现代网络交换技术 1 作者 罗国明 23351-第1章绪论

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1、第1章绪论•通信的目的是实现信息的传递。•从广义上说，无论采用何种方法，使用何种介质，只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信，如古代的烽火报警、驿站传书，近代的邮政、电话通信及数据通信等。•由“通信”到“电信”，仅仅一字之差，却引发了一场革命，拉开了信息通信技术发展的帷幕。•今天我们所说的通信，通常是指电通信，即电信。•随着通信网向数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化方向的快速发展，各种交换技术不断涌现，并将按下一代网络（NGN）框架在控制、业务等层面进行融合。交换与通信网1.1通信网分层模型1.2交换技术的分类1.3交换技术的发展1.41.1交换与通信网1

2、.1.1交换机的引入•在通信系统中，信息是以电信号或光信号的形式传输的。•如图1-1所示，一个通信系统至少应包括终端和传输介质。图1-1点到点通信•终端将承载信息的消息，如话音、数据、图像、视频等转换成适合传输介质传输的信号传送出去，同时将来自传输介质的信号还原成原始消息；传输介质则把信号从一个地点传送至另一个地点。•这种仅涉及两个终端的单向或交互式的通信系统称为点到点通信系统。•当存在多个终端且希望它们中的任何两个都能进行点到点通信时，最简单、最直接的方法就是把所有终端两两相连，如图1-2所示。图1-2多用户全互连通信•这种连接方式称为全互连。•全互连组网可以实

3、现任何两个终端之间的通信需要，但存在下列不足。（1）连接线对的数量随终端数的平方增加，当存在N个终端时，需要的连接线对数为N(N1)/2。（2）当终端相距较远时，需要大量的长途线路。（3）每个终端都有N-l对线与其他终端相接，因而每个终端需要N-1个线路接口。（4）增加第N+1个终端时，必须增设N对线路。当N较大时，无法实用化。图1-3引入交换节点1.1.2交换式通信网•如图1-4所示，最简单的通信网可以仅由一台交换机组成，每个用户（电话机或终端）通过一条专用的用户环线（简称用户线）与交换机中的相应接口相连接。图1-4由一台交换机组成的通信网•由交换机组成的通信

4、网称为交换式通信网。•交换式通信网的一个突出优点是很容易组成大型网络，以电话通信为例，当终端数目较多，且分散在相距很远的不同地区时，可以用交换机组成如图1-5所示的电话通信网。图1-5由多台交换机组成的通信网•从交换机完成用户之间通信的不同情况来看，交换机应能控制以下4种接续。（1）本局接续：指本局内各用户线之间的接续。（2）出局接续：指用户线与出中继线之间的接续。（3）入局接续：指入中继线与用户线之间的接续。（4）转接接续：指入中继线与出中继线之间的接续。•为了完成上述接续，交换机必须具备以下最基本的功能。（1）为了能正确发现和判断用户的呼叫请求，交换机必须能正

5、确接收和分析来自用户线或中继线的呼叫信号。（2）为了能正确发现和判断是哪一个用户发出的呼叫请求，交换机必须能正确接收和分析来自用户线或中继线的地址信号。（3）为了能正确与呼叫用户（主叫）给定的目标用户（被叫）建立接续，交换机必须能按目的地址进行选路，以及在中继线上转发信号。（4）能控制交换机内端口之间连接的建立。（5）能按照收到的释放信号要求拆除连接。1．通信网的定义•对于通信网的定义，站在不同的角度，具有不同的观点。•从用户的角度来看，通信网是一个信息服务设施，甚至是一个娱乐服务设施，用户可以利用它获取信息、发送信息、参与娱乐等；而从工程师的角度来看，通信网则是

6、由各种软硬件设施按照一定的规则互连在一起，完成信息传递任务的系统。•工程师希望这个系统可管、可控、可运营。•因此，我们给通信网下一个通俗的定义：通信网是由一定数量的节点（包括端系统、交换机）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按照约定的规则或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。•用户使用通信网可以克服空间、时间等障碍进行有效的信息交换。2．网络工作方式图1-6面向连接网络的工作原理图1-7无连接网络的工作原理•面向连接和无连接的主要区别如下：（1）面向连接网络对每次通信总要经过建立连接、传送信息、释放连接三个阶段，而无连接网络并不为每次通信过程建立和拆除

7、连接。（2）面向连接网络中的每一个节点必须为每一个呼叫选路，一旦路由确定连接即建立，路由中各节点需要为接下来进行的通信维持连接的状态；无连接网络中的每个节点必须为每个传送的分组独立选路，但节点中不需要维持连接的状态。（3）用户信息较长时，面向连接方式通信效率较高；反之，使用无连接方式要好一些。1.2通信网分层模型•在通信网中，信息传递过程涉及诸多操作，如比特流传送、同步、流量控制、差错控制、拥塞控制、路由选择、会话过程管理和数据加密等。•因此，寄希望由单一通信实体完成所有的操作和功能是不切实际的，同时也不利于定义具体的操作功能。•现代通信网采用分层结构，主要原因如

8、下。（1）