第1章 交换概论 交换的引入 各种交换方式 交换系统简介 通信网结构
第1章 交换概论 ◼ 交换的引入 ◼ 各种交换方式 ◼ 交换系统简介 ◼ 通信网结构
1.1交换的引入 一个最简单的通信系统是只有两个用户终端和连接这两个 终端的传输线路所构成的通信系统，这种通信系统所实现 的通信方式，我们称之为点到点通信方式，如图1.1所示。 信号 信号 信息 信息 终端 传输媒介 终端 图1.1点到点通信方式
1.1 交换的引入 图1.1 点到点通信方式 一个最简单的通信系统是只有两个用户终端和连接这两个 终端的传输线路所构成的通信系统，这种通信系统所实现 的通信方式，我们称之为点到点通信方式，如图1.1所示
1.1交换的引入 ■两两互连的电话通信 图1.3 ■引入交换节点的多终端通信 图1.5 ■多个交换节点构成的通信网 图1.6 ·通信网中，引入交换功能后，节省了线路投资， 组网灵活方便 ■用户线、中继线 ·通信网三要素：交换设备、传输设备、用户终 端
1.1 交换的引入 ◼ 两两互连的电话通信 图1.3 ◼ 引入交换节点的多终端通信 图1.5 ◼ 多个交换节点构成的通信网 图1.6 ◼ 通信网中，引入交换功能后，节省了线路投资， 组网灵活方便 ◼ 用户线、中继线 ◼ 通信网三要素：交换设备、传输设备、用户终 端
1.2各种交换方式 目前在通信网中所采用的或曾出现的交换方式主要 有以下几种： ● 电路交换 帧中继 多速率电路交换 ● ATM交换 ●1 快速电路交换 ● P交换 ●分组交换 ●光交换 ●帧交换 。软交换
1.2 各种交换方式 目前在通信网中所采用的或曾出现的交换方式主要 有以下几种： l 电路交换 l 帧中继 l 多速率电路交换 l ATM交换 l 快速电路交换 l IP交换 l 分组交换 l 光交换 l 帧交换 l 软交换
交换方式三大类： 电路传送模式(CTM-Circuit Transfer Mode) 如电路交换、多速率电路交换、快速电路交换 分组传送模式(PTM-Packet Transfer Mode) 如分组交换、帧交换、帧中继 异步传送模式(ATM-Asynchronous Transfer Mode) 如ATM CTM-O O O一PTM 电 多 ATM 交 中 交 盆 路 换 路交换 P交换、光交换、 软交换 图1.7各种交换方式
交换方式三大类： 电路传送模式（CTM-Circuit Transfer Mode） 如电路交换、多速率电路交换、快速电路交换 分组传送模式（PTM-Packet Transfer Mode） 如分组交换、帧交换、帧中继 异步传送模式（ATM-Asynchronous Transfer Mode） 如 ATM CTM 电 路 交 换 多 速 率 电 路 交 换 快 速 电 路 交 换 PTM ATM 帧 中 继 帧 交 换 分 组 交 换 IP交换、光交换、软交换 图1.7各种交换方式
1.2.1电路交换 (CS:Circuit Switching) 交换机A 交换机B 交换机C 连接建立 信息传送 连接拆除 图1.8电路交换的基本过程
1.2.1 电路交换 （CS:Circuit Switching) 图1.8 电路交换的基本过程
电路交换具有以下6个特点： (1)信息传送的最小单位是时隙 (2)面向连接的工作方式（物理连接） (3)同步时分复用（固定分配带宽）如图1.9 信道TS的信号周期性出现 Tsn Tsi Tso Tsn Tsi Tsa 888gg■■08g80 B A B A 帧 图1.9同步时分复用的基本原理
电路交换具有以下6个特点： (1)信息传送的最小单位是时隙 (2)面向连接的工作方式（物理连接） (3)同步时分复用（固定分配带宽）如图1.9 图1.9 同步时分复用的基本原理
如图1.10所示，电路交换基于PCM30/32路同步时分复用系统， 每秒钟传送8000个帧，每帧32个时隙，每个时隙8比特，每路 通信信道(TS)为64kbit/s恒定速率，即对每路通信所分配的 带宽是固定的。在信息传送阶段不管有无信息传送，都占用这 个TS子信道，直到通信结束。 1帧-32时隙(T3-125μs(2566i) Ts01234567891d112114151617181g2021222324252d2728293031 8hit(3.9μs） 图1.10PCM30/32路同步时分复用系统 (4)信息传送无差错控制 (⑤)信息具有透明性 (6)基于呼叫损失制的流量控制
◼ 如图1.10所示，电路交换基于PCM30/32路同步时分复用系统， 每秒钟传送8000个帧，每帧32个时隙，每个时隙8比特，每路 通信信道（TS）为64kbit/s恒定速率，即对每路通信所分配的 带宽是固定的。在信息传送阶段不管有无信息传送，都占用这 个TS子信道，直到通信结束。 图1.10PCM30/32路同步时分复用系统 (4)信息传送无差错控制 (5)信息具有透明性 (6)基于呼叫损失制的流量控制
综述： ■通信网业务特性决定了所采用的交换方式的特点。 ·话音业务：实时性强、恒定速率，可靠性要求不高。 ·电路交换：面向连接、无差错控制、透明传输，以 呼叫损失实现流量控制，特别适用于话音业务。 ■电路交换：不适用于对差错敏感的数据业务；固定 带宽分配方式，电路利用率低，不适合突发(bust) 业务。 ■电话通信网采用电路交换方式
综述: ◼ 通信网业务特性决定了所采用的交换方式的特点。 ◼ 话音业务：实时性强、恒定速率，可靠性要求不高。 ◼ 电路交换：面向连接、无差错控制、透明传输，以 呼叫损失实现流量控制，特别适用于话音业务。 ◼ 电路交换：不适用于对差错敏感的数据业务；固定 带宽分配方式，电路利用率低，不适合突发（burst） 业务。 ◼ 电话通信网采用电路交换方式
1.2.2多速率电路交换 (MRCS:Multi-Rate Circuit Switching) ■多速率电路交换其本质还是电路交换，具有电路交 换的主要特点，可看作是电路交换方式下为用户提 供多种速率的交换。 多速率电路交换和电路交换都采用同步时分复用方 式，即只有一个固定的基本信道速率，如64kbit/s。 多速率电路交换的一种实现方式是，可以将几个这 样的基本信道捆绑起来构成一个速率更高的信道， 供某个通信使用，从而实现多速率交换. 实现多速率电路交换的另一种方式是设置多种基本 信道速率，这样，一个帧就被划分为不同长度的时 隙。如图1.11和图1.12
1.2.2 多速率电路交换 （MRCS:Multi-Rate Circuit Switching） ◼ 多速率电路交换其本质还是电路交换，具有电路交 换的主要特点，可看作是电路交换方式下为用户提 供多种速率的交换。 多速率电路交换和电路交换都采用同步时分复用方 式，即只有一个固定的基本信道速率，如64kbit/s。 多速率电路交换的一种实现方式是，可以将几个这 样的基本信道捆绑起来构成一个速率更高的信道， 供某个通信使用，从而实现多速率交换. 实现多速率电路交换的另一种方式是设置多种基本 信道速率，这样，一个帧就被划分为不同长度的时 隙。如图1.11和图1.12