數(shù)據(jù)通信基礎培訓教材

目錄

第一部分通信基礎知識

概述

傳輸基礎知識

交換基礎知識

分層通信體系結構

第二部分通信網絡

概述

電話網

ISDN綜合業(yè)務數(shù)字網

DDN網

幀中繼網

ATM

接口和接入網

信令網

同步網

管理網

第三部分計算機網絡

概述

局域網

TCP/IP協(xié)議族

網絡連接設備及網絡軟件

交換式網絡

INTERNET

第四部分數(shù)據(jù)固定網網絡拓樸圖

ATM網網絡拓樸圖

VOIP網網絡拓樸圖

193長途網網絡拓樸圖

廣西165網網絡拓樸圖

第五部分各縣組網結構

各縣組網結構和當前現(xiàn)狀

各縣組網結構示意圖

專線故障處理流程

數(shù)據(jù)業(yè)務故障處理表

第六部分數(shù)據(jù)專員工作職責及考核要求

第七部分設備維護常識及常見故障處理

縣、鎮(zhèn)級基本網絡組網方式

設備故障判斷方法

第八部分數(shù)據(jù)網運行維護制度

安全操作規(guī)程

機房管理和安全保密規(guī)定

障礙處理和障礙報告制度

第一部分通信基礎知識

概述

通信的目的是為了信息的傳遞。攜帶信息的信號可分為模擬信號（如話音）

和數(shù)字信號（計算機輸出的信號）。信息的傳遞由通信系統(tǒng)來完成。

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：包括普通電話、移動電話、計算機、數(shù)據(jù)終端、可視電話、會議電視

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)點鏈路的匯集、轉接和分配。

通信系統(tǒng)軟件：為能更好完成信息的傳遞和轉接交換所必須的一整套協(xié)議、

標準，包括網絡結構、網內信令、協(xié)議和借口以及技術體制、接口標準等。

注釋

通信系統(tǒng)的分類

按照系統(tǒng)所傳輸?shù)男盘杹矸诸?，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)：用模擬信號傳遞消息的系統(tǒng)。

數(shù)字通信系統(tǒng)：用數(shù)字信號傳遞消息的系統(tǒng)。

由于光纖通信的普及和集成工藝的發(fā)展，數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強，

數(shù)字信號可再生，可綜合各種業(yè)務，便于和計算機系統(tǒng)連接，易于集成等優(yōu)點，

所以逐漸取代了模擬通信系統(tǒng)。

標準化組織

標準可以被看作是將不同廠商制造的硬件和軟件連接起來以便協(xié)調工作的

“粘接劑”。在美國和其他許多國家，全國的標準化組織定義了多種物理特性和

操作特性的規(guī)范，以便廠商生產與通信公司的線路設施及其他制造商的產品兼容

的設備。在全球范圍內，標準化組織頒布了一系列與通信有關的建議。這些建議

雖不是強制性的，但在全球的通信設備和設施的開發(fā)過程中具有很強的影響力，

并已被數(shù)百個大型企業(yè)和通信公司采納。下面介紹幾個重要的組織。

ITU

ITUInternationalTelecommunicationsUnion國際電信聯(lián)盟。

ITU的前身是CCITT（國際電報電話咨詢委員會），1994年更名，它由聯(lián)合國

的一個機構主辦，屬政府間組織?？偛吭O在日內瓦，直接負責制定數(shù)據(jù)通信標準,

由15個工作組組成。ITU-T是其電信標準局。

ISO

ISOInternationalOrganizationforStandardization國際標準化組織。它是聯(lián)

合國經濟和社會理事會下的咨詢性非政府組織。

ANSI

ANSIAmericanNationalStandarsInstitute美國國家標準化組織。

它是美國最主要的標準制定機構，是非營利性非政府組織。

IEEE

IEEEInstituteofElectricalandElectronicEngineers電氣和電子工程師協(xié)

會。它是美國的工程師社團組織。

傳輸基礎知識

傳輸基本概念

傳輸?shù)幕灸Ｐ腿鐖D13></a>21所示。

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；數(shù)字信道傳輸數(shù)字信號。

模擬信號的傳輸

在模擬信道上的傳輸一般為實線傳輸或頻分多路復用。模擬信號數(shù)字化為數(shù)

字信號便可以在數(shù)字信道上傳輸。

數(shù)字信號的傳輸

數(shù)字信號在這兩種信道上傳輸，不同的傳輸信道采用不同的信號變換設備。

對模擬信道，變換設備為MODEM,把數(shù)字信號變?yōu)槟M信號再傳輸。對數(shù)字信

道，信號變換器即接口設備，其作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉換等。

注釋

數(shù)據(jù)傳輸模型如圖122所示。

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傳輸，傳輸速率較高，但并行信道實現(xiàn)

較為困難，不適合遠距離傳輸。

串行傳輸

數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，為了在收方識別發(fā)方信息，需要保持

發(fā)、收方信號同步。這種方式易于實現(xiàn)，經濟適用。所以大部分采用串行通信。

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)信息的時間統(tǒng)一在規(guī)定的時間節(jié)拍內，使收發(fā)系統(tǒng)步調一致。

異步傳輸

以字符為單位實現(xiàn)同步，也稱位同步。該種方式需要在每個字符前后加起止

位，故不要求雙方時鐘嚴格同步，但開銷大，效率低。

同步傳輸

以固定的時鐘節(jié)拍發(fā)送數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)發(fā)送以幀為單位。同步傳輸開銷小，

傳輸效率高，但實現(xiàn)復雜，必須有收發(fā)定時信號。

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)傳輸能力的主要指標。主要有比特速率和碼元

速率。

比特率：在單位時間內傳送的比特數(shù)，單位是bit/s。

碼元速率：在單位時間內傳送的碼元（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)傳輸差錯率

一般用誤碼率表示。

誤碼率=接收出現(xiàn)的差錯比特（字符、碼元）數(shù)/總的發(fā)送比特（字符、碼元）

數(shù)X100%

基帶與頻帶傳輸

基帶傳輸

沒有經過調制的信號稱為基帶信號，這種信號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

在很多時候，基帶信號必須經過調制，將信號頻譜搬移到高頻率處，才能在

信道中傳輸。這種稱為載波傳輸或頻帶傳輸。頻帶傳輸又分為調頻FM、調幅AM

和調相PM。

傳輸介質

傳輸系統(tǒng)按傳輸介質的不同可分為有線傳輸系統(tǒng)和無線傳輸系統(tǒng)。有線傳輸

的介質主要有雙絞線、同軸電纜和光纖等。無線傳輸?shù)闹饕橘|有長波、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，主要用于基帶傳輸。電話用戶線一般用一對；數(shù)字電

話（ISDN電話）用1~4對；以太網10BASE-T用2對。

同軸電纜

同軸電纜屬于不平衡電纜，它的兩種基本形式是基帶和寬帶?；鶐в糜谝蕴?/p>

網的連接，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)我們將在后面有關章節(jié)做詳細介紹。

復用技術

復用技術?般有：

頻分多路復用FDM

時分多路復用TDM

統(tǒng)計時分復用STDM

頻分多路復用

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，每個用戶獨占

某些頻段。

時分多路復用

在時分復用系統(tǒng)中，各路信號共用一個信道，輪流在不同的時刻進行傳輸。

其特點是各路信號在時間上互不重疊，但將占據(jù)全部帶寬。

統(tǒng)計時分多路復用

動態(tài)地分配集合信道的時隙，只給那些確實要傳輸信息的終端分配線路，大

大提高了線路利用率。

時分復用多用于數(shù)字通信中。

脈沖編碼調制PCM

PCM是實現(xiàn)模擬信號數(shù)字化的最常用的一種方法。將時間連續(xù)、取值連續(xù)

的模擬信號轉換成為時間離散、取值離散的數(shù)字信號，并按一定規(guī)律組合編碼，

形成PCM信號序列。它的基本過程是抽樣、量化和編碼。

抽樣：以一定頻率的取樣信號將信號在時間上進行離散。取樣頻率應大于2

倍的信號帶寬。

量化：將信號在幅度上離散。

編碼：把量化后的取值用一定位數(shù)的二進制碼來表示。

常用傳輸碼型：在基帶傳輸中，主要的碼型有

CMI碼——傳號反轉碼

AMI碼——傳號極性交替碼

HDB3碼——三階高密度雙極性碼

以語音信號為例，聲音信號從300Hz—3.3kHz,帶寬為3kHz,取樣頻率為

8kHz,每個抽樣的編碼為8bit。因此每秒8000個抽樣將產生64kbit的數(shù)據(jù)流，

即抽樣后的話路速率為64kbit/So

時分復用系統(tǒng)

幀(Frame)：一個取樣周期定為一幀，用F表示。對同一信號相鄰兩次抽樣

的時間間隔為幀長。每個樣值編碼所占的時間寬度叫時隙TS,各路時隙之和為

一幀。

注釋

幀結構

根據(jù)時分多路復用的原理和各種傳輸媒介的特點，在數(shù)字通信系統(tǒng)中，常將

多路信源信號組合成具有不同數(shù)碼率的群路信號，以適應各種傳輸條件和不同介

質的傳輸。ITU-T為了便于國際通信電路的發(fā)展，推薦了兩類群路數(shù)碼率系列和

數(shù)字復接等級。并建議

24路基礎群(T1)為美國和日本采用。

3032路基礎群(E1)為歐洲和中國等地區(qū)采用，其碼率為2048kbit/s,簡稱

基群或一次群。

幀結構如表1.2,1所示。

表1.2.1基本幀結構

0

2

3

4

5

6

7

8

9

31

一共32個時隙，從TS0-TS31o每時隙8bit,傳送--路信號為64Kbit/s的PCM

信號。每幀8bitX32=256bit,抽樣頻率為8kHz,所以速率為256bitX

8kHz=2048kbit/so

基本幀

TSO——傳送幀同步碼，用于幀定位和控制。如表122所示

表1.2.2基本幀TSO比特分配

比特號

1

2

3

4

5

6

7

8

偶幀

Si

幀定位信號

0

0

1

1

0

1

1

奇幀

Si

1

A

Sa4

Sa5

Sa6

Sa7

Sa8

說明：

Si規(guī)定為國際保留比特。不用時置為1。

Sa為附加備用比特，一般作為國內保留的備用比特，如果本幀用于國際鏈

路則該5個比特必須置1；如果在國內沒有使用也必須置lo

A為幀失步對端告警比特，A=1失步；A=0同步。

TS16——數(shù)據(jù)傳輸中傳送數(shù)據(jù)；在交換語音話路時，傳送電話信令。

復幀

一個復幀由16個連續(xù)的基本幀組成。

循環(huán)冗余校驗復幀CRC(CyclicRedundancycheck),防止假同步的附加

保護措施。

隨路信令復幀CAS(ChannelAssociatedSignalling),傳送隨路電話信令。

隨路信令方式的信令分配如表L2.3所示。

表1.2.3隨路信令方式的信令分配

0幀TS16

1幀TS16

2幀TS16

15幀TS16

同步碼

和對告

信道1

信道16

信道2

信道17

信道15

信道30

abed

abed

Abed

abed

abed

abed

說明：

0幀TS16格式為00001A211,前四比特為同步碼,A2為信令復幀對告,A2=0,

同步，A2=l,失步。

abed為電話信令比特，不使用時置1。每個時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64kbit/s的共路信

令。

同時，不同幀結構不能互通，如CAS和CCS不能互通。

數(shù)字復接

在通信系統(tǒng)中，為擴大傳輸容量和提高傳輸效率，通常需要將若干個低速數(shù)

字信號合并成一個高速數(shù)字信號流，以便在高速信道中傳輸，數(shù)字復接就是解決

PCM信號由低次群到高次群的合成技術。

按時分復用方式將兩個或兩個以上的分支數(shù)字信號匯接成為單一復合數(shù)字

信號的過程稱為數(shù)字復接。

表1.2.4所示為不同制式的復接群速率。

表124復接速率

速率

北美、日本

歐洲、中國

基群

1.5Mbit/s

2.048Mbit/s

二次群

6.312Mbit/s

8.448Mbit/s

三次群

32.064Mbit/s

34.368Mbit/s

光纖通信系統(tǒng)

光纖通信的特點

用高頻率的高頻作為載頻傳輸信號；

用光導纖維構成的光纜作為傳輸線路。

優(yōu)點

傳輸頻帶寬，通信容量大；

損耗低，通信距離遠。

光纖的種類

光纖按傳輸?shù)目偰?shù)來分可分為

單模光纖

多模光纖

所謂模式，實際上是電磁場的一種分配形式，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、長距離的光纖通信，但是，費用較高。

多模光纖是多個模式在光纖中傳輸。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、光端機和光纖傳輸?shù)冉M成。

主要技術是數(shù)字編碼強度調制——直接檢波通信系統(tǒng)。

電端機指PCM多路復用設備。

光端機主要完成光電轉換。

目前，很多是將光端機和電端機合為一體。

PDH/SDH/SONET數(shù)字體系

數(shù)字復接方式一般有三種：同步復接方式、異步復接方式和準同步復接方式。

同步復接——如果復接器輸入支路信號與本機定時信號是同步的，那么調整

單元只需調整相位，有時連相位也無需調整。

異步復接——如果輸入各支路信號與本機定時信號是非嚴格同步關系，那么

調整單元要對各支路信號實施頻率和相位調整，使之成為同步數(shù)字信號。

準同步復接——如果輸入各支路信號與復接器復接的各支路數(shù)字信號的時

鐘由不同的時鐘源提供，但碼速率在一定容差范圍內為標稱相等情況。這時兩個

信號為準同步信號。

數(shù)字復接系統(tǒng)包括數(shù)字復接器和數(shù)字分接。數(shù)字復接數(shù)字復接器由定時、碼

速調整和復接單元組成。

準同步數(shù)字系列PDH

PDH是靠從外界添加幀同步碼組的方法實現(xiàn)從低階到高階的同步復用，這種

同步是不完整的、不精確的，所以叫做準同步。

在2.5節(jié)中所介紹的時分復用系統(tǒng)即為PDHo

PDH的特點:

屬異步復用;

上下電路需要一級級地對整個碼流拆開并重組；

各廠家PDH設備的光接口標準不同，所以光信號無法直通。

SONET/SDH

隨著光纖通信的發(fā)展，為了提供統(tǒng)一的光傳輸接口，全世界的標準化組織致

力于形成一套規(guī)范，使所有廠商的傳輸系統(tǒng)互連。于是同步光網絡SONET和同

步數(shù)字系列SDH標準應運而生。

SONET是為美國和加拿大規(guī)定的，SDH是對歐洲和其他國家規(guī)定的，二者很

接近，但不完全一樣，新的SDH正被世界范圍內所接受。

基本概念

SONET

SONET標準以51.84Mbit/s作為新的復用系列的基本信號，稱為第一級同步

傳送信號STS；。其在光纖線路傳輸?shù)挠成湫盘柗Q為第1級光載波OC-l。SONET

復用系列及其線速如表125所示。

表1.2.5SONET復用系列及線速

光級號

電級號

速率

0C1

STS-1

51.84Mbit/s

0C3

STS-3

155.52Mbit/s

0C12

STS-12

622.08Mbit/s

OC24

STS-24

1.244Gbit/s

OC48

STS-48

2.488Gbit/s

OC192

STS-192

9.6Gbit/s

SDH

SDH基本模塊信號是STM-1,速率為155.520Mbit/so高階STM-N由N個STM-1

信號經同步復用而成。目前，N只能取4、16、64o詳見表1.2.6

SONET和SDH的速率在155.52Mbit/s上得到統(tǒng)一。它們的優(yōu)點也是相似的。

SDH標準

ITU-T對SDH的接口、速率和幀結構等做了一系列的建議，表1.2.7列出了

部分關于SDH的建議。

優(yōu)點

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)一的標準之中，即在STM-1等級

(155.52Mbit/s)上得到統(tǒng)一。同時兼容PDH系統(tǒng)；并統(tǒng)一了光接口。

表1.2.6SDH等級速率

SDH等級

速率

STM-1

155.52Mbit/s

STM-4

622.08Mbit/s

STM-16

2488.32Mbit/s

STM-64

9953.28Mbit/s

表1.2.7ITU關于SDH的建議

建議號

名稱

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)字系列的網絡節(jié)點接口NNI

G509

同步復用結構

G955

同步數(shù)字系列的用戶設備和系統(tǒng)的光接口

采用同步復用方式

由于采用同步復用方式，使得復用/解復用一次到位，各支路信號能直接復

用到更高速率的SDH信號中，而不經過中間級別的復用，分插信號方便。圖123

為PDH系統(tǒng)上下電路圖；圖1.2.4為SDH上下電路圖。

統(tǒng)一的網絡接口標準

具有全世界統(tǒng)?的網絡節(jié)點接口NNIo

網管能力強

SDH幀結構中規(guī)定了豐富的網管字節(jié)，專門安排了5%的帶寬分配用來支持

網絡管理和維護。

具有強大的組網能力和網絡自愈能力

采用先進的分插復用器（ADM）和數(shù)字交叉連接（DXC）等設備使組網能力

和自愈能力大大增強，同時也降低了網絡的維護管理費用。

SDH網絡設備

SDH網絡是由一些網絡單元（復用器、數(shù)字交叉連接設備等）組成，在光纖

（或微波）網進行同步信息傳輸、復用和交叉連接的網絡。

分插復用設備ADM

ADM的主要任務是將各種PDH支路信號或STM-1信號分插到STM-N的光信

號中。同時具有內部交叉連接功能。

數(shù)字交叉設備DXC

DXC是一種用軟件控制的數(shù)字配線系統(tǒng)，它可以對各種端口速率進行可控制

的連接和再連接。主要功能是進行業(yè)務分流并提供路由。

終端復用設備TM

將各種接口與速率的信號復用到STM-N上o

網絡管理系統(tǒng)

進行網絡配置、性能、安全、故障等管理。

SDH的自愈混合環(huán)形網

自愈網就是無須人為的干預，網絡就能從失效的故障中實時地自動恢復所

攜帶的業(yè)務。常見的自愈網是環(huán)形，即由首尾相接的DXC和ADM組成，如圖125

所示。正常工作時，信息是同時沿順時針和逆時針兩個方向在環(huán)上傳送。在接收

節(jié)點，兩個方向收到的信號都是有效的，只需選擇其一作為主信號，另一個作為

備用信號即可。一旦光纜切斷，上述環(huán)形網就變成了線形網。既主備信號在光纜

切斷處兩側的節(jié)點中

SDH網同步

SDH網同步結構采用主從同步方式，要求所有的網絡單元時鐘都能最終跟蹤

到全網的基準時鐘。

波分復用系統(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用

高速時分復用系統(tǒng)TDMo理論上，基于TDM的高速系統(tǒng)還有望進一步提高到

40Gbps,但是40Gbps的TDM系統(tǒng)從性能價格比上看，需大規(guī)模的替換整個系

統(tǒng)，不易升級以及在技術上存在一些問題。在實用中是否能成功還是個未知數(shù)。

基本原理

WDM是在一根光纖中能同時傳輸多波長信號的一種技術。在發(fā)送端將不同

波長的光信號組合（復用），在接收端，又將組合的光信號分開（解復用），并送

到不同的終端。單通道速率可lOGbps,在乘上通道數(shù)，可達到更高。目前已有

的產品可達80Gbps或160bpSo

優(yōu)勢及發(fā)展

由于每個通道都可以傳送不同格式、不同碼率、不同業(yè)務的信息流，而互不

相關。所以擴容方便。并且可以在WDM基礎上提供一個多業(yè)務平臺，以很高的

速率支持不論是話音、數(shù)據(jù)，還是未來可能的新業(yè)務。這個平臺的出現(xiàn)相當于在

傳統(tǒng)的SDH/SONET傳送網底層增加了一個光核心傳送層。在這一層，可以通過

波長來作為路由選擇標記。例如，無論是ATM交換機，還是IP路由器，都可以

在核心網的基礎上傳送各自的業(yè)務。其演變如圖126所示。

WDM技術是以點對點通信為基礎的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。

如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH在電路上的分插復用功能和交叉連接功能，IP

就能在光網絡上跑。根據(jù)這一基本思想，光分插復用器（OADM）和光交叉連接

設備（OXC）均已在實驗室研制成功，其中。ADM已進入商業(yè)化階段。

衛(wèi)星通信

概述

衛(wèi)星是利用地球衛(wèi)星作為中繼站轉發(fā)微波信號，在兩個或多個地球站之間進

行通信。地球同步軌道衛(wèi)星是與地球相對靜止的。

覆蓋區(qū)

在通信由衛(wèi)星發(fā)往地球的過程中使用了17度的波束，則衛(wèi)星至地球兩切線

夾角之間為電磁波覆蓋區(qū)。如在衛(wèi)星的圓形軌道上，以120度的相等間隔配3

顆衛(wèi)星，則除了南北極之外，其余部分可全部覆蓋。如圖127所示。

特點

覆蓋區(qū)域大，通信距離遠；

便于實現(xiàn)多址連接；

工作頻帶寬，通信容量大，適合于多種業(yè)務傳輸。

通信質量好，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)、通信控制系統(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（轉發(fā)器）、遙測與指令、控制和電源五個分系統(tǒng)。

技術體制

頻段分配

印IG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。

每個頻段的總寬為500MHz,轉發(fā)器標稱帶寬36MHz,轉發(fā)器中心頻率之間

間隔為40MHZo

衛(wèi)星使用的頻段正在向更高的頻段發(fā)展，3O/2OGHZ頻段已開始使用。

調制和多址方式

調制

模擬衛(wèi)星調制主要采用FM制，數(shù)字衛(wèi)星主要采用相移鍵控方式(PSK)o

多址方式

FDMA——網內各地球站共用一個轉發(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——每個地球站分配一個特定的時隙，各地球站只在指定的時隙內發(fā)

射信號。

CDMA——將要傳送的信號用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼去調

制它。使原數(shù)據(jù)信號被擴頻，再經載波調制后發(fā)射出去。

CDMA方式是靠不同的地址碼來區(qū)分地球站。

VSAT系統(tǒng)

VSAT為甚小天線地球站，其天線口徑小，用軟件控制。所以有很大的靈活

性和適應性，適合于覆蓋范圍廣，通信業(yè)務量不大的稀疏路由網絡使用。

VSAT網由中心站、小型站、和微型站組成。中心站配置全網的控制和管理

中心。

應用

目前衛(wèi)星已廣泛應用于廣播電視信號傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務領域。

交換基礎知識

概述

在通信系統(tǒng)中，由傳輸系統(tǒng)提供了若干條通路，那么同時必須實現(xiàn)從源節(jié)點

到目的節(jié)點間找到一條快捷、高效的通道，這種技術稱為交換技術。從本質上講,

交換的目的是為了提高網絡性能，減少網絡阻塞。同時，交換技術能夠加快數(shù)據(jù)

的移動速度。

交換系統(tǒng)的主要設備是交換機。

交換技術起源于電話網絡的電路交換，先后出現(xiàn)了報文交換、分組交換、幀

中繼、ATM、多層交換等交換技術。

注釋

電路交換

基本原理

在用戶終端之間建立一條臨時的專用物理通道（時間或空間）。主要特點是

接續(xù)采用物理連接，在通道接通后數(shù)據(jù)透明傳輸。

優(yōu)點

信息傳輸延時小。

信息透明傳輸，實時性好。

缺點

雙方獨占電路資源，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

的用戶之間的互通。

目前的電話交換網都是使用電路交換原理。

報文交換

基本原理

基本思想是存儲一轉發(fā)。當雙方通信時，不必在雙方之間建立通道，只需發(fā)

送方與交換機接通，由交換機接收并保存，并根據(jù)接收方的地址，等待線路空閑

時，再將報文發(fā)送出去。

優(yōu)點

由于交換機可存儲信息，可實現(xiàn)不同速率、格式的相互通信，并可實現(xiàn)一點

對多點通信。

可提高線路利用率。

缺點

延時較大，不利于實時通信

需要交換機有高速的處理能力和較大的存儲容量，否則會出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象。

分組交換

基本原理

也屬“存儲一轉發(fā)”方式，但其不以報文為單位，而是將報文分成被規(guī)格化

了的包(Packet)進行交換和傳輸。

主要特點是更短的具有統(tǒng)一規(guī)格的分組包，而且每個分組都帶有控制信息和

地址信息，因此，分組更利于交換機存儲和處理，還可在網內獨立的傳輸，以分

組進行流量控制、路由選擇和差錯控制等處理。

優(yōu)點

由于采用差錯控制等措施，所以傳輸質量高。

線路利用率高，采用動態(tài)統(tǒng)計時分復用技術。

可靠性高。

互通性好。

缺點

傳輸開銷大，所以效率低。

技術實現(xiàn)復雜。

最典型的應用是X.25分組交換網。

幀中繼

基本原理

幀中繼(FR)是在分組交換技術基礎上，隨著光纖傳輸廣泛應用以及用戶終

端處理能力的增強而發(fā)展的。

幀中繼也稱快速分組交換技術，保留了分組交換的統(tǒng)計復用的優(yōu)點。去掉了

差錯控制、流量控制，把其留給用戶終端處理，提高了傳輸速率，同時取消了分

組層，增加了路由功能，即在第二層以幀為單位進行路由選擇。

優(yōu)點

對幀中繼包統(tǒng)計復用，簡化協(xié)議，所以效率高。

組網靈活，由于幀中繼協(xié)議簡單，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)網上稍加改造，便可實現(xiàn)。

可動態(tài)分配帶寬，解決突發(fā)數(shù)據(jù)。

幀中繼技術目前已經被廣泛應用。

ATM

基本原理

ATM的基本原理是分割與封裝。處理大量信息的最好辦法是把信息分割成盡

可能小的單元以便易于處理。

ATM采用固定長度的分組——信元進行交換。信元的長度是固定的，為53

個字節(jié)，其中48個字節(jié)攜帶信息負荷，5個字節(jié)為信頭。信頭帶有足夠的信息

為信兀在ATM網中指小路徑。

ATM交換對信元的發(fā)送采用統(tǒng)計時分復用，允許收發(fā)時鐘異步工作。所以

ATM為異步傳輸模式。

優(yōu)點

與分組交換相比，縮短了包頭，簡化了控制格式，可以更快地完成路由選擇,

增加、去除、復用ATM信元，易于處理。

可支持多種業(yè)務，不關心信息的內容和形式。

與傳統(tǒng)同步時分復用的固定帶寬相比，ATM分配帶寬是動態(tài)的。資源利用率

高。

基于ATM的網絡與服務將在后面介紹。

小結

兒種不同的交換方式體現(xiàn)在對信息的處理方法上：

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)以分組形式被存儲一轉發(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。

對應于不同的信息格式，其尋址方式也不同。

分層通信體系結構

隨著通信的發(fā)展，為了將使用不同傳輸介質、傳輸技術、交換技術、用戶終

端，傳送不同業(yè)務的通信網互連，允許系統(tǒng)之間透明的通信和數(shù)據(jù)轉換，IS。建

立了一個通信系統(tǒng)標準化框架——開放系統(tǒng)互連模型OSI(OpenSystem

Interconnection)o

OSI是一個七層結構。通信過程被分割成七個不同的層次，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。同層之間用相同的協(xié)議通

信；層間通過接口來傳遞信息。這種分層結構使得當給定的某層做了改動以后，

只要該層提供的服務不變，系統(tǒng)中的其它部分就不受影響。

OSI與現(xiàn)存的許多通信網并不完全兼容，因為許多技術是先于OSI的。盡管

如此，許多通信廠商以不同的方式實現(xiàn)OSI兼容性。

各層功能描述

物理層

規(guī)范設備間電氣和物理連接的一組規(guī)則，包括物理設備間的電氣、機械和規(guī)

程方面的協(xié)議和接口。如V.24接口，其控制DCE和DTE之間的連接。

數(shù)據(jù)鏈路層

負責訪問物理層規(guī)定的介質，包括相鄰節(jié)點間幀的構成，差錯控制、流量控

制及鏈路控制等。

這里的幀是指通過通信線路被傳輸信息的基本單位。與PCM時分復用系統(tǒng)

中的幀不同。

數(shù)據(jù)鏈路是兩個相鄰節(jié)點間經雙方確認后可開始傳輸數(shù)據(jù)的邏輯連接，它是

建立在物理連接基礎之上的。鏈路控制包括數(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)議是高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLCo

網絡層

負責從源節(jié)點到目的節(jié)點間路由選擇（包括尋址、選路和交換），對數(shù)據(jù)進

行分割和組合，并進行流控和差錯控制。

在網絡層已經有多種協(xié)議，如X.25分組交換協(xié)議，X.75網關協(xié)議和IP協(xié)議

等。

傳輸層

提供端到端的數(shù)據(jù)管理，包括差錯和流量控制，保證端到端的可靠傳輸。

下三層主要負責傳送數(shù)據(jù)，屬通信子網。上三層負責數(shù)據(jù)處理，主要在用戶

端到端之間進行。

會話層

負責不同用戶和系統(tǒng)間連接的建立和維護。

表示層

對數(shù)據(jù)進行轉換，包括格式和代碼轉換，數(shù)據(jù)表示、壓縮和加密等。

應用層

和應用的直接接口，應用程序獲得服務的窗口，包括文件傳輸、數(shù)據(jù)共享和

數(shù)據(jù)庫訪問等。

在這七層中，最低的四層是嚴格定義好的，但最高的三層是值得考慮的，他

們取決于用何種網絡協(xié)議。在很多通信網中，只有底下的兒層，并不是嚴格的七

層。

第二部分通信網絡

概述

在第一部分我們主要介紹了通信系統(tǒng)中傳輸、交換等基本技術。在這一部分

我們將重點介紹目前應用較廣泛的兒種網絡。這些網絡按業(yè)務可分為電話網、數(shù)

據(jù)通信網、移動通信網和多媒體業(yè)務網等。但是，隨著技術的發(fā)展，目前的網絡

和業(yè)務正不斷的交叉、融合。

基礎傳送網

電話網、ISDN、DDN等業(yè)務網均依賴于基礎傳送網。我國傳送網傳輸媒介以

光纖為主，采用SDH技術，目前也正在發(fā)展WDM技術。其次是衛(wèi)星和數(shù)字微波。

支撐網

支撐網是為保證電信基礎網和業(yè)務網正常運行，增強網路功能，提高服務質

旦

里.O

包括：

信令網——為7號公共信道信令系統(tǒng)的一個或多個使用者傳送信令的專用

數(shù)據(jù)網。

同步網——為電信網中所有電信設備的時鐘提供同步控制信號，使它們同步

工作在共同速率上的一個同步基準參考信號的分配網絡。

管理網——電信管理網(TMN)是建立在基礎電信網絡基礎上的管理網絡。

支撐電信網和電信業(yè)務的規(guī)劃、配置、安裝、操作及組織。

電話網

概述

為公眾用戶提供電話業(yè)務而建立和經營的電信網稱為公眾電話網，即PSTN。

它是最基本的應用最廣泛的電信業(yè)務網。

交換方式

電話網采用電路交換方式。由時分或空分交換機完成。

電話網組成

電話網由用戶終端設備(如電話機)、用戶小交換機、局間電話交換機、用

戶線和中繼線及信令網等組成。

用戶線——用戶電話機到端局之間的通信線路。一般為模擬線路。用戶小交

換機與端局之間也有數(shù)字線路，如E1線路。

中繼線——交換局之間的通信線路。長途交換局之間有時會通過傳送網組

成。

交換機——完成任意兩個電話用戶的連接。

信令網——7號公共信道信令系統(tǒng)。信令網是獨立于電話網的支撐網絡。

我國電話網等級結構

我國的電話網采用五級匯接的等級結構，結構圖如圖221所示。

分級劃分原則是：根據(jù)業(yè)務流量和行政區(qū)劃。

一級交換中心C1——大區(qū)

共有8個，分別是北京、沈陽、上海、南京、廣州、武漢、西安、

成都。

有3個國際出口，分別是北京、上海、廣州。

二級交換中心C2——省

三級交換中心C3——地區(qū)

四級交換中心C4——縣

五級端局C5

匯接局Tm

電話交換機

發(fā)展

電話交換機經歷了從人工到自動，空分到時分，模擬到數(shù)字等兒個階段的發(fā)

展。目前所使用的大部分為數(shù)字程控交換機。

功能

程控交換機是把各種控制功能、步驟、方法編成程序，防入存儲器，用存儲

器所存儲的程序來控制整個交換機的工作。

數(shù)字程控交換機的結構組成

話路系統(tǒng)

數(shù)字交換網絡——完成交換功能。

中繼器——中繼線與交換網絡的接口電路。

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。

用戶電路——用戶線與交換機接口電路。

用戶集線器

控制系統(tǒng)——采用多處理機分散控制。

數(shù)字交換

時分交換采用時分（T）接線器，通過話音存儲器和控制存儲器完成時隙交

換。

空分交換采用空分（S）接線器，通過交叉矩陣和控制存儲器完成PCM線之

間的交叉連接。

時間接線器的容量不大，還必須進行空間交換，以擴大其容量。

在實際應用中，多采用T6結合方式。

軟件結構

程控交換機軟件由運行軟件和支援軟件組成。

運行軟件——程控交換機在運行中直接使用的軟件，包括運行程序和數(shù)據(jù)。

支援軟件一一用于開發(fā)和生成交換局的軟件和數(shù)據(jù)。

接口

交換機可以可以提供多種信令方式的用戶和中繼接口。

模擬接口

Z接口——兩線模擬用戶接口。

C接口——兩線或四線模擬中繼接口

數(shù)字接口

V接口——用戶線側的數(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)

信令是通信網中各個交換局在完成各種呼叫接續(xù)時所采用的一種通信語言。

信令種類

按功能分

線路信令——監(jiān)視設備和線路狀態(tài)。

路由信令——對于主叫所撥的電話號碼進行路由選擇。

管理信令——用于電話網的管理和維護。

按工作區(qū)域分

用戶線信令——用戶和交換機之間的信令，在用戶線上傳送。

局間信令——交換機和交換機之間的信令，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——以時分復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電話網上廣泛使用，稱為中國一號信令。

由于信令和話音在同一條話路上傳送，所以其具有如下特點。

特點

信令傳送速度慢；

信令容量有限;

傳送與呼叫無關的信令信息能力有限，更不能傳送非話業(yè)務和管理信息;

有些系統(tǒng)在通話期間不能傳送信令。

線路信號

前向信號——發(fā)端局發(fā)向收端局的信號

后向信號——收端局發(fā)向發(fā)端局的信號

記發(fā)器信號

采用多頻互控方式MFC

公共信道信令（CCS）

在我國，公共信道信令稱為中國7號信令。它是在ITU-T7號信令的基礎上,

結合我國通信網情況制定的。

特點

信令的傳送和交換與語音分開，改變、增加信令靈活；

信令傳送速度快，縮短了呼叫建立時間；

信令容量大，便于增加各種管理功能，能在國際、國內電話網、數(shù)據(jù)網和ISDN

同時并存時使用;

統(tǒng)一了信令系統(tǒng)，不再像隨路信令系統(tǒng)是針對某一網絡的專用信號，可以設

計成一個通用的信令系統(tǒng)；

信令網與語音網分離，不存在互相干擾問題，便于維護和管理；

信道利用率高。在隨路信令中，30個TS16時隙只為30個話路服務，而在

NO.7中一個64kbit/s信令鏈路最多能傳送1萬多個中繼話路信令。

功能級結構

如圖2.2.2所示。

消息傳遞部分MTP(MessageTransferPart)包括L1到L3

用戶部分UP(UserPart)

電話用戶部分TUP

數(shù)據(jù)擁護部分DUP

ISDN用戶部分ISUP

移動應用部分MAP

信令網等級結構

我國采用三級信令網結構。將在第十一章信令網部分進行具體介紹。

ISDN綜合業(yè)務數(shù)字網

基本概念

ISDN是由數(shù)字傳輸和數(shù)字交換綜合而成的數(shù)字電話網，它提供端到端的數(shù)

字連接，用來支持包括話音和非話音在內的多種電信業(yè)務。用戶能夠通過有限的

一組標準的多用途用戶一網絡接口接入網內。

ISDN的特點

提供端到端的數(shù)字連接，包括用戶線部分。傳統(tǒng)上用戶線為模擬，需要用調

制解調器，速率受限制。

提供標準的用戶一網絡接口，將各類不同的終端納入ISDN網絡中，使一對

普通電話線連接8個終端。

接入靈活?？商峁┯谰眠B接、半永久連接，也能夠提供可交換的數(shù)據(jù)。

是一個開放式的網絡結構，采用OSI的分層結構。

ISDN用戶一網絡接口

通路類型和接口結構

通路類型

B通道——64Kbit/s信道，供用戶傳遞信息。

D通道——16kbit/s或64Kbit/s信道，傳輸信令或分組信息。

H通道——傳送高速用戶信息，如圖像等。

H0速率為384kbit/s

H11速率為1536kbit/s

H12速率為1920kbit/s

接口結構

基本速率接口——2B+D,最高傳輸速率為64X2+16=144bit/So

基群速率接口—30B+D,最高傳輸速率為2.048Mbit/so

ISDN用戶一網絡接口參考配置

ISDN用戶一網絡接口參考配置如圖2.3.1所示。

每個功能組可以分別作為一種設備實現(xiàn)，或者將某些或全部功能組組合在一

個設備中實現(xiàn)。

S、T、R是參考點。

TE1——ISDN標準終端，是具有ISDN功能的數(shù)字電話機或傳真機等；

TE2——ISDN非標準終端，如模擬話機；

TA——適配器，將ISDN非標準終端適配為ISDN標準終端；

NT1類網絡終端，用戶傳輸線路終端裝置，向用戶提供2B+D的二線

雙向傳輸能力，完成線路傳輸碼型的轉換，即將S接口的AMI碼變換為2B1Q線

路碼，并實現(xiàn)回波抵消數(shù)字傳輸技術。

NT2——二類網絡終端指如用戶交換機或具有ISDN接口的局域網。

ISDN交換機

ISDN交換機在原有數(shù)字程控交換機基礎上改造而成的，完成傳遞和交換用

戶信息、信令功能，定時、同步和互通維護管理功能。信令采用7號信令。

ISDN交換機在結構上與數(shù)字程控交換機相似，可以提供模擬用戶線接口。

但ISDN交換機可以提供數(shù)字用戶接口。數(shù)字用戶接口包括線路終端和交換機終

端兩個功能塊，如圖2.3.2所示。

LT負責用戶線的傳輸，完成線路編碼、定時、同步和供電等功能。同時完成

用戶線數(shù)字傳輸功能。ET負責數(shù)字用戶接口的接入控制。一方面將B通道中的

信息通過PCM接口復用到PCM總線上，接入交換網絡；另一方面將D通道中的

控制信令進行處理，將用戶的請求和響應經過翻譯后送到交換機的控制部分，并

將控制部分的命令轉換成D通道信令送往用戶。

用戶接入

用戶接入線

用戶接入示意圖如圖2.3.3所示。

用戶線又稱用戶環(huán)路，把用戶終端連接到距離最近的交換局的線路設備。

數(shù)字段完成B通道和D通道的傳輸功能。

用戶線的數(shù)字傳輸技術

用戶線的數(shù)字傳輸技術主要有兩種：乒乓傳輸法和回波抵消法。

乒乓傳輸法——將連續(xù)比特流分割成等長的數(shù)據(jù)塊，壓縮成高速脈沖串后，

在一對平衡線上分時交替?zhèn)鬏敗?/p>

回波抵消法——使用回波消除器來抵消本端發(fā)送信號對接收遠端信號的干

擾。

用戶接入交換機接口

圖2.3.3中V為用戶接入交換機的接口，共有5種類型，如表2.3.1。

表2.3.1V接口分類

接口

接入種類

應用

VI

基本接入數(shù)字段

ISDN基本接入2B+D

V2

一般數(shù)字段

PCM一次群

V3

一般的用戶接入數(shù)字段

30B+D接入

V4

數(shù)字接入鏈路

多個ISDN基本接入

V5

接入網絡

多個2.048Mbit/s接入

ISDN提供的業(yè)務

承載業(yè)務——網絡向用戶提供的只是一種低層的信息傳遞能力。說明了通信

網的通信能力。而與終端無關。因此各類終端可以使用相同的承載業(yè)務。

電路交換方式

分組交換方式

幀中繼方式

用戶終端業(yè)務

包括網絡提供的通信能力和終端本身所具有的通信能力。終端業(yè)務包含了承

載業(yè)務。

補充業(yè)務

補充業(yè)務不能獨立向用戶提供，隨基本通信業(yè)務i起提供。

第四章DDN

基本概念

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)信號為主的

數(shù)字傳輸網絡，它為用戶提供數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務。

注釋

半永久連接指DDN所提供的信道是非交換型的，用戶之間的通信是固定的。

特點

傳輸質量高

與老式的模擬相比，數(shù)字信道傳輸質量高。

傳輸速率高

傳輸速率可達64kbit/s到2Mbit/so

透明性好

無軟件協(xié)議要求，由硬件實現(xiàn)。

用戶接入方便

接口范圍廣泛。

關鍵技術

復用

數(shù)字交叉連接

同步

復用

DDN在PCM數(shù)字通道上工作，采用TDM。這些復用都用硬件實現(xiàn)，無需軟

件協(xié)議，透明傳輸。硬件實現(xiàn)使得處理速度快，時延很小。

2.048Mbit/s的復用

復用速率為NX64kbit/s（N=l~31）,即完整的El或部分El（N小于31用

子速率復用

低于64kbit/s的用戶速率為子速率。各種子速率一般先復用到64kbit/s數(shù)字

通道上，才可以交叉連接到其它時隙或直接進入E1通道連接到遠端節(jié)點，然后

通過解復用還原到原先的子速率。

X.50建議——2.4、4.8、9.6kbit/s的子速率的復用應符合X.50建議的要求。

X.58建議——19.2kbit/s的子速率的復用應符合X.58建議的要求。

交叉連接

DCS（DigitalCross_connectSystem）是指具有一個或多個G,702（準同步）或

G.707（同步）標準的數(shù)字端口設備，可對任一端口信號（或其子速率信號）與

其它端口信號（或

其子速率信號）進行可控的連接或再連接。數(shù)字交叉連接實際上相當于時隙

交換機。

大容量的數(shù)據(jù)交叉連接設備常采用時分一空分-時分的方案。

同步

我國DDN采用全同步網方式，由數(shù)字同步網給出同步信號。在數(shù)字同步網

中設置一個基準時鐘作為主時鐘，其余各節(jié)點的時鐘都與主時鐘保持同步，即主

從同步方式。DDN國際間互聯(lián)的數(shù)字通道采用的準同步方式。

網絡結構

DDN結構如圖2.4.1所示。

DDN由節(jié)點、節(jié)點間數(shù)字中繼通道、本地傳輸通道和網絡管理四大部分。

我國的DDN為三級網絡結構，即一級干線網、二級干線網和本地網。

DDN節(jié)點

DDN節(jié)點的主要功能是通過用戶接入系統(tǒng)把用戶的業(yè)務（數(shù)據(jù)）復用到中

繼數(shù)字通道（同時完成交叉連接），傳輸?shù)侥繕斯?jié)點后，通過解復用，把業(yè)務傳

送到目標用戶。即復用、解復用，交叉連接，提供各種數(shù)字通道接口和用戶接口，

接入各種業(yè)務，保持網絡同步。

本地傳輸系統(tǒng)部分將在第八章介紹。

DDN業(yè)務

TDM專用電路——DDN的基本業(yè)務，點對點或點對多點的數(shù)字專用電路。

幀中繼——通過安裝幀中繼服務模塊（FRM）提供永久性虛電路（PVC）方

式的幀中繼業(yè)務。

話音業(yè)務/G3傳真——通過添加話音模塊來實現(xiàn)。

虛擬專用網VPN——相對獨立的邏輯子網。

用戶接入和接口

話音接口和接入

模擬話首接口

二/四線，E/M信令接口

通過該接口可與PBX的模擬用戶接口連接或模擬話機連接。

LGS接口

LGS(loop/groundstartsubscriber)是二線環(huán)路用戶接口，其等效的DDN功

能設備是FXS(foreignexchangesubscriber)越區(qū)交換用戶話機，為模擬用戶話機提

供二線接入。

LGE接口

LGE(loop/groundstartexchange)是二線環(huán)路交換機接口，其等效的DDN

功能設備是FXO(foreignexchangeoffice)越區(qū)交換局，可與PBX的模擬用戶線連接,

它仿真話機用戶。

數(shù)字話音接口

DDN數(shù)字話音的接口標準是G.732,使用E1接口，通過E1接口與PBX相連。

數(shù)據(jù)接口和接入

有關數(shù)據(jù)接口和接入在第八章介紹。

幀中繼網

在前面的章節(jié)介紹了幀中繼交換的基本概念和特點，本章重點介紹以這種交

換方式為主的幀中繼服務網絡的結構和應用。

5.1幀中繼協(xié)議

幀中繼是在OSI的第二層上用簡化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元——幀。

注釋

幀中繼在鏈路層采用LAPD協(xié)議。

幀格式如圖2.6.1所示。

幀中繼采用面向連接的虛電路方式，一般為PVC。

5.2幀中繼網絡的構建

在DDN網上開通幀中繼業(yè)務

在DDN節(jié)點上增加FRM（幀中繼模塊）和FAD（幀中繼拆裝模塊），構成邏

輯上的幀中繼子網。

注釋

這種方式已經得到廣泛應用。

基于X.25分組交換網開通幀中繼業(yè)務

在X.25分組交換機上直接增加幀中繼控制軟件即可以。

但存在兩個問題：

分組交換機仍有分組層，所以效率仍低；

對于分組交換網上中繼線路為64Kbit/s時，則在其上開展幀中繼業(yè)務的意義

不大。

專門組建幀中繼網

利用專門的幀中繼交換設備、利用高速的中繼線組建專門的幀中繼網絡。

5.3用戶接入和幀中繼設備

用戶接入電路

其接入方式與DDN的接入方式相似，可直接接入或通過MODEM、ISDN線

路方式或PCM數(shù)字線路接入。

用戶接入設備

幀中繼終端——具有幀中繼用戶一網絡接口規(guī)程的用戶終端，可直接與幀中

繼交換機連接。

幀中繼拆裝設備FRAD——將非幀中繼終端進行轉換，接入幀中繼交換機。

路由器和網橋——完成LAN通過幀中繼網絡互聯(lián)，其應具有幀中繼用戶一

網絡接口規(guī)程。

幀中繼交換機

提供用戶接入接口，完成中繼、路由管理，具有信令處理能力和網絡互通能

力。

5.4幀中繼的應用

幀中繼的主要特點是幀長度比分組長，傳輸速率為64kbit/s至2Mbit/s,適

合封裝大數(shù)據(jù)，并且能夠按需分配帶寬，解決突發(fā)數(shù)據(jù)，所以適合于LAN與LAN

互連，LAN與WAN互連，大吞吐量的實時數(shù)據(jù)。

第六章ATM

在前面我們介紹了ATM作為交換方式的基本概念和特點。

注釋

6.1ATM信元格式

ATM信元為53個字節(jié)，前5個字節(jié)為信頭，用于尋址。其余48個字節(jié)為

要傳送的信息。

信頭的格式如圖271所示。

GFC般流量控制

VPI——虛通路標識碼

VCI虛通道標識碼

PT——負荷類型

CLP——信元丟失優(yōu)先級

HEC——信頭差錯控制

6.2ATM功能結構及協(xié)議參考模型

協(xié)議參考模型如圖2.7.2所示。

物理層

主要任務是傳輸信息。

物理媒體子層

將ATM信元流轉換成能在物理媒體上傳輸?shù)谋忍亓鳌?/p>

傳輸會聚子層

在適當?shù)奈锢砻襟w上正確的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

ATM層

信元的復用與交換，獨立于物理媒體。

-一般流量控制

信頭的產生與提取

信元VPI、VCI翻譯

信元復用與解復用

AAL層

它介于ATM層和高層之間，使ATM層能適應不同類型的業(yè)務的需要而設置,

稱為ATM適配層。

會聚子層（CS）——在業(yè)務接入點AAL服務。

拆裝子層（SAR）——將進入高層的PDU分割為ATM信元信息字段大小，

其逆過程將ATM信元信息字段重組為CS層的PDUo

AAL層根據(jù)不同種類的業(yè)務，分為5種規(guī)程，即AAL1~AAL5。

高層

高層協(xié)議負責對信息進行編碼。具有獨立的服務功能特性。

6.3ATM信元復用與交換

ATM信元復用與交換是ATM的關鍵技術。

基本概念

VC——VirtualChannel用VCI來標識，指具有相同的VCI的一組ATM信元

的邏輯組合。

VP——VirtualPath用VPI來標識，是傳大量同時存在的VC的高速通路。

物理鏈路、VP、VC的關系

每個ATM物理鏈路可支持多個VP連接，而一個VP中又同時存在多個VC,

對每個VC而言，它有其自己的標志VCI和它所在的VP的VPI。

交換的實現(xiàn)

VP交換

稱為ATM交叉連接。VP交換時，通過在ATM交換節(jié)點對VPI的翻譯完成,

即通過改變信元的VPI值來實現(xiàn)。

VC交換——稱為ATM交換，相當于TDM。通過對VCI和VPI的翻譯完成。

信