通信网数据交换技术PPT学习教案

1、会计学1通信网数据交换技术通信网数据交换技术交换交换网络网络用户接口用户接口中继接口中继接口控制控制单元单元信号信号单元单元中继线中继线用户线用户线（1）建立连接）建立连接（2）维持连接）维持连接（3）拆除连接）拆除连接第1页/共50页线路交换线路交换报文交换报文交换分组交换交换分组交换交换快速分组交换快速分组交换多速率线路交换多速率线路交换快速线路交换快速线路交换存储存储 - 转发转发ATM交换交换电信网交换方式分类电信网交换方式分类 X.25分组网分组网帧中继、帧中继、 SMDS信元交换信元交换第2页/共50页正向证实信号正向证实信号正向拆线信号正向拆线信号 挂挂机机主 叫 挂主 叫 挂机

2、机反向拆线信号反向拆线信号被 叫 挂被 叫 挂机机被叫用户被叫用户主叫用户主叫用户回铃音回铃音取取机机拨号拨号拨号音拨号音占用信号占用信号占用信号占用信号振铃振铃通话通话(信息传送信息传送)连接连接释放释放呼叫呼叫建立建立A局局B局局C局局电路交换电路交换5 .1 线路交换线路交换第3页/共50页5C1C4C3C2C3本地网本地网省中心省中心省间中心省间中心地市中心地市中心县中心县中心长途网长途网AB第4页/共50页6线路交换的主要特点归纳如下：线路交换的主要特点归纳如下：(1) 线路交换是一种实时交换，适用于实时要求高线路交换是一种实时交换，适用于实时要求高的话音通信的话音通信( 全程全程

3、200 ms ) 。 (2) 在通信前要通过呼叫为主、被叫用户建立一条在通信前要通过呼叫为主、被叫用户建立一条物理连接。如果呼叫请求数超过交换网的连接能力物理连接。如果呼叫请求数超过交换网的连接能力(过负荷过负荷)，用户会听到忙音。衡量电话交换服务质量，用户会听到忙音。衡量电话交换服务质量指标之一：呼叫损失率。指标之一：呼叫损失率。(3) 线路交换是预分配带宽，话路接通后，即使无线路交换是预分配带宽，话路接通后，即使无信息传送也信息传送也虚虚占电路，据统计，传送话音时电路利占电路，据统计，传送话音时电路利用率仅为用率仅为36%。(4) 在传送信息时，没有任何差错控制措施，不利在传送信息时，没有

4、任何差错控制措施，不利于传输要求可靠性高的突发性数据业务。于传输要求可靠性高的突发性数据业务。 第5页/共50页7 线路交换网的交换设备可选用程控电话交换线路交换网的交换设备可选用程控电话交换机（数字化）。电话网的设计对象是话音通信，机（数字化）。电话网的设计对象是话音通信，在电话网的数据传输，是电话网的增值业务。在电话网的数据传输，是电话网的增值业务。 计算机在线路交换网上通信：点到点，遵循计算机在线路交换网上通信：点到点，遵循ITU-T的的V系列建议。系列建议。要求通信双方主机的设置一致，如异步串要求通信双方主机的设置一致，如异步串行通信：行通信： 数据速率数据速率 数据位数据位 停止位停

5、止位 校验方式（校验方式（E、O、N）第6页/共50页8（1）空分交换技术）空分交换技术1234A B C D1 B2 A3 D4 CSpace Division Switching第7页/共50页9（2）时分交换技术时分交换技术Time Division Switching控制单元控制单元123n交换网络交换网络时段（时隙，时段（时隙，Time Slot)交换交换时段时间的定义：时段时间的定义： 数据传输时间数据传输时间+总线上从头至尾的传播时间。总线上从头至尾的传播时间。 总线速率（背板）要求高。例：总线速率（背板）要求高。例： 19 .2 kbps 的的100条全双工线路，总线速率条全双

6、工线路，总线速率1.92 Mbps。TDM总线交换机制：总线上速率决定了同时可通信数。总线交换机制：总线上速率决定了同时可通信数。第8页/共50页t用户电报机用户电报机B用户电报机用户电报机AA局局B局局C局局M1M1M1M1传播时延传播时延传输时延传输时延存储存储 / 处理时延处理时延5.2 报文交换报文交换存储存储-转发转发第9页/共50页11报文格式报文格式起始标志 信息开始 源节点 目的节点 控制信息 报文编号 信息头正文 报文结束 误码检测信息尾 信息头 报文编号 肯定或否定回答 信息尾第10页/共50页12国际航空电信组织的全球联机定票网络（国际航空电信组织的全球联机定票网络（SI

7、TA）报文交换报文交换以电报为单位采用存储以电报为单位采用存储转发形式，排转发形式，排 队，选一合适的链路转发。后面的报文以同样的队，选一合适的链路转发。后面的报文以同样的路径传输。路径传输。1）排队论）排队论2） SITA设四级优先权（特急、紧急、普通、非紧急）设四级优先权（特急、紧急、普通、非紧急）第11页/共50页13第12页/共50页14第13页/共50页15(1) 交换节点采用存储交换节点采用存储 / 转发方式对每份报转发方式对每份报文完整地加以处理；文完整地加以处理；(2) 每份报文中含有报头，必须包含收、发每份报文中含有报头，必须包含收、发双方的地址，以便交换节点进行路由选择双方

8、的地址，以便交换节点进行路由选择；(3) 报文交换可进行速率、码型的变换，具报文交换可进行速率、码型的变换，具有差错控制措施，便于一对多地址传送报有差错控制措施，便于一对多地址传送报文，过负荷时将会导致报文延迟。文，过负荷时将会导致报文延迟。 报文交换特点：报文交换特点：第14页/共50页主机A主机B主机C链路P5P6P4P3P2P1PSEaPSEbPSEcP2P1报文报文第15页/共50页17分组交换特点：分组交换特点：第16页/共50页18分组交换机缺点：分组交换机缺点：第17页/共50页计算机计算机DTE B释放指示分组释放指示分组呼叫请求分组呼叫请求分组呼叫连通分组呼叫连通分组呼叫接受

9、分组呼叫接受分组入呼叫分组入呼叫分组P3P1传播时延传播时延传输时延传输时延存储存储 / 处理时延处理时延计算机计算机DTE AA局局DCEB局局DCEC局局DCEP2呼呼叫叫建建立立释放请求分组释放请求分组DCE释放证实分组释放证实分组DTE释放证实分组释放证实分组连连接接释释放放数数据据传传输输t1. 虚电路方式分组交换虚电路方式分组交换第18页/共50页20第19页/共50页P3P1计算机计算机B计算机计算机AA局局B局局C局局传播时延传播时延传输时延传输时延存储存储 / 处理时延处理时延P2t2. 数据报方式分组交换数据报方式分组交换第20页/共50页22信息接口处理机第21页/共50

10、页23虚电路虚电路数据报数据报目标地址建立连接时需要每个分组都需要初始化设置需要不需要分组顺序通信子网负责通信子网不负责差错控制通信子网负责，对主机透明主机负责流量控制通信子网提供网络层不提供连接建立和释放需要不需要第22页/共50页24电路交换电路交换报文交换报文交换分组交换分组交换能否进行实时通信线路接通后可实时会话式通信存储-转发不可准实时会话式通信存储-转发，可准实时会话式通信网络传递时延小，但建立呼叫有一定时延大，变化范围也大小线路利用率断续或短信息 低高高速率与电码变换不能能能差错控制功能没有可有有传输路由不变每一报文传递中不变可变网络过载影响呼损率增加时延增加，可阻塞有流控时，可

11、在一定时延下防止阻塞计费方式距离与时间字符与时间字节或分组数第23页/共50页25第24页/共50页DCEX.25X.25P_DTEP_DTEVCVCP_DTEDCEDCEPSPDN12分组级帧级物理级分组级帧级物理级LAPB接口逻辑信道高层DTE DCETPDUHF A CIFCS FD比特流321第25页/共50页27FVC 分类：永久虚电路（分类：永久虚电路（PVC）或交换虚电路（或交换虚电路（SVC）。）。F每条每条VC（虚电路）是由虚电路）是由LCN（逻辑信道号）来逻辑信道号）来加以识别；支持全双工通信。加以识别；支持全双工通信。FX.25建议建议：一个一个DTE在在DTE-DCE链

12、路上可建立链路上可建立212=4096条条VC（LCGN+LCN）多路复用多路复用。X.25接入接入“管道管道(pipe)”含有限的总容含有限的总容量量每个独立每个独立VC有限定的容量有限定的容量第26页/共50页28Router分组交换网分组交换网LCN =64LCN=74RouterRouterACBLCN =91LCN =401LCN =96LCN =261LCN =400LCN =90LCN =95LCN =260LCN号仅有本地意义号仅有本地意义第27页/共50页29第28页/共50页30帧中继起初由帧中继起初由AT&T作为作为N_ISDN的帧方的帧方式的承载业务提出来。其产

13、生的技术背景是：式的承载业务提出来。其产生的技术背景是： 传输网络的数字化和传输介质光纤化，传输误传输网络的数字化和传输介质光纤化，传输误码率比以往模拟网的要小很多；码率比以往模拟网的要小很多； 用户终端设备的处理能力大为提高。用户终端设备的处理能力大为提高。 第29页/共50页31（2）传送的基本单元为帧，帧的长度可变的，）传送的基本单元为帧，帧的长度可变的，最大长度允许最大长度允许1600字节，要比字节，要比X.25网的缺省分网的缺省分组组128字节长，特别适合于封装局域网的数据单字节长，特别适合于封装局域网的数据单元，减少了分段与重组的处理开销。元，减少了分段与重组的处理开销。 第30页

14、/共50页32（4）帧中继技术提供了一套有效的带宽管理和）帧中继技术提供了一套有效的带宽管理和阻塞控制机制，使用户能合理传送超出约定带宽阻塞控制机制，使用户能合理传送超出约定带宽的突发性数据，充分利用网络资源。的突发性数据，充分利用网络资源。第31页/共50页33第32页/共50页34Q.931或I.451Q.922或I.441I.430或 I.431Q.922的核心功能用户可选 的终端功能Q.931或I.451Q.922或I.441I.430或 I.431Q.922的核心功能C平面C平面U平面U平面1. 帧中继体系结构帧中继体系结构第33页/共50页35第34页/共50页362. 帧中继的帧

15、格式帧中继的帧格式FFACIFCSDLCI (高阶比特高阶比特 )DLCI ( 低低 )C/R EADE EAFECNBECN8 7 6 5 4 3 2 1EA = 0EA = 1FFAIFCSQ .922核核心心LAPF第35页/共50页37X.25源点源点终点终点12345786F R源点源点终点终点12345786X.25与帧中继的操作方式：与帧中继的操作方式：第36页/共50页38第37页/共50页393. 帧中继的应用帧中继的应用第38页/共50页405.6.1 ATM技术背景技术背景第39页/共50页41第40页/共50页425.6. 2 ATM的基本概念的基本概念第41页/共50

16、页43UNINNIUNINNINNINNI接入交换机接入交换机 ATM交换机 ATM交换机 ATM网UNI: use-net interfaceNNI: net-net interface ATM终端 ATM终端第42页/共50页442. ATM原理原理ATM本质上是一种快速分组交换模式本质上是一种快速分组交换模式,它将话音、数据及图象等所有的数字信息分解成长度一定的数据块，并在各数据块前装配地址、丢失优先级等控制信息构成信元；它将话音、数据及图象等所有的数字信息分解成长度一定的数据块，并在各数据块前装配地址、丢失优先级等控制信息构成信元；空信元以一定的速率发送，只要获得空信元就可插入信息发送

17、。因信息插入位置无周期性，故称这种传送方式为空信元以一定的速率发送，只要获得空信元就可插入信息发送。因信息插入位置无周期性，故称这种传送方式为异步传输模式异步传输模式；因需要排队等待空信元到来才能发信息，故因需要排队等待空信元到来才能发信息，故ATM交换是一种以信元为单位的存储交换是一种以信元为单位的存储-转发方式，又称为转发方式，又称为信元交换信元交换；信元长度为信元长度为53字节字节，信头占，信头占5个字节，信息域占个字节，信息域占48个字节；个字节；第43页/共50页45High levelHigh levelATM AAL I . 362/363ATM Layer I . 361Physical LayerU_PlaneC_PlaneManagement PlanePlane ManagementLayerManagement3. ATM层次模型和信元格式层次模型和信元格式(1)ATM层次模型层次模型第44页/共50页46GFC/VPI VPI VPI VCI VCIVCIPTCLP HECPAYLOAD1234548字节字节(2)