宽带交换技术简述

发展HFC宽带用户接入网实现三网合一一、HFC的提出及要解决的问题由于技术、业务、市场的高速发展，人们对通信服务的种类要求越来越多，而且要求速率越来越高。

随着信息化社会的不断向前发展，人们不再是满足打电话和看电视，而是出现了众多新的双向交互式业务，如电子邮件、影视点播、会议电视、高速数据传真等。

这些业务种类多而且要求高质、高速、可靠、有效及经济的传输。

为用户提供语音、数据、视频综合通信业务，是世界各国通信界的奋斗目标，为达到这个目标，必须在国家建设的高速信息网与用户间建立一个宽带接入网，使不同用户之间、用户与各种信息媒体之间实现信息交换，而有线电视网虽是一个巨大的宽频带同轴电缆网络，但只能单向发送电视信号；电信公司的电信网是一个“交互式”双向网络，将造成高速数据传输“最后一公里”瓶颈的双绞线改为光纤是很困难的，首先其总长度很长，至少为干线长度的两倍；其次它面临的建设条件最复杂，常常是城区街道和楼房；第三它必须考虑与用户现有设备兼容。

接入网解决最终用户至信息网的连接问题，其建设正逐步从铜线向光纤、从模拟向数字化方向发展。

由于数量大且要求各异，所需投资大。

早在1996年7月，国务院就批准了原邮电部关于利用公用电信网传送CATV的报告，在政策上指明了电话、计算机、有线电视三网合一的发展方向。

在当前光纤到用户还不现实的情况下，采用主干线为光纤、接入网为同轴电缆的HFC系统，能够将语音、计算机、CATV三者融合在一起，经济有效的传送，可以尽早实现CATV、电话、计算机三网合并归一传输。

HFC网络可以提供的业务有语音（如电话）、数据传输（如计算机通信、电子邮件）、视频传输（如VOD/N VOD、模拟/数字广播电视）等，基本上综合了当今的新技术。

HFC 宽带网业务的关键技术要解决四个问题：数字压缩技术、宽带交换技术、有限制接受系统和HFC LAN互联技术，下面分别对几种技术进行简单的介绍。

数字压缩技术：带宽一直是困扰通信界的大问题，尤其是传输数字化的运动图像。

三层交换(L3交换)的发展及应用简述一、L3交换原理和分类最早的第三层交换，是基于A TM技术的MPOA和IP Switch，分别基于ATMF 和IETF标准（RFC1953和RFC1987）。

其基本原理相近，把路由功能分为第三层路径选择（智能路由选择）和第三层交换（快速转发）。

趋势是把第三层交换放到骨干网ATM交换机中去，把路由器和A TM骨干网融为一体。

MPOA方式的前提是一定要由ATM网络事先建立一条端到端的连接，再采用“Short Cut”方式对IP包进行路由。

IP Switch方式中的RFC1953解决了“多跳”数量增长的问题，通过软件提供一种“直通”（Cut-through）来满足多IP业务要求，它与RFC1987共同构成IP Switch基础。

IP Switch对数据包的处理多采用以ATM交换机跨接路由器直通（CUT-THROUGH）处理的方式，即第一个包通过路由器进行检查、鉴别和处理，以后相同的包由ATM交换机跨接直通传输，不再通过路由器。

无论是IP Switch还是MPOA，这个IP数据流都是在虚电路里传输，所有IP 包都在一个已经选定的路由中传输，不存在不同的IP包经过不同的路由。

只是IP Switch方式每个ATM交换机可独立处理IP交换，以直通IP数据流。

但MPOA 一定要所有ATM交换机统一动作，所以MPOA方式实施前一定要先建立一条端到端的SVC。

除了以上两种L3交换之外，在其他领域也相继产生了第三层交换技术。

如思科公司的专有技术CEF（思科快速转发）、普遍被所有第三层交换机厂家采用的多层交换技术MLS以及当前被广泛推广的基于IETF标准的多协议标记交换MPLS。

二、L3交换的起源和发展基于L2以太网交换技术的多层交换最早起源于校园网络，后来在IDC中也有较多应用。

早期互联网业务流量模型符合20:80规则，即80%的流量为本地，20%的流量出网。

后来此流量模型发生逆转，80%流量来自网段外部，内部通信只有20%。

传输，交换，传输网，接入网，核心网网络优化主要功能在现有的网络状态下，使用者经常会遇到带宽拥塞，应用性能低下，蠕虫病毒，DDoS肆虐，恶意入侵等对网络使用及资源有负面影响的问题及困扰，网络优化功能是针对现有的防火墙、安防及入侵检测、负载均衡、频宽管理、网络防毒等设备及网络问题的补充，能够通过接入硬件及软件操作的方式进行参数采集、数据分析，找出影响网络质量的原因，通过技术手段或增加相应的硬件设备及调整使网络达到最佳运行状态的方法，使网络资源获得最佳效益，同时了解网络的增长趋势并提供更好的解决方案。

实现网络应用性能加速、安全内容管理、安全事件管理、用户管理、网络资源管理与优化、桌面系统管理，流量模式监控、测量、追踪、分析和管理，并提高在广域网上应用传输的性能的功能的产品。

主要包括网络资源管理器，应用性能加速器，网页性能加速器三大类，针对不同的需求及功能要求进行网络的优化。

网络优化设备还具有的功能，如支持的协议，网络集成功能(串接模式,旁路模式)，设备监控功能(压缩数据统计，QOS，带宽管理，数据导出，应用报告，故障时不间断工作，或通过网络升级等)。

无线通信网络优化网络优化工作流程：1.准备通过收集和分析BSC和MSC话务统计数据，分析网络存在的问题；通过必要的路测或室内测试，分析网络存在的问题；从用户处取得网络优化所需基本数据，如基站信息等，并仔细核对、确认、检查用户提供的上述数据是否齐全、准确；确定网络优化所需其他数据，包括：数字地图等；根据分析情况确定优化方案和进度，并与用户沟通。

2.网络优化按确定的优化方案实施基站、天线、参数、邻小区等优化；通过收集和分析BSC和MSC话务统计数据，观察优化效果；通过必要的路测或室内测试，观察优化效果；不断重复实施上面步骤，直至达到优化目标。

起草并提交网络优化工作报告。

传输在电信业中,传输是一种传输电学消息(连带经过媒介的辐射能现象)的行为。

消息可以是一串或者一组数据单元，比如二进制数字，通常也称为帧或者块。

ADSL基本知识介绍一、什么是ADSL技术ADSL是英文Asymmetrical Digital Subscriber Loop（非对称数字用户环路）的英文缩写，ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利用现有的一对电话铜线，为用户提供上、下行非对称的传输速率（带宽）。

非对称主要体现在上行速率（最高640Kbps）和下行速率（最高8Mdps）的非对称性上。

上行（从用户到网络）为低速的传输，可达640Kbps；下行（从网络到用户）为高速传输，可达8Mbps。

它最初主要是针对视频点播业务开发的，随着技术的发展，逐步成为了一种较方便的宽带接入技术，为电信部门所重视。

通过网络电视的机顶盒，可以实现许多以前在低速率下无法实现的网络应用。

二、ADSL技术的特点ADSL这种宽带接入技术具有以下特点：1.可直接利用现有用户电话线，节省投资；2.可享受超高速的网络服务，为用户提供上、下行不对称的传输带宽。

3.节省费用，上网同时可以打电话，互不影响，而且上网时不需要另交电话费。

4.安装简单，不需要另外申请增长率加线路，只需要在普通电话线上加装ADSLMODEM，在电脑上装上网卡即可。

三、ADSL技术与其他常见接入技术的对比1.ADSL与普通拨号Modem的比较比起普通拨号Modem的最高速率56K，ADSL的速率优势是不言而喻的。

而且它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，所以在线并不需要拨号，这意味着上网无须缴纳额外的话费。

2.ADSL与ISDN的比较二者的相同点是都能够进行语音、数据、图象的综合通信，但ADSL的速率是ISDN的60倍左右。

ISDN 提供的是2B+D的数据通道，其速率最高可达到144Kbps，接入网络是窄带的ISDN交换网络，而ADSL的下行速率可达8Mbps, 它的语音部分走的是传统的PSTN网，而数据部分则接入宽带ATM平台。

3.ADSL与DDN的比较ADSL非对称接入方式，上行最高640Kbps，下行最高8Mbps，相对DDN对称性的数据传输更适合现代网络的特点。

交换式以太网工作原理
交换式以太网是一种广泛应用于计算机网络中的局域网技术。

它的工作原理是基于数据包交换和MAC地址的。

下面是交换
式以太网的工作过程：
1. 数据包传输：当一台计算机发送数据时，数据被分成较小的数据包，并添加上目的MAC地址和源MAC地址信息。

2. 交换机的接收：交换机接收到数据包后，会检查数据包的目的MAC地址。

3. 寻址表：交换机维护一个寻址表，记录着网络中各个设备的MAC地址和对应的接口。

4. 学习过程：当交换机接收到一个数据包时，它会查找寻址表，以确定目的MAC地址所对应的接口。

如果目的MAC地址不
在寻址表中，交换机会将数据包发送到所有的接口（广播）。

5. 数据包转发：交换机根据目的MAC地址将数据包转发到正
确的接口上，并学习到数据包的源MAC地址和对应的接口。

6. 冲突域分割：由于交换式以太网采用全双工通信，交换机将每个接口分割成一个独立的冲突域，因此可以同时进行数据的发送和接收，避免了数据冲突。

7. 数据包交换：交换机根据接收到的数据包的目的MAC地址，将数据包转发到目标设备，而不会广播到整个网络。

总的来说，交换式以太网通过学习MAC地址和使用交换机进行数据包转发，实现了高效的数据传输和冲突域分割，提高了网络性能和可靠性。

ADSL、LAN、PON网络接入及数据交换原理随着我国互联网的快速发展，个人网络使用量也在逐年增加，目前电信、联通两大宽带运营商多为用户提供2-10Mbps的不等的网络接入服务，而网络接入方式也在发生改变。

由原来的ADSL入户到目前主流的LAN、PON入户，这些改变也标志着我国互联网数据交换技术走向成熟、先进。

笔者至今依然记得在1999年时朋友办理了一个300kbps的ADSL业务，当时令我们羡慕不已，要知道1999年时大多数用户还在使用56kbps的小猫，也就是ADSL窄带业务，在当时带宽能达到256kbps就已经可以与今天的20Mbps的光纤专线媲美了。

ADSL又称非对称用户数字线路，这种技术是以遍布城乡的电话网为传输介质，通过频分复用技术将线路中的信号分成三个频段，分别是语音频段，网络上行频段，网络下行频段，由于进行了频分，所以用户在使用网络的同时也不影响语音通话。

运营商在一个称为汇聚机房的地方装有ADSL局端设备，这个设备又称DSLAM（常见的有华为MA5600，有支援ATM交换机功能），局端设备上联光网络单元（OLT），自身带有信号分离器，这个信号分离器有调制解调器的功能，信号分离器将信号分成三个频段，分别是语音信号，网络上行信号，网络下行信号，这里的语音信号是模拟信号，它通过局端设备处理接程控交换机，为用户进行声讯服务，而网络上行信号，网络下行信号是数字信号，这组信号经局端设备处理后接ATM交换机，为用户进行网络服务，同时，运营商的线务员会在用户家里安装一个调制解调器（俗称猫），这个调制解调器有信号分离和调制解调的功能。

当用户使用电话时，信号分离器将线路中处于低频的语音信号和处于高频的网络上下行信号分离，从中取出语音信号并提交程控交换机；当用户使用网络时，信号分离器会将处于高频的网络上下行信号通过调制解调的方式加载到低频信号中去，分离器发送网络下行信号时用调制的方式，而接受网络上行信号时用解调的方式。

宽带通信网论文——浅谈ATM技术异步转移模式（Asynchronous transfer mode）(或者异步传输模式)简称ATM，是一种集传输与交换于一体的通信模式。

ATM已成为二十一世纪宽带通信的关键技术，已被国际电联确定为宽带综合业务数字网的基本传送方式。

90年代初计算机网络发展兴起，网络传输媒体光纤化和多媒体技术商用加快。

面对巨量信息传输需求，传统的网络技术，如以太网、快速以太网、FDDI无比是在传输速度和连接方式等方面都无法适应用户的需求。

应运而生的ATM技术是在传统的电路转移模式和分组转移模式基础上发展起来的新兴信息转移模式。

它具有传输速度快、距离不受限制等特点，其集语音、图像和声音传输于一体的特色，尤其适合多媒体业务的应用。

所谓“转移模式”，ITU-T是这样定义的，转移模式就是在电信网路中信息传输、复用和交换的方式。

而ATM是宽带综合业务数字网的最终转移模式。

ATM是一种采用固定长度分组、异步时分复用、传送任意速度的宽带信号和数字等级系列信息的交换技术。

它可以综合任意速率的话音、数据、图象和视频业务。

ATM的基本定义可以归纳为两点：(1) 面向连接的快速分组交换技术。

(2) 基于固定长度信元（53个字节）的异步转移技术。

各种类型的信息流（包括语音、数据、视频等）均被适配成固定长度的（53字节）的“信元”（Cell）进行接入、传输和交换。

2. 信元结构在ATM网中，信息是以信元为基本单元进行通信的。

ATM信元是一种固定长度的数据分组，一个信元定长53个字节，其中前5个字节称为信头。

ATM就是根据信头中的信息来对信元的类型、路径、流量、信息优先级、校验等进行控制，完成准确无误的信息反馈传送。

它有识别路径、优先处理、关错控制和网络（ATM 管理等功能。

信头后面的48个字节称作信息域OAM（或者称净负荷、净荷）自身的运行维护功能）。

信元的信息域内容有统一的规定。

用户信元的信息域内容可由用户根据不同的电信业务的要求自行确定。

交换路由工作原理
交换路由工作原理是指在计算机网络中，交换路由器通过接收和转发数据包来完成数据传输的过程。

交换路由器是网络中的重要设备，用于连接不同的网络，并根据数据包的目的地址来决定最佳的传输路径。

以下为交换路由工作原理的三个关键步骤：
1. 数据包的接收与解析：当一个数据包到达交换路由器时，路由器首先会读取数据包的目的地址，并与路由表进行匹配。

路由表存储了网络的拓扑结构信息和目的地址与下一跳路由器的映射关系。

2. 路由选择与转发：根据路由表的匹配结果，交换路由器会选择一条最佳的路径来转发数据包。

最佳路径选择通常基于一些路由选择算法，例如最短路径优先（Shortest Path First）算法或开销加权（Cost Weighting）算法。

3. 数据包的转发与交付：在选择了最佳路径后，交换路由器会将数据包发送到相应的下一跳路由器。

下一跳路由器继续根据该数据包的目的地址来决定下一跳路由器，以此类推，直至数据包到达目的地。

通过这样的接收、解析、选择、转发和交付过程，交换路由器能够有效地实现网络中数据包的传输。

这种分布式的路由选择机制可以使数据包在网络中快速、正确地到达目的地，提高网络的性能和效率。

宽带小常识1、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）非对称数字用户线，也称不对称数字用户线，是一种用于现有又绞电话线的用户环路上，上行和下行信道的传输不一样的传输技术或方式。

2、小区宽带是一种局域网（LAN）方式。

网络服务商把光纤布放到住宅楼或者小区，再通过局域网而线方式将网线接入用户家中，为整栋楼或小区提供带宽的方式。

3、FTTP(Fiber To The Home)光纤到户（或光纤入户），是指接入线路全部采用光纤，光纤直接接入到用户家中的传输技术或方式。

4、网速与带宽网速是用户上网的速度，是单位时间传送的信息量。

带宽是指信道单位时间可传送最大信息量的能力。

5、网络覆盖是指网络已经具备提供或开通业务的能力，已开通或随时可以开通业务的网络建设状况。

6、光纤到户覆盖是指运营已经将光缆布放到用户室内或门口，或楼道光纤配线设施，并可以根据用户业务申请在一定时限内就可完成入户光缆敷设的状况。

7、宽带接入能力是指宽带接入网能够提供的最大接入速率。

宽带接入服务端可以此范围内根据用户需求提供不同速率的宽带接入产品。

8、网速主动测试方式是指用户在自己的终端上安装公认的测试软件或登录测速网页自主发起的测速方式。

9、网速被动测试方式是指用户访问网站和应用业务过程中，提供服务的一方或第三方监测机构进行的测速方式。

10、DDN数字数据网（Digital Data Network简称DDN），是利用光纤、数字微波、卫星等数字电路开放的数据传输业务。

11、DDN的特点DDN是透明传输网；DDN可提供灵活的连接方式；DDN网传输速率高，网络时延小；DDN是同步数据传输网12、DPN简单的说：是一种存贮转发的交换方式。

详细的说：它是将需要传送的信息以分组为单位进行存储转发。

每个分组信息都加载了接收地址和发送地址的标识，在传送数据分组之前，要先建立虚电路（即在数据网络中能模拟实际连接的功能在数据站之间传送数据的设施），然后按次序传送。

宽带传输网主要是以SDH为基础的大容量光纤网络，宽带交换网是采用A TM技术的综合业务数字网，宽带接入网主要有光纤接入，铜线接入，混合光纤/铜线接入，无线接入等。

光纤通信系统由电发射端机，光发射端机，光纤，中继放大器，光接收端机和电接收端机组成。

波分复用可使用多路不同波长的光信号在同一光纤上传输，这样既增加了光纤的传输容量，又打破了光纤点到点连接的限制，从而可以用光纤构成网络连接。

波分复用和光孤子技术：光纤的传送容量为100Gbps以上。

光孤子采用很窄的光脉冲，传播以后能达到很小的失真，从而到达很高的传输容量。

宽带网络中的交换技术要求提供高速大容量交换，能支持各种业务，目前最有前途的交换网络是ATM网。

ATM采用面向连接的信号交换形式，达到大容量，多速率交换；通过虚连接和流量控制机制实现统计复用，以较高的网络资源利用率实现各种业务的交换。

ATM且有电路交换和分组交换的优点。

宽带网络对接入技术的要求包括两个方面：网络的宽带化和业务的综合化。

在传输网中，目前采用的是同步数字体系SDH。

SDH主要有以下特点：2 具有全世界统一的网络结点接口，简化了消息互通。

3 具有一套标准化的信息结构等级，这些信息结构叫做同步传输模式。

4 在帧结构中具有丰富的用于维护管理的比特，因而具有强大的网络管理功能。

5 所有网络单元都有标准的光接口，包括同步光缆线路系统，同步复用器，分插复用器和同步数字交叉连接设备等等，因此可以在光路上实现互通。

6 具有一套特殊的复用结构，允许现有的准同步数字体系PDH，同步数字体系SDH和宽带综合业务数字网B-ISDN的消息都能进入其帧结构，因而具有广泛的适应性。

7 大量采用软件进行网络配置和控制，使得新功能和新特性的增加比较方便，适合未来的发展。

SDH信号最基本也是最重要的模块信号是STM-1，其速率为155。

520Mbps。

更高等级的STM-N是将STM-1同步复用而成。

STM-1每秒钟的传输速率为9*270*8*8000=155。

二层、三层交换技术介绍二层、三层交换技术介绍一、二层交换技术介绍二层交换机工作于OSI模型的第2层（数据链路层），故而称为二层交换机。

二层交换技术的发展已经比较成熟，二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC 地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

（1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC 地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；（2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；（3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；（4）如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以学习一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再需要对所有端口进行广播了。

不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。

从二层交换机的工作原理可以推知以下三点：（1）由于交换机对多数端口的数据进行同时交换，这就要求具有很宽的交换总线带宽，如果二层交换机有N个端口，每个端口的带宽是M，交换机总线带宽超过N×M，那么这交换机就可以实现线速交换；（2）学习端口连接的机器的MAC地址，写入地址表，地址表的大小（一般两种表示方式：一为BUFFER RAM，一为MAC表项数值），地址表大小影响交换机的接入容量；（3）还有一个就是二层交换机一般都含有专门用于处理数据包转发的ASIC （Application specific Integrated Circuit）芯片，因此转发速度可以做到非常快。

由于各个厂家采用ASIC不同，直接影响产品性能。

以上三点也是评判二三层交换机性能优劣的主要技术参数，这一点请大家在考虑设备选型时注意比较。

路由器工作在OSI模型的第三层---网络层操作，其工作模式与二层交换相似，但路由器工作在第三层，这个区别决定了路由和交换在传递包时使用不同的控制信息，实现功能的方式就不同。