寬帶通信網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容培訓(xùn)資料

寬帶通信網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容緒論--通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)3TCP/IP&Internet7IPOverATM7ATM原理4ATM標(biāo)準(zhǔn)6ATM交換4ATM網(wǎng)業(yè)務(wù)流量控制6參考書異步傳遞方式寬帶ISDN技術(shù)

馬丁.德.普瑞克著程時(shí)端劉斌譯人民郵電出版社寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

ATM:FoundationForBroadbandNetworks[美]UylessBlack清華大學(xué)出版社1998寬帶通信網(wǎng)自編講義國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1999緒論

通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（一）60年代 計(jì)算機(jī)化70年代 數(shù)字化，分組交換網(wǎng)的 出現(xiàn)80年代 業(yè)務(wù)綜合化--ISDN通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（二）

90年代 寬帶化（光纖傳輸，Gb/s交換） 智能化（IN，TMN，TINA） 個(gè)人化（GSM，CDMA， 第三代移動(dòng)通信） 開放性，標(biāo)準(zhǔn)化 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)的寬帶化趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)的光纖化趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)的IP化趨勢(shì)三網(wǎng)融合的大趨勢(shì)世紀(jì)之交的通信網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)

世界網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化趨勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)年增40%電話年增10%電話業(yè)務(wù)將逐漸由主角成為配角！19982008數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在中國(guó)的興起X.25業(yè)務(wù)的年增長(zhǎng)率為166%DDN業(yè)務(wù)的年增長(zhǎng)率為156%Internet業(yè)務(wù)的年增長(zhǎng)率為393%公眾多媒體通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的年增長(zhǎng)為248%IP用戶的總數(shù)為210萬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶總數(shù)超過200萬全國(guó)已經(jīng)或即將建成500多個(gè)ATM節(jié)點(diǎn)

我國(guó)未來非話業(yè)務(wù)量的比例

非話業(yè)務(wù)/電話業(yè)務(wù)量之比0.1/0.2105我國(guó)電信網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將會(huì)在5-10內(nèi)超過話音業(yè)務(wù)量，從而使整個(gè)電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)構(gòu)成發(fā)生根本性的變化！0.5/11傳輸帶寬9個(gè)月翻番CPU速度18個(gè)月翻番傳輸帶寬與CPU速度比較傳輸成本的降低趨勢(shì)

-RyanHankinKent美分/話路/公里2.5Gb/s4x2.58x2.516x2.540x2.5網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢(shì)

從電路交換向分組交換過渡電路交換技術(shù)電路交換的特點(diǎn)電路交換的優(yōu)點(diǎn)時(shí)延小，通信質(zhì)量有保證控制簡(jiǎn)單電路交換的缺點(diǎn)呼叫建立需要時(shí)間每個(gè)連接帶寬固定（不能適應(yīng)不同速率的業(yè)務(wù)）不傳信息時(shí)也占用資源（不適用于突發(fā)業(yè)務(wù)）5123486791011121314151617181920分組交換技術(shù)兩種分組交換方式虛電路--面向連接方式呼叫期間路由固定呼叫分成三個(gè)階段：建立，傳數(shù)據(jù)，拆線數(shù)據(jù)報(bào)--無連接方式不建立連接通信期間路由可變優(yōu)點(diǎn)帶寬可變，靈活統(tǒng)計(jì)復(fù)用，資源利用率高一個(gè)用戶可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)通信（如發(fā)E-mail，通話，下載文件可同時(shí)進(jìn)行）缺點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)功能復(fù)雜信息傳輸時(shí)延大，QoS難以保證分組交換技術(shù)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)IP化趨勢(shì)

IP已成為全世界主導(dǎo)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議1998年美國(guó)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP約占80%1998年英國(guó)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP約占75%1999年英國(guó)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP可能達(dá)97%1998年我國(guó)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP約占90%IP已經(jīng)成為全世界主導(dǎo)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議！

IP業(yè)務(wù)收入也將在2003年超過其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)$BMMTAVerticalSys.DataComm.全國(guó)PC/Internet的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)

-IDC,98forPC,CNNICforInternet-百萬1042.10.77.21013.417.8Internet的發(fā)展前景Internet成為將來的多業(yè)務(wù)網(wǎng)（Multi-servicenetwork）1980’sISDN(電路交換技術(shù))1990’sB-ISDN(ATM技術(shù))2000’sInternet(IP技術(shù))

很多人認(rèn)為下一世紀(jì)的網(wǎng)是基于IP的網(wǎng)絡(luò)IP與ATM之爭(zhēng)ATM

B-ISDN的傳遞方式 用于綜合業(yè)務(wù) IP Internet協(xié)議

主要用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) ATM特點(diǎn)

面向連接

網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)功能簡(jiǎn)單

信元長(zhǎng)度小而固定

用戶信息透明地穿過網(wǎng)絡(luò)ATM的優(yōu)點(diǎn)

支持任何業(yè)務(wù)（不同速率，不同突 發(fā)性，不同實(shí)時(shí)性）

有效利用網(wǎng)絡(luò)資源（統(tǒng)計(jì)復(fù)用）

單一通信網(wǎng)（B-ISDN）

IP網(wǎng)和ATM網(wǎng)ATM網(wǎng)面向連接呼叫建立時(shí)選路，同一呼叫的信元走同一路由數(shù)據(jù)包匯聚進(jìn)VC/VP短信元(53)使時(shí)延和時(shí)延變化小采用流量控制技術(shù)，業(yè)務(wù)質(zhì)量有保證

ATM與IP的比較(1)IP網(wǎng)無連接路由器為每一個(gè)IP分組選路，基于IP地址連續(xù)的數(shù)據(jù)包可以走不同路由時(shí)延及其變化大變長(zhǎng)分組(<65535)業(yè)務(wù)質(zhì)量難保證

ATM網(wǎng)帶寬保證傳輸效率低(固定53字節(jié)，最高效率89%)可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，有業(yè)務(wù)量工程設(shè)計(jì)全網(wǎng)成本高運(yùn)營(yíng)成本高

ATM與IP的比較(2)IP網(wǎng)RSVP傳輸效率高(變字節(jié)長(zhǎng)度，最高效率99%)大規(guī)模網(wǎng)的路由表太復(fù)雜全網(wǎng)成本低運(yùn)營(yíng)成本低IP與ATM的競(jìng)爭(zhēng)IP網(wǎng)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)利用IP/ATM/SDH/WDM技術(shù)拓展帶寬，改善服務(wù)質(zhì)量提供價(jià)格低廉的電信業(yè)務(wù)在長(zhǎng)話和多媒體業(yè)務(wù)方面有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)電信運(yùn)營(yíng)者的回答發(fā)展新型寬帶網(wǎng)絡(luò)，提供新業(yè)務(wù)降低傳統(tǒng)通信網(wǎng)成本CommerceInformationEntertainmentEthernetPSTNISDNxDSLSDHDTBWLLRADIOCORENETWORKSACCESSNETWORKSCUSTOMERSITEWDMATMWirelessLANsCollaborationCATVGSMcopperradiob-casthomeofficeNote:CollaborationincludesconversationIPDominatesattheDesktopATM（電信網(wǎng)）的優(yōu)勢(shì)電信級(jí)QoS99.999%網(wǎng)絡(luò)可用性100%呼叫完成0%呼叫中斷穩(wěn)定的服務(wù)質(zhì)量（回波，時(shí)延）網(wǎng)絡(luò)升級(jí)不改變業(yè)務(wù)性能新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到類似或更高性能IP網(wǎng)目前還做不到IP和ATM結(jié)合的趨勢(shì)

(IPOverATM)

重疊方式

集成方式

LANEIPSwitching

CIPOATagSwitching

MPOAMPLS

IPOverATM的優(yōu)點(diǎn)ATM是一個(gè)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)ATM的業(yè)務(wù)帶寬可管理對(duì)Besteffort業(yè)務(wù)可進(jìn)行流量管理支持計(jì)費(fèi)QoS保證支持多種接口和適配協(xié)議廣泛用于骨干網(wǎng)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)邊緣IPOverATM的缺點(diǎn)帶寬管理QoS機(jī)制尚不成熟PVC必須手工建立故障鏈路倒換很慢

路由器重新選路--2秒左右方式不統(tǒng)一

MPLS，MPOA，TAG，IPSwitchingMPLS標(biāo)準(zhǔn)尚待發(fā)布ATM的SNMP網(wǎng)管比SDH的Q3弱信元開銷大IPOverATM應(yīng)用最適合于提供多種業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)者適用于網(wǎng)絡(luò)邊緣多業(yè)務(wù)特性避免長(zhǎng)分組引起的時(shí)延數(shù)據(jù)VPN改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)路由器之間的互連千兆比/兆兆比路由器的出現(xiàn)千兆比/兆兆比路由器綜合了路由器和交換機(jī)的功能千兆比/兆兆比路由器技術(shù)是否會(huì)淘汰ATM技術(shù)？長(zhǎng)期的演進(jìn)趨勢(shì)

WDM層數(shù)據(jù)圖象電話IPSDH層

ATM層WDM層數(shù)據(jù)圖象電話IP

直通選路QoS/CoS端到端管理巨大容量透明保護(hù)恢復(fù)協(xié)議獨(dú)立

IPoverOptical

省了ATM與SDH層，減化了層次，減少了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;減少了功能重疊，簡(jiǎn)化了設(shè)備，減輕了網(wǎng)管復(fù)雜性,特別是配置WDM適于匯集多業(yè)務(wù)，無須復(fù)雜的ATM匯集開銷最低，傳輸效率最高通過業(yè)務(wù)量工程設(shè)計(jì)，可以與IP的不對(duì)稱業(yè)務(wù)量特性相匹配省了ATM和SDH設(shè)備，簡(jiǎn)化了網(wǎng)管，又采用了WDM,其成本可望降1-2個(gè)量級(jí)！

IP與ATM的發(fā)展預(yù)測(cè)從近期二三年看，ATM將扮演主要角色；中期兩者將會(huì)共存互補(bǔ)發(fā)展，ATM側(cè)重核心網(wǎng)業(yè)務(wù)匯接和高質(zhì)量業(yè)務(wù)保證，而IP將側(cè)重網(wǎng)絡(luò)邊緣和低質(zhì)量業(yè)務(wù)；長(zhǎng)期看，則IP將不僅成為主導(dǎo)的通信協(xié)議，而且將會(huì)在全網(wǎng)中扮演主要角色，而ATM則將會(huì)進(jìn)一步撤退到網(wǎng)絡(luò)邊緣作業(yè)務(wù)收集在可以預(yù)見的未來，無論是設(shè)備還是網(wǎng)絡(luò)都必須能同時(shí)支持兩者網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)路線-IPoverX?-層3層2層1光路層IP路由器IP路由器ATM/IP

混合ATM交換SDH

SDH

WDM光聯(lián)網(wǎng)11432312

三網(wǎng)融合的技術(shù)背景(1)數(shù)字技術(shù)使電話，數(shù)據(jù)和圖象業(yè)務(wù)都可以統(tǒng)一編碼傳輸和交換，而無任何區(qū)別。(2)光通信技術(shù)的發(fā)展為傳送各種業(yè)務(wù)信息提供了必要的帶寬，傳輸質(zhì)量和低成本。(3)軟件技術(shù)使三網(wǎng)絡(luò)都能通過軟件變更最終支持各種用戶所需的特性，功能和業(yè)務(wù)(4)統(tǒng)一的TCP-IP協(xié)議的普遍采用使得各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)都能實(shí)現(xiàn)互通。人類首次有了為三大網(wǎng)都能接受的通信協(xié)議,

三網(wǎng)融合的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)往往適于傳送不同的業(yè)務(wù)信號(hào)，而不同的業(yè)務(wù)信號(hào)也往往要求不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來支持IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議在這種大形勢(shì)下，網(wǎng)絡(luò)將逐漸向著對(duì)IP業(yè)務(wù)最佳的分組化網(wǎng)(特別是IP網(wǎng))演進(jìn)和融合，這是歷史的必然在CPN處已經(jīng)開始向IP協(xié)議融合(80%)電信級(jí)語音網(wǎng)關(guān)(統(tǒng)一協(xié)議，大容量，多信令)的出現(xiàn)和普及在5年左右ATM/IP將開始在核心網(wǎng)代替新裝長(zhǎng)途交換機(jī)，然后在網(wǎng)絡(luò)邊緣逐漸代替新裝端局交換機(jī)和移動(dòng)交換機(jī)蜂窩將最后轉(zhuǎn)向IP，通過GPRS,3G接入網(wǎng)將長(zhǎng)期分離，競(jìng)爭(zhēng)，共存，發(fā)展整個(gè)過渡期將需要10-20年三網(wǎng)融合的大趨勢(shì)

（三網(wǎng)融合的演進(jìn)步驟）

信息產(chǎn)業(yè)已面臨整體換代的問題！-

PDH正逐步讓位給SDH；-銅纜接入正逐步讓位給光纜和無線接入；-電路交換將逐步讓位給分組交換和IPoverATM/IPoverSDH/IPoverOptical；-常規(guī)光纖將在干線網(wǎng)上讓位給新一代光纖-模擬電視機(jī)將逐步讓位給數(shù)字電視機(jī)；電視機(jī)正逐步計(jì)算機(jī)化，而計(jì)算機(jī)將逐步電視化，如此等等。三網(wǎng)融合對(duì)信息產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)的影響下一代通信信息網(wǎng)絡(luò)Newpublicnetwork(NPN)新的公用網(wǎng)Unifiednetwork

一體化網(wǎng)Continuouslyupgradablenetwork

可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)R/S可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的基本要求可支持現(xiàn)有和將有的所有業(yè)務(wù)具有巨大的可持續(xù)擴(kuò)容的鏈路容量和節(jié)點(diǎn)容量,因而物理層一定是以WDM為基礎(chǔ)，以O(shè)ADM與OXC為節(jié)點(diǎn)的光傳送網(wǎng)TCP-IP將成為主導(dǎo)的上層通信語言，但不完全排除其他通信協(xié)議，因而可同時(shí)支持現(xiàn)有電路交換網(wǎng)，ATM網(wǎng)，以太網(wǎng)和寬帶IP網(wǎng)具有很高的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)生存性最終將是以IP為基礎(chǔ)的無縫融合的網(wǎng)

未來分層網(wǎng)絡(luò)前景OXCOADMATMDXCSDXC

ADMATMSW高速路由器

SDH通道層WDM

光路層高速路由器電話網(wǎng)網(wǎng)關(guān)IP/ATM/SDH/WDM

以數(shù)據(jù)為主的未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)

居民

居民接入服務(wù)器RRATMSW/IP路由器

無線

接入服務(wù)器RRR下一代網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)下一代網(wǎng)將是一個(gè)混合結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)千兆比路由器（IPoverSDH）和ATMSW是核心網(wǎng)部分的關(guān)鍵組成部分IPoverATM將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)邊緣長(zhǎng)期存在在可以