1、第九章 高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng),結(jié)束放映,學(xué)習(xí)目錄,學(xué)習(xí)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?jǐn)?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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)目錄,返回,9.1 數(shù)字?jǐn)?shù)

2、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?jǐn)?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(jī)技術(shù)、光纖通信技術(shù)、數(shù)字交叉連接技術(shù)等有機(jī)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(kuò)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(diǎn) 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(diǎn),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

3、、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(yùn)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(diǎn),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(diǎn) 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(yùn)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

4、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

5、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(diǎn)。,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(diǎn)交換機(jī)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(diǎn), 幀中繼能為用戶提供簡單的標(biāo)準(zhǔn)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

6、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(kuò)展位（EA） 前向顯示擁塞通知（FECN）、后向顯示擁塞通知（BECN） 丟棄標(biāo)識位（DE）、數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)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(jìn)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(diǎn)劃分為一個分區(qū)，并設(shè)置相對獨(dú)立的管理機(jī)構(gòu)，對分區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)流量及

7、各種資源進(jìn)行管理。分區(qū)內(nèi)各個節(jié)點(diǎn)共享分區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源，分區(qū)之間相對獨(dú)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(jī)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(shí)現(xiàn)了傳輸和交換的綜合，也實(shí)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 I

8、SDN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(biāo)準(zhǔn)多用途用戶/網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi) 。,ISDN的特點(diǎn),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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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)

9、備（TE）,ISDN的標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn),R：非ISDN終端TE2與終端適配器TA之間的連接參考點(diǎn)； S：終端與網(wǎng)絡(luò)之間的參考點(diǎn)， 即TE1或NT2之間的連接參考點(diǎn)； T：網(wǎng)絡(luò)用戶端與傳送端之間的參考點(diǎn)， 即NT1與NT2之間的連接參考點(diǎn)； U：網(wǎng)絡(luò)終端接入傳輸線路接口參考點(diǎn)， 即NT1與線路終端LT之間的連接參考點(diǎn)； V：用戶環(huán)路傳送端與交換設(shè)備之間的參考點(diǎn)， 即LT與ET之間的連接點(diǎn) 。,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

10、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

11、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nB+mH0+D （6m+n23,m0,n0）,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

12、/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(diǎn)標(biāo)識符 C/R：命令/應(yīng)答位 EA：地址字段擴(kuò)展位 TEL：終端結(jié)束點(diǎn)標(biāo)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

13、釋放進(jìn)行控制,其中詳細(xì)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(dú)立向用戶提供，它必須隨基本通信業(yè)務(wù)一起提供,補(bǔ)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(jìn)步的驅(qū)動下，在綜合業(yè)務(wù)

14、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(shí)現(xiàn)B-ISDN的主要技術(shù),光交換技術(shù) ATM技術(shù),實(shí)現(xiàn)B-ISDN的主要技術(shù),可以實(shí)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

15、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(dāng)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

16、模型,重疊模型 集成模型,IP over ATM的優(yōu)點(diǎn),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)據(jù)傳輸（IP Over ATM） 基于ATM的多協(xié)議傳輸（MPOA）,9.5.1 高速IP傳輸,基于SDH的IP傳輸（IP Over SDH）,IP Over SDH協(xié)議參考模型及與OSI、IPOA的對比,9.5.1 高速IP傳輸,IP Over SDH的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖,ADM：分插復(fù)用器 LT：線路終端 NMS：網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)用器 XC：交叉連接 OC/32:STM-1 OC-12:STM-4 OC-48:STM-16,9.5.1 高速IP傳輸,基于WDM的IP傳輸（IP Over WDM）,由高性能的WDM設(shè)備，快速路由交換機(jī)組成 利用波分復(fù)用技術(shù)，將IP數(shù)據(jù)包直接放在光路上傳輸 光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)：