現(xiàn)代通信原理第4章

1、第四章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)4.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述 4.1.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的基本概念n 一般地，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)被劃分為兩個部分：一般地，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)被劃分為兩個部分：通信子網(wǎng)和本地網(wǎng)。通信子網(wǎng)和本地網(wǎng)。n 通信子網(wǎng)具備傳輸和交換功能，它是在原通信子網(wǎng)具備傳輸和交換功能，它是在原有通信網(wǎng)傳輸鏈路上加裝了專用于數(shù)據(jù)交換或有通信網(wǎng)傳輸鏈路上加裝了專用于數(shù)據(jù)交換或連接的節(jié)點交換機，從而構(gòu)成了專門處理數(shù)據(jù)連接的節(jié)點交換機，從而構(gòu)成了專門處理數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。信息的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。n 本地網(wǎng)是由一些數(shù)據(jù)通信專用設(shè)備如集線本地網(wǎng)是由一些數(shù)據(jù)通信專用設(shè)備如集線器、復(fù)用器等以及一些專用接口組成，一般本器、復(fù)用器等

2、以及一些專用接口組成，一般本地網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)經(jīng)由主機送往各節(jié)點交換地網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)經(jīng)由主機送往各節(jié)點交換機。機。 按照現(xiàn)代通信的定義，凡是在終端以編碼方式表示信息，并用脈沖形式在信道上傳送信息的通信都叫做數(shù)據(jù)通信。 現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信就是為計算機之間以及計算機和各種終端之間提供傳輸、交換信息的手段。叢廣義而言，數(shù)據(jù)通信也就是計算機通信。n與電話通信相比，數(shù)據(jù)通信有如下特點：與電話通信相比，數(shù)據(jù)通信有如下特點：n（1）數(shù)據(jù)通信是人）數(shù)據(jù)通信是人-機或機機或機-機通信，計算機通信，計算機直接參與通信。這是數(shù)據(jù)通信的重要特征。機直接參與通信。這是數(shù)據(jù)通信的重要特征。n（2）數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求

3、高。）數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性要求高。n（3）傳輸速率高，要求接續(xù)和傳輸響應(yīng)時）傳輸速率高，要求接續(xù)和傳輸響應(yīng)時間快。間快。n（4）通信持續(xù)時間差異大。）通信持續(xù)時間差異大。 4.1.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的分類n數(shù)據(jù)通信網(wǎng)大致分為以下幾個業(yè)務(wù)網(wǎng)：數(shù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)大致分為以下幾個業(yè)務(wù)網(wǎng)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、）、分組交換網(wǎng)（分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)）、網(wǎng)）、幀中繼網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、ATM網(wǎng)等。網(wǎng)等。nDDN網(wǎng)是利用數(shù)字信道提供半永久性連接網(wǎng)是利用數(shù)字信道提供半永久性連接電路傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸網(wǎng)。它向用戶提電路傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸網(wǎng)。它向用戶提供專用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道，為用戶建立專用供專用的數(shù)字?jǐn)?shù)

4、據(jù)傳輸信道，為用戶建立專用數(shù)據(jù)網(wǎng)提供條件。數(shù)據(jù)網(wǎng)提供條件。n分組交換網(wǎng)（分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)）吸收了電路交換低網(wǎng)）吸收了電路交換低時延及電報交換的路由選擇自由的優(yōu)點，是一時延及電報交換的路由選擇自由的優(yōu)點，是一種數(shù)據(jù)傳輸可靠性較高的數(shù)據(jù)通信方式。它能種數(shù)據(jù)傳輸可靠性較高的數(shù)據(jù)通信方式。它能夠向用戶提供不同速率、代碼及通信規(guī)程的接夠向用戶提供不同速率、代碼及通信規(guī)程的接入，接口規(guī)程采用入，接口規(guī)程采用X.25協(xié)議。協(xié)議。n幀中繼網(wǎng)采用的是快速分組交換技術(shù)，它幀中繼網(wǎng)采用的是快速分組交換技術(shù)，它是在數(shù)字光纖線路代替模擬線路、用戶終端日是在數(shù)字光纖線路代替模擬線路、用戶終端日益智能化的基礎(chǔ)上發(fā)展起

5、來的。幀中繼網(wǎng)只完益智能化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。幀中繼網(wǎng)只完成成OSI物理層和數(shù)據(jù)鏈路層核心層的功能，不物理層和數(shù)據(jù)鏈路層核心層的功能，不負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的糾錯、重發(fā)、流量控制等，因此網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的糾錯、重發(fā)、流量控制等，因此網(wǎng)絡(luò)吞吐量高、傳輸時延低，是非常經(jīng)濟(jì)的用戶絡(luò)吞吐量高、傳輸時延低，是非常經(jīng)濟(jì)的用戶寬帶業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，常作為幀中繼網(wǎng)的中繼網(wǎng)使寬帶業(yè)務(wù)接入網(wǎng)，常作為幀中繼網(wǎng)的中繼網(wǎng)使用。用。n異步傳送模式（異步傳送模式（ATM）是一種用于寬帶網(wǎng)是一種用于寬帶網(wǎng)內(nèi)傳輸、復(fù)用、交換信元的技術(shù)，可以支持高內(nèi)傳輸、復(fù)用、交換信元的技術(shù)，可以支持高質(zhì)量的語聲、圖像和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它是一種質(zhì)量的語聲、圖像和高速數(shù)據(jù)

6、業(yè)務(wù)。它是一種簡化的面向連接的高速分組交換，是未來寬帶簡化的面向連接的高速分組交換，是未來寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心。 4.1.3 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)主要質(zhì)量指標(biāo) 一、工作速率n工作速率反映數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的工作速度的快工作速率反映數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的工作速度的快慢。衡量工作速率的技術(shù)指標(biāo)主要包括：符號慢。衡量工作速率的技術(shù)指標(biāo)主要包括：符號速率（信號速率）和信息傳輸速率等。速率（信號速率）和信息傳輸速率等。 1符號速率符號速率n符號速率又叫信號速率，記為符號速率又叫信號速率，記為N。 2信息傳輸速率信息傳輸速率n信息傳輸速率，簡稱傳信率，通常記為信息傳輸速率，簡稱傳信率，通常記為R

7、。它表示單位時間內(nèi)系統(tǒng)傳輸（或信源發(fā)出）的它表示單位時間內(nèi)系統(tǒng)傳輸（或信源發(fā)出）的信息量，即二進(jìn)制碼元數(shù)。信息量，即二進(jìn)制碼元數(shù)。 二、頻帶利用率n在比較不同通信網(wǎng)的效率時，單看它們的在比較不同通信網(wǎng)的效率時，單看它們的信息速率是不夠的?；蛘哒f，即使兩個網(wǎng)的信信息速率是不夠的。或者說，即使兩個網(wǎng)的信息速率相同，它們的效率也可能不同，所以還息速率相同，它們的效率也可能不同，所以還要看傳輸這樣的信息所占的頻帶寬度。通信網(wǎng)要看傳輸這樣的信息所占的頻帶寬度。通信網(wǎng)占用的頻帶越寬，傳輸信息的能力應(yīng)該越大。占用的頻帶越寬，傳輸信息的能力應(yīng)該越大。一般，用單位頻帶內(nèi)的符號速率描述系統(tǒng)的傳一般，用單位頻帶內(nèi)的

8、符號速率描述系統(tǒng)的傳輸效率。輸效率。 三、可靠性n可靠性可用差錯率來表示。常用的差錯率可靠性可用差錯率來表示。常用的差錯率指標(biāo)有平均誤碼率、平均誤字率、平均誤碼組指標(biāo)有平均誤碼率、平均誤字率、平均誤碼組率等。率等。 4.1.4 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展 一、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀n自從自從1993年我國建立了第一個公用數(shù)據(jù)通年我國建立了第一個公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)信網(wǎng)公用分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)以來，近十年來，公用分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)以來，近十年來，各級通信部門將數(shù)據(jù)多媒體通信網(wǎng)的建設(shè)列入各級通信部門將數(shù)據(jù)多媒體通信網(wǎng)的建設(shè)列入投資重點建設(shè)項目，推動了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展，投資重點建設(shè)項目，推動了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展，使我國數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的

9、種類達(dá)到使我國數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的種類達(dá)到10余種。余種。 二、擴大網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能力，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋面n分組網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍方面，已分組網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍方面，已基本上能夠滿足中低速用戶的業(yè)務(wù)需求，原則上基本上能夠滿足中低速用戶的業(yè)務(wù)需求，原則上不再發(fā)展，今后將會充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)不再發(fā)展，今后將會充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)展相關(guān)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。展相關(guān)的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。 1多媒體寬帶網(wǎng)多媒體寬帶網(wǎng)n中國電信將以中國電信將以ATM寬帶網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成安全寬帶網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成安全高效統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)平臺，實現(xiàn)中繼帶寬的綜合利高效統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)平臺，實現(xiàn)中繼帶寬的綜合利用，解決目前各種網(wǎng)絡(luò)相互重疊、網(wǎng)絡(luò)

10、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用，解決目前各種網(wǎng)絡(luò)相互重疊、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、路由組織困難等問題。路由組織困難等問題。 2IP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)nIP業(yè)務(wù)是市場競爭的焦點，業(yè)務(wù)是市場競爭的焦點，IP網(wǎng)建設(shè)對數(shù)網(wǎng)建設(shè)對數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)將來的發(fā)展至關(guān)重要。據(jù)多媒體業(yè)務(wù)將來的發(fā)展至關(guān)重要。 3提高網(wǎng)絡(luò)綜合能力，完善網(wǎng)絡(luò)功能提高網(wǎng)絡(luò)綜合能力，完善網(wǎng)絡(luò)功能n數(shù)據(jù)與多媒體通信網(wǎng)已初具規(guī)模，完善網(wǎng)數(shù)據(jù)與多媒體通信網(wǎng)已初具規(guī)模，完善網(wǎng)絡(luò)功能、提高網(wǎng)絡(luò)綜合能力是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首要絡(luò)功能、提高網(wǎng)絡(luò)綜合能力是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的首要任務(wù)。任務(wù)。4.2 分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng) 4.2.1 分組交換網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)n分組交換網(wǎng)主要由節(jié)點交換機、數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)主要由節(jié)點交換機、

11、數(shù)據(jù)終端、分組拆裝設(shè)備、遠(yuǎn)程集中器、網(wǎng)終端、分組拆裝設(shè)備、遠(yuǎn)程集中器、網(wǎng)絡(luò)管理中心、傳輸線路和調(diào)制解調(diào)器七絡(luò)管理中心、傳輸線路和調(diào)制解調(diào)器七個部分組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖個部分組成，其基本結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。所示。PADPTPTPADPAD轉(zhuǎn)發(fā)交換機局部交換機分組終端PADPT高速線路高速或中速線路低速字符終端轉(zhuǎn)發(fā)交換機圖4.1 分組交換網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)示意圖 一、節(jié)點交換機n節(jié)點交換機又稱分組交換機，是分組網(wǎng)的節(jié)點交換機又稱分組交換機，是分組網(wǎng)的樞紐設(shè)備。根據(jù)分組交換機在網(wǎng)中所處的地位樞紐設(shè)備。根據(jù)分組交換機在網(wǎng)中所處的地位不同分為轉(zhuǎn)發(fā)交換機及局部交換。不同分為轉(zhuǎn)發(fā)交換機及局部交換。n轉(zhuǎn)發(fā)交換及通信容

12、量大，線路端口數(shù)多。轉(zhuǎn)發(fā)交換及通信容量大，線路端口數(shù)多。這些端口大多是用于交換機之間的互連，需要這些端口大多是用于交換機之間的互連，需要有路由選擇等功能。有路由選擇等功能。n 局部交換機通信容量小，它可直接接至數(shù)局部交換機通信容量小，它可直接接至數(shù)據(jù)終端，也可接至轉(zhuǎn)發(fā)交換機，但只允許接一據(jù)終端，也可接至轉(zhuǎn)發(fā)交換機，但只允許接一個轉(zhuǎn)發(fā)交換機。它具有局部交換功能，但無路個轉(zhuǎn)發(fā)交換機。它具有局部交換功能，但無路由選擇功能，若與其它數(shù)據(jù)終端互通則必須經(jīng)由選擇功能，若與其它數(shù)據(jù)終端互通則必須經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)交換機轉(zhuǎn)接。轉(zhuǎn)發(fā)交換機轉(zhuǎn)接。n 有時會用到二級交換機的節(jié)點機。有時會用到二級交換機的節(jié)點機。分組交換機的主要

13、功能：分組交換機的主要功能：n（1）為網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)即虛呼叫、永久虛）為網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)即虛呼叫、永久虛電路及其它網(wǎng)內(nèi)各種業(yè)務(wù)提供支持。電路及其它網(wǎng)內(nèi)各種業(yè)務(wù)提供支持。n（2）在各節(jié)點機之間進(jìn)行路由選擇，并進(jìn)）在各節(jié)點機之間進(jìn)行路由選擇，并進(jìn)行流量控制，防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，完成交換任務(wù)。行流量控制，防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，完成交換任務(wù)。n （3）實現(xiàn)）實現(xiàn)X.25、X.75等多種協(xié)議。等多種協(xié)議。n （4）執(zhí)行維護(hù)、運行管理、故障報告與診）執(zhí)行維護(hù)、運行管理、故障報告與診斷、計費統(tǒng)計等功能。斷、計費統(tǒng)計等功能。 二、數(shù)據(jù)終端n 數(shù)據(jù)終端也就是用戶使用的通信終數(shù)據(jù)終端也就是用戶使用的通信終端，包括計算機、打印機、

14、電傳機、傳端，包括計算機、打印機、電傳機、傳真機、可視圖文終端和顯示終端等。真機、可視圖文終端和顯示終端等。n 分組交換網(wǎng)中的終端可分為分組終分組交換網(wǎng)中的終端可分為分組終端與非分組終端。非分組終端發(fā)出的是端與非分組終端。非分組終端發(fā)出的是非分組信息，需經(jīng)變換才能進(jìn)行分組交非分組信息，需經(jīng)變換才能進(jìn)行分組交換網(wǎng)。換網(wǎng)。 三、分組裝拆設(shè)備n分組終端（計算機與智能終端等）與分組分組終端（計算機與智能終端等）與分組交換網(wǎng)之間的接口按規(guī)定的協(xié)議實施通信與連交換網(wǎng)之間的接口按規(guī)定的協(xié)議實施通信與連接，即把發(fā)送的數(shù)據(jù)劃分為一個或多個分組，接，即把發(fā)送的數(shù)據(jù)劃分為一個或多個分組，并加上必要的分組字頭及校驗碼

15、等。對于較簡并加上必要的分組字頭及校驗碼等。對于較簡單的字符終端，可通過分組拆裝設(shè)備（單的字符終端，可通過分組拆裝設(shè)備（PAD）接入分組交換網(wǎng)內(nèi)。因此，分組拆裝設(shè)備是對接入分組交換網(wǎng)內(nèi)。因此，分組拆裝設(shè)備是對待發(fā)、待收的信息進(jìn)行整合，使之滿足分組交待發(fā)、待收的信息進(jìn)行整合，使之滿足分組交換網(wǎng)傳輸及處理需要的設(shè)備。換網(wǎng)傳輸及處理需要的設(shè)備。nPAD主要有兩個功能。主要有兩個功能。n（1）非分組終端字符的組裝或分組：非分）非分組終端字符的組裝或分組：非分組終端的字符通過組終端的字符通過PAD組裝或分組，發(fā)至交換組裝或分組，發(fā)至交換機，同時從交換機來的分組通過機，同時從交換機來的分組通過PAD拆卸成

16、字拆卸成字符送至非分組終端。符送至非分組終端。n（2）PAD的數(shù)據(jù)集中：在的數(shù)據(jù)集中：在PAD中，把各終中，把各終端的字符數(shù)據(jù)流組成分組后，在端的字符數(shù)據(jù)流組成分組后，在PAD至交換機至交換機的中速線路上交織復(fù)用，以利于有效利用線路，的中速線路上交織復(fù)用，以利于有效利用線路，并且擴充非分組終端接入的端口。并且擴充非分組終端接入的端口。 四、遠(yuǎn)程集中器n遠(yuǎn)程集中器（遠(yuǎn)程集中器（PCV）可理解為可理解為PAD的擴充。的擴充。它不僅允許非分組終端接入，也允許分組終端它不僅允許非分組終端接入，也允許分組終端接入。接入。 五、網(wǎng)絡(luò)管理中心n網(wǎng)絡(luò)管理中心負(fù)責(zé)全網(wǎng)運行的管理、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)管理中心負(fù)責(zé)全網(wǎng)運行的管

17、理、維護(hù)和監(jiān)測，主要包括技術(shù)管理、計費管理、維護(hù)和監(jiān)測，主要包括技術(shù)管理、計費管理、維護(hù)管理和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示等。管理和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示等。 1技術(shù)管理技術(shù)管理n網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)管理主要用于用戶信息參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)管理主要用于用戶信息參數(shù)的增加、修改、刪除，改變網(wǎng)絡(luò)各模塊的狀態(tài)，增加、修改、刪除，改變網(wǎng)絡(luò)各模塊的狀態(tài)，修改軟件版本，進(jìn)行路由更新、監(jiān)視、控制等修改軟件版本，進(jìn)行路由更新、監(jiān)視、控制等方面的管理。方面的管理。 2計費管理計費管理n計費管理主要用于收集網(wǎng)絡(luò)的計費信息，計費管理主要用于收集網(wǎng)絡(luò)的計費信息，根據(jù)主叫與被叫的各項參數(shù)進(jìn)行計費，并打印根據(jù)主叫與被叫的各項參數(shù)進(jìn)行計費，并打印出詳細(xì)的計費表格

18、。出詳細(xì)的計費表格。 3維護(hù)管理維護(hù)管理n維護(hù)管理主要用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，維護(hù)管理主要用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，進(jìn)行線路的測試，收集各項測試數(shù)據(jù)，輸出統(tǒng)進(jìn)行線路的測試，收集各項測試數(shù)據(jù)，輸出統(tǒng)計結(jié)果、運行記錄等方面的管理。計結(jié)果、運行記錄等方面的管理。 4網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示n通過網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示，可在彩色顯示器上顯通過網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示，可在彩色顯示器上顯示出網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)各模塊及各線路的示出網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)各模塊及各線路的工作狀態(tài)。工作狀態(tài)。 六、傳輸線路n傳輸線路包括從用戶終端至分組交換機或傳輸線路包括從用戶終端至分組交換機或PAD的用戶線及分組交換機間的中繼線，或網(wǎng)的用戶線及分組

19、交換機間的中繼線，或網(wǎng)間中繼線。間中繼線。 七、調(diào)制解調(diào)器n當(dāng)用戶終端至分組交換機的線路采用模擬當(dāng)用戶終端至分組交換機的線路采用模擬線路時，需要用調(diào)制解調(diào)器將數(shù)據(jù)終端送出的線路時，需要用調(diào)制解調(diào)器將數(shù)據(jù)終端送出的數(shù)字信號變成模擬信號，在模擬線路上傳送；數(shù)字信號變成模擬信號，在模擬線路上傳送；或?qū)⒛M線路上接收的模擬信號變成數(shù)字信號，或?qū)⒛M線路上接收的模擬信號變成數(shù)字信號，送給數(shù)據(jù)終端。送給數(shù)據(jù)終端。網(wǎng)絡(luò)的外部服務(wù)和內(nèi)部操作n 分組交換網(wǎng)的一個重要特點是它使用分組交換網(wǎng)的一個重要特點是它使用的是數(shù)據(jù)報還是虛電路。事實上，在網(wǎng)的是數(shù)據(jù)報還是虛電路。事實上，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和接口處可以采用不同的方式。絡(luò)

20、內(nèi)部和接口處可以采用不同的方式。n 這樣就有四種組合：這樣就有四種組合：n（1）外部虛電路，內(nèi)部虛電路：當(dāng)用戶）外部虛電路，內(nèi)部虛電路：當(dāng)用戶請求一條虛電路時，就會構(gòu)成一條經(jīng)過請求一條虛電路時，就會構(gòu)成一條經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)的專用路由，所有分組沿該路由前網(wǎng)絡(luò)的專用路由，所有分組沿該路由前進(jìn)；進(jìn)；n（2）外部虛電路，內(nèi)部數(shù)據(jù)報：網(wǎng)絡(luò)分）外部虛電路，內(nèi)部數(shù)據(jù)報：網(wǎng)絡(luò)分別處理每個分組。因此，同一條外部虛別處理每個分組。因此，同一條外部虛電路上的不同分組可能會選擇不同的路電路上的不同分組可能會選擇不同的路由。不過，如果需要，網(wǎng)絡(luò)會在目的節(jié)由。不過，如果需要，網(wǎng)絡(luò)會在目的節(jié)點處將這些分組緩存起來，這樣它們就點處將

21、這些分組緩存起來，這樣它們就可以按照正確的順序交付到目的終端?？梢园凑照_的順序交付到目的終端。n（3）外部數(shù)據(jù)報，內(nèi)部數(shù)據(jù)報：從用戶）外部數(shù)據(jù)報，內(nèi)部數(shù)據(jù)報：從用戶和網(wǎng)絡(luò)這兩角度來看，每個分組都是被和網(wǎng)絡(luò)這兩角度來看，每個分組都是被獨立處理的。獨立處理的。n（4）外部數(shù)據(jù)報，內(nèi)部虛電路：外部用）外部數(shù)據(jù)報，內(nèi)部虛電路：外部用戶看不到任何連接的跡象，因為網(wǎng)絡(luò)只戶看不到任何連接的跡象，因為網(wǎng)絡(luò)只是簡單地每次發(fā)送一個分組。然而網(wǎng)絡(luò)是簡單地每次發(fā)送一個分組。然而網(wǎng)絡(luò)在源節(jié)點與終節(jié)點之間建立一條邏輯連在源節(jié)點與終節(jié)點之間建立一條邏輯連接，用來傳遞分組，并且還可能長期保接，用來傳遞分組，并且還可能長期保

22、留此類連接，以滿足未來需求。留此類連接，以滿足未來需求。n 對于使用對于使用X.25協(xié)議的公用分組交換網(wǎng)協(xié)議的公用分組交換網(wǎng)而言，給用戶提供的是面向連接的外部而言，給用戶提供的是面向連接的外部虛電路服務(wù)。但在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，可能采用虛電路服務(wù)。但在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，可能采用兩種不同的方式。兩種不同的方式。 4.2.2 分組交換網(wǎng)n分組交換網(wǎng)是由分組交換設(shè)備及其連接等級結(jié)構(gòu)分組交換網(wǎng)是由分組交換設(shè)備及其連接等級結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，通過相關(guān)的設(shè)備和一定的等級機構(gòu)完成用戶構(gòu)成的，通過相關(guān)的設(shè)備和一定的等級機構(gòu)完成用戶之間的分組信息傳輸與處理。之間的分組信息傳輸與處理。 一、分組交換網(wǎng)等級結(jié)構(gòu)n分組交換網(wǎng)的等級結(jié)構(gòu)反映了分

23、組交換網(wǎng)中用戶分組交換網(wǎng)的等級結(jié)構(gòu)反映了分組交換網(wǎng)中用戶及其端局間連接關(guān)系。及其端局間連接關(guān)系。n 全網(wǎng)實行兩級交換，三級管理制度。全網(wǎng)實行兩級交換，三級管理制度。n1）國家骨干網(wǎng)：由設(shè)置在各省、自治區(qū)和直轄市的）國家骨干網(wǎng)：由設(shè)置在各省、自治區(qū)和直轄市的32個骨干網(wǎng)節(jié)點組成，另外設(shè)北京、上海為國際出入口個骨干網(wǎng)節(jié)點組成，另外設(shè)北京、上海為國際出入口局，廣州為港澳出入口局。局，廣州為港澳出入口局。n2）省級網(wǎng)：由設(shè)置在各省、自治區(qū)和直轄市內(nèi)的省內(nèi)）省級網(wǎng)：由設(shè)置在各省、自治區(qū)和直轄市內(nèi)的省內(nèi)節(jié)點組成。節(jié)點組成。n3）本地網(wǎng)：在省內(nèi)的一些發(fā)達(dá)的城市和地區(qū)可以組建）本地網(wǎng)：在省內(nèi)的一些發(fā)達(dá)的城市和

24、地區(qū)可以組建本地網(wǎng)，由本地節(jié)點組成，負(fù)責(zé)所在區(qū)域的數(shù)據(jù)用戶本地網(wǎng)，由本地節(jié)點組成，負(fù)責(zé)所在區(qū)域的數(shù)據(jù)用戶的業(yè)務(wù)接入，完成本地交換功能。的業(yè)務(wù)接入，完成本地交換功能。 二、CNPAC網(wǎng)（中國分組接入通信網(wǎng)）n1989年我國組建的年我國組建的CNPAC網(wǎng)網(wǎng)（見圖（見圖4.4）采用的是法國）采用的是法國SESA公公司的司的DPS型設(shè)備。型設(shè)備。沈陽北京 2西安成都廣州深圳武漢上海天津南京北京 1國際出口節(jié)點機集中器圖4.4 CNPAC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成示意圖nCNPAC網(wǎng)應(yīng)用幾年來，滿足了部分用戶的網(wǎng)應(yīng)用幾年來，滿足了部分用戶的急需，收到了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但它還存在以急需，收到了一定的經(jīng)濟(jì)效益。但它還存在以下

25、幾個問題：下幾個問題：n（1）技術(shù)比較陳舊，網(wǎng)絡(luò)性能差（無）技術(shù)比較陳舊，網(wǎng)絡(luò)性能差（無X.32規(guī)程及規(guī)程及SDLC規(guī)程），同步端口數(shù)量少且全網(wǎng)規(guī)程），同步端口數(shù)量少且全網(wǎng)僅有僅有580端口。端口。n（2）網(wǎng)絡(luò)覆蓋面過小，不利于）網(wǎng)絡(luò)覆蓋面過小，不利于“集團(tuán)集團(tuán)”用用戶的發(fā)展，更無法滿足沒有設(shè)置分組交換設(shè)備戶的發(fā)展，更無法滿足沒有設(shè)置分組交換設(shè)備用戶數(shù)據(jù)通信的需求。用戶數(shù)據(jù)通信的需求。n（3）全網(wǎng)速率較低，忙時出現(xiàn)阻塞或呼叫）全網(wǎng)速率較低，忙時出現(xiàn)阻塞或呼叫等待時間較長。等待時間較長。n（4）全網(wǎng)僅北京地區(qū)配有）全網(wǎng)僅北京地區(qū)配有TELEX用戶接口，用戶接口，這不利于全國范圍內(nèi)的這不利于全國范

26、圍內(nèi)的TELEX在分組交換網(wǎng)上在分組交換網(wǎng)上互連。因此，重建我國分組交換網(wǎng)就顯得十分互連。因此，重建我國分組交換網(wǎng)就顯得十分必要與迫切。必要與迫切。 三、中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（CHINAPAC）n網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：CHINAPAC網(wǎng)由網(wǎng)由32個節(jié)點機組個節(jié)點機組成，分別安裝在全國各省會及直轄市，其中北成，分別安裝在全國各省會及直轄市，其中北京、上海、沈陽、武漢、成都、西安、廣州、京、上海、沈陽、武漢、成都、西安、廣州、南京八個城市為匯接中心，它們之間采用完全南京八個城市為匯接中心，它們之間采用完全網(wǎng)狀匯接，其余各點采用不完全的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀匯接，其余各點采用不完全的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。n網(wǎng)絡(luò)功能及特

27、點：除分組交換功能外，該網(wǎng)絡(luò)功能及特點：除分組交換功能外，該網(wǎng)還具有幀中繼及動態(tài)分配幀中繼功能以及網(wǎng)網(wǎng)還具有幀中繼及動態(tài)分配幀中繼功能以及網(wǎng)絡(luò)時延小的特點。絡(luò)時延小的特點。n網(wǎng)絡(luò)管理：分全國、區(qū)域和本地三級管理，網(wǎng)絡(luò)管理：分全國、區(qū)域和本地三級管理，可動態(tài)地監(jiān)察全網(wǎng)的運行狀況?？蓜討B(tài)地監(jiān)察全網(wǎng)的運行狀況。n開放業(yè)務(wù)：可分基本業(yè)務(wù)和選擇業(yè)務(wù)?；_放業(yè)務(wù)：可分基本業(yè)務(wù)和選擇業(yè)務(wù)?；緲I(yè)務(wù)：分交換虛電路（本業(yè)務(wù)：分交換虛電路（SVC）、）、永久性虛電永久性虛電路（路（PVC）；）；n選擇業(yè)務(wù)：根據(jù)用戶需求可選擇業(yè)務(wù)（符選擇業(yè)務(wù)：根據(jù)用戶需求可選擇業(yè)務(wù)（符合原合原CCITT建議建議X.25要求），如網(wǎng)

28、絡(luò)用戶識別要求），如網(wǎng)絡(luò)用戶識別（NUI）、）、全球助記符服務(wù)（全球助記符服務(wù)（GMS）、）、廣播服廣播服務(wù)和呼叫轉(zhuǎn)移（務(wù)和呼叫轉(zhuǎn)移（CR）、出、出/入呼叫禁止、閉合入呼叫禁止、閉合用戶群、反向計費認(rèn)可等。用戶群、反向計費認(rèn)可等。n網(wǎng)絡(luò)速率：網(wǎng)絡(luò)速率：CHINAPAC的通信速率可提高的通信速率可提高到到64kbit/s，同時具有同時具有IBMSNA/SDLC規(guī)程，規(guī)程，能與電話網(wǎng)雙向互連，可供同步中、高速數(shù)據(jù)能與電話網(wǎng)雙向互連，可供同步中、高速數(shù)據(jù)用戶使用。用戶使用。n網(wǎng)絡(luò)吞吐能力：每秒可處理網(wǎng)絡(luò)吞吐能力：每秒可處理250次呼叫，每次呼叫，每個節(jié)點的吞吐量達(dá)個節(jié)點的吞吐量達(dá)30006000分組

29、分組/秒。秒。n編號計劃：采用原編號計劃：采用原CCITT建議，用建議，用15位號位號碼，即碼，即nP+DNIC+NTNn其中：其中：P為國際呼叫前綴（選用為國際呼叫前綴（選用O）；）；nDNIC為國際數(shù)據(jù)網(wǎng)識別代號。前三位為國為國際數(shù)據(jù)網(wǎng)識別代號。前三位為國家號碼，我國為家號碼，我國為460；第四位為網(wǎng)絡(luò)號碼，又；第四位為網(wǎng)絡(luò)號碼，又稱網(wǎng)號，如稱網(wǎng)號，如3則表示則表示CHINAPAC 網(wǎng)；網(wǎng)；nNTN為國內(nèi)終端碼。全網(wǎng)采用為國內(nèi)終端碼。全網(wǎng)采用8位編號位編號X1X8，無論本地呼叫或國內(nèi)長途呼叫，用戶號碼無論本地呼叫或國內(nèi)長途呼叫，用戶號碼均由均由8位十進(jìn)制數(shù)字組成，前兩位表示公用分位十進(jìn)制數(shù)

30、字組成，前兩位表示公用分組網(wǎng)的編號區(qū)；第組網(wǎng)的編號區(qū)；第3、4位表示同一編號區(qū)所屬位表示同一編號區(qū)所屬的節(jié)點交換機號；后四位表示每個節(jié)點交換機的節(jié)點交換機號；后四位表示每個節(jié)點交換機的端口號。另外的的端口號。另外的X9X10為用戶的子地址號碼，為用戶的子地址號碼，作為作為DTE內(nèi)部的進(jìn)一步尋址使用。內(nèi)部的進(jìn)一步尋址使用。n網(wǎng)絡(luò)互連：網(wǎng)絡(luò)互連：CHINAPAC的網(wǎng)號為的網(wǎng)號為4603，國，國際出口采用際出口采用X.75規(guī)程連接到規(guī)程連接到20幾個國家和地區(qū)，幾個國家和地區(qū)，并與并與CNPAC（網(wǎng)號代碼網(wǎng)號代碼4602）采用）采用X.75連接，連接，可與電話網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)和可與電話網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)和

31、DDN等網(wǎng)絡(luò)互連。等網(wǎng)絡(luò)互連。CHINAPAC 網(wǎng)與網(wǎng)與PSTN的互連的互連n 眾所周知，電話網(wǎng)是目前世界上普及眾所周知，電話網(wǎng)是目前世界上普及率最高的網(wǎng)絡(luò)，因此，出于經(jīng)濟(jì)和安裝率最高的網(wǎng)絡(luò)，因此，出于經(jīng)濟(jì)和安裝方面的考慮，多數(shù)數(shù)據(jù)終端經(jīng)電話網(wǎng)接方面的考慮，多數(shù)數(shù)據(jù)終端經(jīng)電話網(wǎng)接入分組網(wǎng)，電話網(wǎng)把分組網(wǎng)特定的一些入分組網(wǎng)，電話網(wǎng)把分組網(wǎng)特定的一些端口作為它的用戶，并分配給它們電話端口作為它的用戶，并分配給它們電話號碼。用戶要利用調(diào)制解調(diào)器通過電話號碼。用戶要利用調(diào)制解調(diào)器通過電話網(wǎng)接入分組網(wǎng)。網(wǎng)接入分組網(wǎng)。n 由于兩種網(wǎng)絡(luò)中編號不同，控制信令由于兩種網(wǎng)絡(luò)中編號不同，控制信令也不一樣，故兩網(wǎng)互連

32、時需要進(jìn)行地址也不一樣，故兩網(wǎng)互連時需要進(jìn)行地址和信令轉(zhuǎn)換，驗證和信令轉(zhuǎn)換，驗證DTE身份號碼和完成身份號碼和完成計費功能。計費功能。n1）非分組型終端接入）非分組型終端接入 采用采用X.28協(xié)議，連接電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)用戶呼協(xié)議，連接電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)用戶呼叫分組網(wǎng)的用戶時，需要進(jìn)行兩次呼叫。叫分組網(wǎng)的用戶時，需要進(jìn)行兩次呼叫。 首先，主叫首先，主叫DTE經(jīng)電話網(wǎng)呼叫分組網(wǎng)時，經(jīng)電話網(wǎng)呼叫分組網(wǎng)時，先呼叫分組網(wǎng)連接在電話網(wǎng)指定端口的電話網(wǎng)先呼叫分組網(wǎng)連接在電話網(wǎng)指定端口的電話網(wǎng)號碼，若接通了，分組網(wǎng)會自動向用戶的數(shù)據(jù)號碼，若接通了，分組網(wǎng)會自動向用戶的數(shù)據(jù)終端發(fā)送網(wǎng)絡(luò)接通提示；若未接通，電話網(wǎng)送終端發(fā)送

33、網(wǎng)絡(luò)接通提示；若未接通，電話網(wǎng)送出忙音。出忙音。 在得到接通響應(yīng)后，再呼叫被叫用戶，并在得到接通響應(yīng)后，再呼叫被叫用戶，并向網(wǎng)絡(luò)（即向網(wǎng)絡(luò)（即PAD）提供網(wǎng)絡(luò)用戶識別符）提供網(wǎng)絡(luò)用戶識別符NUI，這是用戶向網(wǎng)絡(luò)申請服務(wù)時分配給用戶終端的這是用戶向網(wǎng)絡(luò)申請服務(wù)時分配給用戶終端的口令。網(wǎng)絡(luò)驗證口令。網(wǎng)絡(luò)驗證NUI為合法后送出呼叫請求分為合法后送出呼叫請求分組，建立虛電路，并在接通時開始計費。組，建立虛電路，并在接通時開始計費。n2）分組終端接入）分組終端接入 按照按照ITU-T X.32建議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。建議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。 分組終端經(jīng)電話網(wǎng)呼叫分組網(wǎng)的用戶分組終端經(jīng)電話網(wǎng)呼叫分組網(wǎng)的用戶時，接入過

34、程與非分組終端類似，但不時，接入過程與非分組終端類似，但不再需要再需要PAD，而是直接由交換機進(jìn)行操，而是直接由交換機進(jìn)行操作（包括對被叫的呼叫和主叫的身份驗作（包括對被叫的呼叫和主叫的身份驗證）。一旦完成了終端到分組網(wǎng)的連接，證）。一旦完成了終端到分組網(wǎng)的連接，終端和網(wǎng)絡(luò)之間就按照終端和網(wǎng)絡(luò)之間就按照X.25協(xié)議工作，協(xié)議工作，建立虛電路，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。建立虛電路，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。 四、省內(nèi)分組交換網(wǎng)n省內(nèi)分組交換網(wǎng)是國家骨干網(wǎng)的延伸，是省內(nèi)分組交換網(wǎng)是國家骨干網(wǎng)的延伸，是我國分組交換網(wǎng)的重要組成部分。目前已有絕我國分組交換網(wǎng)的重要組成部分。目前已有絕大多數(shù)的省、市開通了省內(nèi)分組交換網(wǎng)

35、，其它大多數(shù)的省、市開通了省內(nèi)分組交換網(wǎng)，其它省、市、自治區(qū)也正在規(guī)劃建設(shè)中。省內(nèi)網(wǎng)的省、市、自治區(qū)也正在規(guī)劃建設(shè)中。省內(nèi)網(wǎng)的規(guī)模有大有小，有的覆蓋到縣城，有的覆蓋到規(guī)模有大有小，有的覆蓋到縣城，有的覆蓋到地區(qū)級城市。地區(qū)級城市。X.25協(xié)議n X.25協(xié)議是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）之間的接口規(guī)程。1974年，CCITT頒布了X.25的第一稿，它的最初文件取材于美國的Telenet、Tymnet和加拿大的Datapac分組交換網(wǎng)的經(jīng)驗和建議。它在1976、1978、1980和1984年又進(jìn)行了多次修改，增添了許多可選業(yè)務(wù)功能和設(shè)施。目前，它是廣域分組交換網(wǎng)范疇中最流行

36、的終端用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。 X.25協(xié)議作用n X.25使得兩臺數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE可以通過現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。為了進(jìn)行一次通信，通信的一端必須首先呼叫另一端，請求在它們之間建立一個會話連接；被呼叫的一端可以根據(jù)自己的情況接收或拒絕這個連接請求。一旦這個連接建立，兩端的設(shè)備可以全雙工地進(jìn)行信息傳輸，并且任何一端在任何時候均有權(quán)拆除這個連接。 X.25協(xié)議模型n X.25協(xié)議按照OSI參考模型的結(jié)構(gòu)，定義了從物理層到分組層一共三層的內(nèi)容。X.25第三層（分組層）規(guī)程描述了分組層所使用分組的格式和兩個三層實體之間進(jìn)行分組交換的規(guī)程；X.25第二層（鏈路層）規(guī)程也叫做平衡型鏈路訪路規(guī)程（LA

37、PB，Link Access Procedure，Balanced），LAPB定義了DTE與DCE之間交互的幀的格式和規(guī)程； X.25第一層（物理層）則定義了DTE與DCE之間進(jìn)行連接時的一些物理電氣特性。 課前提問1.什么是數(shù)據(jù)通信，及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的劃分。2.與電話通信相比，數(shù)據(jù)通信有何特點。3.數(shù)據(jù)通信中都包括哪些典型的網(wǎng)絡(luò)。4.分組交換網(wǎng)的基本組成及各部分的功能。5.分組交換網(wǎng)的外部服務(wù)和內(nèi)部操作。6.X.25協(xié)議。4.3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)n數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的重要組成部分之一，在數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)處理方面得到廣泛應(yīng)用。 4.3.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)概念及特點DDN的定義的定義是是Digital Da

38、ta Network的縮寫的縮寫 利用利用傳輸傳輸?shù)牡?，它的，它的傳輸媒介有傳輸媒介有、以及用戶端可以及用戶端可用的用的和和?DDN向用戶提供的是向用戶提供的是的數(shù)字連接，的數(shù)字連接，信號信號傳輸過程中傳輸過程中 DDN采用采用，可根據(jù)用戶需要，在，可根據(jù)用戶需要，在內(nèi)接通所需帶寬的線路內(nèi)接通所需帶寬的線路 利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號與傳統(tǒng)的模擬信道相比，與傳統(tǒng)的模擬信道相比，具有傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬利用率高等優(yōu)點具有傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬利用率高等優(yōu)點 同步同步數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)時延較短時延較短； DDN提供點到點連接，通信提供點到點連接，通信保密性好

39、保密性好 信道固定（半固定）分配，通信信道固定（半固定）分配，通信可靠性好可靠性好 DDNDDN為為全透明網(wǎng)全透明網(wǎng)，支持網(wǎng)絡(luò)層以及其上的任何協(xié)議，支持網(wǎng)絡(luò)層以及其上的任何協(xié)議，使用戶可以開通種類繁多的信息業(yè)務(wù)，傳輸任何合適的使用戶可以開通種類繁多的信息業(yè)務(wù)，傳輸任何合適的信息。信息。 網(wǎng)絡(luò)運行管理簡便。將檢錯、糾錯等功能放到智能化網(wǎng)絡(luò)運行管理簡便。將檢錯、糾錯等功能放到智能化程度較高的終端來完成，簡化了運行管理和監(jiān)控的內(nèi)容。程度較高的終端來完成，簡化了運行管理和監(jiān)控的內(nèi)容。DDN的的基本功能基本功能nDDN的主要功能是為用戶提供端到端的高速率、低時延、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸通道。其基本功能包括：n

40、1提供高質(zhì)量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路。n2對數(shù)據(jù)信道提供較靈活的帶寬管理功能。n3DDN對要求可靠性較高的電路具有自動倒換功能，而且DDN的骨干網(wǎng)可提供國際專線電路的國內(nèi)延伸段。DDN的的業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) DDN主要適用于業(yè)務(wù)量大且持續(xù)穩(wěn)定或?qū)崟r性強的中、高速點對點或點對多點的通信。n1專用電路業(yè)務(wù) 為公用電信網(wǎng)內(nèi)提供中高速率、高質(zhì)量點到點和點到多點的數(shù)字專用電路和租用電路業(yè)務(wù)。專用電路可以是永久性的，也可以是定時開放的。具有備用電路。n2幀中繼業(yè)務(wù) 將不同長度的用戶數(shù)據(jù)封裝在一個較大的幀內(nèi)，加上尋址和效驗信息，其傳輸速率可達(dá)2.048Mb/s。n3話音/G3傳真業(yè)務(wù) 是通過在用戶入網(wǎng)處設(shè)置話音服務(wù)模塊來提供業(yè)

41、務(wù)服務(wù)的。n4虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)用戶可以租用公用DDN網(wǎng)的部分網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)成自己的專用網(wǎng)，即虛擬專用網(wǎng)。用戶能夠使自己的網(wǎng)管設(shè)備對租用的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行調(diào)度和管理。 4.3.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的構(gòu)成 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由數(shù)字通道、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、本地傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)同步系統(tǒng)組成 一、數(shù)字通道n現(xiàn)代通信網(wǎng)中通信系統(tǒng)根據(jù)傳輸信號現(xiàn)代通信網(wǎng)中通信系統(tǒng)根據(jù)傳輸信號的不同分為模擬通信和數(shù)字通信兩種，的不同分為模擬通信和數(shù)字通信兩種，而而DDN傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，因此首先要傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，因此首先要將模擬信號數(shù)字化，一般采用的就是將模擬信號數(shù)字化，一般采用的就是PCM方式，必須經(jīng)過抽樣、量化、編碼方式，必須經(jīng)過抽樣、

42、量化、編碼3個過程。個過程。 二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備n網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指具有數(shù)字交叉連接功能的系網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指具有數(shù)字交叉連接功能的系統(tǒng)，也稱為節(jié)點。在我國的統(tǒng)，也稱為節(jié)點。在我國的DDN體制中，把體制中，把DDN節(jié)點分為節(jié)點分為2兆節(jié)點、接入節(jié)點和用戶節(jié)點兆節(jié)點、接入節(jié)點和用戶節(jié)點三種類型。三種類型。 12兆節(jié)點兆節(jié)點n2兆節(jié)點是兆節(jié)點是DDN的骨干節(jié)點，負(fù)責(zé)執(zhí)行網(wǎng)的骨干節(jié)點，負(fù)責(zé)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換功能。絡(luò)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換功能。 2接入節(jié)點接入節(jié)點n接入節(jié)點主要為接入節(jié)點主要為DDN各類業(yè)務(wù)提供接各類業(yè)務(wù)提供接入功能。入功能。 3用戶節(jié)點用戶節(jié)點n用戶節(jié)點主要為用戶節(jié)點主要為DDN用戶入網(wǎng)提供接用戶入網(wǎng)提供接口，并

43、進(jìn)行必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換，包括小容量口，并進(jìn)行必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換，包括小容量的時分復(fù)用設(shè)備等。用戶節(jié)點可以設(shè)置在的時分復(fù)用設(shè)備等。用戶節(jié)點可以設(shè)置在用戶處。用戶處。 三、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)n網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)一般是由網(wǎng)管工作站及相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)一般是由網(wǎng)管工作站及相應(yīng)的網(wǎng)管軟件組成。它是網(wǎng)絡(luò)正常運轉(zhuǎn)和發(fā)揮其的網(wǎng)管軟件組成。它是網(wǎng)絡(luò)正常運轉(zhuǎn)和發(fā)揮其性能的必要條件。性能的必要條件。 DDN網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)包括：用戶接入管理；網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)包括：用戶接入管理；網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度；路由選擇；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)故障的診調(diào)度；路由選擇；網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)故障的診斷；網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計；計費信息的收集斷；網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)

44、計；計費信息的收集與報告等。與報告等。 總的來說，上級網(wǎng)管能逐級觀察下級網(wǎng)絡(luò)的運總的來說，上級網(wǎng)管能逐級觀察下級網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，告警、故障信息能及時反映到上級網(wǎng)管中行狀態(tài)，告警、故障信息能及時反映到上級網(wǎng)管中心，實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管心，實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管. . 四、本地傳輸系統(tǒng)n本地傳輸系統(tǒng)，即通常所稱的用戶環(huán)路傳輸系統(tǒng)，本地傳輸系統(tǒng)，即通常所稱的用戶環(huán)路傳輸系統(tǒng)，是指終端用戶至是指終端用戶至DDN本地節(jié)點之間的傳輸子系統(tǒng)。本地節(jié)點之間的傳輸子系統(tǒng)。網(wǎng)同步系統(tǒng)：網(wǎng)同步系統(tǒng)：提供全網(wǎng)設(shè)備工作的同步時鐘。提供全網(wǎng)設(shè)備工作的同步時鐘。DDNDDN網(wǎng)絡(luò)同步有三種：網(wǎng)絡(luò)同步有三種：準(zhǔn)同步準(zhǔn)同步、主從同步主從同步和和相

45、互同步相互同步 準(zhǔn)同步準(zhǔn)同步按按ITU-T G.811ITU-T G.811建議，常推薦為國際間使用建議，常推薦為國際間使用主從同步：主從同步：把把從時鐘相位從時鐘相位鎖定在鎖定在主時鐘的參考定時主時鐘的參考定時上達(dá)上達(dá)到同步，又分為到同步，又分為樹狀結(jié)構(gòu)主從式同步樹狀結(jié)構(gòu)主從式同步和和外接參考方式外接參考方式主從式同步主從式同步，前者以，前者以PCMPCM高次群作為主，低次群為從；高次群作為主，低次群為從；后者有一個主時鐘負(fù)責(zé)所有交換機的頻率分配，此時，后者有一個主時鐘負(fù)責(zé)所有交換機的頻率分配，此時，時鐘脈沖及信息比特流以不同通路進(jìn)行傳輸時鐘脈沖及信息比特流以不同通路進(jìn)行傳輸 。相互同步：相

46、互同步：沒有唯一參考時鐘的同步方式，此時，每個沒有唯一參考時鐘的同步方式，此時，每個交換機時鐘都是鎖定在交換機時鐘都是鎖定在所有來信時鐘的平均值所有來信時鐘的平均值上。上。五、網(wǎng)同步系統(tǒng) DDN DDN是同步網(wǎng)絡(luò)，是同步網(wǎng)絡(luò)，保證全網(wǎng)各節(jié)點的定時信號保證全網(wǎng)各節(jié)點的定時信號一致性，才能提供高質(zhì)量的專用電路一致性，才能提供高質(zhì)量的專用電路采用準(zhǔn)同步方式，在采用準(zhǔn)同步方式，在DDNDDN國際間互聯(lián)的數(shù)國際間互聯(lián)的數(shù)字電路上符合字電路上符合ITU-T G.811ITU-T G.811規(guī)定的定時要求；規(guī)定的定時要求；采用符合我國對數(shù)字網(wǎng)的等級采用符合我國對數(shù)字網(wǎng)的等級主從同步方式的規(guī)定，主從同步方式的

47、規(guī)定，DDNDDN節(jié)點的等級應(yīng)與所放置節(jié)點的等級應(yīng)與所放置的長途局或市話局的等級一致。的長途局或市話局的等級一致。首選網(wǎng)絡(luò)提供的定時，與網(wǎng)絡(luò)保持首選網(wǎng)絡(luò)提供的定時，與網(wǎng)絡(luò)保持一致的速率。一致的速率。 4.3.3 網(wǎng)間連接 一、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)與分組交換網(wǎng)的連接nDDN與分組交換網(wǎng)是兩種完全不同性質(zhì)的與分組交換網(wǎng)是兩種完全不同性質(zhì)的網(wǎng)。因此分組交換網(wǎng)與網(wǎng)。因此分組交換網(wǎng)與DDN的連接并不是中繼的連接并不是中繼級的連接，只是在用戶信道及的連接。從某種級的連接，只是在用戶信道及的連接。從某種意義上說，意義上說，DDN只是延伸了用戶接入分組交換只是延伸了用戶接入分組交換網(wǎng)的用戶線長度。網(wǎng)的用戶線長度。 二、

48、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)與用戶電報網(wǎng)的連接nDDN與用戶電報網(wǎng)的連接同樣是用戶信道與用戶電報網(wǎng)的連接同樣是用戶信道級在物理及電氣特性上的連接。這時終端之間級在物理及電氣特性上的連接。這時終端之間采用的是用戶電報的用戶信號方式而不是采用的是用戶電報的用戶信號方式而不是X.25協(xié)議。協(xié)議。 三、省級數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)與市級數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的連接n省級省級DDN與市級與市級DDN的連接可通過的連接可通過一至兩個匯接一至兩個匯接DDN節(jié)點以節(jié)點以2Mbit/s中繼中繼實現(xiàn)連接，接口采用實現(xiàn)連接，接口采用G.703標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)用方式符合方式符合G.732和和X.50建議，由省級建議，由省級DDN節(jié)點通過隨路方式提供時鐘（見圖

49、節(jié)點通過隨路方式提供時鐘（見圖4.6）。）。本地 DDN(市、縣級)省級 DDNG.703 G.732X.50圖4.6 省、市數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)連接示意圖DDN的復(fù)用技術(shù)n1.子速率復(fù)用 在DDN中，速率小于64kb/s時，稱為子速率，將子速率復(fù)用到64kb/s數(shù)字信道上，稱為子速率的復(fù)用，就是將低速數(shù)據(jù)流合并成高速數(shù)據(jù)流，稱為DDN的時分復(fù)用，一般包括比特交織和字符交織兩種方法。n 子速率復(fù)用有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中以X.50最為常用，它是同步數(shù)據(jù)網(wǎng)間國際接口64kb/s的復(fù)用方案，它的特點是采用8bit數(shù)據(jù)分組為單位的交織復(fù)用方法（即字符交織）。n 8bit數(shù)據(jù)分組的結(jié)構(gòu)為第一個分組中，第一位F用于幀同步

50、，第2-7位為用戶數(shù)據(jù)信息，第8位S為傳輸聯(lián)絡(luò)信號的狀態(tài)位，由此可見X.50集和速率是64kb/s。多個分組又構(gòu)成了幀，在X.50中有兩種幀結(jié)構(gòu)：20個分組為一幀和80個分組為一幀。n2.PCM幀復(fù)用 就是將64kb/s的零次群復(fù)用成一次群2.048Mb/s。按ITU-T建議，一個幀有32個信道，其中第0信道為同步信道，第16信道為信令信道，其余30個信道均可為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信道、數(shù)字話音信道及任何比例組合的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和話音信道。DDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)n1.國家骨干網(wǎng)（一級干線網(wǎng)） 是省間網(wǎng)，由大中容量的節(jié)點和連接它們的數(shù)字電路組成，節(jié)點設(shè)在各個省，每個省可設(shè)置多個骨干網(wǎng)節(jié)點。數(shù)字電路有一、二、三次群。n2

51、.省內(nèi)干線網(wǎng)（二級干線網(wǎng)） 由設(shè)置在省內(nèi)的節(jié)點組成，它提供本省內(nèi)長途和出入省的DDN業(yè)務(wù)。n3.本地網(wǎng)（用戶網(wǎng)） 是指城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，在省會和地區(qū)級城市可組建本地網(wǎng)，為用戶提供本地和長途DDN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。DDN的應(yīng)用實例nDDN可為用戶提供高速、優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸通道，它的應(yīng)用范圍為；1）公用DDN電路2）為公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、各種專用網(wǎng)、無線尋呼系統(tǒng)、可視圖文系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)傳真、ISDN等提供中繼或數(shù)據(jù)信道3）為幀中繼、虛擬專用網(wǎng)、LAN，以及不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連提供網(wǎng)間連接4）利用DDN實現(xiàn)大用戶（如銀行）局域網(wǎng)連接5）提供租用線6）由于DDN獨立與電話網(wǎng)，可使用DDN作為集中維護(hù)的傳輸手段。n1.

52、用DDN進(jìn)行局域網(wǎng)的互連 局域網(wǎng)可通過網(wǎng)橋或路由器接入DDN，網(wǎng)橋的作用是把局域網(wǎng)在鏈路層上進(jìn)行協(xié)議的轉(zhuǎn)換而使之連接起來，路由器具有互聯(lián)網(wǎng)路由選擇功能，通過路由選擇轉(zhuǎn)發(fā)不同子網(wǎng)的分組。n2.利用DDN信道組建計算機通信網(wǎng) 海關(guān)、金融、證券等行業(yè)可利用DDN信道組建自己的廣域計算機網(wǎng)絡(luò)。n用戶接入DDN網(wǎng)有以下幾種方式：n1）通過調(diào)制解調(diào)器接入DDN 這種方式就是采用頻帶傳輸系統(tǒng)或者說利用模擬線路將用戶終端接入DDN。n2）通過復(fù)用設(shè)備接入DDNn（1）通過零次群復(fù)用設(shè)備，是指子速率的復(fù)用；n（2）通過DDN提供的小型復(fù)用器。n3）通過2048kb/s數(shù)字電路接入DDN 在DDN中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都配

53、置了標(biāo)準(zhǔn)的符合ITU-T建議的2048kb/s數(shù)字接口，如果用戶設(shè)備能提供同樣的接口，可就近接入DDN。n4）通過ISDN的2B+D接口接入DDN 4.3.4 我國DDN規(guī)劃n我國的我國的DDN引入了加拿大引入了加拿大3600帶寬管帶寬管理系統(tǒng)和美國理系統(tǒng)和美國DACS-2000交叉連接設(shè)備，交叉連接設(shè)備，在全國多個省會市設(shè)置數(shù)字交叉連接節(jié)點在全國多個省會市設(shè)置數(shù)字交叉連接節(jié)點機。機。 一、規(guī)劃期限的選擇n由于由于DDN業(yè)務(wù)發(fā)展很快，且新技術(shù)層業(yè)務(wù)發(fā)展很快，且新技術(shù)層出不窮，加上由于它在我國的應(yīng)用時間較出不窮，加上由于它在我國的應(yīng)用時間較短，在制定規(guī)劃時所必須的用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)短，在制定規(guī)劃時所必

54、須的用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較少。較少。 二、網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀分析及規(guī)劃n對于像對于像DDN這樣國內(nèi)已有的通信網(wǎng)進(jìn)行規(guī)這樣國內(nèi)已有的通信網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，必須要熟知現(xiàn)有網(wǎng)基本狀況。劃，必須要熟知現(xiàn)有網(wǎng)基本狀況。 三、業(yè)務(wù)量預(yù)測n對規(guī)劃時期內(nèi)規(guī)劃區(qū)域的各節(jié)點及全網(wǎng)的對規(guī)劃時期內(nèi)規(guī)劃區(qū)域的各節(jié)點及全網(wǎng)的業(yè)務(wù)量進(jìn)行預(yù)測，是業(yè)務(wù)量進(jìn)行預(yù)測，是DDN規(guī)劃的基礎(chǔ)。規(guī)劃的基礎(chǔ)。 四、設(shè)備配置n為保證網(wǎng)絡(luò)可靠、有效地運行，通常設(shè)備為保證網(wǎng)絡(luò)可靠、有效地運行，通常設(shè)備的配置可遵循下列原則：的配置可遵循下列原則：n（1）滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。）滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。n（2）提高設(shè)備的利用率。）提高設(shè)備的利用率。n（3）便于安裝、維護(hù)、管理和

55、應(yīng)用。）便于安裝、維護(hù)、管理和應(yīng)用。n（4）因地制宜。）因地制宜。4.4 計算機通信網(wǎng)計算機通信網(wǎng) 計算機網(wǎng)絡(luò)：就是利用通信設(shè)備和線路將地理計算機網(wǎng)絡(luò)：就是利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起位置不同的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。 4.4.1 計算機通信網(wǎng)發(fā)展過程n從計算機及其網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展歷史從計算機及其網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展歷史來看，計算機從單機工

56、作到形成具有通信來看，計算機從單機工作到形成具有通信能力的計算機通信網(wǎng)，其發(fā)展過程大致可能力的計算機通信網(wǎng)，其發(fā)展過程大致可劃分為如下幾個階段。劃分為如下幾個階段。 一、計算機面向終端階段n計算機面向終端主要以端機為核心處計算機面向終端主要以端機為核心處理各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。理各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 二、分組交換網(wǎng)階段n在在20世紀(jì)世紀(jì)60年代，美國的分組交換網(wǎng)年代，美國的分組交換網(wǎng)（ARPANET）作為計算機通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的作為計算機通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的典型為人們所接受，成為計算機通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)典型為人們所接受，成為計算機通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中的一個里程碑。展中的一個里程碑。ARPANET的研究及實用的研究及實用成果

57、對促進(jìn)計算機及其組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展起到了成果對促進(jìn)計算機及其組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展起到了積極的作用，為后來蓬勃發(fā)展的積極的作用，為后來蓬勃發(fā)展的Internet奠定奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。了物質(zhì)基礎(chǔ)。 三、計算機網(wǎng)及體系結(jié)構(gòu)形成階段n在在20世紀(jì)世紀(jì)70年代的中期，隨著科學(xué)技術(shù)的年代的中期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，國際上各種以計算機為核心不斷發(fā)展與進(jìn)步，國際上各種以計算機為核心的廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)與公用分組交換網(wǎng)發(fā)展十分的廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)與公用分組交換網(wǎng)發(fā)展十分的迅速，為此，各個計算機生產(chǎn)商紛紛發(fā)展自的迅速，為此，各個計算機生產(chǎn)商紛紛發(fā)展自己的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與設(shè)備，這種計算機網(wǎng)絡(luò)己的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與設(shè)備，這種計算

58、機網(wǎng)絡(luò)的無序發(fā)展?fàn)顩r給網(wǎng)絡(luò)的互連與互通帶來了很的無序發(fā)展?fàn)顩r給網(wǎng)絡(luò)的互連與互通帶來了很大的麻煩。大的麻煩。 四、高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)階段n從從20世紀(jì)世紀(jì)80年代開始，計算機通信網(wǎng)開始年代開始，計算機通信網(wǎng)開始進(jìn)入其發(fā)展的第四階段。進(jìn)入其發(fā)展的第四階段。計算機網(wǎng)絡(luò)實例簡介 n1.因特網(wǎng)因特網(wǎng)(Internet)1969年-ARPANET，ARM模型，早于OSI模型，低三層接近OSI，采用TCP/IP協(xié)議。1988年-NSFNET ，OSI模型，采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，成為Internet的主干網(wǎng)。兩種服務(wù)公司：進(jìn)入因特網(wǎng)產(chǎn)品服務(wù)公司ISP，因特網(wǎng)信息服務(wù)公司ICP。 n2.公用數(shù)據(jù)網(wǎng)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PD

59、N(Public Data Network)計算機網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)完成節(jié)點間通信任務(wù)的通信子計算機網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)完成節(jié)點間通信任務(wù)的通信子網(wǎng)稱為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。如英國的網(wǎng)稱為公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。如英國的PSS、法國的、法國的TRANSPAC、加拿大的、加拿大的DATAPAC、美國的、美國的TELENET、歐共體的歐共體的EURONET、日本的、日本的DDX-P等都是公用數(shù)據(jù)等都是公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。我國的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)。我國的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC(CNPAC)于于1989年年開通服務(wù)。開通服務(wù)。這些公用數(shù)據(jù)網(wǎng)對于外部用戶提供的界面大都采這些公用數(shù)據(jù)網(wǎng)對于外部用戶提供的界面大都采用了國際標(biāo)準(zhǔn)，即國際電報電話咨詢委員會用了

60、國際標(biāo)準(zhǔn)，即國際電報電話咨詢委員會CCITT制制定的定的X.25建議。規(guī)定了用分組方式工作和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)建議。規(guī)定了用分組方式工作和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接的數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE之之間的接口。在計算機接入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的場合下，間的接口。在計算機接入公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的場合下，DTE就是指計算機，而公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中的分組交換節(jié)點就是就是指計算機，而公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中的分組交換節(jié)點就是DCE。X.25是為同一個網(wǎng)絡(luò)上用戶進(jìn)行相互通信而設(shè)計是為同一個網(wǎng)絡(luò)上用戶進(jìn)行相互通信而設(shè)計的。而現(xiàn)在的的。而現(xiàn)在的X.75是為各種網(wǎng)絡(luò)上用戶進(jìn)行相互通信是為各種網(wǎng)絡(luò)上用戶進(jìn)行相互通信而設(shè)計