首页～皇家88娱乐挂机～首页，“交换”就是在公用通信网中根据用 户的需要，在相应用户终端设备之间互相 传递语音、图像、数据等信息。 通信网中最基本的、业务量最大的是 电话交换业务。

　　电话通信网一般采用等级制网络结构， 对网络中每个交换节点分配一个等级。 在ITU-T G.963规程中定义：用户接 入网（AN）为本地交换机与用户终端设备 （TE）之间所实施的系统，它全部或部分 取代传统的用户本地线路网，可以包含复 用、交叉连接和传输功能。

　　由电话交换推广到一般电信交换系统， 接口功能、连接功能、信令功能和控制功 能是电信交换系统必须具有的四项基本功 能。 （1）接口功能 接口分为用户接口和中继接口，分别 将用户线和中继线终接到交换网络。

　　通过交换网络实现任意入线与任意出 线之间的连接，连接可以是物理的也可以 是虚拟连接。 （3）控制功能 有效的控制功能是交换系统实现信息 自动交换的保障。 （4）信令功能 信令是电信网中的接续控制指令，通 过信令使得不同类型的终端设备、交换节 点设备和传输设备协同运行。

　　概括起来说，数字交换设备应该具有 以下交换功能： （1）在同一条PCM复用总线的不同 时隙之间进行交换； （2）在不同PCM复用总线的同一时 隙之间进行交换； （3）在不同PCM复用总线的不同时 隙之间进行交换。

　　交换网络是交换系统的核心，接线器 是构成数字交换网络的基本部件，按其功 能不同分为两类：时间型接线器和空间型 接线.时间（T）型接线器

　　时间型接线器又称T型接线器，它的 功能是完成同一条PCM总线上不同时隙内 容的交换。

　　空间型接线器又称为S型接线器，功 能是完成不同PCM复用线、同一时隙内容 的交换。

　　T接线器的交换容量一般只能达到512 时隙，S接线器通常不能单独使用，因为它 只能完成复用线之间交换。

　　另一类是STS型数字交换网络，其中 间一级采用T接线器，左右两侧为S接线器， 这种交换网络与TST网实现交换功能的原 理基本相同。

　　数字程控交换机包括话路系统和控制 系统两部分，其基本结构如图8-2-5所示。

　　话路系统各部分的基本功能如下。 （1）用户电路 （2）用户集线器 电话交换系统的用户数量很大，但每 个用户的话务量不高，通过用户集线器可 以将一群用户的话务集中起来，通过较少 的链路接到数字交换网络，以提高链路的 利用率。

　　提供连接和数字语音信号的交换功能。 （4）各种中继接口 这是数字电话交换系统为与其他交换 系统联网而设置的接口设备，分为模拟中 继接口（C接口）和数字中继接口（A接口 和B接口）两种类型。

　　电话交换是电路交换技术的典型应用。 从建立一次电话接续来看，电路交换过程 可分为三个阶段：  呼叫建立  信息传送  连接释放

　　ATM 是 异 步 转 送 模 式 （Asynchronous Transfer Mode）的简称， 转送是指电信网中传输、复接和交换方式 的整体。在电信网上已经广泛使用的有电 路转送方式和分组转送方式。

　　电路转送方式实现信息的传输、复接 和交换是以电路为基本单位，以电路连接 为目的。

　　ATM技术是一种集电路转送和分组转 送两种优点为一体的传输方式，是在光纤 大容量传输媒体环境下新的分组转送方式。

　　（2）ATM以面向连接的方式工作 （3）简化信头功能 （4）ATM采用固定长度的信元，信 息域的长度较小 （5）采用透明的网络传输方式 （6）提供一个简化的网络结构 （7）ATM广泛适应各类业务的要求

　　ATM信元是固定长度的数据分组，定 为53个字节，分为5个字节的信头和48个字 节的信息域两部分。 信元的信头在UNI（用户—网络接口） 和NNI（网络—节点接口）这两种接口上 的定义略有不同。

　　下面按照发送顺序依次介绍信头中各 标识符的功能。 （1）GFC（一般流量控制标识符）： 4bit。 （2）VPI（虚通道标识符）：长度在 UNI为8bit，在NNI为12bit。 （3）VCI（虚通路标识符）：长度为 16bit。VPI和VCI都是路由信息。

　　（4）PTI（净荷类型标识符）：长度 为3bit，用来表明信元中48字节信息域的 信息类型。 （5）CLP（信元丢失优先等级）：长 度为1bit。 （6）HEC（信头差错控制）：长度 是8bit。

　　ATM采用面向连接（是虚连接）的工 作方式，用户进行通信前必须先申请虚电 路，提出业务要求（如峰值比特率、平均 比特率、突发性、质量要求、优先级等）， 网络根据用户要求和资源的占用情况决定 是否可以为用户提供服务，从而实现按需 动态分配带宽。

　　连接（VCC） ① VPC 在一条通信线路上，具有相同VPI的 信元所占用的子通道称为一个VP链路。 ② VCC 在一个虚通道连接（VPC）中，具有 相同VCI的信元所占用的子通路称为一个 VC链路。

　　① PM子层连接物理通信线路，提供 与传输媒体有关的机械和电气接口，主要 的功能是比特时钟同步和线路编码等。 ② TC子层在PM子层功能的基础上， 实现与物理媒体无关的规程。 系统设有三种状态：搜索态、预同步 态和同步态。

　　ATM层利用物理层的信元传送功能， 实 施 向 外 部 提 供 ATM 业 务 数 据 单 元 （ATM-SDU）的功能。 （1）产生和删除信头。 （2）信元的多路复接和分接。 （3）提供信元交换能力。 （4）信元的识别和提取。 （5）一般流量控制。

　　ATM层以信元为单位传送信息。 （1）电信业务分类 不同的业务需要不同AAL层规程。为 了减少AAL层规程数量，根据以下三个参 数对业务进行了分类： ① 源和目的地之间的定时关系（要求 或不要求）； ② 比特率（固定的或可变的）； ③ 连接方式（面向连接的或无连接 的）。

　　根据上述业务分类，应在同样 ATM通信能力的基础上，通过不同 的AAL层规程提供不同的通信能力， 以满足不同业务的需要。 ① AAL1 ② AAL2 ③ AAL3与AAL4 ④ AAL5

　　接口应包括UNI和NNI接口。 ② 连接功能 连接功能包括终接功能（完成VPC、 VCC的建立）和信元交换（VC、VP交换） 功能。

　　ATM 有 两 种 虚 连 接 ： 永 久 虚 连 接 （ PVC） 和 交 换 虚 连 接 （ SVC）， 其 中 SVC的建立必须在ATM网络信令功能的支 持下完成。

　　提供确实有效的业务流管理功能，以 保证具有不同业务流特性和QoS要求的各 种业务的服务质量。 ⑥ 运行、管理和维护功能（OAM 功能） 主要包括故障管理、性能管理、配置 管理、计费管理和安全管理。

　　由于在ATM 交换机上，无论用户线 还是中继线，传送的都是ATM信元流。为 讨论方便，在此不再区分用户线和中继线， 而统称向交换机送入信元的线为入线；从 交换机接收信元的线所示的ATM交换机一般结构图，它 由入线和出线处理部件、交换结构和接续 控制单元等模块组成。

　　VPI/VCI值，将信元从入线部件传送到指 定的出线部件。 ④ 控制单元——通过处理信令信息， 对交换结构进行接续控制，完成连接的建 立、释放、带宽的分配以及维护管理功能。

　　ATM交换系统中逻辑信道与时隙之间 没有固定的对应关系，以信头的VPI、VCI 代表信元所占用的输入逻辑信道号。

　　由于输入、输出线上的信元是异步时 分复用的，有可能在同一时刻多条入线上 的信元需要去往同一出线或争占交换结构 的同一内部链路，这时就会产生竞争。

　　像传统的程控数字交换机一样，ATM 交换结构也分为：时分和空分两种类型。 时分结构：所有的输入、输出端口共 享一条高速的信元流通路，共享的这条高 速通路可以是共享媒体（总线、环）、也 可以是共享存储器型的。 空分结构:是指输入和输出端口之间有 多条通路，不同ATM信元流通过选路，可 以在不同通路上并行通过交换结构。

　　空分结构的典型方式是由大量相同的 基本交换模块（又叫2×2交换单元），以 特定的拓扑结构互连构成。 ② 排序—Banyan 多级互连网络一般分为两大类：内部 有阻塞和内部无阻塞。内部有阻塞是指信 元在互连网络内部竞争相同资源时，因缺 乏足够的可用资源，产生了信元丢失。

　　① Inernet骨干网传送容量太小， 带宽不能满足实际需要。 ② 现有路由器寻址速度慢，吞吐 量小。 ③ IPv4 协 议 地 址 资 源 短 缺 （ 3 2 位），而传统网络中路由器的每个端口 都需要占用一个IP地址。 ④ 缺乏流量控制机制和QoS（服务 质量）保证，只是一种“尽力而为”的 服务机制。

　　IP与ATM技术结合的难点在于两者存 在诸多差异：如ATM提供面向连接的服务， IP提供无连接的服务；两者寻址方式不同； 支持的用户之间通信方式不同；ATM具有 业务类型划分和相应的QoS保证机制，IP 网络无QoS保证等等。

　　综上所述，两种模型的共同点都是要 把IP分组放到ATM层上直接传送，以获取 ATM传送带宽大、时延特性好的优点；不 同之处是获取VPI/VCI值的具体方法不同： 重叠模型分为地址解析和建立连接两个标 准化过程；集成模型是把这两个问题综合 在一起解决，因此不需要地址解析过程。 它把第三层选路与第二层数据转发功能融 合在一起，在同一系统中解决。

　　集成模型实现IP与ATM的结合，是把 第三层选路与第二层数据转发功能融合在 一起，在同一系统中综合处理。

　　IFMP协议用于在两个相邻IP交换机、 IP交换网关或支持IFMP的网络接口卡之间， 请求分配一个新的VPI/VCI。

　　IP交换使用了流的概念，所谓流就是 从ATM交换机输入端口输入的一系列有先 后关系的IP包。 第一类是持续时间长、业务量大的用 户数据流。 第二类是持续时间短、业务量小、呈 突发的用户数据流。

　　① 来自上游节点的业务流，经IP交换 机的ATM输入端口接收，由本节点IP交换 控制器根据输入业务流的TCP或UDP信头 中的端口号码对流进行分类。

　　② 若确定业务流类型属于直接交换， 由IP交换控制器，以IFMP消息形式，向上 游节点送出分配的VCI值和流标识，要求 上游节点将符合该流标识的IP分组，放在 所分配的VC上传送。 ③ 上游节点收到并同意该要求，就把 符合该流标识的IP分组放在指定的VC上传 送。这种VCI分配叫做下游分配方式。

　　④ 同样，本节点也收到下游节点分配 的 输 出 VCI（ 对 下 游 节 点 来 说 是 输 入 链 路）。 ⑤ 经过③、④两步,业务流就在指定的 输入、输出VC上传送（此时ATM交换机 还没有建立起直通连接）。 ⑥ 由IP交换控制器发出GSMP消息， 指示ATM交换机把指定的入、出VC建立 起本节点的ATM虚连接。

　　MPLS 技 术 引 入 了 转 发 等 价 类 （Forwarding Equivalence Classes，FEC） 的概念，FEC定义了在网络中沿着同一条 路径、以相同处理方式进行转发的一系列 IP分组。 在MPLS网络中，只在网络入口边缘 （在LER—标记边缘路由器），对接收到 的每个分组，根据包头信息进行一次分类 处理（确定包的FEC），并分配一个相应 的标记，在网络的中间节点不再进行重复 性工作。

　　① Label（标记）：是一个数据头， 标记交换路由器LSR根据它来转发数据。 数据头的格式是由网络的性质决定的。 ② 转发等价类（FEC）：FEC是在相 同路径上转发，以相同方式处理，因此被 一个LSR映射到一个单一标记的一组IP分 组。 ③ 标记边缘路由器（LER）：LER位 于网络的边缘，并作为MPLS网络的入口/ 出口路由器。

　　④ 标记交换路由器（LSR）：LSR具 有第三层转发分组和第二层交换分组的功 能，它通过标记分配协议（LDP）实现标 记的分配和发布，LSR执行基于标记的交 换。 ⑤ 标记交换路径（LSP）：是点到点 的路径，是根据分配的所有标记确定的。 动态的LSP是由路由信息自动生成的；静 态的LSP是固定提供的。 ⑥ 流（stream）：在相同路径上转发 并以相同方式处理的分组流。

　　（1）开始进入LER的IP包，仍由第 三层根据现有路由协议选路，同时对IP 包进行分类。

　　（2）根据现有路由协议（如OSPF开 放最短路径优先）,LER用LDP（标记分配 协议）完成路由到标记的映射表，即把不 同路由换成相应标记。 （3）LSR接收到带有标记的数据包后， 不再对包进行任何第三层的处理，使用标 记交换技术交换带标记的包。LSR还要根 据标记交换表替换一个新的标记。这个动 作会在所有LSR中重复。

　　（4）在MPLS域输出端的LER将包中 的标记去掉后，继续进行传统IP转发，直 至送到用户。

　　标记分配协议LDP使用路由表（由选 路协议如OSPF开放最短路径优先、IGRP 内部网关路由协议等自动生成）中的信息， 创建一条标记交换路径LSP，建立起到终 点网络的连接。

　　（1）MPLS支持多种协议。 （2）MPLS的流量控制。 ① 路径的选择 ② 负荷均衡 ③ 优先级 ④ 路径备份 ⑤ 故障恢复

　　（3）MPLS网络的数据传输和路由计 算分开，为每个路由建立一条标记交换路 径（LSP），是一种面向连接的传输技术。 （4）MPLS可以在不间断网络运行的 条件下把新的路由技术应用到网络中，而 不必修改现有路由器的转发技术，有利于 新路由技术的开发。

　　MPLS中使用的标记是具有一定语义、 代表数据传输路径和属性的固定长度数组， 用来在网络中引导数据分组沿着路径转发。 标记的格式与分组封装所处的介质有 关 ， 如 在 ATM 中 使 用 VCI、VPI/VCI、 VCID（用做隧道的SVC、PVC）作为标记， 在帧中继中使用DLCI作为标记。

　　① 下游标记分配：由下游节点（RTB） 根据本节点（RTA）的使用状况为FEC分 配入口标记，然后通过LDP将所分配的标 记通知RTA。 ② 下游按需分配方式：上游节点RTA 先 向 下 游 节 点 RTB 提 出 分 配 标 记 请 求 ， RTB节点再为RTA-RTB段分配标记，并通 知分配结果。 ③ 上游标记分配：与下游节点标记分 配方向相反。

　　建立LSP可以采用独立和按序两种控制 方式进行。 标记分配协议提供出三类信息以便执 行相应的操作：第一类称为“发现类消息”， 用于发现在MPLS网络中存在的标记交换路 由器LSR；第二类称为“邻接类消息”，用 于建立和保持两个标记分配协议对之间的邻 接点关系；第三类称为“广告类消息”用于 处理发布和传播新的标记映射、更改和撤消 标记映射。

　　当MPLS运行在基于帧的介质上时， 实现流的聚合比较方便，只要在节点处将 多个上游标记对应到同一个下游标记即可 （所以也叫帧合并）。

　　在RFC 2205中，给RSVP（资源预留 协议）引入了一些新的参数，使得RSVP的 功能大大增强。

　　IP交换是属于数据驱动（或称为流驱 动 ） 的 交 换 技 术 , MPLS 是 属 于 控 制 驱 动 （网络拓扑）的交换技术。

　　（1）控制驱动采用基于网络拓扑结 构的方法，把目的地址前缀算法与标准的 路由协议相结合。

　　（2）控制驱动的交换技术使用的LDP （标记分配协议）只有在网络拓扑结构发 生变化时才发送消息，并且只发送给需要 重新计算标记的交换节点。 （3）控制驱动的交换技术因为在建立 路由表时，预先建立起标记映射关系，使 得它对持续时间短的信息流和持续时间长 的信息流的交换都能支持，即对信息流模 式不敏感。

　　现有路由器或ATM交换机进行升级就能充 当控制驱动交换设备。 （5）控制驱动的MPLS交换技术支持 多种协议，数据驱动的IP交换只支持IP， 不能充分利用ATM的QoS等特性。

　　软交换概念的产生是基于以下技术的 发展。一是IP技术应用于通信领域，成功 的研究出基于VoIP技术的ＩＰ电话。VoIP 有两个技术体系：ITU-T制定的H.323协议 体系和IETF制定的建立在会话发起协议的 SIP（会话初始协议）体系。

　　二是对IP电话网络中的互联设备——网关提 出进行功能分解，即把网关功能分解为两部分。 一部分只负责不同网络的媒体格式的适配转换， 称之为媒体网关（MGW），另一部分是网关的 所有控制功能单独设置，由称为媒体网关控制器 (MGC)的设备完成，并在MGW和MGC之间制定 标准的控制协议。 三是20世纪后期出现的，对电信网发展起了 巨大推动作用的智能网技术（参见本书第十一 章）。智能网将业务控制和呼叫控制分离，提出 了独立于交换网络的业务控制架构。

　　信息产业部电信传输研究所给出的软 交换定义是：“软交换是网络演进以及下 一代分组网络的核心设备之一，它独立于 传输网络，主要完成呼叫控制、资源分配、 协议处理、路由、认证、带宽管理、计费 等功能，同时可以向用户提供现有电路交 换机所能提供的所有业务，并向第三方提 供可编程能力。”

　　软交换的主要特点如下： （1）呼叫控制与承载分离 软交换的基本思想是把呼叫控制功能 从媒体网关（传输层）中分离出来，通过 服务器上的软件实现基本呼叫控制功能， 使得呼叫控制功能与承载网络之间无过多 的依存关系，这对于当前多网并存的情况 下，实现承载层网络融合提供了有利条件。

　　它使业务真正地从网络中独立出来， 为缩短新业务开发周期提供了良好的条 件。 （3）采用开放式业务接口（API） 及标准协议 软交换把网络资源、网络能力封装 起来，通过标准开放的业务接口与业务 应用层相连。

　　基于软交换的网络体系结构分成媒体 接入层、传输服务层、控制层和业务应用 层，软交换位于控制层。

　　媒体接入层:设有各种网关，用于实现 异构网络到核心传输网以及异构网络之间 的互连互通。

　　媒体网关负责管理PSTN与分组数据 网络之间的互通，以及不同媒体、信令的 相互转换（协议分析、语音编解码、回声 消除、数字检测和传真转发等）。 信令网关负责提供SS7信令网络（SS7 链路）和分组数据网络之间的交换（包括 协议ISUP、TCAP等的转换）（请参见本 书第九章）。 无线网关负责移动通信网到分组数据 网络的交换。

　　软交换是下一代网络中完成控制功能 的一个软件网络实体，主要完成以下功能。 （1）呼叫控制功能 （2）媒体网关接入功能 （3）协议功能 （4）业务提供功能

　　主要包括： ① 业务控制触发的识别以及与业务控 制功能（SCF）间的通信； ② 管理呼叫控制功能和SCF之间的信 令； ③ 按要求修改呼叫/连接处理功能， 在SCF控制下处理IN业务请求； ④ 业务交互作用管理。

　　软交换可以通过媒体网关实现与 PSTN/ISDN传统网络互通；通过信令网关 （SG）实现与No.7信令网的互通或与智能 网互通；可以通过软交换设备中的互通模 块，采用H.323协议实现与H.323体系的IP 电话网的互通；采用SIP协议实现与未来的 SIP网络体系的互通；可以通过SIP或BICC 协议实现与其他软交换设备互通；可以提 供网内H.248终端、MGCP终端和SIP终端 之间的互通。

　　软交换提供资源管理功能，对系统中 的各种资源进行集中的管理，如资源的分 配、释放和控制等。 （8）计费功能 软交换具有采集详细话单及复式计次 功能，并能够按照运营商的需求将话单传 送到相应的计费中心。

　　软交换与认证中心连接，可以将所管 辖区域内的用户和媒体网关信息送往认证 中心进行认证与授权，以防止非法用户/设 备的接入。 （10）地址解析功能 完成E.164地址至IP地址、别名地址 至IP地址的转换功能，同时也可完成重定 向的功能。

　　G.723等）；可以向媒体网关提供语音包缓 存区大小的设定，以减少抖动对语音质量 带来的影响。

　　没有给出明确的定义，但从近期发展来看， 此接口主要使用SIP或API两种协议，提供 对三方应用和增值业务的支持功能。

　　从设备供应商现有的方案看，存在着 以下问题。 （1）国际上尚无大型网络的组网和 运营经验。 （2）协议尚未实现兼容性，标准尚 处于发展阶段。

　　（3）API（应用编程接口）尚无 成熟产品。 （4）业务不明朗。 （5）网络QoS和安全问题尚无 较好的解决方案。 （6）软交换应用的商业模型有 待研究。