摘要:中級通信工程師交換技術考試分組交換:分組交換(PS,Packet Switching)將用戶要傳送的信息分割為若干個分組(Pack-et),每個分組中有一個分組頭,含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換的本質就是存儲轉發(Storeand Forward),它將所接收的分組暫時存儲下來,在目的方向路由上排隊,當它可以發送信息時,再將信息發送到相應的路由上,完成轉發。
1.2.4 分組交換
分組交換(PS,Packet Switching)將用戶要傳送的信息分割為若干個分組(Pack-et),每個分組中有一個分組頭,含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換的本質就是存儲轉發(Storeand Forward),它將所接收的分組暫時存儲下來,在目的方向路由上排隊,當它可以發送信息時,再將信息發送到相應的路由上,完成轉發。其存儲轉發的過程就是分組交換的過程,圖1.14所示為分組交換的基本過程。
分組交換的思想來源于報文交換(Message Switching),報文交換也稱為存儲轉發交換,它們交換過程的本質都是存儲轉發,所不同的是分組交換的最小信息單位是分組,而報文交換則是一個個報文。由于以較小的分組為單位進行傳輸和交換,所以分組交換比報文交換快。報文交換主要應用于公用電報網中。

分組交換有兩種方式:一種是虛電路(VC,Virtual Circuit)方式;另一種是數據報(DG,Datagram)方式。
虛電路采用面向連接的工作方式(OC,Oiemed Connection),其通信過程與電路交換相似,具有連接建立、數據傳送和連接拆除三個階段。在用戶數據傳送前先建立端到端的虛連接;一旦虛連接建立后,屬于同一呼叫的數據分組均沿著這一虛連接傳送;通信結束時拆除該虛連接。虛連接也稱為虛電路,即邏輯連接,它不同于電路交換中實際的物理連接,而是通過通信連接h的所有交換節點保存選路結果和路由連接關系來實現連接,因此是邏輯的連接。虛電路方式的特點如圖1.15所示。

數據報采用無連接工作方式(CL ComiectionLess),在呼叫前不需要事先建立連接,而是邊傳送信息邊選路,并且各個分組依據分組頭中的目的地址獨立地進行選路。數據報方式的特點如圖1.16所示。
由此可總結出面向連接工作方式和無連接工作方式的特點。
(1)面向連接工作方式的特點
①不管是面向物理的連接還是面向邏輯的連接,其通信過程可分為三個階段:連接建立、傳送信息和連接拆除。
②一旦連接建立,該通信的所有信息均沿著這個連接路徑傳送,且保證信息的有序性(發送信息順序與接收信息順序一致)。
③信息傳送的時延比無連接工作方式的時延小。
④一旦建立的連接出現故障,信息傳送就要中斷,必須重新建立連接,因此對故障敏感。
(2)無連接工作方式的特點
①沒有連接建立過程,一邊選路、一邊傳送信息。
②厲于同一個通信的信息沿不同路徑到達目的地,該路徑事先無法預知,無法保證信息的有序性(發送信息順序與接收信息順序不一致)。
③信息傳送的時延比面向連接工作方式的時延大。
④對網絡故障不敏感。
分組交換具有以下六個特點:
(3)信息傳送的最小單位是分組
分組由分組頭和用戶信息組成,分組頭含有選路和控制信息。
具有面向連接(邏輯連接)和無連接兩種工作方式
虛電路采用面向連接的工作方式,數據報是無連接工作方式。
(4)統計時分復用(動態分配帶寬)
統計時分復用的基本原理是把時間劃分為不等長的時間片,長短不同的時間片就是傳送不同長度分組所需的時間,對每路通信沒有固定分配時間片,而是按需使用。當某路通信需要傳送的分組多時,所占用的時間片的個數就多;傳送的分組少時,所占用的時間片的個數就少。這就意味著使用這條復用線傳送分組時間的長短,由此可見統計時分復用是動態分配帶寬的。在統計時分復用中,識別每路通信的分組不能像同步時分復用那樣靠時間位置來識別,而必須依據分組頭中的標志來區分是哪路通信的分組。具有相同標志的分組屬于同一個通信,也就構成了一個子信道,識別這個子信道的標志也叫做信道標志,該子信道被稱為標志化信道。統計時分復用分組分組分紐分的基本原理如圖1.17所示,其中,X、Y、Z為標志。

(5)信息傳送有差錯控制
分組交換是專門為數據通信網設計的交換方式,數據業務的特點是可靠性要求高對實時性要求沒有電話通信高,因而在分組交換中為保證數據信息的可靠性,設有CRC校驗、重發等差錯控制機制,以滿足數據業務特性的需求。分組交換基于X.25協議,其協議棧有三層,分別對應OSI參考模型的一三層,在X.25的二層LAPB協議和三層分組層協議中,都設有差錯控制機制。
信息傳送不具有透明性分組交換對所傳送的數據信息要進行處理,如拆分、重組信息等。
基于呼叫延遲制的流量控制在分組交換中,當數據流量較大時,分組排隊等待處理,而不像電路交換那樣立即呼損掉,因此其流量控制基于呼叫延遲。
分組交換的技術特點決定了它不適合對實時性要求較卨的話音業務,而適合突發(burst)和對差錯敏感的數據業務。分組交換在數據通信網中被廣泛采用。
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