CH2_5_宽带交换原理
吉林光缆交接箱工作原理
吉林光缆交接箱工作原理
吉林光缆交接箱工作原理是基于光通信技术的设备，用于光纤网络中光缆的连接和交换。
其工作原理如下：
1. 光缆连接：将进入交接箱的光缆通过连接模块连接到交接箱内部的光纤连接器。
2. 光信号接收：交接箱内置的光纤收发器接收光信号，并将其转换为电信号。
3. 信号分配与交换：交接箱内部的光分配器将接收到的信号分配给相应的输出端口。
同时，交接箱内部的光开关设备可根据需要将信号从一个输入端口切换到另一个输出端口，实现信号的交换功能。
4. 光信号放大：在光信号通过交接箱时，可能会因为传输距离限制而衰减，因此交接箱内部可配置光放大器，对信号进行放大，保证信号的传输质量。
5. 光信号发射：经过处理和放大的光信号通过交接箱内部的光纤连接器传输至下一级设备，如光纤交换机或终端设备。
通过以上工作原理，吉林光缆交接箱实现了光缆的连接、光信号的接收、分配和交换，从而实现了光通信网络的正常运行和数据传输。
宽带路由器原理
宽带路由器原理介绍宽带路由器是一种用于接入互联网的设备，它可以提供高速稳定的网络连接，并实现多个终端设备的互联互通。
本文将详细探讨宽带路由器的原理及工作机制。
一、宽带路由器的基本概念宽带路由器是在宽带接入技术基础上发展而来的一种网络设备。
其主要功能是将接入互联网的宽带信号转换为局域网信号，方便终端设备通过有线或无线方式与互联网进行连接。
二、宽带路由器的工作原理宽带路由器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 接入互联网宽带路由器通过接入互联网服务提供商（ISP）提供的宽带接入方式，如ADSL、光纤等，将宽带信号接入到路由器中。
2. 协议转换宽带路由器将接收到的宽带信号转换为局域网信号，常用的协议有以太网（Ethernet）。
3. IP地址分配宽带路由器使用动态主机配置协议（DHCP）或静态IP地址分配方式，将IP地址分配给连接到路由器的各个终端设备。
4. 路由转发宽带路由器根据路由表中的信息，将数据包转发到相应的目标网络。
路由表中包含了连接到路由器的不同终端设备的IP地址及对应的网络接口信息。
5. 防火墙安全宽带路由器通常内置有防火墙功能，可以对进出路由器的数据包进行过滤和检查，以保护网络中的设备免受恶意攻击和病毒威胁。
6. 无线网络扩展一些宽带路由器还具备无线网络扩展功能，可以通过无线信号将互联网连接扩展到更远的范围，并支持多个终端设备同时连接。
三、宽带路由器的优势宽带路由器相比于普通的网络交换机或调制解调器，具有以下优势：1.稳定的连接速度：宽带路由器可以提供更稳定的网络连接速度，适合进行高速数据传输或在线游戏等对网络速度要求较高的应用。
2.多人共享：宽带路由器可以同时连接多个终端设备，实现多人共享网络资源，方便家庭或办公室中的多个用户同时上网。
3.灵活的网络管理：宽带路由器支持网络管理功能，可以通过Web界面或手机应用对路由器进行配置和管理，例如设置IP过滤、端口映射等。
4.安全性保护：宽带路由器内置的防火墙功能可以对网络进行安全保护，防止外部恶意攻击和入侵。
交换路由工作原理
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。
两机五节点网络潮流计算—牛拉法
两机五节点网络潮流计算—牛拉法牛拉法（Gauss-Seidel Method）是一种常用的迭代方法，用于解决电力系统的潮流计算问题。
在电力系统中，潮流计算是一项重要的工作，用于求解网络中各节点的电压和功率大小。
牛拉法是一种有效的求解方法，适用于小型电力系统，其基本思想是通过迭代来逼近最优解。
潮流计算问题可以抽象成求解非线性方程组的问题，即求解节点电压复数值的方程组。
具体来说，我们需要求解以下方程组：P_i = V_i * ( G_ii * cosθ_i + ∑(G_ij * cos(θ_i - θ_j)) - B_ii * sinθ_i - ∑(B_ij * sin(θ_i - θ_j)))Q_i = V_i * ( G_ii * sinθ_i + ∑(G_ij * sin(θ_i - θ_j)) + B_ii * cosθ_i + ∑(B_ij * cos(θ_i - θ_j)))其中，P_i和Q_i分别表示第i个节点的有功功率和无功功率，V_i表示第i个节点的电压幅值，θ_i表示第i个节点的电压相角，G_ij和B_ij分别表示节点i和节点j之间的导纳和电纳。
牛拉法的基本思路是通过迭代，逐步逼近节点电压的最优解。
假设我们需要求解的是一个两机五节点网络。
首先，我们可以随机初始化每个节点的电压幅值和相角值（也可以根据经验给定初始值）。
然后，根据上述方程组，计算每个节点的有功功率和无功功率。
接下来，我们采用牛拉法的迭代步骤来逼近节点电压的最优解。
具体步骤如下：1.选择一个初始节点（可以是任意节点），将其电压相角θ_i固定为0。
2.通过方程组计算该节点的电压幅值V_i。
3.将计算得到的电压幅值V_i和电压相角θ_i作为该节点的新的电压值。
4.对于其他节点，计算它们的电压相角θ_i和电压幅值V_i，并将其更新为新的电压值。
5.重复2-4步骤，直到收敛或满足收敛条件。
在每次迭代过程中，我们可以根据收敛准则来判断是否达到收敛，通常是通过计算两次迭代之间电压的变化量来判断。
宽带交换技术
信元排队
由于是统计复用的异步时分交换，在连接建立 后的传送信息阶段，经常会发生在同一时刻有多个 信元争抢公用资源的情况，例如争抢出线或交换结 构中的内部链路。因此，ATM交换结构需要设置缓 冲器，提供排队功能，以免在发生资源争抢时丢失 信元。缓冲器的设置方式是ATM交换结构设计中的 重要问题，在很大程度上影响到交换结构的性能和 复杂性。把具有新VPI/VCI值的信元存储到相应的 队列中。
Introduction to17Computer Systems 17 Company Logo
ATM信元结构 ATM以信元为传送信息的基本单位，信元是一种固定长度的 数据分组。一个信元长53字节，前面5个字节称作信头，后面48 个字节称作信息段。信头中是关于这个信元的路径信息和一些 其他的控制信息，用户要传送的信息则放在信息段中。
Introduction to Computer Systems 32 Company Logo
ATM交换机的结构
Introduction to Computer Systems 33 Company Logo
ATM交换机的分类
在公用网中，有接入交换机、节点交换机和交叉 连接设备。接入交换机在网络中的位置相当于电话网 中的用户交换机，它位于ATM网络的边缘，将各种业务 终端连入ATM网中。节点交换机的地位类似于现有电话 网中的局用交换机，它完成VP/VC交换，要求交换容量 较大，但接口类型比接入交换机简单，只有标准的 ATM接口，主要是NNI接口，还有UNI接口或B-ICI接口 ，信令方面，只要求处理ATM信令。交叉连接设备与现 有电话网中的交叉连接设备作用相似，它在主干网中 完成VP交换，不需要进行信令处理，从而实现极高速 率的交换。
光纤通信链路自动交换原理答辩
光纤通信链路自动交换原理答辩一、引言光纤通信技术是目前最先进的通信技术之一，拥有高速传输、大容量、低损耗等优点，已经广泛应用于各个领域。
而光纤通信链路自动交换技术则是其中的重要组成部分，其作用是实现光纤通信系统中各个链路之间的自动切换，保证数据传输的可靠性和稳定性。
本文将详细介绍光纤通信链路自动交换原理。
二、光纤通信链路自动交换概述在光纤通信系统中，不同设备之间需要通过光缆进行数据传输。
如果某个设备发生故障或者需要维护等情况，就需要将其与其他设备的连接切断，并将其与备用设备进行连接。
这个过程就是光纤通信链路自动交换。
光纤通信链路自动交换主要包括两个方面：一是链路状态监测；二是链路切换控制。
其中，链路状态监测主要指对各个链路的状态进行实时监测，包括连接状态、带宽利用率等；而链路切换控制则是根据监测到的信息进行决策，并控制链路的切换。
三、光纤通信链路自动交换原理1. 链路状态监测在光纤通信系统中，链路状态监测主要通过两种方式实现：一是通过设备之间的心跳包进行监测；二是通过流量统计进行监测。
心跳包是指设备之间定期发送的小数据包，用于检测对方是否存活。
在光纤通信系统中，各个设备之间会定期发送心跳包，并等待对方的回复。
如果一段时间内没有收到对方的回复，则认为该链路出现故障或者连接断开。
流量统计则是指对各个链路上的数据流量进行实时统计。
通过对数据流量的分析，可以判断出某个链路是否存在异常情况。
例如，如果某个链路上的数据流量突然变得很小或者很大，就可能说明该链路存在故障或者被攻击。
2. 链路切换控制在光纤通信系统中，当发现某个链路出现故障或者需要维护时，就需要将其与备用设备进行连接。
这个过程需要经过以下步骤：（1）判断故障类型：首先需要判断故障类型，例如硬件故障、软件故障等。
根据故障类型的不同，采取的措施也会有所不同。
（2）选择备用设备：在确定了故障类型之后，需要选择一个备用设备进行连接。
选择备用设备时需要考虑多个因素，例如备用设备的带宽、距离等。
宽带路由器原理
宽带路由器原理
宽带路由器是一种网络设备，用于将互联网连接传输到家庭或办公室
中的多个设备。
它的主要原理是将互联网信号转换为无线或有线信号，并通过局域网将其传输到不同的设备上。
宽带路由器的主要组成部分包括一个调制解调器（Modem）和一个路由器。
调制解调器负责将数字信号转换为模拟信号，并将其发送到互
联网服务提供商（ISP）提供的网络中。
路由器则负责管理网络流量，将数据包从一个网络端口转发到另一个网络端口。
在家庭或办公室中，宽带路由器通常连接到一个电缆或DSL调制解调器。
这些调制解调器允许用户通过电话线或电缆电视线路接入互联网。
一旦连接成功，路由器会自动获取IP地址，并开始工作。
当用户打开他们的计算机、手机或其他设备时，这些设备会自动连接
到路由器，并请求访问互联网。
当数据包从一个设备发送到另一个设
备时，路由器会根据目标地址将数据包转发到正确的端口。
为了保护用户隐私和安全，许多宽带路由器还配备了防火墙和其他安
全功能。
这些功能可以防止未经授权的访问和攻击，并确保用户的数
据得到保护。
总之，宽带路由器是一种重要的网络设备，它可以将互联网连接传输到家庭或办公室中的多个设备。
通过了解它的原理，我们可以更好地理解如何使用和维护这种设备，从而更好地利用互联网资源。
路由交换原理
路由交换原理路由交换是计算机网络中的一种重要通信方式，它通过将数据包从源地址传输到目的地址，实现了网络中不同设备之间的通信。
在网络中，路由器扮演着至关重要的角色，它能够根据目的地址来选择最佳的传输路径，从而实现数据包的快速传输。
本文将着重介绍路由交换的原理，帮助读者更好地理解路由交换在计算机网络中的作用。
首先，我们来了解一下路由交换的基本原理。
在计算机网络中，路由器是一个重要的网络设备，它具有多个网络接口，并且能够根据目的地址来选择最佳的传输路径。
当一台设备发送数据包到另一台设备时，路由器会根据数据包的目的地址来进行转发，选择最佳的传输路径，并将数据包发送到目的地址。
这个过程就是路由交换的基本原理。
其次，我们需要了解路由交换的工作过程。
当一台设备发送数据包时，首先数据包会经过本地网络，然后到达本地网络的边界路由器。
边界路由器会根据目的地址来选择下一跳路由器，然后将数据包发送到下一跳路由器。
下一跳路由器会继续根据目的地址来选择下一跳路由器，直到数据包到达目的地址所在的网络。
整个过程就是路由交换的工作过程，它能够实现数据包的快速传输。
此外，我们还需要了解路由交换的重要性。
在计算机网络中，路由交换能够实现网络中不同设备之间的通信，它能够根据目的地址来选择最佳的传输路径，从而实现数据包的快速传输。
在现代的互联网中，路由交换已经成为了网络通信的重要基础，它能够实现全球范围内的数据传输，为人们的日常生活和工作提供了便利。
最后，我们需要了解一些路由交换的发展趋势。
随着互联网的不断发展，路由交换也在不断演进，出现了各种新的技术和协议。
例如，IPv6协议的出现，为路由交换提供了更大的地址空间；SDN技术的出现，为路由交换提供了更灵活的网络管理方式。
这些新的技术和协议为路由交换的发展提供了新的机遇和挑战，我们需要不断学习和掌握这些新的知识，才能更好地适应网络的发展。
综上所述，路由交换作为计算机网络中的重要通信方式，具有很高的实用价值。
多功能无线宽带的原理
多功能无线宽带的原理
多功能无线宽带是一种技术，它通过无线传输数据的方式实现宽带互联网访问。
其原理基于无线电频谱的利用和数字通信技术的应用。
多功能无线宽带利用无线电频谱中的一定频段进行数据传输。
通常使用的频段包括无线电、微波和红外线等。
数据以无线电的形式经过适当的调制和编码处理，然后通过天线传输到接收设备。
接收设备接收到无线信号后，将其解调和解码还原为原始数据。
然后，数据经过处理和分发，最终通过有线或无线方式传递给用户设备，使用户能够访问互联网。
多功能无线宽带的原理还包括使用多址技术，使多个用户能够同时共享同一频段。
这样可以提高频谱的利用效率，使网络能够支持更多的用户同时访问。
此外，多功能无线宽带还可以使用调制解调器、天线和其他无线通信设备来增强信号传输和接收的效果，以提高数据传输的可靠性和速度。
总结起来，多功能无线宽带通过使用无线电频谱和数字通信技术，实现了通过无线方式传输数据的目的。
它利用多址技术提高频谱的利用效率，并使用调制解调器和其他设备增强信号的传输和接收效果。
这些组成部分共同作用，使得用户可以通过无线方式访问宽带网络。
交换机电路原理
交换机电路原理
交换机电路原理是一种用于网络通信的设备，它可以实现将数据包从一个输入端口转发到一个或多个输出端口的功能。
交换机电路原理主要包括转发表、芯片以及数据转发算法。
转发表是交换机电路原理的核心部分，它记录了目的地址与对应输出端口之间的映射关系。
通过查找转发表，交换机可以确定数据包应该转发到哪个输出端口。
芯片是交换机电路原理的执行部分，它负责实际的数据包转发操作。
芯片通常包含输入端口和输出端口之间的交叉连接以及转发表的存储空间。
在数据包到达输入端口后，芯片会根据转发表确定数据包应该转发到哪个输出端口，并且进行相应的交叉连接，将数据包从输入端口转发到对应的输出端口。
数据转发算法是交换机电路原理中的关键环节，它决定了数据包在交换机中的转发路径。
常见的数据转发算法有最短路径算法、最小堆算法等。
这些算法可以根据交换机的性能和需求进行选择，以实现高效的数据转发。
综上所述，交换机电路原理是通过转发表、芯片和数据转发算法实现数据包转发的一种设备。
通过准确地查找转发表和运用适当的数据转发算法，交换机可以快速准确地转发数据包，提高网络的传输效率。
无线路由器桥接原理
无线路由器桥接原理无线路由器桥接原理是指通过无线信号的传输，将两个或多个网络连接在一起，实现网络之间的通信和数据传输。
无线路由器桥接原理的实现需要依靠无线信号的传输和接收，以及路由器的配置和设置。
在实际应用中，无线路由器桥接原理可以帮助用户扩展网络覆盖范围，实现多个网络之间的无缝连接，提高网络的可用性和稳定性。
首先，无线路由器桥接原理的实现需要具备无线信号的传输和接收能力。
无线路由器通过内置的天线或外接的天线，可以实现对无线信号的接收和发送。
当无线路由器接收到其他无线设备发送的信号时，会进行解码和处理，然后将数据传输到本地网络中。
同时，无线路由器也可以将本地网络中的数据通过无线信号发送到其他设备，实现网络之间的通信和数据传输。
其次，无线路由器桥接原理的实现还需要进行路由器的配置和设置。
在实际应用中，用户需要对无线路由器进行相应的配置，包括网络名称、加密方式、频段选择、信道设置等。
通过这些配置，用户可以实现对无线路由器的管理和控制，确保无线路由器在无线信号传输和接收方面的性能和稳定性。
另外，无线路由器桥接原理还需要考虑网络之间的连接和通信。
在实际应用中，用户可以通过无线路由器实现多个网络之间的桥接和连接，实现网络之间的数据传输和通信。
通过无线路由器的设置和配置，用户可以实现对不同网络之间的数据传输和通信的管理和控制，提高网络的可用性和稳定性。
总的来说，无线路由器桥接原理是通过无线信号的传输和接收，实现多个网络之间的连接和通信。
在实际应用中，用户可以通过无线路由器桥接原理实现网络的扩展和连接，提高网络的覆盖范围和可用性。
通过合理的配置和设置，用户可以实现对无线路由器的管理和控制，确保网络的稳定性和性能。
无线路由器桥接原理的实现为用户提供了更加便利和灵活的网络连接方式，满足了用户对网络连接和通信的需求。
宽带工作原理
宽带工作原理
宽带工作原理是指宽带信号在通信中的传输和处理方式。
宽带信号是指具有较宽带宽的信号，它可以同时传输多个频率的信号。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 调制与解调：宽带信号一般通过调制的方式将原始信号转换成高频信号进行传输，这个过程称为调制。
接收端则通过解调将高频信号转换为原始信号。
其中，常用的调制方式有频移键控（FSK）、正交幅度调制（QAM）等。
调制与解调的过程是宽带信号传输的基础。
2. 复用与解复用：宽带信号能同时传输多个频率的信号，需要进行复用。
复用技术将不同的信号合并到同一根传输介质中，从而提高信道利用率。
解复用则是将复用的信号分离出来。
常见的复用技术有时分复用（TDM）、频分复用（FDM）等。
3. 调制解调器：调制解调器（Modem）是宽带通信的关键设备，用于将数字信号转换为模拟信号进行传输，同时将接收到的模拟信号转换为数字信号。
调制解调器既能进行调制解调，又能进行复用解复用，是宽带通信系统的核心部件。
4. 传输介质：宽带通信可以使用多种传输介质，如光纤、同轴电缆、铜线等。
不同的传输介质对信号的传输速率、距离等有不同的限制。
5. 编码与解码：在宽带通信中，为了提高信息传输的可靠性和抗干扰能力，常常使用编码技术对数据进行编码和解码。
编码
技术可以增加冗余信息，使得接收端可以检测和纠正传输过程中产生的误码。
综上所述，宽带工作原理主要是通过调制解调、复用解复用、调制解调器、传输介质和编码解码等技术手段，实现宽带信号的传输和处理。
宽带的原理
宽带的原理
宽带是指传输速率较高的数字通信网络，其原理是通过将信号分成多个频带，同时传输多路信号，以实现快速数据传输。
宽带的传输原理基于频分复用技术。
在传输过程中，使用一种叫做调制解调器的设备将数字信号转换成模拟信号，然后通过电话线、光纤或无线信道传输。
接收端的调制解调器将模拟信号转换回数字信号，以供接收设备使用。
为了提高传输速率，宽带网络将信号分成多个频带进行传输。
这些频带宽度较窄，每个频带可传输一个子信号。
因此，宽带网络可以同时传输多个子信号，从而实现高速传输。
宽带网络的传输速率受多种因素影响，包括传输介质、信号编码和调制解调的性能等。
光纤是一种常用的传输介质，它能提供更大的带宽和更低的传输损耗，从而支持更高的传输速率。
而信号编码和调制解调的性能则决定了信号在传输过程中的可靠性和抗干扰能力。
总的来说，宽带的原理是通过分频和多路传输的方式实现高速数据传输，从而满足人们在互联网、视频、音频等方面的多样化需求。
移动宽带原理
移动宽带原理
移动宽带是一种通过无线信号传输数据的宽带网络连接方式。
它利用蜂窝通信技术将互联网信号传输到用户设备中，实现无线上网。
移动宽带的工作原理是基于移动通信网络的结构和协议。
移动通信网络通常由基站、信道、传输网络和核心网络组成。
首先，移动设备（如智能手机、平板电脑等）通过无线接入接口（如4G、5G网络）连接到基站，建立起无线通信链路。
基站负责接收和发送数据信号，将用户设备发送的数据转换成数字信号，并传输到传输网络。
传输网络是移动宽带连接的关键部分，它将数字信号通过传输介质（如光纤、卫星链路等）传输到核心网络中。
传输网络通常使用高速传输技术，以保证数据传输的稳定和快速。
核心网络是移动宽带连接的最终目的地。
它是一个庞大的网络系统，负责管理移动通信网络的资源分配、数据交换和路由功能。
核心网络将接收到的数据解码和处理，然后将数据发送到互联网上的目标服务器。
在移动宽带连接过程中，用户设备和服务器之间的数据传输采用了一系列的协议和技术，如TCP/IP协议、各种无线接入技术（如LTE、Wi-Fi）等。
这些技术共同构成了移动宽带通信的基础，保证了高速、稳定的数据传输。
总结起来，移动宽带通过无线信号传输数据，利用移动通信网
络的基站、信道、传输网络和核心网络实现数据的传输和接收。
它是一种便捷、灵活的上网方式，为用户提供了与互联网连接的无线自由。
两个交换机工作原理
两个交换机工作原理
交换机是计算机网络中的网络设备，主要用于在局域网（LAN）中实现设备之间的数据交换。
以下是两种常见类型的交换机的工作原理：
1.传统交换机（Hub）的工作原理：
传统交换机通常是集线器（Hub）的一种，它在物理层上操作。
传统交换机的工作原理如下：
物理层操作：传统交换机工作在物理层，它是一个多端口的设备，用于连接多台计算机或其他网络设备。
广播：当一个设备向传统交换机发送数据时，该交换机会将数据广播到所有连接的端口上，而不考虑目标设备的地址。
这意味着所有设备都会接收到传输的数据。
碰撞域：所有连接到传统交换机的设备处于同一个碰撞域内，这意味着如果两个设备同时发送数据，可能会发生碰撞，导致数据包损坏。
无法过滤数据包：传统交换机不能根据MAC地址过滤数据包，因此所有的数据包都会传输到所有的端口。
2.交换型交换机的工作原理：
交换型交换机（Switch）是在数据链路层工作的设备，它具有更高级的工作原理，与传统交换机相比有一些显著区别：
学习和过滤：交换型交换机能够学习连接到它的设备的MAC地址，并建立一个地址表（也称为转发表或MAC表）。
它通过查找目标设备的MAC地址，只将数据包发送到目标设备所在的端口，而不是广播到所有端口。
工作在数据链路层：交换型交换机工作在OSI模型的数据链路层，能够检测并过滤数据包，并基于MAC地址进行有针对性的转发。
碰撞域的划分：由于交换型交换机能够有选择性地将数据包发送到特定的端口，它划分了碰撞域，减少了碰撞的可能性，提高了网络性能。
总体而言，交换型交换机相较于传统交换机在性能和网络管理方面更加灵活和高效。
网线的工作原理
网线的工作原理
网线的工作原理是基于传输信号的原理。
网线通常由多根绞线组成，每根绞线内部有许多细小的金属导体，常见的是铜线。
当发送端设备要发送数据时，通过电信号将数据转换为数字信号，然后将数字信号转换为模拟信号，并通过发送端的电路将模拟信号送入网线。
模拟信号通过网线传输，在传输过程中会遇到一些阻碍，如电阻、串扰等。
这些阻碍会导致信号质量的衰减。
在接收端，网线会将传输过来的信号转换回数字信号，并将其发送给接收设备进行处理。
接收设备会通过对信号进行检测和校正以恢复原始数据。
网线的工作原理主要涉及两个关键因素：信号传输和信号的质量。
信号传输指的是通过网线传输的电信号，其中包括数字信号和模拟信号。
信号的质量则取决于网线的品质和电磁干扰的程度。
较好的网线会减少信号振荡和阻滞，提高信号的质量。
总的来说，网线的工作原理是通过将电信号转换为数字信号，并通过网线传输，然后在接收端将其转换回原始数据。
这样可以实现数据在不同设备之间的传输。
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2013-7-10
5
1、多速率交换
由于宽带网络支持的业务包括现在和将来的所有应用，故 网络必须支持从一般工业控制的几十bit/s到几kbit/s和适 配通信的几Mbit/s到几十Mbit/s的速率交换，作为ATM端 口和用户端口的基本接入速率155.520Mbit/s显然可以满 足这一要求。 如何快速和高效，实现多速率交换是ATM交换首先要解决 的问题。
14
1、入线处理部件
在传输线路上信息传送的形式是比特流，而信息交换必须 以信元为单位，将53字节（即53×8＝424bit）信息作为 一个整体同时交换，而不是逐比特进行。 同时，入线速率显然远低于交换机内部速率，如何在规定 的时间内将某条入线上的信息送入交换单元的特定位置， 也是需要解决的问题；另外传输线路上的信息格式是以光 形式为主，而目前的ATM交换机则以电信号为主，这样光/ 电转换是必不可少的。 其中最为基本的操作是比特流和信元流的转换，实际上就 是B-ISDN协议参考模型中的物理层和ATM层之间的信息交 换。 入线处理部件主要完成以下任务： • 信元定界；信头有效性检测；信元类型分离
• ATM交换单元完成交换的实际操作（将输入信元交换到实际的输出 线上去）； • ATM控制单元控制ATM交换单元的具体动作（VPI/VCI转换、路由 选择）； • 入线处理部件对各个入线上的ATM信元进行处理，使它们成为适合 ATM交换单元处理的形式 • 出线处理部件则是对交换单元送出的ATM信元进行处理，使它们成 为适合在线路上传输的形式。
15
1、入线处理部件
信元定界： • 将基于不同形式传输系统的比特流（如SDH，PDH等不 同的帧结构形式）分解成为53字节为单位的信元格式。 信元定界的基本原理－－－HEC和信头中4个字节信息的 关联。 信头有效性检验： • 将信元中的空闲信元（物理层）、未分配信元（ATM层 ）以及传输中信头出错的信元丢弃，然后将有效信息送入 系统的交换/控制单元。 信元类型分离： • 根据VCI标志分离VP级操作维护管理（OAM）信元；根 据信息类型指示符（PTI）标志分离VC级OAM信元，递 交给控制单元，其他用户信息由交换单元进行交换。 16
• 具有ATM信令操作，实时接续控制。用于中继网、接入网；
ATM边缘交换机(ATM Edge Switch)
• 用于ATM网络边缘，跨接非ATM网络；
ATM集中器(ATM Hub)
• 用在局域网或校园网范围，仅含UNI或P-UNI接口功能。
2013-7-10
12
ATM交换结构模型
出 线 处 理
0 1 0 1
2 3 4 5
2 3 4 5
6 7
6 7
banyan的内部竞争示例
2013-7-10
22
Batcher-Banyan网络
排序网络与banyan之间为完全混洗连接。这样，只要目的 地址没有重复，进入banyan的所有信元都可以无冲突地到 达所需输出端。 入端3至出端5和入端6至出端4会发生内部竞争，同样的传 送要求在B-B网络中就不会发生内部冲突。
19
ATM交换结构
2013-7-10
20
ATM交换结构的基本功能
ATM交换结构应能实现任一出入线之间的信元交换，也就 是任一入线上的任一逻辑信道的信元要能够被交换到任一 出线上的任一逻辑信道中去。 为此，ATM交换结构应具有3项基本功能： • 信头变换 • 选路 • 排队
21
基于Banyan的交换结构
入 线
入 线 处 理
交 换 单 元
出 线
…
…
…
…
控制信息
控制单元
13
ATM交换结构模型
ATM交换机或交叉连接节点的主要任务为进行VPI/VCI转 换和将来自于特定VP/VC的信元根据要求输出到另一特定 的VP/VC上。 ATM交换系统由入线处理部件、出线处理部件、ATM交换 单元和ATM控制单元组成。
3、出线处理部件
出线处理部件完成与入线处理部件相反的处理，例如，将 信元从ATM层转换成适合于特定传输媒质的比特流形式。 具体包括： • 将交换单元输出信元流、控制单元给出的OAM信元流以 及相应的信令信元流复合，形成送往出线的信息流。 • 将来自ATM交换机的信元适配成适合线路传输的速率（ 即速率适配），例如，当收到的信元流速率过低时，填 充空闲信元；当速率过高时，则使用存储区予以缓存。 • 将信元比特流适配形成特定传输媒质所要求的格式，例 如PDH和SDH帧结构格式。
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ATM交换机的分类
按照ATM交换机的容量、控制方式和可覆盖范围的不同， 在使用操作上可能分成以下不同类别： ATM交叉连接系统(ATM Cross-Connect)
• No signaling, 靠管理面控制(也叫后台控制)，通常用于骨干交换 中心(大局)；
ATM交换机(ATM Switch)
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2、多点交换
在提供原有电路交换中点对点连接方式的基础上，宽带网 络还必须能提供点到多点的广播/组播连接功能，这就要求 ATM交换机中可以实现将一条入线的信元输出到多条出线 上的操作，而不是简单地要求用户通过申请多个连接完成 多点通信。 例如，在会议电视系统中，允许将一处会场的图像（视频 ）和声音传送到其他会场；在视频点播（VOD）中，允许 视频服务中心将不同要求的具体影片传送给分散用户。
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串接型Banyan
串接型Banyan(tandem Banyan)也可称为横向堆积 (horizontal stacking)或横向级联(horizontal cascading)，是将多个Banyan串接在一起，每个Banyan 的输出除连接到下一级banyan的对应输入外，还经过滤器 连接到对应的输出端口，最后1级Banyan的输出则只连接 到对应的输出端口。 下图所示为k个banyan级联的串接型banyan。
0 1 0 1
2 3 4 5
2 3 4 5
6 7
6 7
Batcher
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banyan
1 个信元到达，按目的地址小的信元处理
基于Banyan的多通路交换结构
为了减少或消除Banyan的内部阻塞，增加吞吐率，除了构 成B-B网络以外，还可以构成基于Banyan的各种多通路网 络。 • 增长型Banyan • 扩展型Banyan • 复份型Banyan • 串接型Banyan
如果对应于同一输出地址同时有多于d个的信元到达，只能传送其中的d个。 26
扩展型Banyan
SE的每个输出地址对应的链路数称为扩展度(dilation degree)，简称为d。只要将d增大，可以使信元丢失率任 意降低，但将增加网络的复杂性。 通常的Banyan可以看成是d=1的特殊情况。 如果各级扩展度d可变，例如从输入侧至输出侧方向扩展度 逐级增加，可进一步降低内部竞争的概率。这种扩展型 banyan又称为膨胀型Banyan。
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扩展型Banyan
考察Banyan中的SE，对应于每个SE输出地址有1条链路 ，如果使每个输出地址有d条链路，也就是可以任意选择d 条中的1条，就称为扩展型Banyan(dilated Banyan)。
d=2
这样，2×2 SE就要变成2d×2d SE。但输出地址并非2d个，而仍然是2个，仍然只要 用1个比特来区别。于是在任何时隙，最多可有d个信
作为实际交换动作的部件，其性能的优劣直接关系到交换 机的效率和性能，以至于人们讨论宽带交换系统时仅注重 交换单元的设计，而忽略交换机的其他三个基本组成单元 。 一个具有M条入线和N条出线的ATM交换单元称为M×N的 ATM交换单元（通常M=N）。 M和N越大，则ATM交换单元连接的入线和出线数就越多， 容量也就越大。
3、多媒体业务支持
交换时延 • 交换机完成ATM信元交换的时延，在信息端到端传输时 延中占有极大比重（由于光的传播速度，信元在信道中 传输时延是有限的，网络内部时延主要发生在交换机内 部的交换延时），这就要求交换单元在路由选择、信元 缓冲上采取优良的算法和实施技术。
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3、多媒体业务支持
连接阻塞 • 在ATM网络中，通信双发采用面向连接方式，也就是通 信开始前需进行连接通道的建立，找到逻辑连接。 • 但是，ATM网络采用面向连接的方式并不意味着ATM交 换机内部采用面向连接的方式。 • 在通信建立时，只是找寻一条从发送方经由哪几个交换 节点到达接收方的信道，在每个交换节点，只是在其路 由表中指出该连接的信元VPI/VCI转换，即从哪一条入 线送往哪一条出线，在交换机内部并不实际建立路由。 • 一旦在ATM交换机的入线和出线之间没有足够的资源保 证所有现有和新的连接服务质量时，系统就会发生连接 阻塞。
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复份型Banyan
复份型Banyan(replicated Banyan)是将若干个相同的 Banyan并接在一起，形成多平面的网络结构。 这种并行结构也可称之为纵向堆积(vertical stacking)。下 图给出了r个Banyan的多平面结构。
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复份型Banyan
当并接的平面数为r，则在任何时隙内，最多可有r个信元传 送到每个输出端口。这一效果相当于将整个网络的动作速 度提高了r倍，也就是相当于加速因子(speed up factor) 为r。提高速度会受到器件特性的限制，而复份型的代价则 是硬件结构复杂。 从复份型banyan的每个输入端进入的信元，可以随机地选 择某个平面，也可以按负荷均分原则分配到各个平面，还 可以广播到所有的平面。采用广播方法时，如果对应于1个 输入信元有多个复制的信元成功地通过多个平面，则只能 允许其中的1个信元传送到输出端口上去。 显然，平面数越多，内部冲突的机会越少。在一定的N值下 ，平面数增加到一定值，可以得到无阻塞网络。