三种数据交换技术的基本原理（合集十篇）

随着计算机技术的不断发展，计算机网络的规模越来越大，网络结构越来越复杂，数据交换技术也随之进步与发展。那么数据交换原理是什么呢？接下来来为大家讲解下吧。

数据交换是采用交换设备等组成的数据交换系统，通过路由选择技术在通信双方之间建立物理的或逻辑的连接（链路），形成一条通信电路实现数据传输和交换的技术。简而言之，在一种任意拓扑的数据通信网络中，通过网络节点的某种转接方式来实现从任一端系统到另一端系统之间接通数据通路的技术，就称为数据交换技术。

数据交换的分类原理

电路交换

当用户之间要传输数据时，交换中心在用户之间建立一条暂时的数据电路。电路接通后，用户双方便可传输数据，并一直占用到传输完毕拆除电路为止。电路交换引入的时延很小，而且交换机对数据不加处理，因而适合传输实时性强和批量大的数据。

特点

线路交换可以保证在建立了物理通路后，该物理通路成为一条专用的线路。因此，传输信息不再有延迟。但由于计算机传送信息是间歇的，因此在占用物理通路的全部时间里只有很短的时间是真正用来传送信息的，这就造成了通信线路的浪费。另外，线路交换建立通路的呼叫过程对计算机通信也嫌太长。

报文交换

一般都是利用计算机实现的。发信端用户首先把要发送的数据编成电文，连同收信地址等辅助数据一起发往本地交换中心，在那里把它们完整地存储起来并作适当处理。当本地交换中心的输出口有空时,就将电文转发到下一个交换中心，最后由收信端的交换中心将电文传递到用户。

特点

在交换中，报文从源点到目的地采用存储转发方式。优点是：①传输可靠性高，它可以有效地采用差错校验和重发技术；②线路利用率高，它可以把多条低速电路集中成高速电路传输,并且可以使多个用户共享一个信道；③使用灵活,它可以进行代码变换、速率变换等预处理工作，因而它能在类型、速率、规程不同的终端之间传输数据。

但是，报文交换不适合于会话型和实时性要求较高的业务。一般报文交换要按传输数据的重要和紧迫程度，分成不同的优先等级加以传输。

分组交换

把数据分割成若干个长度较短（一般不超过128个字符）的分组，每个分组内除数据信息外还包括控制信息，它们在交换机内作为一个整体进行交换。每个分组在交换网内的传输路径可以不同。分组交换也采用存储转发技术，并进行差错检验、重发、返送响应等操作，最后收信端把接收的全部分组按顺序重新组合成数据。

特点

与电文交换相比，分组交换的优点是：

①在电文交换中，总的传输时延是每个节点上接收与转发整个电文时延的总和，而在分组交换中，某个分组发送给一个结点后，就可以接着发送下一个分组，这样总的时延就减小；

②每个节点所需要的缓存器容量减小，这有利于提高节点存储资源的利用率；

③传输有差错时，只要重发一个或若干个分组，不必重发整个电文，这样可以提高传输效率。分组交换的缺点是每个分组要附加一些控制信息，这会使传输效率降低，尤以长电文为甚。一般分组交换提供虚电路和数据报两种基本业务。

视频编码技术的基本原理及其现状分析

去时域冗余信息

视频图像数据有极强的相关性，也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉（去除数据之间的相关性），压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。 一、去时域冗余信息 使用帧间编码技术可去除时域冗余信息，它包括以下三部分： 1、 运动补偿 运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像，它是减少帧序列冗余信息的有效方法。 2、 运动表示 不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。运动矢量通过熵编码进行压缩。 3、 运动估计 运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。 注：通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿 二、去空域冗余信息 主要使用帧间编码技术和熵编码技术： 1、变换编码 帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。变换编码将空域信号变换到另一正交矢量空间，使其相关性下降，数据冗余度减小。 2、量化编码 经过变换编码后，产生一批变换系数，对这些系数进行量化，使编码器的输出达到一定的位率。这一过程导致精度的降低。 3、 熵编码 熵编码是无损编码。它对变换、量化后得到的系数和运动信息，进行进一步的压缩。 三、视频编码的基本框架 H.261 H.261标准是为ISDN设计，主要针对实时编码和解码设计，压缩和解压缩的信号延时不超过150ms，码率px64kbps(p=1~30)。 H.261标准主要采用运动补偿的帧间预测、DCT变换、自适应量化、熵编码等压缩技术。 只有I帧和P帧，没有B帧，运动估计精度只精确到像素级。支持两种图像扫描格式：QCIF和CIF。 H.263 H.263标准是甚低码率的图像编码国际标准，它一方面以H.261为基础，以混合编码为核心，其基本原理框图和H.261十分相似，原始数据和码流组织也相似；另一方面，H.263也吸收了MPEG等其它一些国际标准中有效、合理的部分， 如：半像素精度的运动估计、PB帧预测等，使它性能优于H.261。 H.263使用的位率可小于64Kb/s,且传输比特率可不固定（变码率）。H.263支持多种分辨率： SQCIF(128x96)、 QCIF、CIF、4CIF、16CIF。 与H.261和H.263相关的国际标准 与H.261有关的国际标准 H.320：窄带可视电话系统和终端设备； H.221：视听电信业务中64~1 920Kb/s信道的帧结构； H.230：视听系统的帧同步控制和指示信号； H.242：使用直到2Mb/s数字信道的视听终端的系统。 与H.263有关的国际标准 H.324：甚低码率多媒体通信终端设备； H.223：甚低码率多媒体通信复合协议； H.245：多媒体通信控制协议； G.723.1.1：传输速率为5.3Kb/s和6.3Kb/s的语音编码器。 JPEG 国际标准化组织于1986年成立了JPEG(Joint Photographic Expert Group)联合图片专家小组，主要致力于制定连续色调、多级灰度、静态图像的数字图像压缩编码标准。常用的基于离散余弦变换(DCT)的编码方法，是JPEG算法的核心内容。 MPEG-1/2 MPEG-1标准用于数字存储体上活动图像及其伴音的编码，其数码率为1.5Mb/s。 MPEG-1的视频原理框图和H.261的相似。 MPEG-1视频压缩技术的特点：1. 随机存取；2. 快速正向/逆向搜索；3 .逆向重播；4. 视听同步；5. 容错性；6. 编/解码延迟。MPEG-1视频压缩策略：为了提高压缩比，帧内/帧间图像数据压缩技术必须同时使用。帧内压缩算法与JPEG压缩算法大致相同，采用基于DCT的变换编码技术，用以减少空域冗余信息。帧间压缩算法，采用预测法和插补法。预测误差可在通过DCT变换编码处理，进一步压缩。帧间编码技术可减少时间轴方向的冗余信息。 MPEG-2被称为“21世纪的电视标准”，它在MPEG-1的基础上作了许多重要的扩展和改进，但基本算法和MPEG-1相同。 MPEG-4 MPEG-4标准并非是MPEG-2的替代品，它着眼于不同的应用领域。MPEG-4的制定初衷主要针对视频会议、可视电话超低比特率压缩（小于64Kb/s）的需求。在制定过程中，MPEG组织深深感受到人们对媒体信息，特别是对视频信息的需求由播放型转向基于内容的访问、检索和操作。 MPEG-4与前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同，它为多媒体数据压缩编码提供了更为广阔的平台，它定义的是一种格式、一种框架，而不是具体算法，它希望建立一种更自由的通信与开发环境。于是MPEG-4新的目标就是定义为：支持多种多媒体的应用，特别是多媒体信息基于内容的检索和访问，可根据不同的应用需求，现场配置解码器。编码系统也是开放的，可随时加入新的有效的算法模块。应用范围包括实时视听通信、多媒体通信、远地监测/监视、VOD、家庭购物/娱乐等。 JVT：新一代的视频压缩标准 JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG成立的联合视频工作组（Joint Video Team），致力于新一代数字视频压缩标准的制定。 JVT标准在ISO/IEC中的正式名称为：MPEG-4 AVC(part10)标准；在ITU-T中的名称:H.264（早期被称为H.26L） H264/AVC H264集中了以往标准的优点，并吸收了以往标准制定中积累的经验, 采用简洁设计,使它比MPEG4更容易推广。H.264创造性了多参考帧、多块类型、整数变换、帧内预测等新的压缩技术，使用了更精细的分象素运动矢量（1/4、1/8)和新一代的环路滤波器，使得压缩性能大大提高，系统更加完善。 H.264主要有以下几大优点： 1、高效压缩：与H.263+和MPEG4 SP相比，减小50%比特率 2、 延时约束方面有很好的柔韧性 3、 容错能力 4、编/解码的复杂性可伸缩性 5、解码全部细节：没有不匹配 6、高质量应用 7、 网络友善 监控中的视频编码技术 目前监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等几种视频编码技术。对于最终用户来言他最为关心的主要有：清晰度、存储量（带宽）、稳定性还有价格。采用不同的压缩技术，将很大程度影响以上几大要素。 MJPEG MJPEG（Motion JPEG）压缩技术，主要是基于静态视频压缩发展起来的技术，它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，只单独对某一帧进行压缩。 MJPEG压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像，可以动态调整帧率、分辨率。但由于没有考虑到帧间变化，造成大量冗余信息被重复存储，因此单帧视频的占用空间较大，目前流行的MJPEG技术最好的也只能做到3K字节/帧，通常要8~20K！ MPEG-1/2 MPEG-1标准主要针对SIF标准分辨率(NTSC制为352X240；PAL制为352X288)的图像进行压缩. 压缩位率主要目标为1.5Mb/s.较MJPEG技术，MPEG1在实时压缩、每帧数据量、处理速度上有显著的提高。但MPEG1也有较多不利地方:存储容量还是过大、清晰度不够高和网络传输困难。 MPEG-2 在MPEG-1基础上进行了扩充和提升，和MPEG-1向下兼容，主要针对存储媒体、数字电视、高清晰等应用领域，分辨率为：低(352x288)，中(720x480)，次高(1440x1080)，高(1920x1080)。MPEG-2视频相对MPEG-1提升了分辨率，满足了用户高清晰的要求，但由于压缩性能没有多少提高，使得存储容量还是太大，也不适和网络传输。 MPEG-4 MPEG-4视频压缩算法相对于MPEG-1/2在低比特率压缩上有着显著提高，在CIF（352*288）或者更高清晰度（768*576）情况下的视频压缩，无论从清晰度还是从存储量上都比MPEG1具有更大的优势，也更适合网络传输。另外MPEG-4可以方便地动态调整帧率、比特率，以降低存储量。 MPEG-4由于系统设计过于复杂，使得MPEG-4难以完全实现并且兼容，很难在视频会议、可视电话等领域实现，这一点有点偏离原来地初衷。另外对于中国企业来说还要面临高昂的专利费问题，目前规定： 1、每台解码设备需要交给MPEG-LA 0.25美元 2、编码/解码设备还需要按时间交费（4美分/天=1.2美元/月 =14.4美元/年） H.264/AVC H.264集中了以往标准的优点，在许多领域都得到突破性进展，使得它获得比以往标准好得多整体性能： 1、和H.263+和MPEG-4 SP相比最多可节省50％的码率，使存储容量大大降低； 2、 H.264在不同分辨率、不同码率下都能提供较高的视频质量； 3、 采用“网络友善”的结构和语法，使其更有利于网络传输。 H.264采用简洁设计,使它比MPEG4更容易推广，更容易在视频会议、视频电话中实现，更容易实现互连互通，可以简便地和G.729等低比特率语音压缩组成一个完整的系统。 MPEG LA吸收MPEG-4的高昂专利费而使它难以推广的教训，MPEG LA制定了以下低廉的H.264收费标准：H.264广播时基本不收费；产品中嵌入H.264编/解码器时，年产量10万台以下不收取费，超过10万台每台收取0.2美元，超过500万台每台收取0.1美元。低廉的专利费使得中国H.264监控产品更容易走向世界。

监控中视频编码分辨率的选择 目前监控行业中主要使用以下分辨率：SQCIF、QCIF、CIF、4CIF。 SQCIF和QCIF的优点是存储量低，可以在窄带中使用，使用这种分辨率的产品价格低廉；缺点是图像质量往往很差、不被用户所接受。 CIF是目前监控行业的主流分辨率，它的优点是存储量较低，能在普通宽带网络中传输，价格也相对低廉，它的图像质量较好，被大部分用户所接受。缺点是图像质量不能满足高清晰的要求。 4CIF是标清分辨率，它的优点是图像清晰。缺点是存储量高，网络传输带宽要求很高，价格也较高。 分辨率新的选择－528x384 2CIF（704x288）已被部分产品采用，用来解决CIF清晰度不够高和4CIF存储量高、价格高昂的缺点。但由于704x288只是水平分辨率的提升，图像质量提高不是特别明显。 经过测试，我们发现另外一种2CIF分辨率528x384，比704x288能更好解决CIF、4CIF的问题。特别是在512Kbps－1Mbps码率之间，能获得稳定的高质量图像，满足用户较高图像质量的要求。目前这一分辨率已被许多网络多媒体广播所采用，被广大用户所接受。比如杭州网通网上影院是采用512x384分辨率,在768k下能稳定地获得近似DVD的图像质量。 监控中实现视频编码的最佳方式 目前视频编码正处于一个技术日新月异的时期，视频编码的压缩性能在不断得到提升。 在监控中主要使用ASCI和DSP两种方案。由于ASIC芯片的设计、生产周期过长，使它已跟不上视频编码的发展速度。而DSP芯片，由于它的通用设计，使它能实现各种视频编码算法，并且可以及时更新视频编码器，紧跟视频编码的发展速度。另外使用DSP芯片可以比ASIC更灵活的配置编码器，使编码器达到最佳性能。 海康威视产品目前达到的技术水准 海康威视产品采用最先进的H.264视频压缩算法和高性能的DSP处理器。 强大的H.264视频压缩引擎使产品获得极高的压缩比、高质量的图像质量和良好的网络传输性能。高性能的DSP处理器能灵活的配置视频编/解码器：动态设置分辨率、帧率、码率、图像质量等；可以双码流输出，达到本地存储和网络传输分别处理的功能。 使用TM130X DSP的产品，单个芯片能实时压缩一路以下分辨率的视频：SQCIF、QCIF、CIF、2CIF(PAL:704x288或528x384)。 使用DM642 DSP的产品，单个芯片能实时压缩4路以下分辨率的视频：SQCIF、QCIF、CIF、2CIF(PAL:704x288或528x384)。单个芯片能实时压缩2路4CIF视频。 1、基本概念：嵌入式、实时与多任务 a、嵌入式：软件(包括操作系统和功能软件)集成于硬件系统之中，简单的说就是软件与硬件一体的系统。 b、实时：在规定的时限内响应事件。超时的响应是失败的响应。 c、多任务：同时响应多个请求 d、实时系统与分时系统： 实时与非实时相对 分时与非分时(独占)相对 2、嵌入式硬盘录像机的特点 a、嵌入式、实时、多任务设备 b、软硬件专业性强，无多余功能 c、结构简单紧凑，体积小 嵌入式硬盘录像机技术难点? 1、硬盘管理 硬盘记录数据的有效性、可快速检索、错误恢复能力、硬盘的使用寿命（无论是嵌入式还是PC式DVR，目前硬盘管理问题没有得到有效解决） 2、网络传输 硬盘录像机：网络管理 视频：网络传输 3、视频编解码 视频编解码及其辅助功能的实现 嵌入式硬盘录像机现状? 1、国内品牌为主 a 、不同的技术要求和标准 b、客户定制化服务的要求越来越高 c、及时的技术支持和售后服务 2、厂商越来越多，竞争非常激烈 3、产品正逐步走向成熟 七、嵌入式硬盘录像机发展趋势? 1、更广的应用领域 2、更高的帧率、分辨率 3、更低的码率 4、更丰富的功能 5、更强的主机性能，支持更多通道 6、更高的可*性 7、更强的网络性能 8、与基于PC机的DVR长期共存 市场背景 伴随着计算机及网络技术的飞速发展，尤其视频编解码技术的日益成熟、计算机处理能力的快速提高、以及宽带的逐渐普及，基于Internet的视频网络实时应用在许多行业和政府部门被大范围采用，尤其是银行、广电、石油、电力等行业，出现了许多成功案例。 提到基于Internet的视频网络实时应用，我们可能更多地会想到可视电话及视频会议系统、电视网络实况转播、远程教育等。这些Internet视频实时应用对软硬件的性能要求很高，要求既达到较高的帧率，又达到较低的码率，所以需要足够强大的处理能力（包括算法及芯片处理能力）。而要具备这种处理能力，往往需要昂贵的专用设备。 对于安防所涉及的数字视频网络监控系统，由于行业特性所决定，数据采集点较多，需要相应配置大量的编码设备，因此，与其他视频网络实时应用相比，价格成为一个相对比较敏感的因素。 以往的数字视频网络监控系统，基本上都是基于局域网或者专网。但是实际应用环境却很难保证这样的网络条件，因此系统集成商无法给用户提供一个完整的解决方案。 例如银行的ATM机数字集中式监控系统，就可能需要提供基于Internet的解决方案：宽带为主，窄带为辅。 首先ATM机原来预留的专网入口需要传输业务数据，考虑到ATM机24小时在线的业务服务和24小时视频监控的要求，我们很难提供一种解决方式，在同一个专网上，既保证业务数据传输稳定，又保证监控画面流畅，因此，我们需要考虑从宽带运营商租用线路，通过宽带传输视频数据。而且，从运行模式和成本上考虑，很多ATM机并不需要随时传输视频数据，往往只在异常发生的情况下，主动要求监控中心切换监控点；或者在监控中心定时巡查各监控点的时候才需要在线。这种情况下，就不需要为ATM机常年租用线路，只需要开通ADSL、ISDN、甚至通过电话线连接的方式。 近两年，国内厂商不断推出高性能、高性价比的视音频压缩卡和嵌入式网络监控设备，使得基于Internet的数字视频网络监控系统成为可能，如上述ATM机数字集中式监控系统。

如今，网络分布范围广，用户多，拓扑结构复杂。多个用户间的通信简单地采用点对点来直接连接，显然会导致费用高，线路利用率低。因此，需要使用交换方式，那么什么是数据交换技术呢？今天小编就来详细给大家讲解有关数据交换技术的尝试。

数据交换技术是在两个或多个数据终端设备（DTE）之间建立数据通信的暂时互连通路的各种技术。

数据交换技术主要是电路交换、分组交换和报文交换。

这三种交换方式各有优缺点，因而各有适用场合，并且可以互相补充。与电路交换相比，分组交换电路利用率高，可实现变速、变码、差错控制和流量控制等功能。与报文交换相比，分组交换时延小，具备实时通信特点。分组交换还具有多逻辑信道通信的能力。但分组交换获得的优点是有代价的。把报文划分成若干个分组，每个分组前要加一个有关控制与监督信息的分组头，增加了网路开销。所以，分组交换适用于报文不是很长的数据通信，电路交换适用于报文长且通信量大的数据通信。

光突发交换技术(OBS),OBS技术原理是什么?

光突发交换技术(OBS)(optical burst switching)

光突发交换（obs）技术，它的特点是数据分组和控制分组独立传送，在时间上和信道上都是分离的，它采用单向资源预留机制，以光突发作为最小的交换单元。obs克服了ops的缺点，对光开关和光缓存的要求降低，并能够很好的支持突发性的分组业务，同时与ocs相比，它又大大提高了资源分配的灵活性和资源的利用率。被认为很有可能在未来互联网中扮演关键角色 。

该技术是针对目前光信号处理技术尚未足够成熟而提出的，在这种技术中有两种光分组技术：包含路由信息的控制分组技术和承载业务的数据分组技术。控制分组技术中的控制信息要通过路由器的电子处理，而数据分组技术不需光电/电光转换和电子路由器的转发，直接在端到端的透明传输信道中传输。控制分组在WDM传输链路中的某一特定信道中传送，每一个突发的数据分组对应于一个控制分组，并且控制无组先于数据分组传送，通过“数据报”或“虚电路”路由模式指定路由器分配空闲信道，实现数据信道的带宽资源动态分配。数据信道与控制信道的隔离简化了突发数据交换的处理，且控制分组长度非常短，因此使高速处理得以实现。同时由于控制分组和数据分组是通过控制分组中含有的可“重置”的时延信息相联系的，传输过程中可以根据链路的实际状况用电子处理对控制信元作调整，因此控制分组和信号分组都不需要光同步。

光突发交换中的“突发”可以看成是由一些较小的具有相同出口边缘节点地址和相同QoS要求的数据分组组成的超长数据分组，这些数据分组可以来自于传统IP网中的IP包。突发是光突发交换网中的基本交换单元，它由控制分组(BCP, Burst Control Packet, 作用相当于分组交换中的分组头)与突发数据BP(净载荷)两部分组成。突发数据和控制分组在物理信道上是分离的，每个控制分组对应于一个突发数据，这也是光突发交换的核心设计思想。例如，在WDM系统中，控制分组占用一个或几个波长，突发数据则占用所有其它波长。

将控制分组和突发数据分离的意义在于控制分组可以先于突发数据传输，以弥补控制分组在交换节点的处理过程中O/E/O变换及电处理造成的时延。随后发出的突发数据在交换节点进行全光交换透明传输，从而降低对光缓存器的需求，甚至降为零，避开了目前光缓存器技术不成熟的缺点。并且，由于控制分组大小远小于突发包大小，需要O/E/O变换和电处理的数据大为减小，缩短了处理时延，大大提高了交换速度。这一过程就好像一个出境旅行团，在团队出发前，一个工作人员携带团员们的有关资料，提前一天到达边境办理出入境手续及预定车票等，旅行团随后才出发，节约了游客们的时间也简化了程序。

由于光网络在光纤到户上的瓶颈问题，目前主要用于主干网和城域网，用户端仍是传统的电IP网络。光突发交换网络主要由光的核心节点和电的边缘节点组成。边缘节点主要负责IP分组的接入、分类、组装和调度，及反向突发数据的接收与拆帧。入口边缘节点处数据通过线卡输入，根据IP包的目的地址分类后进行组装，形成突发数据，并提取相应分组头产生控制分组，而突发数据缓存于突发队列等待调度。当一个突发数据在突发发送队列的队列头部时，计算突发数据与相应控制分组间的偏移时间并反馈到控制数据包产生器中，然后发出这个控制分组，该控制分组包括时间偏移量、突发数据长度和具体的路由等信息。当偏移时间到期时，发出该突发数据。出口边缘节点只是简单地将突发数据拆开，并将其中的IP数据抽出。

核心节点的功能是控制分组查找、交换、突发数据监测(如阻塞概率、延迟等)，其结构如图2。假定每根光纤支持的波长数为K+1(一个波长用于传输控制分组BCP，另外K个波长用于传输突发数据)。用于传输BCP的波长在核心节点需要先进行O/E变换，然后进行电的路由表查找、对光的交换矩阵进行控制，最后更新BCP相应数据再进行E/O变换。其余的K个波长传输突发数据，在核心节点处不需要O/E/O变换，整个交换传输在光域内完成，保证了数据的透明性。图中光交换矩阵前的光纤延迟线用于缓存突发数据(只能缓存有限长时间)，等待控制分组的处理，通过设置恰当的偏移时间offset time，可以使突发数据不需要在中间节点缓存，直接通过OBS网络，进而可以取消光纤延迟线。另外光纤延迟线还可以用于解决竞争问题，减少冲突，实现WDM层的QoS(服务质量)保证。当突发数据进入光交换矩阵时，由控制单元控制的光交换矩阵选择相应的输出波长。

图1 OBS控制分组结构图

图2 OBS节点结构模型图

OBS结合了光电路交换和光分组交换的优势，同时避免了它们的缺点。通过控制与数据在时间和空间上的分离，控制分组提前发送，并在中间节点经过电信息处理，从而为数据分组预留相应的资源。而数据分组随控制分组之后传送，在中间节点通过预留好的资源直通，无需光/电/光处理。

同时它具有延时小(单向预留)，带宽利用率(统计复用)，效率高，交换灵活、数据透明、交换容量大(电控光交换)等特点，可以达到Tb/s级的交换容量，甚至Pb/s量级。因此，OBS网络主要应用于不断发展的大型城域网和广域网，它可以支持传统业务，如电话、SDH、IP、FDDI和ATM等，也可以支持未来具有较高突发性和多样性的业务，如数据文件传输、网页浏览、视频点播、视频会议等业务。

比特币如今已经不是什么新鲜的事物了，很多人都非常熟悉，但是您知道区块链最基本的基础原理吗？估计没有几个人能够理解。区块链最基本的技术原理是比特币等区块链应用存在的基础，也是理解区块链核心构成的第一步。对于真正喜爱区块链技术的朋友们来说，区块链最基本的技术原理是一定要清楚的。

1、区块链最基本的技术原理有哪些？

研究过比特币构成的朋友都知道，看似现在非常简单的比特币其背后有七层架构，每一层当中都应用了很多的技术原理，了解这些对于理解区块链技术非常关键。从专业的角度而言，区块链基本的技术原理包括几个方面，分别是区块链的分布式记账原理、区块链的哈希加密计算原理、公钥及私钥签名认证原理、梅克尔树的校验原理等几个方面。每一个方面当中又包含了很多细分技术构成，对于真正了解区块链技术非常关键。

是不是所有的区块链技术原理都一样呢？答案肯定是否定的。由于区块链技术具备非常丰富多元的应用场景，每一种用途所侧重的功能是不一样的，因此在构建区块链应用服务时，所采用的技术也就会存在一些不同。但是一些比较合适的技术，如分布式记账、哈希加密算法等等这些都是不能缺少的。对于社会上真正喜欢区块链技术的朋友们来说，不要将更多的注意力集中在数字货币行情变动上，而应该花更多时间去研究学习区块链最基本的技术原理。

2、在现实当中有哪些用处？

一些朋友看了网络上一些剖析去技术原理的文章会感觉到特别枯燥，认为这些原理只是一种理论基础而已，在实际当中没有什么真正的用处。实际情况真的如此吗？在这里我们必须要对区块链技术原理的实际作用进行一些介绍。

区块链最基本的技术原理包括的内容非常多，每一种技术原理稍加修改之后，就能够应用到现实社会当中。如分布式记账技术是区块链的核心，它可以应用在知识产品保护、食品安全追溯、医疗数据共享等很多领域；哈希加密算法对于提升互联网信息安全非常重要，能够有效地抵御各种网络黑客的攻击。除此之外公钥及私钥的构成原理也非常重要，对于现代金融有很强的启示意义。

光交换技术,光交换技术原理是什么?

光交换技术可以分成光路交换技术和分组交换技术。光路交换又可分成三种类型，即空分（SD）、时分（TD）和波分/频分（WD/FD）光交换，以及由这些交换组合而成的结合型。其中空分交换按光矩阵开关所使用的技术又分成两类，一是基于波导技术的波导空分，另一个是使用自由空间光传播技术的自由空分光交换。光分组交换中，异步传送模式是近年来广泛研究的一种方式。日本开发了两种空分光交换系统――多媒体交换系统和模块光互连器。两种系统均采用8×8二氧化硅光开关。多媒体光交换系统支持G4传真、10Mpbs局域网和400Mpbs的高清晰度电视。光时分交换技术开发进展很快，交换速率几乎每年提高一倍。1996年推出了世界上第一台采用光纤延迟线和4×4铌酸锂光开关的32Mpbs时分复用交换系统。光波分交换能充分利用光路的宽带特性，不需要高速率交换，技术上较易实现。1997年采用高速MI（Michelson Interferometer）波长转换器的20Gbps波分复用光交换系统问世。采用极短脉冲的超高速ATM光交换机较为普遍，交换容量可达64Gpbs，目前已有实验样机。

目录1 光分组网络的分类 2 光分组交换技术特点 3 光分组技术的制约因素 4 光突发交换的应用前景 5 光突发交换技术中的问题 6 光交换系统中的技术热点 7 光交换的市场前景 8 缘起 9 ASON 的特点 10 ASON 的组成 11 ASON 业务连接类型 12 现网中应用ASON 业务需要解决的问题

光交换技术

密集波分复用技术的进步使得一根光纤上能够承载上百个波长信道，传输带宽最高记录已经达到了Ｔ比特级。同时，现有的大部分情况是光纤在传输部分带宽几乎无限——200Tb/s，窗口200nm。相反，在交换部分，仅仅只有几个Gb/s，这是因为电子的本征特性制约了它在交换部分的处理能力和交换速度。所以，许多研究机构致力于研究和开发光交换／光路由技术，试图在光子层面上完成网络交换工作，消除电子瓶颈的影响。当全光交换系统成为现实，就足够可以满足飞速增长的带宽和处理速度需求，同时能减少多达７５％的网络成本，具有诱人的市场前景。

光交换技术

光信号处理可以是线路级的、分组级的或比特级的。WDM光传输网属于线路级的光信号处理，类似于现存的电路交换网，是粗粒度的信道分割；光时分复用OTDM 是比特级的光信号处理，由于对光器件的工作速度要求很高，尽管国内外的研究人员做了很大努力，但离实用还有相当的距离；光分组交换网属于分组级的光信号处理，和OTDM相比对光器件工作速度的要求大大降低，与WDM相比能更加灵活、有效地提高带宽利用率。随着交换和路由技术在处理速度和容量方面的巨大进步，OPS技术已经在一些领域取得了重大进展。光分组网络的分类 全光分组交换网可分成两大类：时隙和非时隙。在时隙网络中，分组长度是固定的，并在时隙中传输。时隙的长度应大于分组的时限，以便在分组的前后设置保护间隔。在非时隙网络中，分组的大小是可变的，而且在交换之前，不需要排列，异步的，自由地交换每一个分组。这种网络竞争性较大，分组丢失率较高。但是结构简单，不需要同步，分组的分割和重组不需要在输入输出节点进行，更适合于原始ＩＰ业务，而且缓存容量较大的非时隙型网络性能良好。

光分组交换技术特点 在光网络设计中，对网络设计者来说，非常重要的是减少当前网络中协议层的数目，保留已有功能，并尽量利用现有的光技术。而光分组交换技术独秀之处在于：

大容量、数据率和格式的透明性、可配置性等特点，支持未来不同类型数据

能提供端到端的光通道或者无连接的传输

带宽利用效率高，能提供各种服务，满足客户的需求

把大量的交换业务转移到光域，交换容量与ＷＤＭ传输容量匹配，同时光分组技术与OXC、MPLS等新技术的结合，实现网络的优化与资源的合理利用因而，光分组交换技术势必成为下一代全光网网络规划的“宠儿”。

光分组技术的制约因素 光分组交换的关键技术有光分组的产生、同步、缓存、再生，光分组头重写及分组之间的光功率的均衡等。光分组交换技术与电分组技术相比，光分组交换技术经历了近１０年的研究，却还没有达到实用化，主要有两大原因：第一是缺乏深度和快速光记忆器件，在光域难以实现与电路由器相同的光路由器；第二是相对于成熟的硅工业而言，光分组交换的集成度很低，这是由于光分组本身固有的限制以及这方面工作的不足造成的。通过近期的技术突破与智能的光网络设计，可充分地利用光与电的优势来克服这些不利因素。

光突发交换的应用前景 光突发交换为IP骨干网的光子化提供了一个非常有竞争力的方案。一方面，通过光突发交换可以使现有的IP骨干网的协议层次扁平化，更加充分的利用DWDM技术的带宽潜力；另外一方面，由于光突发交换网对突发包的数据是完全透明的，不经过任何的光电转化，从而使光突发交换机能够真正的实现所谓的Ｔ比特级光路由器，彻底消除由于现在的电子瓶颈而导致的带宽扩展困难。此外，光突发交换的QoS支持特征也符合下一代 Internet的要求。因此，光突发交换网络很有希望取代当前基于ATM/SDH架构和电子路由器的IP骨干网，成为下一代光子化的Internet骨干网。

作为一项具有广泛前景和技术优势的交换方式，光突发交换技术已引起了国内外众多研究机构的关注，我国的８６３计划已将光突发交换技术列为重点资助项目。

光突发交换技术中的问题 从应用的角度，光突发交换还有一些重要的课题需要研究。突发封装，突发偏置时延的管理，数据和控制信道的分配，ＱｏＳ的支持，交换节点光缓存的配置?如果需要的话 等问题还需要作深入研究。对于光突发交换网来说，在边缘路由器光接收机上的突发快速同步也是对系统效率有重要影响的问题。

上述问题是紧密关联的，比如说光缓存中光纤延迟线的配置与突发长度的统计分布相关，而突发长度又取决于突发封装过程；突发封装、光路由器的规模、数据和控制信道组的大小又会影响突发偏置时延的管理；交换节点的分配器和控制器运行快慢以及网络规模又会反过来影响突发封装。在网络设计当中，所有的这些问题都必须仔细考虑和规划。由于光纤延迟线的限制，为了降低丢包率，光突发交换网络必须通过波分复用网络信道成组来实现统计复用。如何在光突发交换网络中实现组播功能也是一项非常重要的课题，为了实现组播，光开关矩阵和交换控制单元都必须具备组播能力，且二者之间必须能有效地协调。此外，将光突发交换与现有的动态波长路由技术有机的结合，可以使网络具有更有效的调配能力，但也需要进一步的细致研究。

光交换系统中的技术热点 光交换技术是指不经过任何光／电转换，在光域直接将输入光信号交换到不同的输出端。光交换技术可分成光路光交换类型和分组光交换类型，前者可利用OADM、OXC等设备来实现，而后者对光部件的性能要求更高。由于目前光逻辑器件的功能还较简单，不能完成控制部分复杂的逻辑处理功能，因此国际上现有的分组光交换单元还要由电信号来控制，即所谓的电控光交换。随着光器件技术的发展，光交换技术的最终发展趋势将是光控光交换。

光路交换系统所涉及的技术有空分交换技术、时分交换技术、波分／频分交换技术、码分交换技术和复合型交换技术，其中空分交换技术包括波导空分和自由空分光交换技术。光分组交换系统所涉及的技术主要包括：光分组交换技术，光突发交换技术，光标记分组交换技术，光子时隙路由技术等。

光路交换技术已经实用化。光分组交换技术目前主要是在实验室内进行研究与功能实现，确保用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术。其中，光分组交换技术和光突发交换技术是光交换中的最有开发价值的热点技术，也是全光网络的核心技术，她将有着广泛的市场应用前景。

光交换的市场前景 全球光交换设备市场从2001年的３．０７亿美元开始增长，到2006年将达到64.5亿美元。2006年以后，该技术市场在整个电信市场领域将会占主导地位，尤其是在北美、西欧各国及亚洲部分地区。而在网络进展速度缓慢的发展中国家，诸如非洲、中东、拉丁美洲等地区，这项技术的使用可能还会花一段时间。

目前光交换技术市场日益成熟，价格也在迅速下降。批量生产以后，这些技术设备的价格有望在2002年下半年更大幅度地下降。如果说2000-2002年是光交换技术的试用期，那么2003年将是这项技术在全球范围内的大规模使用期。许多运营商，比如Global Crossing、法国电信和日本电信等都已经表达了对光交换系统性能的满意，并已经计划在2002-2003年间在他们的网络中广泛采用这项技术。北京市通信公司宣布采用北电网络的OPTera DX光交换机完成了长途光传输系统工程，升级后的网络已于今年六月投入商业服务。

虽然在低迷的环境下，大多数运营商最近都宣布了资本与运作支出缩减计划。与２００１年相比，２００２－２００３ 年间的缩减率高达３０％。但是，受宽带业务需求影响，尽管电子商务呈下降趋势，数据通信仍然持续增长。如果运营商不与此快速增长业务同步，到２００２年下半年其网络的最大使用容限将只有４０％。因而，运营商恰当地选择技术设备来升级其网络、减少其成本和运作支出，日益显得重要。

业内专家指出，光分组交换技术将成为一项重要的网络交换升级技术得到广泛应用。未来，基于电路交换的电信网必然要升级到以数据为重心以分组为基础的新型通信网，而光分组交换网能以更细的粒度快速分配光信道，支持ATM和IP的光分组交换，是下一代全光网络技术，其应用前景广阔。目前，世界上许多发达国家进行了光分组交换网的研究，如欧洲RACD计划的 ATMOS 项目和ACTS计划的 KEOPS 项目，美国 DARPA 支持的POND项目和CORD项目，英国EPRC支持的 WASPNET 项目，日本NTT光网络实验室的项目等。而且，光分组交换网的实用化，取决于一些关键技术的进步，如光标记交换、微电子机械系统MEMS 、光器件技术等。光器件技术中固态光交换技术已开始迅速发展，在芯片上实现光交换一直是人们的梦想。利用固态交换技术，交换速度可以在纳秒的范围之内，这样高的速度主要用于光的分组交换。已经有一些公司在这个方向上取得了重大进展，例如Brimcon，Lynx and NTT公司。

光交换技术(二)

缘起 从SDH（同步数字系列）发展到DWDM（密集波分复用），超大容量密集波分复用技术的飞速发展使光纤的容量得到了比较彻底的发掘，解决了网络节点间传输容量的问题。但是网络节点瓶颈的问题依然很突出。因此，在此基础上为适应未来互联网业务、开放的、支持多业务的、灵活易升级的、具有高效的保护和恢复策略的以及拥有更简单有效的网络控制和管理的智能光网络将是WDM光传送网未来的发展方向。

ASON 最早是在2000年3月有ITU－T的Q19/13研究组正式提出的。在以后短短的两年半多的时间内，无论是技术研究，还是标准化进程都进展迅速，成为各种国际组织及各大公司研究讨论的焦点课题。因此ASON是传送网络的重大变革。

ASON 的特点 与现有的光传送网技术相比，ASON 具有以下几个特点：

1、 强大而灵活的传送和交换能力、支持复杂拓扑的格状网络。传送平台普遍采用大容量DWDM技术，提供由波长组成的端到端的光通路。交换平台解决网络规模扩展问题，将链形和环形网络变为网状拓扑，提供光通路的优化路由，在线路或者节点发生故障时进行快速迂回，能方便的升级和扩充；

2、 分布式的控制。通过分布式的信令/ 协定实现网络智能化的控制。随着光层技术的不断提高，特别是多协议标记交换（MPLS）技术向光层的拓展，使建立分布式、开放的网络控制系统成为可能。这将大大提高网络的性能，降低网络的运营成本；

3、 开放的网络管理。由于业务的多样性及多厂家环境的原因，要求网络管理系统由封闭走向开放。同样，由于容量的迅速增长和对业务质量的要求，要求网络管理系统向自动化和智能化方向发展；

4、 以业务为中心，支持多业务。IP 技术的发展促使光网络必须能够支持多种业务。这些业务对带宽、时延和业务质量等有不同的要求。另外，随着互联网对人类生活和工作方式的影响进一步加深，一些无法预测的新业务必然兴起。这些都决定了未来的光网络必须是能够支持多业务和开放的。

ASON 的组成

ASON 网络结构的核心特点就是支持电子交换设备动态的向光网络申请带宽资源，可以根据网络中业务分布模式动态变化的需求，通过信令系统或者管理平面自主的去建立或者拆除光通道，而不需要人工干预。采用自动交换光网络技术以后，原来复杂的多层网络结构可以变得简单和扁平化，光网络层可以直接承载业务，避免了传统网络中业务升级时受到的多重限制。ASON 的优势集中表现在其组网应用的动态、灵活、高效和智能方面。支持多粒度、多层次的智能，提供多样化、个性化的服务ASON的核心特征。ASON主要由以下3个独立的平面组成，即传送平面、控制平面和管理平面总之，ASON 技术是光传送网技术的一项重大突破，它的出现，深刻的改变了光传送网的体系和功能，可以相信，随着这种技术的逐步成熟，光传送网将会发挥更大的作用。

ASON 可以提供丰富的业务模型, 主要包括: 按需带宽分配业务(BoD) 、光虚拟专用网业务(OVPN) 和指配带宽业务( PBS) 。

ASON 业务连接类型 永久连接(PC)

交换连接(SC)

软永久连接(SPC)

现网中应用ASON 业务需要解决的问题 从上述对ASON 业务现状的介绍和分析看, PBS 和采用SPC 的OVPN 业务都已比较成熟, 达到了现网的应用水平, 并已在现网有所应用, 而所有涉及SC 的业务应用都还未能达到现网应用水平。

光分组交换(OPS),光分组交换(OPS)技术原理是什么?

光分组交换（ops）技术，它以光分组作为最小的交换颗粒，数据包的格式为固定长度的光分组头、净荷和保护时间三部分。在交换系统的输入接口完成光分组读取和同步功能，同时用光纤分束器将一小部分光功率分出送入控制单元，用于完成如光分组头识别、恢复和净荷定位等功能。光交换矩阵为经过同步的光分组选择路由，并解决输出端口竞争。最后输出接口通过输出同步和再生模块，降低光分组的相位抖动，同时完成光分组头的重写和光分组再生。

OPS的交换过程有两种主要形式，其一是同步的、用时隙的、分组长度是固定的.其二是异步的、不用时隙的、分组长度是可变的。目前的研究几乎集中于固定长度的光分组，所涉及的光器件除了光插分复用器(OADM)和OXC外，还有光的微电机系统(MEMS)，它们都将采用新材料和新工艺，比以前大有改进。

OPS的核心节点的结构包括复用/去复用器、输入和输出接口以及内部的缓冲器和控制器，如图1所示。输入接口完成的功能有：(1) 对输入的数据信号整形、定时和再生，藉以形成完善质量的信号以便进行后续的处理和交换.(2) 检测信号的漂移和抖动.(3) 使每一分组的开头和末尾、信头和有效负载都安排适当.(4) 使分组获取同步并与交换的时隙对准.(5) 将信头分出，并传送给控制器，由它进行处理.(6) 将外部WDM传输波长转换为内部交换机盘使用的波长。

交换机盘的控制部分要处理信头信息，并发出必要的指示，以便交换机盘按照办理.为此，它要参考在每一节点中保持的转发表，其内容借助网络管理系统(NMS)不断更新.控制器还要进行信头更新(或标签交换)，并将新的信头传给输出接口，新的信头指出分组前进路程的下一节点.目前这些控制功能都是电子器件操作的.交换机盘就是按照控制部分的指示，对信息有效负载进行交换操作。

图1 OPS节点结构模型

输出接口必须完成的功能有：(1) 对输出信号整形、定时和再生，以克服由交换机盘引起的串扰和损伤，恢复信号的质量.(2) 给信息有效负载加上新的信头.(3) 分组的描绘和再同步.(4) 按需要将内部波长转换为外部用的波长.(5) 由于信号在交换机盘内路程不同、插损不同，因而信号功率也不同，需要均衡输出功率。

最近欧洲的研究方案对未来同步OPS提出了每一交换时隙的光分组格式.它包含信头、保护带、有效负载和保护带.其中保护带是用以对付定时的不定性.信头包含这样的几部分：(1) 同步比特；(2) 信源标记，表示入口边缘的节点地址；(3) 目的地标记，表示出口边缘的节点地址；(4) 分组形式，表示业务性质和优先次序；(5) 分组序列号码，以辨别分组有没有按规定序列到达；(6) 运行、管理和维护；(7) 信头纠错码。

图2 分组交换的帧格式

从长远来看，全光的分组交换OPS是光交换的发展方向。OPS是一种不面向连接的交换方式，采用单向预约机制，在进行数据传输前不需要建立路由、分配资源。分组净荷紧跟分组头在相同光路中传输，网络节点需要缓存净荷，等待带分组目的地的分组头的处理，以确定路由。相比OCS，OPS有着很高的资源利用率，和很强的适应突发数据的能力。但是也存在着两个近期内难以克服的障碍：一是光缓存器技术还不成熟；二是在OPS交换节点处，多个输入分组的精确同步难以实现。因此光分组交换难于在短时间内实现。

动态数据交换(DDE),动态数据交换(DDE)原理是什么?

动态数据交换（DDE）是建立在Windows内部消息系统、全局原子和共项全局内存基础上的一种协议，可用来协调Windows应用程序之间的数据交换和命令调用。DDE协议通过对使用消息参数wParam和lParam来传递全局原子和全局共享内存句柄的方式的精确定义，使其能在进程间传递更多的信息，增强进程间共享数据和处理数据的能力。通常DDE主要用来传递那些不需要用户经常干涉的数据流。在建立原始链路后，有关的应用程序即将其接管过去，而无需用户进一步的介入。DDE所提供的是一种更加集成的工作环境。

DDE的实现需要有两个应用程序参与一个“对话”以便交换信息。提供数据和执行命令的一方被指定为服务器，获取数据的一方称为客户。服务器和客户机是程序在一次具体会话中的角色，其区别在于所能启动的“事务”类型的不同。对于每一个DDE对话，会话双方要指定或专门建立维护会话的不可见DDE窗口以负责对DDE消息的处理。一个DDE对话是由参与会话的窗口句柄来标识的。正因如此，任何一个窗口都不应当参与与其他窗口只的多于一个的DDE对话。如果在一个客户和服务器之间存在多个对话过程，必须为每一个新的对话过程在一对一的基础上提供一个附加窗口。

图1 DDE会话事务流程

在任何通信中，通信双方都必须统一所交换数据的标识和格式。DDE协议采用的是由服务、主题和项目组成的一个三级层次命名来对DDE所传数据单元进行标识。一个特定的DDE会话唯一地由其服务名和主题名进行定义。在初始化一个DDE对话时，由DDE客户询问此特定DDE服务器的应用程序名和主题名。通常是将使用服务器应用程序的可执行文件名作为服务名。DDE的主题分类是一个包含多个数据项的普通数据类型。有效的主题及项目的选择由DDE服务器任意设置。由于客户和服务器窗口一起来识别一个DDE对话，因此在对话过程中不能改变应用程序或主题。但却可以在需要的时候对项目名称进行更改。DDE的事务 DDE对话是在两个进程之间进行的一种逻辑连接，通过这种连接可以进行数据交换。在客户和服务器之间进行的每一次会话都是由一系列事务所构成的。对于每个事务可以包含一个数据请求/数据服务和一个对应的响应。DDE服务器和客户所能启动的事务是不同的。服务器只能启动两种事务：向客户发送一个项目和终止一次对话；而DDE客户则可以启动如下八种服务：枚举DDE服务及主题、与服务器建立一次对话、向服务器请求一个项目、与服务器建立一个数据连接、终止数据连接、请求服务器执行一个或多个命令、向服务器发送一个数据项和终止一次会话。

图1给出了一个典型的DDE会话事务流程。由于DDE对话是由客户程序启动的，因此在客户程序启动对话前要确保DDE服务器程序已投入运行。客户首先启动会话，服务器程序响应客户的请求并向客户发送数据，客户方则可以主动向服务器发送数据，并要求与服务器建立热/温数据链路。此后客户可以向服务器发送命令并要求服务器执行。客户和服务器中的任何一方均有权利要求对方结束此次对话。在进行这些事务处理时，必须严格按照消息接收顺序去进行处理。当应用程序在等待DDE响应而无法处理另一个请求时，会发出一条表示忙的WM_DDE_ACK消息。

多粒度光交换技术,多粒度光交换技术原理是什么?

常规的光交叉连接设备(OXC)想在单一波长粒度下解决光的交叉连接及波长变换等问题，尽管节点的交叉连接能力很强，但是交叉规模受限、成本高、灵活性差、扩展比较困难。多粒度光交换技术则可以有效避免上述问题，通过带宽容量在不同粒度层面上的灵活分配，在满足整体容量需求的同时借助对节点传送结构的优化设计简化了设备功能，降低了成本，更加符合未来光网络应用的实际特点。多粒度光网络采用物理层面的绑定机制，降低了网络成本和节点规模。但是这种物理结构上的改变也为控制层面提出了新的要求。 IETF的通用多协议标签交换(GMPLS)采用基于标签交换路径(LSP)的控制机制，并且定义了多种粒度的光层业务流。基于GMPLS信令机制的控制平面和多粒度光节点相互结合，支持与IP/MPLS相类似的路由和信令实体，是目前多粒度光网络的主要特点。但是GMPLS协议体系中并没有给出与多粒度光网络相对应的信令控制流程，同时多粒度标签和本地节点资源的映射问题也有待解决。

多粒度交换将能够提供从分组、帧(信元)、时隙、波长、波带以及光纤等多种带宽粒度的交换。多粒度交换节点直接在光层上按需动态分配资源，通过公共的控制平面灵活地提供服务，而且，可根据网络和相关服务的需要提供各种服务等级和保护机制。多粒度交换技术除继承了光传送网的主要特点外，还具备以下突出优点:(1)简化节点结构，简化控制系统，降低成本;(2)支持流量工程，支持业务疏导，可有效提高资源的利用效率;(3)恢复和复原能力，使网络在出现问题时仍能维持一定质量的业务，可以实现业务的快速恢复:(4)将光网资源与数据业务分布自动联系在一起，可根据用户需求动态分配带宽;(5)可以支持新的业务类型，诸如按需带宽业务和光层虚拟专用网(OVPN)等。

目前多粒度光节点结构主要分为反馈式和串行式两种不同的方案加以实现，本部分将对这两种方案进行比较分析。下面分别给出串行式和反馈式多粒度光节点的结构。为了比较的方便，这两种结构的输入输出光纤数目一致，各个粒度层次的交换能力也一致。

图1和图2给出了反馈式和串行式的多粒度光节点结构图。反馈式多粒度光节点结构主要由光纤交叉连接(FXC)、波带交叉连接(WBXC )、波长交叉连接(WXC)以及波长上下路模块组成。其中FXC和WBXC基于全光交叉连接模块实现，WXC可以采用全光方式实现，也可以采用O-E-O方式实现。这种结构的特点是输入光通道经过逐级解复用到小粒度的交叉连接模块进行交换以后，然后返回底层的大粒度交换模块。串行式的多粒度光节点结构由输入/输出级光纤交叉连接、输入/输出级波带交又连接、波长交叉连接和上下路模块组成。这种结构的特点是输入光通道依次经过各个粒度的交换模块，不需要再返回原先大粒度的交换模块。

图1 反馈式多粒度光节点结构

图2 串行式多粒度光节点结构

3s技术虽然对于很多人来说特别陌生，但是这种技术却每天都在为交通便利而服务。在科技如此发达的今天，3s技术已经普遍应用于道路交通，为所有道路交通参与者提供了智能交通的便利性。3s技术基本原理是什么?下面小编就给大家详细介绍一下。

一、遥感(RS)原理

任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不测绘学概论论文6相同。

遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外段探测土地、矿产及资源。此外，还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。

二、GPS全球定位系统的原理

测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。

三、地理信息系统(GIS)的原理

GIS即地理信息系统(GeographicInformationSystem)，经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

温馨提醒：

很多人对3s技术并不熟悉也不了解，但是3s与gis技术在智能交通上的作用却是不容小觑的。平时只要多了解一些智能交通小知识，相信大家就会体会到3s技术给驾车出行带来的便利。