高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第九章,高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng),結(jié)束放映,學習目錄,學習,要求,內(nèi)容簡介,內(nèi)容簡介,返回,結(jié)束,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信發(fā)展的必然結(jié)果，作為現(xiàn)代信息網(wǎng)中的重要組成部分，它在現(xiàn)代信息社會中的作用舉足輕重。,本章將對數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)、幀中繼、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)和高速,IP,網(wǎng)的基本技術(shù)思想、組成、工作原理和應(yīng)用等內(nèi)容作簡要介紹。,學習要求,1.,掌握,DDN,的基本原理,;,2.,了解,DDN,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),;,3.,掌握,幀中繼的基本原理,4.,掌握綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基本原理及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),;,5.,了解,N-ISDN,和,B-ISDN,的區(qū)別,;,6.,了解高速,IP,傳輸與交換技術(shù)的基本原理；,返回,結(jié)束,學習目錄,返回,9.1,數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（,DDN,）,9.2,幀中繼網(wǎng),9.3,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（,ISDN,）,9.4,寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（,B-ISDN,）,9.5,高速,IP,網(wǎng),結(jié)束,9.1,數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（,DDN,）,本節(jié)內(nèi)容提要：,DDN,把數(shù)據(jù)通信技術(shù)與數(shù)字通信技術(shù)、計算機技術(shù)、光纖通信技術(shù)、數(shù)字交叉連接技術(shù)等有機結(jié)合在一起，形成了一個新的技術(shù)整體，使其應(yīng)用范圍從最初單純提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，逐漸擴展拓寬到支持多種業(yè)務(wù)網(wǎng)和增值網(wǎng)。,9.1.1 DDN,定義及特點,9.1.2 DDN,網(wǎng)絡(luò)組成,9.1.3 DDN,網(wǎng)絡(luò)分級結(jié)構(gòu),9.1.4 DDN,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與用戶接入,9.1.1 DDN,定義及特點,利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸網(wǎng),傳輸媒介可以是光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道、電纜和雙絞線,向用戶提供永久性或半永久性的數(shù)字電路出租業(yè)務(wù),DDN,定義,DDN,是不具備交換功能的同步數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng),DDN,傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)時延小，傳輸誤碼率低,DDN,為全透明網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)運行管理簡便,DDN,對數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率沒有特殊的要求,DDN,特點,9.1.2 DDN,網(wǎng)絡(luò)組成,DDN,網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)示意圖,9.1.2 DDN,網(wǎng)絡(luò)組成,DDN,網(wǎng)絡(luò)組成部分及其功能,本地傳輸系統(tǒng),由用戶設(shè)備、用戶線和網(wǎng)絡(luò)接入單元組成,DDN,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,基本功能是復(fù)用,/,交叉連接功能,局間傳輸系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),是網(wǎng)絡(luò)正常運轉(zhuǎn)和發(fā)揮性能的必要條件,網(wǎng)同步系統(tǒng),提供全網(wǎng)同步時鐘，確保,DDN,全網(wǎng)設(shè)備的同步工作,9.1.3,DDN,網(wǎng)絡(luò)分級結(jié)構(gòu),DDN,網(wǎng)絡(luò)分級結(jié)構(gòu),9.1.3,DDN,網(wǎng)絡(luò)分級結(jié)構(gòu),國家骨干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),9.1.4 DDN,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與用戶接入,DDN,可支持的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)服務(wù),DDN,業(yè)務(wù)可分為,專用電路,、,幀中繼,和,壓縮話音,/G3,傳真,三大類,9.1.4 DDN,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與用戶接入,DDN,支持的幀中繼業(yè)務(wù),9.1.4 DDN,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與用戶接入,用戶接入速率,9.1.4 DDN,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與用戶接入,用戶接入方式,用戶接入原理,DDN,用戶接入基本方式,9.1.4 DDN,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與用戶接入,9.2,幀中繼,本節(jié)內(nèi)容提要：,幀中繼（,FR,）是繼,X.25,之后發(fā)展起來的數(shù)據(jù)通信技術(shù)之一，兼有,X.25,分組交換業(yè)務(wù)和電路交換業(yè)務(wù)的長處，具有傳輸速度快、網(wǎng)絡(luò)延遲低、互連性能好和帶寬利用率高等優(yōu)點。,9.2.1,概述,9.2.2,用戶接入幀中繼網(wǎng),9.2.3,幀中繼業(yè)務(wù)應(yīng)用,9.2.1,概述,幀中繼原理,節(jié)點交換機收到一幀的目的地址后立即開始將其轉(zhuǎn)發(fā)出去，,而不必等到整個幀接收完畢并做相應(yīng)處理后再轉(zhuǎn)發(fā)；,錯誤幀檢測策略；,幀中繼傳送數(shù)據(jù)信息所使用的傳輸鏈路是邏輯連接；,幀中繼通過統(tǒng)計時分復(fù)用，動態(tài)分布帶寬；,采用面向連接的虛電路交換技術(shù)；,提供交換虛電路（,SVC,）業(yè)務(wù)和永久虛電路（,PVC,）業(yè)務(wù)。,9.2.1,概述,幀中繼的特點,幀中繼能為用戶提供簡單的標準化接口，產(chǎn)品兼容性好；,幀中繼用帶外信息技術(shù)，其控制信號在專用的信道內(nèi)傳輸；,更簡單的網(wǎng)絡(luò)處理,更有效的帶寬利用,多協(xié)議的支持,較快的傳輸,較低的成本,9.2.1,概述,幀中繼的幀格式,命令,/,響應(yīng)（,C/R,）、地址字段擴展位（,EA,）,前向顯示擁塞通知（,FECN,）、后向顯示擁塞通知（,BECN,）,丟棄標識位（,DE,）、數(shù)據(jù)鏈路連接標識符（,DLCI,）,9.2.2,用戶接入幀中繼網(wǎng),用戶接入幀中繼的形式,9.2.3,幀中繼業(yè)務(wù)應(yīng)用,局域網(wǎng)互連,幀中繼很適合為局域網(wǎng)用戶傳送大量的突發(fā)性數(shù)據(jù)，所以利用幀中繼網(wǎng)絡(luò)進行局域網(wǎng)互連是幀中繼業(yè)務(wù)中最典型的一種業(yè)務(wù),虛擬專用網(wǎng),幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以將網(wǎng)絡(luò)中的若干個節(jié)點劃分為一個分區(qū)，并設(shè)置相對獨立的管理機構(gòu)，對分區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)流量及各種資源進行管理。分區(qū)內(nèi)各個節(jié)點共享分區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源，分區(qū)之間相對獨立，這種分區(qū)結(jié)構(gòu)就是虛擬專用網(wǎng)。,圖像傳送,幀中繼網(wǎng)絡(luò)可提供圖像、圖表的傳送業(yè)務(wù)，這些信息的傳送往往要占用很大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。為醫(yī)療、金融機構(gòu)之間圖象、圖表的傳送提供了良好的解決方案。,9.3,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（,ISDN,）,本節(jié)內(nèi)容提要：,ISDN,是綜合數(shù)字網(wǎng)（,IDN,）為基礎(chǔ)發(fā)展而成的。,IDN,是以,64kbit/s,的,PCM,信道為基礎(chǔ)，把數(shù)字交換技術(shù)和數(shù)字時分復(fù)用傳輸技術(shù)綜合起來的數(shù)字電話網(wǎng)，相對于,IDN,，,ISDN,不僅實現(xiàn)了傳輸和交換的綜合，也實現(xiàn)了各種業(yè)務(wù)綜合，即通過網(wǎng)絡(luò)為用戶提供包括數(shù)據(jù)、話音、圖像和傳真等各類業(yè)務(wù)。,9.3.1 ISDN,概念及特征,9.3.2 ISDN,網(wǎng)絡(luò)組成,9.3.3 ISDN,用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口,9.3.4 ISDN,的業(yè)務(wù)能力,9.3.1 ISDN,概念及特征,ISDN,的定義,ISDN,是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)（,IDN,）為基礎(chǔ)發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來支持包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)，用戶能夠通過有限的一組標準多用途用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi)。,ISDN,的特點,端到端的數(shù)字傳輸,通信業(yè)務(wù)綜合化,用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口的標準化,9.3.2 ISDN,網(wǎng)絡(luò)組成,ISDN,功能群,網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備（,NT,）,NT1,實現(xiàn),OSI,參考模型第一層的各種功能,NT2,完成用戶側(cè)與網(wǎng)絡(luò)的連接，具有連接與交換功能,終端設(shè)備（,TE,）,ISDN,的標準終端,TE1,和非,ISDN,終端（,TE2,）,交換終端（,ET,）,線路終端設(shè)備（,LT,）,9.3.2 ISDN,網(wǎng)絡(luò)組成,ISDN,參考點,R,：非,ISDN,終端,TE2,與終端適配器,TA,之間的連接參考點；,S,：終端與網(wǎng)絡(luò)之間的參考點，,即,TE1,或,NT2,之間的連接參考點；,T,：網(wǎng)絡(luò)用戶端與傳送端之間的參考點，,即,NT1,與,NT2,之間的連接參考點；,U,：網(wǎng)絡(luò)終端接入傳輸線路接口參考點，,即,NT1,與線路終端,LT,之間的連接參考點；,V,：用戶環(huán)路傳送端與交換設(shè)備之間的參考點，,即,LT,與,ET,之間的連接點。,9.3.2 ISDN,網(wǎng)絡(luò)組成,ISDN,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型,9.3.2 ISDN,網(wǎng)絡(luò)組成,ISDN,信道類型,SDN,定義了,3,種基本類型信道：,B,、,D,、,H,信道,B,信道,用戶信息信道，用于傳輸話音、數(shù)據(jù)等，傳輸速率是,64kbit/s,。,D,信道,信令信道，傳送信令信息，傳輸速率為,16kbit/s,或,64kbit/s,。,H,信道,用來傳輸高速用戶信息，如高速數(shù)據(jù)、傳真、視像等；,H0,信道：,384kbit/s,H11,信道：,1536kbit/s,（適用于美國、日本等）,H12,信道：,1920kbit/s,（適用于中國、歐洲等）,9.3.3 ISDN,用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口,ISDN,接口結(jié)構(gòu),基本速率接口（,BRI,）,基群速率接口（,PRI,）,即,2B+D,接口，是,ISDN,最基本的用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口,23B+D,和,30B+D,，,D,信道的傳輸速率為,64kbit/s,集群速率,H0,信道接口，結(jié)構(gòu)為,3H0+D,和,5H0+D,集群速率,H0,信道接口，結(jié)構(gòu)為,H11,和,H12+D,集群速率,B/H0,混合信道接口，結(jié)構(gòu)為,n,B+,m,H0+D,（,6,m,+,n,23,m,0,n,0,）,集群速率,H,信道接口,9.3.3 ISDN,用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口,ISDN,接口分層模型,物理層,ITU-T I.340,和,I.431,分別描述了,BRI,和,PRI,的物理層規(guī)范,物理層基本功能：信息編碼、提供雙工信道、信道復(fù)用等,ISDN,基本速率接口物理層的接口規(guī)程有三種,:,激活,/,去激活規(guī)程,D,信道接入規(guī)程,幀定位規(guī)程,ISDN,基群速率接口的物理層以,PCM,基群的規(guī)定為基礎(chǔ)制定,不需要,D,信道接入規(guī)程,不需要激活,/,去激活規(guī)程。,對應(yīng),OSI/RM,模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層三層,9.3.3 ISDN,用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口,數(shù)據(jù)鏈路層,ITU-T I.440,（,Q.920,）和,I.441,（,Q.921,）分別描述了,BRI,和,PRI,的,數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范,LAPD,的幀格式,SAPI,：服務(wù)接入點標識符,C/R,：命令,/,應(yīng)答位,EA,：地址字段擴展位,TEL,：終端結(jié)束點標識符,9.3.3 ISDN,用戶,/,網(wǎng)絡(luò)接口,網(wǎng)絡(luò)層,I.450,（,Q.930,）和,I.451,（,Q.951,）分別描述了,ISDN BRI,和,PRI,的,網(wǎng)絡(luò)層規(guī)范,ISDN,網(wǎng)絡(luò)層通過其下層提供的服務(wù)，在用戶和網(wǎng)絡(luò)間發(fā)送、,接收各種控制信息，并根據(jù)用戶的要求對鏈接的建立、保持與,釋放進行控制,其中詳細的規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)層的功能、呼叫控制過程應(yīng)具有的各種,狀態(tài)、消息類型、電路交換的呼叫程序以及分組交換的程序等,9.3.4 ISDN,的業(yè)務(wù)能力,承載業(yè)務(wù),單純的信息傳送業(yè)務(wù)，由網(wǎng)絡(luò)提供,電路交換方式的承載業(yè)務(wù),分組交換方式的承載業(yè)務(wù),幀中繼方式的承載業(yè)務(wù),在人和終端的接口上提供的各種面向用戶的應(yīng)用業(yè)務(wù),數(shù)字電話、智能用戶電報、可視圖文和用戶電報等,用戶終端業(yè)務(wù),是承載業(yè)務(wù)或用戶終端業(yè)務(wù)的附加業(yè)務(wù)，不能獨立向用戶提供，它必須隨基本通信業(yè)務(wù)一起提供,補充業(yè)務(wù),9.4,寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（,B-ISDN,）,本節(jié)內(nèi)容提要：,寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是在一定的業(yè)務(wù)需求和技術(shù)進步的驅(qū)動下，在綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（,ISDN,）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以支持任意速率的，從話音、數(shù)據(jù)到視像等多種業(yè)務(wù),9.4.1 B-ISDN,和,N-ISDN,的區(qū)別,9.4.2 B-ISDN,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),9.4.3 B-ISDN,協(xié)議模型,9.4.1 B-ISDN,和,N-ISDN,的區(qū)別,傳輸帶寬,信道應(yīng)用,速率配置,業(yè)務(wù)處理,交換模式,9.3.2 B-ISDN,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),發(fā)展初期的,B-ISDN,結(jié)構(gòu)示意圖,9.3.2 B-ISDN,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),現(xiàn)階段,B-ISDN,結(jié)構(gòu)示意圖,9.3.2 B-ISDN,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),實現(xiàn),B-ISDN,的主要技術(shù),光交換技術(shù),ATM,技術(shù),實現(xiàn),B-ISDN,的主要技術(shù),可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的完全綜合化,支持高速率的用戶信息傳輸,能提供豐富多彩的通信業(yè)務(wù),傳輸及處理的成本低,9.3.3 B-ISDN,協(xié)議模型,B-ISDN,協(xié)議參考模型,9.3.3 B-ISDN,協(xié)議模型,B-ISDN,層次和,OSI,層次間的對應(yīng)關(guān)系,9.3.3 B-ISDN,協(xié)議模型,B-ISDN/ATM,層和子層模型,9.5,高速,IP,網(wǎng),本節(jié)內(nèi)容提要：,寬帶化是,IP,網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢，當前的趨勢是不斷減少,IP,以下的層數(shù)，直至在光纖上傳輸,IP,數(shù)據(jù)，構(gòu)成全光網(wǎng)絡(luò)。目前有,IP over ATM,、,IP over SDH,、,IP over WDM,等幾種典型的高速,IP,傳輸技術(shù)。,9.5.1,高速,IP,傳輸,9.5.2,高速,IP,交換,9.5.1,高速,IP,傳輸,ATM,與,IP,相結(jié)合的兩種模型,重疊模型,集成模型,IP over ATM,的優(yōu)點,9.5.1,高速,IP,傳輸,ATM,與,IP,相結(jié)合的高速傳輸,局域網(wǎng)仿真（,LAN Emulation,）,基于,ATM,的,IP,數(shù)