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通信网络 课程内容 通信基本概念传送网支撑网业务网 什么是通信 人们通过听觉 视觉 触觉等感观 感知世界而获得信息 并通过通信来传递信息 通信的基本形式是在信源 始端 与信宿 末端 之间建立一个传输 转移 信息的通道 信道 通信网 通信网是通信系统的一种形式通信系统特指使用光信号或电信号传递信息的通信系统 公共电话网 Modem Modem 工作站 信息服务器 通信系统基本模型 噪声 信宿 接收变换器 信道 发送变换器 信源 信息 信息 信号 信号 信息 声音 图形 图像 文字等 信号 随信息做相应变化的电压或电流 也可以是光 通信系统基本结构 点对点网络 交换式网络 线路多 成本高资源不能共享 巨大浪费难实现集中控制和管理 建设成本降低方便网络的扩容容易实现集中控制和管理 通信网定义 通信网是由一定数量的节点 包括终端节点 交换节点 和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起 按约定的信令或协议完成任意用户间的信息交换的通信体制 在通信网上 信息的交换可以在用户间进行 在两个计算机之间进行 还可以在一个用户和设备间进行 现代通信网的功能结构 光传送网 SDH 传送网 业务网 业务网 负责向用户提供各种通信业务传送网 负责向各节点之间提供信息的透明传输通道支撑网 负责为业务和传送网提供运行所必须的信令 同步 网络管理等功能 通信网的拓扑结构 1 环型网 总线型网 复合型网 星型网 网状网 通信网的拓扑结构 2 网状网 优点是线路冗余度大 网络可靠性高 缺点是线路利用率低 网络成本高 星型网 优点是降低了传输链路的成本 线路利用率高 缺点是网络可靠性低 复合型网 兼具网状网和星型网的优点 目前骨干网中广泛使用 总线型网 优点传输链路少 节点间通信无需转接 控制方式简单 缺点是网络服务性能差 节点数目有限 网络覆盖范围小 环型网 优点是结构简单 容易实现 双向自愈环可以对网络进行保护 缺点是节点较多时转接时延无法控制 网络不好扩容 当前通信网概貌 机构 组织 移动 固定无线 校园 宾馆 住宅小区 普通双绞线 光纤 无线接入 xDSL HFC TDM 固定 移动话音 数据 ATM IP MPLS 用户驻地网 OADM OADM OXC SDH SONET 电信核心网 DWDM 接入网 课程内容 通信基本概念传送网支撑网业务网 传送网 传送网是负责将电话交换机 数据交换机 各类网络终端等业务结点连接起来 并提供任意两点之间信息的透明传输 同时也完成带宽的调度管理 故障的自动切换保护等管理维护功能的网络 通常传送网技术包含传输介质 复用体制 管理维护机制和网元设备等 课程内容 传送网 传送介质多路复用PDH系统SDH传送网数字微波 传送介质 用来传输信息的信号都是由多个频率成分组成 信号包含的频率成分的范围称为频谱 信号的带宽就是频谱的绝对宽度 一般说的带宽是有效带宽 包含信号主要能量的那一部分带宽 传输介质也有带宽 其工作特性就像一个带通滤波器 在一定的距离范围内 如信号带宽不超过传输介质的有效传输带宽则信号将被可靠的传输 否则 信号将在很短的传输距离内快速的衰减 造成畸变 传输介质分为有线介质和无线介质两大类 单模光纤与多模光纤 单模光纤 SINGLEMODEFIBRE monomodefiber单模光纤是在指定波长下只可能传播一种模式的光纤多模光纤 MULTIMODEFIBRE在特定的波长上能传播两个以上束缚模式的光纤多模传输距离近 一般在200M 2KM单模的传输距离比较远 范围可以在10KM 70KM多模光纤纤芯要比单模光纤纤芯粗单模光纤可以传输的数据量比较大多模光纤的光波长为850NM单模的有1310NM1550NM两种 其中1310NM更适于远距离传输多模光纤是可见光 光源为红外发光二极管单模是激光 多路复用 由于大多数情况下传输介质的带宽都远大于传输单路信号所需的带宽 为有效利用传输介质的带宽容量 在传输系统中往往采用复用技术 以提高传输介质的使用效率 降低线路成本 多路复用 频分复用传输系统 频分复用传输系统是指在传输介质上采取FDM技术的系统 FDM是将多路信号经过高频载波信号调制后在同一介质上传输的复用技术 缺点是传输的是模拟信号需要模拟的调制解调设备 成本高体积大 难以集成 稳定性差 多路复用 时分复用传输系统 时分复用传输系统是指在传输介质上采取TDM技术的系统 TDM是指将模拟信号经过PCM调整后变成数字信号 然后进行时分多路复用的技术 他是一种数字复用技术 在TDM中多路信号以时分的形式共享一条传输介质 每路信号在属于自己的时间片中占有传输介质的全部带宽 相对于频分复用传输系统 优点在于差错率低安全性好 数字电路的集成度高 以及更高的带宽利用率 主要有PDH SDH 多路复用 时分复用原理 多路复用 波分复用传输系统 波分复用传输系统是指在光纤上采取WDM技术的系统 WDM本质上是在光域上的频分复用 FDM 技术 其基本原理是在发送端将不同波长的信号组合起来 复用合波 送到光缆线路上的同一根光纤上进行传输 在接受端又将组合波长的光信号分开 解复用分波 并做进一步的处理 恢复出原来的信号后送入不同的终端 用于不同波长的光载波信号可以看作是相互独立的 不考虑光纤非线形时 在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输 n 1 n n 1 n 1 n 波分复用传输系统原理 n 1 1 RX1 DMUX MUX RXn OA TX1 TXn 1 n n 1 n 1 1 1 n TX1 MUX DMUX TXn OA RX1 RXn TX 光反射器 RX 光接收机 OA 光放大器 波分复用传输系统 WDM系统的基本构成有两种形式 双纤单向和单纤双向 双纤单向是指使用两根光纤实现两个方向的全双工通信 单纤双向是指将两个方向的信号分别安排在一根光纤的不同波长上传输 WDM的主要优点 1 充分利用了光纤的巨大带宽资源 使一根光纤的传输容量比单波长传输增加了几倍到几十倍 2 WDM对数据格式是透明的 即与信号速率及电调方式无关 可以承载多种业务 3 网络扩展方便 PDH系统 1 在传送话音信号时 为了将用户的模拟话音信号转换成数字信号 可以采用脉冲编码调整 PCM 技术 他是通过对信号抽样 速率为8kHZ 量化 编码 8bit 3个步骤完成 形成一路数字化的PCM话音信号 速率为64kbit s 在传送多路数字话音信号时 可以采用PDH技术 PDH叫作准同步数字体系 是一种异步复用方式 多个PDH的一次群信号逐步复用为二次群 3次群 最高可达5次群信号 速率为 中国欧洲 E1 2048kbit s E2 8448kbit s E3 34368kbit s E4 139264kbit s E5 564992kbit s PCM基本原理 抽样频率为8000Hz 周期为125us 对每一话路每抽样一次经过量化可以编成8位码组 占用一个时隙 30 32路PCM系统中 32路复用125us 这32路时隙构成一个 帧 而16帧又合成一个复帧 计算几个数据 1帧时长为125 S 1时隙的时长为125 32 3 9 S 一个复帧占用2ms 1帧的位长 8 32 256位 信道的速率 256位 帧 8000帧 秒 2048KBPS话路的速率 8位 路 8000路 秒 64KBPS一个模拟信号的带宽最大为4K 300 3000HZ 数字信号的优点靠牺牲带宽获得的 PCM基群帧结构 30 32 F0 a b c d 信令时隙 复帧同步 备用 488ns 复帧 结构 32个时隙 256比特 T 125 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 1 TS u s T 3 9 s u 子帧结构 第1个子帧 PDH系统 2 PDH系统 3 主要缺点 1 标准不统一 存在3种标准 不兼容 2 面向点对点传输 组网灵活性不够 3 低阶支路信号上 下电路复杂 需要逐次复用 解复用 4 系统的管理能力弱 SDH传送网 SDH全称叫做同步数字传输体制 所谓SDH是指一套可进行同步信息传输 复用 分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级 而SDH网络则是由一些基本网络单元 NE 组成 在传输介质上 光纤 微波等 进行同步信息传输 复用 分插和交叉连接的传送网络 它具有全世界统一的网络接点接口 SDH体制有一套标准的信息结构等级 即有一套标准的速率等级 基本的信号传输结构等级是同步传输模块 STM 1 相应的速率是155Mbit s 8 9 270 8000 高等级的数字信号系列例如 622Mbit s STM 4 2 5Gbit s STM 16 等 可通过将低速率等级的信息模块 例如STM 1 通过字节间插同步复接而成 复接的个数是4的倍数 例如 STM 4 4 STM 1 STM 16 4 STM 4 SDH网结构 STM 1帧结构 SDH网路的分层结构 我国SDH基本复用映射结构 SDH的基本网元 分 插复用器 ADM 数字交叉连接设备 DXC SDH 光同步数字传输系统特点 更简单的复用结构 低速SDH信号能直接从高速SDH信号中提取 可兼容北美和欧洲两大PDH体系强大的保护机制SDH对新业务开放 能够承载PDH ATM HDTV MAN等业务 SDH提供TMN 用于集中式网络控制 数字微波 数字微波是一种工作在微波频段的数字无线传输系统 由于微波传输的特性和地球的曲面特性 一条数字微波线路通常是一段一段构成的 每一段均可以看成一个点对点的无线通信系统 数字微波通常采用时分复接技术作为复用技术 有基于PDH和SDH两种 微波的传输特性和中继通信 微波的传输特性 似光性 具有似光波的直线传输特性 极化特性 电磁波在传输过程中 电场和磁场在同一地点随时间t的变化存在某种规律 这种规律称之为极化特性 并规定电场矢量E的方向为极化方向 当电场E的端点随时间变化轨迹是在一条直线上时 称这种极化为线极化 若变化轨迹为园和椭圆时则分别称为园极化和椭圆极化 若线极化的轨迹与地面平行则称为水平极化 若线极化的轨迹与地面垂直则称为垂直极化 数字微波通信中常采用不同的极化方式来解决同频干扰或扩充通信的容量 中继通信 由于是沿直线传播 微波的绕射能力很弱 且在传输中遇到不均匀的介质时 将产生折射和反射现象 因此为了克服地球的凸起和传输过程中的能量损耗 必须采用中继接力的方式 课程内容 通信基本概念传送网支撑网业务网 支撑网 支撑网负责提供业务网正常运行所必须的信令 同步 网络管理 业务管理 运营管理等功能 以提供用户满意的服务 课程内容 支撑网 No 7信令网同步网电信管理网 No 7信令网 对于采用公共信道信令体制的通信网 存在一个逻辑上独立于业务网的信令网 它负责在网络节点之间传送业务相关或不相关的控制信息流 No 7信令是以综合业务数字网为目标而设计的一种国际标准化的 先进的通用公共信道信令系统 是电话网 移动通信网 智能网等多种业务网重要的支撑网之一 什么是信令 我们经常打电话 当拿起送受话器 话机便向交换机发出了摘机信息 紧接着我们就会听到一种连续的 嗡嗡 声 这是交换机发出的 告诉我们可以拨号的信息 当拨通对方后 又会听到 哒 哒 的呼叫对方的声音 这是交换局发出的 告诉我们正在呼叫对方接电话的信息 这里所说的摘机信息 允许拨号的信息 呼叫对方的回铃信息等等 主要用于建立双方的通信关系 我们把用以建立 维持 解除通信关系的这类信息称为信令 电话接续基本信令流程 信令的分类 电话网中的信令 有三种分类方式 按照信令的传送方向来划分 可分为前向信令和后向信令两类 前向信令是指主叫端向被叫端发送的信令 后向信令是指由被叫端向主叫端发送的信令 按照信令的工作范围来划分 可分为用户线信令和局间信令两类 用户线信令也叫用户信令 它是用户和交换局之间传送使用的信令 局间信令是交换机和交换机之间传送使用的信令 在局间中继线上传送 信令包括监视 选择和网络管理三种功能 按照信令传送所使用的信道来划分 可分为随路信令方式和公共信道信令方式两类 后者常称为共路信令方式 信令的传送方式 接续网络 接续网络 处理机 处理机 信令设备 信令设备 随路信令方式 话路 话路 接续网络 接续网络 处理机 处理机 信令设备 信令设备 话路 话路 数据链路 公共信道信令方式 No 7信令的作用和特点 NO 7号信令的基本目标 采用与话路分离的公共信道形式 透明地传送各种用户 交换局 所需的业务信令和其它形式的信息 满足特种业务网和多种业务网的需要 NO 7号信令的优点 增加了信令系统的灵活性信令在信令链路上传送速度快 呼叫建立时间大为缩短具有提供大量信令的潜力 从而适应各种新业务的要求有利于向综合数字网过渡 No 7信令网 NO 7信令网由下列的基本部分组成信令点 SP 信令转接点 STP 连接上述的信令链路 Link 工作方式对应工作方式准对应工作方式 SP 交换网络 SP 交换网络 SP 交换网络 SP 交换网络 STP 信令网的结构 信令网按网络结构的等级可分为无级信令网络和分级信令网两类无级信令网 无级信令网是未引入信令转接点的信令网 在无级网中信令点间都采用直联方式 所有的信令点均处于同一等级级别分级信令网 分级信令网也叫水平分级信令网 是引入信令转接点的信令网二级信令网是采用一级信令转接点的信令网 三级信令网是具有二级信令转接点的信令网 第一级信令转接点称为高级信令转接点 HSTP 或主信令转接点 第二级为低级信令转接点 LSTP 或次信令转接点 STP SP SP LSTP HSTP 信令网连接举例 美国AT T的信令网美国AT T主要经营美国国内长途电信业务 由于信令点的数量较少 小于2000个 因而采用二级信令网 全国划分为10个信令大区 每个信令大区设置两个STP 信令网的结构如图3 6所示 图中只画出了二个大区的网络结构 信令点编码 信令点编码是为了识别信令网中各信令点 含信令转接点 供信令消息在信令网中选择路由使用 由于信令网与话路网是相对独立的网络 因此信令的码与电话网中的电话号簿号码没有直接联系 我国国内信令码编码 全国NO 7信令网的信令点采用统一的24位编码方案 依据我国的实际情况 将编码在结构上分为三级即三个信令区这种编码结构 以我国省 直辖市为单位 个别大城市也列入其内 划分成若干主信令区 每个主信令区再找分成若干信令区 每个分信令区含有若干个信令点 这们每个信令点 信令转接点 的编码由三个部分组成 第一个8it用来识别主信令区 第二个8bit用来识别分信令区 最后一个8bit用来识别各分信令区的信令点 在必要时 一个分信令区编码和信令的编码相互调剂使用 同步网 同步网负责为各种业务网提供定时 它是通信网正常运行的基础 也是保障各种业务网运行质量的重要手段 什么是同步 同步是指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系 也就是它们相对应的有效瞬间以一个平均速率出现 数字通信的同步 是指收 发两端的数码率及各种定时标志都步调一致 不仅要求频率相同 而且要求相位一致 接收端和发送端在时间上的同步是正确接收 识别信息和分出每一路的信息码和信令码的保证数字网中的同步技术有以下几种 接收同步复用同步交换同步 节点时钟设备 分独立型定时供给设备和混合型定时供给设备 独立型节点时钟设备是数字同步网的专用设备 主要包括 铯原子钟 铷原子钟 晶体钟 大楼综合定时系统 BITS 以及由全球定位系统 GPS 组成的定时系统 混合型定时供给设备是指通信设备中的时钟单元 如交换机时钟 数字交叉连接设备时钟等 局内定时分配 BITS跟踪上游时钟信号 并虑除由于传输带来的各种损伤 例如抖动和漂移 能重新产生高质量的定时信号 用此信号同步局内通信设备 一般采用星型结构 信号由2Mb s或2MHz 在实际网络中同类设备可以通过外时钟输入口和输出口相连来传递时钟 也可以提供业务线传递定时 DXC ADM TM 其他设备 ATM交换机 No 7信令设备 交换机 智能网设备 GSM设备 DDN设备 BITS 局间定时分配 局间定时传递采用树状结构 将来自基准钟的定时信号逐级向下传递 上游时钟通过定时信号传递给下游时钟 下游时钟设备提取定时 滤除传输损伤 重新产生高质量信号提供给局内设备并通过定时链路传递给它的下游时钟 目前采取PDH和SDH定时链路 PDH传递同步网定时信号的特点 PDH系统对同步网定时损伤小 适合长距离传递定时 PDH传输网结构多为树型 定时链路的规划设计简单 当定时链路发生故障时 便于定时恢复 SDH由于采用指针调整技术 2Mb s支路信号不适于传递同步网定时 一般采用STM N信号传递定时 网同步技术 网同步技术分准同步和同步 同步又有主从同步和互同步准同步 准同步方式中各交换节点的时钟彼此是独立的 但它们的频率精度要求保持在极窄的频率容差之中 网络接近于同步工作状态 通常称为准同步工作方式 它适合在国际交换节点之间使用 在国内数字通信网中为了提高网同步的可靠性 通常要求在所选用的网同步技术出现故障时利用准同步工作方式过渡 主从同步 主从同步方式是指数字网中所有节点都以一个规定的主从点时钟作为基础 主节点之外的所有节点或者是从直达的数字链路上接收主节点送来的定时基准 然后把节点的本地振荡器相位锁定到所接收的定时基准上 使节点时钟从属于主节点时钟 数字同步网结构 在这种结构的同步网中 存在着多个高精度基准时钟 在基准时钟界面上 需要采取一定的方法对基准时钟进行校验 以保证基准时钟间的同步 常采用的方法为在所有的基准时钟上装配GPS接收机 使所有的基准时钟通过GPS系统跟踪UTC 协调世界时 保持与UTC一致的长期频率准确度 从而达到全网同步运行的目的 全同步网 在全同步方式下 同步网接受一个或几个基准时钟的控制 多基准全同步网 全准同步网 在全准同步方式下 网内的所有时钟都独立运行 不受其他时钟的控制 要求网内各个时钟都具有很高的准确度和稳定度 以保证业务网同步性能 运用较少 电信管理网 国际电信联盟 ITU 提出电信网络管理解决方案 为了解决各个网络系统自建网管中心 相互之间没有信息交流 形成相互分裂的局面 不能适应网络发展需要的问题 使得各个功能管理系统之间能够相互交换网络信息管理 全面协调有效的管理整个电信网络 需要在电信网上再建一个电信管理网络 TMN 将所以的电信网管理系统多纳入这个统一的网路之中 TMN的管理功能 故障管理 对网络运行状态中的故障进行监测包括故障检测 故障诊断和定位 故障恢复 性能管理 对网络的的运行状态进行管理 包括性能监测 性能分析 性能控制 配置管理 对网络中通信设备和设施的变化进行管理 例如通过软件改变电路群的数量和连接 计费管理 采集用户使用网络资源的信息 然后把这些信息存入用户帐目日志以便用户查询 同时把这些信息送到资费管理模块 以便资费管理部分根据预先确定的用户费率计算出费用 安全管理 保护网络资源 使网络资源处于安全运行状态 例如进网安全保护 网络传输信息的安全保护等 课程内容 通信基本概念传送网支撑网业务网 业务网 业务网负责向用户提供各类通信业务 如基本话音 数据 多媒体等 采用不同交换技术的交换节点设备通过传送网互连在一起就形成不同类型的业务网 课程内容 业务网 通信网的交换技术电话网数据网IP网移动通信网 通信网的交换技术 面向连接和无连接 根据网络传递用户信息时预先是否建立源端到目的端的连接 网路使用的交换技术分为面向连接和无连接 使用相应交换技术的网络也称为面向连接型网络和无连接型网络 在面向连接型的网络中两个通信节点间典型的一次数据交换过程包括三个阶段 连接建立 数据传输 连接释放在无连接型的网络中在数据传输前 不需要建立连接 不管是否来自同一数据源 交换节点都将分组看成互不依赖的基本单元 独立处理每个分组 为其寻找最佳转发路由 电路交换 主要特点是在连接建立后 在用户发出通信结束信号前 无论实际有无数据传输 连接链路为该用户专有 只有用户发出明确的通信结束信号 网路才释放被占有的资源 撤销该连接分组交换 特点是数据以分组为单位进行传输 每个分组都由用户信息和控制信息部分组成 采用 存储 转发 方式工作 电话通信网 公用电话交换网 PSTN 是用来进行交互型话音通信开放电话业务的公众网 简称电话网 是世界上发展最早的通信网络 交换机 中继线 用户线 电话机 交换机 电话网的特点 电话网的构成 完整的电话网是由用户终端设备 交换设备和传输系统三部分组成的电话网特点 1 话音业务的特点 a 速率恒定且单一 都为64kb s b 话音对丢失不敏感 c 话音对实时性要去较高 d 话音具有连续性 2 电话网的特点 a 广泛采用同步时分复用方式 提高传输线路的利用率 在复用时 每个用户在一帧中只占有一个固定的时隙 因此带宽固定 b 采用同步时分交换 在交换时直接将一个用户所在的时隙信息同步的交换到对端用户所在时隙中 c 采用面向连接的电路交换方式 为交换的两用户之间建立起一条端到端的连接 在用户信息传输时不需要再进行路由选择和排队过程时延非常小 d 对用户数据透明传输 传统的电话网均采用电路交换技术 电话网又叫做电路交换网 我国电话网结构 我国电话网现目前采用的是三级网结构长途网由一级长途交换中心DC1 二级长途交换中心DC2组成 本地网由端局DL和汇接局Tm组成 长途电话网 本地网 DC1 DC2 端局DL 用户 Tm 国际出口局 长途电话网结构 长途电话网由各城市的长途交换中心 长市中继线和局间长途电路组成 用来疏通各个不同本地网之间的长途话务 长途电话网中的节点是各长途交换局 各长途交换局之间的电路即为长途电路 二级长途网由DC1 DC2两级长途交换中心组成为复合型网络 DC1 DC1 DC1 DC1 DC2 省际平面 省内平面 A省 B省 本地电话网 本地电话网是指在同一长途编号区范围内的所有终端 传输 交换设备的集合 用于疏通本长途编号区范围内任何两个用户间的电话呼叫 本地网可以仅设置端局DL 但一般是由汇接局TM和端局DL构成的两级结构 汇接局为第一级 它与本汇接区内的端局相连 同时与其他汇接局相连 职能是疏通本汇接区内用户的来话和去话业务 也可疏通本汇接区内的长途话务 端局为本地网中的第二级 通过用户线和用户相连 它的职能是疏通本局用户的来话和去话话务 本地电话网网状网结构 DC 其它接入方式 远端模块 PABX 长途网部分 本地网部分 本地电话网二级网结构 远端模块 其它接入方式 DL TM PABX 不同的运营商之间的连接 固定 移动 联通 GW GW GW 其它1 其它2 智能网 智能网是在原有电信网络的基础上 为快速提供新业务而设置的独立于业务的附加网络结构 它可以使得运营商更加有效的开发和控制业务 新业务也可以快速地引入到电信网中 本能够根据用户的需求进行修改和部署 而不再完全依赖设备供应商来提供新业务 智能网的结构和功能 智能网一般由业务交换点 SSP 业务控制点 SCP 信令转接点 STP 智能外设 IP 业务管理系统 SMS 业务生成环境 SCE 等几部分组成 IP SSP 交换机 PABX SCP 数据库 STP SCE SMS 用户终端 No7 No7 No7 No7 智能网业务示意 800号业务 1 SCP 数据库 IP 800 1234567 201 3388 201 3388 3 800 1234567 2 4 SSP 交换机 振铃 No 7 No 7 1 主叫用户拨800号业务号码 800 1234567 2 SSP向SCP查询800号被叫号码 3 SCP向SSP送回译码结果 真正被叫号码 4 连接主 被叫 振铃 数据通信网 一般讲来以传输数据为主的网络称为数据网 数据网可以进行数据交换和远程信息的处理 其交换方式普遍采用存储转发方式的分组交换在数据通信网中主要介绍分组交换网 数字数据网 帧中继网 ATM网 分组交换网 分组交换数据网是采用分组交换技术 给用户提供低速数据业务的数据通信网 什么是分组交换 它的基本思想是把用户要传送的信息分成若干个小的数据块 即分组 这些分组长度较短 并具有统一的格式 每个分组都有一个分组头 包含用于控制和选路的有关信息 这些分组以 存储 转发 的方式在网内传输 即每个交换节点首先对收到的分组进行暂时存储 检测分组传输中有无差错 分析该分组头中有关选路的信息 进行路由选择 并在选择的路由上进行排队 等到有空闲信道时转发给下以个交换节点或用户终端 分组交换的技术特点 1 采用动态统计时分复用 2 存储转发 3差错控制和流量控制 分组交换原理 分组交换机2 分组交换机1 存储器 存储器 存储器 用户A 用户B 用户C 用户D 分组交换机3 C 分组型终端 一般终端 分组拆装设备 PAD 分组传输线路 统计时分复用 在数字传输中 为了提高数字通信线路的利用率 可以采取时分复用方法 而时分复用有同步时分复用和统计时分复用两种分组交换中采取了统计时分复用的概念统计时分复用是根据用户实际需要动态的分配线路资源 因此也叫做动态时分复用或异步时分复用当用户有数据需要传输时 才给他分配资源 若用户暂停发送数据时 就不分配线路资源 线路的传输能力就为其他用户传输更多的数据 它的优点在于获得了较高的信道利用率 缺点是会产生附加的随机时延和丢失数据的可能 原因是因为多个用户同时发送数据 则需要进行竞争排队 引起排队时延 若排队的数据很多 引起缓冲器溢出 则会有部分数据被丢失 统计时分复用原理及和同步时分复用差别 可用时隙 第一个周期 第二个周期 第一个周期 A B C D 至远程技术机 A1 B1 C1 D1 A2 B2 D2 C2 浪费的时隙 同步时分多路复用 第二个周期 统计时分多路复用 数据 地址 分组的传输方式 数据报方式 数据报中每一个分组中都有完整的目的站地址 独立的进行路由选择 同一终端送出的不同分组可以沿不同的路径到达终点 在网络终点 分组的可能不同于发端 需要重新排序 特点是 传送协议简单 传送不需要建立连接 分组到达终点的顺序可能不同于发端 需要重新排队 各分组的传输时延差别可能较大 虚电路方式 虚电路方式是两个用户终端设备在开始相互传输数据之前必须建立一条逻辑上的连接 称为虚电路 一旦这种连接建立以后 用户发送的数据 以分组为单位 将通过该路径按顺序通过网络传送到终点 当通信完成以后 用户发出拆链请求 网络拆除连接 特点是 一次通信具有建立呼叫 数据传输和呼叫清除3个阶段 对于数据量较大的通信 传输效率高 收发之间的路由在数据传送之前已被决定 不必为每个分组选择路由 分组只根据虚电路号就可在网中传输 分组按次序到达接收端 终点不需要对分组重新排序 虚电路方式 终端C 1 2 3 4 6 终端A 1 4 1 4 1 5 终端B 终端D 4 分组交换网的组成 分组交换网的主要功能是转接 传送接入网络的各类计算机和终端的信息 分组交换网由分组交换机 连接这些交换机的链路 分组集中器 含分组拆装设备 网管中心等组成 在数据通信中必不可少的还有通信协议 他是驻留这些设备中的软件 主要是X 25协议 X 25 字符终端 其它分组网 PS PS PS PS PS NMC PDA X 25终端 分组终端PT 分组终端PT X 75 PCE PS 分组交换机 NMC 网络管理中心 PDA 分组拆装设备 PCE 分组集中器 帧中继 由于网络对于带宽的需求 产生了帧中继方案 帧中继是在分组交换网X 25网的基础上去掉了X 25网的分组层 在数据链路层将差错控制移到了智能化的终端上来处理 使网络节点的处理大大简化 提高了网络对信息处理的效率 它是一种快速分组交换 目前提供64kb s 2Mb s的速率 速率上限可以达到 上限可达到50Mb s 帧中继的实质是在X 25的分组交换技术演变的 它只继承了X 25的优点 如统计复用功能 永久虚电路和虚交换等 简化了大量的网络功能 而将保证数据传送的安全性和可靠性的任务委托给用户终端或本地节点机来完成 帧中继是由用户设备与网络设备组成的 前者负责把帧送到帧中继网 后者负责把这些帧送到正确的目的地用户设备 帧中继网络组成 骨干枢纽节点 骨干节点 省内网节点 本地网节点 安需设置的直达电路 数字数据网 DDN DDN向用户提供的是半永久性的数字连接 沿途不需要进行复杂的软件处理 因此时延较小 避免了分组交换网中由于对所传送信息进行存储转发和通信协议处理造成处理速度慢 传输时延大且不固定的缺点 DDN采用数字交叉连接设备 可根据用户的需要 在约定的时间内接通所需带宽的线路 信道容量的分配和接续在计算机的控制之下 具有较大的灵活性 DDN具有的优点 1 DDN是同步数据传输网 不具备交换功能 通过数字交叉连接设备能够提供固定的或半永久性的连接信道 并提供多种速率的接入2 传输速率高 网络时延小 采用同步传送模式的数字时分复用技术 3 网络全透明 DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网 DDN实现的前提是网络的数字话 包括干线 局间中继 用户线之间 DDN系统构成 用户环路 Dso信号 X CONN D0 MUX D1 MUX MJU DCS DTE DSU 通用