现代交换技术学习笔记

前言

交换技术是通信网络中的关键技术，进行必要的扫盲学习，确保学习他人学位论文时，弄懂信令层面的机制问题。

一、交换技术概述

1.相关概念

（1）中心设备：交换机
（2）连接交换机与用户之间的电话线：用户线
（3）交换机之间的通信线路：中继线

若交换机之间距离较远，在中继线上传输信号需要使用传输设备。

2.终端设备

概念：面向用户，功能是将需要传送的信息转换为线路上可以传输的电信号以及相反工作。
服务：分为话音服务、非话音服务
（1）话音服务
电话通信
（2）非话音服务
传真、数据、多媒体业务

3.传输设备

（1）概念：连接交换机之间的通信线路，常见传输媒介：架空明显、电缆、光缆、无线电波等
（2）核心功能：延长传输距离，实现长途通信
（3）复用技术：为提升传输效率，需要复用传输设备
①频分复用
②时分复用
③波分复用
④码分复用
（4）传输系统
①PCM准同步数字系列
②同步数字系列

4.交换设备

（1）核心功能：将连接到交换设备的所有信号进行汇集、转发、分配，完成信息交换。
（2）交换技术：电路交换、报文交换、分组交换、ATM交换、多协议标签交换、软交换

二、交换技术

1.概述

交换技术各有特点，适用于不同类型的业务。常见有：电路交换技术、数据交换技术、分组交换技术（改进出帧中继技术、快速分组交换技术、异步传递模式ATM交换技术）、软交换技术等。

2.基本交换技术

（1）电路交换

工作原理：在电话网络中使用的技术，需要通信时，建立专用通信线路，采用时分复用方式，固定分配带宽。

工作阶段：呼叫建立、信息传送、呼叫释放

特点：建立和拆除连接都需要一定时延，网络利用率低。信息透明传输，交换机不做处理，没有差错控制功能，不能保证数据准确性，适用于电话交换、高速传真、文件传送，不适合数据通信。

（2）报文交换

工作原理：其传送的数据单元称为报文，一份报文包括：报头、用户信息（源端地址、目的端地址）、报尾。报文交换采用存储转发工作方式，源端将信息封装成报文，发送给交换节点，节点暂时缓存，分析目的地址、路由选择，在输出线上排队，空闲时发送给下一节点，直至目的端。

特点：不需要建立源端到目的端的连接，按照统计时分复用方式共享节点之间的通信线路，提升了线路利用率。他是无线连接的通信，健壮性强。
缺点：经多节点，时延大且变化大，报文长度不固定，交换机需要高速处理和存储空间。

（3）分组交换

综合了电路和报文交换优点，是现在通信网络基础交换技术

工作原理：同为存储转发工作模式，传送分组为单位的数据。发送前，将报文分割较短的等或不等长的数据段，数据段前加上控制信息（分组头，包括源地址、目的地址、差错控制字段、分组同步信息）分组头+数据段=分组（又称包）。

特点：分组有统一格式，且短，便于存储和处理，节约交换节点处理时间，传输时延短。

3.交换技术发展

总结