第二讲_交换技术的发展

,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,西安交通大学,*,/25,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,*,/24,第二讲 交换技术的发展,主讲：张国梅,地址：西一楼,543,电话：,82668772-543,2/25,本节课内容,模拟交换与数字,交,交换,从人工交换到程,控,控交换,电路交换、分组,交,交换到,ATM,交换,软交换,3/25,交换技术发展历,程,程简单回顾,1878,年，第一台交换,机,机出现,交换机的发展主,要,要集中在控制交,换,换器接续的控制,技,技术的发展上。,交换技术从自动电话交换机开始发展,1892,步进制,机,机电式,直,直接控制,1938,纵横制,机,机电式,间,间接控制,1965,存储程序控制,电,电子式 程控,交,交换机应用新阶,段,段,1970,程控数字电话交,换,换系统,PCM,信号交换 数,字,字交换,4/25,模拟交换与数字,交,交换,接续技术,接续信号的发展,变,变化,全模拟电话网,中继系统数字化,汇接交换机数字,化,化,市话交换机数字,化,化,用户环线数字化,(,综合数字通信网,IDN),多种业务,终端综合化,综合业务数字网,窄带,ISDN,和宽带,ISDN,2Mbit/s,速率门限,通信网,市话,交换机,用户环线,用户环线,市话,交换机,汇接,交换机,（,a,）,（,b,）,（,c,）,（,d,）,（,e,）,模拟电话机,数字电话机,数字计算机,数字传真机,模数或数模转换器,5/25,模拟交换与数字,交,交换,接续技术,交点通断的实现,技,技术发展,机械交换器（机,械,械交点）,用机械的方式让,两,两条线的交点连,通,通,如：,磁,磁石,人,人工,交,交换,机,机,、,、步,进,进式,和,和纵,横,横式,的,的自,动,动控,制,制的,交,交换,器,器,电子,交,交换,器,器（,电,电子,交,交点,）,）,通过,一,一个,有,有源,固,固体,器,器件,（,（如,晶,晶体,管,管、,晶,晶闸,管,管等,）,）的,导,导通,和,和截,止,止来,实,实现,交,交点,的,的通,断,断,数,字,字,交,交,换,换,器,器,不,采,采,用,用,交,交,点,点,闭,闭,合,合,方,方,式,式,。,。,参,参,考,考,计,计,算,算,机,机,总,总,线,线,技,技,术,术,，,，,首,首,先,先,将,将,输,输,入,入,的,的,数,数,字,字,信,信,号,号,存,存,储,储,在,在,一,一,个,个,固,固,定,定,的,的,缓,缓,存,存,器,器,中,中,，,，,然,然,后,后,在,在,控,控,制,制,系,系,统,统,的,的,控,控,制,制,下,下,读,读,出,出,，,，,再,再,经,经,过,过,总,总,线,线,送,送,到,到,指,指,定,定,的,的,输,输,出,出,端,端,。,。,注,：,：,交,交,换,换,与,与,控,控,制,制,是,是,两,两,个,个,相,相,对,对,独,独,立,立,的,的,概,概,念,念,，,，,模,模,拟,拟,交,交,换,换,同,同,样,样,可,可,以,以,是,是,程,程,控,控,的,的,，,，,如,如,至,至,今,今,仍,仍,可,可,看,看,到,到,的,的,程,程,控,控,纵,纵,横,横,式,式,模,模,拟,拟,交,交,换,换,机,机,6/25,从人工交,换,换到程控,交,交换,控制方,法,法,人工交换,机,机,大部分控,制,制功能由,人,人工完成,自动交换,机,机,第一个自,动,动交换机,产,产生,1889,年，美国,人,人史端乔,机电制和,布,布控制控,制,制系统,只能进行,基,基本的呼,叫,叫接续处,理,理,存储程序,控,控制（,SPC,）系统,依靠预先,存,存储在存,储,储器中的,程,程序和数,据,据来引导,微,微机对各,种,种信令进,行,行处理，,并,并对交换,网,网络和各,种,种接口进,行,行必要的,控,控制，以,完,完成呼叫,处,处理功能,和,和,OAM,功能的。,7/25,从人工交,换,换到程控,交,交换,控制方,法,法,SPC,技术的优,点,点：,通过软件,程,程序的修,改,改，可方,便,便地更改,交,交换机的,组,组成结构,和,和工作性,能,能等。,极大地改,善,善交换机,的,的话务处,理,理能力,1,、提高用,户,户的呼叫,能,能力,2,、提高用,户,户的应答,能,能力,3,、提高通,话,话能力,8/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,电路交换,当一个用户呼,叫,叫另一用户时,，,，交换机要立,即,即在这两个用,户,户之间建立起,电,电路连接，并,且,且这条连接通,路,路在用户通话,期,期间必须始终,保,保持畅通，直,到,到通话结束了,才,才被释放，中,间,间不能再被其,它,它呼叫使用。,优点：,实时交换，适,合,合延迟要求高,的,的交互式话音,通,通信,缺点：,通信链路必须,在,在通话前准备,就,就绪，通话期,间,间不能再被其,它,它用户使用，,链,链路的利用率,低,低,，,不适用于数据,通,通信；存在呼,损,损现象。,9/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,消息交换,消息前添加报,头,头,存储计算路,由,由确定出线,等空闲再发,送,送,优点：,不要求两个终,端,端间的线路和,交,交换机同时空,闲,闲,中继线的利用,率,率得到了大大,的,的提高,缺点：,要求系统要有,足,足够大的存储,器,器，以保证数,据,据不被丢失,交换时延大，,不,不适合于交互,式,式的实时通信,将整个文件打,包,包成一条报文,，,，也不适用于,文,文件长度差异,很,很大的计算机,通,通信。,10/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,分组交换,把消息交换中,的,的消息划分成,许,许多较短的、,具,具有统一格式,的,的“分组”，每个分组都,加,加上地址和控,制,制信息，再对,各,各分组执行存,储,储转发过程,优点：,分组相对比较,小,小，所要求的,交,交换机的存储,容,容量以及每个,分,分组的传输延,时,时都比消息交,换,换小，可能用,于,于实时性要求,较,较高的交互式,通,通信。传输可,靠,靠性较高。,缺点：,数据包分得越,小,小，对于整条,消,消息来说增加,的,的额外开销就,越,越多，有用信,息,息的相对传输,延,延时增大，一,般,般来说只用于,非,非实时的数据,通,通信,11/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,电路交换、消,息,息交换和分组,交,交换总体比较,电路交换,消息交换,分组交换,虚拟电路分组,交,交换,12/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,虚电路与电路,交,交换的区别,虚电路不同于,电,电路交换中的,物,物理连接，它,是,是一种逻辑连,接,接（没有做物,理,理的连通），,发,发起呼叫的用,户,户并不独占给,它,它分配的线路,，,，只在有分组,要,要传输时，呼,叫,叫时指定的线,路,路才连通并被,该,该分组占用。,一条物理线路,上,上可同时建立,多,多个虚电路,虚拟电路分组,交,交换，属于,“,面向连接,”,的交换方式,13/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,ATM,交换,同步传输模式,（,（,STM,）：,周期性地以帧,的,的格式发送数,据,据，每帧由若,干,干个时隙组成,，,，每个时隙在,通,通信过程中分,配,配给一个特定,的,的用户，不同,用,用户的信息通,过,过固定的时间,复,复用位置进行,标,标识。,STM,缺点：,时隙的动态分,配,配非常困难，,对,对帧结构的设,计,计以及组帧技,术,术提出了很高,的,的要求,。,14/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,ATM,交换,异步传输模式,（,（,ATM,）：,没有像,STM,一样的周期帧,的,的概念，用被,称,称作“信元”,的,的固定长度的,块,块来传输数据,，,，按信元进行统,计,计复用，在时,间,间上没有固定,的,的复用位置。,信头地址和控制信,息,息,虚拟信道标识,符,符,VCI,识别逻辑信道,无连接数据业,务,务信头仅含目标,地,地址,面向连接的电,路,路交换数据信头指定通信,链,链路,15/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,ATM,交换优点：,信元头功能简,化,化，信元头处,理,理速度加快,采用固定长度,的,的信元，信息,域,域长度相对分,组,组交换中的分,组,组较短，能降,低,低,ATM,交换节点内部缓冲器的容,量,量，减少信息,在,在缓冲器中的,排,排队时延和时,延,延抖动,16/25,电路交换、分,组,组交换到,ATM,交换,电路交换、分,组,组交换和,ATM,交换比较,17/25,软交换,下一代网络,NGN,对网络业务需,求,求急剧增长：语音、数据、,视,视频业务、实,时,时多媒体流等；更高的安全性,、,、可靠性和高,性,性能。,运营商、业务,提,提供商、网络,用,用户，均希望,网,网络能够在现,有,有高度异构的通,信,信基础设施上提供开放、,稳,稳定、高性能,、,、可重用、可,编,编程的服务；,NGN:,能屏蔽底层通,信,信基础设施的,多,多样性；能提,供,供一种统一开,放,放的、可伸缩,的,的、安全稳定,和,和高性能的融合服务平台；,能,能快速灵活,地,地开发、定,制,制和部署新,业,业务。,NGN,通常和软交换联系在一起,，,，它是一个,以,以软交换为核心、光,网,网络为基础,、,、采用分组,型,型传送技术,的,的开放式融,合,合网。,18/25,软交换,软交换,是以,IP,网作为核心,承,承载网的分组话音技术。,它,它提出了一,个,个新概念：,将,将呼叫控制,、,、业务承载,、,、业务逻辑,相,相分离，再采用标准的通信,协,协议进行连接和,交,交互。可更,加,加灵活地在,网,网络上提供,业,业务。,软交换不是,用,用一种的新,的,的交换技术,代,代替已有的,交,交换技术，,而,而是把基于,各,各种不同交,换,换技术的网,络,络融合起来,，,，从业务层,面,面实现网络,的,的融合。,广义上讲，,软,软交换是一,种,种体系结构,，,，并不是一个单独的设备；是一,系,系列分布于,IP,网络之上的设备的总称。,19/25,软交换,软交换,呼叫控制,承载控制,地址翻译,路由,网关控制,计费数据收集等,是,NGN,的控制中心,分层的体,系结构,20/25,软交换,软交换,由各类业务服务应用平台构成，向用户提供各种增值业务，存放业务逻辑和业务数据，并可通过应用服务器提供应用编程接口（,API,）,21/25,软交换,软交换,由软交换机,设,设备构成，,完,完成各种呼,叫,叫控制，并,负,负责相应业,务,务处理信息,传,传送。,22/25,软交换,软交换,是基于,IP,协议或,ATM,技术的分组,化,化的光传送,网,网，为业务,媒,媒体流和控,制,制信息流提,供,供统一的、,保,保证,QoS,的高速分组,传,传送平台。,23/25,软交换,软交换,主要向用户,提,提供各种接,入,入手段，实,现,现媒体格式,的,的转换。主,要,要设备包括,信,信令网关,SG,、中继媒体,网,网关,TG,、接入媒体,网,网关,AG,、综合接入,网,网关（,IAD,）和各类用,户,户终端,24/25,本章小结,交换的概念,交换式通信,网,网，呼叫、,信,信令、业务,、,、,ISDN,交换机结构,：,：交换网络,、,、接口、控,制,制系统,交换技术的,发,发展：,模拟,数字,人工,程控,电路,分组,ATM,软交换,25/25,作业,1,8,1,10,1,11,1,12,磁石式人工,交,交换机,步进制机电,式,式自动交换,机,机接续示意,图,图,纵横制机电,式,式自动交换,机,机接续器,华为,C&C08,数字程控交,换,换机,大唐,SP30,超级数字程,控,控交换机,中兴,ZXJ10,数字程控交,换,换机,演讲完毕，,谢,谢谢观看！,