什么是光突发交换技术
目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching).
三种光路交换技术
目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching).
其中研究得最多最成熟的是光路交换OCS,网络需要为每一个连接请求建立从源端到目
的地端的光路(每一个链路上均需要分配一个专业波长)。交换过程共分三个阶段：①链路建立阶段是双向的带宽申请过程，需要经过请求与应答确认两个处理过程。②链路保持阶段，链路始终被通信双方占用，不允许其他通信方共享该链路。③链路拆除阶段，任意一方首先发出断开信号，另一方收到断开信号后进行确认，资源就被真正释放。
从长远来看，全光的分组交换OPS是光交换的发展方向。OPS是一种不面向连接的交换方式，采用单向预约机制，在进行数据传输前不需要建立路由。分配资源。分组净荷紧跟分组头在相同光路中传输，网络节点需要缓存净荷，等待带分组目的地的分组头的处理，以确定路由。相比OCS,OPS有着很高的资源利用率，和很强的适应突发数据的能力。但是也存在着两个近期内难以克服的障碍：一是光缓存器技术还不成熟；二是在OPS交换节点处，多个输入分组的精确同步难以实现。因此光分组交换难于在短时间内实现。
1997年，由ChunmingQiao和J.S Tunnor分别提出的一种新的光交换技术——光突发交换OBS,作为由电路交换到分组交换技术的过渡技术。OBS结合了电路交换和分组交换两者的优点且克服了两者的部分缺点，已引起了越来越多人的注.
什么叫突发？
光突发交换中的“突发”可以看成是由一些较小的具有相同出口边缘节点地址和相同QoS 要求的数据分组组成的超长数据分组，这些数据分组可以来自于传统IP网中的IP包。突发是光突发交换网中的基本交换单元，它由控制分组(BCP, Burst Control Packet,作用相当于分组交换中的分组头)与突发数据BP(净载荷)两部分组成。突发数据和控制分组在物理信道上是分离的，每个控制分组对应于一个突发数据，这也是光突发交换的核心设计思想。例如，在WDM系统中，控制分组占用一个或几个波长，突发数据则占用所有其它波长。
将控制分组和突发数据分离的意义在于控制分组可以先于突发数据传输，以弥补控制分组在交换节点的处理过程中O/E/O变换及电处理造成的时延。随后发出的突发数据在交换节点进行全光交换透明传输，从而降低对光缓存器的需求，甚至降为零，避开了目前光缓存器技术不成熟的缺点。并且，由于控制分组大小远小于突发包大小，需要O/E/O变换和电处理的数据大为减小，缩短了处理时延，大大提高了交换速度。这一过程就好像一个出境旅行团，在团队出发前，一个工作人员携带团员们的有关资料，提前一天到达边境办理出入境手续及预定车票等，旅行团随后才出发，节约了游客们的时间也简化了程序。
?网络交换机网络交换机（NetworkSwitch)是集线器的升级换代产品，从外观上来看，它与集线器基 本上没有多大区别，都是带有多个端口的长方体。广 义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能 的设备。随着通信业的发展以及国民经济信息化的推 进，以太网交换机市场呈稳步上升态势。由于以太网 具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现 等特点。所以，以太网技术已成为当今最重要的一种 局域网组网技术，以太网交换机也就成为了最普及的 交换机。 目录 ?网络交换机的概述 ?网络交换机的性能 ?网络交换机的分类 ?网络交换机的选择 网络交换机的概述 ?随着电子技术的飞速发展，计算机及其应用日益普及，计算机网络也迅速发展起来。凡是将地理位置 不同，具备独立功能的多台计算机、终端及其附属设
备，用通信设备和线路连接起来，并配以相应的网络软件实现计算机通信信息网的资源共享与数据通信，都称为计算机通信网。当网络规模扩大时，单纯靠延长网线已变得不现实。并且对于不同的局域网，要实现互相之间的数据传送，共享网络的资源，需要有专门的连接设备实现网络扩展。同时，网络中站点的增加，地理范围的扩大，业务量的增长，促使网络互联迅速向前发展。 网络互联的高速发展，导致网络交换技术的出现，网络交换机也随之应运而生。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。网络交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。 随着交换技术的发展，交换机由原来工作在OSI承M 的第二层，发展到现在有可以工作在第四层的交换机出现，所以根据工作的协议层交换机可分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。由于第四层交换机交换技术尚未真正成熟且价格昂贵，第四层交换机在实际应用中目前还较少见。 网络交换机的性能 网络交换机是一种连接网络分段的网络设备。从技术角度看，网络交换机运行在OSI 模型的第2层
光交换技术及其应用 摘要：现代通信网中，先进的光纤通信技术以其高速、带宽的明显特征而为世人瞩目。实现透明的、具有高度生存性的全光通信网是宽带通信网未来发展目标。从系统角度来看，支撑全光网络的关键技术又基本上可分为光监控技术、光交换技术、光放大技术和光处理技术几大类。光交换技术作为全光网络系统中的一个重要支撑技术，它在全光通信系统中发挥着重要的作用。本文主要阐述了光交换的类型，光交换技术的优点，以及光交换技术发展的趋势。 关键词：光交换类型趋势 随着通信网传输容量的增加，光纤通信技术也发展到了一个新的高度。发展迅速的各种新业务对通信网的带宽和容量提出了更高的要求。光纤的巨大频带资源和优异的传输性能，使它成为高速大容量传输地理想媒质。随着WDM技术地成熟，单根光纤的传输容量甚至可以达到Tb/s的速度。由此也对交换系统的发展提供了压力和动力，光交换技术的发展在某种程度上也决定了全光通信的发展。 一、光交换与光交换技术 光交换(photonic switching)技术是一种光纤通信技术，它是在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。光交换技术是用光纤来进行网络数据、信号传输的网络交换传输技术。与电子数字程控交换相比，光交换无须在光纤传输线路和交换机之间设置光端机进行光/电（O/E）和电/光（E/O）交换，而且在交换过程中，还能充分发挥光信号的高速、宽带和无电磁感应的优点。光纤传输技术与光交换技术融合在一起，可以起到相得益彰的作用，从而使光交换技术成为通信网交换技术的一个发展方向。 光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路光交换可利用ＯＡＤＭ、ＯＸＣ等设备来实现，而分组光交换对光部件的性能要求更高，由于目前光逻辑器件的功能还较简单，不能完成控制部分复杂的逻辑处理功能，因此国
GB/T 21645.1-2008 自动交换光网络(ASON)技术要求第1部分： 体系结构与总体要求 基本信息 【英文名称】Technical requirements for automatically switched optical network―Part 1:Architecture and general requirements 【标准状态】现行 【全文语种】中文简体 【发布日期】2008/4/10 【实施日期】2008/11/1 【修订日期】2008/4/10 【中国标准分类号】M33 【国际标准分类号】33.040.40 关联标准 【代替标准】暂无 【被代替标准】暂无 【引用标准】YD/T 1078-2000,YD/T 1289.2,YDN 099-1998,ITU-T G.7712,ITU-T G.7713,ITU-T G.7713.1,ITU-T G.7713.2,ITU-T G.7713.3,ITU-T G.7715,ITU-T G.7715.1,ITU-T G.784,ITU-T G.803,ITU-T G.805,ITU-T G.8080,ITU-T G.872,ITU-T G.873.1,ITU-T G.873.2,ITU-T G.874,ITU-T M.3010,ITU-T M.3100,ITU-T Y.1313,OIF-UNI-01.0,OIF-ENNI-SIG-01.0,IETF RFC 4204,IETF RFC 4207,IETF RFC 4209 适用范围&文摘 本部分规定了自动交换光网络体系结构、控制平面参考结构和基本结构元件、呼叫和连接控制、路由、自动发现和资源管理要求、管理平面和数据通信网要求、命名和地址、保护和恢复、网络可靠性和安全性，以及业务要求等。本部分规定的自动交换光网络要求与其承载的客户层和具体实现技术无关，传送网络的具体技术细节不在本部分范围内。学习是成就事业的基石 本部分适用于ITUT G.803定义的SDH传送网络和ITUT G.872定义的光传送网络（OTN）。
现代交换技术与通信网实训讲义 管理与信息系 通信技术专业 2007年5月
第一部分交换技术与通信网基础 1通信网与交换技术 1.1电信网与交换： * 电话网络是支撑固定电话、移动电话和Internet技术发展的设施。* 所有电信网络实现的关键是交换技术。* 交换技术实现的方式主要分为电路交换和报文交换、分组交换。1.2交换方式：在电信网中交换设备所采用的交换方式有以下几种： 电路交换多速率电路交换快速电路交分组交换帧交换 快速分组交换ATM交换IP交换光交换 1.3 软交换：软交换是一种功能实体，为下一代网络（Next Generation Network，NGN）提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。2通信网 在不同应用范围和不同应用目标下，信息网络具有不同的含义，在一般意义上可以将信息网络分成电话通信网、计算机通信网和有线电视网等三种类型。 以话音为主的电话通信网包括公用电话交换网（PSTN：Public Switched Telephone Network）、专用通信网、移动通信网。 以数据为主的通信网包括分组交换公用数据网（PSPDN：Packet Switched Public Data Network）、X.25网、数字数据网（DDN：Digital Data Network）、帧中继网（FRN：Frame Relay Network）。计算机通信网包括局域网（LAN：Local Area Network）、城域网（MAN：Metropolitan Area Network）、广域网（WAN：Wide Area Network）等形式。其中高速局域网有光纤分布式数据接口(FDDI)和吉（千兆）比特以太网，高速城域网有分布式队列双总线（DQDB）和交换式多兆位数据服务（SMDS），广域网有Internet等典型网络。 有线电视网(CATV)以视频业务为主要业务。
光交换方式与光交换网络
光交换方式与光交换网络 光交换方式 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频 A B 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 7 5 4 7 5 4 6 3 1 8 2 8 2 8 2 A B Figure 光路交换 Figure 光分组交换
自动交换光网络（ASON）传输技术的新发展 随着信息时代的来临，人类正在迅速走向信息社会，这使得各种通信业务（特 别是以IP业务为代表的数据业务）急剧增长，另外，各国政府电信管制政策的放松，导致电信市场的竞争日趋激烈。这样，现有通信网技术发展和运营，特别是传输网技术发展和运营已越来越不能适应社会的发展进步，主要体现在以下几个方面：网络缺少实时的业务供给能力，业务配置时间过长，主要原因是配置操作和业务供给是由人工完成的，所需时间按月计算；交叉的数字等级过低，一般是2Mbit/s，最大不超过155Mbit/s；带宽没有得到充分利用，带宽利用率过低，一方面原因是现有的传输网结构是针对话音业务优化的，不能适应数据业务突发的特点，另外一方面，传输网缺少智能；各层网络的功能重叠，都有自己独立的控制平面；网络中备用容量过大，缺少先进的保护、恢复和路由选择功能；传输网带宽仅仅是各种业务信号的传输平台，而不是一种可以运营的业务。 为了有效地解决上述问题，一种新型的网络体系应运而生，这就是自动交换光网络（ASON），也就是通常所说的智能光网络。它在传输网中引入了信令交换的能力，并通过增加控制平面，增强了网络连接管理和故障恢复能力。此外，它是开放的，能够实时建立符合要求的服务水平协议（SLA）连接，并在不需要时拆除连接。 一、ASON的特点 与现有的光传输网技术相比，ASON有以下特点： （1）在光层实现动态业务分配，缩短了业务提供时间，提高了网络资源的利用率，可根据业务需要提供带宽，是面向业务的网络； （2）具有端对端网络监控保护、恢复能力，使网络变得更可靠、更安全； （3）具有分布式处理功能； （4）与所传输客户层信号的比特率和协议相独立，可支持多种客户层信号； （5）实现了控制平台与传输平台的独立； （6）实现了实时的流量工程控制，网络可根据客户层的业务需求，实时动态地调整网络的逻辑拓扑，以避免拥塞，实现了网络资源的最佳配置； （7）与所采用的技术相独立； （8）网元具有智能； （9）可根据客户层信号的业务等级（CoS）来决定所需要的保护等级； （10）支持各种带宽的交换和管理。 二、ASON的功能 ASON具有以下功能： （1）为用户提供波长批发、波长出租、带宽运营、按使用量付费、光VPN、 光拨号、基于SLA业务等； （2）良好的生存性，它可以通过传输网实现（如格形、环形或点到点保护），也可以通过ASON的控制平台实现（如动态路由选择）； （3）链路管理、连接进入控制和业务优先级管理； （4）路由选择包括自动的路由计算和确定及路由发现； （5）信令机制； （6）发现机制；包括邻居发现、拓扑发现和业务发现； （7）检索业务及命名转换机制。 三、ASON的组成 ASON主要由以下三个独立的平面组成，即传输平面、控制平面和管理平面，如图1
下一代网络习题集 一、单项选择题 1．下一代网络是（）驱动的网络。 A．业务B．技术C．承载D．用户 2．在技术上和业务上，语音网络与（）的融合成为网络发展的必然趋势。 A．基础网络B．传输网络C．数据网络D．多媒体网络 3．NGN核心技术任然是分组语音及其（）。 A．分组数据B．移动性管理C．服务质量D．控制信令 4．下一代网络是以软交换设备和（）为核心的网络。 A．呼叫服务器B．呼叫代理C．媒体网关控制器D．应用服务器 5．软交换是网络演进以及下一代（）的核心设备之一。 A、分组网络 B、电话网络 C、无线网络 D、光钎网络 6．软交换提供业务的主要方式是通过（）以提供新的综合网络业务。 A、增加程控交换机软件 B、增加路由器软件 C、API和应用服务器 D、增加媒体网管软件 7．下一代网络的简称是（）。 A、CNC B、NGN C、NGI D、CGN 8．从狭义来讲，NGN特指以（）设备为控制中心，能够实现业务与控制、接入与承载相分离各功能部件之间采用标准的协议进行互通。 A、多业务传送平台 B、软交换 C、智能光网络 D、无源光网络 9．NGN的分层结构中，（）层由各种媒体网关或智能终端设备组成，其功能是通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将用户信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式。 A、传输 B、控制 C、媒体接入 D、业务应用 10．NGN的（）层是一个开放、综合的业务接入平台，在电信网络环境中，智能地接入各种业务，提供各种增值服务。 A、业务应用层 B、媒体接入 C、传送 D、控制 答案：1、A 2、C 3、D 4、D 5、A 6、C 7、B 8、B 9、C 10、A 二、多项选择题 1．下一代网络在功能上可分为（）。 A．媒体接入层B．传输服务层C．控制层D．业务应用层 2．下一代网络的重要特点有（）。 A．网络互连B．开放式体系架构C．业务驱动D．分组化的网络 3．软交换应可以支持（）、提供命令行和图形界面两种方式对整机数据进行配置、提供数据升级功能等。 A．SNMP协议配置B．脱机/在线配置 C．远程配置D．提供数据备份功能 4．软交换应具备完善的告警系统，主要包括（）。 A．系统资源告警B．各类媒体网关及连接状况告警 C．7号信令网关告警D．传输质量告警 5．下一代网络通过接入（）等设备，可实现与PSTN、PLMN、IN、Intenet等网络的互通。 A、智能光网络 B、交换机 C、媒体网关 D、信令网关 E、中继媒体网关 答案：1、ABCD 2、BCD 3、ABCD 4、ABCD 5、CDE 三、判断题 1．软交换体系结构的最大优势在于将应用层和与核心网络完全分开。 2．软交换是下一代网络中业务支撑环境的主体。 3．开放性是软交换体系结构的一个主要特点。
光突发交换技术 摘要光突发换是近几年出现的一种光交换技术，它交换的单元粒度介于电路交换和分组交换之间，比电路交换灵活，带宽利用率高，又比光分组交换易于实现；全面介绍了这种交换技术，并对它与电路交换和光分组交换性能进行了比较。另外，还对光突发交换的关键技术进行了讨论，结合下一代互联网的技术趋势，对光突发交换的前景进行了评价。 关键字光突发交换突发包关键技术 正文 1引言 光交换技术在全光通信网中占有非常重要的地位。具有传输透明性（包括业务类型、传输速率以及传输格式等）和高度生存性的全光网络，是当前WDM 光网络所追求的重要目标。从系统角度来看，光交换技术与光监控技术、光放大技术和光处理技术等其它光网络技术一样，都是WDM 光网络的关键支撑技术。但是在这几种关键支撑技术当中，光交换技术是其核心技术，因为在WDM 光网络向全光网络的演进过程中，需要由光交换技术在光域完成网络的优化、路由、保护和自愈功能，以实现网络的高速率和协议透明性，提高网络的重构灵活性和生存性。因此在某种程度上，光交换技术决定了全光通信的发展。 提出的光交换技术主要有三种：光波长路由交换或光路交换OCS (Optical Circuit Switching)、光分组交换OPS (Optical Packet Switching)和光突发交换OBS (Optical Burst Switching)。 针对电路交换和分组交换的缺点，近年来，国外有人提出了新的光交换技术———光突发交换（OBS—Optical Burst Switching）。光突发交换中，使用的带宽粒度介于电路交换和分组交换之间，比电路交换灵活，带宽利用率高，又比光分组交换更贴近实用。可以说，它结合了两者的优点且克服了两者的部分缺点，是两者之间的平衡选择，因而逐渐引起了众多学者的重视。 2 OBS原理与特点 突发交换（BS）的概念第一次出现在20 世纪80年代初期，主要用来传递话音业务。OBS 与BS 的原理相同，但为了更好地利用业已成熟的电子技术和先进的光子技术，它使
实验一网络交换实验 一、实验类型 验证性实验 二、实验名称 网络交换实验（2学时） 三、实验目的 掌握交换机的工作原理和功能，掌握交换机的管理方式，利用交换机的console端口对交换机进行相关的配置，掌握交换机的命令行操作等。 四、实验要求 要求学生能对交换机进行基本的配置和管理。 五、实验设备 计算机、交换机(S2126G)。 六、实验技术原理 交换机是网络的主要连接设备，完成封装转发数据包的功能。交换机可以“学习”MAC 地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 交换机的管理分为两种模式：带内管理和带外管理。通过交换机的Console口管理交换机属于带外管理，不占用交换机的网络接口，其特点是需要使用配置线缆，近距离配置。第一次使用交换机时必须使用Console口进行配置。 七、实验步骤 1.交换机的配置模式 交换机的命令行操作模型，主要包括：用户模式、特权模式、全局配置模式、端口模式等几种。 用户模式：进入交换机后得到的第一个操作模式，该模式下可以简单查看交换机的软、硬件版本信息，并进行简单的测试。用户模式提示符为Switch> 特权模式：由用户模式进入的下一级模式，该模式可以对交换机的配置文件进行管理，查看交换机的配置信息，进行网络的测试和调试等，该模式提示符为Switch# 全局配置模式：属于特权模式的下一级模式，该模式下可以配置交换机的全局性参数。在该模式下可以进入下一级的配置模式，对交换机具体的功能进行配置。该模式提示符为Switch(config)# 端口模式：属于全局模式的下一级模式，该模式下可以对交换机的端口进行参数配置。该模式提示符为Switch(config-if)# Exit命令是退回到上一级操作模式。End命令是指用户从特权模式以下级别直接返回到特权模式。 下面具体给出交换机命令行操作模式的进入。 switch>enable !进入特权模式 switch# switch#configure terminal ！进入全局配置模式 switch(config)# switch(config)#interface fastethernet 0/5 ！进入交换机F0/5的接口模式switch(config-if)
目录 网络交换机的概述 网络交换机的性能 网络交换机的分类 网络交换机的选择 网络交换机的概述 随着电子技术的飞速发展，计算机及其应用日益普及，计算机网络也迅速发展起来。凡是将地理位置不同，具备独立功能的多台计算机、终端及其附属设备，用通信设备和线路连接起来，并配以相应的网络软件实现计算机通信信息网的资源共享与数据通信，都称为计算机通信网。当网络规模扩大时，单纯靠延长网线已变得不现实。并且对于不同的局域网，要实现互相之间的数据传送，共享网络的资源，需要有专门的连接设备实现网络扩展。同时，网络中站点的增加，地理范围的扩大，业务量的增长，促使网络互联迅速向前发展。 网络互联的高速发展，导致网络交换技术的出现，网络交换机也随之应运而生。广义的交换机就是一种在
通信系统中完成信息交换功能的设备。网络交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。 随着交换技术的发展，交换机由原来工作在OSI承M 的第二层，发展到现在有可以工作在第四层的交换机出现，所以根据工作的协议层交换机可分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。由于第四层交换机交换技术尚未真正成熟且价格昂贵，第四层交换机在实际应用中目前还较少见。 网络交换机的性能 网络交换机是一种连接网络分段的网络设备。从技术角度看，网络交换机运行在 OSI 模型的第2层（数据链路层）。网络交换机源于电子集线器（HUB），其中 HUB 是为星型网络提供的一种中心结点设备。在共享 HUB 中，所有星型网络连接都接收同一个广播帧。交换机类似于集线器，它也支持单个广播域，但不同的是交换机上的每个端口同时也是它自己的冲突域（Collision Domain）。通常情况下，交换机比集线器更加智能化，网络交换机能监测到所接收的数据包，并能判断出该数据包的源和目的地设备，从而实现正确的转发过程。网络交换机只对连接设备传送信
光交换方式与光交换网络 光交换方式 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频A B 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 7 5 4 7 5 4 6 3 1 8 2 8 2 8 2 A B Figure 光路交换 Figure 光分组交换
1、描述交换单元外部特征的指标是什么？举例说明。 （1) 容量:交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量。 （2) 接口:即交换单元自己的信号接口标准。 （3) 功能:点到点功能、同发功能、广播功能。 （4) 质量: 包括交换单元完成交换功能的情况和信息经过交换单元的损伤。 2、用函数、图形、排列三种表示方法，分别表示出N=8具有均匀洗牌连接、蝶式连接特性的交换单元的连接关系。 均匀洗牌连接： 蝶式连接：
3、试计算构造16*16有向交换单元, 采用基本开关阵列时需要多少个开关?若构造16*16无向交换单元, 同样采用基本开关阵列时分别需要多少单向开关和双向开关? 有向交换单元，基本开关阵列：N*N=256。 无向交换单元，基本开关阵列：N*（N-1）=240。 无向交换单元，双向开关阵列：N*（N-1）/2=120。 5、试计算要构造16X16的交换单元，采用K=4的绳路开关阵列时需要多少个开关？ 16*4*2=128个开关。 6、一个S接线器的交叉点矩阵为8*8，设有TS10要从母线1交换到母线7，试分别按输出控制方式和输入控制方式画出此时控制存储器相应单元的内容，以及控制存储器的容量和单元的大小（bit数）。 设每条母线上有N个时隙控制存储器的单元大小为3bit，1个控制存储器的容量3Nbit，8个控制存储器的容量为24Nbit。
7、时分交换单元主要有共享存储器型和共享总线型两种，比较他们之间的异同。 相同点：两者都可以对三种时分复用信号进行交换,只不过具体实现方式不同。 不同点： (l)结构不同。共享存储器型交换单元以存储器作为核心部件，而总线型交换単元的一般结构包括入线控制部件、出线控制部件和总线三部分。 (2)工作方式不同。 共享存储器型交换単元的工作方式有两种：A、入线缓冲；B、出线缓冲。 总线型交换单元的各部件功能特点如下：a、入线控制部件接收入线新号，进行相应的格式变换，放在缓冲存贮器中，并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到总线上。b、出线控制部件检测总线上的信号，并把属于自己的信息读人一个缓冲存储器中，进行格式变换，然后由出线送出，形成出线信号。c、总线一般包括多条数据线和控制线。d、总线时隙分配要按一定的规则。 8、一个T接线器可完成一条PCM上的128个时隙之间的交换，现有TS28要交换到TS18，试分别按输出控制方式和输入控制方式画出此时话音存储器和控制存储器相应单元的内容，以及话音存储器和控制存储器的容量和每个单元的大小（bit数）。 话音存储器：128个存储单元，每个単元大小8bit，容量为 128*8=1024bit； 控制存储器：128个存储单元，每个单元大小7bit，容量为 128*7=896bit。
数据网络交换机概念和原理 交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。 总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 网络交换机分类
光纤通信之光交换技术 作者单位：南华大学电气工程学院姓名：陈亚潮专业：通信工程学号：20124400117 摘要：由于宽带视频、多媒体等各种高带宽资源业务需求的增加，对通信网的带宽和容量 提出了更高的要求，高速高带宽网络已经成为现阶段通信网络发展的趋势。但是由于大量的新业务的出现和国际互联网的发展，今后通信网络还可能变得拥挤。原因是在现有通信网络中，高速光纤通信系统仅仅充当点对点的传输手段，网络中重要的交换功能还是采用电子交换技术。光交换技术是实现全光网络的关键技术之一，它可以满足人们对宽带视频、多媒体业务的需求，是发展高速宽带业务的一种有效手段。人们对光交换的探索始于20世纪70年代，80年代中期发展比较迅速，经过30余年的研究，在光器件研究技术的推动下，对光交换系统技术的研究有了很大发展。 关键词：光交换技术；空分光交换；时分光交换；波分光交换。 1引言 最近几年，光纤逐渐成为通信网传输的重要媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，光纤传输已广泛用于长途干线网和本地中继网。在一些欧美发达国家, 随着光纤传输从中继网向用户网推进, 每秒数百兆比视频通信业务可能会像现在的电话通信一样普及, 网络交换节点所需容量是现有电话网的1000~10000倍, 其交换节点容量至少是太比(Tbit/s)级的。以电子技术为基础的交换方式, 无论是B-ISDN的ATM 方式,还是适合数字程控交换，它们的交换容量都要受到电子器件工作速度的限制, 即使最新开发的电子ATM 交换系统最大容量也被限制在1600Gbit/t 左右, 最终难以实现高速宽带信号的交换。因此，先进的光交换技术以其高速，高宽带的特点而备受瞩目。 2光交换技术的基本概念 光交换技术是实现全光网络的关键即是之一，是用光纤来进行网络数据、信号传输的网络交换传输技术。它是指不经过任何光电转换将输入光信号直接交换到任意的输出端, 完成光节点处任意光纤端口之间的光信号交换及选路。 2.1 光交换技术的特点 在电信网中，光纤是目前的主要传输介质，越来越被广泛的应用在长途及干线传输中。光交换在交换过程中信号始终以光的形式存在，在进出交换机时不需要进行光信号的光/电转换
常见光交换方式 关键词：光通信 光交换 系统 结构 引言 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 基本概念 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。8 2 Figure 光分组交换
通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频分光交换和码分光交换等。下图为光交换方式的分类： Figure光交换方式 光交换的特点：1、由于光交换不涉及到电信号，所以不会受到电子器件处理速度的制约，与高速的光纤传输速率匹配，可以实现网络的高速率。2、光交换根据波长来对信号进行路由和选路，与通信采用的协议、数据格式和传输速率无关，可以实现透明的数据传输。3、光交换可以保证网络的稳定性，提供灵活的信息路由手段。 交换方式 1.空分光交换 空分光交换（Space Division Optical Switching）就是在空间域上对光信号进行交换。其基本原理是将光交换元件组成门阵列开关，并适当控制门阵列开关，即可在任一路输入光纤和任一输出光纤之间构成通路。 空分光交换可以在媒质空间和自由空间中完成，因此又被细分为波导空分光交换和自由空间光交换。自由空间光交换在电交换中没有对应的结束，它基于自由空间的光波传播规律，在2维或者3维空间实现光互连和光交换，具有更大的容量，建立没有物理接触的光互连，子信道间不存在串扰，系统性能优于波导空分交换。空分光交换的基本结构图如下所示： 自由空间光交换 波导空分光交换 码分光交换 波/频分光交换 输出 Figure 空分光交换基本结构图
什么是光突发交换技术 目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching). 三种光路交换技术 目前光网络中的交换技术主要有三种：光路交换OCS(Optical Circuit Switching),光分组交换OPS(Optical Packet Switching),光突发交换OBS(Optical Burst Switching). 其中研究得最多最成熟的是光路交换OCS,网络需要为每一个连接请求建立从源端到目 的地端的光路(每一个链路上均需要分配一个专业波长)。交换过程共分三个阶段：①链路建立阶段是双向的带宽申请过程，需要经过请求与应答确认两个处理过程。②链路保持阶段，链路始终被通信双方占用，不允许其他通信方共享该链路。③链路拆除阶段，任意一方首先发出断开信号，另一方收到断开信号后进行确认，资源就被真正释放。 从长远来看，全光的分组交换OPS是光交换的发展方向。OPS是一种不面向连接的交换方式，采用单向预约机制，在进行数据传输前不需要建立路由。分配资源。分组净荷紧跟分组头在相同光路中传输，网络节点需要缓存净荷，等待带分组目的地的分组头的处理，以确定路由。相比OCS,OPS有着很高的资源利用率，和很强的适应突发数据的能力。但是也存在着两个近期内难以克服的障碍：一是光缓存器技术还不成熟；二是在OPS交换节点处，多个输入分组的精确同步难以实现。因此光分组交换难于在短时间内实现。 1997年，由ChunmingQiao和J.S Tunnor分别提出的一种新的光交换技术——光突发交换OBS,作为由电路交换到分组交换技术的过渡技术。OBS结合了电路交换和分组交换两者的优点且克服了两者的部分缺点，已引起了越来越多人的注. 什么叫突发？ 光突发交换中的“突发”可以看成是由一些较小的具有相同出口边缘节点地址和相同QoS 要求的数据分组组成的超长数据分组，这些数据分组可以来自于传统IP网中的IP包。突发是光突发交换网中的基本交换单元，它由控制分组(BCP, Burst Control Packet,作用相当于分组交换中的分组头)与突发数据BP(净载荷)两部分组成。突发数据和控制分组在物理信道上是分离的，每个控制分组对应于一个突发数据，这也是光突发交换的核心设计思想。例如，在WDM系统中，控制分组占用一个或几个波长，突发数据则占用所有其它波长。 将控制分组和突发数据分离的意义在于控制分组可以先于突发数据传输，以弥补控制分组在交换节点的处理过程中O/E/O变换及电处理造成的时延。随后发出的突发数据在交换节点进行全光交换透明传输，从而降低对光缓存器的需求，甚至降为零，避开了目前光缓存器技术不成熟的缺点。并且，由于控制分组大小远小于突发包大小，需要O/E/O变换和电处理的数据大为减小，缩短了处理时延，大大提高了交换速度。这一过程就好像一个出境旅行团，在团队出发前，一个工作人员携带团员们的有关资料，提前一天到达边境办理出入境手续及预定车票等，旅行团随后才出发，节约了游客们的时间也简化了程序。
下一代网络的关键交换技术 摘要 近年来，由于通信技术的不断发展，人们对新业务需求的增加，给通信事业的发展带来了新的挑战，当前迫切需要一个能够将语音、数据和图像融合在一起的网络。通信网络正在从电路交换向以软交换为核心的下一代网络演进。下一代网络NGN(Next Generation Network)是一个综合性的开放网络，它以分组交换技术为基础，以软交换技术为核心。NGN需要得到许多新技术的支持，关键技术是软交换技术、高速路由/交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信开始兴起，2013年12月4日下午，工业和信息化部向中国联通、中国电信、中国移动正式发放了第四代移动通信业务牌照（TD-LTE），此举标志着中国电信产业正式进入了4G时代，这将大大有利于下一代网络的发展，下一代网络的建设成为越来越重要的话题之一。本文探讨的是下一代网络的关键交换技术：软交换技术和光交换技术，及其所支持的下一代网络技术。 【关键词】软交换光交换光纤通信下一代网络 NGN
一、下一代网络(Next Generation Network) 1、NGN概述 NGN是下一代网络的简称，国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T对NGN 的定义如下：NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性。NGN具有以下特点：NGN属于电信网络，支持话音、数据和多媒体业务；支持实时/非实时的业务，同时应支持业务的个性化、业务的移动性；分组传送；控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离；业务提供与网络分离，提供开放接口；利用各基本的业务组成模块，提供广泛的业务和应用(包括实时、流、非实时和多媒体业务)；具有端到端QoS和透明的传输能力；通过开放接口与传统网络互通；具有通用移动性；允许用户自由地接入不同业务提供商；支持多样标志体系，并能将其解析为IP 地址以用于IP网络路由；同一业务具有统一的业务特性；融合固定与移动业务；业务功能独立于底层传送技术；适应所有管理要求，如应急通信、安全性和私密性等要求。 2、NGN的主要支持技术 NGN需要得到许多新技术的支持，如:采用软交换技术实现端到端业务的交换；采用IP技术承载各种业务，实现三网融合；采用IPv6技术解决地址问题，提高网络整体吞吐量；采用MPLS(多协议标签交换)实现I层和多种链路层协议(A TM/FR、PPP、以太网，或SDH、光波)的结合；采用OTN(光传输网)和光交换网络解决传输和高带宽交换问题；采用宽带接入手段解决“最后一公里”的用户接入问题。因此实现NGN的关键技术是软交换技术、高速路由/交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术。其中软交换技术是NGN的核心技术。软交换(Soft S witch)又称为呼叫代理(Agent)、呼叫服务器或媒体网关控制。是把呼叫传输与呼叫控制分离开，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移，使软交换能无缝地软统一于通信数据、传真、视频等多媒体业务。更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口(API)，允许在交换机制中灵活引入新业务。软交换是下一代
网络交换机原理及选择 欧祥云201214801107 摘要：随着计算机网络的发展，网络交换机应用越来越广泛，技术不断发展，文章简单介绍了网络交换机工作原理。交换机的不同分类方法及如何根据实际情况为局域网选择合适的网络交换机。 关键词：网络交换机；分类；选择 引言：网络互联的高速发展，导致网络交换技术的出现，网络交换机也随之应运而生。广义的交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。网络交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。 随着交换技术的发展，交换机由原来工作在0SI很M 的第二层，发展到现在有可以工作在第四层的交换机出现，所以根据工作的协议层交换机可分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机。由于第四层交换机交换技术尚未真正成熟且价格昂贵，第四层交换机在实际应用中目前还较少见。 一、二层交换与第三层交换以及路由器的区别 第二层交换技术工作于数据链路层。它按所接收到数据包的目的MAC地址在内部地址表中对应端口进行转发，将本数据包MAC地址与对应端口记录在内部地址表中，MAC 地址不在表内的就进行广播等待回应。因而二层交换机对MAC地址具有学习功能，对于网络层或高层协议来说是透明的，数据交换靠专用处理数据包转发的ASIC (应用专用集成芯片组)实现速度很快。但它不能处理三层及三层以上的协议，不能处理不同IP子网间的数据交换。 第三层交换工作于OSI七层模型中的第三层，是利用三层协议中的IP包包头信息对后续数据流进行标记，进行帧头重组，将具有同一标记的数据流的报文交换到数据链路层，即提供一条目标地址与源地址之问的一条数据通道。因此，三层交换机不必拆包便可判断路由，从而将数据包直接转发，进行数据交换。从而可以实现不同子网IP包交换。另外三层路由模块不是简单的二层交换机与路由器的简单叠加，它是由三层路由模块叠)Jl-层交换高速背板总线速率可达10Gbit／s，其中大部分必需的路由软件处理的数据转发为三层转发外，其余均为二层高速转发。 路由器工作于OSI第三层网络层，工作模式与二层相似。路由器主要决定最佳路由并转发数据包。路由器内有一个路由表，其中记录各种链路信息，供路由算法计算出到目的地的最佳路由。据此路由器再进行数据转发。如不能知道目的路由，则将包丢弃，并向源地址