《第2章--交换技术基础--现代交换原理与技术-教学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章--交换技术基础--现代交换原理与技术-教学课件.ppt（37页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第2章 交换技术基础 现代交换原理与技术现代交换原理与技术五邑大学五邑大学2008年年 9月月第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 2.1 电信交换基本技术电信交换基本技术 2.2 交换单元与交换网络交换单元与交换网络 2.3 基本话务理论基本话务理论2.4 服务质量与服务质量保证服务质量与服务质量保证思考题思考题 第2章 交换技术基础 特别通知特别通知对于考研的同学：对于考研的同学：10周开始可以请假，条件如下：须写一张请假条，注明周次，时间，以及原因（考研备考）。上交一份考研的证明，准考证或报名证明（网络报名证明无效）。上述两份钉成一份，作为材料，上交院里（可以期末交给我）。第2章
2、交换技术基础 应届毕业生网上预报名应届毕业生网上预报名 2009年9月18日至24日每天9：00-22：00全国网报正式报名全国网报正式报名2009年10月10日至31日 每天9：00-22：00报考点现场确认时间报考点现场确认时间（11周）：2009年11月10日至14日 初试日期和时间初试日期和时间（19周末,今年具体时间待定）：2009年年1月月10日至日至1月月11日日(超过超过3小时的考试科目在小时的考试科目在1月月12日进行日进行)。考试时间以北京时间为准，上午考试时间以北京时间为准，上午8:30-11:30,下午下午14:00-17:00(1月月12日日8:30至至14:30)。
3、第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 2.1 电信交换基本技术电信交换基本技术实现任意入线和任意出现之间的互连是交换系统的实现任意入线和任意出现之间的互连是交换系统的最基最基本功能本功能。交换系统是利用互连网络实现互连功能的，该。交换系统是利用互连网络实现互连功能的，该互连网络又称为互连网络又称为交换网络（交换机构）交换网络（交换机构）。1.接口技术：接口技术：N-ISDN的的2B+D和和30B+D2.信令技术信令技术3.控制技术控制技术4.互连技术互连技术（1）拓扑结构）拓扑结构 （2）选路策略：）选路策略：a 逐级选择与条件选择逐级选择与条件选择 b 自由选择与指定选择自由选择与指定
4、选择 c 面向连接选路与无连接选择面向连接选路与无连接选择第2章 交换技术基础（3）控制机理：泛指完成选路后还必须实现的一些控制，）控制机理：泛指完成选路后还必须实现的一些控制，以使交换网络能正常而有效的工作，并且符合服务质量的以使交换网络能正常而有效的工作，并且符合服务质量的要求。要求。（4）多播方法：将某一入端的信息同时传送到所需的多）多播方法：将某一入端的信息同时传送到所需的多个出端。个出端。（5）阻塞特性：）阻塞特性：a 连接阻塞与传送阻塞连接阻塞与传送阻塞b 有阻塞与无阻塞有阻塞与无阻塞:严格无阻赛（严格无阻赛（CLOS）；广义无阻塞；再配置无阻塞）；广义无阻塞；再配置无阻塞（6）可
5、靠保障）可靠保障第2章 交换技术基础 2.2 交换单元与交换网络交换单元与交换网络根据根据IEEE对电信交换的定义，对电信交换的定义，交换的基本功能交换的基本功能是在任意的是在任意的入线和出现之间建立（或拆除）连接。在交换系统中完成入线和出现之间建立（或拆除）连接。在交换系统中完成这一基本功能的部件是这一基本功能的部件是交换网络交换网络。交换网络又是由各种。交换网络又是由各种交交换单元换单元构成。构成。第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 2 交换单元内部通道的交换单元内部通道的“连接连接”当有信号到达交换单元时，交换单元要将该信号按照要求当有信号到达交换单元时，交换单元要将该信号按照要
6、求分发到出线上去。这时有两种情况：分发到出线上去。这时有两种情况：一是信号为同步时分复用信号一是信号为同步时分复用信号二是信号为统计复用信号二是信号为统计复用信号第2章 交换技术基础 同步时分复用同步时分复用 同步时分复用信号只携带用户信号，当信号到达时，交换单元可根据同步时分复用信号只携带用户信号，当信号到达时，交换单元可根据外部送入的命令，知道该信号应交换到哪个出线在交换单元内部建立外部送入的命令，知道该信号应交换到哪个出线在交换单元内部建立通道，将相应的入线与出线连接起来。通道，将相应的入线与出线连接起来。由于不同的时隙对应不同话路，交换单元对同一入线应在不同的时隙由于不同的时隙对应不同
7、话路，交换单元对同一入线应在不同的时隙时刻建立不同的连接。时刻建立不同的连接。图图2.2同步时分复用同步时分复用第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 交换单元按使用需要的不同可分为交换单元按使用需要的不同可分为：入线入线0M-1出线出线0 N-1入线入线0M-1出线出线0 N-1出线出线0 N-1入线入线0M-1集中型（集中型（MN）扩散型（扩散型（MN）连接型（连接型（M=N）第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 5.几种典型的交换单元几种典型的交换单元（1）开关阵列）开关阵列1)一般结构一般结构 空分阵列由一组入线、一组空分阵列由一组入线、一组出线以及连接入线和出线的开关出线以
8、及连接入线和出线的开关(交叉点交叉点)组成，因此也叫开关阵组成，因此也叫开关阵列，见图。在交换单元内部，要列，见图。在交换单元内部，要建立任意入线和任意出线之间的建立任意入线和任意出线之间的连接，只需通过连接，只需通过控制开关控制开关的闭合的闭合就可实现，因此控制简单，容易就可实现，因此控制简单，容易实现。实现。图图2.4 开关阵列开关阵列第2章 交换技术基础 2)主要特点主要特点(1)开关阵列的交叉点数是交换单元的入线数和出线数的开关阵列的交叉点数是交换单元的入线数和出线数的乘积。当入线数和出线数增加时，交叉点数目会迅速增加，乘积。当入线数和出线数增加时，交叉点数目会迅速增加，因此开关阵列适
9、合构成较小的交换单元。因此开关阵列适合构成较小的交换单元。(2)当某条入线和与其连接的所有出线间的一行开关部分当某条入线和与其连接的所有出线间的一行开关部分或全部处于接通状态时，开关阵列很容易实现或全部处于接通状态时，开关阵列很容易实现多播和广播多播和广播功能。功能。同样，若某条出线对应的一列开关部分或全部接通，若干同样，若某条出线对应的一列开关部分或全部接通，若干条入线同时接至一条出线，则必然产生出线冲突，所以一条入线同时接至一条出线，则必然产生出线冲突，所以一列开关只能有一个处于接通状态。列开关只能有一个处于接通状态。第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 图图2.5 共享总线型交共享
10、总线型交换单元的一般结构换单元的一般结构第2章 交换技术基础 2)主要特点主要特点 入线控制部件的功能是接收入线信号，将信号的格式进行入线控制部件的功能是接收入线信号，将信号的格式进行相应变换，然后放在缓冲存储器中，并在分配给该部件的时隙相应变换，然后放在缓冲存储器中，并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到总线上。出线控制部件的功能是检测总线上把收到的信息送到总线上。出线控制部件的功能是检测总线上的信号，并把属于自己的信息读入一个缓冲存储器中，再将上的信号，并把属于自己的信息读入一个缓冲存储器中，再将信号格式做相反变换，形成出线信号送出。信号格式做相反变换，形成出线信号送出。总线包括多条数据
11、线和控制线。数据线用于在入线控制部总线包括多条数据线和控制线。数据线用于在入线控制部件和出线控制部件间传送信号。控制线用于控制各入线控制部件和出线控制部件间传送信号。控制线用于控制各入线控制部件以获得时隙和发送信息，并控制出线控制部件读取属于自己件以获得时隙和发送信息，并控制出线控制部件读取属于自己的信息。的信息。第2章 交换技术基础 总线时隙分配要按一定的规则。最简单也最常用的规则是：总线时隙分配要按一定的规则。最简单也最常用的规则是：不管各入线控制部件是否有信息，只是按顺序把时隙分给各入不管各入线控制部件是否有信息，只是按顺序把时隙分给各入线。比较复杂但效率较高的规则是：只在入线有信息时才
12、分配线。比较复杂但效率较高的规则是：只在入线有信息时才分配给入线时隙。因此共享总线型交换单元既可以用于同步交换也给入线时隙。因此共享总线型交换单元既可以用于同步交换也可以用于存储转发交换，这取决于时隙分配原则。可以用于存储转发交换，这取决于时隙分配原则。第2章 交换技术基础 3.共享存储器型交换单元共享存储器型交换单元 1)一般结构一般结构 共享存储器型交换单元的一般结构如图共享存储器型交换单元的一般结构如图2.6所示。它的核心所示。它的核心部件是存储器，它被分成部件是存储器，它被分成N个区域，个区域，N个输入数字信号分别存入个输入数字信号分别存入N个不同区域，再分别读出以实现交换。个不同区域
13、，再分别读出以实现交换。图图2.6 共享存储器型共享存储器型交换单元的一般结构交换单元的一般结构第2章 交换技术基础 2)工作方式工作方式 (1)入线缓冲。若存储器中的入线缓冲。若存储器中的N个区域是和各路输入信号一一个区域是和各路输入信号一一对应的，即第对应的，即第1路输入信号送到第路输入信号送到第1个存储区域个存储区域(编号为编号为0)，第，第2路路输入信号送到第输入信号送到第2个存储区域个存储区域(编号为编号为1)等等，则称交换单元是入等等，则称交换单元是入线缓冲的。线缓冲的。(2)出线缓冲。若存储器中的出线缓冲。若存储器中的N个区域是和各路输出信号一个区域是和各路输出信号一一对应的，即
14、第一对应的，即第1个存储区域个存储区域(编号为编号为0)的数据作为第的数据作为第1路输出信路输出信号，第号，第2个存储区域个存储区域(编号为编号为1)的数据作为第的数据作为第2路输出信号等等，路输出信号等等，则称交换单元是出线缓冲的。则称交换单元是出线缓冲的。共享存储器型交换单元既可用于同步交换也可用于存储转共享存储器型交换单元既可用于同步交换也可用于存储转发交换，但它们的具体实现有所不同。发交换，但它们的具体实现有所不同。第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 交换网络的一般结构交换网络的一般结构控制单元出线入线交换单元交换单元交换单元交换单元交换网络图图2.7交换网络交换网络的一般结构
15、的一般结构第2章 交换技术基础 单级交换网络单级交换网络交换网络按拓扑连接方式可分为：单级交换网络交换网络按拓扑连接方式可分为：单级交换网络 多级交换网络多级交换网络出线出线0 N-1入线入线0M-1交换交换单元单元图图2.8 单级交换网络单级交换网络第2章 交换技术基础 多级交换网络多级交换网络 如果一个交换网络中的交换单元可以分为如果一个交换网络中的交换单元可以分为N级，顺序命级，顺序命名为第名为第1,2,N级，并且满足：级，并且满足：所有入线都只与第所有入线都只与第1级交换单元连接；级交换单元连接；所有第所有第1级交换单元都只与入线和第级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接；级交换单元
16、连接；所有第所有第2级交换单元都只与第级交换单元都只与第1级和第级和第3级交换单元连接；级交换单元连接；依此类推，所有第依此类推，所有第N级交换单元都只与第级交换单元都只与第N-1级和出线级和出线连接；连接；则称这样的交换网络为则称这样的交换网络为多级交换网络多级交换网络，或，或N级交换网络级交换网络。第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 多级交换网络多级交换网络(nm x nm两级交换网络两级交换网络)O1n-1O1n-1O1n-1O1m-1O1m-1O1m-1OO11m-1n-1 1级级2级级第2章 交换技术基础 2.2.3 网络阻塞与网络阻塞与CLOS网网 若出、入线空闲，但因交换
17、网络级间链路被占用而若出、入线空闲，但因交换网络级间链路被占用而无法接通的现象，称为多级交换网络的内部阻塞。无法接通的现象，称为多级交换网络的内部阻塞。单级无阻塞网络单级无阻塞网络严格无阻塞网络严格无阻塞网络：不管网络处于何种状态，任何时刻都可以在交换网不管网络处于何种状态，任何时刻都可以在交换网络中建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲络中建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲的，而不会影响网络中已建立起来的连接。的，而不会影响网络中已建立起来的连接。第2章 交换技术基础 第2章 交换技术基础 在最坏情况下，中间级会有（在最坏情况下，中间级会有（n-1）X 2个交换单元被个交换单
18、元被占用，因此中间级至少要有（占用，因此中间级至少要有（n-1）X 2+1=2n-1个交换个交换单元，即单元，即m2n-1时，可确保无阻塞（严格无阻塞）。时，可确保无阻塞（严格无阻塞）。第2章 交换技术基础 可重排无阻塞网络可重排无阻塞网络：不管网络处于何种状态，任何时刻都可以在交换网络不管网络处于何种状态，任何时刻都可以在交换网络中直接或对已有的连接重选路由来建立一个连接，只要这中直接或对已有的连接重选路由来建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲的，而不会影响网络中已建立个连接的起点、终点是空闲的，而不会影响网络中已建立起来的连接。起来的连接。多级交换网络的内部阻塞多级交换网络的内部阻
19、塞第2章 交换技术基础 1 13 34 42 21 13 34 42 2C1C1C2C21，3，2，44，1，可重排无阻塞网络可重排无阻塞网络32第2章 交换技术基础 1 13 34 42 21 13 34 42 2C1C1cc2cc2可重排无阻塞网络可重排无阻塞网络1，3，2，44，1，2，3第2章 交换技术基础 广义无阻塞网络广义无阻塞网络：指一个给定的网络存在着固有的阻塞可能，但又可能指一个给定的网络存在着固有的阻塞可能，但又可能存在着一种精巧的选路方法，使得所有的阻塞均可避免，存在着一种精巧的选路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排网络中已建立起来的连接。而不必重新安排网络中已建立起来的连接。第2章 交换技术基础 2.2.4 同步时分交换网络同步时分交换网络(自学自学)1.时间交换单元2.空间交换单元3.用时间交换单元和空间交换单元组成数字交换网络4.多级数字交换网络5.数字交换网络芯片第2章 交换技术基础 2.3 基本话务理论（自学）基本话务理论（自学）2.4 服务质量与服务质量保证（自学）服务质量与服务质量保证（自学）