(网络工程师培训)主题06：广域网与接入网(-04-02).ppt

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1、6.2 广域网与接入网体系结构6.3 基础通信协议6.4 PSTN6.5 X.256.6 ISDN6.7 xDSL6.8 HFC6.9 DDN6.10 FR6.11 T-Carrier/E-Carrier6.12 SONET（SDH）6.13 ATM6.14 CDMA6.15 高速固定无线接入（FWA）6.16 微波接入6.17 卫星通信服务6.18 网络性能计算6.19 通信服务6.20 新技术6.21 典型试题分析提供两种服务，路由选择和流量控制提供数据帧进行传输的协议提供机械、电气、功能和规程的连接 标志01111110地址11111111标志01111110控制00000011协议校验

2、和11111或22 或 4字节数有效载荷 NCP：建立和配置不同的网络层协议 LCP：建立、配置和维护数据链路连接 HDLC：数据报的链路层封装PPP协议的构成：PAP: 密码认证协议CHAP：竞争握手认证协议HDLC 具有两种不同的实现方式：高级数据链路控制正常响应模式即 HDLC NRM（又称为SDLC）和 HDLC 链路访问过程平衡（LAPB）。HDLC 是面向比特的同步通信协议，主要为全双工点对点操作提供完整的数据透明度。HDLC NRM 具有一个永久基站以及一个或多个次站。HDLC LAPB 是一种高效协议，为确保流量控制、差错监测和恢复它要求额外开销最小。01111110地址011

3、11110控制数据校验和8888=016位特点PPPOE在标准PPP报文的前面加上以太网的报头，使得PPPOE提供通过简单桥接接入设备连接远端接入设备，并可以利用以太网的共享性连接多个用户主机。PPPOE 以太网上点对点协议（PPPoverEthernet） PPPOE连接示意图 PPPOE通信流程:PPPOE有两个不同的阶段：发现阶段和PPP会话阶段。PPPOE通信流程优点： 安裝与操作方式类似于以往的拨号网络模式，方便用户使用。 用户处的XDSL调制解调器无须任何配置。 允许多个用户共享一个高速数据接入链路。 适应小型企业和远程办公的要求。 终端用户可同时接入多个ISP，这种动态服务选择的

4、功能可以使ISP容易创建和提供新的业务。 兼容现有所有的XDSLModem和DSLAM。 可与ISP有接入结构相融合。 PPPoA 在异步传输模式的点对点协议 PPPoA协议采用PPPoA的接入技术，由PC终端直接发起PPP呼叫，用户侧ATM25网卡在收到上层的PPP包后，根据RFC2364封装标准对PPP包进行AAL5层封装处理形成ATM信元流。ATM信元透过ADSL Modem传送到网络侧的宽带接入服务器上，完成授权、认证、分配IP地址和计费等一系列PPP接入过程。优点： 根据密码验证协议(PAP) 或质询握手验证协议(CHAP)的每回话认证; 每回话记帐是可能的，允许服务提供商充电根据会

5、议时间的订户因为提供的不同服务; IP地址保存在CPE; NAPs/NSPs提供对公司网关的安全访问没有管理端到端PVC和使用第三层路由或第二层 Forwarding/Layer 2隧道协议(L2F/L2TP)隧道; 排除个体用户故障; NSP能通过配置空闲和会话超时过度预定使用一个业界标准的远程验证拨入用户服务（RADIUS）服务器为每个订户; 高度可升级我们在会聚路由器能终止PPP会话的非常大数字; 最佳的使用功能在服务选择网关(SSG)。仅单个会话每个CPE在一个虚拟信道；CPE设置的增加的复杂性；服务提供商需要维护用户名和口令数据库为所有订户； 如果单个IP地址提供给CPE和NAT/P

6、AT是被实施，某些应用程序例如IPTV，在有效载荷嵌入IP信息，不会工作。电路交换有拨号连接过程既可传输模拟信息，也可传输数字信息用户环路为模拟传输数据通信时需要使用MODEM收发双方传输速率必须相同，最高为56kbps公共电话交换网PSTN（POTS） 调制解调器是用于在模拟网络中传递数字信号的设备。通过将数字信号调制成可被模拟设备传输的模拟信号，接收端调制解调器再进行解调，还原成可被数字设备（如PC）接受的数字信号。 调制解调器允许数据在话音等级的电话线上传输 PCPC机机数字信号数字信号调制解调器调制解调器模拟信号模拟信号电话系统电话系统调制解调器“握手”是指两台或更多计算机在能够进行通

7、信前需要经历的初始化过程。为了进行握手，调制解调器之间必须是兼容的 ITU标准速 率专用方法速 率V.329600b/sV.32terbo19.2kb/sV.32bis14.4kb/sV.fast28.8kb/sV.3428.8kb/sV.FC28.8kb/sV.34bis*33.6kb/sK56Flex56kb/sV.9056kb/sX256kb/s调制解调器的相关标准DTEDCEEIA/TIA-232 or X.21DTEDCEEIA/TIA-232 or X.21WAN DTE:数据终端设备。指的是位于用户网络接口用户端的设备，它能够作为信源、信宿或同时为二者 DCE:数据通信设备（EI

8、A扩展的）或者数据电路终端设备（ITU-T扩展的）。该设备与通信网络的连接构成了网络终端的用户网络接口。调制解调器和接口卡都是DCE设备的例子。DTE与DCEPSTN的协议结构 物理层主要使用RS-232(DTE和Modem之间的接口)； 链据层为PPP (或SLIP，现已很少用)； PPP支持的任何一种高层协议IP/IPX/PPP/SLIPRS-232网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层PSTN的组成中继网中继网电话交换机电话交换机计算机计算机本地环路本地环路电话公司的设备电话公司的设备用户的设备用户的设备用户家庭用户家庭电信公司电信公司MODEMMODEM数字线路数字线路模拟线路模

9、拟线路RS-232 工作在网络体系结构的低3层 采用分组交换，面向连接(虚电路)，可靠性高 多路复用，一条物理链路支持多条虚电路 点对点传输，不支持广播 支持多种高层协议，它们均作为普通数据被封装在X.25的分组中在网络中传送 工作速率64KbpsX.25 “在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路端接设备DCE之间的接口”。它对应于OSI层次模型的最下三层。X.21/RS-232/V.24/X.21/RS-232/V.24/网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层LAPBX.25PSEPSEPSEPSEPSEDCEDCEX.25X.25PSE：分组交换设备分组交换设备广

10、域网广域网DTEDTE X.25网络由许多称之为分组交换机(PSE)的节点组成。 为了保证通信可靠性，每个PSE至少与另两个PSE相连接，使得一个PSE故障时，能通过其他路由继续传输信息。 PSE之间交换的是分组(包)，所以又称X.25网为分组交换网或包交换网。PSE采用存储转发的方法交换分组。 数据终端设备(DTE)：X.25网络的末端设备(如路由器、主机、终端、PC机等)，一般位于用户端（故称为用户设备）。 数据电路端接设备 (DCE)：专用的通信设备，DTE通过DCE接入X.25网络。 PSE：X.25网络分组交换机，用于数据的存储转发。 PAD设备：用于将非分组设备接入X.25网。位于

11、DTE与DCE之间，实现三个功能：缓冲、打包、拆包。（见下页图） 缓冲区缓冲区打包拆包打包拆包PAD非分组终端非分组终端DCEPAD的工作原理的工作原理X.25网络网络 X.25网络为用户提供的是虚电路服务。多个虚电路可复用到单条物理电路上。 一条物理电路可支持4096个虚电路。 DTE之间端到端的通信是通过双向虚电路来完成的（一般申请16个双向虚电路）。 X.25即支持永久虚电路PVC，也支持交换虚电路SVC。 分组终端：直接接入非分组终端：通过PAD接入字符终端：用拨号(PSTN)方式间接接入(X.28/X.32）利用X.25组网： 1.通过X.25将PC接入局域网 PC端X.25网卡，同

12、步MODEM LAN端路由器，同步MODEM 2.通过X.25实现LAN的远程互连 双方均需路由器，同步MODEM64kX.2564kLAN1路由器路由器LAN2路由器路由器同步同步MODEM同步同步MODEMIntegrated Service Digital Network 电路交换，利用现有的电话交换系统有拨号连接过程全数字传输网络多服务：语音、数据、文本、图形、视频采用带外信令（D信道），拨号连接速度快载体信道（B信道）带宽为64kbit/s电路交换的模拟电话线路的数字版本 支持承载语音、数据、视频等多种用户服务的传输 ProvidernetworkDigital PBXSmall o

13、fficeHome office TelecommuterCentral site欧洲：30B+D北美：23B+DServiceProvidernetworkNT1CSU/DSUISDN提供了一种数字化的比特管道，使信息在用户与电信公司之间流动。ISDN比特管道支持由TDM分隔的多个信道。常用的有两种标准化信道：D信道16kbit/s数字信道，用于带外信令。B信道64kbit/s数字PCM信道，用于语音或数字。ISDN比特管道主要支持两种信道的组合： BRI：基本速率接口。2B+D PRI：主速率接口（一次群速率接口）。30B+D1类终端设备（TE1） 与ISDN网络兼容的设备，可直接连接1类

14、网络终结设备NT1或2类网络终结设备NT2。通过4根（2对）数字线路连接到ISDN网络。2类终端设备（TE2） 与ISDN网络不兼容的设备。连接ISDN网时需要使用终端适配器TA。终端适配器（TA） 把非ISDN设备的信号转换成符合ISDN标准的信号。可以是一个单独的设备，也可以安装在TE2内。1类网络终结设备（NT1） 用户端网络设备，与4线的ISDN用户线或传统的2线用户环路连接。一般由电信公司提供，是ISDN网络的一部分。物理层设备。 NT1的用户端接口可支持连接8台ISDN终端设备。2类网络终结设备（NT2） 位于用户端的执行交换和集中功能的一种智能化设备（可提供OSI/RM的第2、3

15、层服务）。如小型的数字程控交换机PBX。 大型用户终端数量多，需要使用NT2做交换连接。ISDN网络中不同设备之间连接的规范。 U参考点：NT1与电信公司ISDN交换机间的连接点。 T参考点：NT1到用户设备之间的连接点。 S参考点：NT2与TE1/TA之间的连接点。 R参考点：TE2与TA之间的连接点。NT1TATE2TE1NT2Local loopExisting TerminalISDN TerminalTerminal AdapterRSTUServiceProvidernetwork物理层使用物理层使用I.430(BRI)和和I.431(PRI)；链路层和网络层分为控制呼叫协议和用户

16、访问协议链路层和网络层分为控制呼叫协议和用户访问协议链路层链路层控制：控制：LAPD（Link Access Procedure on the D channel）用户：用户：PPP、FR、LAPB(X.25)等等网络层网络层控制：控制：Q.931用户：用户：IP、X.25 Q.931LAPD(Q.921)I.430/I.431I.430/I.431网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层PPPFRLAPBIP/IPXX.25用户访问用户访问控制呼叫控制呼叫广域网广域网ISDN交换机交换机ISDN终端终端ISDN数字电话数字电话本地本地回路回路电信公司的设备电信公司的设备NT1用户的设备用

17、户的设备用户家庭用户家庭电信公司电信公司TE1TE1TE1TU广域网广域网ISDN交换机交换机TE1本地本地回路回路电信公司的设备电信公司的设备NT1用户的设备用户的设备用户办公室用户办公室电信公司电信公司TE1TE1TE2TANT2UTSSSRPBXB 信道传送用户服务信息，包括数字数据、视频和语音。D 信道传送用户和网络间的信号和数据包。H 信道与 B 信道执行相同的功能，但运行速率超过 DS-0（64 Kbps）。具体执行为 H0（384 kb/s；6 B信道），H10（1472 kb/s； 23 B 信道），H11（1536 kb/s；24 B 信道）以及H12（1920 kb/s；只

18、用于国际 E1）。技术技术传输带宽可支持每秒数吉比特的业务只能支持2Mbps以下的业务网络硬件光纤介质双绞线交换方式分组交换技术，采用同步传输模式电路交换技术，异步传输模式传输速率通路的比特率是预先定好的使用的是虚通路。其比特率不预先确定 为满足VOD、多媒体等需要高带宽的应用而开发。 在普通电话线路上实现了高速传输(1.552Mbit/s)。 主要用于广域网的用户接入。 包括以下几种技术：ADSL 非对称数字用户线RADSL 速率自适应数字用户线HDSL 高速数字用户线VDSL 甚高速数字用户线SDSL 单线数字用户线 属于点对点专线，协议层次与DDN基本相同。 我国使用最广泛的是ADSL。

19、xDSL(数字用户线)技术技术速度速度距离距离应用应用ADSL/RADSL1.5-8Mbit/s下行16-640kbit/s上行3.5-5.5km因特网访问、VOD、远程访问HDSL1.544Mbit/s(T1)2.048Mbit/s(E1)4.5km中继线、帧中继接入SDSL1.544Mbit/s(T1)2.048Mbit/s(E1)3km中继线、LAN互连VDSL15-52Mbit/s下行1.5-2.3Mbit/s上行0.3-1.2km高清晰度电视、多媒体网络访问 xDSL的一种非对称版本 用电话话音传输以外的频率传输数据 从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量,同时又不干扰在同一条线上进

20、行的常规话音服务 ADSLATMISP1CentralOfficeSplitterInternetwithATM coreBB-RASISPnATMF 25.6POTSSplitterNTDSLAMPC 上行速率与下行速率不相同上行速率与下行速率不相同“非对称非对称” 上行上行16 64kbit/s 下行下行1.5 8Mbit/s 与因特网访问特点相适应与因特网访问特点相适应(要求的下传速率高要求的下传速率高)。 仅使用一对双绞线，可直接利用用户原有的电话线。仅使用一对双绞线，可直接利用用户原有的电话线。 语音和数据同时传输，互不干扰；语音和数据同时传输，互不干扰； 上网时不用拨号，永远在线（

21、打电话仍需拨号）。上网时不用拨号，永远在线（打电话仍需拨号）。铜质双绞线在4km的距离内带宽可达1.1MHzADSL把1.1MHz的频带分为3个频率段：0 4kHz 仍然用于传输电话语音信号10 50kHz 用作上行信息流的传输带宽52kHz 1.1MHz 用作下行信息流的传输带宽铜质双绞线铜质双绞线语音通道语音通道中速上行通道中速上行通道高速下行通道高速下行通道ADSL把整个线路的带宽划分为三个通道把整个线路的带宽划分为三个通道f4kHz10kHz50kHz52kHz1.1MHz语音上行下行从这个意义上看，从这个意义上看，ADLS采用了频分复用技术采用了频分复用技术目前被广泛采用的ADSL调

22、制技术有3种：无载波幅度无载波幅度-相位调制相位调制(Carrierless Amplitude-Phase modulation, CAP)离散多音复用离散多音复用 (Discrete MultiTone, DMT)离散小波多音复用离散小波多音复用 (Discrete Wavelet MultiTone, DWMT)其中DMT技术已被正式采纳为国际标准。目前还有一种称为G.lite的标准，下行/上行速率分别为1.5Mbit/s和384kbit/s，用户端设备非常简单，适用于家庭用户。把20kHz 1.1MHz的频带划分为256个带宽为4kHz的信道；把要发送的数据位流分配到256个信道中；每

23、一个信道用不同频率的载波来调制分配给该信道的数据位流；每一信道仍采用传统的调制方式，如正交幅度调制QAM；可以看出：可以看出：DMT是采用是采用256不同频率的载波对数据信号不同频率的载波对数据信号进行调制的技术。进行调制的技术。理论上，采用理论上，采用DMT的的ADSL数据速率可达到普通调制解数据速率可达到普通调制解调器的调器的256倍，约为倍，约为256 380009.5Mbit/s。f4kHz20kHz1.1MHz共256个f每信道的数据位数分配给每信道的数据位数根据信道容量的不同而不同信道容量随频率的不同而不同两部分组成：用户端设备和中心节点设备用户端设备包括：ADSL Modem,

24、也称为ATU (ADSL Transmission Unit)数字信号的调制解调POTS分离器分离器分离语音信号和调制信号中心节点设备包括：数字用户线接入复用器数字用户线接入复用器DSLAM (DSL Access Multiplexer)ADSL接入和复用POTS分离器PBXPSTN因特网因特网POTS分离器分离器铜质双绞线对ADSL Modem程控交换机程控交换机DSLAMPOTS分离器分离器电话机电话机计算机计算机用户端用户端中心端中心端本地环路本地环路ADSL Modem电话机电话机计算机计算机当POTS分离器和ADSL Modem做到一起时的连接方法铜质双绞线对传输速率高永远在线不占

25、电话线有线电视信号有线电视信号通往家庭通往家庭的支流的支流HFC混合光纤同轴电缆（Hybrid Fiber Coax） 前端或局端信号经由光纤网络传输至光节点，光电转换将光信号转换成电信号，再经由总线结构的同轴电缆分配网络至各个用户端的网络结构，即HFC。其结构如图所示前端中心局HDT光纤光纤结点同轴分配网电话CATV数据M-ISU同轴电缆光纤HFC接入技术的主要优势： 频带宽、容量大； 能同时进行模拟和数字信号的传输，支持交互式和广播式业务； 能实现数据、语音和视频等多种业务的集成； 不需要再进行额外的网络铺设，用户端和前端设备的价格也相对低廉，是目前较为经济的宽带接入方案。是利用数字信道传

26、输数据信号的数据传输网。为用户提供点到点的数字专用线路。 网络对用户透明，支持任何协议。 适合于频繁的大数据量通信，可用于计算机之间的通信，或用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号等。 实际上就是在干线上为用户提供时分复用信道。 用户接入速率一般为2Mbit/s，干线最高155Mbit/s。网络延迟约为450微秒。（ Digital Data Network ） 物理层使用RS-232、V.35等物理层协议； 数据链路层与ISDN类似，但没有控制呼叫协议链路层：PPP、FR、LAPB(X.25)、HDLC等网络层：IP、X.25等 RS-232/V.35/RS-232/V.35/网络层网络

27、层数据链路层数据链路层物理层物理层PPPFRLAPBIP/IPXX.25HDLCDDN节点节点DDN节点节点DDN节点节点DDN节点节点DSU/CSU数字专线数字专线DSU/CSU数字专线数字专线DTEDTENMCDSU/CSU: 数据服务单元。可以是调制解调器或基带传输设备，以及时分复数据服务单元。可以是调制解调器或基带传输设备，以及时分复用、语音用、语音/数字复用等设备。数字复用等设备。NMC: 网管中心。可以方便地进行网络结构和业务的配置，实时地监视网络网管中心。可以方便地进行网络结构和业务的配置，实时地监视网络运行情况，进行网络信息、网络节点告警、线路利用情况等收集、统计和报运行情况，

28、进行网络信息、网络节点告警、线路利用情况等收集、统计和报告。告。DDN节点节点: 数字交叉连接时分复用设备。数字交叉连接时分复用设备。接入DDN的设备，物理接口应符合ITU-T的相关建议： 2Mbit/s数字复用电路接口：应符合ITU-T G.703、G.704、G.732、G.823、G.826、G.921等建议； N64kbit/s数字复用电路：应符合ITU-T G.735、G.736建议； TDM接口：应符合ITU-T G.703、V.35、V.24/V.28、X.21建议复用标准符合X.50、X.58。 64kbit/s数字复用电路：应符合ITU-T G.735、G.737建议； 帧中

29、继接口：应符合ITU-T I.122、Q.932建议。 传输速率高：传输速率高：2Mbit/s 或或 N64kbit/s（N30或或31） 传输质量高：无连接延迟，网络时延小。传输质量高：无连接延迟，网络时延小。 协议简单：不受任何协议的约束，是全透明网。协议简单：不受任何协议的约束，是全透明网。 多种业务：可以支持数据、语音、图像的传输。多种业务：可以支持数据、语音、图像的传输。 帧中继：提供帧中继服务。帧中继：提供帧中继服务。 灵活的连接方式：可支持灵活的连接方式：可支持PC-LAN、LAN-LAN连接，连接，为用户提供灵活的组网环境。为用户提供灵活的组网环境。 可靠性高：采用路由迂回和备

30、用方式，安全可靠。可靠性高：采用路由迂回和备用方式，安全可靠。DSU/CSU64k-2MDDNDSU/CSU64k-2MLAN1路由器路由器LAN2路由器路由器 在数据链路层实现分组交换 帧中继使用永久虚电路（PVC）来建立通信连接，并通过虚电路实现多路复用 用链路层的帧来封装各种不同的高层协议，如IP、IPX、AppleTalk等 适用于在WAN上实现LAN的互联 传输速率一般为56kbit/s45Mbit/s使用虚电路建立连接的分组交换技术依赖端到端协议完成大部分纠错没有自己的网络层Frame Relayworks hereFrameRelay switchesCSU/DSUTokenRi

31、ngFR是CCITT和ANSI标准，定义了在公共数据网(PDN)上发送数据的流程，属于链路层协议。它对应于OSI层次模型的最下二层。 LAPF(核心核心)网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层高层高层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层X.25OSIFRLAPF(Q.922)V.35/I.430/I.431Q.931Q.933控制控制用户用户 本质上仍是分组交换技术，但舍去了X.25的分组层，仅保留物理层和数据链路层，以帧为单位在链路层上进行发送、接收、处理。 在链路层上完成统计复用，实现帧定界、寻址、差错检测；但省略了帧编号、重传、流控、窗口、应答、监视等功能。 帧出错或发生阻

32、塞时，仅仅简单地丢弃；重传、纠错和流控在端设备中由上层协议(如TCP)完成。（这是因为F.R是基于光纤线路的，而光纤线路误码率很低，无需点到点纠错） FR用数据链路连接标识符DLCI来标识虚电路(最多1024个)，不同的DLCI在链路层上实现了复用。帧中继网接入设备FRAD： 属于用户设备。 如支持帧中继的主机、桥接器、路由器等。帧中继网交换设备FRS： 属于网络服务提供者设备。 如T1/E1一次群复用设备和帧交换结点机。FRSFRSFRSFRS网桥网桥CSU/DSURouterRouter广域网广域网PSTN, X.25, DDNRouter帧中继在帧中继在这里工作这里工作HostBridg

33、eLANLANLANDLCI：数据链路标识符LMI: 本地管理接口CIR: 承诺信息速率FECN: 前向拥塞通知BECN： 后向拥塞通知DE: 丢弃位DLCI:100DLCI:200DLCI:400LocalAccessLoop=T1DLCI:500PVCLocal AccessLoop=64 kbpsLocal AccessLoop=64 kbpsPVC192.168.0.110.0.0.1LAN 10.0.0.0LAN 192.168.0.0R1R2ABCDLCI=222DLCI=333帧中继交换机帧中继交换机DA=10.0.0.1DLCI=111R1把把10.0.0.1映射为映射为DLC

34、I=111A把把DLCI=111 映射为映射为DLCI=222B把把DLCI=222 映射为映射为DLCI=333 在FR中，多条虚电路可复用一条物理线路。R1R2ABC102101100103105104106107IN DLCI OUT DLCI1110012103111011310411102141051112131422313221IN DLCI OUT DLCI3110432107交换机交换机A的路由表的路由表交换机交换机C的路由表的路由表IN DLCI OUT DLCI2110322106交换机交换机B的路由表的路由表R3R4标志标志DLCI、FECN、BECN、DE等等数据数据F

35、CS标志标志122 1可变可变标志：帧的开始和结束标志：帧的开始和结束DLCI：数据链路连接标识符，标识一个虚电路数据链路连接标识符，标识一个虚电路FECN：前向显式阻塞通知前向显式阻塞通知(Front Explicit Congestion Notification)BECN：后向显式阻塞通知后向显式阻塞通知DE：允许丢弃指示允许丢弃指示FR用于承载用户数据的协议是用于承载用户数据的协议是LAPF的核心功能。的核心功能。 T-carrier system由美国Bell系统于20世纪60年代提出的T载体系统是第一个成功支持数字化语音传送的系统。 T载体系统完全是数字化的，使用脉冲编码模式（PC

36、M）和时分复用（TDM）。该系统使用4条线路，并支持全双工（两条线路用来接收数据，同时另外两条线路用来发送数据）。E1（或E-1）是欧洲电子传输格式，由ITU-TS设计并由欧洲邮政电讯管理委员会（CEPT）命名。它与北美的T-carrier系统格式是等价的。E2到E5是多倍增长的E1格式的承载者。E1信号格式携载速率为每秒2.048兆比特的数据并且能携载32个信道，每个信道64Kbps。E1携载的数据率比T-1高（T-1为每秒1.544兆比特），因为不像T-1，它不做比特回收，并且每个信道的8比特都用来编码信号。可以把E1和T-1相互结合作为国际性的应用。E2（E-2）是一条携载4倍E1信号的

37、线缆，速率为每秒8.488兆比特。E3（E-3）携载16倍E1信号，速率为每秒34.368兆比特。E4（E-4）携载4个E3信道，速率为每秒139.264兆比特。E5（E-5）携载4个E4信道，速率为每秒565.148兆比特。SONET/SDH：同步光纤网络和同步数字层级 （SONET：Synchronous Optical Network） 同步光纤网络（SONET）和同步数字层级（SDH），是一组有关光纤信道上的同步数据传输的标准协议，常用于物理层构架和同步机制。SONET/SDH 可以应用于 ATM 或非 ATM 环境。SONET/SDH（POS）上的数据包利用点对点协议（PPP），将

38、IP 数据包映射到 SONET 帧负载中。在 ATM 环境下，SONET/SDH 线路连接方式可能为多模式、单模式或 UTP。SONET/SDH：同步光纤网络和同步数字层级协议结构6.13.1 ATM的基本知识6.13.2 ATM分层结构和基本功能6.13.3 LANESTM：同步传输模式 PTM：分组传输模式ATM：异步传输模式时隙时隙1时隙时隙2时隙时隙3时隙时隙n主机主机A主机主机B数数 据据数数 据据信道信道1信道信道3信道信道1信道信道6信道信道4三种传输模式ATM的工作过程VoiceVideoDataATM cells48-octet Payload预先建立虚连接不同的业务流量被切

39、割成相同大小的信元，封装成统一的格式在网络中传输，并在传输终点重新聚合起来初始化连接时协商QoSATM的基本数据传输单元是信元。信元结构如图所示：信元头(5字节)信元体(48字节)信元头包括6个字段：GFC：一般流量控制VCI：虚通路标识符CLP：信元丢弃优先符VPI：虚通道标识符PT：信元类型HEC：报头差错控制ATM体系结构Physical layerTCPMDATM Layer(AAL) CS汇聚子层SAR拆拼子层FRVoiceDataVideoSignaling& ControlUNIDSL用户层面控制层面管理层面Mgmt EntityMgmt EntityMgmt EntityAAL

40、-xAAL-xAAL-xAAL-xAAL-xATM信元的处理TCPIPAAL 5ATMPHYConvergence SublayerSAR SublayerApp DataTCP HeaderApp DataTCP HeaderApp DataTCP HeaderApp DataTCP HeaderLLCLLCTCP PacketIP DatagramAAL5-PDUAAL5 SAR-PDU - 48 BytesAAL5 SAR-PDU - 48 BytesATM Hdr5 BytesTransmission Convergence (STS3c, STM-1, DS3, 4B/5B, .)P

41、hysical Media (MMF, SMF, STP, UTP, Coax, )48 Bytes53 Bytes ATM CellATM的信头格式（UNI）VCIVCIVCIPTCLPHEC8765432112345BitsBytesVCIPTCLPHEC32 Bits8 Bits CRC8163184UNI ATM的信头格式（NNI）VCIPTCLPHEC32 Bits8 Bits CRC1216318VCIVCIVCIPTCLPHEC8765432112345BitsBytes更大的更大的VP区域用于骨干交换区域用于骨干交换UNIUNIIntra-NNIPublic ATM Netwo

42、rkPrivate ATM NetworkPrivate-NNIPrivate-UNIUNI：用户-网络接口UNI（user-network interface）NNI：网络-网络接口NNI（network-network interface）VC和VP 虚拟信道（VC） ：源节点到目的节点的数据传输通道 虚拟路径（VP） ：具有相同源节点和目的节点的VC的组合ATM Physical LinkVirtual Channel Connection (VCC)Virtual Channels (VCs)Virtual Channels (VCs)e.g., OC-3, E3,OC-12Virtu

43、al Path (VP)Virtual Path (VP) 高层 ATM适配层（AAL） CS: 汇聚子层 SAR：拆拼子层 ATM层 物理层Higher LayersHigher LayersATM LayerPhysical LayerATM Adaption LayerATM的特点采用虚电路的面向连接的传输定长的53字节信元简化了交换设计音频和视频流不会因大的数据组而延迟ATM节点只在有数据的时候才会占用带宽第一个能跨越局域网和广域网环境的技术ATM交换机 仅基于VP交换VCI 1VCI 2VCI 3VCI 4VCI 5VCI 6VCI 3VCI 4VCI 5VCI 6VCI 1VCI

44、2VP SwitchATM交换机（续） VP与VC交换VCI1VCI2VCI3VCI4VC SwitchVCI 1VCI 2VCI 1VCI 2VP SwitchVPI1VPI3VPI2VPI 1VPI 4VPI 3VPI 5VPI 2VCI 4VCI 3VCI 1VCI 2ATM交换机的转换表 ATM交换机每端口上的VP/VC的值必须是唯一的4/552/393216/642/392/394/556/642/8912134/552/392/896/642131VPI/VCIPortVPI/VCIPortATM适配层（AAL)ATM Adaptation Layer (AAL)ATM Layer

45、Physical Layer 业务业务参数参数A A类类B B类类C C类类D D类类源和目的定时源和目的定时需要需要不需要不需要比特率比特率固定固定可变可变连接方式连接方式面向连接面向连接无连接无连接AALAAL类型类型AAL 1AAL 1AAL 2AAL 2AAL 3AAL 3AAL 4AAL 4AAL 5AAL 5用户业务举例用户业务举例电路仿真电路仿真运动图象视频运动图象视频声频声频面向连接面向连接数据传输数据传输无连接数据传输无连接数据传输服务质量服务质量QoS1QoS1QoS2QoS2QoS3QoS3QoS4QoS4ATM Adaptation Layer (AAL)ATM Lay

46、erPhysical Layer 业务业务参数参数A A类类B B类类C C类类D D类类源和目的定时源和目的定时需要需要不需要不需要比特率比特率固定固定可变可变连接方式连接方式面向连接面向连接无连接无连接AALAAL类型类型AAL 1AAL 1AAL 2AAL 2AAL 3AAL 3AAL 4AAL 4AAL 5AAL 5用户业务举例用户业务举例电路仿真电路仿真运动图象视频运动图象视频声频声频面向连接面向连接数据传输数据传输无连接数据传输无连接数据传输服务质量服务质量QoS1QoS1QoS2QoS2QoS3QoS3QoS4QoS4AAL5SARSublayerConvergence Subl

47、ayer PDUPayload FrameAAL5SAR PDUSAR PDUSAR PDUSAR PDUATM Cell0 x0ATM CellATM CellATM Cell0 x00 x00 x1AAL5的帧与信元格式AAL5 SAR PDU = 1 Cell PayloadAAL5 CPCS - PDU Frame = n x 48 bytes0-65535 bytesPayload LengthCRC-32Control(CPI and UU)4 bytes2byte2 bytesPADAAL5 CPCS PDU TrailerUser DataSAR-PDU Payload = 4

48、8 bytes0-47bytes局域网仿真LAN Emulation使面向连接的使面向连接的ATMATM设备与现有的支持无连接局域网协设备与现有的支持无连接局域网协议的设备共存议的设备共存 ATM-capable LAN SwitchATM HostATM SwitchLAN HostExisting ApplicationsExisting ApplicationsBridgingPhysicalPhysical LayerDriver I/fLANEATMPhysicalPhysicalPhysicalPhysical LayerATMATMAAL5AAL5LANEMACMACDriver

49、 I/fLANEmulationCDMA：码分多址复用（Code Division Multiple Access） l WLLl WCDMAl CMDA2000l TD-SCDMAWCDMA宽带码分多址 WCDMA传输信道类型 WCDMA的传输信道是由第一层(1ayerl)提供给高层的应用，分为公用传输信道和专用传输信道(DCH)两大类。 WCDMA物理信道类型 WCDMA物理信道分为公用物理信道(CPCH)和专用物理信道(DPCH)两大类。W-CDMA信道编码 WCDMA的信道编码部分包含纠错编码和交织。WCDMA传输信道提供了两类纠错方式：前向纠错(FEC)和自动重发请求(ARQ)。WC

50、DMA 技术的主要特点:1 业务灵活性：WCDMA 允许每个5MHz 载波处理从8Kbps 到2Mbps 的混合业务2 频谱效率：WCDMA能够高效利用可用的无线电频谱3 容量大和覆盖范围广4 每个连接可提供多种业务5 网络规模的经济性提高6 卓越的话音能力7 无缝的GSM/UMTS 接入8 快速业务接入9 终端的经济性和简单性CDMA 2000 -Code Division Multiple Access2000CDMA 2000 由 ITU 为 IMT-2000 系统定义的 3G 标准，它是一种基于 CDMA IS-95 的 3G 方案。CDMA 2000 中包含空中接口（Air Inte