數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教材

目錄第一部分通信基礎(chǔ)知識(shí)概述傳輸基礎(chǔ)知識(shí)交換基礎(chǔ)知識(shí)分層通信體系結(jié)構(gòu)第二部分通信網(wǎng)絡(luò)概述電話網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)DDN網(wǎng)幀中繼網(wǎng)ATM接口和接入網(wǎng)信令網(wǎng)同步網(wǎng)治理網(wǎng)第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述局域網(wǎng)TCP/IP協(xié)議族網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)軟件交換式網(wǎng)絡(luò)INTERNET第四部分?jǐn)?shù)據(jù)固定網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖ATM網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖VOIP網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖193長(zhǎng)途網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖廣西165網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖第五部分各縣組網(wǎng)結(jié)構(gòu)各縣組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和當(dāng)前現(xiàn)狀各縣組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖專(zhuān)線故障處理流程數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)故障處理表第六部分?jǐn)?shù)據(jù)專(zhuān)職員作職責(zé)及考核要求第七部分設(shè)備維護(hù)常識(shí)及常見(jiàn)故障處理縣、鎮(zhèn)級(jí)差不多網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式設(shè)備故障推斷方法第八部分?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)制度安全操作規(guī)程機(jī)房治理和安全保密規(guī)定障礙處理和障礙報(bào)告制度第一部分通信基礎(chǔ)知識(shí)概述通信的目的是為了信息的傳遞。攜帶信息的信號(hào)可分為模擬信號(hào)（如話音）和數(shù)字信號(hào)（計(jì)算機(jī)輸出的信號(hào)）。信息的傳遞由通信系統(tǒng)來(lái)完成。通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件包括終端、傳輸和交換三大部分。終端：包括一般電話、移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)終端、可視電話、會(huì)議電視終端等。傳輸系統(tǒng)：信息傳遞的通道，一般叫信道。交換系統(tǒng)：完成接入交換節(jié)點(diǎn)鏈路的匯合、轉(zhuǎn)接和分配。通信系統(tǒng)軟件：為能更好完成信息的傳遞和轉(zhuǎn)接交換所必須的一整套協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)，包括網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)內(nèi)信令、協(xié)議和借口以及技術(shù)體制、接口標(biāo)準(zhǔn)等。區(qū)分交換和傳輸?shù)母拍睿兄谖覀儗?duì)一些概念的理解。但隨著通信的進(jìn)展，它們之間的界限越來(lái)越不明顯，專(zhuān)門(mén)多新的標(biāo)準(zhǔn)差不多把傳輸和交換融合到一起。區(qū)分交換和傳輸?shù)母拍?，有助于我們?duì)一些概念的理解。但隨著通信的進(jìn)展，它們之間的界限越來(lái)越不明顯，專(zhuān)門(mén)多新的標(biāo)準(zhǔn)差不多把傳輸和交換融合到一起。通信系統(tǒng)的分類(lèi)按照系統(tǒng)所傳輸?shù)男盘?hào)來(lái)分類(lèi)，則系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。模擬通信系統(tǒng)：用模擬信號(hào)傳遞消息的系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)：用數(shù)字信號(hào)傳遞消息的系統(tǒng)。由于光纖通信的普及和集成工藝的進(jìn)展，數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)字信號(hào)可再生，可綜合各種業(yè)務(wù)，便于和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，易于集成等優(yōu)點(diǎn)，因此逐漸取代了模擬通信系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)能夠被看作是將不同廠商制造的硬件和軟件連接起來(lái)以便協(xié)調(diào)工作的“粘接劑”。在美國(guó)和其他許多國(guó)家，全國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化組織定義了多種物理特性和操作特性的規(guī)范，以便廠商生產(chǎn)與通信公司的線路設(shè)施及其他制造商的產(chǎn)品兼容的設(shè)備。在全球范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布了一系列與通信有關(guān)的建議。這些建議雖不是強(qiáng)制性的，但在全球的通信設(shè)備和設(shè)施的開(kāi)發(fā)過(guò)程中具有專(zhuān)門(mén)強(qiáng)的阻礙力，并已被數(shù)百個(gè)大型企業(yè)和通信公司采納。下面介紹幾個(gè)重要的組織。ITUITU——InternationalTelecommunicationsUnion國(guó)際電信聯(lián)盟。ITU的前身是CCITT（國(guó)際電報(bào)電話咨詢(xún)委員會(huì)），1994年更名，它由聯(lián)合國(guó)的一個(gè)機(jī)構(gòu)主辦，屬政府間組織。總部設(shè)在日內(nèi)瓦，直接負(fù)責(zé)制定數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，由15個(gè)工作組組成。ITU-T是其電信標(biāo)準(zhǔn)局。ISOISO——InternationalOrganizationforStandardization國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織。它是聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)理事會(huì)下的咨詢(xún)性非政府組織。ANSIANSI——AmericanNationalStandarsInstitute美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織。它是美國(guó)最要緊的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)，是非營(yíng)利性非政府組織。IEEEIEEE——InstituteofElectricalandElectronicEngineers電氣和電子工程師協(xié)會(huì)。它是美國(guó)的工程師社團(tuán)組織。傳輸基礎(chǔ)知識(shí)傳輸差不多概念信源變換器信源變換器信道反變換器信宿噪聲源圖1.2.1傳輸模型信道信道一般分為模擬信道和數(shù)字信道。模擬信道傳輸模擬信號(hào)；數(shù)字信道傳輸數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)的傳輸在模擬信道上的傳輸一般為實(shí)線傳輸或頻分多路復(fù)用。模擬信號(hào)數(shù)字化為數(shù)字信號(hào)便能夠在數(shù)字信道上傳輸。數(shù)字信號(hào)的傳輸數(shù)據(jù)傳輸是一種專(zhuān)門(mén)的數(shù)字信號(hào)傳輸，它是計(jì)算機(jī)終端之間的通信。數(shù)據(jù)傳輸模型如圖所示。DTE為數(shù)據(jù)終端設(shè)備，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。DCE是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，如MODEM等。數(shù)字信號(hào)在這兩種信道上傳輸，不同的傳輸信道采納不同的信號(hào)變換設(shè)備。對(duì)模擬信道，變換設(shè)備為MODEM，把數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)再傳輸。對(duì)數(shù)字信道，信號(hào)變換器即接口設(shè)備，其作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)傳輸是一種專(zhuān)門(mén)的數(shù)字信號(hào)傳輸，它是計(jì)算機(jī)終端之間的通信。數(shù)據(jù)傳輸模型如圖所示。DTE為數(shù)據(jù)終端設(shè)備，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。DCE是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，如MODEM等。注釋DTEDCEDTEDCE信道DCEDTE噪聲源圖1.2.2數(shù)據(jù)傳輸模型數(shù)據(jù)傳輸方式并行傳輸數(shù)據(jù)的每一位在多條并行信道上同時(shí)傳輸，傳輸速率較高，但并行信道實(shí)現(xiàn)較為困難，不適合遠(yuǎn)距離傳輸。串行傳輸數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，為了在收方識(shí)不發(fā)方信息，需要保持發(fā)、收方信號(hào)同步。這種方式易于實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)適用。因此大部分采納串行通信。數(shù)據(jù)同步方式同步系統(tǒng)是數(shù)字通信系統(tǒng)的重要主成部分，同步是將通信系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端的收發(fā)信息的時(shí)刻統(tǒng)一在規(guī)定的時(shí)刻節(jié)拍內(nèi)，使收發(fā)系統(tǒng)步調(diào)一致。異步傳輸以字符為單位實(shí)現(xiàn)同步，也稱(chēng)位同步。該種方式需要在每個(gè)字符前后加起止位，故不要求雙方時(shí)鐘嚴(yán)格同步，但開(kāi)銷(xiāo)大，效率低。同步傳輸以固定的時(shí)鐘節(jié)拍發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)發(fā)送以幀為單位。同步傳輸開(kāi)銷(xiāo)小，傳輸效率高，但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，必須有收發(fā)定時(shí)信號(hào)。數(shù)據(jù)傳輸速率與帶寬數(shù)據(jù)傳輸速率是衡量傳輸系統(tǒng)傳輸能力的要緊指標(biāo)。要緊有比特速率和碼元速率。比特率：在單位時(shí)刻內(nèi)傳送的比特?cái)?shù)，單位是bit/s。碼元速率：在單位時(shí)刻內(nèi)傳送的碼元（波形）數(shù)，單位是band（波特）。通常，我們也用傳輸速率表示信道的通信能力——帶寬。數(shù)據(jù)傳輸差錯(cuò)率一般用誤碼率表示。誤碼率=接收出現(xiàn)的差錯(cuò)比特（字符、碼元）數(shù)/總的發(fā)送比特（字符、碼元）數(shù)×100%基帶與頻帶傳輸基帶傳輸沒(méi)有通過(guò)調(diào)制的信號(hào)稱(chēng)為基帶信號(hào)，這種信號(hào)在某些有線信道上可直接傳輸，這種傳輸叫做基帶傳輸。頻帶傳輸在專(zhuān)門(mén)多時(shí)候，基帶信號(hào)必須通過(guò)調(diào)制，將信號(hào)頻譜搬移到高頻率處，才能在信道中傳輸。這種稱(chēng)為載波傳輸或頻帶傳輸。頻帶傳輸又分為調(diào)頻FM、調(diào)幅AM和調(diào)相PM。傳輸介質(zhì)傳輸系統(tǒng)按傳輸介質(zhì)的不同可分為有線傳輸系統(tǒng)和無(wú)線傳輸系統(tǒng)。有線傳輸?shù)慕橘|(zhì)要緊有雙絞線、同軸電纜和光纖等。無(wú)線傳輸?shù)囊o介質(zhì)有長(zhǎng)波、短波、超短波、地面微波和衛(wèi)星等。雙絞線雙絞線屬于平衡電纜，要緊用于基帶傳輸。電話用戶(hù)線一般用一對(duì)；數(shù)字電話（ISDN電話）用1~4對(duì)；以太網(wǎng)10BASE-T用2對(duì)。同軸電纜同軸電纜屬于不平衡電纜，它的兩種差不多形式是基帶和寬帶?；鶐в糜谝蕴W(wǎng)的連接，寬帶用于CATV系統(tǒng)，正逐漸被光纖所取代。光纖和衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)我們將在后面有關(guān)章節(jié)做詳細(xì)介紹。復(fù)用技術(shù)復(fù)用技術(shù)一般有：頻分多路復(fù)用FDM時(shí)分多路復(fù)用TDM統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM頻分多路復(fù)用一般多適用于模擬通信，它把信道頻帶劃分成若干邏輯信道，每個(gè)用戶(hù)獨(dú)占某些頻段。時(shí)分多路復(fù)用在時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中，各路信號(hào)共用一個(gè)信道，輪流在不同的時(shí)刻進(jìn)行傳輸。其特點(diǎn)是各路信號(hào)在時(shí)刻上互不重疊，但將占據(jù)全部帶寬。統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用動(dòng)態(tài)地分配集合信道的時(shí)隙，只給那些確實(shí)要傳輸信息的終端分配線路，大大提高了線路利用率。時(shí)分復(fù)用多用于數(shù)字通信中。脈沖編碼調(diào)制PCMPCM是實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)數(shù)字化的最常用的一種方法。將時(shí)刻連續(xù)、取值連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成為時(shí)刻離散、取值離散的數(shù)字信號(hào)，并按一定規(guī)律組合編碼，形成PCM信號(hào)序列。它的差不多過(guò)程是抽樣、量化和編碼。抽樣：以一定頻率的取樣信號(hào)將信號(hào)在時(shí)刻上進(jìn)行離散。取樣頻率應(yīng)大于2倍的信號(hào)帶寬。量化：將信號(hào)在幅度上離散。編碼：把量化后的取值用一定位數(shù)的二進(jìn)制碼來(lái)表示。常用傳輸碼型：在基帶傳輸中，要緊的碼型有CMI碼——傳號(hào)反轉(zhuǎn)碼AMI碼——傳號(hào)極性交替碼HDB3碼——三階高密度雙極性碼以語(yǔ)音信號(hào)為例，聲音信號(hào)從300Hz—3.3kHz，帶寬為3kHz，取樣頻率為8kHz，每個(gè)抽樣的編碼為8bit。因此每秒8000個(gè)抽樣將產(chǎn)生64kbit的數(shù)據(jù)流，即抽樣后的話路速率為64kbit/s。時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)注意區(qū)分“幀”的概念。在OSI的數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)的傳送單元也為“幀”，但它們所表示的含義是不同的。幀注意區(qū)分“幀”的概念。在OSI的數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)的傳送單元也為“幀”，但它們所表示的含義是不同的。注釋幀結(jié)構(gòu)依照時(shí)分多路復(fù)用的原理和各種傳輸媒介的特點(diǎn)，在數(shù)字通信系統(tǒng)中，常將多路信源信號(hào)組合成具有不同數(shù)碼率的群路信號(hào)，以適應(yīng)各種傳輸條件和不同介質(zhì)的傳輸。ITU-T為了便于國(guó)際通信電路的進(jìn)展，推舉了兩類(lèi)群路數(shù)碼率系列和數(shù)字復(fù)接等級(jí)。并建議24路基礎(chǔ)群（T1）為美國(guó)和日本采納。30/32路基礎(chǔ)群（E1）為歐洲和中國(guó)等地區(qū)采納，其碼率為2048kbit/s，簡(jiǎn)稱(chēng)基群或一次群。幀結(jié)構(gòu)如表1.2.1所示。表1.2.1差不多幀結(jié)構(gòu)023456789….31一共32個(gè)時(shí)隙，從TS0~TS31。每時(shí)隙8bit，傳送一路信號(hào)為64Kbit/s的PCM信號(hào)。每幀8bit×32=256bit，抽樣頻率為8kHz，因此速率為256bit×8kHz=2048kbit/s。差不多幀TS0——傳送幀同步碼，用于幀定位和操縱。如表1.2.2所示表1.2.2差不多幀TS0比特分配比特號(hào)12345678偶幀Si幀定位信號(hào)0011011奇幀Si1ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8講明：Si規(guī)定為國(guó)際保留比特。不用時(shí)置為1。Sa為附加備用比特，一般作為國(guó)內(nèi)保留的備用比特，假如本幀用于國(guó)際鏈路則該5個(gè)比特必須置1；假如在國(guó)內(nèi)沒(méi)有使用也必須置1。A為幀失步對(duì)端告警比特，A=1失步；A=0同步。TS16——數(shù)據(jù)傳輸中傳送數(shù)據(jù)；在交換語(yǔ)音話路時(shí)，傳送電話信令。復(fù)幀一個(gè)復(fù)幀由16個(gè)連續(xù)的差不多幀組成。循環(huán)冗余校驗(yàn)復(fù)幀——CRC（CyclicRedundancycheck），防止假同步的附加愛(ài)護(hù)措施。隨路信令復(fù)幀——CAS（ChannelAssociatedSignalling），傳送隨路電話信令。隨路信令方式的信令分配如表1.2.3所示。表1.2.3隨路信令方式的信令分配0幀TS161幀TS162幀TS16……15幀TS16同步碼和對(duì)告信道1信道16信道2信道17……信道15信道30abcdabcdAbcdabcd……abcdabcd講明：0幀TS16格式為00001A211，前四比特為同步碼，A2為信令復(fù)幀對(duì)告，A2=0，同步，A2=1，失步。abcd為電話信令比特，不使用時(shí)置1。每個(gè)時(shí)隙傳送兩路話音的信令。注：在公共信道信令（CCS）方式中，TS16用于傳送高達(dá)64kbit/s的共路信令。同時(shí)，不同幀結(jié)構(gòu)不能互通，如CAS和CCS不能互通。數(shù)字復(fù)接在通信系統(tǒng)中，為擴(kuò)大傳輸容量和提高傳輸效率，通常需要將若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)流，以便在高速信道中傳輸，數(shù)字復(fù)接確實(shí)是解決PCM信號(hào)由低次群到高次群的合成技術(shù)。按時(shí)分復(fù)用方式將兩個(gè)或兩個(gè)以上的分支數(shù)字信號(hào)匯接成為單一復(fù)合數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為數(shù)字復(fù)接。表1.2.4所示為不同制式的復(fù)接群速率。表1.2.4復(fù)接速率速率北美、日本歐洲、中國(guó)基群1.5Mbit/s2.048Mbit/s二次群6.312Mbit/s8.448Mbit/s三次群32.064Mbit/s34.368Mbit/s光纖通信系統(tǒng)光纖通信的特點(diǎn)用高頻率的高頻作為載頻傳輸信號(hào)；用光導(dǎo)纖維構(gòu)成的光纜作為傳輸線路。優(yōu)點(diǎn)傳輸頻帶寬，通信容量大；損耗低，通信距離遠(yuǎn)。光纖的種類(lèi)光纖按傳輸?shù)目偰?shù)來(lái)分可分為單模光纖多模光纖所謂模式，實(shí)際上是電磁場(chǎng)的一種分配形式，模式不同，分布也不同。單模光纖傳輸一種模式。單模光纖傳輸頻帶較寬，傳輸容量大。適用于大容量、長(zhǎng)距離的光纖通信，然而，費(fèi)用較高。多模光纖是多個(gè)模式在光纖中傳輸。多模光纖帶寬較窄，容量也較少，上限在1G以下。光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)、光端機(jī)和光纖傳輸?shù)冉M成。要緊技術(shù)是數(shù)字編碼強(qiáng)度調(diào)制——直接檢波通信系統(tǒng)。電端機(jī)指PCM多路復(fù)用設(shè)備。光端機(jī)要緊完成光電轉(zhuǎn)換。目前，專(zhuān)門(mén)多是將光端機(jī)和電端機(jī)合為一體。PDH/SDH/SONET數(shù)字體系數(shù)字復(fù)接方式一般有三種：同步復(fù)接方式、異步復(fù)接方式和準(zhǔn)同步復(fù)接方式。同步復(fù)接——假如復(fù)接器輸入支路信號(hào)與本機(jī)定時(shí)信號(hào)是同步的，那么調(diào)整單元只需調(diào)整相位，有時(shí)連相位也無(wú)需調(diào)整。異步復(fù)接——假如輸入各支路信號(hào)與本機(jī)定時(shí)信號(hào)是非嚴(yán)格同步關(guān)系，那么調(diào)整單元要對(duì)各支路信號(hào)實(shí)施頻率和相位調(diào)整，使之成為同步數(shù)字信號(hào)。準(zhǔn)同步復(fù)接——假如輸入各支路信號(hào)與復(fù)接器復(fù)接的各支路數(shù)字信號(hào)的時(shí)鐘由不同的時(shí)鐘源提供，但碼速率在一定容差范圍內(nèi)為標(biāo)稱(chēng)相等情況。這時(shí)兩個(gè)信號(hào)為準(zhǔn)同步信號(hào)。數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)包括數(shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接。數(shù)字復(fù)接數(shù)字復(fù)接器由定時(shí)、碼速調(diào)整和復(fù)接單元組成。準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDHPDH是靠從外界添加幀同步碼組的方法實(shí)現(xiàn)從低階到高階的同步復(fù)用，這種同步是不完整的、不精確的，因此叫做準(zhǔn)同步。在2.5節(jié)中所介紹的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)即為PDH。PDH的特點(diǎn)：屬異步復(fù)用；上下電路需要一級(jí)級(jí)地對(duì)整個(gè)碼流拆開(kāi)并重組；各廠家PDH設(shè)備的光接口標(biāo)準(zhǔn)不同，因此光信號(hào)無(wú)法直通。SONET/SDH隨著光纖通信的進(jìn)展，為了提供統(tǒng)一的光傳輸接口，全世界的標(biāo)準(zhǔn)化組織致力于形成一套規(guī)范，使所有廠商的傳輸系統(tǒng)互連。因此同步光網(wǎng)絡(luò)SONET和同步數(shù)字系列SDH標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。SONET是為美國(guó)和加拿大規(guī)定的，SDH是對(duì)歐洲和其他國(guó)家規(guī)定的，二者專(zhuān)門(mén)接近，但不完全一樣，新的SDH正被世界范圍內(nèi)所同意。差不多概念SONETSONET標(biāo)準(zhǔn)以51.84Mbit/s作為新的復(fù)用系列的差不多信號(hào)，稱(chēng)為第一級(jí)同步傳送信號(hào)STS-1。其在光纖線路傳輸?shù)挠成湫盘?hào)稱(chēng)為第1級(jí)光載波OC-1。SONET復(fù)用系列及其線速如表1.2.5所示。 表1.2.5SONET復(fù)用系列及線速光級(jí)號(hào)電級(jí)號(hào)速率OC1STS-151.84Mbit/sOC3STS-3155.52Mbit/sOC12STS-12622.08Mbit/sOC24STS-241.244Gbit/sOC48STS-482.488Gbit/sOC192STS-1929.6Gbit/sSDHSDH差不多模塊信號(hào)是STM-1，速率為155.520Mbit/s。高階STM-N由N個(gè)STM-1信號(hào)經(jīng)同步復(fù)用而成。目前，N只能取4、16、64。詳見(jiàn)表1.2.6SONET和SDH的速率在155.52Mbit/s上得到統(tǒng)一。它們的優(yōu)點(diǎn)也是相似的。SDH標(biāo)準(zhǔn)ITU-T對(duì)SDH的接口、速率和幀結(jié)構(gòu)等做了一系列的建議，表1.2.7列出了部分關(guān)于SDH的建議。優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)一了速率和接口把E1和T1兩種數(shù)字傳輸體制融合在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)之中，即在STM-1等級(jí)（155.52Mbit/s）上得到統(tǒng)一。同時(shí)兼容PDH系統(tǒng)；并統(tǒng)一了光接口。表1.2.6SDH等級(jí)速率SDH等級(jí)速率STM-1155.52Mbit/sSTM-4622.08Mbit/sSTM-162488.32Mbit/sSTM-649953.28Mbit/s表1.2.7ITU關(guān)于SDH的建議建議號(hào)名稱(chēng)G502數(shù)字系列比特率G503數(shù)字系列接口的物理/電氣特性G505同步數(shù)字系列的比特率G508用于同步數(shù)字系列的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNIG509同步復(fù)用結(jié)構(gòu)G955同步數(shù)字系列的用戶(hù)設(shè)備和系統(tǒng)的光接口采納同步復(fù)用方式由于采納同步復(fù)用方式，使得復(fù)用/解復(fù)用一次到位，各支路信號(hào)能直接復(fù)用到更高速率的SDH信號(hào)中，而不通過(guò)中間級(jí)不的復(fù)用，分插信號(hào)方便。圖1.2.3為PDH系統(tǒng)上下電路圖；圖1.2.4為SDH上下電路圖。解復(fù)用解復(fù)用解復(fù)用34/8Mbit/s8/2Mbit/s復(fù)用2/8Mbit/s復(fù)用8/34Mbit/s34Mbit/s34Mbit/s2Mbit/s電信號(hào)圖1.2.3PDH系統(tǒng)上下電路圖統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)分插復(fù)用器光接口分插復(fù)用器光接口光接口155Mbit/s155Mbit/s2Mbit/s圖1.2.4SDH系統(tǒng)的上下電路示意圖網(wǎng)管能力強(qiáng)SDH幀結(jié)構(gòu)中規(guī)定了豐富的網(wǎng)管字節(jié)，專(zhuān)門(mén)安排了5%的帶寬分配用來(lái)支持網(wǎng)絡(luò)治理和維護(hù)。具有強(qiáng)大的組網(wǎng)能力和網(wǎng)絡(luò)自愈能力采納先進(jìn)的分插復(fù)用器（ADM）和數(shù)字交叉連接（DXC）等設(shè)備使組網(wǎng)能力和自愈能力大大增強(qiáng)，同時(shí)也降低了網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)治理費(fèi)用。SDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備SDH網(wǎng)絡(luò)是由一些網(wǎng)絡(luò)單元（復(fù)用器、數(shù)字交叉連接設(shè)備等）組成，在光纖（或微波）網(wǎng)進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。分插復(fù)用設(shè)備ADMADM的要緊任務(wù)是將各種PDH支路信號(hào)或STM-1信號(hào)分插到STM-N的光信號(hào)中。同時(shí)具有內(nèi)部交叉連接功能。數(shù)字交叉設(shè)備DXCDXC是一種用軟件操縱的數(shù)字配線系統(tǒng)，它能夠?qū)Ω鞣N端口速率進(jìn)行可操縱的連接和再連接。要緊功能是進(jìn)行業(yè)務(wù)分流并提供路由。終端復(fù)用設(shè)備TM將各種接口與速率的信號(hào)復(fù)用到STM-N上。網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置、性能、安全、故障等治理。SDH的自愈混合環(huán)形網(wǎng)自愈網(wǎng)確實(shí)是無(wú)須人為的干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能從失效的故障中實(shí)時(shí)地自動(dòng)恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)。常見(jiàn)的自愈網(wǎng)是環(huán)形，即由首尾相接的DXC和ADM組成，如圖1.2.5所示。正常工作時(shí)，信息是同時(shí)沿順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向在環(huán)上傳送。在接收節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)方向收到的信號(hào)差不多上有效的，只需選擇其一作為主信號(hào)，另一個(gè)作為備用信號(hào)即可。一旦光纜切斷，上述環(huán)形網(wǎng)就變成了線形網(wǎng)。既主備信號(hào)在光纜切斷處兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)中ADMADMADMADMADMADMADM主用備用圖1.2.5自愈混合環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)SDH網(wǎng)同步SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)采納主從同步方式，要求所有的網(wǎng)絡(luò)單元時(shí)鐘都能最終跟蹤到全網(wǎng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘。波分復(fù)用系統(tǒng)WDM單模光纖通信系統(tǒng)的帶寬利用率約為1%左右。傳統(tǒng)增加容量的方法是采納高速時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)TDM。理論上，基于TDM的高速系統(tǒng)還有望進(jìn)一步提高到40Gbps，然而40Gbps的TDM系統(tǒng)從性能價(jià)格比上看，需大規(guī)模的替換整個(gè)系統(tǒng)，不易升級(jí)以及在技術(shù)上存在一些問(wèn)題。在有用中是否能成功依舊個(gè)未知數(shù)。差不多原理WDM是在一根光纖中能同時(shí)傳輸多波長(zhǎng)信號(hào)的一種技術(shù)。在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合（復(fù)用），在接收端，又將組合的光信號(hào)分開(kāi)（解復(fù)用），并送到不同的終端。單通道速率可10Gbps，在乘上通道數(shù)，可達(dá)到更高。目前已有的產(chǎn)品可達(dá)80Gbps或160bps。優(yōu)勢(shì)及進(jìn)展由于每個(gè)通道都能夠傳送不同格式、不同碼率、不同業(yè)務(wù)的信息流，而互不相關(guān)。因此擴(kuò)容方便。同時(shí)能夠在WDM基礎(chǔ)上提供一個(gè)多業(yè)務(wù)平臺(tái)，以專(zhuān)門(mén)高的速率支持不論是話音、數(shù)據(jù)，依舊以后可能的新業(yè)務(wù)。那個(gè)平臺(tái)的出現(xiàn)相當(dāng)于在傳統(tǒng)的SDH/SONET傳送網(wǎng)底層增加了一個(gè)光核心傳送層。在這一層，能夠通過(guò)波長(zhǎng)來(lái)作為路由選擇標(biāo)記。例如，不管是ATM交換機(jī)，依舊IP路由器，都能夠在核心網(wǎng)的基礎(chǔ)上傳送各自的業(yè)務(wù)。其演變?nèi)鐖D1.2.6所示。SDH（可能與WDM結(jié)合）光纖IPSDH（可能與WDM結(jié)合）光纖IPATM電路交換其它圖1.2.6光纖傳送網(wǎng)的演化趨勢(shì)WDM光纖開(kāi)放式光接口SDHATMIP其它衛(wèi)星通信概述衛(wèi)星是利用地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地球站之間進(jìn)行通信。地球同步軌道衛(wèi)星是與地球相對(duì)靜止的。覆蓋區(qū)地球衛(wèi)星地球衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星17.34度圖1.2.7衛(wèi)星覆蓋特點(diǎn)覆蓋區(qū)域大，通信距離遠(yuǎn)；便于實(shí)現(xiàn)多址連接；工作頻帶寬，通信容量大，適合于多種業(yè)務(wù)傳輸。通信質(zhì)量好，可靠性高。系統(tǒng)組成地球站其由天線、發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、通信操縱系統(tǒng)、終端系統(tǒng)和電源系統(tǒng)組成。通信衛(wèi)星其由天線、通信（轉(zhuǎn)發(fā)器）、遙測(cè)與指令、操縱和電源五個(gè)分系統(tǒng)。技術(shù)體制頻段分配6/4G頻段：上行（5.925—6.425）GHz；下行（3.7—4.2）GHz。14/11頻段：上行（14—14.5）GHz；下行（10.7—8.2）GHz。每個(gè)頻段的總寬為500MHz，轉(zhuǎn)發(fā)器標(biāo)稱(chēng)帶寬36MHz，轉(zhuǎn)發(fā)器中心頻率之間間隔為40MHz。衛(wèi)星使用的頻段正在向更高的頻段進(jìn)展，30/20GHz頻段已開(kāi)始使用。調(diào)制和多址方式調(diào)制模擬衛(wèi)星調(diào)制要緊采納FM制，數(shù)字衛(wèi)星要緊采納相移鍵控方式（PSK）。多址方式FDMA——網(wǎng)內(nèi)各地球站共用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，將帶寬分割成若干互不重疊的的部分，分配給各地球站使用。TDMA——每個(gè)地球站分配一個(gè)特定的時(shí)隙，各地球站只在指定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射信號(hào)。CDMA——將要傳送的信號(hào)用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼去調(diào)制它。使原數(shù)據(jù)信號(hào)被擴(kuò)頻，再經(jīng)載波調(diào)制后發(fā)射出去。CDMA方式是靠不同的地址碼來(lái)區(qū)分地球站。VSAT系統(tǒng)VSAT為甚小天線地球站，其天線口徑小，用軟件操縱。因此有專(zhuān)門(mén)大的靈活性和適應(yīng)性，適合于覆蓋范圍廣，通信業(yè)務(wù)量不大的稀疏路由網(wǎng)絡(luò)使用。VSAT網(wǎng)由中心站、小型站、和微型站組成。中心站配置全網(wǎng)的操縱和治理中心。應(yīng)用目前衛(wèi)星已廣泛應(yīng)用于廣播電視信號(hào)傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)領(lǐng)域。交換基礎(chǔ)知識(shí)概述在通信系統(tǒng)中，由傳輸系統(tǒng)提供了若干條通路，那么同時(shí)必須實(shí)現(xiàn)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間找到一條快捷、高效的通道，這種技術(shù)稱(chēng)為交換技術(shù)。從本質(zhì)上講，交換的目的是為了提高網(wǎng)絡(luò)性能，減少網(wǎng)絡(luò)堵塞。同時(shí)，交換技術(shù)能夠加快數(shù)據(jù)的移動(dòng)速度。交換系統(tǒng)的要緊設(shè)備是交換機(jī)。交換技術(shù)起源于電話網(wǎng)絡(luò)的電路交換，先后出現(xiàn)了報(bào)文交換、分組交換、幀中繼、ATM、多層交換等交換技術(shù)。在本章我們要緊介紹差不多概念，每種技術(shù)的具體應(yīng)用將在第二部分的通信網(wǎng)中具體介紹。多層交換將在第三部分中介紹。注釋在本章我們要緊介紹差不多概念，每種技術(shù)的具體應(yīng)用將在第二部分的通信網(wǎng)中具體介紹。多層交換將在第三部分中介紹。電路交換差不多原理在用戶(hù)終端之間建立一條臨時(shí)的專(zhuān)用物理通道（時(shí)刻或空間）。要緊特點(diǎn)是接續(xù)采納物理連接，在通道接通后數(shù)據(jù)透明傳輸。優(yōu)點(diǎn)信息傳輸延時(shí)小。信息透明傳輸，實(shí)時(shí)性好。缺點(diǎn)雙方獨(dú)占電路資源，電路利用低。透明傳輸要求雙方具有完全兼容的速率、格式，因此限制了不同速率及格式的用戶(hù)之間的互通。目前的電話交換網(wǎng)差不多上使用電路交換原理。報(bào)文交換差不多原理差不多思想是存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)雙方通信時(shí)，不必在雙方之間建立通道，只需發(fā)送方與交換機(jī)接通，由交換機(jī)接收并保存，并依照接收方的地址，等待線路空閑時(shí)，再將報(bào)文發(fā)送出去。優(yōu)點(diǎn)由于交換機(jī)可存儲(chǔ)信息，可實(shí)現(xiàn)不同速率、格式的相互通信，并可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信?？商岣呔€路利用率。缺點(diǎn)延時(shí)較大，不利于實(shí)時(shí)通信需要交換機(jī)有高速的處理能力和較大的存儲(chǔ)容量，否則會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。分組交換差不多原理也屬“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”方式，但其不以報(bào)文為單位，而是將報(bào)文分成被規(guī)格化了的包（Packet）進(jìn)行交換和傳輸。要緊特點(diǎn)是更短的具有統(tǒng)一規(guī)格的分組包，而且每個(gè)分組都帶有操縱信息和地址信息，因此，分組更利于交換機(jī)存儲(chǔ)和處理，還可在網(wǎng)內(nèi)獨(dú)立的傳輸，以分組進(jìn)行流量操縱、路由選擇和差錯(cuò)操縱等處理。優(yōu)點(diǎn)由于采納差錯(cuò)操縱等措施，因此傳輸質(zhì)量高。線路利用率高，采納動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)?？煽啃愿??；ネㄐ院?。缺點(diǎn)傳輸開(kāi)銷(xiāo)大，因此效率低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。最典型的應(yīng)用是X.25分組交換網(wǎng)。幀中繼差不多原理幀中繼（FR）是在分組交換技術(shù)基礎(chǔ)上，隨著光纖傳輸廣泛應(yīng)用以及用戶(hù)終端處理能力的增強(qiáng)而進(jìn)展的。幀中繼也稱(chēng)快速分組交換技術(shù)，保留了分組交換的統(tǒng)計(jì)復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)。去掉了差錯(cuò)操縱、流量操縱，把其留給用戶(hù)終端處理，提高了傳輸速率，同時(shí)取消了分組層，增加了路由功能，即在第二層以幀為單位進(jìn)行路由選擇。優(yōu)點(diǎn)對(duì)幀中繼包統(tǒng)計(jì)復(fù)用，簡(jiǎn)化協(xié)議，因此效率高。組網(wǎng)靈活，由于幀中繼協(xié)議簡(jiǎn)單，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)上稍加改造，便可實(shí)現(xiàn)?？蓜?dòng)態(tài)分配帶寬，解決突發(fā)數(shù)據(jù)。幀中繼技術(shù)目前差不多被廣泛應(yīng)用。ATM差不多原理ATM的差不多原理是分割與封裝。處理大量信息的最好方法是把信息分割成盡可能小的單元以便易于處理。ATM采納固定長(zhǎng)度的分組——信元進(jìn)行交換。信元的長(zhǎng)度是固定的，為53個(gè)字節(jié)，其中48個(gè)字節(jié)攜帶信息負(fù)荷，5個(gè)字節(jié)為信頭。信頭帶有足夠的信息為信元在ATM網(wǎng)中指示路徑。ATM交換對(duì)信元的發(fā)送采納統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，同意收發(fā)時(shí)鐘異步工作。因此ATM為異步傳輸模式。優(yōu)點(diǎn)與分組交換相比，縮短了包頭，簡(jiǎn)化了操縱格式，能夠更快地完成路由選擇，增加、去除、復(fù)用ATM信元，易于處理?？芍С侄喾N業(yè)務(wù)，不關(guān)懷信息的內(nèi)容和形式。與傳統(tǒng)同步時(shí)分復(fù)用的固定帶寬相比，ATM分配帶寬是動(dòng)態(tài)的。資源利用率高。基于ATM的網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)將在后面介紹。小結(jié)幾種不同的交換方式體現(xiàn)在對(duì)信息的處理方法上：電路交換——在物理層數(shù)據(jù)透明傳輸。分組交換——在分組層（第三層）數(shù)據(jù)以分組形式被存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)。幀中繼——在鏈路層數(shù)據(jù)以幀的形式傳輸。ATM交換——在鏈路層數(shù)據(jù)以信元的形式傳輸。對(duì)應(yīng)于不同的信息格式，其尋址方式也不同。分層通信體系結(jié)構(gòu)隨著通信的進(jìn)展，為了將使用不同傳輸介質(zhì)、傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、用戶(hù)終端，傳送不同業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)互連，同意系統(tǒng)之間透明的通信和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，ISO建立了一個(gè)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化框架——開(kāi)放系統(tǒng)互連模型OSI（OpenSystemInterconnection）。OSI是一個(gè)七層結(jié)構(gòu)。通信過(guò)程被分割成七個(gè)不同的層次，如圖1.4.1所示，每一層均包含了一組功能，以便提供一組確定的服務(wù)。同層之間用相同的協(xié)議通信，層間通過(guò)接口來(lái)傳遞信息。這種分層結(jié)構(gòu)使得當(dāng)給定的某層做了改動(dòng)以后，只要該層提供的服務(wù)不變，系統(tǒng)中的其它部分就不受阻礙。應(yīng)用層表示層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層圖1.4.1OSI七層參考模型7654321各層功能描述物理層規(guī)范設(shè)備間電氣和物理連接的一組規(guī)則，包括物理設(shè)備間的電氣、機(jī)械和規(guī)程方面的協(xié)議和接口。如V.24接口，其操縱DCE和DTE之間的連接。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)訪問(wèn)物理層規(guī)定的介質(zhì)，包括相鄰節(jié)點(diǎn)間幀的構(gòu)成，差錯(cuò)操縱、流量操縱及鏈路操縱等。那個(gè)地點(diǎn)的幀是指通過(guò)通信線路被傳輸信息的差不多單位。與PCM時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中的幀不同。數(shù)據(jù)鏈路是兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間經(jīng)雙方確認(rèn)后可開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)的邏輯連接，它是建立在物理連接基礎(chǔ)之上的。鏈路操縱包括數(shù)據(jù)鏈路的建立、數(shù)據(jù)傳送和拆除鏈路等。典型的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議是高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路操縱HDLC。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間路由選擇（包括尋址、選路和交換），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分割和組合，并進(jìn)行流控和差錯(cuò)操縱。在網(wǎng)絡(luò)層差不多有多種協(xié)議，如X.25分組交換協(xié)議，X.75網(wǎng)關(guān)協(xié)議和IP協(xié)議等。傳輸層提供端到端的數(shù)據(jù)治理，包括差錯(cuò)和流量操縱，保證端到端的可靠傳輸。下三層要緊負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，屬通信子網(wǎng)。上三層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，要緊在用戶(hù)端到端之間進(jìn)行。會(huì)話層負(fù)責(zé)不同用戶(hù)和系統(tǒng)間連接的建立和維護(hù)。表示層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，包括格式和代碼轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)表示、壓縮和加密等。應(yīng)用層和應(yīng)用的直接接口，應(yīng)用程序獲得服務(wù)的窗口，包括文件傳輸、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)等。在這七層中，最低的四層是嚴(yán)格定義好的，但最高的三層是值得考慮的，他們?nèi)Q于用何種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在專(zhuān)門(mén)多通信網(wǎng)中，只有底下的幾層，并不是嚴(yán)格的七層。第二部分通信網(wǎng)絡(luò)概述在第一部分我們要緊介紹了通信系統(tǒng)中傳輸、交換等差不多技術(shù)。在這一部分我們將重點(diǎn)介紹目前應(yīng)用較廣泛的幾種網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)按業(yè)務(wù)可分為電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和多媒體業(yè)務(wù)網(wǎng)等。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)展，目前的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)正不斷的交叉、融合?；A(chǔ)傳送網(wǎng)電話網(wǎng)、ISDN、DDN等業(yè)務(wù)網(wǎng)均依靠于基礎(chǔ)傳送網(wǎng)。我國(guó)傳送網(wǎng)傳輸媒介以光纖為主，采納SDH技術(shù)，目前也正在進(jìn)展WDM技術(shù)。其次是衛(wèi)星和數(shù)字微波。支撐網(wǎng)支撐網(wǎng)是為保證電信基礎(chǔ)網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行，增強(qiáng)網(wǎng)路功能，提高服務(wù)質(zhì)量。包括：信令網(wǎng)——為7號(hào)公共信道信令系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)使用者傳送信令的專(zhuān)用數(shù)據(jù)網(wǎng)。同步網(wǎng)——為電信網(wǎng)中所有電信設(shè)備的時(shí)鐘提供同步操縱信號(hào)，使它們同步工作在共同速率上的一個(gè)同步基準(zhǔn)參考信號(hào)的分配網(wǎng)絡(luò)。治理網(wǎng)——電信治理網(wǎng)（TMN）是建立在基礎(chǔ)電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的治理網(wǎng)絡(luò)。支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作及組織。電話網(wǎng)概述為公眾用戶(hù)提供電話業(yè)務(wù)而建立和經(jīng)營(yíng)的電信網(wǎng)稱(chēng)為公眾電話網(wǎng)，即PSTN。它是最差不多的應(yīng)用最廣泛的電信業(yè)務(wù)網(wǎng)。交換方式電話網(wǎng)采納電路交換方式。由時(shí)分或空分交換機(jī)完成。電話網(wǎng)組成電話網(wǎng)由用戶(hù)終端設(shè)備（如電話機(jī)）、用戶(hù)小交換機(jī)、局間電話交換機(jī)、用戶(hù)線和中繼線及信令網(wǎng)等組成。用戶(hù)線——用戶(hù)電話機(jī)到端局之間的通信線路。一般為模擬線路。用戶(hù)小交換機(jī)與端局之間也有數(shù)字線路，如E1線路。中繼線——交換局之間的通信線路。長(zhǎng)途交換局之間有時(shí)會(huì)通過(guò)傳送網(wǎng)組成。交換機(jī)——完成任意兩個(gè)電話用戶(hù)的連接。信令網(wǎng)——7號(hào)公共信道信令系統(tǒng)。信令網(wǎng)是獨(dú)立于電話網(wǎng)的支撐網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)電話網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)我國(guó)的電話網(wǎng)采納五級(jí)匯接的等級(jí)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如圖2.2.1所示。分級(jí)劃分原則是：依照業(yè)務(wù)流量和行政區(qū)劃。一級(jí)交換中心C1——大區(qū) 共有8個(gè)，分不是北京、沈陽(yáng)、上海、南京、廣州、武漢、西安、成都。C1C2C1C2C3C4C5A用戶(hù)C1C2C3C4C5B用戶(hù)長(zhǎng)途網(wǎng)本地網(wǎng)Tm圖2.2.1電話網(wǎng)路等級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)交換中心C2——省三級(jí)交換中心C3——地區(qū)四級(jí)交換中心C4——縣五級(jí)端局C5 匯接局Tm電話交換機(jī)進(jìn)展電話交換機(jī)經(jīng)歷了從人工到自動(dòng)，空分到時(shí)分，模擬到數(shù)字等幾個(gè)時(shí)期的進(jìn)展。目前所使用的大部分為數(shù)字程控交換機(jī)。功能程控交換機(jī)是把各種操縱功能、步驟、方法編成程序，防入存儲(chǔ)器，用存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的程序來(lái)操縱整個(gè)交換機(jī)的工作。數(shù)字程控交換機(jī)的結(jié)構(gòu)組成話路系統(tǒng)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)——完成交換功能。中繼器——中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口電路。模擬——模擬中繼線的接口電路。數(shù)字——數(shù)字中繼線的接口電路。用戶(hù)電路——用戶(hù)線與交換機(jī)接口電路。用戶(hù)集線器操縱系統(tǒng)——采納多處理機(jī)分散操縱。數(shù)字交換時(shí)分交換采納時(shí)分（T）接線器，通過(guò)話音存儲(chǔ)器和操縱存儲(chǔ)器完成時(shí)隙交換?？辗纸粨Q采納空分（S）接線器，通過(guò)交叉矩陣和操縱存儲(chǔ)器完成PCM線之間的交叉連接。時(shí)刻接線器的容量不大，還必須進(jìn)行空間交換，以擴(kuò)大其容量。在實(shí)際應(yīng)用中，多采納T-S結(jié)合方式。軟件結(jié)構(gòu)程控交換機(jī)軟件由運(yùn)行軟件和支援軟件組成。運(yùn)行軟件——程控交換機(jī)在運(yùn)行中直接使用的軟件，包括運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)。支援軟件——用于開(kāi)發(fā)和生成交換局的軟件和數(shù)據(jù)。接口交換機(jī)能夠能夠提供多種信令方式的用戶(hù)和中繼接口。模擬接口Z接口——兩線模擬用戶(hù)接口。C接口——兩線或四線模擬中繼接口數(shù)字接口V接口——用戶(hù)線側(cè)的數(shù)字接口。A接口——速率2Mbit/s數(shù)字中繼接口。B接口——速率8Mbit/s數(shù)字中繼接口。信令系統(tǒng)信令是通信網(wǎng)中各個(gè)交換局在完成各種呼叫接續(xù)時(shí)所采納的一種通信語(yǔ)言。信令種類(lèi)按功能分線路信令——監(jiān)視設(shè)備和線路狀態(tài)。路由信令——關(guān)于主叫所撥的電話號(hào)碼進(jìn)行路由選擇。治理信令——用于電話網(wǎng)的治理和維護(hù)。按工作區(qū)域分用戶(hù)線信令——用戶(hù)和交換機(jī)之間的信令，在用戶(hù)線上傳送。局間信令——交換機(jī)和交換機(jī)之間的信令，在局間中繼線上傳送。按信令的信道分隨路信令——信令和話音在同一條話路中傳送信令的方式。公共信道信令——以時(shí)分復(fù)用方式在一條高速鏈路上傳送一群話路的信令的信令方式，一般用于局間。隨路信令（CAS）隨路信令目前在我國(guó)電話網(wǎng)上廣泛使用，稱(chēng)為中國(guó)一號(hào)信令。由于信令和話音在同一條話路上傳送，因此其具有如下特點(diǎn)。特點(diǎn)信令傳送速度慢；信令容量有限；傳送與呼叫無(wú)關(guān)的信令信息能力有限，更不能傳送非話業(yè)務(wù)和治理信息；有些系統(tǒng)在通話期間不能傳送信令。線路信號(hào)前向信號(hào)——發(fā)端局發(fā)向收端局的信號(hào)后向信號(hào)——收端局發(fā)向發(fā)端局的信號(hào)記發(fā)器信號(hào)采納多頻互控方式MFC公共信道信令（CCS）在我國(guó)，公共信道信令稱(chēng)為中國(guó)7號(hào)信令。它是在ITU-T7號(hào)信令的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)通信網(wǎng)情況制定的。特點(diǎn)信令的傳送和交換與語(yǔ)音分開(kāi)，改變、增加信令靈活；信令傳送速度快，縮短了呼叫建立時(shí)刻；信令容量大，便于增加各種治理功能，能在國(guó)際、國(guó)內(nèi)電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和ISDN同時(shí)并存時(shí)使用；統(tǒng)一了信令系統(tǒng)，不再像隨路信令系統(tǒng)是針對(duì)某一網(wǎng)絡(luò)的專(zhuān)用信號(hào)，能夠設(shè)計(jì)成一個(gè)通用的信令系統(tǒng)；信令網(wǎng)與語(yǔ)音網(wǎng)分離，不存在互相干擾問(wèn)題，便于維護(hù)和治理；信道利用率高。在隨路信令中，30個(gè)TS16時(shí)隙只為30個(gè)話路服務(wù)，而在NO.7中一個(gè)64kbit/s信令鏈路最多能傳送1萬(wàn)多個(gè)中繼話路信令。功能級(jí)結(jié)構(gòu)用戶(hù)級(jí)信令網(wǎng)功能級(jí)用戶(hù)級(jí)信令網(wǎng)功能級(jí)信令鏈路操縱級(jí)信令數(shù)據(jù)鏈路級(jí)L4L3L2L1圖2.2.27號(hào)信令等級(jí)結(jié)構(gòu)MTP消息傳遞部分MTP（MessageTransferPart）包括L1到L3用戶(hù)部分UP(UserPart)電話用戶(hù)部分TUP數(shù)據(jù)擁護(hù)部分DUPISDN用戶(hù)部分ISUP移動(dòng)應(yīng)用部分MAP信令網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)我國(guó)采納三級(jí)信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)。將在第十一章信令網(wǎng)部分進(jìn)行具體介紹。ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)差不多概念I(lǐng)SDN是由數(shù)字傳輸和數(shù)字交換綜合而成的數(shù)字電話網(wǎng)，它提供端到端的數(shù)字連接，用來(lái)支持包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)。用戶(hù)能夠通過(guò)有限的一組標(biāo)準(zhǔn)的多用途用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi)。ISDN的特點(diǎn)提供端到端的數(shù)字連接，包括用戶(hù)線部分。傳統(tǒng)上用戶(hù)線為模擬，需要用調(diào)制解調(diào)器，速率受限制。提供標(biāo)準(zhǔn)的用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口，將各類(lèi)不同的終端納入ISDN網(wǎng)絡(luò)中，使一對(duì)一般電話線連接8個(gè)終端。接入靈活。可提供永久連接、半永久連接，也能夠提供可交換的數(shù)據(jù)。是一個(gè)開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采納OSI的分層結(jié)構(gòu)。ISDN用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口通路類(lèi)型和接口結(jié)構(gòu)通路類(lèi)型B通道——64Kbit/s信道，供用戶(hù)傳遞信息。D通道——16kbit/s或64Kbit/s信道，傳輸信令或分組信息。H通道——傳送高速用戶(hù)信息，如圖像等。H0——速率為384kbit/sH11——速率為1536kbit/sH12——速率為1920kbit/s接口結(jié)構(gòu)差不多速率接口——2B+D，最高傳輸速率為64×2+16=144bit/s?；核俾式涌凇?0B+D，最高傳輸速率為2.048Mbit/s。ISDN用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口參考配置TE2TAAAARSTE2TAAAARSTE1NT2NT1傳輸線ST圖2.3.1ISDN用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口參考配置功能組接口每個(gè)功能組能夠分不作為一種設(shè)備實(shí)現(xiàn)，或者將某些或全部功能組組合在一個(gè)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。S、T、R是參考點(diǎn)。TE1——ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端，是具有ISDN功能的數(shù)字電話機(jī)或傳真機(jī)等；TE2——ISDN非標(biāo)準(zhǔn)終端，如模擬話機(jī)；TA——適配器，將ISDN非標(biāo)準(zhǔn)終端適配為ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端；NT1——一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)終端，用戶(hù)傳輸線路終端裝置，向用戶(hù)提供2B+D的二線雙向傳輸能力，完成線路傳輸碼型的轉(zhuǎn)換，立即S接口的AMI碼變換為2B1Q線路碼，并實(shí)現(xiàn)回波抵消數(shù)字傳輸技術(shù)。NT2——二類(lèi)網(wǎng)絡(luò)終端指如用戶(hù)交換機(jī)或具有ISDN接口的局域網(wǎng)。ISDN交換機(jī)ISDN交換機(jī)在原有數(shù)字程控交換機(jī)基礎(chǔ)上改造而成的，完成傳遞和交換用戶(hù)信息、信令功能，定時(shí)、同步和互通維護(hù)治理功能。信令采納7號(hào)信令。LTD信道信令處理LTD信道信令處理PCM接口用戶(hù)線至交換網(wǎng)絡(luò)至操縱部分BD2B+D或30B+D圖2.3.2數(shù)字用戶(hù)接口ETLT負(fù)責(zé)用戶(hù)線的傳輸，完成線路編碼、定時(shí)、同步和供電等功能。同時(shí)完成用戶(hù)線數(shù)字傳輸功能。ET負(fù)責(zé)數(shù)字用戶(hù)接口的接入操縱。一方面將B通道中的信息通過(guò)PCM接口復(fù)用到PCM總線上，接入交換網(wǎng)絡(luò)；另一方面將D通道中的操縱信令進(jìn)行處理，將用戶(hù)的請(qǐng)求和響應(yīng)通過(guò)翻譯后送到交換機(jī)的操縱部分，并將操縱部分的命令轉(zhuǎn)換成D通道信令送往用戶(hù)。用戶(hù)接入用戶(hù)接入線用戶(hù)接入示意圖如圖2.3.3所示。用戶(hù)線又稱(chēng)用戶(hù)環(huán)路，把用戶(hù)終端連接到距離最近的交換局的線路設(shè)備。數(shù)字段完成B通道和D通道的傳輸功能。TETENT1LTET用戶(hù)線TV數(shù)字段TE：終端設(shè)備N(xiāo)T1：網(wǎng)絡(luò)終端LT：線路終端ET：交換端口圖2.3.3用戶(hù)接入示意圖用戶(hù)線的數(shù)字傳輸技術(shù)用戶(hù)線的數(shù)字傳輸技術(shù)要緊有兩種：乒乓傳輸法和回波抵消法。乒乓傳輸法——將連續(xù)比特流分割成等長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊，壓縮成高速脈沖串后，在一對(duì)平衡線上分時(shí)交替?zhèn)鬏??；夭ǖ窒ā褂没夭ㄏ鱽?lái)抵消本端發(fā)送信號(hào)對(duì)接收遠(yuǎn)端信號(hào)的干擾。用戶(hù)接入交換機(jī)接口圖2.3.3中V為用戶(hù)接入交換機(jī)的接口，共有5種類(lèi)型，如表2.3.1。表2.3.1V接口分類(lèi)接口接入種類(lèi)應(yīng)用V1差不多接入數(shù)字段ISDN差不多接入2B+DV2一般數(shù)字段PCM一次群V3一般的用戶(hù)接入數(shù)字段30B+D接入V4數(shù)字接入鏈路多個(gè)ISDN差不多接入V5接入網(wǎng)絡(luò)多個(gè)2.048Mbit/s接入ISDN提供的業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)——網(wǎng)絡(luò)向用戶(hù)提供的只是一種低層的信息傳遞能力。講明了通信網(wǎng)的通信能力。而與終端無(wú)關(guān)。因此各類(lèi)終端能夠使用相同的承載業(yè)務(wù)。電路交換方式分組交換方式幀中繼方式用戶(hù)終端業(yè)務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)提供的通信能力和終端本身所具有的通信能力。終端業(yè)務(wù)包含了承載業(yè)務(wù)。補(bǔ)充業(yè)務(wù)補(bǔ)充業(yè)務(wù)不能獨(dú)立向用戶(hù)提供，隨差不多通信業(yè)務(wù)一起提供。第四章DDN差不多概念DDN是一種利用數(shù)字通道提供半永久性連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，它為用戶(hù)提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。DDN實(shí)際上是采納PCM制式的TDM復(fù)用器，屬于OSI的低二層，沒(méi)有交換功能，采納E1幀結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)字交叉連接和復(fù)用。注釋DDN實(shí)際上是采納PCM制式的TDM復(fù)用器，屬于OSI的低二層，沒(méi)有交換功能，采納E1幀結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵技術(shù)是數(shù)字交叉連接和復(fù)用。半永久連接指DDN所提供的信道是非交換型的，用戶(hù)之間的通信是固定的。特點(diǎn)傳輸質(zhì)量高與老式的模擬相比，數(shù)字信道傳輸質(zhì)量高。傳輸速率高傳輸速率可達(dá)64kbit/s到2Mbit/s。透明性好無(wú)軟件協(xié)議要求，由硬件實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)接入方便接口范圍廣泛。

關(guān)鍵技術(shù)復(fù)用數(shù)字交叉連接同步復(fù)用DDN在PCM數(shù)字通道上工作，采納TDM。這些復(fù)用都用硬件實(shí)現(xiàn)，無(wú)需軟件協(xié)議，透明傳輸。硬件實(shí)現(xiàn)使得處理速度快，時(shí)延專(zhuān)門(mén)小。2.048Mbit/s的復(fù)用復(fù)用速率為N×64kbit/s(N=1~31)，即完整的E1或部分E1（N小于31）。子速率復(fù)用低于64kbit/s的用戶(hù)速率為子速率。各種子速率一般先復(fù)用到64kbit/s數(shù)字通道上，才能夠交叉連接到其它時(shí)隙或直接進(jìn)入E1通道連接到遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，然后通過(guò)解復(fù)用還原到原先的子速率。X.50建議——2.4、4.8、9.6kbit/s的子速率的復(fù)用應(yīng)符合X.50建議的要求。X.58建議——19.2kbit/s的子速率的復(fù)用應(yīng)符合X.58建議的要求。交叉連接DCS（DigitalCross_connectSystem）是指具有一個(gè)或多個(gè)G.702（準(zhǔn)同步）或G.707（同步）標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字端口設(shè)備，可對(duì)任一端口信號(hào)（或其子速率信號(hào)）與其它端口信號(hào)（或其子速率信號(hào)）進(jìn)行可控的連接或再連接。數(shù)字交叉連接實(shí)際上相當(dāng)于時(shí)隙交換機(jī)。大容量的數(shù)據(jù)交叉連接設(shè)備常采納時(shí)分—空分-時(shí)分的方案。同步我國(guó)DDN采納全同步網(wǎng)方式，由數(shù)字同步網(wǎng)給出同步信號(hào)。在數(shù)字同步網(wǎng)中設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘作為主時(shí)鐘，其余各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘都與主時(shí)鐘保持同步，即主從同步方式。DDN國(guó)際間互聯(lián)的數(shù)字通道采納的準(zhǔn)同步方式。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)DDN結(jié)構(gòu)如圖2.4.1所示。網(wǎng)絡(luò)治理中心網(wǎng)絡(luò)治理中心NNNNNAUDTENAUDTE用戶(hù)線用戶(hù)環(huán)路本地傳輸系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)局間中繼NDDN節(jié)點(diǎn)NAU網(wǎng)絡(luò)接入單元DTE用戶(hù)數(shù)據(jù)終端圖2.4.1DDN結(jié)構(gòu)DDN由節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)間數(shù)字中繼通道、本地傳輸通道和網(wǎng)絡(luò)治理四大部分。我國(guó)的DDN為三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即一級(jí)干線網(wǎng)、二級(jí)干線網(wǎng)和本地網(wǎng)。DDN節(jié)點(diǎn)DDN節(jié)點(diǎn)的要緊功能是通過(guò)用戶(hù)接入系統(tǒng)把用戶(hù)的業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)）復(fù)用到中繼數(shù)字通道（同時(shí)完成交叉連接），傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)后，通過(guò)解復(fù)用，把業(yè)務(wù)傳送到目標(biāo)用戶(hù)。即復(fù)用、解復(fù)用，交叉連接，提供各種數(shù)字通道接口和用戶(hù)接口，接入各種業(yè)務(wù)，保持網(wǎng)絡(luò)同步。本地傳輸系統(tǒng)部分將在第八章介紹。DDN業(yè)務(wù)TDM專(zhuān)用電路——DDN的差不多業(yè)務(wù)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字專(zhuān)用電路。幀中繼——通過(guò)安裝幀中繼服務(wù)模塊（FRM）提供永久性虛電路（PVC）方式的幀中繼業(yè)務(wù)。話音業(yè)務(wù)/G3傳真——通過(guò)添加話音模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN——相對(duì)獨(dú)立的邏輯子網(wǎng)。用戶(hù)接入和接口話音接口和接入模擬話音接口二/四線，E/M信令接口通過(guò)該接口可與PBX的模擬用戶(hù)接口連接或模擬話機(jī)連接。LGS接口LGS（loop/groundstartsubscriber）是二線環(huán)路用戶(hù)接口，其等效的DDN功能設(shè)備是FXS(foreignexchangesubscriber)越區(qū)交換用戶(hù)話機(jī)，為模擬用戶(hù)話機(jī)提供二線接入。LGE接口LGE（loop/groundstartexchange）是二線環(huán)路交換機(jī)接口，其等效的DDN功能設(shè)備是FX0(foreignexchangeoffice)越區(qū)交換局，可與PBX的模擬用戶(hù)線連接，它仿真話機(jī)用戶(hù)。數(shù)字話音接口DDN數(shù)字話音的接口標(biāo)準(zhǔn)是G.732，使用E1接口，通過(guò)E1接口與PBX相連。數(shù)據(jù)接口和接入有關(guān)數(shù)據(jù)接口和接入在第八章介紹。幀中繼網(wǎng)在前面的章節(jié)介紹了幀中繼交換的差不多概念和特點(diǎn)，本章重點(diǎn)介紹以這種交換方式為主的幀中繼服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。5.1幀中繼協(xié)議它僅完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的要緊功能。在數(shù)據(jù)鏈路層上它完成Q.922的核心功能。依照幀頭中的地址信息和幀中繼路由表對(duì)每個(gè)幀尋址。幀中繼是在OSI的第二層上用簡(jiǎn)化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元——幀。它僅完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的要緊功能。在數(shù)據(jù)鏈路層上它完成Q.922的核心功能。依照幀頭中的地址信息和幀中繼路由表對(duì)每個(gè)幀尋址。注釋幀中繼在鏈路層采納LAPD協(xié)議。幀格式如圖2.6.1所示。F幀中繼頭信息字段FCSFF幀中繼頭信息字段FCSF圖2.6.1幀中繼的幀格式F：標(biāo)志字段FCS：幀檢驗(yàn)序列5.2幀中繼網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建在DDN網(wǎng)上開(kāi)通幀中繼業(yè)務(wù)在DDN節(jié)點(diǎn)上增加FRM（幀中繼模塊）和FAD（幀中繼拆裝模塊），構(gòu)成邏輯上的幀中繼子網(wǎng)。DDN上的幀中繼實(shí)際上是在DDN開(kāi)發(fā)的某個(gè)帶寬內(nèi)通過(guò)虛電路方式（PVC）幀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用。注釋DDN上的幀中繼實(shí)際上是在DDN開(kāi)發(fā)的某個(gè)帶寬內(nèi)通過(guò)虛電路方式（PVC）幀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用。這種方式差不多得到廣泛應(yīng)用?；赬.25分組交換網(wǎng)開(kāi)通幀中繼業(yè)務(wù)在X.25分組交換機(jī)上直接增加幀中繼操縱軟件即能夠。但存在兩個(gè)問(wèn)題：分組交換機(jī)仍有分組層，因此效率仍低；關(guān)于分組交換網(wǎng)上中繼線路為64Kbit/s時(shí)，則在其上開(kāi)展幀中繼業(yè)務(wù)的意義不大。專(zhuān)門(mén)組建幀中繼網(wǎng)利用專(zhuān)門(mén)的幀中繼交換設(shè)備、利用高速的中繼線組建專(zhuān)門(mén)的幀中繼網(wǎng)絡(luò)。5.3用戶(hù)接入和幀中繼設(shè)備用戶(hù)接入電路其接入方式與DDN的接入方式相似，可直接接入或通過(guò)MODEM、ISDN線路方式或PCM數(shù)字線路接入。用戶(hù)接入設(shè)備幀中繼終端——具有幀中繼用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)程的用戶(hù)終端，可直接與幀中繼交換機(jī)連接。幀中繼拆裝設(shè)備FRAD——將非幀中繼終端進(jìn)行轉(zhuǎn)換，接入幀中繼交換機(jī)。路由器和網(wǎng)橋——完成LAN通過(guò)幀中繼網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，其應(yīng)具有幀中繼用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)程。幀中繼交換機(jī)提供用戶(hù)接入接口，完成中繼、路由治理，具有信令處理能力和網(wǎng)絡(luò)互通能力。5.4幀中繼的應(yīng)用幀中繼的要緊特點(diǎn)是幀長(zhǎng)度比分組長(zhǎng)，傳輸速率為64kbit/s至2Mbit/s，適合封裝大數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠按需分配帶寬，解決突發(fā)數(shù)據(jù)，因此適合于LAN與LAN互連，LAN與WAN互連，大吞吐量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。第六章ATM在前面我們介紹了ATM作為交換方式的差不多概念和特點(diǎn)。那個(gè)地點(diǎn)我們把ATM作為綜合交換和傳輸?shù)囊环N技術(shù)，并產(chǎn)生基于ATM技術(shù)提供高層端到端服務(wù)的ATM服務(wù)。作為一種技術(shù)，它能夠完成信息的轉(zhuǎn)換和信息路由的選擇，起到交換機(jī)、復(fù)用器和交叉連接的作用。注釋那個(gè)地點(diǎn)我們把ATM作為綜合交換和傳輸?shù)囊环N技術(shù)，并產(chǎn)生基于ATM技術(shù)提供高層端到端服務(wù)的ATM服務(wù)。作為一種技術(shù)，它能夠完成信息的轉(zhuǎn)換和信息路由的選擇，起到交換機(jī)、復(fù)用器和交叉連接的作用。6.1ATM信元格式GFCVPIVPIVCIGFCVPIVPIVCIVCIVCIPTCLPHEC比特8765432112345字節(jié)圖2.7.1ATM信頭格式信頭的格式如圖2.7.1所示。GFC——一般流量操縱VPI——虛通路標(biāo)識(shí)碼VCI——虛通道標(biāo)識(shí)碼PT——負(fù)荷類(lèi)型CLP——信元丟失優(yōu)先級(jí)HEC——信頭差錯(cuò)操縱6.2ATM功能結(jié)構(gòu)及協(xié)議參考模型協(xié)議參考模型如圖2.7.2所示。高層應(yīng)用層AAL層高層應(yīng)用層AAL層ATM層物理層圖2.7.2ATM協(xié)議參考模型拆裝子層會(huì)聚子層傳輸會(huì)聚子層物理媒體子層要緊任務(wù)是傳輸信息。物理媒體子層將ATM信元流轉(zhuǎn)換成能在物理媒體上傳輸?shù)谋忍亓?。傳輸?huì)聚子層在適當(dāng)?shù)奈锢砻襟w上正確的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。ATM層信元的復(fù)用與交換，獨(dú)立于物理媒體。一般流量操縱信頭的產(chǎn)生與提取信元VPI、VCI翻譯信元復(fù)用與解復(fù)用AAL層它介于ATM層和高層之間，使ATM層能適應(yīng)不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)的需要而設(shè)置，稱(chēng)為ATM適配層。會(huì)聚子層（CS）——在業(yè)務(wù)接入點(diǎn)AAL服務(wù)。拆裝子層（SAR）——將進(jìn)入高層的PDU分割為ATM信元信息字段大小，其逆過(guò)程將ATM信元信息字段重組為CS層的PDU。AAL層依照不同種類(lèi)的業(yè)務(wù)，分為5種規(guī)程，即AAL1~AAL5。高層高層協(xié)議負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行編碼。具有獨(dú)立的服務(wù)功能特性。6.3ATM信元復(fù)用與交換ATM信元復(fù)用與交換是ATM的關(guān)鍵技術(shù)。差不多概念VC——VirtualChannel用VCI來(lái)標(biāo)識(shí)，指具有相同的VCI的一組ATM信元的邏輯組合。VP——VirtualPath用VPI來(lái)標(biāo)識(shí)，是傳大量同時(shí)存在的VC的高速通路。物理鏈路、VP、VC的關(guān)系每個(gè)ATM物理鏈路可支持多個(gè)VP連接，而一個(gè)VP中又同時(shí)存在多個(gè)VC，對(duì)每個(gè)VC而言，它有其自己的標(biāo)志VCI和它所在的VP的VPI。交換的實(shí)現(xiàn)VP交換稱(chēng)為ATM交叉連接。VP交換時(shí)，通過(guò)在ATM交換節(jié)點(diǎn)對(duì)VPI的翻譯完成，即通過(guò)改變信元的VPI值來(lái)實(shí)現(xiàn)。VC交換——稱(chēng)為ATM交換，相當(dāng)于TDM。通過(guò)對(duì)VCI和VPI的翻譯完成。信元的復(fù)用與解復(fù)用在發(fā)送方向上，信元從單個(gè)VP和VC復(fù)用到一個(gè)信元流。在接收端，信元被各自分開(kāi)，流向各自的VC或VP。6.4ATM的應(yīng)用ATM是B-ISDN的基礎(chǔ)，要緊用于寬帶和高速。目前也廣泛應(yīng)用于LAN之間的連接，LAN到WAN的連接，以及WAN中。6.5ATM產(chǎn)品目前的ATM產(chǎn)品要緊有：ATM芯片——用于ATM的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，也用于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)功能的所有ATM設(shè)備中。ATM適配器——插在計(jì)算機(jī)中的接口插件。ATM集線器——用于連接局域網(wǎng)。ATM交換機(jī)——完成ATM交換和交叉連接。第七章接口和接入網(wǎng)7.1概述一個(gè)完整的接口應(yīng)由接口電路定義和規(guī)程、電氣特性、機(jī)械特性三部分組成，它們可能會(huì)在不同的標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行描述。因此接口標(biāo)準(zhǔn)之間既相互獨(dú)立又有聯(lián)系。V系列——模擬信道傳輸數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn)X系列——數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn)EIA接口標(biāo)準(zhǔn)——北美等國(guó)家流行的接口標(biāo)準(zhǔn)，與CCITT的標(biāo)準(zhǔn)有許多共通之處。數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)——G.703數(shù)據(jù)接口的機(jī)械特性ISO211025芯連接器ISO490237芯連接器ISO490315芯連接器ISO259334芯連接器7.2V系列接口純數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)（DTE與DCE之間）接口定義和規(guī)程——V.24接口電氣特性——V.28、V.10、V.11、V.12DCE之間的接口定義——V.21、V.22、V.22bis、V.23、V.32、V.34等。V.24——定義了DTE和DCE之間的接口電路和接口規(guī)程。V.24所定義的接口電路和規(guī)程，對(duì)全部V系列接口電氣特性標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)物理特性標(biāo)準(zhǔn)均適用。V.28——分立元件不平衡雙流接口電氣特性，接口速率小于20kbit/s，傳輸距離為15m。其機(jī)械特性為25芯連接器。V.10——集成電路的不平衡雙流接口電氣特性，接口速率小于100kbit/s,傳輸距離10m，機(jī)械特性為37芯連接器。V.11——集成電路的平衡雙流接口電氣特性，接口速率小于10Mbit/s,傳輸距離10m，機(jī)械特性為37芯連接器。V.12——高速平衡雙流接口電氣特性，接口速率小于52Mbit/s,傳輸距離15m。V.35——混合型接口電路的電氣特性，數(shù)據(jù)采納平衡雙流接口，操縱信號(hào)采納不平衡雙流接口。接口速率為2Mbit/s。其機(jī)械特性為34芯連接器。7.3X系列接口標(biāo)準(zhǔn)定義接口電路——X.24定義接口規(guī)程——X.20、X.21、X.20bis、X.21bis定義接口電氣特性——X.26、X.27，分不等效于V.10和V.11。X.24——DTE和DCE的接口功能特性。X.21——同步傳輸DTE和DCE的接口。X.21bis——公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上與同步V系列MODEM接口的DTE操作規(guī)程。X.20——起止式異步傳輸?shù)腄TE和DCE接口。X.20bis——公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上與異步V系列MODEM接口的DTE操作規(guī)程。7.4EIA接口標(biāo)準(zhǔn)RS232——接口電路與V.24相似，電氣特性與V.28相似，機(jī)械特性為25芯連接器。RS449——接口電路特性與V.24相似，傳輸速率為2Mbit/s。機(jī)械特性為37芯連接器。7.5數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)——G.703G.703定義了數(shù)字接口的物理和電氣特性。接口速率：它有64Kbit/s和2048Kbit/s兩種接口速率。機(jī)械特性：細(xì)同軸電纜T插頭，75歐姆阻抗；平衡雙絞線RJ-45，120歐姆阻抗。7.6DDN的接入方式話帶MODEM傳輸速率低于56Kbit/s；傳輸信號(hào)為調(diào)制的模擬信號(hào)；DTE和MODEM之間的接口為V.24/V.28或V.35；傳輸距離為5km；包括二線和四線。基帶MODEM傳輸速率高于64kbit/s；傳輸基帶線路信號(hào)，通常的線路碼型為2B1Q；DTE和MODEM之間的接口為V.24/V.28或V.35；包括二線和四線；傳輸距離為4km。2B+D線路終接單元LT該設(shè)備原用于ISDN的接入，實(shí)際上也是二線基帶MODEM。DTUDTU實(shí)際是復(fù)用器加基帶MODEM；2B+D的ISDN的U接口技術(shù)，采納2B1Q碼型；接口速率為128kbit/s；傳輸距離為5km。HDSL實(shí)際上是一種高級(jí)的基帶MODEM，在銅線上實(shí)現(xiàn)雙向?qū)ΨQ(chēng)高速數(shù)字傳輸。采納2B1Q或CAP（無(wú)載波調(diào)幅/調(diào)相）編碼技術(shù)。接口速率為2048kbit/s。用戶(hù)接口為G.703E1要求。2B1Q碼型可傳輸3km；CAP可傳輸5km。ADSL是在雙絞線上實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)數(shù)字信號(hào)的一種技術(shù)；下行為高速單工數(shù)字信號(hào)，速率可達(dá)2.048Mbit/s、4.096Mbit/s、6.144Mbit/s、8.192Mbit/s；上行速率為低速全雙工信道，速率為160kbit/s、384kbit/s、576kbit/s；采納CAP或DMT（多路載波調(diào)制）技術(shù)；用戶(hù)接口為G.703數(shù)字接口；傳輸距離為5km左右。局域網(wǎng)接入局域網(wǎng)可通過(guò)路由器和橋直接接入DDN；如距離較遠(yuǎn)，則可通過(guò)MODEM接入。7.7接入網(wǎng)的進(jìn)展差不多概念接入網(wǎng)（AN）——本地交換機(jī)與用戶(hù)之間的系統(tǒng)，完成傳輸、復(fù)用和交叉連接功能，不具有交換和信令解釋功能。治理功能經(jīng)Q3接口與TMN相連。V5接口ITU提出了接入網(wǎng)與交換機(jī)之間的標(biāo)準(zhǔn)接口——V5標(biāo)準(zhǔn)接口，使AN和交換機(jī)采納數(shù)字直接相連。其包括V5.1建議——由單個(gè)2048kbit/s鏈路所支持，它支持PSTN接入和ISDN（2B+D）接入。V5.2建議——由多個(gè)（最大為16個(gè)）2048kbit/s鏈路所支持。除了支持V5.1接口業(yè)務(wù)外，還支持ISDN（30B+D）等。接入網(wǎng)分類(lèi)接入網(wǎng)按傳輸媒體分為銅線接入光纖接入光纖同軸混合接入無(wú)線接入各種接入系統(tǒng)我們前面介紹的接入方式（包括DDN、ISDN等）是基于電信網(wǎng)的雙絞線對(duì)（TWP）。TWP帶寬有限。光纖接入光纖接入模型如圖2.8.1所示。光纖接入可將其遠(yuǎn)端OLTODNOLTODNONUONUAFSNIUNIOLT：光線路終端ODN：光配線網(wǎng)ONU：光網(wǎng)絡(luò)單元AF：適配器SNI：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口UNI：用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口圖2.8.1光接入網(wǎng)模型光纖同軸混合網(wǎng)HFCHFC是一種以模擬頻分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)，光纖和同軸電纜技術(shù)、射頻技術(shù)以及高度分布式智能技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。HFC的缺點(diǎn)是將數(shù)字信號(hào)以模擬方式傳輸后質(zhì)量受到阻礙。第八章信令網(wǎng)8.1組成信令點(diǎn)（SP）產(chǎn)生和接收信令消息的節(jié)點(diǎn)，是信令消息的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)。其功能是將產(chǎn)生的信令消息轉(zhuǎn)送到所使目的地的一條信令鏈路上，或?qū)囊粭l信令鏈路上接收的信令消息轉(zhuǎn)送到本地的相應(yīng)的用戶(hù)部分。信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP）將信令消息從一條信令鏈路轉(zhuǎn)送到另一條信令鏈路。綜合型信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)——具有消息傳遞部分（MTP）和用戶(hù)部分（TUP），即有信令獨(dú)立點(diǎn)的功能。型信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)——只有MTP部分。信令鏈路由信令數(shù)據(jù)鏈路和信令鏈路操縱功能組成，用來(lái)可靠地傳送信令消息。我國(guó)的數(shù)字信令鏈路使用64kbit/s的速率。8.2信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)我國(guó)信令網(wǎng)采納三級(jí)結(jié)構(gòu)。第一級(jí)——高級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（HSTP）HSTP分為A、B兩個(gè)平面，同一平面內(nèi)的HSTP為網(wǎng)狀連接，A、B平面間為格子狀連接。第二級(jí)——低級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（LSTP）LSTP通常連至兩個(gè)或兩個(gè)以上HSTP。第三級(jí)——信令點(diǎn)（SP）由各級(jí)交換局、各種數(shù)據(jù)庫(kù)組成的特種服務(wù)中心組成。信令網(wǎng)功能為信令網(wǎng)的信令節(jié)點(diǎn)間消息傳遞提供所需的功能和程序。在信令鏈路和信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)故障的情況下，保證可靠的信號(hào)傳遞。信令消息處理——消息選路、消息識(shí)不、消息分配。信令網(wǎng)治理——在信令鏈路或信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)故障情況下，重新組織網(wǎng)路結(jié)構(gòu)，并在擁塞情況下操縱業(yè)務(wù)量。信令鏈路和信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)的冗余措施附加信令路由——每個(gè)SP至少連接兩個(gè)以上STP。附加信令鏈路——SP與SP之間至少設(shè)立兩條信令鏈路。附加信令設(shè)備——SP和STP都有備用設(shè)備。主信令區(qū)分信令區(qū)信令點(diǎn)圖2.8.1我國(guó)信令點(diǎn)編碼格式888主信令區(qū)分信令區(qū)信令點(diǎn)圖2.8.1我國(guó)信令點(diǎn)編碼格式888我國(guó)信令點(diǎn)編碼采納24位二進(jìn)制編碼，如圖2.8.1所示。第一個(gè)8位用來(lái)區(qū)分信令點(diǎn)。第二個(gè)8位用來(lái)區(qū)分分信令區(qū)。第三個(gè)8位用來(lái)區(qū)主分信令區(qū)。同步網(wǎng)9.1概述同步網(wǎng)的功能是準(zhǔn)確的將同步信息從基準(zhǔn)時(shí)鐘傳遞給同步網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)，從而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的各時(shí)鐘以建立并保持信號(hào)同步。分類(lèi)準(zhǔn)同步網(wǎng)——由具有相同標(biāo)稱(chēng)頻率的不同基準(zhǔn)時(shí)鐘相互比對(duì)的同步網(wǎng)。全同步網(wǎng)——由單一基準(zhǔn)時(shí)鐘操縱的同步網(wǎng)。同步方法主從操縱法 分級(jí)主從操縱 外基準(zhǔn)時(shí)鐘操縱互操縱法 單端互控法 雙端互控法大多數(shù)國(guó)家采納分級(jí)主從同步法；國(guó)家間采納準(zhǔn)同步法。同步網(wǎng)組網(wǎng)方式全同步網(wǎng)由單個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘操縱的全同步網(wǎng)，在采納分級(jí)主從同步法的同步網(wǎng)中，所有時(shí)鐘被分為若干級(jí)，基準(zhǔn)時(shí)鐘作為唯一的主時(shí)鐘，其它全部時(shí)鐘相位鎖定到基準(zhǔn)時(shí)鐘。只同意某一級(jí)的時(shí)鐘向較低等級(jí)或同等級(jí)時(shí)鐘傳送同步信息，用以同步較低等級(jí)或同等級(jí)的時(shí)鐘。準(zhǔn)同步網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)各時(shí)鐘速率或各同步子網(wǎng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘的速率被限制在規(guī)定限值內(nèi)。網(wǎng)中所有時(shí)鐘信號(hào)具有同一標(biāo)稱(chēng)速率，而速率的變化被限制在規(guī)定范圍內(nèi)。9.2我國(guó)的數(shù)字同步網(wǎng)組網(wǎng)原則多基準(zhǔn)時(shí)鐘，分區(qū)等級(jí)主從同步。結(jié)構(gòu)一級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘北京、武漢各設(shè)立了一個(gè)以銫鐘組為主的、包括了GPS接收機(jī)的高精度基準(zhǔn)鐘，稱(chēng)為PRC——原始基準(zhǔn)時(shí)鐘（PrimaryReferenceClock）。二級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘29個(gè)省中心以上都市各建立了一個(gè)以GPS接收機(jī)和二級(jí)鐘構(gòu)成的高精度區(qū)域基準(zhǔn)鐘。當(dāng)GPS正常時(shí)，各省中心二級(jí)鐘以GPS信號(hào)為主構(gòu)成LPR（地區(qū)基準(zhǔn)時(shí)鐘LocalPrimaryReference）。當(dāng)GPS故障時(shí)，該二級(jí)鐘轉(zhuǎn)為經(jīng)地面數(shù)字電路直接或間接跟蹤于北京或武漢的PRC。BITS——BuildingIntegratedTimingSystem大樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)所有數(shù)字同步網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘均來(lái)自BITS。一棟通信樓內(nèi)建一個(gè)BITS，該BITS接收上級(jí)傳來(lái)的同步信號(hào)，然后供給樓內(nèi)需要同步的所有通信設(shè)備。我國(guó)的數(shù)字同步網(wǎng)的同步等級(jí)為四級(jí)。除了上面介紹的兩級(jí)時(shí)鐘外，第三級(jí)為省內(nèi)長(zhǎng)途匯接局的BITS，第四級(jí)為地市級(jí)匯接局BITS。治理網(wǎng)10.1概述從技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的角度來(lái)看，TMN是一組原則和為實(shí)現(xiàn)原則中的目標(biāo)而定義的一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；從邏輯和實(shí)施方面考慮，TMN是一個(gè)由各種不同的應(yīng)用治理系統(tǒng)，按照TMN的標(biāo)準(zhǔn)接口互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)。功能一般功能——傳送、存儲(chǔ)、安全、恢復(fù)、處理和用戶(hù)終端支持。應(yīng)用功能——性能治理、告警監(jiān)測(cè)、故障治理、安全治理、計(jì)費(fèi)治理和業(yè)務(wù)治理。10.2我國(guó)的電信網(wǎng)治理系統(tǒng)業(yè)務(wù)治理系統(tǒng)——包括計(jì)費(fèi)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)配置、客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)等。長(zhǎng)途電話網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)本地電話網(wǎng)網(wǎng)管和集中操作維護(hù)系統(tǒng)移動(dòng)電話網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)傳輸網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)7號(hào)信令網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)通信電源、空調(diào)集中監(jiān)控治理系統(tǒng)第三部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述由于通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛進(jìn)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)差不多成為人們生活的一部分。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把若干臺(tái)地理位置不同，具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)，通過(guò)通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)信息傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要緊由硬件和軟件組成。硬件要緊包括計(jì)算機(jī)終端、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。軟件包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能的軟件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)按照網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布的地理位置能夠分為局域網(wǎng)LAN（localareanetworks）和廣域網(wǎng)WAN(wideareanetworks)。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的差不：地理區(qū)域：局域網(wǎng)覆蓋區(qū)域較小，一般為一個(gè)或幾個(gè)辦公區(qū)域；廣域網(wǎng)則能夠支持跨地區(qū)甚至整個(gè)國(guó)家及世界的范圍。數(shù)據(jù)傳輸率：局域網(wǎng)的傳輸速率一般大于10Mbit/s；廣域網(wǎng)的傳輸速率一般為小于2Mbit/s。 局域網(wǎng)之間能夠互連，局域網(wǎng)也能夠和廣域網(wǎng)互連。局域網(wǎng)我們將從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、信號(hào)方式、在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的訪問(wèn)方法以及使網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的硬件和軟件等方面介紹局域網(wǎng)的技術(shù)特性。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的拓?fù)涫侵高B接網(wǎng)絡(luò)上的工作站的電纜的結(jié)構(gòu)或幾何分布。一般有以下幾種方式?？偩€型所有工作站連接在一根伸展的電纜上，共享數(shù)據(jù)通道。環(huán)型所有工作站連接在由單一電纜構(gòu)成的環(huán)形通道上。星型工作站均連至網(wǎng)絡(luò)的操縱器上，工作站之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操縱器互相訪問(wèn)。樹(shù)型從頂端開(kāi)始向節(jié)點(diǎn)輻射。混合拓?fù)溆行┚W(wǎng)絡(luò)是由各種拓?fù)浠旌隙傻?。傳輸介質(zhì)局域網(wǎng)所使用的傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖等雙絞線雙絞線較廉價(jià)且容易安裝。它又分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）。一般使用RJ45連接器。在EIA/TIA-586（電子工業(yè)協(xié)會(huì)/電信工業(yè)協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)中，將UTP電纜分為五類(lèi)，表3.2.1列出了UTP電纜的分類(lèi)。表3.2.1EIA/TIA標(biāo)準(zhǔn)中UTP電纜分類(lèi)電纜類(lèi)不適用的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的應(yīng)用一類(lèi)語(yǔ)音和56Kbit/s以下的低速數(shù)據(jù)，不用于局域網(wǎng)二類(lèi)速率為1Mbit/s以下的數(shù)據(jù)三類(lèi)支持最高16MHz的傳輸四類(lèi)支持最高20MHz的傳輸五類(lèi)支持最高100MHz的傳輸注意三類(lèi)與五類(lèi)電纜的分類(lèi)是與其所支持的傳輸?shù)男盘?hào)速率有關(guān)的。這意味著UTP支持局域網(wǎng)傳輸?shù)哪芰?，取決于所使用的信號(hào)方式。同軸電纜同軸電纜一般分為50歐姆和75歐姆兩種。50歐姆用于基帶網(wǎng)絡(luò)，75歐姆用于寬帶網(wǎng)絡(luò)（與CATV中使用的電纜相同）。光纜光纜傳輸速度較快，但成本較高，且安裝施工困難。目前要緊應(yīng)用有FDDI。數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式在局域網(wǎng)中有兩種差不多數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式：CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多重訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）和令牌（Token-Ring）傳遞。1.CSMA/CD數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式在CSMA/CD的概念中，當(dāng)一個(gè)工作站有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，它首先監(jiān)聽(tīng)并檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)上是否有其它工作站在發(fā)送。檢測(cè)信道是否空閑，采納載波監(jiān)聽(tīng)的方式。在局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸并不使用載波信號(hào)，而是基帶傳輸，使用曼徹斯特編碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，連續(xù)傳送的曼徹斯特碼能夠被看作等價(jià)的載波信號(hào)。在CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)中，假如信道忙，工作站一直等到信道空閑才發(fā)送數(shù)據(jù)。由于存在著兩個(gè)工作站同時(shí)檢測(cè)線路并發(fā)覺(jué)空閑而同時(shí)傳送數(shù)據(jù)的可能，一旦檢測(cè)到?jīng)_突發(fā)生，每個(gè)工作站將等待一段隨機(jī)生成的或預(yù)定義的超時(shí)時(shí)刻，然后再試圖重發(fā)數(shù)據(jù)。這種訪問(wèn)方式要求硬件具有檢測(cè)沖突發(fā)生的能力。CSMA/CD網(wǎng)絡(luò)適用于斷續(xù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。隨著網(wǎng)絡(luò)流量的增長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量會(huì)降低。使用CSMA/CD的局域網(wǎng)確實(shí)是我們所講的以太網(wǎng)。2.令牌傳遞在令牌傳遞網(wǎng)絡(luò)中，每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)均生成一個(gè)令牌。令牌在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中流淌，或是沿環(huán)傳遞，或是沿總線電纜傳送。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的工作站有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，它必須取得空閑令牌。令牌被置成忙時(shí)，表示其正被使用。使用令牌傳遞的網(wǎng)絡(luò)有令牌總線網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)和以太網(wǎng)物理層LLC子層MAC子層圖3.2.1802.3分層結(jié)構(gòu)目前所使用的局域網(wǎng)大多是基于IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802對(duì)應(yīng)于OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，并將數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)子層：LLC物理層LLC子層MAC子層圖3.2.1802.3分層結(jié)構(gòu)在IEEE802標(biāo)準(zhǔn)中，我們經(jīng)常用的有如下幾種：IEEE802.2描述了邏輯鏈路操縱IEEE802.3描述了CSMA/CDIEEE802.4描述了令牌傳輸總線IEEE802.5描述了令牌傳輸環(huán)我們目前應(yīng)用較多的以太網(wǎng)采納802.3標(biāo)準(zhǔn)，把CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多重訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）作為數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式。IEEE802.3網(wǎng)族基于IEEE802.3產(chǎn)生了一系列的以太網(wǎng)，它們的差不多命名方式為“S類(lèi)型1”的格式。S指以Mbit/s為單位的網(wǎng)絡(luò)速率，類(lèi)型對(duì)基帶網(wǎng)絡(luò)而言是BASE，對(duì)寬帶而言是BROAD，而1指最大網(wǎng)段長(zhǎng)度是100米的多少倍。例如10BASE-5指的是速率為10Mbit/s，最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為500米的基帶網(wǎng)絡(luò)。這種格式的例外是10BASE-T，它指速率是10Mbit/s且使用UTP電纜的網(wǎng)絡(luò)。目前常用的網(wǎng)絡(luò)還有10BASE-2等。表3.2.2對(duì)幾種網(wǎng)絡(luò)的特性進(jìn)行了比較。 目前常用的以太網(wǎng)是10BASE-2和10BASE-T。10BASE-210BASE-2是用細(xì)同軸電纜連接的總線型以太網(wǎng)。廉價(jià)且容易安裝，適合小型網(wǎng)絡(luò)。表3.2.2操作特性最大網(wǎng)段長(zhǎng)度m介質(zhì)拓?fù)涔ぷ髡?網(wǎng)段10BASE-218550歐姆細(xì)同軸總線3010BASE-550050歐姆粗同軸總線10010BASE-T100UTP星型12/集線器 10BASE-T10BASE-T是以UTP為傳輸介質(zhì)，以集線器為中心連接的局域網(wǎng)?？焖僖蕴W(wǎng)快速以太網(wǎng)通常指IEEE802.3μ標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)范。這些規(guī)范包括100BASE-TX、100BASE-FX和100BASE-T4。它們的傳輸速率最多可達(dá)100Mbit/s.每一種規(guī)范均保留了IEEE802.3中的CSMA/CD和MAC協(xié)議。在表3.2.3中列出了三類(lèi)快速以太網(wǎng)的特性。表3.2.3快速以太網(wǎng)功能特性IEEE介質(zhì)規(guī)范支持的電纜支持的連接器編碼方式100BASE-TX五類(lèi)UTP電纜（兩對(duì)電纜）RJ-45DB-94B/5B100BASE-FX62.5/125微米光纜SC或ST4B/5B100BASE-T4三類(lèi)、四類(lèi)或五類(lèi)UTPRJ-458B6T3.FDDI（FiberDistributedDataInterface光纖分布式數(shù)據(jù)接口）是以光纖為傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。FDDI采納令牌傳遞的訪問(wèn)操縱協(xié)議。2.5介質(zhì)訪問(wèn)操縱與邏輯鏈路操縱本節(jié)要緊介紹數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議和操縱方式。2.5.1幀結(jié)構(gòu)表3.2.4描述了IEEE802.3的幀結(jié)構(gòu)。 表3.2.4前序幀起始分界符目的地址源地址長(zhǎng)度數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)序列 7字節(jié)1字節(jié)2/6字節(jié) 2/6字節(jié)2字節(jié) 46-1500字節(jié) 4字節(jié)前序：指示幀的開(kāi)始并使網(wǎng)絡(luò)中的所有接收器均能與到達(dá)幀同步。幀起始分界符：前序字段的連續(xù)。目的地址和源地址：目的地址確定幀的接收者，源地址確定幀的發(fā)送者。該地址字段為兩字節(jié)或六字節(jié)。一般采納六字節(jié)。通常用十六進(jìn)制數(shù)表示。前三個(gè)字節(jié)和后三個(gè)字節(jié)用（：）隔開(kāi)，前三個(gè)字節(jié)表示適配卡的生產(chǎn)廠家，后三個(gè)字節(jié)表示產(chǎn)的一種特定的適配器。每一塊網(wǎng)絡(luò)接口卡均包含一個(gè)唯一的地址，是在生產(chǎn)時(shí)燒入其ROM中，為保證這一統(tǒng)一的治理地址不重復(fù)，IEEE為每一個(gè)生產(chǎn)商分配了一