当前位置：文档之家 › 现代交换技术的现状及其发展趋势

现代交换技术的现状及其发展趋势

  • 格式：doc
  • 大小：25.00 KB
  • 文档页数：7

现代交换技术现实状况及
其发展趋势
摘要:
伴随国家信息基础网络建设及电信经营逐步开放, 通信网络正经历着一次又一次重大变革。

而交换设备是通信网关键组成, 交换技术发展与通信网发展是分不开, 即交换技术与终端业务、传输技术必需相适应。

分组交换是将用户传送数据划分成一定长度, 每个部分叫做一个分组, 经过传输分组方法传输信息一个技术。

它是经过计算机和终端实现计算机与计算机之间通信, 在传输线路质量不高、网络技术手段还比较单一情况下, 应运而生一个交换技术。

多年来, 伴随光纤技术取得巨大成就, 信道传输速率显著增强, 光交换技术得到很大发展, 宽带综合业务数字网（B-ISDN）中用户线必需要用光纤。

光技术已经在信息传输
中得到广泛应用。

关键字: 通信交换技术光交换技术
1.现代交换技术概述
伴随微电子技术、计算机技术飞速发展, 交换技术得到了空前发展。

从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换, 交换技术
经历了人工交换到自动交换过程。

大家对可视电话、可视图文、图像
通信和多媒体等宽带业务需求, 也将大大地推进异步传输技术（ATM）
和同时数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术不停进步和广泛应
用。

部分常见交换技术, 比如电话通信中使用电路交换技术、数据通信网中使用分组交换技术和帧中继技术、宽带交换中使用ATM技术、计算机网络中使用二层交换、 IP交换和MPLS技术、光交换技术等等。

伴随通信技术和计算机技术不停发展, 大家要求网络能提供多个业务, 而传统电路交换技术已经满足不了用户对于新业务要求, 所以新兴交换技术应用范围越加广泛。

其中, 我以光交换技术为例, 来表现现代交换技术发展趋势。

2.光交换概述
现代通信网中, 优异光纤通信技术以其高速、带宽显著特征而为世人瞩目。

实现透明、含有高度生存性。

全光通信网是带宽网未来发展目标。

从系统角度来看, 支撑全光网络关键技术又基础上分为光监控技术、光交换技术、光处理技术、光放大技术几大类。

而光交换技术作为全光网络系统中一个关键支撑技术, 它在全光通信技术中发挥着关键作用。

光交换(photonic switching)技术也是一个光纤通信技术, 它是在光域直接将输入光信号交换到不一样输出端。

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, 还能充足发挥光信号高速、宽带和无电磁感应优点。

光纤传输技术与光交换技术融合在一起, 能够起到相得益彰作用, 从而使光交换技术成为通信网交换技术一个发展方向。

光路交换系统所包含技术有空分交换技术、时分交换技术、波分／频分交换技术、码分交换技术和复合型交换技术, 其中空分交换技术包含波导空分和自由空分光交换技术。

光分组交换系统所包含技术关键包含: 光分组交换技术、光突发交换技术、光标识分组交换技术、
光子时隙路由技术等。

光路交换技术已经实用化。

光分组交换技术现在关键是在试验室内进行研究与功效实现, 确保用户与用户之间信号传输与交换全部采取光波技术。

其中, 光分组交换技术和光突发交换技术是光交换中最有开发价值热点技术, 也是全光网络关键技术, 它将有着广泛市场应用前景。

2.1光交换技术特点
➢因为光交换不包含到电信号, 所以不会受到电子器件处理速度制约, 与高速光纤传输速率匹配, 能够实现网络高速率。

➢光交换依据波长来对信号进行路由和选路, 与通信采取协议、数据格式和传输速率无关, 能够实现透明数据传输。

➢光交换能够确保网络稳定性, 提供灵活信息路由手段。

2.2光交换技术分类
电域内存在电路交换和分组交换, 光交换技术依据交换粒度不一样也能够分为光路交换、光分组交换和光突发交换三种。

2.2.1光路交换
OCS基于波长上下话路OADM和交叉连接OXC, 采取波长路由方法, 经过控制平面双向信令传输建立链路和分配波长, 实质是一
个光电路交换方法。

在光层利用密集波分复用网络中, 光路交换以波长交换形式实现, 即在相邻节点间每一条链路上, 一个波长对应一个用于交
换光通道。

波长交换优点是速度快、对数据速率及格式透明, 适
合SDH网络。

2.2.2光分组交换
伴随光传送技术不停发展, 光网络传送波长会越来越多。

为了实现带宽适配, 边缘节点往往需要进行大量复用和解复用操作,
把高速光信号变换成可处理低速电信号, 不仅增加了设备复杂性
和成本, 而且使边缘节点成为新电子瓶颈。

为了根本处理电子瓶颈
问题, 一个能够直接在光域复用、交换和传送IP包光分组交换技
术应运而生。

2.2.3光突发交换
即使波长交换技术相对比较成熟, 但难以适应含有高突发性IP业务。

因为现在光器件局限, 实现完全OPS网络比较困难, 所以
提出了光突发交换技术。

OBS关键思想是将IP分组组装成一个大突
发包, 并在电域上为这个突发包建立交换通路。

通常情况下, 单个
光IP分组经过交换矩阵对光开关要求为纳秒级, 而OBS使突发包
经过光开关时间要求下降为毫秒级, 使得现在光器件能够满足这
一要求。

2.3光交换优点
伴随通信网络逐步向全光平台发展, 网络优化、路由、保护和自愈功效在光通信领域中越来越关键。

光交换能够确保网络可靠性和提供灵活信号路由平台, 尽管现有通信系统都采取电路交换技术, 但发展中全光网络却需要由纯光交换来完成信号路由功效以实现网络高速率和协议透明性。

光交换为进入节点高速信息流提供动态光域处理, 仅将属于该节点及其子网信息上下路并交由电交换设备继续处理, 这么含有以下多个优点:
a. 能够克服纯电子交换容量瓶颈问题。

b. 能够大量节省建网和网络升级成本。

假如采取全光网技术, 将
使网络运行费用节省70%, 设备费用节省90%。

c. 能够大大提升网络重构灵活性和生存性, 以及加紧网络恢复时
间。

d. 能够确保网络稳定性, 提供灵活信息路由手段。

3.光交换技术发展趋势
现代通信网络中, 优异光通信技术以其高速、宽带显著特征而为世人瞩目, 能够这么说光交换技术发展在某种程度上也决定了全光通信发展。

3.1全光交换
所谓全光交换是指从波长到波长转换, 基于这种技术光交换或波长路由器能使网络配置更灵活, 使运行商能够在光骨干网中方便
地提供OC-1到光波长业务, 把选路定位在波长上而不是光纤上, 碰
到故障能够自动恢复工作。

因为无须ATM交换机、 SONET ADM和数
字交叉连接器等设备, 网络结构将得到大大简化。

现代波分复用（WDM）、空分复用、时分复用和码分复用等复用技术出现, 丰富了光信号交换和控制方法, 使得全光网络发展展
现出全新面貌。

教授认为, 未来全光网络关键构架可能就是以WDM
技术为主导, 结合光时分复用（OTDM）和光码分复用（OCDMA）技术。

OTDM技术能够使一个固定波长光波携带信息量十几倍、几十倍地增
加, OCDMA则提供一个全光接入方法。

3.2智能自动化
智能自动交换光网络即网络管理和控制含有智能化特点, 能够动态、自动地完成端到端光通道建立、拆除和修改。

当网络出现
故障时, 应该能够依据网络拓扑信息、可用资源信息、配置信息
等动态指配最好恢复路由。

对这种技术需求源自互联网容量增加。

容量增加要求光交换层交换能力不停增强, 使之向更易于管理、愈
加灵活和更含有健壮性, 同时业务指配和故障恢复也能够愈加快地
自动完成并含有智能性方向发展。

在组网技术方面两项技术进展使
得对光网络带宽动态指配有很大进展。

首先是可重构型光联网节点
开发成功, 如光交叉连接器和光分插复用器, 使得由运行商动态支
配带宽成为现实。

另外, 因为在IP路由器、 ATM交换机等设备中强
化了新流量技术和路由技术, 使这些设备含有了动态决定增减带宽
能力。

这两种技术使用, 为传统光网络引入了智能控制和管理信令,
从而使光网络含有了智能性和自动性, 为发展按需分配带宽和买卖
带宽新型商业模式提供了条件。

3.3光交换机多样化
伴随液晶技术成熟, 液晶光交换机将会成为光网络系统中一个关键设备, 该交换设备关键由液晶片、极化光束分离器、成光束
调相器组成, 而液晶在交换机中关键作用是旋转入射光极化角。

当
电极上没有电压时, 经过液晶片光线极化角为90°, 当有电压加在
液晶片电极上时, 入射光束将维持它极化状态不变。

而由声光技术
实现光交换设备, 因其中加入了横向声波, 从而能够将光线从一根
光纤正确地引导到另一根光纤, 该类型交换机能够实现微秒级交换
速度, 可方便地组成端口较少交换机。

但它不适适用于矩阵交换
机。

另外, 市场上又开发了基于不一样类型特殊微光器件光交换机, 这种类型交换机能够由小型化机械系统激活, 而且它体积小, 集成
度高, 可大规模生产, 我们相信这种类型交换机在生产工艺水平不
停提升未来, 一定能成为市场主流。

合集下载

现代交换原理及技术

现代交换原理及技术

第一章1、无连接网络和面向连接网络的特点：面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。

2、已经出现的交换技术有哪些？各有何特点？电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换A、带宽固定，电路利用率低。

实时性强。

无过失控制，不适于数据传输。

基于呼损制方式工作。

B、采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求采用统计时分复用，线路利用率高具有过失控制功能，传输可靠性高经济性好C、快速分组交换进一步简化协议，只保存核心功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。

3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同电路交换是最落后的交换方式，先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕，然后进展数据交换，数据交换完毕之后释放电路。

这种方式交换方式比拟可靠，但是网络利用效率很低。

现在一般不采用这种这种交换方式了。

分组交换是现在最常见的交换方式，它是把一个数据报分成假设干个片段，然后分别同时发送，每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的，每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。

到达目的节点之后，再把所有数据片段重新组装好。

这种交换方式的线路使用效率很高。

ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。

首先， ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信；就此而论，ATM装配普通的分组传输方式。

第二，ATM与分组方式通信严密相连，因此，它只有当有业务要传送时才利用带宽。

第三，像分组交换一样，在呼叫建立阶段，ATM支持效劳质量(QoS)协商，并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。

但是也有明显差异，因为分组方式一般利用可变长度的分组，而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。

现代交换技术第4章分组交换技术

现代交换技术第4章分组交换技术

由于分组交换技术在降低通信成本，提高通信可靠性等方 面取得了巨大成功，因此20世纪70年代中期以后的数据通信网 几乎都采用了这一技术。30多年来，分组交换技术得到了较大 的发展。
第4章 分组交换技术
2．分组交换的缺点
上面介绍了分组交换的诸多优点，但任何技术在具有优点 的同时都不可避免地具有一些缺点，分组交换也不例外。它的 这些优点都是有代价的。
(3) 分组交换技术的协议和控制比较复杂，如我们前面提到 的逐段链路的流量控制，差错控制，还有代码、速率的变换方 法和接口，网络的管理和控制的智能化等。这些复杂的协议使 得分组交换具有很高的可靠性，但是它同时也加重了分组交换 机处理的负担，使分组交换机的分组吞吐能力和中继线速率的 进一步提高受到了限制。
第4章 分组交换技术
第4章 分组交换技术
4.1 概述 4.2 分组交换原理 4.3 X.25协议 4.4 分组交换机 4.5 帧中继技术 思考题
第4章 分组交换技术
4.1 概 述
4.1.1 分组交换的产生背景
分组交换PS(Packet Switching)技术的研究是从20世纪60年代开 始的。当时，电路交换技术已经得到了极大的发展。电路交换技 术是最适合于话音通信的，但随着计算机技术的发展，人们越来 越多地希望多个计算机之间能够进行资源共享，即能够进行数据 业务的交换。数据业务不像电话业务那样具有实时性，而是具有 突发性的特点，并要求高度的可靠性。这就要求在计算机之间有 高速、大容量和时延小的通信路径。在计算机之间进行数据通信 时，传统的电路交换技术的缺点越来越明显：固定占用带宽，线 路利用率低，通信的终端双方必须以相同的数据率进行发送和接 收等。所有这些都表明电路交换不适合于进行数据通信。因此， 大约在20世纪60年代末、70年代初，人们开始研究一种新形式的、 适合于进行远距离数据通信的技术——分组交换。
现代交换原理与技术

现代交换原理与技术

现代交换原理与技术一、交换原理的概述交换原理是指在通信网络中，通过一种机制将信息从一个通信线路传输到另一个通信线路的过程。

它是实现通信网络中信息传输的核心技术。

随着通信技术的发展，交换原理也在不断地发展和完善。

二、交换原理的分类1. 电路交换电路交换是指在通信网络中，通过建立一条物理连接来传输信息。

这种方式需要预先分配资源，并且在整个通话期间占用这些资源。

常见的电路交换技术包括电话系统中使用的电路交换和ISDN（Integrated Services Digital Network）系统中使用的电路交换。

2. 报文交换报文交换是指在通信网络中，将数据分割成多个报文进行传输，并且每个报文都带有目标地址和源地址等信息。

这种方式可以提高网络资源利用率，但需要额外的控制信息来管理数据包。

3. 分组交换分组交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。

这种方式具有灵活性、可靠性高等优点，因此被广泛应用于现代计算机网络中。

三、现代分组交换技术1. 数据包交换数据包交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。

这种方式可以提高网络资源利用率，同时也可以提高网络的可靠性。

2. 路由器路由器是一种专门用于处理分组交换的网络设备。

它可以根据目标地址将数据包发送到正确的目标设备，并且可以根据网络拓扑和负载情况来选择最佳路径。

3. 交换机交换机是一种专门用于处理局域网内部通信的网络设备。

它可以根据MAC地址将数据包发送到正确的目标设备，同时也可以通过学习和过滤等技术来保证局域网内部的安全性。

4. VLANVLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上独立的子网。

这种技术可以提高网络管理和安全性。

5. QoSQoS（Quality of Service）是一种服务质量保证技术，它可以根据不同应用程序对网络资源进行优先级调度，从而保证关键业务在网络拥塞时能够得到优先处理。

有关现代交换原理的技术

有关现代交换原理的技术

有关现代交换原理的技术
现代交换原理技术是指通过利用计算机和电子通信技术实现的高效、快速和可靠的通信交换方式。

以下是几种常见的现代交换原理技术：
1. 数字交换技术：数字交换技术通过将传输的信号转换为数字信息进行处理和传输，使得通信更稳定、质量更高。

常见的数字交换技术包括数字移位、数字时分多路复用、数字频分多路复用等。

2. 分组交换技术：分组交换技术是将待传输的数据分割成小块（即数据包或分组），每个分组携带有目标地址等信息，然后在网络中通过路由器等设备按照目标地址进行转发。

常见的分组交换技术包括IP（Internet Protocol）和ATM （Asynchronous Transfer Mode）等。

3. 虚拟交换技术：虚拟交换技术是指在物理网络之上构建虚拟网络，从而实现多个物理网络之间的互联。

常见的虚拟交换技术包括虚拟局域网（VLAN）和虚拟私有网络（VPN）等。

4. 软交换技术：软交换技术是指通过软件程序实现交换功能，取代传统的硬件设备。

软交换技术具有灵活性、扩展性好等优势，适用于大规模的通信交换场景。

常见的软交换技术包括软交换服务器和软交换平台等。

5. 融合交换技术：融合交换技术是指将不同类型的通信网络（如传统电信网、
互联网等）集成在一起，实现多种通信业务的共享和互联。

融合交换技术可以提高网络利用率和资源利用率，降低通信成本。

常见的融合交换技术包括NGN （Next Generation Network）和IMS（IP Multimedia Subsystem）等。

以上是几种常见的现代交换原理技术，随着技术的不断发展和创新，还可能出现更多新的交换原理技术。