现代通信网技术讲座全集.docx
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现代通信网技术讲座全集
第一讲通信概述
1 信息与通信
人们通过听觉、视觉、嗅觉、触觉等感官，感知现实世界而获取信息，并通过通信来传递信息。
过去的通信由于受技术与需求所限，仅限于话音。
随着信息社会的到来，人们对信息的需求将日益丰富与多样化，而现代通信的发展又为此提供了条件。
现代通信意义上所指的信息已不再局限于电话、电报、传真等单一媒体信息，而是将声音、图像、文字、数据等合为一体的多媒体信息。
总之人的各种感官或通过仪器、仪表对现实世界的感觉，以及古往今来的各种书籍、档案、新闻、旧有记录等都含有信息，信息通过通信来进行传递，换句话说是通信使人们的感官得到了延伸。
2 通信的分类
按信息的特征不同以及对信息传递的需求不同，通信可以分为多种类型。
单媒体通信：
如电话、传真等；
多媒体通信：
如电视、可视电话、会议电视、远程教学等。
实时通信：
如电话、电视等；非实时通信：
如电报、传真、数据通信等。
单向传输：
如广播、电视等；交互传输：
如电话、点播电视（ＶＯＤ）等。
窄带通信：
如电话、电报、低速数据等；
宽带通信：
如点播电视、会议电视、远程教学、远程医疗、高速数据等。
3 现代通信网的组成
传统通信系统由传输、交换、终端三大部分组成。
其中传输与交换部分组成通信网络，传输部分为网络的链路（ｌｉｎｋ），交换部分为网络的节点（ｎｏｄｅ）。
随着通信技术的发展与用户需求日益多样化，现代通信网正处在变革与发展之中，网络类型及所提供的业务种类不断增加和更新，形成了复杂的通信网络体系。
为了更清晰地描述现代通信网络结构，在此引入了网络分层的概念，现代通信网可以分为3层：
第一层：
通信基础网；
第二层：
业务网；
第三层：
应用层。
为了支持各层网络的有效运行和管理，还需要有支撑网（信令网、同步网、电信管理网）的介入，这些支撑网可以为通信网的某一层或多层服务。
第二讲：
通信基础网
通信基础网又可称为传送网。
为简化描述，我们可将通信基础网简单看成是一个以光纤、微波接力，卫星传输为主的传输网络。
在这个传输网络的基础上，根据业务节点设备类型的不同，可以构建成不同类型的业务网。
通信基础网的带宽正在不断拓宽，将逐步成为未来信息高速公路的传输平台。
对通信基础网的描述同样引入了网络分层概念，通信基础网也可以分为3层：
第一层：
传输媒介；
第二层：
传输系统；
第三层：
传送网节点设备。
1 传输媒介
信息需要在一定的物理媒质中传播，我们将这种物理媒质称为传输媒介。
传输媒介目前主要有以下几种。
（1）电缆：
双绞线电缆、同轴电缆等。
（2）地面微波接力通信：
一般将波长为1ｍｍ～1ｍ的无线电波称为微波，微波按直线传播，若要进行远程通信，则需在高山、铁塔或高层建筑物顶上安装微波转发设备进行转发。
（3）通信卫星
卫星通信也工作在微波波段，与地面的微波接力通信类似，卫星通信则利用高空卫星进行接力通信。
ａ）高轨道通信卫星：
运行在赤道上空约36000ｋｍ的同步卫星。
位于印度洋、大西洋、太平洋上空的3颗同步卫星，基本可覆盖全球。
但因卫星的高度太高，故要求地面站发射机有强大的发射功率，接收机灵敏度要高，天线增益要高。
ｂ）低轨道通信卫星：
运行在500～1500ｋｍ上空的非同步卫星，一般采用多颗小型卫星组成一个星网。
若能做到在世界任何地方的上空都能看到其中一颗星，则通过星际通信可覆盖全球。
低轨道通信卫星主要用于移动通信和全球定位系统（ＧＰＳ）。
（4）光纤
光纤是光导纤维的简称。
光纤通信是以光波为载波以光纤为传输媒介的一种通信方式。
光波的波长为微米级，紫外线、可见光、红外线均属光波范围。
目前光纤通信使用波长为近红外区内，即波长为0.8～1μｍ。
80年代初的多模光纤通信应用850ｎｍ窗口；90年代初的ＰＤＨ系统应用1310ｎｍ窗口；1993年开始的ＳＤＨ逐步转向1550ｎｍ窗口。
光纤是一种光波导介质，具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的波导结构，它由直径大约为0.1ｍｍ的高纯度玻璃丝构成。
光纤具有如下特点：
ａ）传输频带宽、通信容量大；
ｂ）损耗低：
实用光纤均为ＳｉＯ2（石英）光纤，减小光纤损耗的主要办法是提高玻璃纤维的纯度，目前1550ｎｍ窗口商用光纤的衰耗为0.19～0.25ｄＢ／ｋｍ；
ｃ）不受外界电磁波的干扰；
ｄ）线径细、重量轻、光纤材料资源丰富。
光纤的质地脆，机械强度低。
在实际应用中需要将多根光纤外加护套组成光缆。
2 传输系统
传输系统包括传输设备和传输复用设备。
携带信息的基带信号一般不能直接加到传输媒介上进行传输，需要有传输设备将它们转换为适合在传输媒介上进行传输的信号，例如光、电等信号。
传输设备主要有微波收发信机、卫星地面站收发信机和光端机等。
为了在一定传输媒介中传输多路信息，需要有传输复用设备将多路信息进行复用与反复用。
在本节中主要讲述传输复用设备。
2.1 传输复用设备的分类
传输复用设备目前可分为三大类。
（1）频分复用设备：
多路信息调制在不同载频上进行复用。
例如有线电视、无线电广播、光纤的波分复用、频分多址的ＴＡＣＳ制式模拟移动通信系统等。
（2）时分复用设备：
多路信息占用不同时隙进行复用。
例如脉冲编码调制复用（ＰＣＭ）设备、同步数字序列（ＳＤＨ）设备、时分多址的ＧＳＭ制式数字移动通信系统等。
（3）码分复用设备：
多路信息调制在不同的码型上进行复用。
例如码分多址（ＣＤＭＡ）数字移动通信系统等。
2.2 准同步数字序列（ＰＤＨ）
ＰＤＨ设备一般指基于时分复用的脉冲编码调制复用（ＰＣＭ）设备。
ＰＣＭ一次群设备将30个话路时分复用为1个一次群，4个一次群复用为二次群，依次类推组成更高次群。
因来自不同准同步时钟源的低次群速率上有差别，故低次群合成高次群时，需插入附加比特，以使各低次群速率一致。
ＰＣＭ各次群速率、容量如表1所示。
2.3 同步数字序列（ＳＤＨ）
与ＰＤＨ不同，ＳＤＨ全网采用统一时钟，故低次群复用成高次群时，无需插入附加比特。
ＳＤＨ具有速率高、容量大，可从高次群中直接提取低次群信号，便于组网等优点。
目前正在替代ＰＤＨ成为基础网中最广泛采用的传输复用设备。
2.3.1 ＳＤＨ各次群速率
ＳＤＨ各次群速率如表2所示。
2.3.2 ＳＤＨ复用设备
（1）终端复用设备（ＴＭ）：
具有复用、解复用功能。
ＴＭ可将2Ｍｂｉｔ／ｓ、140Ｍｂｉｔ／ｓ的ＰＤＨ支路信号映射进入ＳＴＭ帧，亦可将低次群ＳＴＭ帧复用进入高次群，反之亦然。
例如：
ＳＴＭ－4ＴＭ设备可对2Ｍｂｉｔ／ｓ、140Ｍｂｉｔ／ｓ、155Ｍｂｉｔ／ｓ支路进行复用与解复用，如图1所示。
（2）分插复用设备（ＡＤＭ）：
分插复用设备大量用于ＳＤＨ光纤自愈环中，具有上下ＰＤＨ支路和ＳＤＨ低次群支路的功能，用于传输信号的分支，转接与落地。
ＡＤＭ具有复用、解复用功能与数字交叉连接（ＤＸＣ）功能。
例如：
ＳＴＭ－4ＡＤＭ设备可从过路的ＳＴＭ－4信号中上下2Ｍｂｉｔ／ｓ、140Ｍｂｉｔ／ｓ、155Ｍｂｉｔ／ｓ支路信号，如图2所示。
3通信基础网的网络节点设备
通信基础网的网络节点设备主要为配线架和数字交叉连接设备（ＤＸＣ），其主要任务是实现基础网传输电路的电路调度、故障切换和分离业务，故可以看成基础网的组成部分。
但如用在非拨号连接的业务网中（如ＤＤＮ网和专线网）亦可看成为业务节点设备。
3.1 配线架
3.1.1 配线架的作用
一般情况下通信设备接口之间，通信设备接口与传输线路之间不直接相连，而是通过配线架相连，配线架的应用如图3所示。
使用配线架的主要作用是：
（1）介于传输设备接口与传输线路间的配线架主要用于对传输线路的配线，以及在线路出现故障、发生数据拥塞或传输设备出现故障的情况下，调整线路，重新接线。
（2）介于传输设备接口之间的配线架主要用于传输电路的转接、分支的配线与调线。
（3）介于传输设备与业务节点设备接口间的配线架，主要用于落地后的传输电路对不同业务节点设备或支撑网节点设备的配线与调线，使得不同业务网、支撑网可以共用一个通信基础网。
（4）便于断开通信设备之间或通信设备与传输线路之间的连接，以便分别对通信设备接口或传输线路进行电气参数的测量。
（5）便于在传输线路中加入线路的过压、过流保护设备。
3.1.2 配线架的分类
（1）主配线架（ＭＤＦ）：
从电话交换机的用户接口至用户话机之间的传输线称为用户线（ａｂ线或ＴＲ线）。
在用户线的交换机侧（局内）装有主配线架，用于人工调线、测量和对用户电路的一次过压、过流保护。
（2）数字配线架（ＤＤＦ）：
相对主配线架而言，数字配线架为高频配线架。
通信设备的中继电接口一般通过数字配线架来连接其他通信设备的中继电接口或电缆传输线路。
数字配线架由一些特制的同轴电缆插头、插座组成，工作速率一般为2、34、140、155、622Ｍｂｉｔ／ｓ。
可以在数字配线架上进行调配线，以完成电信号的落地、转接和分支，以及断开连接而插入仪表，对传输指标与信令等项目进行测试。
（3）光配线架（ＯＤＦ）：
数字传输设备之间的传输媒介以光纤为主。
同样在传输设备光口与光纤之间需接入光配线架，以进行光纤的调配线与测量。
3.2 数字交叉连接设备（ＤＸＣ）
数字交叉连接设备（ＤＸＣ）可以看成是计算机软件（网管软件）控制的数字配线架。
与人工配线架不同处在于ＤＸＣ具有复用、解复用功能。
（1）ＤＸＣ的分类：
ＤＸＣ按最高进出线速率和最低交叉速率来进行分类与命名。
一般表示为：
ＤＸＣ最高进出线速率／最低交叉速率。
为简单起见通常将ＤＸＣ的速率用简单的数字来代表。
0代表64ｋｂｉｔ／ｓ；1代表2Ｍｂｉｔ／ｓ；3代表34Ｍｂｉｔ／ｓ；4代表155Ｍｂｉｔ／ｓ；5代表622Ｍｂｉｔ／ｓ。
例如：
ＤＸＣ1／0设备的进出线速率为2Ｍｂｉｔ／ｓ、最低交叉速率为64ｋｂｉｔ／ｓ，即可对2Ｍｂｉｔ／ｓ数据流中的各64ｋｂｉｔ／ｓ时隙（通路）进行调配线。
ＤＸＣ4／1设备的进出线速率为155Ｍｂｉｔ／ｓ，最低交叉速率为2Ｍｂｉｔ／ｓ，即可对155Ｍｂｉｔ／ｓＳＤＨ帧中的2Ｍｂｉｔ／ｓ支路进行调配线，这两种设备的框图如图4所示。
（2）ＤＸＣ的主要用途与人工配线架相比较，ＤＸＣ具有调线灵活、速度快等优点。
在通信网管的控制下，ＤＸＣ对下述用途更具优势。
ａ）为临时性重要事件调度电路，例如大型运动会、订货会等临时增加路由与电路。
ｂ）根据业务量的忙闲调度电路，例如对某一路由的拥塞进行分流；对由时差引起的业务量不均匀进行调线。
ｃ）光纤切断或某一网元故障后，迅速寻找替代路由，提供网络新配置。
可以说传送网的网管系统是通过ＤＸＣ设备对局部或全部传输电路进行调度与控制的。
4 用户接入网
不同类型的业务节点可以使用一个公共的用户接入网将各种不同类型的业务接至用户，因此可以认为用户接入网是通信基础网的一个组成部分。
用户接入网是业务节点到用户驻地网之间的接入网络，是通信网的最后1ｋｍ。
与通信基础网相似，接入网亦具有3层网络结构：
第一层为传输媒介；第二层为传输系统；第三层为接入系统。
用户接入网的传输媒介主要为光纤、电缆（双绞线、同轴电缆）和微波三大类。
传输系统主要采用ＳＤＨ、ＡＴＭ（异步转移模式）、ＰＯＮ（全光接入网）、ｘＤＳＬ、ＨＦＣ、无线ＷＬＬ和ＬＭＤＳ等系统。
接入系统包括与业务节点设备接口的局端设备以及与用户终端接口的远端设备。
接入系统主要完成各类业务的复用与分配。
现代通信网要求用户接入网不仅要完成电话业务的接入，而且要完成宽带综合业务的接入，即要求用户接入网在局端能与多个业务节点相接续；远端能与相应各类用户终端相接续。
现有大量的铜缆用户线是未来宽带综合业务网的瓶颈。
目前有源窄带光纤接入网的综合成本已与用户铜缆相当。
光纤到路边（ＦＴＴＣ）、光纤到小区（ＦＴＴＺ）和光纤到大楼（ＦＴＴＢ）正在逐步替代原有的铜缆用户线。
然而要实现真正的宽带用户接入，最理想的办法是采用ＰＯＮ技术实现光纤到户（ＦＴＴＨ），但目前因成本过高而难以推广。
最近电信部门对一些新建小区采用5类双绞线到户的办法来实现宽带综合业务接入，对一些已建小区则在现有的用户铜缆上加装ＨＤＳＬ、ＡＤＳＬ（上行8Ｍｂｉｔ／ｓ、下行64ｋｂｉｔ／ｓ，距离4～5ｋｍ）、ＶＤＳＬ等设备来实现宽带综合业务接入。
广电部门则将现有单向光纤、同轴混合接入网（ＨＦＣ），改造为双向ＨＦＣ，再采用电缆调制解调器（ＣａｂｌｅＭｏｄｅｍ）作为宽带综合业务接入（下行40Ｍｂｉｔ／ｓ、上行10Ｍｂｉｔ／ｓ）。
窄带无线接入目前有无线市话系统（即ＷＬＬ系统），例如ＰＨＳ、ＤＥＣＴ、ＰＡＣＳ、ＳＣＤＭＡ等。
一般采用微蜂窝技术，局端以Ｖ5或Ｚ接口与市话局相连。
宽带无线接入目前有本地多点分配接入系统（ＬＭＤＳ），该系统工作在10ＧＨｚ以上，接入速率最高可达155Ｍｂｉｔ／ｓ，号称“无线光纤”技术。
2.3.3 ＳＤＨ的优点
与ＰＤＨ相比较，ＳＤＨ具有如下优点：
（1）ＰＤＨ无世界统一的光接口，而ＳＤＨ具有世界统一的光接口，不同制造商生产的设备可以在光接口上互联。
（2）ＰＤＨ低次群在合成高次群过程中需插入附加比特，无法从高次群中直接提取低次群信号，而ＳＤＨ可从高次群中直接提取低次群信号。
（3）ＳＤＨ帧中安排了丰富的用于网络运行、管理、维护（ＯＡＭ）的比特，便于组网与网管。
（4）ＳＤＨ向下兼容，ＳＤＨ通路中可以直接上下ＰＤＨ信号。
2.4 光纤的波分复用（ＷＤＭ）
光纤传输速率在过去10年中提高了100倍左右，预计未来10年中仍将再提高100倍左右。
单波长光通信系统速率已达40Ｇｂｉｔ／ｓ，再提高比较困难。
目前充分挖掘光纤带宽潜力的最好办法是采用波分复用（ＷＤＭ）技术。
ＷＤＭ本质上是光域上的频分复用（ＦＤＭ）技术，因为在光域上一般用波长代替频率，故光的频分复用一般称为波分复用。
ＷＤＭ在发送端采用合波器将不同波长的光载波合并起来送入一根光纤进行传输；在接收端再由分波器将不同波长的光载波分开，这样在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。
理论上，ＷＤＭ技术可利用的单模光纤带宽达可到200ｎｍ，即25ＴＨｚ带宽。
即使按照波长间隔为0.8ｎｍ计算，一根光纤上可开通200多个波长的ＷＤＭ系统，故ＷＤＭ技术的出现，有可能充分利用光纤的带宽资源。
光纤波分复用技术的出现，为通信基础网带宽的迅速展宽创造了条件。
第三讲：
业务节点设备在通信基础网的节点上安装不同类型的节点设备，则形成不同类型的业务网。
故在讨论业务网之前，有必要先讨论一下业务节点设备，业务节点设备主要包括各种交换机（电路交换、Ｘ．25、以太网、帧中继、ＡＴＭ等交换机）、路由器和数字交叉连接设备（ＤＸＣ）。
ＤＸＣ既可作为通信基础网的节点设备，也可作为ＤＤＮ和各种非拨号专网的业务节点设备。
因ＤＸＣ在第二讲中已有阐述，故本讲不再赘述。
1 交换设备
1.1 电路交换
交换的概念始于电路交换。
传统电话网由传输电路与交换机组成，处于网络节点的电话交换机用来完成对传输链路的选路与连接。
一次长途通话往往要经过发端局、转接局（汇接局）和收端局。
交换机的作用是在通话前根据信令将一段段的传输链路连接起来，从而形成主叫到被叫的物理电路（一对实线、时隙或频段），通话结束时拆除这条物理电路。
我们将这种交换方式称为电路交换方式。
电路交换的优点是延时小、实时性好；缺点是通信期间主、被叫间的物理电路被该次呼叫独占，电路利用率低。
1.2 报文（数据报）交换
数据报（报文）交换采用存储／转发方式。
网络节点设备先将途经的数据报完全接收并储存，然后根据数据报所附的目的地址，选择一条合适的传输链路将该数据报发送出去。
报文交换不像电路交换，无需预先为通信双方建立一条专用的电路，因此就不存在建立和拆除电路的过程。
由于数据报的传送采用接力方式，任何时刻数据报只占用节点间的一条链路，因而提高了传输效率，但这也造成了报文交换的延时非常大，故主要用在电报交换中。
分组交换和数据报交换一样，也采用存储／转发方式，但不像数据报交换是以整个数据报为单位进行传输，而是将用户要发送的数据报分割为定长的一个个数据分组（包），并附上目的地址（或标记），按顺序送分组交换网发送，分组交换可以采用两种不同方式来处理这些分组。
（1）报文传输分组交换
报文传输分组交换与报文交换相似，只是将每一分组都当成一个小报文来独立处理，故报文传输分组交换中每个分组均带有目的地址。
网络节点设备对每个分组都要根据网络拓扑和链路负荷情况进行路由选择，因链路负荷是动态的，故一个数据报所包含的各分组，可能通过不同途径到达目的地，分组到达终端的顺序也有可能被打乱，这时要求目的节点或终端负责将分组重新排序、组装为报文。
（2）虚（逻辑）电路传输分组交换
虚电路传输分组交换要求在发送某一群分组前，建立一条双方终端间的虚电路。
一旦虚电路建立后，属同一数据报的所有分组均沿这条虚电路传输，通信结束后拆除该虚电路。
通过拨号建立的虚电路称为交换型虚电路（ＳＶＣ）；固定连接的虚电路则称为永久型虚电路（ＰＶＣ）。
虚电路传输分组交换类似电路交换，通过电路交换将一段段物理链路连接起来形成一条收发终端间专用的物理电路。
而虚电路传输分组交换则通过节点交换机将一段段虚链路连接起来形成一条收发终端间的虚电路。
虚电路的“虚”字意味着只有传送分组时才占用物理电路，不传时则让给别的用户使用。
这样在一条物理电路上用统计复用方式可同时建立若干条虚电路，提高了线路的利用率。
电路交换与虚电路交换十分相似，都需要在通信前建立一条端到端的物理电路或虚电路，结束通信后拆除这条电路，这种交换方式称为面向连接的交换方式。
面向连接的交换方式往往需要在相关连的一群分组头上附加一个标记，节点设备根据该标记进行交换接续。
在报文交换与报文传输分组交换中，交换途经的每个节点需要根据数据报或分组的目的地址重新寻找最佳路由，通信双方在端对端之间并不存在物理或逻辑上的连接。
因此也常将报文交换和报文传输分组交换称为面向非连接的交换方式。
为了与面向连接的节点交换设备相区别，一般将仅有选路与转发功能面向非连接的节点设备称为路由器。
1.3 常用分组交换技术
1.3.1 Ｘ．25低速分组交换技术
Ｘ．25分组交换包括转接节点在内均采用存储／转发方式。
各节点包括终端在内均具有查错、重发等功能。
其优点是适用于误码率较高的通路；缺点是附加开销大、延时大。
当前最高速率为64ｋｂｉｔ／ｓ。
1.3.2 帧中继（ＦＲ）技术帧中继技术属高速分组交换技术，又称简化的Ｘ．25技术。
帧中继采用不等长帧，节点设备对出错信息不进行纠错和重发，使得处理每帧的时间大大缩短，其延时低于Ｘ．25分组交换。
由于帧中继节点不提供错帧通知、恢复及重传等服务，故开展帧中继业务需有以下两个条件：
（1）传输链路需要有较好的传输质量，一般适用于光纤传输；
（2）须采用智能终端以完成纠错、重发、流量控制等工作。
帧中继主要用于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ骨干网、局域网互连及局域网与广域网的互连。
帧中继链路速率一般可达34Ｍｂｉｔ／ｓ，最高可达100Ｍｂｉｔ／ｓ。
1.3.3 异步转移模式（ＡＴＭ）
随着通信技术的发展，传输、复用、交换三者的关系越来越密切，以致逐渐不可分割，近年来有人用“转移模式”一词统一来描述这3个部分。
现有数据网中所用的Ｘ．25、帧中继技术信道利用率高，但延时太大不适合实时通信；而现有的电路交换延时小，适合实时通信，但信道利用率低。
ＡＴＭ综合了两者的优点，克服了两者的缺点，适合传送话音、图像、数据等多媒体信息。
ＡＴＭ具有如下特点。
（1）ＡＴＭ采用时隙按需分配、统计复用的高速分组交换技术。
（2）为减少时延，ＡＴＭ采用53个字节的固定分组长度，称为ＡＴＭ信元。
ＡＴＭ信头为5个字节，有效信息字段为48个字节。
（3）在ＡＴＭ交换机中按信头标记选择路由。
为减少选路时延，一般采用硬件选路和大规模平行交换技术。
ＡＴＭ主要用于宽带多媒体通信，如点播电视、会议电视、远程教学等，目前主要用于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ骨干网（ＩＰｏｖｅｒＡＴＭ）。
2 路由器
2.1 路由器的功能
Ｉｎｔｅｒｎｅｔ利用ＴＣＰ／ＩＰ协议，将各种不同类型的计算机子网（如以太网、Ｘ．25网、ＡＴＭ网等）连成一个大网。
ＩＰ协议位于ＯＳＩ模型第三层，其作用为将二层各种不同协议的数据帧转换成统一的ＩＰ包，这样各种计算机子网的差异对上层协议而言便不复存在。
在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中每台主机所产生的分组均为统一的ＩＰ包，尽管底层各计算机子网所遵循的协议不同，网络内的ＭＡＣ地址仅为子网地址，但对用户而言可以把Ｉｎｔｅｒｎｅｔ看成一个单一巨大的网络，ＩＰ地址为全网唯一的地址。
尽管Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中第二层计算机子网采用面向连接的虚电路交换方式，子网中的节点设备为数据交换机，但第三层的ＩＰ包面向非连接，故连接各计算机子网的节点设备称为路由器。
可以说，在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中利用路由器将各计算机子网连成一个大网，路由器是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的中枢。
路由器的主要功能为：
（1）不同计算机子网间选择路径、传递数据：
计算机子网间的路由器，从一个端口接收到ＩＰ包，根据目的地址和路由表，进行路径选择，以决定输出端口并进行转发。
（2）异构计算机子网之间进行协议转换：
遵循不同协议的计算机子网不能直接互连互通，需要有路由器进行低层协议的转换。
2.2 路由器的构成
路由器可以看成是一台专用计算机，在该计算机上插有多块网络接口卡，不同网卡对应着不同的计算机子网接口。
路由器通过背板总线将ＣＰＵ、存储器及网络接口卡互相连接。
存储器用来存放路由表并作为数据缓冲区。
进入网络接口卡端口的每一个协议数据帧，均要经过ＣＰＵ处理后再转发至输出端口。
路由器要求有支持不同协议的网络接口，并采用模块化方式配置接口，用户可按需配置网络接口。
2.3 路由器的工作原理
路由器的工作原理可参见图1。
在图1中假设网络1、网络2、网络3为异构计算机子网，各自有不同的底层通信协议，它们之间不能直接互连互通。
其工作原理为：
假如主机Ｓ需要将某一报文发给主机Ｄ，那么，主机Ｓ先将该报文进行分割，并封装为一组一组的ＩＰ包，在这些ＩＰ包中均含有主机Ｄ的ＩＰ地址，再将ＩＰ包用网络1的本地通信协议进行封装，其子网内目的地址（ＭＡＣ地址）为路由器1；当路由器1收到该协议数据帧后，剥去其封装，抽取其中ＩＰ包而获得目的ＩＰ地址。
然后路由器1根据目的ＩＰ地址查询路由表，确定需将ＩＰ包转发至路由器2；为了使该ＩＰ包通过网络2送到路由器2，路由器需要用网络2的本地通信协议封装该ＩＰ包，然后根据路由器2的ＭＡＣ地址将该协议数据帧送至路由器2。
路由器2对收到的协议数据帧进行前述类似的处理后，最后将该ＩＰ报送目的主机Ｄ。
从路由器实现网络互连的工作过程可以看到：
Ｉｎｔｅ
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