现代交换技术 第1章 绪论

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1、第1章绪论1.1交换与通信网1.2交换原理1.3交换技术分类1.4交换技术演进思考题1.1交换与通信网1.1.1交换机的引入通信的目的是实现信息的传递。在通信系统中，信息是以电信号或光信号的形式传输的。一个通信系统至少应由终端和传输媒介组成，如图1.1所示。终端将含有信息的消息，如话音、图像、计算机数据等转换成可被传输媒介接受的信号形式，同时将来自传输媒介的信号还原成原始消息；传输媒介则把信号从一个地点传送至另一个地点。这样一种仅涉及两个终端的单向或交互通信方式称为点对点通信。图1.1点对点通信当存在多个终端，且希望它们中

2、的任何两个都可以进行点对点通信时，最直接的方法是把所有终端两两相连，如图1.2所示。这样的一种连接方式称为全互连式。全互连式连接存在下列一些缺点：(1)当存在N个终端时，需用N(N-1)/2条线对，线对数量以终端数的平方增加。(2)当这些终端分别位于相距很远的两地时，两地间需要大量的长线路。(3)每个终端都有N-l对线与其它终端相接，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。(5)由于每个用户处的出线过多，因此维护工作量较大。如果在用户分布密集的中心安装一个设备

3、——交换机(switch，也叫交换节点)，每个用户的终端设备经各自的专用线路(叫用户线)连接到交换机上，如图1.3所示，就可以克服全互连式连接存在的问题。图1.2多用户全互连式连接图1.3用户通过交换机连接图1.3中，当任意两个用户之间要交换信息时，交换机将这两个用户的通信线路连通。用户通信完毕，两个用户间的连线就断开。有了交换设备，N个用户只需要N对线就可以满足要求，线路的投资费用大大降低，用户线的维护也变得简单容易。尽管这样增加了交换设备的费用，但它的利用率很高，相比之下，总的投资费用将下降。1.1.2通信网最简单的通

4、信网(communicationnetwork)仅由一台交换机组成，如图1.4所示。每一台通信终端通过一条专门的用户环线(或简称用户线)与交换机中的相应接口连接。交换机能在任意选定的两条用户线之间建立和释放一条通信链路。图1.4由一台交换机组成的通信网当用户数量很多且分布的区域较广时，一台交换机不能覆盖所有用户，这时就需要设置多台交换机组成如图1.5所示的通信网。网中直接连接电话机或终端的交换机称为本地交换机或市话交换机，相应的交换局称为端局或市话局；仅与各交换机连接的交换机称为汇接交换机。当通信距离很远，通信网覆盖多个省

5、市乃至全国范围时，汇接交换机常称为长途交换机。交换机之间的线路称为中继线。显然，长途交换设备仅涉及交换机之间的通信，而市内交换设备既涉及到交换设备之间的通信又涉及到交换设备与终端的通信。图1.5多台交换机组成的通信网图1.5中的用户交换机PBX(PrivateBranchExchange)常用于一个集团的内部。PBX与市话交换机之间的中继线数目通常远比PBX所连接的用户线数目少，因此当集团中的电话主要用于内部通信时，采用PBX要比将所有话机都连到市话交换机上更经济。当PBX具有自动交换能力时，又称为PABX(Private

6、AutomaticBranchExchange)。公共电话网只负责接续到PBX，进一步从PBX到电话机的接续常需要由话务员转接，或采用特殊的直接接入设备(DID)。由此可见，交换机在通信网中起着非常重要的作用，它就像公路中的立交桥，可以使路上的车辆(信息)安全、快捷地通往任何一个道口(交换机输出端口)。1.1.3面向连接网络和无连接网络信息在通信网中由发端至终端逐节点传递时，网络有两种工作方式：面向连接CO(ConnectionOriented)和无连接CL(Connectionless)。某种程度上，这两种工作方式可以比

7、作铁路和公路。铁路是面向连接的，例如从北京到广州，只要铁路信号往沿路各站一送，道岔一合(类似交换的概念)，火车就可以从北京直达广州，一路畅通，保证运输质量。而公路则不然，卡车从北京到广州一路要经过许多岔路口，在每个岔路口都要进行选路，遇见道路拥塞时还要考虑如何绕道走，要是拥塞情况较多时就会影响运输，或者延误时间，或者货物受到影响，质量得不到保证。这就是无连接的情况。1.面向连接网络图1.6给出了面向连接网络的传送原理。图1.6面向连接网络的传送原理假定A站有三个数据块要送到C站，它首先发送一个“呼叫请求”消息到节点l，要求

8、到C站的连接。节点1通过路由表确定将该信息发送到节点2，节点2又决定将该信息发送到节点3，节点3又决定将该消息发送到节点6，节点6最终将“呼叫请求”消息投送到C站。如果C站准备接受这些数据块的话，它就发出一个“呼叫接受”消息到节点6，这个消息通过节点3、2和节点1送回到A站。现在，A站和C站之间可以经由