1、5.1 信息交换的基本概念信息交换的基本概念 5.1.1 交换概念交换概念 1.交换的必要性交换的必要性 通信的目的是实现信息的传递。一个能传递信息的通信系统至少应该由终端和传输媒介组成，如图5.1所示。图5.1最简单的“点对点通信”示意图 电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”媒介来传输语言的一种通信技术。当两个用户要进行通话，最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。如果有多个用户时，为保证任意两个用户间都能通话，很自然我们会想到每两个用户用一对线路连起来，这样的连接方式称为全互连式。我们以5部电话机的连接为例，5个用户要两两都能通话，则需要总线对数为10条，如图5.2（a）
2、所示，而N个用户需要的线对数为条。想想看，要是对每个用户来说，家中需接入n1对线，打电话前还需将自己话机和被叫线连起来，那就太麻烦了！为了解决这一问题，我们很自然地想到在用户密集的中心安装一个设备，把每个用户的电话机或其他终端设备都用各自专用的线路连接在这个设备上。N部电话机仅需要N条电路，如图5.2（b）所示。（a）5个用户的全互连方式 （b）交换设备连接方式图5.2 用户之间的连接方式 2 交换技术的发展交换技术的发展 交换技术是以人工交换为开端的，从1878年在美国康涅狄格州纽好恩（Newhaven Connecticut）建成第一个人工电话交换局至今的120余年间，交换技术的发展经历四
3、个重要阶段 第一个阶段 是人工交换阶段。第二阶段 是机电式自动交换阶段。1890年美国人A.B.史瑞乔（Almon B.Strowger）发明了步进制电话交换机，从此，电话交换步入了自动化阶段。第三个阶段 是电子式自动交换阶段。第四个阶段 是信息包交换发展阶段。5.1.2 交换方式分类交换方式分类 1.布控和程控交换布控和程控交换 布控和程控是交换设备控制部分两种不同的实现方法。布控是布线逻辑控制的简称，程控是存储程序控制的简称。（1）布线逻辑控制（）布线逻辑控制（WLC：Wired Logical Control）交换机。）交换机。所谓布控，是指将交换机各控制部件按逻辑要求设计好，并用电路板
4、布线的方法将各元器件固定连接好，具有一定的逻辑操作功能，在外来信号作用下，交换机的各项功能即能实现的一种控制方法。这种交换机的控制部件做成后不好修改，灵活性很小，具下下列特点：1）控制设备电路复杂，电路设计麻烦；2）当用户和网络发生变化时，或者开放新业务时，必须更改布线或电路，增加新设备而且太不方便；3）控制设备动作速度慢，对元器件要求低；4）交换机容量不大时比较经济；5）相对程控交换机来说，操作易于掌握。(2)存储程序控制（SPC：Stored Program Control）交换机。所谓程 控，是存储程序控制的简称，程控交换是一种用计算机控制的电话交换技术，它将对交换机话路设备的控制功能预
5、先编制好程序存到存储器中，然后用计算机启动运行程序，再通过接口电路控制交换机话路设备接续。程控交换机具在以下特点：1）灵活性大，适应性强。程控方式能适应通信网的各种网络环境、性能要求和各种变化。2）能方便地提供各种新业务。3）便于采用公共信道信令系统。公共信道信令是在与话路完全分开 的信令数据链路上集中大量的传送，传输速度快，信息容量大，且便于信令的控制与管理。4）易于实现维护自动化和集中化。5）便于维护管理。6）可靠性高，体积小，重量轻，减少机房面积。2.模拟交换和数字交换模拟交换和数字交换 模拟和数字反映了交换接续的两种不同实现方法。所谓模拟方式，是指通过交换机交换接续的是模拟信号；所谓数
6、字方式，是指通过交换机交换接续的是数字信号。3.空分交换和时分交换空分交换和时分交换 空分和时分是交换网络的两种不同的实现方式。空分是指空间分隔，时分是指时间复用。空分交换由空分交换网络来实现。不同通话话路是通过空间位置的不同来进行分隔的，即在空间位置上实现的一种交换方式。时分交换是指对时分复用的信号进行交换。时分复用通常采用脉冲编码调制(PCM)。4.电交换与光交换电交换与光交换 电交换与光交换反映交换的信息载体两种不同的形式。电交换是指对电信号进行的交换，即交换的信息载体是电流或电压形式的电信号。光交换是对光信号直接进行的交换，它不需将光缆送来的光信号先变成电信号，经过交换后再复原为光信号
7、。由于被交换的信息载体从电变成了光，从而使光交换具有宽带特性，且不受电磁干扰。光交换系统被认为是可以适应高速宽带通信业务的新一代交换系统。实现光交换的主要设备是光交换机，它在功能结构上可分为光交换网络和控制回路两大部分。目前的光交换机严格地说，应该称为“电控光交换机”。随着光器件技术的发展，光交换技术最终的发展趋势将是光控光交换 5.1.3 信息交换的常用术语信息交换的常用术语 1.交换网络与接线器交换网络与接线器 交换网络又称为接续网络，它可由一个或多个接线器组成。一台交换机通常由交换网络、接口、控制系统三部分组成，它们之间的关系如图5.3所示。交换网络的任务是实现各入线与出线上信号的传递或
8、接续。接口用户线中继线至交换机至终端交换机交换网络控制系统图5.3 交换机组成示意图 接线器可看作是一个有M条入线和N条出线的网络，它有MN个交叉接点，每个接点都可在控制系统的控制下接通或断开，接线器的作用是根据需要使某一入线与某一出线接通。例如，在图5.4中，当我们希望将1号用户线与1号中继线接通时，只需将网络交点(交叉接点)a接通。图5.4 交叉接点式接线器原理示意图 2.集中控制与分散控制集中控制与分散控制 如果程控交换机的控制部分由n台处理机组成，它实现m项功能，每一功能由一个程序来提供，系统有r个资源。当每一台处理机均能控制全部资源，也能执行所有功能，则这种控制方式就称为集中控制；如
9、果每台处理机只能控制部分资源，执行交换机的部分功能，那这个控制系统就是分散控制。在分散控制系统中，各台处理机可分为容量分担和功能分担两种工作方式。集中控制的主要优点是：处理机对整个交换系统的状态能全面了解，处理机能控制所有资源。缺点是它的软件包括所有的功能，规模很大，系统管理相当困难，同时系统相当脆弱。分散控制的主要优点是：每台处理机只处理系统部分资源，没有集中控制复杂，软件规模较小，系统可靠性高。缺点是：控制系统不了解所有资源，不能对资源和功能进行最佳分配。3.电路交换和分组交换电路交换和分组交换 交换方式可分为电路交换与信息交换两在类，这两在类还可以进一步细分如图5.4所示。电路交换信息交
10、换交换空分交换时分交换报文交换快速分组交换分组交换数据报虚电路帧 中 继信元中继基于ATM基于D链路访问规程基于ATM基于SMDS图5.4 交换方式分类 电路交换是一种实时的交互式交换，包括呼叫建立、信息传送和连接释放三个阶段。分组交换采用存储转发交换方式，把传送的信息分成很多小段（分组），并在每段信息前都附加一个标志码（分组头），用以标志其属于哪一路信号。在许多情况下，多个这样的单路信号共用一个标志化信道，信道可以按照需要动态地、灵活地分配给各单路信号，这一工作方式也称为异步时分复用或统计时分复用。因此，分组交换一般都在交换单元内部使用缓存器来存储排队的信息。4.静态路由与动态路由静态路由与
11、动态路由 交换网络通过使用路由表或路由目录在用户之间发送信息。路由选择的任务就是根据确定的输入端与输出端在交换网络上的位置，选择一条空闲的、逐段连接的路由。对于静态路由，除非网络上发生重大的事情，如交换机故障，否则这个路由是不会发生变化，即使故障，这类网络也只向用户发送错误信号，而不会试图恢复中断的用户数据。对于具有自适应能力的动态路由，路由需要定期更新以反映不断变化的网络状况，由于路由表随时可能发生变化，与两个终端用户有关的分组可能采取不同的路由通过网络。采用动态路由时，网络或最终用户负责在接收点重新组装分组。5.2 几种主要的数字交换技术几种主要的数字交换技术 1.数字程控交换原理数字程控
12、交换原理 (1)数字交换和数字交换网络 程控交换也称时隙交换，所以在数字程控交换机中实现的数字交换实际上就是对数字话音信号进行时隙交换。时隙交换通过数字交换网络完成,在具体实现时应具备以下两种基本功能：在一条PCM复用线上进行不同时隙交换功能；在复用线之间进行同一时隙的空间交换功能。同一复用线时隙交换的概念可如图5.5示意说明，图5.5同一复用线的时隙交换概念 图5.6给出了一个有四条输入、输出时分复用线的数字交换网络的示意图。图5.6 多复用线（4条）时隙交换示意图 每一个通话接续，在数字交换中应建立来去两条通路构成双向通路，如图5.7所示。图5.7 双向通信示意图 数字交换网络的基本功能可
13、归纳为实现时隙交换和空间交换。实现时隙交换功能的部件称为时间（T）接线器，实现空间交换功能的部件称为空间（S）接线器，T接线器与S接线器的适当组合就构成了数字交换网络 1)T接线器。T接线器结构和工作原理如图5.8所示 图5.8 T接线器的组成和工作原理 2)S接线器（Space Swtich）。其作用是完成不同复用线间的时隙交换，主要由电子交叉点矩阵和控制存储器（CM）组成。图5.9表示出22的交叉接点矩阵，它有2条输入复用线和2条输出复用线。图5.9 S接线器的组成和工作原理示意图 3)TST交换网络。TST是三级交换网络，两侧为T接线器，中间一级为S接线器，S级的出入线数决定于两侧T接线
14、器数量。图5.10给出了一个TST网络的结构示意，图中假设S级采用3332接线器输入控制方式工作，表示S接线器有3条复用线（HW），每条复用线有32个时隙。各级的功能与控制方式如下：TA接线器负责输入复用线的时隙交换，工作于输出控制方式；S接线器负责复用线之间的空间交换，工作于输入控制方式；TB接线器负责输出复用线的时隙交换，工作于输入控制方式。图5.10 TST数字交换网络 2数字程控交换呼叫处理与控制数字程控交换呼叫处理与控制 下面是一般电话用户呼叫接续过程。用户打电话的过程是：主叫摘机，拨被叫号码，被叫应答，开始讲话，话毕挂机。对应于用户的这些操作，交换机应按顺序完成下列动作：(1)送出
15、拨号音；(2)接收拨号；(3)拨号数字分析；(4)呼叫被叫用户；(5)被叫应答；(6)切断。以上就是程控交换机基本的呼叫接续过程。几个呼叫接续阶段的流程图表示，如图5.12所示 图5.12 本局呼叫接续流程 3.数字程控交换机数字程控交换机 （1）程控交换机构成 程控交换机由硬件和软件两大部分组成，其中，硬件主要分为话路系统和控制系统。其典型结构如图5.13所示。图5.13数字交换机的系统结构 图中各部分的基本功能如下：1）数字交换网络：是整个交换机的话务处理中心，需要建立连接关系的其它话路设备。2)用户模块。用户模块包括用户电路、用户集线器和用户处理机，用户模块结构如图5.14所示。图5.1
16、4 用户模块结构 (2)数字程控交换软件系统 程控交换机的软件可分为运行软件和支援软件两大类。1)运行软件系统。运行软件是交换机运行中直接使用的程序，它又分为系统软件和应用软件。运行软件系统的组成和分类如图5.15所示。图5.15 运行软件系统的组成 2)支援软件系统 支援系统大体上包括以下方面的软件：软件开发支援系统。应用工程支援系统。软件加工支援系统。交换局管理支援系统。程序设计语言。5.2.2 分组交换技术分组交换技术 1.概述概述 分组交换技术是由RAND公司的保罗布朗(Paul Baran)和他的同事于1961年在美国空军RAND计划的研究报告中首先提出来的。分组交换的主要优点是：1
17、)对用户终端的适应性强。2)信息传输时延相对报文交换减小。3)线路利用率高。分组交换传输实现了线路的动态统计时分复用，在一条物理线路上可以同时提供多条信息通路，提高了线路利用率。4)可实现分组多路通信。5)可靠性高。6)经济性好。分组交换的主要缺点是：1)信息传输效率较低。实现分组交换传输，由网络附加的传输控制信息较多，特别是对较长的报文来说，分组交换的传输效率不如电路交换高 2)实现技术复杂。分组交换机要对各种类型的“分组”进行分析处理，所需实现设备比较复杂。2.分组交换基本原理分组交换基本原理 分组交换方式的工作过程是分组终端将用户要发送的数据信息分割成许多一定长度的数据段，每个数据段除了
18、用户信息外，还另加上了一些必要的操作信息，如源地址、目的地址、用户数据段编号及差错控制信息等。所有这些信息按照规定的格式装配成一个数据信息块，称之为“分组”。与发送端连接的分组交换机收到报文信息后，将其分成若干个分组存入存储器，并进行路由选择。(1)分组的复用 分组交换的基本思想是实现通信资源的共享。目前存在多种不同的多路复用方法，但从如何分配传输资源的角度，可以分成两类：一类是固定分配(预分配)资源法；另一类是动态分配资源法。统计时分复用原理图如下所示：图5.16统计时分复用(STDM)原理示意图 在统计时分复用中，逻辑信道为用户提供独立的数据流通路,如图5.17 所示：图5.17 用逻辑信
19、道号作“标记”进行交织传输示意图 (2)分组的格式 在分组交换中，分组是交换和传输处理的对象，每个分组都带有控制信息和地址信息，使其可以在分组交换网内独立地传输，并以分组为单位进行流量控制、路由选择和差错控制等处理。另外，为了可靠地传输分组数据块，还在每个数据块上加上了高级数据链路控制(HDLC)的规程标识、帧校验序列，都以帧的形式在信道上传输，如图5.18所示。图5.18 分组格式 (3)分组的传输 在分组交换网中，对分组流的传输处理有两种方式：一是虚电路，二是数据报。1）虚电路方式。在虚电路方式中，发送分组前，先要建立一条逻辑连接，即为用户提供一条虚拟的电路，如图5.19所示。图5.19
20、虚电路方式原理示意图 2)数据报方式。在数据报方式中，单独处理每个分组。如图5.20所示：图5.20 数据报方式原理 (4)流量控制 流量控制是指通过一定的手段使得在网中各个链路上的信息流量都保持在一定的上限值之下，在分组交换方式中流量控制特别重要，这是因为：1)由于中继线路的统计时分复用的，所以必须用流量控制方法来防止线路过分拥挤，导致数据分组排队等待时间过长。2)由于网络终端速率可能不一致，所以必须用流量控制方法来调整终端发送数据的速率，以防止快速的终端向慢速的终端发送数据分组太多，超出其接收能力。3)由于终端与交换机处理数据分组的能力限制，必须使用流量控制方法在其不能处理更多数据时抑制对
21、方的数据传送。项 目电路交换分 组 交 换接续时间较长较短信息传输时延短、偏差也小较短，偏差较大信息传输可靠性一般高对业务过载的反应拒绝接收呼叫(呼损)减少用户输入的信息流量，延时增大信号传输的透明性有无异种终端之间的通信不可以可以电路利用率低高交换机费用一般较高实时会话业务适用轻负载下适用表5.1 电路交换方式与分组交换方式特点的比较3.帧中继技术简介帧中继技术简介 （1）帧中继概念 帧中继(Frame Relay，FR)技术是随数据通信的发展，在分组交换技术基础上发展起来的。帧中继是为了满足下列LAN互连应用的特点 而产生的：1)要求传输速率高。2)信息传输的突发性大。3)各类LAN通信规
22、程的包容性好。为了解决这些问题，帧中继应能够提供的功能有：在公用和专用的系统上为多通信结构(包括早期的终端主机结构和今天的任意通信结构)提供经济有效的连接；提供高速的传输；提供按需的带宽(传输速率)分配，以适应突发信息量的要求；通过处理多规程传输信息来保护用户的现有投资。(2)帧结构和传输方式帧结构和传输方式 在FR传送网中，帧的长度是可变的，最大长度可达1000字节以上，每个帧含有“数据链路连接标识符”(DLCI)，从源DTE到宿DTE之间所有途径节点根据DLCI指明出口信道，使用DLCI标识的帧格式如图5.20所示。图5.20 帧中继帧格式 在2字节DLCI地址字段中，还包括流量控制和校验
23、信息，如图5.21所示。图5.21帧中继帧的地址字段 (3)FR与PAC、DDN的性能比较 表5.2给出了分组交换(PAC)、帧中继(FR)和数字数据通信网(DDN)传输三种方式的比较，供大家参考。表5.2 PAC、FR与DDN性能比较5.2.3 ATM交换技术交换技术 1.ATM的基本概念与工作原理的基本概念与工作原理 (1)ATM概述 ITU-T给ATM定义是：“以信元为信息传输、复接和交换基本单位的传送方式”。(2)ATM交换原理 ATM交换是一种异步时分交换。异步时分交换不是通过时隙互换来完成交换功能，而是通过改变信元的标志码（信元的VPI和VCI值）来完成交换功能的。为了更清楚地了解
24、ATM信元交换的过程，如图图5.22 所示：图5.23ATM交换原理 (3)ATM的特点 ATM网具有灵活性和适应性强、能有效地利用资源和是多业务通用网络等优点，这些优点是由ATM技术的特点带来的，ATM的基本特点有：ATM网具有灵活性和适应性强、能有效地利用资源和是多业务通用网络等优点，这些优点是由ATM技术的特点带来的，ATM的基本特点有：1)免除了信元净荷的差错控制和流量控制，大大简化了网络控制 2)面向连接的工作方式。3)简化了信头功能。4)采用长度较小的固定长度信元。降低了交换节点内部的缓冲区容量，减少了信息在缓冲区内排队的时延和时延抖动，这对实时业务是有利的。由于以上的特点，ATM
25、网络在语义透明性和时间透明性两方面都能满足任何业务(包括实时业务)的要求。2.ATM协议结构协议结构 1）ATM协议参考模型协议参考模型 ATM协议参考模型由I.321建议规范，采用了OSI模型相同的逻辑分层结构，如图5.23所示：从纵向看由三个功能平面：1）用户面：采用分层结构提供用户数据传输功能，传送用户信息 2）控制面：提供呼叫和连接的控制功能，涉及的主要是信令信息，它也采用分层结构。3）管理面：提供两类管理功能：面管理(plane management)：主要是协调各面之间的运行，实现与整个系统有关的管理功能，面管理不分层；层管理(layer management)：实现网络资源和相关
26、协议参数的管理和执行操作功能，它也采用分层结构。从横向看，ATM协议模型的功能又可分成四层：1)物理层(physical Layer，PL)：完成比特级信息的传输功能。对应OSI第一层功能；2)ATM层(ATM layer)：它是ATM协议中最重要的一层，主要完成信元交换、信元复用/解复用和选路，这些工作是通过对信头进行处理而实现的，对应OSI第二层的下边界功能。3)ATM适配层(ATM Adaptation Layer，AAL)：AAL介于ATM层和高层之间，其基本功能是将高层信息与ATM信元之间进行适配。4)高层(High Layer)：根据不同业务特点完成高层功能。图5.24ATM协议参
27、考模型 按照ITU-T的建议，这些层可以进一步划分，每个子层执行特定的功能，下面对各层的主要构成和功能作简要地介绍。(2)物理层 物理层进一步又划分成二个子层：物理媒介子层和传输会聚子层。1）物理媒介子层(Physical Medium sublayer，PM)。其主要工作是围绕在物理媒介上有效可靠地传送和接收信息进行的 2）传输会聚子层(Transmission Convergence sublayer，TC)。当比特流从PM子层到达传输会聚子层时，比特已被识别出来。TC子层主要完成下面的5个功能：传输帧生成与恢复；传输帧自适应；信元定界；信头差错控制(HEC)；信元速率解耦。(3)ATM层
28、 ATM层和用来传送ATM信元的物理媒介完全无关，它为ATM信元流建立起一条传送通路，这个通路是建立在虚信道和虚路径概念上的。1)虚信道和虚路径。所谓虚信道是一个逻辑信道，所有在这个信道上传送的ATM信元具有相同的虚信道标志(VCI)，VCI是信头的一部分，即具有相同VCI的信元流构成VC。虚路径VP由一束具有相同通道端点的VC组成，传输通道、虚路径和虚信道是ATM中的三个重要概念，它们之间的关系见图5.25。图5.25 传输通道、VP和VC的关系 2)信头格式。ATM层的工作是通过对信头的处理来实现的，ITU-T I.361建议详细描述了ATM信元的编码，ITU-T最终选择的信元结构包含48
29、字节净荷和5字节信头。信头结构如图5.26 所示：图5.26 信头结构 3)VP交换和VC交换。VP交换的原理可由图5.27解释。图5.27 VP交换示意图 VC交换的原理可由图5.28解释：图5.28 VC交换示意图 通过前面的讨论，对ATM层的工作已经有了概要的了解，总结一下ATM层的主要功能可以体现在以下四个方 信元的复用和分路。信元的交换。信头产生和提取。一般流量控制。另外，ATM可以向VC和VP连接提供一种网络能够支持的服务质量（Qos）级别，在信头的中还提供了拥塞指示，便于实现OAM的层管理功能。(4)ATM适配层（AAL）AAL介于ATM层和高层之间，ATM适配层增强了ATM层提
30、供的业务，使其适合邻接的高层需要。AAL业务的分类是按照下列几个因素确定的：收发端间是否要求定时关系；业务比特速率是否固定；高层是否建立连接。ITU-T定义了4类业务如表5.3所示：业务分类ABCDAAL业务分类AAL1AAL2AAL3/4AAL5端对端定时要求不要求比特速率固定可变连接方式面向连接无连接业务举例固定比特率的语音、动态图像等可变比特率的动态图像数据传输通过WAN的两LAN间数据传输表5.3 AAL业务分类 AAL主要功能：1）向高层传送固定或可变比特率的业务数据单元；2）对AAL1和AAL2业务在源和目的地之间传送定时信 3）在源和目的地之间传送数据结构信息和在接收端恢复源数据
31、结构；4）如果需要，可以指出AAL无法恢复的丢失信息或出差错的情况。5.2.4 IP与软交换技术与软交换技术 1.IP交换技术交换技术 Internet是在美国军方的ARPANET的基础上发展起来的IP（Internet Protocol）网，如今已成为全球最成功的通信网络。传统的IP网络提供尽力而为的连接，种服务能够满足大部分数据业务，但是不能满足某些需要提供具有服务质量QoS的业务（比如多媒体通信、IP电话等）。（1）传统IP路由器 路由器主要完成两个功能：寻找去往目的地的最佳路径和转发分组。路由器的功能结构见图5.29；路由器工作在OSI参考模型的下三层：物理层、数据链路层和网络层，完成
32、不同网络之间的数据存储和转发。图5.29 路由器的功能结构 设3个路由器互连网络如图5.30所示，PCAIP地址为128.7.254.10，PCBIP地址为128.7.253.15，PCCIP地址为128.7.234.18，表5.4为路由器A遵循的路由表。图5.30 3个路由器互联网络 表5.4 路由器A中的路由表目的IP地址子网掩码端口下一跳地址路由费用路由类型状态255.255.255.011DirectUP128.7.253.0255.255.255.021DirectUP128.7.234.0255.255.255.03128.7.238.22StaticUP128.7.234.025
33、5.255.255.05128.7.240.23StaticUP (2)IP交换的基本概念 IP交换的基本思想是为了避免网络层转发的瓶颈，进行高速链路层交换。IP交换可以认为是地址转换问题，其关键任务是将IP子网地址与链路层地址相结合。传统的IP over ATM技术有IETF(Internet Engineering Task Force)的Classic IP over ATM和ATM论坛的LANE等。但是它们存在着不少限制，主要有以下几点：1)在运行实时业务时不能保证服务质量(QoS)。2)在网络较大时，会造成VC连接数目很大，增加了路由计算的额外开销。3)数据必须在逻辑子网间转发，没有
34、充分利用交换设备的能力。为了解决上述问题，满足Internet规模快速增长和对实时多媒体业务的需求，需要将网络交换机（L2层）的速度和路由器（L3层）的灵活性结合起来，这就是IP交换，也称为第三层交换。IP交换机和路由器主要有两个区别：1)对待转发数据分组的信息结构进行分析的深度不同，这会直接影响转发数据分组的速度。2)对网络节点间通信量的管理不同，IP交换机要检查OSI模型中的数据链路层的信息头，以便在连接的两点之间建立一条路径，所有属于该路径的分组由此发出。(3)IP交换机的构成和特点 IP交换机基本上是一个附有交换硬件的路由器，它能够在交换硬件中高速缓存路由策略。如图5.31所示，IP交
35、换机由ATM交换机硬件和一个IP交换控制器组成。图5.31IP交换机结构示意图 (4)IP交换技术的发展 1）IP Switching。Ipsilon Network公司的IP Switching是一种高速路由器。它将转发功能映射到硬件交换机。2)Tag Switching(标记交换)。Cisco公司的Tag Switching由转发和控制两部分组成，两者互相独立。3)MPLS(多标记交换)。IETF结合了一些IP交换技术的特点，主要以Tag Switching为基础成立了MPLS工作组来将网络层路由标记交换算法技术标准化。采用IP交换技术，将交换机的速度和路由器的可扩展性融合在一起，是解决I
36、nternet网络规模和性能问题的关键技术。2.软交换技术软交换技术 (1)软交换的核心思想包括三个基本要素：1)开放的业务生成接口。2)综合的设备接入能力。3)基于策略的运行支持系统。软交换技术采用了电话交换机的先进体系结构，并利用IP数据包来承载话音、数据以及多媒体流等多种信息。其主要思想是：保持PSTN/ISDN网络基本不变，即不增加现有节点的复杂度，通过相应网关实现电路交换网和分组数据网的互通，实现两类网络的融合。第第5章章 习题习题1 简述电话交换的发展过程、现状和趋势。2 何谓程控交换？简述数字程控交换的原理和主要优点。3 试从T接线器和S接线器的原理出发，说明为什么T接线器可以单
37、独使用，而S接线器却不能，进而说明引入S接线器的目的。4 设T接线器的信息存储单元为512个单元，需要完成输入TS25与输入TS378的时隙交换，用类似于图5.8（a）、（b）来表示控制存储器中应存放的控制数据，画图表示并简单说明其工作原理。5 时间接线器T的输入端TS8的内容A在TS22中输出，请说明在下列两种情况下的工作原理，并画图表示：（1）顺序写入，控制读出；（2）控制写入，顺序读出。6有一T接线器下图所示，其话音存储器有128个单元，控制方式为控制写入顺序读出。现要求把输入复用线中TS5的信息A交换到输出复用线的TS10，并把输入复用线TS20的信息B交换到输出复用线的TS5，试在图
38、中“？”处填上适当的数字和字母（信息）。7 一个S接线器如题5图所示，有输入、输出复用线各8条，每条复用线上均有256个时隙。控制存储器采用输入控制方式（见图）。现要求TS6接通A点，TS12接通B点，试在图中“？”处填入相应的数字（或符号）。8 有一个S接线器，结构类似于图5.10，其输入复用母线为8条，请画出两种控制型S接线器结构，并分别就PCM1 TS12交换到PCM7 TS12任务填写控制RAM的控制数据。题5图 题6图 9 试简述程控交换机本局通话时的呼叫处理过程。10 简述程控交换系统的控制方式和基本结构。11 程控交换系统的用户电路中的BORSCHT分别表示的 是什么功能？12
39、什么是随路信令？什么是共路信令？各有什么优缺点？13 简要说明No.7信令系统功能级结构，各功能级的主要功能以及各功能级与OSI模型的对应关系。14 画出No.7信息信号单元MSU的基本组成，简述各字段的含义。15 分组交换的主要优点是什么？简述分组交换的工作过程和其复用传输方式的基本原理。16 何谓统计时分复用？在分组交换中统计时分复用是如何实现的？17 简述分组的形成和传输的过程。18 何谓虚电路，虚电路的主要特点是什么？19 在分组交换中分组的交换主要有虚电路方式和数据报方式，试分析两者的异同。20 帧中继的主要特点和应用是什么？21 帧中继的主要特点和应用是什么？22 分析比较STM与ATM两种传输方式，并分别阐述其中的“同步”和“异步”的含义。23 使简述ATM传输方式的基本特点。24 ATM协议参考模型包括哪几个层次？各层次有哪些功能？25 VP与VC的概念是什么？简述VP交换和VC交换的基本原理和它们间的关系。
