第9章 数据通信网

1、第9章 数据通信网 数据通信网概述数据通信网概述9.1 分组交换网分组交换网9.3公共电话网公共电话网9.2帧帧 中中 继继 网网9.4综合业务数字网综合业务数字网ISDNISDN9.59.5ATM ATM 网网9.79.7数字数据网数字数据网DDNDDN9.69.69.1.1 数据通信网的基本概念数据通信网的基本概念 从基本意义上讲，数据通信网是数据通信系统的扩充，或者说是若干个数据通信系统的归并和互联。 数据通信网大致分为以下几个业务网：数字数据网（DDN）、分组交换网（X.25网）、帧中继网、ATM网等。1工作速率 工作速率反映数据通信网的工作速度的快慢。（1）符号速率（2）信息传输速率

2、 信息传输速率，简称传信率，通常记为R。 R = Nlog2m (bit/s)2频带利用率频带利用率 = 符号速率/频带宽度（Baud/Hz）3可靠性可靠性 可靠性可用差错率来表示。 误码（字符、码组）率=（接收出现差错的比特数/总发送的比特）1001数据通信网发展现状 1993年我国建立了第一个公用数据通信网。中国公用计算机互联网（CHINANET即163网）有200多个城市，20多个省市建立了接入网。网络干线速率最高可达到622Mbit/s，国际出口带宽总速率已达到140Mbit/s，网络具有很好的安全性和可扩展性。 中国公用多媒体业务网（169网）骨干网工程已全网投入运营之中，网络干线速

3、率最高可达到 622Mbit/s，可彻底解决网络瓶颈问题，网络将覆盖全国31个省会城市。中国公用电子数据交换网、中国公用传真存储转发网、中国公用电子信箱网、中国公用无线数据网均建立了业务平台，业务发展良好。 2扩大网络建设能力，提高网络覆盖面扩大网络建设能力，提高网络覆盖面（1）多媒体宽带网（2）IP网络（3）提高网络综合能力，完善网络功能9.2 公共n是是基基于于标标准准电电话话线线路路的的电电路路交交换换服服务，务，这这是是一一种种最最普普遍遍的的传传输输服服务，务，往往往往用用来来作作为为连连接接远远程程端端点点的的连连接接方方法，法，比比较较典典型型的的应应用用有有远远程程端端点点和和

4、本本地地LAN之之间间互互连、连、远远程程用用户户拨拨号号上上网网和和用用作作专专用用线线路路的的备备份份线线路。路。类别类别项目项目9.4 帧中继网v9.4.1 帧中继网的功能v局域网间互连帧中继可以应用于银行、大型企业、局域网间互连帧中继可以应用于银行、大型企业、政府部门的总部与及其它地方分支机构的局域网之政府部门的总部与及其它地方分支机构的局域网之间的互连。组建虚拟专用网帧中继只能使用了通信间的互连。组建虚拟专用网帧中继只能使用了通信网络的物理层和链路层的一部分来执行其交换功能，网络的物理层和链路层的一部分来执行其交换功能，有着很高的网络利用率，利用它构成的虚拟专用网，有着很高的网络利用

5、率，利用它构成的虚拟专用网，不但具有高速和高吞吐量其费用也相当低。电子文不但具有高速和高吞吐量其费用也相当低。电子文件传输由于帧中继使用的是虚拟电路，信号通路及件传输由于帧中继使用的是虚拟电路，信号通路及带宽可以动态分配，特别适用于突发性的使用，因带宽可以动态分配，特别适用于突发性的使用，因而它在远程医疗、金融机构及而它在远程医疗、金融机构及CAD/CAM（远程计（远程计算机辅助设计算机辅助设计/计算机辅助生产）的文件传输、计算计算机辅助生产）的文件传输、计算机图象、图表查询等业务方面有着特别好的适用性。机图象、图表查询等业务方面有着特别好的适用性。 v 9.4.2 帧中继网的基本结构和用户接

6、入v 业务应用v （1）局域网互联v （2）图像传输v （3）虚拟专用网9.4.3 帧中继应用9.5 综合业务数字网ISDN 9.5.1 ISDN的概念 是一个数字电话网络国际标准，是一种典型是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。在的电路交换网络系统。在ITU的建议中，的建议中，ISDN是一种在数字电话网是一种在数字电话网IDN的基础上发展的基础上发展起来的通信网络，起来的通信网络，ISDN能够支持多种业务，能够支持多种业务，包括电话业务和非电话业务。包括电话业务和非电话业务。 9.6 数字数据网DDN9.6.1 数字数据网概念及特点 数字数据网（DDN）是利用光纤（或数字

7、微波和卫星）数字传输通道和数字交叉复用节点（智能通信节点）组成的数字数据传输网。 DDN可以看作是采用数字信道来传输信号数字信道来传输信号的数据传输网。DDN可以为用户提供全数字、全透明、高质量的网络来连接、传递各种数据业务；可以为用户提供专用的数字数据传输通道，为用户建立自己的专用数据网提供条件；适用于向用户提供半永久性的数字数据专线（非交换型的、全透明的）电路和各种数据网间高速数据中继链路；利用DDN组建的用户专用网可为用户节约投资、降低日常维护费用，缩短建设的周期等。 DDN主要技术特点如下: DDN是透明的传输网，本身不受任何规程的约束，可以支持数据、语音、图像等多种业务。 DDN是同

8、步数据传输网，不具备交换功能。 传输速率高，网络时延小。 目前有不少国家建立了自己的DDN，向用户提供高质量的端到端的数字型信道传输业务。我国已建立了全国的数字数据骨干网及省市内的数字数据网，与传统的市话专线相比DDN业务具有速率快、误码率低、可靠性高的特点，深受广大用户的青睐。我国数字数据网（CHINADDN）骨干网的网络结构如图9.6-1所示，DDN已从最初提供简单的数据传输服务逐渐拓展到能支持多种业务的增值网。图9.6-1 CHINADDN骨干网的网络结构9.6.2 数字数据网的构成数字数据网的构成 数字数据网由数字通道、网络设备、网络管理系统和本地传输系统组成，结构如图9.6-2所示。

9、 网络管理中心 (Network Manage Center，NMC) 节点(Node) 网络接入单元 (Network Access Unit， NAU) 用户环路 用户环路 图图9.6-2 9.6-2 数字数据网结构示意数字数据网结构示意图图DDN一般不包括交换功能，只采用简单的交叉连接与复用装置，是由DDN节点、数字通道、网管维护系统、网络接入单元和用户设备组成，如图9.6-3所示。图9.6-3 DDN 网络结构 2兆节点：主要执行网络业务的转接功能。其主要有2048Kbit/s数字通道的接口；2048Kbit/s数字通道的交差连接；N64Kbit/s（N=131）复用和交差连接；帧中继

10、业务的转接功能。因此通常认为2兆节点主要提供E1接口；对于N64Kbit/s进行复用和交差连接，起到收集来自不同方向的N64Kbit/s电路，并把它们归并到适当方向的E1输出的作用，或者直接对E1进行交差连接。2兆节点，如图9.6-4所示。图9.6-4兆节点9.6.3 网间连接网间连接1数字数据网与分组交换网的连接数字数据网与分组交换网的连接 分组交换网与DDN的连接并不是中继级的连接，只是在用户信道级的连接。从某种意义上说，DDN只是延伸了用户接入分组交换网的用户线长度。2数字数据网与用户电报网的连接数字数据网与用户电报网的连接 DDN与用户电报网的连接同样是用户信道级在物理及电气特性上的连

11、接。3省级数字数据网与市级数字数据网的省级数字数据网与市级数字数据网的连接连接 本地 DDN (市、县级) 省级 DDN G.703 G.732 X.50 图图9.6-5 9.6-5 省、市数字数据网连接示意省、市数字数据网连接示意图图9.6.4 我国我国DDN规划规划 1规划期限的选择2网络的现状分析及规划3业务量预测4设备配置9.6.5 DDN的应用的应用 DDN克服了数据通信专用链路固定性永久连接的不灵活性和以X.25建议为核心的交换式网络处理速度慢传输时延大等缺点。本节主要概括说明DDN提供的业务、应用及发展。 ChinaDDN以其优质的传输质量、智能化的网络处理及灵活的组网方式，可以

12、向用户提供多种业务，如图所示。 图 DDN提供的业务表表10-1 10-1 数据通信网络性能比较表数据通信网络性能比较表9.7 A种种较较新新型型的的单单元元交交换换技技术，术，同同以以太太网、网、令令牌牌环环网、网、FDDI网网络络等等使使用用可可变变长长度度包包技技术术不不同，同，ATM使使用用53字字节节固固定定长长度度的的单单元元进进行行交交换。换。它它是是一一种种交交换换技技术，术，它它没没有有共共享享介介质质或或包包传传递递带带来来的的延延时，时，非非常常适适合合音音频频和和视视频频数数据据的的传传输。输。9.7.2 ATM型型传传递递方方式式方方法，法，他他建建立立在在异异步步时

13、时分分复复用用的的基基础础上，上，并并使使用用固固定定长长度度的的信信源。源。当当用用户户希希望望通通过过ATM网网络络传传输输数数据据时，时，首首先先通通过过信信令令向向目目的的站站点点提提出出建建立立虚虚连连接接的的请请求，求，同同时时给给出出该该链链接接所所需需的的质质量量参参数。数。若若这这些些要要求求被被满满足，足，则则连连接接建建立，立，发发送送端端得得到到一一个个VPI/VCI。这这时时发发送送端端就就可可以以通通过过这这条条虚虚连连接接将将数数据据发发送送给给接接收收端。端。当当数数据据经经过过ATM交交换换机机时，时，要要进进行行VP、VC交交换，换，这这时，时，信信源源头头中中的的VPI.VCI被被赋赋予予新新值。值。数数据据传传输输结结束束后，后，虚虚连连接接被被拆拆除。除。9.7.3 AT持不同速率的多种媒体业务；n3