現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)結(jié)課論文

1、huanghe s&t college現(xiàn)代通信基礎(chǔ)結(jié)課論文姓名學(xué)號班級選題章節(jié)第九章分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)是電路文交換網(wǎng)之后一種新型交換網(wǎng)絡(luò)，它主要用于數(shù)據(jù)通信分組交換網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)網(wǎng)，利用其網(wǎng)絡(luò)平臺對以開發(fā)各種增值業(yè)務(wù)，如：電子信 箱、電了數(shù)據(jù)交換、可視圖文、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)庫檢索。分組交換網(wǎng)的突出優(yōu)點是可以在一條電路上同時開放多條虛電路，為多個用戶同時使用, 網(wǎng)絡(luò)貝有動態(tài)路由功能和先進(jìn)的誤碼糾錯功能，網(wǎng)絡(luò)性能最佳。中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)是 中國電信經(jīng)營的全國性分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)己直接覆蓋到全部地市和絕大部分縣城，通過 電話網(wǎng)可以覆蓋到電話網(wǎng)通達(dá)的所有城市，用戶可就近以專線或電

2、話撥號方式入網(wǎng)，使川分 組交換業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成數(shù)搖站數(shù)據(jù)站廠廠入數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口接口計算機系統(tǒng)輸入輸出設(shè)備佶輸控數(shù)ig電 路終接 設(shè)備傳輸信道電接ig終備 數(shù)路設(shè)dte ji dcedce ! dtejl數(shù)據(jù)電路!l!數(shù) ig 鏈路:ji1數(shù)據(jù)終端設(shè)備（dte）dte,從簡單的數(shù)據(jù)終端到復(fù)雜的屮心計算機均稱為dte, 般指pc或10設(shè)備。通常， 一次從主機叫dte到被叫dte的通信，需要經(jīng)過交換機才能完成。dte功能：（1）輸入/輸出 功能，是把人們可以識別的數(shù)據(jù)變成計算機能夠處理的二進(jìn)制信息，再把計算機處理的結(jié)果 變換成人們可以識別的信息。（2）傳輸控制功能，冇傳輸控制器和通信控

3、制器按雙方預(yù)先約 定的傳輸控制規(guī)程，完成通信線路的控制，收發(fā)雙方信號的同步，工作方式的選擇，傳輸差 錯的檢測和校正，數(shù)據(jù)流量的控制等。2. 數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備（dce）dce有數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備和傳輸信道組成。對模擬傳輸信道而言,dce為頻帶modem設(shè)備, 用來完成數(shù)據(jù)信號與模擬信號的轉(zhuǎn)換；対數(shù)字傳輸信號而言，dce為基帶modem設(shè)備，用來 完成時鐘提取，機內(nèi)碼與線路碼的轉(zhuǎn)換以及信道特性的均衡等工作。3. 傳輸信道傳輸信道通常由通信子網(wǎng)來提供，通信了網(wǎng)由節(jié)點交換機與連接它們的鏈路組成，可分 為模擬與數(shù)字兩種。dce與傳輸信道一起構(gòu)成數(shù)據(jù)電路。數(shù)據(jù)電路加上兩端的傳輸控制器和 通信控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)鏈

4、路。4. 數(shù)據(jù)傳輸方式（1）杲步傳輸方式（2）同步傳輸方式（3）并行傳輸方式（4）串行傳 輸方式。特點分組交換網(wǎng)具有如下特點：（1）分組交換具有多邏輯信道的能力，故屮繼線的電路利川率高；(2) 可實現(xiàn)分組交換網(wǎng)上的不同碼型、速率和規(guī)程z間的終端互通；(3) 由于分組交換具冇差錯檢測和糾正的能力，故電路傳送的誤碼率極??；(4) 分組交換的網(wǎng)絡(luò)管理功能強。(5) 傳輸質(zhì)量高。(6) 可靠性高具有動態(tài)路迂回功能，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，只要還有一條通信路由，交換機就 可選擇無故障的路由傳輸分組。(7) 線路利用率高通信網(wǎng)絡(luò)資源釆用統(tǒng)計吋分復(fù)用?？梢赃M(jìn)行速率、碼型、規(guī)程的轉(zhuǎn)換，允許不同類型、不同速率、不同編碼

5、格式和不同 通信規(guī)程的終端之間互相通信，可采用流量控制措施。分組交換分組是由分組頭和其后的用戶數(shù)據(jù)部分組成的。分組頭包含接收地址和控制信息，其長 度為3-10b,用八數(shù)據(jù)部分長度是固定的，平均為128b,最長不超過256b。這里有一個問 題需耍說明：同一分組網(wǎng)內(nèi)分紐長度是固定的，而不同分紐網(wǎng)分組長度可以不同。分組交換: 路山選擇確定了輸出端口和下一個節(jié)點后，必須使用交換技術(shù)將分組從輸入端口傳送到輸出 端口，實現(xiàn)輸送比特通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。分組交換技術(shù)是在計算機技術(shù)發(fā)展到一定程度，人們除了打電話直接溝通，通過計算機 和終端實現(xiàn)計算機與計算機z間的通信，在傳輸線路質(zhì)量不高、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段述鮫單一的時 況下

6、，應(yīng)運而生的一種交換技術(shù)。分組交換也稱包交換，它是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成多個更小的等長部分，每個部分叫 做一個數(shù)據(jù)段。在每個數(shù)據(jù)段的前面加上一些必要的控制信息組成的首部，就構(gòu)成了一個分 組。首部用以指明該分組發(fā)往何地址，然后山交換機根據(jù)毎個分組的地址標(biāo)志，將他們轉(zhuǎn)發(fā) 至目的地，這一過程稱為分組交換。進(jìn)行分紐交換的通信網(wǎng)稱為分紐交換網(wǎng)。分組交換實質(zhì) 上是在“存儲一轉(zhuǎn)發(fā)”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。在分組交換方式小，由于能夠以分組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的新存交換，經(jīng)交換機處理后，很容 易地實現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間通信。分組交換是一種存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，它將用戶的報文劃分成一定長度的分

7、紐，以分組為存 儲轉(zhuǎn)發(fā)，因此，它比電路交換的利用率高，比報文交換的吋延要小，而貝有實吋通信的能力。 分組交換利用統(tǒng)計時分復(fù)用原理，將一條數(shù)據(jù)鏈路復(fù)用成多個邏輯信道，最終構(gòu)成一條主叫、 被叫用戶之間的信息傳送通路，稱之為虛電路(v. c)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分組傳送。分組交換是為適應(yīng)計算機通信而發(fā)展起來的一種先進(jìn)通信手段，它以cctttx. 25建議為 基礎(chǔ)，可以滿足不同速率、不同型號終端與終端、終端與計算機、計算機與計算機間以及局 域網(wǎng)間的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源共享?；緲I(yè)務(wù)分組交換的基本業(yè)務(wù)有交換虛電路(svc)和永久虛電路(pvc)兩種。分組交換網(wǎng)交換虛電路如同電話電路一樣,即兩個數(shù)據(jù)終端要通信時先用

8、呼叫程序建立電路(即虛電 路)，然后發(fā)送數(shù)據(jù)，通信結(jié)束后用拆線程序拆除虛電路。永久虛電路如同專線一樣，在分組 網(wǎng)內(nèi)兩個終端z間在中請合同期間提供永久邏輯連接，無需呼叫建立打拆線程序，在數(shù)據(jù)傳 輸階段，與交換虛電路相同。分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)是由分組交換機、網(wǎng)路管理屮心、遠(yuǎn)程集屮器、分紐裝拆設(shè)備以及傳輸 設(shè)備等組成。(1) 分組交換機實現(xiàn)數(shù)據(jù)終端與交換機z間的接口協(xié)議(x25),交換機z間的信令協(xié)議 (如x75或內(nèi)部協(xié)議)，并以分組方式的存儲轉(zhuǎn)發(fā)、提供分組網(wǎng)服務(wù)的支持，與網(wǎng)路管理中 心協(xié)同完成路由選擇、監(jiān)測、計費、控制等。根據(jù)分組交換機在網(wǎng)絡(luò)中的地位，分為轉(zhuǎn)接交 換機和木地交換機兩種；(2) 網(wǎng)路管理屮

9、心(nmc)與分組交換機共同協(xié)作保證網(wǎng)路正常運行。其主要功能有網(wǎng)路管 理、用戶管理、測量管理、計費管理、運行及維護管理、路由管理、搜集網(wǎng)路統(tǒng)計信息以及 必要的控制功能等等，是全網(wǎng)管理的核心；(3) 分組裝拆設(shè)備(pad)的主要功能是把普通字符終端的非分紐格式轉(zhuǎn)換成分組格式，并 把各終端的數(shù)據(jù)流纟r成分纟r,在集合信道上以分纟fl交織復(fù)用，對方再將收到的分組格式作和 反方向的轉(zhuǎn)換。(4) 遠(yuǎn)程集中器的功能類似于分組交換機，通常含有pad的功能，它只與一個分組交換機 相連，無路由功能，使用在用戶比較集中的地區(qū)，一般裝在電信部門。分組交換的優(yōu)缺點1. 分組交換的優(yōu)點：(1) 線路利用率較高。分組交換

10、在線路上采用動態(tài)統(tǒng)計時分復(fù)用的技術(shù)傳送各個分組，因 此提高了傳輸介質(zhì)(包括用戶線和中繼線)的利用率(2) 界種終端通信。由于采用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)方式，不需耍建立端到端的物理連接，因此不必 像電路交換屮那樣，通信雙方的終端必須具有同樣的速率和控制規(guī)程。(3) 數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量好、可靠性高。每個分組在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的屮繼線和用戶線上傳輸時，可以逐 段獨立地進(jìn)行差錯控制和流量控制，因而網(wǎng)內(nèi)全程的誤碼率在10-11以下，提高了傳送質(zhì)量 且可靠性較高(4) 負(fù)荷控制。分組交換網(wǎng)屮進(jìn)行了逐段的流量控制，因此可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有無過負(fù)荷。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)屮的通信量非常人時，網(wǎng)絡(luò)將拒絕接受更多的連接請求，以使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷逐漸減輕。(5) 經(jīng)

11、濟性好。分組交換網(wǎng)是以分組為單元在交換機內(nèi)進(jìn)行存儲和處理的，因而有利于降 低網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的費用，提高交換機的處理能力。2. 分組交換的缺點：(1) 信息傳送吋延大。山于采用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)方式處理分組，分組在每個節(jié)點機內(nèi)都要經(jīng)歷 存儲、排隊、轉(zhuǎn)發(fā)的過程，因此分組穿過網(wǎng)絡(luò)的平均時延可達(dá)兒百毫秒。h前各公用分組交 換網(wǎng)的平均時延一般都在數(shù)百毫秒，而且各個分組的時延具有離散性。(2) 用八的信息被分成了多個分組，每個分組附加的分組頭都需要交換機進(jìn)行分析處理， 從而增加了開銷，因此，分組交換適宜于計算機通信等突發(fā)性或斷續(xù)性業(yè)務(wù)的需求，而不適 合于在實時性要求高、信息蜃人的環(huán)境中應(yīng)用。(3) 分組交換技術(shù)的協(xié)議和

12、控制比較復(fù)雜，如我們前面提到的逐段鏈路的流最控制，差錯 控制，還有代碼、速率的變換方法和接口，網(wǎng)絡(luò)的管理和控制的智能化等。課后習(xí)題1.簡述公川數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的基本構(gòu)成和功能，它和pstn最大的區(qū)別有哪些? 答：公用分組數(shù)據(jù)網(wǎng)匯接點由一個大容量的交換機組成，通常釆用兩極結(jié)構(gòu)，根據(jù)業(yè)務(wù)流量、 流向和地區(qū)設(shè)立一級和二級交換中心。一級中心z間是網(wǎng)狀網(wǎng)，以及中心至所屬的二級中心 之間為星形結(jié)構(gòu)，同一個一級中心所屬的二級中心之間采用不完全的網(wǎng)狀網(wǎng)。一級交換中心 相互連接構(gòu)成的網(wǎng)稱為骨干網(wǎng)，一般設(shè)在大、中城市，采用全連通或不完全網(wǎng)狀的分布式結(jié) 構(gòu)。二級為省級匯接點，二級交換中心一般設(shè)在中、小城市，由于中、小城市

13、之間業(yè)務(wù)量一 般較少，而它與大城市z間業(yè)務(wù)量一般較多，所以它們z間一般采用形狀結(jié)構(gòu)，必要時采用 不完全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。分組交換網(wǎng)冇以下特點：電路利用率高，分組交換方式中數(shù)據(jù)報被分為若干分紐，以存儲- 轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換處理，采用虛電路復(fù)用方式可以充分利川空閑電路，提高電路利用率。%1 可在不同終端之間通信，分組交換機的存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式，可以把不同終端送岀的報文變成對 方終端能接受的方式，以實現(xiàn)不同速率、不同編碼方式、不同同步方式以及不同傳輸規(guī)程z 間的數(shù)據(jù)通信。%1 傳輸質(zhì)量高：分組交換機之間，在傳送每一個分組時，都進(jìn)行差錯檢查，一旦發(fā)現(xiàn)差錯， 立即要求發(fā)端重發(fā)。對于分組型終端，在用戶線上進(jìn)行差錯檢查

14、。%1 適合傳送短保文，由于分割成許多分組，每個分組都有標(biāo)明接受終端地址等報頭，有占用 一些“開銷”，因而分組交換最適于傳送短報文，這樣可以充分發(fā)揮這種交換方式的特點。3. 說明虛電路和邏輯信道的關(guān)系。答：虛電路和邏輯信道的關(guān)系：虛電路是在主叫dte和被叫dte之間建立的一種邏輯連接， 主叫和被叫的任何一方在任何時候都可以通過這種連接發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，但是虛電路并不獨 占線路和交換機的資源。在一條物理線路上可以通過許多條虛電路，當(dāng)某一條虛電路沒有數(shù) 據(jù)要傳輸時，線路的傳輸能力可以為其他虛電路服務(wù)。同樣交換機的處理能力也可以用于為 其他的虛電路服務(wù)。因此，線路和交換機的資源可以得到充分利用。二者區(qū)

15、別：虛電路是主叫dte和被叫dte之間建立的虛連接，而邏輯倍道是在dte-dce接口 或網(wǎng)內(nèi)中繼線上分配的，代表子信道的一種編號資源，-條虛電路是由多個邏輯信道連接而成的。每一條線路的邏輯信道號的分配是獨立進(jìn)行的。4. 簡述x. 25協(xié)議物理層、鏈路層和分組層的功能。答：x. 25的物理層定義了 dte和dce z間的電氣接口和建立物理的信息通路的傳輸過程，物 理層就像一條傳輸信息的管道，它不執(zhí)行重要的控制功能。x. 25的鏈路層規(guī)定dte和dce之間的線路上交換分組的過程，功能為：在dte和dce之間有 效的傳輸數(shù)據(jù)；確保接收器和發(fā)送器之間信息同步；檢測和糾正闡述中產(chǎn)牛的差錯；識別并 向高層

16、協(xié)議報告規(guī)程性錯誤；向分組層通知鏈路層的狀態(tài)。x. 25分組層功能：為每個呼叫用戶提供一個邏輯信道（呼叫指一定通信過程）；通過邏輯信 道號（lcn）來區(qū)分每個用戶呼叫有關(guān)的分組；為每個用戶的呼叫連接提供有效地分組傳輸, 包括順序序號、分組的確認(rèn)和流量的控制；提供交換虛電路（svc）和永久虛電路（pvc）的 連接；提供建立和清除交換虛電路連接的方法；檢測和恢復(fù)分組層的差錯。6. 為什么說“幀中繼是分組交換的改進(jìn)方式” ？答：分組交換由于受到x. 25網(wǎng)絡(luò)體系的限制，不能很好的提供高速的服務(wù)。因此人們在x. 25 的基礎(chǔ)上研究出了幀中繼。幀中繼乂稱快速分組交換，幀中繼網(wǎng)絡(luò)本身不執(zhí)行數(shù)據(jù)流控制、 差錯檢驗和校正等，而把它們交給由端到端操作的更高層協(xié)議去執(zhí)行。這樣，數(shù)據(jù)傳輸和交 換速度都人人高于x. 25的分纟fl交換網(wǎng)。幀屮繼的開發(fā)滿足了局域網(wǎng)的互聯(lián)所需