一种宽带网络交换技术

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1、一种宽带网络交换技术　　摘要在电路交换、分组交换和ATM交换的基础上，研究了一种新的交换技术动态同步传输模式（DTM）。DTM是基于电路交换的宽带网络技术，这种技术可以动态地分配时隙。DTM将IP业务与电路交换下的语音通信融合起来，提供基于多播多速率信道的服务，可以充分利用光纤容量，大大提高现有电路交换系统的性能和效益。　　关键词电路交换分组交换动态同步传输模式　　1引言　　在广域范围内，数据通信典型地把数据从源节点经过中间交换节点的网络传送到目的节点。这些交换节点不关心数据的内容，它们的目的是提供在节点间移动数据的交换设施，直到它们到达目的地。在广域交换网络中使用两种相当不同的技术：电路交

2、换和分组交换。这两种技术在把信息从一条链路交换到另一条链路的方式上有明显的差异。　　电路交换在通信的两个站之间有一条专用的通信通路。通常电路交换的通信要经历三个阶段：电路建立数据传输电路释放。电路交换非常适合语音信号的模拟传输，但也有明显的弱点，就是带宽利用率较低。　　分组交换使用存储转发技术，数据以短的分组形式传送。实质上是采用了动态分配带宽的策略，使得通信线路的利用率大大提到，和电路交换相比它具有高效、灵活、迅速和可靠的优点。但也有明显的缺点，比如适时性不强等。　　ATM交换就是电路交换和分组交换结合的产物，它和电路交换一样提供面向连接的服务，而分组交换提供面向无连接的服务。它选择固定长

3、度的信元作为传输单位，可以实现多速率传输的服务。　　下一代网络既要支持传统的通信服务，又要支持快速发展的数据通信业务。已有的交换技术各有优缺点，而电路交换在电信技术中已取得广泛的统治地位，要抛弃它重建一个新的系统，无疑投入是巨大的，不可行的。所以怎么去改进现有的电路交换就成为一个十分必要的研究课题。本文就是针对这个问题提出了电路交换的一种改进方案DTM。下面的第一部分我们主要介绍DTM，第二部分对DTM的性能做出评价，第三部分为文章的结语。　　2动态同步传输模式　　DTM（动态同步传输模式）把IP业务与电路交换下的语音通信融合起来。该传输模式结合了异、同步媒体访问机制的特点。DTM是时分复用

4、（TDM）方案，可以保证每个主机都拥有一定的带宽，并主要提供数据业务；同时，它也具有异步传输的特点，如ATM的动态带宽分配，这就意味着网络可以及时适应流量变化，并在主机之间按照不同的需求分配带宽。DTM网络上的主机以信道形式与其他主机进行通信，DTM信道是一种动态资源，其带宽可以从512kbit/s一直到光纤总容量（间隔为512kbit/s）。DTM的每个信道都有一组初始时隙，在信道生命周期内，这些时隙会动态变化；由于信道时隙有了保证，DTM网络的实时特性可以达到极高的层次。DTM信道也是一种多播信道，在一个特定时刻，任何信道都可以有一个发送者和若干个接收者，从而实现多播。从功能上讲，DTM

5、与SO/SDH类似，是一种传输技术，它提供了比ATM更为强大的带宽管理，而且可以方便地对带宽进行扩展。　　2.1DTM的时隙分配　　DTM面向多址接入的非定向媒体，通过连接节点可以控制各个媒体的容量分配，它可以建立在不同的本地拓扑网络上，包括环型和双总线型等。DTM以信道方式提供服务，一个信道就是一组具有一个发送者和若干个接收者的时隙；共享物理媒体上的信道通过时分复用方式（TDM）实现数据传输。　　系统的总容量被分割为125μｓ的时帧，这些帧再分割为长64bit的时隙，这样划分可以适应数字语音和ISDN；每个帧所拥有的位时隙数取决于位速率，如果位速率为2.5Gbit/s，那么位时隙的数

6、量约为4800。位时隙分为数据和控制两大类，在任一时刻，每个位时隙可以是数据时隙，或者是控制时隙；每个节点至少可以访问一个控制时隙，以发送控制信息到其他节点，或者对来自其他节点的控制信息做出回应，抑或是发送管理信息等。在整个系统容量中，控制时隙仅占极小的一部分，绝大部分是用于传送负载的数据时隙。在系统建立时，时隙按照预先的比例分配给各个节点，当系统运行时，根据需求再动态地为每个节点分配时隙。　　DTM采用分布式算法实现时隙的动态分配，每个节点都有自己的自由时隙池，同时保存有一个状态列表，用来存储同一连接上其他节点的自由时隙信息。当接收到用户的请求时，节点首先检查自己的空闲时隙数量，如果足以满

7、足用户请求，即刻发送信息到下一站；否则，它必须根据状态列表向其他节点申请时隙。每个节点都按照一定的周期发送本地时隙池的状态信息。每个节点都有一个控制节点间信令的网络控制器，通过控制时隙发送的信令用于信道管理和时隙预留。　　2.2DTM的信道建立　　当DTM用户试图建立一个信道时，它向网络控制器发送creat请求，网络控制器分配所需的带宽并向目的节点发送announce信息；同时，它在DTM链路层建立起信道列表