宽带交换技术 期末考试 南邮

一、⏹CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）即载波监听多路访问/冲突检测方法⏹CSMA/CD应用在OSI 的第二层数据链路层•它的工作原理是: 发送数据前先侦听信道是否空闲,若空闲则立即发送数据.在发送数据时,边发送边继续侦听.若侦听到冲突,则立即停止发送数据.等待一段随机时间,再重新尝试.•先听后发，边发边听，冲突停发，随机延迟后重发⏹CSMA/CD采用IEEE 802.3标准。

2.基于软交换的NGN网络组成⏹基于软交换的NGN网络组成网络自下而上划分成为四层，即接入层、传送层、控制层和业务层，各层之间采用标准化接口。

各层包括的网络部件如下。

NGN功能结构3.交换技术的分类5.面向连接和无连接的主要区别（1）面向连接网络对每次通信总要经过建立连接、传送信息、释放连接三个阶段，而无连接网络并不为每次通信过程建立和拆除连接。

（2）面向连接网络中的每一个节点必须为每一个呼叫选路，一旦路由确定连接即建立，路由中各节点需要为接下来进行的通信维持连接的状态；无连接网络中的每个节点必须为每个传送的分组独立选路，但节点中不需要维持连接的状态。

（3）用户信息较长时，面向连接方式通信效率较高；反之，使用无连接方式要好一些。

⏹ATM（Asynchronous Transfer Mode）网络技术：•一种在网络层采用面向连接方式的通信技术，该技术融和了电路交换和分组交换两种技术。

⏹主要特点：•面向连接工作机制；•采用虚电路工作方式；•采用固定长度的数据分组（信元）•可保证服务质量（QoS）技术复杂、建设成本高。

⏹IP（Internet Protocol）网络技术：•一种在网络层采用非面向连接方式的通信技术，是一种典型的包交换传输网络。

⏹主要特点：•无连接的工作机制；•数据包独立寻址传输方式；•数据包的大小不固定；•服务质量较难控制（主要依赖足够的带宽来保证）•建网成本较低，运行维护相对简单。

⏹电路交换的基本过程包括呼叫建立、信息传送（通话）和连接释放三个阶段，如图1-13所示。

IP交换的发展-发展背景（1）Internet骨干网的传送容量太小，带宽资源不足，现有路由器寻址速度低，吞吐量不够，同时用户接入速率太低。

（2）当用户数量急剧增加时，路由器网络性能将下降，这时路由器虽然可以保证优先级较高的数据传输，但由于它采用无连接的IP（Internet Protocol），因而不能使服务质量（带宽、优先级等）与商业上的优先级对应起来。

（3）路由器网络规模的进一步增大要求路由器支持大数量的端口，然而目前一般的路由器只支持10个端口，即使是大型路由器也只能支持50个端口，即路由器的端口数受到限制。

6.IP与ATM的融合IP over ATM的两种模式•重叠模型技术•集成模型技术重叠模型就是将IP当成一个网络与ATM网络互连，不更改ATM网络的协议模型，而将IP的功能层叠加在ATM上。

因此重叠模型要求对ATM和IP分别定义不同的地址结构和相关路由协议，也就是说，在重叠模型中，ATM端点用ATM地址和IP地址两者来标识。

集成模型是将IP路由器的智能和管理性能集成到ATM交换中形成的一体化平台。

与重叠技术不同，在集成模型实现中，它将ATM单元实体与ATM网络地址分配策略和路由选择协议分离；7.NGN的定义⏹相对于现有的网络，NGN具有如下三大特点:（1）将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分，各自独立发展。

（2）NGN是业务驱动的网络，应实现业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。

（3）NGN是基于统一协议的分组网络。

基于软交换的NGN网络组成网络自下而上划分成为四层，即接入层、传送层、控制层和业务层，各层之间采用标准化接口。

ITU-T对NGN的定义为：⏹NGN是基于分组的网络，能够提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；提供用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性。

12.IMS三层架构应用层、会话和呼叫控制层、传递和接入层13．IMS将成为融合的网络架构(1)不仅电信业支持，还有广泛其它行业的支持源于3GPP的R5，ITU和ETSI开始用于固网用SIP信令为呼叫控制，应用层、网络层和后台系统间采用标准接口，开放性好，标准化程度高。

业务控制能力强，业务层和控制层分离，便于生成固网移动统一的业务逻辑各种业务具有统一的核心网、有利于固网和移动网的无缝融合具有统一的会话控制，移动和固话用户实现同样的呼叫处理流程，具有一致的体验IMS将成为融合的网络架构(2)统一的业务和应用平台，使应用层资源可以在移动和固网共享统一的集中用户数据库、后台计费系统和业务认证架构，不仅使所有用户的属性资料、认证数据集中一处，消除了用户感受的接入差别。

而且可以实施统一的认证机制和计费，实现自动的全网漫游融合的网络体系架构有利于各种层面的、融合的、多媒体业务的快速、有效部署，允许每个业务捆绑更多的应用、产生更高的ARPUIMS用于固网的挑战：固网终端无SIM卡，需有替代鉴权过程；固网宽带接入无安全机制，对IMS不安全。

固网无移动空中接口的鉴权，IMS易受攻击，需安全策略；移动网空中资源缺，需对SIP压缩，固网无此必要，可降低对终端要求；固网必须的紧急呼叫，与现有业务网络和终端的连接等需要有解决方案3GPP策略：从下往上，技术驱动TISPAN策略：从上往下，业务驱动复杂、成本、有限的业务和应用、投资保护13. 媒体网关控制器(MCG)的主要功能媒体网关控制器的主要功能有呼叫控制功能、业务提供功能、业务交换功能、协议功能、互通功能、资源治理功能、计费功能、认证与授权功能、地址解析功能、语音处理控制功能、各种终端的控制和治理功能以及7号信令功能等。

二、1.⏹对于VP交换，其内部包含的所有VC将捆绑在一起选择相同的路由，穿过交换节点后并不拆散。

⏹相应地，VP链路内的每个VCI的值将保持不变。

⏹VP/VC交换则不同，一个进入交换节点的VP中的某VC链路将被交换到另一输出VP中，不但VPI值发生了改变，而且对应的VCI的值也将被更换。

2.⏹物理层可以分为两个子层：•传输会聚子层TC⏹传输会聚子层执行的是与物理媒体无关的协议，主要任务是确认传输正确与否；•物理媒体子层PM⏹物理媒体子层主要负责物理媒体的选择、位定时和线路编码。

⏹传输会聚子层完成传输帧的产生、提取及传输帧的适配功能，它与具体的传输系统有关。

⏹信元速率解耦⏹信头差错控制⏹信元定界4.信元头差错控制（HEC，Header Error Control）⏹信元头差错控制的目的是保证信元头在传输过程中的可靠性。

⏹信元差错控制采用CRC编码方式：⏹生成多项式：x8＋x2＋x＋1⏹纠检错能力：纠一位错，检多位错•发送端将信元头比特（不含HEC字段）形成的多项式乘8，然后除以生成多项式，所得的余数就是要发送的8比特HEC值。

•在接收端将信元头直接除以生成多项式，如果可以整除，则认为信元头正确，如果不能整除，则认为信元头发生错误。

⏹在接收端检查并校正信头中1 bit的错误，丢弃多bit错误的信元。

⏹在接收端有两种工作模式：纠错模式和检错模式。

⏹一开始处于纠错模式（缺省工作模式）•未检测出错误，不进行差错处理，停留在纠错模式•查出1位错误，纠正后，转入检错模式•查出多位错误，丢弃后，转入检错模式⏹检错模式下：•发现错误，丢弃该信元，停留在检错模式•未发现错误，转回纠错模式CLP（Cell Loss Priority）⏹信元丢弃优先级，1bit，指示在网络发生拥塞时该信元被丢弃的优先级。

•高优先级信元CLP=0，低优先级信元CLP=1。

•对于高优先级信元，网络应分配足够的资源来保证其可靠的按时到达。

对于低优先级信元，在发生拥塞时可以被丢弃。

•一般，具有恒定速率的信元应赋予高优先级。

•对于一些在一段时间内有较高峰值速率的可变比特率服务，在这段时间内，信元也应赋予高优先级。

HEC（Head Error Control）⏹信元头差错控制，8bit，主要有两个功能：•对信元头进行差错控制，纠正单个比特的错误，检查多个比特错误。

•信元定界⏹注意：HEC由物理层处理。

如前所述。

6.ATM交换结构应具有3项基本功能：•信头变换•选路•排队三．2.两种数据流IP交换将输入的数据流分为两种类型：•持续期短、业务量小、呈突发分布的用户数据流一般IP数据–包括域名服务器查询、SMTP（简单邮件传输协议）数据、SNMP（简单网络管理协议）查询等数据流。

–对于具有这种突发性的数据流，与传统IP路由器的处理方式一样，按一跳接一跳（hop-by-hop）和存储转发方式发送的，由IP交换机控制器中的IP路由软件进行处理。

•持续期长、业务量大的用户数据流–包括FTP（文件传输协议）数据、远程登录（Telnet）数据、多媒体音频视频数据以及HTTP（超文本传输协议）数据等数据流。

–对于这种类型的数据流，则安排在ATM交换机中进行直接交换，也能利用ATM交换机硬件的广播和多播发送能力。

3.标记交换的基本原理•在位于交换网系统边缘的路由器中，先将每个输入数据单元（IP帧）的第三层地址（IP地址）映射为简单的标记（Tag），然后将带有标记的数据单元（IP帧）转化为打了标记的ATM信元。

•带有标记的ATM信元被映射到ATM虚电路上，由ATM交换机进行标记交换，与ATM 交换相连的路由处理器用来保存标记信息库（即路由表），以寻找第三层路由。

•这些信元在另一个（或一些）边缘路由器中，经过一个逆过程，恢复出原始的数据单元，再发送给接收用户。

多协议标记交换（Multi-Protocol Label Switching-MPLS）也是一种将ATM与IP相结合的技术，它基于标记交换的机制，在ATM层上直接承载IP业务。

4.MPLS的网络结构•MPLS网络实际上分为两层：边缘层和核心层。

–边缘层位于MPLS网络的边界，连接着各类用户网络以及其他MPLS网络。

7.标记•标记绑定–将一个标记指派给FEC就称之为“标记绑定”。

–一般来说，标记绑定应该在入口路由器处进行。

•标记粒度–在实际应用中，一个FEC可以被映射到多个标记上，也就是说，转发等价类与标记的映射关系是一对多的关系。

•标记堆栈–在MPLS中还有一个重要的概念，就是“标记堆栈”，它是指一系列有顺序的标记条目。

转发等价类从转发功能的角度看，FEC对应于标记，转发表实际上就是由一组FEC及其对应的下一跳地址组成的映射表，FEC的颗粒度也就是标记的颗粒度。

•划分FEC可采用多种不同的准则，常见的FEC包括：–至同一出口LER的一组分组–目的地址和特定地址前缀匹配的一组分组–目的地址和特定地址前缀匹配且TOS (Type Of Service)字段值相同的一组分组–源地址和目的地址相同的一组分组–源和目的地址、运输层协议、源和目的端口均相同的一组分组•FEC：–是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组。