數(shù)據(jù)通信技術(shù)介紹課件

1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)介紹1內(nèi)容目錄1、從話音通信到數(shù)據(jù)通信2、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)3、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4、幀中繼技術(shù)5、ATM技術(shù)6、廣東電信的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)7、數(shù)據(jù)接入網(wǎng)8、寬帶接入技術(shù)21、從話音通信到數(shù)據(jù)通信話音通信及PSTN網(wǎng)直連銅線方式一對(duì)一、短距離通過交換機(jī)多用戶、區(qū)域覆蓋公共交換電話網(wǎng)(PSTN)更多用戶、全面覆蓋PSTN31、從話音通信到數(shù)據(jù)通信最初的數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生帶來了數(shù)據(jù)通信的需求最基本的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)互連的方式MM串行口直連串行口通過MODEM連接4通過PSTN撥號(hào)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信PSTN網(wǎng)提供模擬話音連接，Modem將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到話音頻段上(300Hz-3400Hz)Modem必

2、須支持電話撥號(hào)功能覆蓋面廣，連接靈活速率低1、從話音通信到數(shù)據(jù)通信MMMPSTN51、從話音通信到數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)網(wǎng)和數(shù)字連接數(shù)據(jù)通信的發(fā)展要求網(wǎng)絡(luò)能提供穩(wěn)定可靠、專線式、更高速率的數(shù)字連接專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以提供全程的數(shù)字連接，采用專線Modem進(jìn)行調(diào)制，可以利用更寬的頻段，達(dá)到更高的速率MM數(shù)據(jù)網(wǎng)62、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上可以分為三層：傳輸網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)傳輸網(wǎng)數(shù)據(jù)接入網(wǎng)72、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)傳輸網(wǎng)采用基于光纖傳輸?shù)腟DH技術(shù)為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)提供節(jié)點(diǎn)之間的傳輸電路，速率有2M，34M，155M，622M，2.5G，10G或者更高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)由數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成根據(jù)我國

3、的電信技術(shù)規(guī)范，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)分為三級(jí)：國家骨干網(wǎng)、省骨干網(wǎng)、本地網(wǎng)82、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)國家骨干網(wǎng)省骨干網(wǎng)本地網(wǎng)92、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)接入網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)中最靠近用戶的一段，為用戶提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入按接入技術(shù)可分為：銅線接入網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、無線接入網(wǎng)等按接入速率可分為：窄帶接入網(wǎng)（2M以下）、寬帶接入網(wǎng)（2M以上）103、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)隙的概念由于歷史原因，64Kbps成為PSTN網(wǎng)和窄帶數(shù)據(jù)網(wǎng)的基本處理單位在PSTN中，64Kbps代表一路電話；在窄帶數(shù)據(jù)網(wǎng)中， 64Kbps稱為一個(gè)時(shí)隙傳輸電路的基本單位E1（2M），由32個(gè)時(shí)隙組成（TS0-TS31），其中TS0用于幀同步0123415162

4、9303114113、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)分復(fù)用和解復(fù)用復(fù)用是在高速線路上同時(shí)傳送多路數(shù)據(jù)的技術(shù)，解復(fù)用是它的逆過程時(shí)分復(fù)用是DDN的基本技術(shù)之一，它將時(shí)間劃分為若干時(shí)間片，分配給不同的數(shù)據(jù)連接使用DDN中的時(shí)分復(fù)用主要是將多條連接按時(shí)隙的方式復(fù)用到E1中繼上，解復(fù)用則是從E1上分解出多條DDN連接來123、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)交叉連接技術(shù)DDN的另一個(gè)基本技術(shù)，它以時(shí)隙為單位，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同的端口之間、E1中繼之間的任意交叉。通常由專門的交叉連接模塊來實(shí)現(xiàn)，是DDN節(jié)點(diǎn)的核心模塊端口1端口2中繼1中繼2133、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)DDN節(jié)點(diǎn)、DDN網(wǎng)絡(luò)和DDN電路DDN節(jié)點(diǎn)必須具有以下一些基本模塊：交叉連接

5、模塊、中繼模塊、用戶端口模塊、時(shí)鐘同步模塊、管理模塊、電源模塊等多個(gè)DDN節(jié)點(diǎn)通過中繼電路（一般是E1）連接起來，就構(gòu)成了DDN網(wǎng)絡(luò)DDN電路是兩個(gè)用戶端口之間，通過DDN節(jié)點(diǎn)的交叉連接和復(fù)用，所建立起來的一條具有一定帶寬的數(shù)字連接143、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)DDN業(yè)務(wù)速率高速DDN業(yè)務(wù)：N*64Kbps(2N32)業(yè)務(wù)，如256Kbps、512Kbps、1984Kbps等中低速業(yè)務(wù)：64Kbps、128Kbps子速率業(yè)務(wù)：64Kbps以下的DDN業(yè)務(wù)，如2400bps、9600bps、19.2Kbps等由于DDN是基于64Kbps時(shí)隙的，提供子速率業(yè)務(wù)時(shí)必須有子速率處理模塊，實(shí)現(xiàn)子速率到時(shí)隙的封裝

6、和拆裝，以及子速率交叉等功能153、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)DDN接入方式NTU/DTU接入最常用的接入方式，支持128Kbps及以下的所有速率，可提供V.24或V.35接口DTUUV.24/V.35163、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Modem接入低速M(fèi)odem：支持64Kbps以下速率，V.24接口高速M(fèi)odem：支持N*64kbps（128、256、512、1024、1984Kbps），V.35接口ModemV.24ModemV.35Modem PoolV.24V.35173、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用戶節(jié)點(diǎn)接入將小容量DDN節(jié)點(diǎn)直接放到用戶機(jī)房內(nèi)，提供多個(gè)V.24/V.35連接用戶節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通常采用光端機(jī)和光纖

7、提供1個(gè)或多個(gè)E1連接光端機(jī)光端機(jī)V.24/V.35E1E1183、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)DDN的特點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)物理電路連接絕對(duì)保證帶寬和時(shí)延不涉及鏈路層協(xié)議，連接簡單可靠不足之處：多條電路連接時(shí)，需要大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不支持帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用，帶寬利用率低不支持突發(fā)業(yè)務(wù)193、DDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)DDN設(shè)備我省現(xiàn)有的DDN節(jié)點(diǎn)設(shè)備有：Alcatel（原Newbridge）的36XX系列產(chǎn)品（3645、3600、3630）GDC設(shè)備（TMS）NET設(shè)備其它小容量MUX設(shè)備（ASCOM的AM70、LOOP的AM3420）204、幀中繼技術(shù)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)介紹OSI網(wǎng)絡(luò)參考模型，將網(wǎng)絡(luò)分為7層結(jié)構(gòu)DDN處于第一層幀中繼和ATM位

8、于第二層和部分第三層IP位于第三層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳送層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層高層低層214、幀中繼技術(shù)幀的概念為什么要定義幀？幀是一種數(shù)據(jù)封裝格式，定義幀是為了能建立第二層的數(shù)據(jù)鏈路，從而讓多條數(shù)據(jù)鏈路共存于一條物理連接幀機(jī)構(gòu)中具有地址字段，可以區(qū)分屬于不同數(shù)據(jù)鏈路的幀224、幀中繼技術(shù)幀中繼的幀結(jié)構(gòu)F：幀頭/幀尾標(biāo)識(shí)，1字節(jié)（01111110）A：地址字段，2-4字節(jié)，包含DLCI（數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)）I：信息字段，用于包含用戶數(shù)據(jù)，最長可達(dá)1600字節(jié)FCS：幀校驗(yàn)系列，2字節(jié)，用于對(duì)A和I字段進(jìn)行檢錯(cuò)FAIFCSF234、幀中繼技術(shù)DLCI交換和虛電路幀經(jīng)過幀中繼交換機(jī)時(shí)，必須根據(jù)其D

9、LCI進(jìn)行交換，從一個(gè)端口進(jìn)入另外一個(gè)端口，其DLCI也發(fā)生改變-稱為DLCI交換在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)端口之間通過1次或多次DLCI交換建立起來的數(shù)據(jù)鏈路連接，稱為幀中繼虛電路，包括永久虛電路（PVC）和交換虛電路（SVC）兩種244、幀中繼技術(shù)DLCI交換和虛電路示意1228256254、幀中繼技術(shù)幀中繼節(jié)點(diǎn)和幀中繼網(wǎng)絡(luò)幀中繼節(jié)點(diǎn)必須具備以下功能：用戶接入接口、中繼接口、DLCI交換、帶寬監(jiān)視和管理、擁塞管理、信令處理等多個(gè)幀中繼節(jié)點(diǎn)通過中繼電路（E1、E3）連接起來，就構(gòu)成了傳統(tǒng)的幀中繼網(wǎng)絡(luò)264、幀中繼技術(shù)幀中繼的帶寬管理幀中繼技術(shù)實(shí)現(xiàn)了帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和動(dòng)態(tài)分配，在某些用戶不傳送數(shù)據(jù)時(shí)，

10、允許其他用戶占用其帶寬資源，從而允許一定的突發(fā)業(yè)務(wù)量通過為用戶分配帶寬控制參數(shù)，對(duì)每條虛電路上傳送的用戶信息進(jìn)行監(jiān)視和控制，實(shí)施帶寬管理274、幀中繼技術(shù)幀中繼連接的業(yè)務(wù)參數(shù)物理接口速率(64Kbps、N*64Kbps、2Mbps)帶寬控制參數(shù)：Tc、Bc、BeTc為監(jiān)視和控制的時(shí)間間隔當(dāng)Tc時(shí)間內(nèi)接收的用戶數(shù)據(jù)量Bc，不進(jìn)行控制當(dāng)用戶數(shù)據(jù)量超過Bc但Bc+Be，對(duì)超出Bc的幀，視網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行傳送或丟棄處理當(dāng)用戶數(shù)據(jù)量超過Bc+Be，將超出范圍的幀丟棄承諾信息速率CIR（=Bc/Tc）284、幀中繼技術(shù)幀中繼接入方式DTU/NTU接入：支持64Kbps、128Kbps兩種物理接入速率，V.35

11、接口Modem接入：N*64Kbps（從64K到1984K），V.35接口其他接入：當(dāng)要求2Mbps或更高速率時(shí)，可采用HDSL或光纖等接入方式注：用戶端設(shè)備必須支持幀中繼協(xié)議才能接入幀中繼網(wǎng)294、幀中繼技術(shù)幀中繼與DDN比較幀中繼支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而DDN只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)幀中繼支持帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用，比DDN更經(jīng)濟(jì)幀中繼支持一定的突發(fā)流量，而DDN只支持固定速率由于幀中繼采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，時(shí)延比DDN要大，實(shí)時(shí)性沒有DDN好幀中繼技術(shù)和用戶端設(shè)備比DDN要復(fù)雜304、幀中繼技術(shù)因此，對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)必須采用DDN，而其他業(yè)務(wù)應(yīng)綜合考慮各種因素來選擇幀中繼的不足幀中繼接口的速率最大為34

12、Mbps，不能提供更高速率的接口雖然實(shí)現(xiàn)了帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用，但是沒有保證QoS的機(jī)制，不能支持多種業(yè)務(wù)的接入314、幀中繼技術(shù)幀中繼設(shè)備我省現(xiàn)有的幀中繼設(shè)備有：36170，3600TNX1100，ACP50325、ATM技術(shù)ATM的產(chǎn)生80年代，電信開始尋求一種寬帶的、獨(dú)立于業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，它能提供更高速率的接口，能適應(yīng)從低速到高速各種業(yè)務(wù)的傳送和交換異步傳送模式（Asynchronous Transfer Mode：ATM)于80年代中后期產(chǎn)生，概括地說，它是一種基于信元的“快速的固定長度短分組交換技術(shù)”335、ATM技術(shù)ATM信元ATM采用53字節(jié)固定長度、固定格式的信元作為基本傳送單元，可以實(shí)

13、現(xiàn)快速的交換53字節(jié)中，前面5個(gè)字節(jié)是信頭，包含地址標(biāo)識(shí)等信息，后面48字節(jié)是信息域，用于傳送用戶數(shù)據(jù)信頭中，最重要的是VPI(Virtual Path Identifier)和VCI(Virtual Channel Identifier)，VPI/VCI的作用與幀中繼中的DLCI類似345、ATM技術(shù)有兩種信頭格式，分別用于用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNIGFCVPIVPIVCIVCIHECVCIPTICLPbit7bit0byte1byte2byte3byte4byte5UNI信元信頭格式VPIVPIVCIVCIHECVCIPTICLPbit7bit0byte1byte2byte3b

14、yte4byte5NNI信元信頭格式355、ATM技術(shù)VPI/VCI交換和ATM虛電路ATM用一對(duì)VPI/VCI參數(shù)來標(biāo)識(shí)一條ATM虛電路，ATM節(jié)點(diǎn)可以對(duì)VPI/VCI進(jìn)行交換從而實(shí)現(xiàn)ATM虛電路連接（VCC）16/116/220/1365、ATM技術(shù)ATM的流量管理流量管理參數(shù)PCR(Peak Cell Rate)-峰值信元速率，表示用戶允許發(fā)送信元的最大速率SCR(Sustain Cell Rate)-維持信元速率，表示用戶發(fā)送信元的平均速率，類似幀中繼的CIRMBS(Maximum Burst Size)-最大突發(fā)尺寸，表示用戶不間斷地以PCR發(fā)送信元的時(shí)長網(wǎng)絡(luò)根據(jù)以上參數(shù)為虛電路預(yù)留

15、帶寬資源，并進(jìn)行流量監(jiān)視和管理375、ATM技術(shù)ATM支持的業(yè)務(wù)種類（QoS）CBR(Constant Bit Rate)-固定比特率業(yè)務(wù)，如DDN電路仿真、話音rt-VBR(real-time Variant Bit Rate)-實(shí)時(shí)的可變比特率業(yè)務(wù)，如壓縮的實(shí)時(shí)視頻圖象業(yè)務(wù)nrt-VBR(non real-time Variant Bit Rate)-非實(shí)時(shí)的可變比特率業(yè)務(wù)，如幀中繼連接業(yè)務(wù)、LAN互連業(yè)務(wù)385、ATM技術(shù)ABR(Available Bit Rate)-可用比特率業(yè)務(wù)，如TCP/IP應(yīng)用UBR(Unspecified Bit Rate)-未定義的比特率業(yè)務(wù)，指由用戶自己定

16、義的，不保證任何服務(wù)質(zhì)量的業(yè)務(wù)395、ATM技術(shù)ATM的特點(diǎn)支持帶寬的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用采用固定長度的信元結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)了快速的硬件交換提供服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證，從而能支持多種業(yè)務(wù)具有先進(jìn)的流量管理和擁塞控制機(jī)制405、ATM技術(shù)ATM的不足“信元稅”問題，帶寬的有效利用率低完善的流量管理機(jī)制要求進(jìn)行復(fù)雜的處理，使ATM難于提供更高的接口速率（2.5Gbps以上）服務(wù)質(zhì)量保證和流量管理機(jī)制需要復(fù)雜的硬件和軟件來支持，使得ATM的成本很高近2年來，電信業(yè)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)內(nèi)一直存在ATM和IP兩種發(fā)展方向的爭論41基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)-概況分組網(wǎng)我省分組網(wǎng)始建于1993年，到1997年基本形成現(xiàn)有規(guī)模是一個(gè)基于X.25

17、分組交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)采用Nortel公司的產(chǎn)品，包括Passport、DPN100、RM、AM等設(shè)備型號(hào)主要提供X.25和低速幀中繼等業(yè)務(wù)現(xiàn)有14328 個(gè)端口， 4058 個(gè)用戶42基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)-概況（2）DDN/FR網(wǎng)DDN網(wǎng)始建于1994年，F(xiàn)R/ATM網(wǎng)始建于1998年，1999年開始逐漸并網(wǎng)在全省所有地市都建設(shè)了DDN和幀中繼網(wǎng)， DDN節(jié)點(diǎn)已經(jīng)分布到全省95%以上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，F(xiàn)R/ATM節(jié)點(diǎn)已經(jīng)分布到主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)基于時(shí)分復(fù)用、交叉連接、幀中繼、ATM等技術(shù)，是一個(gè)以ATM為統(tǒng)一平臺(tái)，承載多種業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)436、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)-概況（3）現(xiàn)有約10萬個(gè)用戶端口，5.2萬DDN用戶，13404幀中繼用戶

18、主要采用以下幾種設(shè)備NewBridge公司的3645、3600、3630GDC公司的TMS、OCMNET公司的PANAVUE、INDXNewBridge公司的36170Fore公司的TNX44DDN/FR網(wǎng)省骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)廣州深圳汕頭江門梅州潮州潮陽揭陽惠州東莞肇慶云浮陽江茂名中山珠海湛江清遠(yuǎn)韶關(guān)河源佛山南海順德36170TNX110045網(wǎng)絡(luò)的定位和發(fā)展分組網(wǎng)DDN和幀中繼相繼推出后，分組業(yè)務(wù)的需求逐漸下降，分組網(wǎng)從1997年開始基本維持現(xiàn)狀在提供X.25分組業(yè)務(wù)的同時(shí)，通過分組網(wǎng)提供低速幀中繼業(yè)務(wù)，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源46網(wǎng)絡(luò)的定位和發(fā)展（2）DDN網(wǎng)DDN業(yè)務(wù)已經(jīng)從高速發(fā)展期進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期DDN網(wǎng)已有較大的覆蓋面，而且端口實(shí)際利用率較低，網(wǎng)絡(luò)存在的不足主要在于匯接層的處理能力和中繼能力，以及