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1、中级通信工程师交换技术考点精讲(二）离2017年中级通信工程师交换技术考试只有160多天了。小编为大家整理了一引起中级通信工程师交换技术考点内容精讲。供大家学习与参考！快速分组交换分组交换克服了电路交换信道利用率低、速率不灵活的缺点，但它的存储转发机制又带来新的问题。在每个交换节点，对于到达的每个分组都需要作比较复杂的处理，如识别分组首部的协议控制信息（包括目的地址、源点地址、业务类型等）、选择路由、排队等待、调度输出等，加上分组到达的随机性，流量难于控制，输出速率有限等因素，使得分组在节点内部的排队等待时间有很大的随机性。这就是说，分组的端到端传送时延和时延的抖动难于确保。为了解决这一问题，
2、在1983年前后，人们提出了快速分组交换的概念。快速分组交换（FastPacket Switching,FPS),又称高速分组交换，仍然是存储转发式交换，但从多方面采取措施减小分组的转发时延。这些措施是：简化网络协议，尽量通过硬件进行分组的转发处理；大大提高端口及相应链路的传输速率；采用固定长度的小分组，以便于用硬件实现分组交换。光纤传输为前两个措施的采用提供了可能。光纤传输的离质量（误码率小于10_9)允许人们简化链路层通信协议，取消差错控制所需要的反馈重传；采用宽带光纤传输可大大提高链路的传输速率。大规模和超大规模集成电路的发展又为分组交换的硬件实现奠定了基础。这样，一种采用定长小分组的快
3、速分组交换体制就应运而生了。这个定长小分组被称为信元（Cell)。1988年，ITU-T(原CCOT)第18研究组决定采用固定长度的信元作为信息传送的基本单位，并将这种基于信元的复用与交换体制命名为异步转移模式（Asynchionouo Transfer Mode,ATM)。ATM是一种高速低时延的信息传送方式，它采用基于信元的异步时分复用和面向连接的快速分组交换技术。1990-1993年，ITU-T制订了关于ATM的一系列建议。标准规定,信元的长度为53字节（每宇节含8比特），由5字节的标头域和48字节的载荷域组成。信元标头的主要功能是作为连接标识，使信元按选定的路由在网内流动；载荷域用于承
4、栽用户信息与控制管理信息。ATM继承电路交换面向连接的特点，在建立连接阶段可实现复杂的路由计算功能，实现带宽等资源的分配，通过连接接纳控制可限制进网的业务量，因而可提供QoS保证。ATM又继承分组交换的特点，采用异步时分复用，以10%左右的标头开销为代价，换取较髙的信道利用率。ATM信元长度虽然固定，但信元之间的间隔可变，因而传输速率灵活，既可支持恒定比特率业务，也可支持可变比特率业务。所以，ITU-T将ATM确定为B-ISDN的目标转移模式。但是ATM采用面向连接的方式也有缺点。为了实现连接控制，就需要一套复杂的信令系统；在传送短消息的情况下，建立连接阶段的时间开销使信道利用率低下；对于变速
5、率收务，如何分配带宽的问题始终没有很好的解决办法。交换机的主要性能指标衡量交换机性能的主要技术指标有：交换容量、阻塞率、时延、差错率、接口类型及速率、可靠性等。交换容童是交换机所能提供的最大吞吐董，即最大的信息转发能力。传统的电话交换机的容量通常用额定的话路数表示。现代交换机的容量往往用速率单位bit/s度童。交换容最主要取决于内部交换网络的端口数、端口速率及交换结构。例如，设端口数=8,每个端口的速率为及=2.5Gbit/s,交换网络内部无阻塞，则交换容量C=N+R=200Gbit/8。交换机实际运行时的吞吐量往往小于其容量，这是因为每个端口不可以满负荷（即达到100%的利用率）的工作。阻塞
6、率是交换机内部资源全部被占用的概率。这里的资源，主要指带宽和缓冲器。对于电路交换而言，阻塞使得呼叫连接请求被拒绝，常称为呼损，所以按时间计算的呼损率就等于阻塞率。对于分组交换而言，阻塞引起分组的丢失，所以分组的丢失率就等于阻塞率。时延分为信令处理时延和分组转发时延。前者是针对面向连接型的交换机制而言的。在建立连接过程中，交换机需要接收、识别信令，并实施相应的操作。因此，网络建立连接时间取决于交换机的信令处理时延。而信令处理时延又取决于交换控制器的处理能力分组转发时延定义为，从数据分组到达交换机的输人端口至该分组从输出端口离去所经历的时间。分组转发时延是一个随机变量，它主要决定于分组在缓冲器中的
7、排队等待时间和分组的发送时间，这两者又与分组长度、端口速率、业务到达的情况有关。普通分组交换的分组转发时延一般为毫秒量级，甚至大到几十毫秒；而快速分组交换的转发时延一般小于几十微秒。交换机的转发过程不可避免地会带来差错。信号线之间的串扰、公共地线的干扰、信号波形的不理想、数字电路中偶然存在的竞争冒险现象、软件的缺陷等都可能引起差错。差错情况一般用比特差错率（BitErrorRate,BER)度量，当然，也可以用信元差错率或分组差错率来衡量。需要指出，人们往往比较重视传输差错，而忽略交换设备带来的差错；在采用光纤传输的情况下，由于传输的BER非常小，交换机引起的差错就不可忽视了。交换机的接口类型
8、表示交换机提供服务的种类，而接口速率表示相应接口的服务能力。这些指标要根据网络的总体要求、用户终端的类型、接人网的类型、链路的传输体制及速率等因素来确定。例如，链路传输采用SDH的STM-16,那么交换机就要有速率为2.5Gbit/s的STM-16等口；链路传输采用PDH的E1，那么交换机就要有速率为2.048Mbit/s的E1接口。可靠性k映交换机在特定的工作环境条件下正常运行的能力，通常用平均故障间隔时间作为可靠性的指标。平均故障间隔时间的倒数就是故障（发生）率。交换机的故障分为全局性故障和局部性故障。全局性故障，如控制器的中央处理器失效，将引起系统瘫痪，必须极力避免。为了提供电信级服务，一般要求全局性故障的平均间隔时间为十年以上。局部性故障，如内部交换网络某一交换单元的故障、交换机某一接口电路的故障，影响范围较小，但也要尽力减小其发生率，达到相应的指标。可靠性不仅决定于硬件的质量，而且与软件有关；不仅决定于设备制造的工艺水平，而且与系统的设计有关。因此，在交换机的设计阶段就要对可靠性给予足够的重视。
