現(xiàn)代交換技術(shù)-01章-交換技術(shù)概述

第一章交換技術(shù)概述第一章交換技術(shù)概述本章內(nèi)容：交換的基本概念交換技術(shù)分類交換技術(shù)的發(fā)展本章重點(diǎn)：電路交換與分組交換1.1交換的基本概念1.1.1交換的引入主叫用戶被叫用戶1.1.1交換的引入主叫用戶被叫用戶1.1交換的基本概念1.1.1交換的引入N對(duì)連接線?N1.1交換的基本概念1.1.1交換的引入

如果所有用戶都兩兩相連，互連線數(shù)會(huì)很大：N×（N-1）÷2例：N=10000連線數(shù)=50000000對(duì)1.1交換的基本概念1.1.1交換的引入實(shí)際上，每個(gè)用戶話機(jī)只有一對(duì)連接線。

電話交換機(jī)引入了一種交換設(shè)備。1.1交換的基本概念1.1.1交換的引入一、什么是交換

電話交換機(jī)

交換就是利用交換設(shè)備（交換機(jī)），將所有用戶話機(jī)都用一對(duì)線接到交換設(shè)備上，由交換設(shè)備完成任意兩個(gè)或多個(gè)用戶話機(jī)連通。實(shí)現(xiàn)通信必須要有三個(gè)要素：終端、傳輸和交換。二、交換節(jié)點(diǎn)的連接方式1、全互聯(lián)方式

設(shè)置多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，每個(gè)交換節(jié)點(diǎn)之間用中繼線兩兩相連。

1.1.1交換的引入二、交換節(jié)點(diǎn)的連接方式2、匯接方式

多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)之間不能做到個(gè)個(gè)相連，而是引入?yún)R接交換節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各交換節(jié)點(diǎn)之間的間接相連。

匯接交換機(jī)1.1.1交換的引入1.1.2交換節(jié)點(diǎn)的基本功能1、交換接續(xù)功能

（1）本局接續(xù)：本交換機(jī)內(nèi)部用戶線之間接續(xù)（2）出局接續(xù)：用戶線與出中繼線之間的接續(xù)（3）入局接續(xù)：入中繼線與用戶線之間的接續(xù)（4）轉(zhuǎn)接接續(xù)：入中繼線與出中繼線之間的接續(xù)

2、交換機(jī)基本功能

（1）接收和分析從用戶線或中繼線來的呼叫信號(hào)（2）接收和分析從用戶線或中繼線來的地址信號(hào)（3）按目的地址進(jìn)行選路和中繼線上轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)（4）能控制連接的建立（5）能按照所收到的釋放信號(hào)拆除連接1.1.2交換節(jié)點(diǎn)的基本功能1.2交換技術(shù)分類按傳輸信號(hào)形式分：模擬交換與數(shù)字交換按接續(xù)控制方式分：布控交換與程控交換按信道占用方式分：電路交換與分組交換按帶寬分配方式分：窄帶交換與寬帶交換

1.2.1模擬交換與數(shù)字交換一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)?連續(xù)消息：消息的狀態(tài)隨時(shí)間是連續(xù)變化的,如強(qiáng)弱連續(xù)變化的語音等。（模擬消息）?離散消息：消息的狀態(tài)是可數(shù)的或離散的,如符號(hào)、文字和數(shù)據(jù)等。（數(shù)字消息）一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)?模擬信號(hào)：對(duì)應(yīng)于模擬消息的電信號(hào)形式。是指代表消息的信號(hào)及其參數(shù)（幅度、頻率或相位）隨著時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。

tu也包含“模仿”的意思。1.2.1模擬交換與數(shù)字交換一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)?數(shù)字信號(hào)：對(duì)應(yīng)于數(shù)字消息的電信號(hào)形式。是指信號(hào)幅度不隨時(shí)間作連續(xù)的變化，只能取有限個(gè)離散值的信號(hào)。tu01010011例如：“0”“1”表示進(jìn)制數(shù)字信號(hào)五位“0”“1”用于電報(bào)通信七位“0”“1”用于計(jì)算機(jī)通信1.2.1模擬交換與數(shù)字交換二、模擬通信與數(shù)字通信?模擬通信：以模擬信號(hào)來傳送消息的通信方式。基帶信號(hào)

已調(diào)信號(hào)基帶信號(hào)

已調(diào)信號(hào)模擬信道

主要缺點(diǎn)：抗干擾能力弱、保密性差、設(shè)備不易大規(guī)模集成

噪音源受信者解調(diào)器調(diào)制器傳輸媒質(zhì)（發(fā)信機(jī)）（收信機(jī)）模擬通信系統(tǒng)模型圖信息源1.2.1模擬交換與數(shù)字交換二、模擬通信與數(shù)字通信?數(shù)字通信：以數(shù)字信號(hào)來傳送消息的通信方式。數(shù)字通信系統(tǒng)模型噪音源調(diào)制器受信者解調(diào)器傳輸媒質(zhì)信源編碼器信源譯碼器信道譯碼器信道編碼器信息源模擬信號(hào)

數(shù)字信號(hào)數(shù)字信道

已調(diào)信號(hào)主要優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)、保密性好、設(shè)備易于集成化、便于計(jì)算機(jī)處理1.2.1模擬交換與數(shù)字交換三、模擬交換與數(shù)字交換?模擬交換：以模擬信號(hào)為對(duì)象的交換方式。傳輸和交換的信號(hào)是模擬信號(hào)的交換機(jī)稱為模擬交換機(jī)。（模擬交叉接點(diǎn)）

?數(shù)字交換：以數(shù)字信號(hào)為對(duì)象的交換方式。傳輸和交換的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)的交換機(jī)稱為數(shù)字交換機(jī)。（數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)）1.2.1模擬交換與數(shù)字交換1.2.2布控交換與程控交換?布控交換：是利用布線邏輯電路進(jìn)行控制的一種交換方式。步進(jìn)制、機(jī)動(dòng)制和縱橫制等機(jī)電制交換機(jī)都是布控交換機(jī)。?程控交換：是利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行控制（即存儲(chǔ)程序控制）的一種交換方式。程控交換包括模擬程控交換和數(shù)字程控交換。

1.2.3電路交換與分組交換傳統(tǒng)的電路交換多速率電路交換快速電路交換電路交換分組交換傳統(tǒng)的分組交換幀交換快速分組交換

（一）電路交換1、傳統(tǒng)的電路交換是指固定分配帶寬（傳送通路），連接建立后，即使無信息傳送也占用電路的一種交換方式。

主要特點(diǎn)：?采用固定分配帶寬，電路利用率低。?要預(yù)先建立連接，有一定的連接建立時(shí)延。

?無差錯(cuò)控制措施。?用基于呼叫損失制的方法來處理業(yè)務(wù)流量，過負(fù)荷時(shí)呼損率增加。不適于突發(fā)業(yè)務(wù)和對(duì)差錯(cuò)敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?；竟ぷ鬟^程分為三階段：

呼叫建立、信息傳送、連接釋放。

交換節(jié)點(diǎn)A交換節(jié)點(diǎn)B交換節(jié)點(diǎn)C建立傳送釋放（一）電路交換2、多速率電路交換其基本思路是：在傳統(tǒng)電路交換基礎(chǔ)上，對(duì)不同的業(yè)務(wù)提供不同的帶寬（基本速率的整數(shù)倍）。主要特點(diǎn)（缺點(diǎn)）：?基本速率較難確定。?速率類型不能太多。?固定帶寬分配，不適應(yīng)突發(fā)業(yè)務(wù)的要求。?控制較復(fù)雜等。（一）電路交換3、快速電路交換其基本思路是：只在信息要傳送時(shí)才分配帶寬和有關(guān)資源，并快速建立通道，用戶沒有信息傳輸時(shí)則釋放傳輸通道。

主要特點(diǎn)：?在呼叫建立時(shí)，尋找一條適合的通道。?將帶寬、路由編號(hào)填入相關(guān)交換機(jī)中，不建立實(shí)際連接和分配資源，只是“虛電路”。?當(dāng)用戶發(fā)送信息時(shí)，通過呼叫標(biāo)識(shí)激活虛電路，迅速建立物理連接。?會(huì)引起信息丟失或排隊(duì)時(shí)延。

（一）電路交換（二）分組交換

采用報(bào)文交換的“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”方式，把用戶所要傳送的信息（報(bào)文）分割為若干個(gè)較短的、被規(guī)格化了的“分組”進(jìn)行交換與傳輸。主要特點(diǎn)：?每個(gè)分組中有一個(gè)分組頭（含有可供選路的信息和其他控制信息）。?分組交換節(jié)點(diǎn)對(duì)各個(gè)分組分別處理。?根據(jù)選路信息選擇去向，轉(zhuǎn)發(fā)分組。

1、相關(guān)概念

（1）通信線路的資源共享多路復(fù)用方法：?預(yù)分配資源法（預(yù)分配復(fù)用或固定分配）?動(dòng)態(tài)分配資源法（統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用）

組合多個(gè)低速數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的線路（即多路復(fù)用），以便經(jīng)濟(jì)有效地使用通信線路。（二）分組交換1、相關(guān)概念

（1）通信線路的資源共享（2）交織傳輸在預(yù)分配復(fù)用方式下，每個(gè)用戶數(shù)據(jù)都在特定的子信道中流動(dòng)，接收端很容易把它們區(qū)分開來。在統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用方式下，在發(fā)端，先將各個(gè)用戶數(shù)據(jù)打上與終端或子信道有關(guān)的“標(biāo)記”，然后交織在一起發(fā)送到線路上。在收端，可利用“標(biāo)記”，很容易識(shí)別不同終端的用戶數(shù)據(jù)。主要有：比特交織、字節(jié)交織、分組交織。（二）分組交換1、相關(guān)概念

（1）通信線路的資源共享（2）交織傳輸（3）分組的形成?將數(shù)據(jù)按一定長度進(jìn)行分割（分組）?每一個(gè)組都加上一個(gè)分組頭（包含邏輯信道號(hào)和其他控制信息）（二）分組交換1、相關(guān)概念

（1）通信線路的資源共享（2）交織傳輸（3）分組的形成（4）分組的交換根據(jù)各組數(shù)據(jù)的分組頭信息，各自獨(dú)立傳送，按要求正確到達(dá)相應(yīng)的目的地。（二）分組交換交換節(jié)點(diǎn)

A交換節(jié)點(diǎn)

B交換節(jié)點(diǎn)

C傳輸時(shí)延存儲(chǔ)時(shí)延處理與排隊(duì)時(shí)延圖1.10分組交換的時(shí)延分組1分組2分組3分組5分組4分組1分組2分組3分組5分組4交換節(jié)點(diǎn)

A交換節(jié)點(diǎn)

B交換節(jié)點(diǎn)

C圖1.11報(bào)文交換的時(shí)延報(bào)文報(bào)文傳輸時(shí)延存儲(chǔ)時(shí)延處理與排隊(duì)時(shí)延（二）分組交換2、虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)

（1）虛電路方式：在用戶數(shù)據(jù)傳送前，先要通過發(fā)送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。呼叫建立時(shí)，有關(guān)交換節(jié)點(diǎn)在相應(yīng)路由上尋找一條適合的通道；此時(shí)并不建立連接和分配資源，而是將通信所需的帶寬、所選的路由編號(hào)填入相關(guān)交換機(jī)中，從而“記憶”所分配的帶寬和去向，實(shí)際上只是建立了“虛電路”。（二）分組交換2、虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)

（1）虛電路方式：在用戶數(shù)據(jù)傳送前，先要通過發(fā)送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。特點(diǎn)：?虛電路是一種邏輯連接。?虛電路不獨(dú)占線路，在一條物理線路上可以同時(shí)建立多個(gè)虛電路。?是一種面向連接的方式。有兩種虛電路：交換虛電路（SVC）永久虛電路（PVC）（二）分組交換2、虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)（1）虛電路方式：在用戶數(shù)據(jù)傳送前，先要通過發(fā)送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。（2）數(shù)據(jù)報(bào)方式：不需要預(yù)先建立邏輯連接，而是按照每個(gè)分組頭中的目的地址對(duì)各個(gè)分組獨(dú)立進(jìn)行選路的分組交換方式。是一種無連接的方式。（二）分組交換虛電路（VC）數(shù)據(jù)報(bào)（DG）分組頭只含有VC邏輯信道標(biāo)識(shí)包含詳細(xì)目的地址選路預(yù)先建立，后續(xù)分組只查找映射表要獨(dú)立進(jìn)行選路分組順序分組按順序到達(dá)可能引起失序故障敏感性敏感防衛(wèi)能力較強(qiáng)適用場合連續(xù)數(shù)據(jù)流傳送突發(fā)數(shù)據(jù)傳送虛電路與數(shù)據(jù)報(bào)的比較（二）分組交換3、路由選擇是指從源點(diǎn)至終點(diǎn)之間信息傳送路徑的選擇方法。通常有三種：擴(kuò)散式路由法查表路由法虛電路路由表法

（二）分組交換（1）擴(kuò)散式路由法?分組從原始節(jié)點(diǎn)發(fā)往它的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)；?接收該分組的節(jié)點(diǎn)檢查它是否已經(jīng)收到；?該節(jié)點(diǎn)把分組再發(fā)往其所有相鄰的節(jié)點(diǎn)；?最先到達(dá)終點(diǎn)的分組拷貝保留，后續(xù)到達(dá)的該分組拷貝被拋棄。AB（二）分組交換（1）擴(kuò)散式路由法?分組從原始節(jié)點(diǎn)發(fā)往它的每個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)；?接收該分組的節(jié)點(diǎn)檢查它是否已經(jīng)收到；?該節(jié)點(diǎn)把分組再發(fā)往其所有相鄰的節(jié)點(diǎn)；?最先到達(dá)終點(diǎn)的分組拷貝保留，后續(xù)到達(dá)的該分組拷貝被拋棄。特點(diǎn)：?路由選擇與網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無關(guān)，可靠性高。?無效傳輸量很大，網(wǎng)絡(luò)額外開銷大，時(shí)延大。

（二）分組交換（2）查表路由法?每個(gè)節(jié)點(diǎn)中使用路由表，選擇從該節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)中所需終點(diǎn)的路徑；?路由選擇按照第1、2、3……的順序進(jìn)行；?分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)之后按照路由表規(guī)定的路徑前進(jìn)；?路由表是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路容量、業(yè)務(wù)量等因素和某些準(zhǔn)則來建立。AB④①②③（二）分組交換（2）查表路由法?每個(gè)節(jié)點(diǎn)中使用路由表，選擇從該節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)中所需終點(diǎn)的路徑；?路由選擇按照第1、2、3……的順序進(jìn)行；?分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)之后按照路由表規(guī)定的路徑前進(jìn)；?路由表是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、鏈路容量、業(yè)務(wù)量等因素和某些準(zhǔn)則來建立。特點(diǎn)：?查表路由法與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。?最短距離法是分組經(jīng)過的中繼線數(shù)越少越好。?最小時(shí)延法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中某些因素的變化而自動(dòng)修改路由表。（二）分組交換（3）虛電路路由表法?在節(jié)點(diǎn)接收到呼叫請求分組之后建立虛電路；?一個(gè)端到端的虛電路路由表分散在各節(jié)點(diǎn)中；?指明了虛電路途徑的各節(jié)點(diǎn)的端口號(hào)和邏輯信道號(hào)之間的鏈接關(guān)系；?虛電路路由表的內(nèi)容隨著呼叫的建立而產(chǎn)生、呼叫的清除而消失；?當(dāng)因線路或設(shè)備故障而導(dǎo)致虛電路中斷時(shí)，將進(jìn)行虛電路的重連接。（二）分組交換如何進(jìn)行虛電路的重連接？?一旦節(jié)點(diǎn)檢測到故障，將向源節(jié)點(diǎn)和終節(jié)點(diǎn)發(fā)送清除指示分組（包含原因和診斷碼）；?源節(jié)點(diǎn)收到后，就會(huì)發(fā)送新的呼叫請求分組；?選擇新的替換路由與終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)建立新的連接；?所有未被證實(shí)的分組將沿新的虛電路重新發(fā)送。（二）分組交換（三）幀交換?幀交換是以一種幀方式來承載業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)鏈路層以上簡化的方式來傳送和交換數(shù)據(jù)單元。?第三層傳送的數(shù)據(jù)單元稱為分組，第二層傳送的數(shù)據(jù)單元稱為幀（frame）。幀方式是將用戶信息流以幀為單位在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳送。特點(diǎn)：?幀交換是在第二層（鏈路層）進(jìn)行復(fù)用和傳送，而不是在分組層；?幀交換將用戶面與控制面分離，而通常的分組交換則未分離。（四）快速分組交換?進(jìn)一步簡化了協(xié)議，非但不涉及第三層，第二層也只保留了鏈路層的核心功能，如幀的定界、同步、透明性以及幀傳輸差錯(cuò)檢測等。?廣義上，快速分組交換（FPS）包括幀中繼（FR）與信元中繼（CR）兩種交換方式。信元中繼為ATM所采用，有時(shí)FPS是專指ATM交換。1.2.4窄帶交換與寬帶交換?窄帶交換：業(yè)務(wù)速率限定為64kbit/s或n×64kbit/s的交換方式，如程控交換等。?寬帶交換：ATM、IP交換、IP/ATM集成交換、標(biāo)記交換、幀中繼交換及光交換等新的交換方式。1.3交換技術(shù)的發(fā)展1.3.1電話交換技術(shù)的發(fā)展1.3.2分組交換技術(shù)的發(fā)展1.3.3ATM交換技術(shù)的發(fā)展1.3.4IP交換技術(shù)的發(fā)展1.3.1電話交換技術(shù)的發(fā)展1．機(jī)電式電話交換人工磁石：自從1876年BellA.G.發(fā)明電話以后，為適應(yīng)多個(gè)用戶之間電話交換的要求，在1878年就出現(xiàn)了第一部人工磁石電話交換機(jī)。步進(jìn)制：1892年開通的第一部自動(dòng)交換機(jī)是由StrowgerA.B.于1889年發(fā)明的步進(jìn)制史端喬式自動(dòng)交換機(jī)?？v橫制：最先在瑞典和美國獲得較廣泛的應(yīng)用，有代表性的是瑞典開發(fā)的ARF，ARM及ABK等系列和美國先后于1938年、1943年和1948年開通的l號(hào)、4號(hào)和5號(hào)縱橫制交換機(jī)。1.3.1電話交換技術(shù)的發(fā)展2．模擬程控交換標(biāo)志：1965年，美國開通世界上第一個(gè)程控交換系統(tǒng)。從此，各國紛紛致力于程控交換系統(tǒng)的研制。世界上較具代表性的模擬程控交換系統(tǒng)有美國的1ESS，2ESS，3ESS和1EAX，日本D10，D20和D30，法國E11，德國EWS系列等。優(yōu)越性：相對(duì)于機(jī)電式自動(dòng)交換而言。（1）靈活性大，適應(yīng)性強(qiáng)（2）能提供多種新服務(wù)性能（3）便于實(shí)現(xiàn)共路信令（4）操作維護(hù)管理功能的自動(dòng)化（5）適應(yīng)現(xiàn)代電信網(wǎng)的發(fā)展1.3.1電話交換技術(shù)的發(fā)展3．?dāng)?shù)字程控交換標(biāo)志：20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)數(shù)字程控交換，到20世紀(jì)80年代初期，數(shù)字程控交換在技術(shù)上已日趨成熟，眾多型號(hào)的數(shù)字程控交換系統(tǒng)紛紛推出。國外：1970年E10A和1976年4ESS是最早推出的市話和長話數(shù)字交換機(jī)；1980年推出DMS-100是最早的全數(shù)字市話交換機(jī)；1982年開通的S1240和5ESS是最早的分布式控制系統(tǒng)。國內(nèi)：我國起步較晚，但起點(diǎn)較高，在20世紀(jì)80年代中后期到90年代初相繼推出了HJD04、C&C08、ZXJ10及SP30等大型數(shù)字程控交換系統(tǒng)。1.3.1電話交換技術(shù)的發(fā)展4．POTS交換節(jié)點(diǎn)的發(fā)展趨勢用于公用電話交換網(wǎng)（PSTN）的電話交換系統(tǒng)提供的是普通電話業(yè)務(wù)（POTS）。為了進(jìn)一步適應(yīng)電信網(wǎng)綜合化、智能化、個(gè)人化的發(fā)展，自20世紀(jì)80年代中期以來，數(shù)字程控交換節(jié)點(diǎn)的功能在POTS的基礎(chǔ)上不斷增強(qiáng)。（1）增強(qiáng)為窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)中的交換節(jié)點(diǎn)。（2）增強(qiáng)為智能網(wǎng)中的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)。（3）增強(qiáng)為移動(dòng)網(wǎng)中的移動(dòng)交換局。1.3.2分組交換技術(shù)的發(fā)展1．早期的研究和試驗(yàn)1964年8月，BaranP．在以分布式通信為題的一組蘭德（Band）公司的研究報(bào)告中，首先提出了分組交換的有關(guān)概念。1965年英國（NPL）的DaviesD．構(gòu)想了存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分組交換系統(tǒng)的原理，并于1966年6月的建議中提出了“分組（Packet）”這一術(shù)語，1967年10月公開發(fā)表了NPL關(guān)于分組交換的建議。1967年6月美國發(fā)布了ARPAnet的計(jì)劃，用專線將多個(gè)節(jié)點(diǎn)的小型計(jì)算機(jī)互連，每個(gè)計(jì)算機(jī)可用作分組交換和接口設(shè)備。1.3.2分組交換技術(shù)的發(fā)展2．分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)ARPAnet和一些專用分組交換網(wǎng)的試驗(yàn)，促進(jìn)了分組交換進(jìn)入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，形成分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）。1976年3月制訂了原CCITT的X.25協(xié)議，又陸續(xù)制訂了其他有關(guān)協(xié)議，如X.28、X.29及X.75等。1975年8月第一個(gè)公用分組網(wǎng)（美國Telenet）運(yùn)行。開始時(shí)只有7個(gè)互連的節(jié)點(diǎn)，到1978年4月增加到187個(gè)節(jié)點(diǎn)，使用了79部分組交換機(jī)，為美國156個(gè)城市服務(wù)，并與14個(gè)國家互連。X.25建議產(chǎn)生后，Telenet即采用X.25協(xié)議。1.3.2分組交換技術(shù)的發(fā)展3．分組交換系統(tǒng)的分代第一代分組交換系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是用計(jì)算機(jī)來完成分組交換功能。它將存儲(chǔ)器中某個(gè)輸入隊(duì)列中的分組轉(zhuǎn)移到某個(gè)輸出隊(duì)列中，典型的代表如ARPAnet中所用的分組交換系統(tǒng)。第二代分組交換系統(tǒng)采用共享媒體將前端處理機(jī)互連，計(jì)算機(jī)主要用于虛電路的建立，不再成為系統(tǒng)中的瓶頸。第三代分組交換系統(tǒng)采用空分交叉矩陣來取代共享媒體這一瓶頸。實(shí)際上，第三代分組交換已進(jìn)入快速分組交換的范疇。1.3.3ATM交換技術(shù)的發(fā)展1．早期的研究1983年出現(xiàn)的快速分組交換（FPS）和異步時(shí)分（ATD）交換的結(jié)合，導(dǎo)致了ATM交換方式產(chǎn)生。1985年以來，CCITT也開始了這種新交換方式的研究。在1987年的第18研究組會(huì)議上，決定采用信元來表示分組。1988年CCITT第18研究組的會(huì)議上決定采用固定長度的信元，定名為ATM。1990年制訂了關(guān)于ATM的一系列協(xié)議，并在以后的研究中不斷地深入和完善。1.3.3ATM交換技術(shù)的發(fā)展2．公用ATM交換網(wǎng)公用ATM寬帶試驗(yàn)網(wǎng)：1994年8月投入運(yùn)營的美國北卡羅來納信息高速公路，是美國第一個(gè)在州的范圍內(nèi)采用ATM和SONET的公用ATM寬帶網(wǎng)，被看作未來國家基礎(chǔ)信息設(shè)施的雛型。公用ATM交換系統(tǒng)：公用網(wǎng)ATM骨干交換系統(tǒng)必須具有高吞吐量和可擴(kuò)展性，吞吐量通常為40～160Gbit/s，應(yīng)能支持各種接口、業(yè)務(wù)和連接類型。代表產(chǎn)品有富士通的FETEX-150、愛立信的AXD301和ESP等。我國的中興、華為、上海貝爾等公司均推出了ATM交換系統(tǒng)。1.3.3ATM交換技術(shù)的發(fā)展3．研究的重點(diǎn)（1）ATM交換結(jié)構(gòu)：是研究重點(diǎn)之一，包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、緩沖方式、控制機(jī)理、性能分析等。（2）ATM網(wǎng)的業(yè)務(wù)流控制：如何能有效而公平地分配帶寬等資源，保證各種特性不同的業(yè)務(wù)和各種呼叫連接的服務(wù)質(zhì)量，是業(yè)務(wù)流控制要解決的重要而復(fù)雜的問題。（3）話音通過ATM：ATM網(wǎng)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)包括話音在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)的綜合交換。（4）與智能網(wǎng)的結(jié)合：智能網(wǎng)的能力集3的目標(biāo)是將智能網(wǎng)（IN）與B-ISDN結(jié)合。1.3.3ATM交換技術(shù)的發(fā)展4．光交換光交換和ATM交換一樣，是寬帶交換重要組成。光波技術(shù)已經(jīng)在信息傳輸中得到廣泛的應(yīng)用，其傳輸過程一般是先把光信號(hào)變成電信號(hào)才能送入到電交換機(jī)，從電交換機(jī)送出的電信號(hào)又要先變成光信號(hào)才能送上傳輸線路。因此，如果是用光交換機(jī)，這些光電變換過程都可以省去了，減少了光電變換的損傷，并可以提高信號(hào)交換的速度。光交換機(jī)也應(yīng)由傳輸和控制兩部分組成；把光波技術(shù)引入交換系統(tǒng)的主要課題，是如何實(shí)現(xiàn)傳輸和控制的光化。光交換的傳輸路徑采用空分交換方式、時(shí)分交換方式和波分交換方式。1.3.4IP交換技術(shù)的發(fā)展1．發(fā)展背景Internet在全球范圍內(nèi)快速增長，從1989年開始，大約每隔56周，Internet上的主機(jī)數(shù)就翻一番，呈指數(shù)級(jí)增長。2000年以后，每隔23周Internet上的Web服務(wù)器數(shù)就翻一番。經(jīng)過30多年的發(fā)展，根據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)的“2021年全球互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模大數(shù)據(jù)分析”，2016-2021年全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量仍呈波動(dòng)上升趨勢，2021年40.47億；截止2021年12月，中國網(wǎng)絡(luò)用戶達(dá)10.32億，較2020年12月增加4296萬，互聯(lián)網(wǎng)普及率73.0%。1.3.4IP交換技術(shù)的發(fā)展2．IP與ATM的融合IP在技術(shù)上需要ATM，而ATM在商業(yè)應(yīng)用方面又需要IP，能否將IP和ATM的優(yōu)勢相結(jié)合（融合），構(gòu)筑新一代寬帶網(wǎng)絡(luò)正是人們所關(guān)心的問題。重疊模型就是將IP當(dāng)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)與ATM網(wǎng)絡(luò)互連，