(金惠文- 现代交换原理课件)第一讲 绪论

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,现代交换原理,第一讲 绪论,陈建亚,1.1,交换与通信网,通信的目的,就是将人类活动中的相关信息相互交换。,信息类型,模拟和数字信息，包括语音、文字、数据及图像。,信息转送的组织方式,原始模拟信号方式转送，烽火、莫尔斯电报、模拟电话、频分载波等；,数字化转送，包括,PCM,编码等时复用和分组打包统计复用方式。,1.1,交换与通信网,信息传送复用,模拟信号，采用媒体直传或频分载波传送；,数字信号，等时时分复用或统计复用传送。,交换设备的作用及分类,作用：实现多点到多点的信息转移交互；,分类：,模拟信号，采用空分开关,数字时分信号，采用时隙电路交换,数据分组信号，采用分组路由器方式。,1.1,交换与通信网,通信网,由终端设备、传输系统和转接交换设备联合组成的完成信息交互的系统。,终端设备,是通信的源点和终点，完成信息的变换和反变换，例如电话机、计算机等。,传输系统,是网络节点间的连接媒体，提供信息传送通路，如电缆、光缆、空间电磁波及相关协议和信号方式等。,转接交换设备,是通信网的核心，完成接入信号的汇集、转接和分配。如程控交换机、路由器等。,1.2,传统,电话交换网络的体系结构,传统电话交换网络的体系结构,传统电话交换网络的体系结构,电话网分为,本地网,和,长途网,，本地网为同一区号内的网络，不同区号之间的网络为长途网。,电话交换局为电话网的核心，采用数字程控交换设备，每个话路占用,64,kbit,/s,带宽，为一个时隙，交换设备完成时隙交换。,我国现在采用,三级网路结构,，,DC1,为省、直辖市交换中心，网状互连，,DC2,为省区内汇接中心，,C5,为端局，上接,DC2,，,下接电话机。,电话交换网的特点,用户到端局采用模拟信号传输,；,交换局到交换局之间采用,PCM,时分复用方式相互连接；,每个用户在通话之前要利用信令通知交换机为其建立通话通路；,每条通路固定占用64,kbit,/s,带宽，实时性和通话质量有保证，但无话音传送时将浪费带宽资源；,网络结构由交换技术决定，拓扑不灵活，扩展新业务较困难。,1.3,下一代网络的体系结构,1.3.1,什么是下一代网络,下一代网络,（,NGN）,，,从广义上讲，它表征一种具有宽带化、光纤化、大容量、分组交换、数据化、层次化、呼叫与承载分离、能快速开发和部署新业务等特征的理想网络。,下一代网络，可向用户提供,PSTN,话音业务、无线话音业务、基础数据业务、多媒体数据业务等。,NGN,的主要特点,开放式系统,：,NGN,是一个有机整体，不同模块可独立发展，运营商可按需求选择优势产品，各模块接口按标准协议互联。,业务与呼叫控制分离,：使业务从网络中分离出来，可有效缩短新业务开发周期。,多用户,：使模拟用户、移动用户、,ADSL,用户、,ISDN,用户、,IP,用户以及卫星接入用户都可在下一代网络中相互建立呼叫。,NGN,的主要特点,多媒体,：语音、数据、视频及其他媒体流可在下一代网络中以,IP,方式进行资源共享，并满足实时传送要求。,低成本,：与目前的,PSTN,相比，通信费用将大大降低。,1.3.2,NGN,的功能,NGN,通常和软交换联系在一起，是下一代网络的核心。,呼叫功能,：涉及呼叫建立、保持和释放的过程，包括会议、授权、资源分配、监控等功能；,协议功能,：负责各类协议间的互通；,接入功能,：用户通过网关接入到,NGN；,业务功能,：能提供,PSTN/ISDN、IN,的所有业务，并提供呼叫与控制之间的通信功能；,NGN,的功能,互通功能,：提供分组交换网与,No.7、IN、IP,电话网、,ATM,网、,SIP,网等之间的互通；,资源管理功能,：提供资源的分配、释放和控制等功能；,计费功能,：,认证功能,：用户鉴权，阻止非法用户，提供安全保证；,NGN,的功能,地址解析功能,：完成,E.164、,别名、,IP、ULR,等地址方案的解释和重定向；,语音处理功能,：提供语音编解码、噪音抑制、话音识别、回声抵消等功能；,操作维护功能,：包括系统的监控、配置、修改、测试、统计、告警处理以及故障诊断排除等功能。,NGN,的体系结构,NGN,的体系结构,现有电话交换网是以交换机为核心，交换机负责业务接入、媒体处理、呼叫控制和业务管理等全部功能。,NGN,是以,IP,为基础，采用开放式架构，将业务接入、媒体处理、呼叫控制和业务处理分开，并在它们之间采用标准协议进行通信。,NGN,的体系结构,接入层,，,解决业务接入问题，接入可以是一个完整的业务网络，如,PSTN、GSM、,局域网、,ADSL、PON、,CableMODEM,等。,媒体层,，处理由接入层送来的媒体流，主要完成媒体类型的转换和传送，包括网管和统计功能。其硬件实体是媒体网关和核心网，实现编解码算法选择、呼叫建立、资源分配和释放等功能。,NGN,的体系结构,控制层,，主要完成信令处理，包括信令网关、软交换等设备。信令网关完成,PSTN/No.7,信令到,NGN,标准信令的转换，软交换处理各种呼叫控制信令并控制媒体网关完成呼叫接续，提供标准,API,接口。,网络业务层,，处理业务逻辑，包括,IN,业务逻辑、认证、授权、记账和地址解析等，提供业务生成环境。,下一代网络的体系结构,下一代网络的体系结构,从,网络角度,看，通过软交换结合媒体网关和信令网关，跨接和互连电路交换网与分组化网，以实现业务层的基本融合，可提供统一管理，并加快新业务部署。,软交换技术的切入点,，可先从长途局和汇接局开始，再端局和接入局，然后扩展到多媒体应用和3,G,网络。,1.4,交换技术的发展,原始通信,烽火，消息树,初始通信,1876年贝尔发明电话，点到点 连接，人工接续,自动交换通信,1889年发明步进制交换机 1932年出现纵横制交换机,网络自动化,二战后，长途网络实现了自 动化,交换技术的发展,程控交换,1965年,AT&T,推出第一台程控 交换机，空分开关模拟交换。,数字传输,脉冲编码调制,PCM,的产生。,程控数字交换,1970年首先在法国拉尼翁开通第一台数字程控交换机。,开创了数字化语音网络新时期。,交换技术的发展,数据网络和分组交换，始于20世纪70年代。,CCITT,建立了一个称作,X.25,的标准协议。,ISO,通过了,OSI,七层框架协议,，为世界上任何计算机与其他计算机通信提供了条件。,Internet,路由器，,IP,技术，现已成为,NGN,的技术基础。,交换技术的发展,宽带交换技术,，主要用来交换大块数据业务和视频业务。,快速电路交换和帧中继,，解决数据分组交换的节点处理速度问题。,ATM,交换,，将数据组装成定长的短分组，利用电路交换机制实现高速数据交换。,多协议标记交换(,MPLS),，,是,IP,技术和,ATM,交换相结合的产物。,交换技术的发展,光交换技术,，随着光器件和波分复用技术的发展和不断成熟，光交换机技术成为实现,NGN,的一个核心技术，当前有空分机制的光路交换(,ODX)、,时空结合的光突发交换(,OBS),只完成光层交换。,软交换技术,，将呼叫控制和业务处理分离，采用开放式结构，方便新业务的开发和部署。软交换也称作呼叫代理、媒体网关控制器，是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体。,1.5,软交换解决方案,软交换解决方案,软交换解决方案,1.6,本课程的主要内容,电路交换硬件,电路交换软件,信令系统，加强,分组交换，包括,IP、ATM、MPLS,光交换,软交换，包括媒体网关、信令网关和呼叫处理流程,