现代通信技术与业务06.ppt

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1、第第1 1章章 数据通信技术数据通信技术6.16.1数据通信网的概念数据通信网的概念 1基本概念基本概念按按照照现代代通通信信的的定定义，凡凡是是在在终端端以以编码方方式式表表示示信信息息，用用脉脉冲冲形形式式在在信信道道上上传送送的的通通信信都都叫叫做做数据通信。数据通信。数据通信有如下特点：数据通信是人数据通信有如下特点：数据通信是人机或机机或机机通信，机通信，计算机直接参与通信，算机直接参与通信，这是数据通信的是数据通信的重要特征；数据重要特征；数据传输的准确性和可靠性要求高；的准确性和可靠性要求高；传输速率高，要求接速率高，要求接续和和传输响响应时间快；通信持快；通信持续时间差异大。差

2、异大。数据通信网可划分数据通信网可划分为两个部分：通信子网和本两个部分：通信子网和本地网。地网。通信子网具备传输和交换功能，它是在通信子网具备传输和交换功能，它是在原有网传输链路上加装了专用于数据交换或原有网传输链路上加装了专用于数据交换或连接的节点交换机，从而构成了专门处理数连接的节点交换机，从而构成了专门处理数据信息的数据通信网，并将进一步发展成为据信息的数据通信网，并将进一步发展成为能够处理各种通信业务的综合通信网。能够处理各种通信业务的综合通信网。本地网是由一些数据通信专用设备，例本地网是由一些数据通信专用设备，例如集线器、复用器、通信控制器和前置处理如集线器、复用器、通信控制器和前置

3、处理机等，以及这些专用设备与各类通信网的专机等，以及这些专用设备与各类通信网的专用接口所组成。一般本地网的数字通信业务用接口所组成。一般本地网的数字通信业务经由主机送往各节点交换机。经由主机送往各节点交换机。2数据通信网的服务质量数据通信网的服务质量数据通信网多采用分组交换技术，由于数据通信网多采用分组交换技术，由于用户业务往往没有独占的信道带宽，在整个用户业务往往没有独占的信道带宽，在整个通信期间，服务质量会随着网络环境的变化通信期间，服务质量会随着网络环境的变化而变化，因此一个数据通信业务服务质量的而变化，因此一个数据通信业务服务质量的表征会用更多的参数指标。表征会用更多的参数指标。服务可

4、用性。服务可用性。传输时延。传输时延。时延变化。时延变化。吞吐量。吞吐量。分组丢失率。分组丢失率。分组差错率。分组差错率。3网络的服务性能保障机制网络的服务性能保障机制任何网络都不可能保证任何网络都不可能保证100%的可靠，因的可靠，因此，网络时常要面对以下此，网络时常要面对以下3类问题：数据传类问题：数据传输中的差错和丢失；网络拥塞；交换节点和输中的差错和丢失；网络拥塞；交换节点和物理线路故障。物理线路故障。要保证稳定的服务性能，网络必须提供要保证稳定的服务性能，网络必须提供相应的机制来解决上述问题。目前网络采用相应的机制来解决上述问题。目前网络采用的服务性能保障机制主要有以下的服务性能保障

5、机制主要有以下4类。类。（1）差错控制）差错控制差错控制机制负责将源端和目的端之间差错控制机制负责将源端和目的端之间传送的数据所发生的丢失和损坏恢复过来。传送的数据所发生的丢失和损坏恢复过来。通常控制机制包括差错检测和差错校正两部通常控制机制包括差错检测和差错校正两部分。分。在分层网络体系中，差错控制是一种可在分层网络体系中，差错控制是一种可以在多个协议级别上实现的功能。以在多个协议级别上实现的功能。（2）路由选择）路由选择灵活的路由选择技术可以帮助网络绕开灵活的路由选择技术可以帮助网络绕开故障或拥塞的节点，以提供更可靠的服务质故障或拥塞的节点，以提供更可靠的服务质量。在分组数据网络中，如果采

6、用数据报方量。在分组数据网络中，如果采用数据报方式，一般都支持自适应的路由选择技术。式，一般都支持自适应的路由选择技术。（3）流量控制）流量控制流量控制是一种使目的端通信实体可以流量控制是一种使目的端通信实体可以调节源端通信实体发出的数据流量的协议机调节源端通信实体发出的数据流量的协议机制，可以调节数据发送的数量和速率。与差制，可以调节数据发送的数量和速率。与差错控制一样，流量控制也可以在多个协议层错控制一样，流量控制也可以在多个协议层次实现。次实现。（4）拥塞控制）拥塞控制通常拥塞发生在通过网络传输的数据量通常拥塞发生在通过网络传输的数据量开始接近网络的数据处理能力时。拥塞控制开始接近网络的

7、数据处理能力时。拥塞控制的目标是将网络中的数据量控制在一定的水的目标是将网络中的数据量控制在一定的水平之下，超过这个水平，网络的性能就会急平之下，超过这个水平，网络的性能就会急剧恶化。如果对局部的拥塞不加控制，则最剧恶化。如果对局部的拥塞不加控制，则最终会导致拥塞向全网蔓延，因此在分组数据终会导致拥塞向全网蔓延，因此在分组数据网中均提供了相应的拥塞控制机制。网中均提供了相应的拥塞控制机制。6.26.2数据通信网的组成数据通信网的组成我国的数据通信网大致包括以下几个网我国的数据通信网大致包括以下几个网络：分组交换网（络：分组交换网（X.25网）、数字数据网网）、数字数据网（DDN）、帧中继网和）

8、、帧中继网和ATM网。网。分组交换网（分组交换网（X.25网）是一种吸收了电网）是一种吸收了电路交换低时延及电文交换的路由选择功能，路交换低时延及电文交换的路由选择功能，数据传输可靠性较高的一种数据通信方式。数据传输可靠性较高的一种数据通信方式。分组交换网能够向用户提供不同速率、代码分组交换网能够向用户提供不同速率、代码及通信规程的接入。我国的分组交换网与用及通信规程的接入。我国的分组交换网与用户的连口规程主要采用户的连口规程主要采用ITU-T/CCITT X.25协议，包括协议，包括ISO公布的开放系统互联公布的开放系统互联OSI七七层协议的下三层，分别由网络终端和通信网层协议的下三层，分别

9、由网络终端和通信网完成这些功能。由于线路采用动态统计时分完成这些功能。由于线路采用动态统计时分复用，线路利用率较高，但通信协议开销较复用，线路利用率较高，但通信协议开销较大。大。DDN是利用数据信道提供半永久性连接是利用数据信道提供半永久性连接电路传输数据信号的数字传输网。电路传输数据信号的数字传输网。DDN向用向用户提供专用的数字数据传输信道，为用户建户提供专用的数字数据传输信道，为用户建立专用数据网提供条件。立专用数据网提供条件。DDN具有传输质量具有传输质量高、误码率低、传输时延小，支持多种业务高、误码率低、传输时延小，支持多种业务（数据、语音、传真、图像和帧中继等），（数据、语音、传真

10、、图像和帧中继等），提供高速数据专线等优点。提供高速数据专线等优点。DDN不仅能够提不仅能够提供高质量数字专线，而且具有数据信道带宽供高质量数字专线，而且具有数据信道带宽管理功能。骨干网能提供国际专线电路，对管理功能。骨干网能提供国际专线电路，对于要求较高的电路具有自动倒换功能。于要求较高的电路具有自动倒换功能。帧中继网采用的是快速分组交换技术，帧中继网采用的是快速分组交换技术，它是在数字光纤线路代替模拟线路，用户终它是在数字光纤线路代替模拟线路，用户终端日益智能化的基础上发展起来的。帧中继端日益智能化的基础上发展起来的。帧中继网只完成网只完成OSI物理层和数据链路层核心层的物理层和数据链路层

11、核心层的功能，不负责数据的纠错、重发、流控等，功能，不负责数据的纠错、重发、流控等，因此它具有网络吞吐量高，传送时延低，经因此它具有网络吞吐量高，传送时延低，经济可靠灵活的特点，是非常经济的用户宽带济可靠灵活的特点，是非常经济的用户宽带业务接入网。业务接入网。ATM（异步传送模式）是一种用于宽带（异步传送模式）是一种用于宽带网内传输、复用和交换信元的技术，是宽带网内传输、复用和交换信元的技术，是宽带综合业务数字网的基础和核心。综合业务数字网的基础和核心。ATM宽带网宽带网是多媒体宽带网的基础，主要为窄带和宽带是多媒体宽带网的基础，主要为窄带和宽带信息提供综合统一的传送平台，为分组网、信息提供综

12、合统一的传送平台，为分组网、IP网、多媒体信息网提供高速中继传输电路，网、多媒体信息网提供高速中继传输电路，为大集团用户组建专网提供传输通道，满足为大集团用户组建专网提供传输通道，满足日益增长的各类高速、宽带、多媒体数据业日益增长的各类高速、宽带、多媒体数据业务的需求，如局域网互连、远程教学、远程务的需求，如局域网互连、远程教学、远程医疗、桌面会议电视等应用。医疗、桌面会议电视等应用。6.36.3分组交换网分组交换网6.3.16.3.1分组交换的基本概念分组交换的基本概念 分组交换的基本思想是把用户要传送的分组交换的基本思想是把用户要传送的信息分成若干个小的数据块，即分组信息分成若干个小的数据

13、块，即分组（Packet），这些分组长度较短并具有统一），这些分组长度较短并具有统一的格式，每个分组有一个分组头，包含用于的格式，每个分组有一个分组头，包含用于控制和选路的有关信息。这些分组以控制和选路的有关信息。这些分组以“存储存储转发转发”的方式在网内传输，即每个交换节的方式在网内传输，即每个交换节点首先对收到的分组进行暂时存储，检测分点首先对收到的分组进行暂时存储，检测分组传输中有无差错，分析该分组头中有关选组传输中有无差错，分析该分组头中有关选路的信息，进行路由选择，并在选择的路由路的信息，进行路由选择，并在选择的路由上进行排队，等到有空闲信道时转发给下一上进行排队，等到有空闲信道时转

14、发给下一个交换节点或用户终端。个交换节点或用户终端。分组交换的技术特点可以归纳如下。分组交换的技术特点可以归纳如下。l动态统计时分复用。动态统计时分复用。l存储转发。存储转发。l差错控制和流量控制。差错控制和流量控制。分组交换中采用了统计时分复用的概念，分组交换中采用了统计时分复用的概念，它在给用户分配资源时，不像同步时分那样它在给用户分配资源时，不像同步时分那样固定分配，而是采用动态分配，即按需分配，固定分配，而是采用动态分配，即按需分配，只有在用户有数据传送时才给它分配资源，只有在用户有数据传送时才给它分配资源，因此线路的利用率较高。因此线路的利用率较高。统计时分复用的优点是可以获得较高的

15、统计时分复用的优点是可以获得较高的信道利用率。其缺点是会产生附加的随机时信道利用率。其缺点是会产生附加的随机时延和丢失数据的可能。延和丢失数据的可能。1统计时分复用统计时分复用2逻辑信道逻辑信道在统计时分复用中，对各个用户的数据在统计时分复用中，对各个用户的数据信息使用标记来区分。这样，在一条共享的信息使用标记来区分。这样，在一条共享的物理线路上，实质上形成了逻辑上的多条子物理线路上，实质上形成了逻辑上的多条子信道。这种形式的子信道又被称为逻辑信道，信道。这种形式的子信道又被称为逻辑信道，用逻辑信道号（用逻辑信道号（LCN）来标识。逻辑信道号）来标识。逻辑信道号由逻辑信道群号及群内逻辑信道号组

16、成，二由逻辑信道群号及群内逻辑信道号组成，二者统称为逻辑信道号。者统称为逻辑信道号。逻辑信道的特点如下。逻辑信道的特点如下。由于分组交换采用动态复用方法，因由于分组交换采用动态复用方法，因此终端每次呼叫时，根据当时实际情况分配此终端每次呼叫时，根据当时实际情况分配LCN。逻辑信道号在用户至交换机或交换机逻辑信道号在用户至交换机或交换机之间的网内中继线上是可以分配的，代表子之间的网内中继线上是可以分配的，代表子信道的一种编号资源，每一条线路上逻辑信信道的一种编号资源，每一条线路上逻辑信道号的分配是独立进行的。道号的分配是独立进行的。逻辑信道号是一种客观的存在。逻辑信道号是一种客观的存在。3虚电路

17、与数据报虚电路与数据报分组在通过数据网时有两种方式，虚电分组在通过数据网时有两种方式，虚电路（路（VC）方式和数据报（）方式和数据报（DG）方式，两种）方式，两种方式各有其特点，可以适应不同业务的需求。方式各有其特点，可以适应不同业务的需求。（1）虚电路方式）虚电路方式所谓虚电路方式，就是指两终端用户在所谓虚电路方式，就是指两终端用户在相互传送数据之前要通过网络建立一条端到相互传送数据之前要通过网络建立一条端到端的逻辑上的虚连接，称为虚电路。一旦这端的逻辑上的虚连接，称为虚电路。一旦这种虚电路建立以后，属于同一呼叫的数据均种虚电路建立以后，属于同一呼叫的数据均沿着这一虚电路传送，当用户不再发送

18、和接沿着这一虚电路传送，当用户不再发送和接收数据时，清除该虚电路。在这种方式中，收数据时，清除该虚电路。在这种方式中，用户的通信需要经历连接建立、数据传输、用户的通信需要经历连接建立、数据传输、连接拆除连接拆除3个阶段，也就是说，它是面向连个阶段，也就是说，它是面向连接的方式。接的方式。虚电路分为两种：交换虚电路（虚电路分为两种：交换虚电路（SVC）和永久虚电路（和永久虚电路（PVC）。）。交换虚电路（交换虚电路（SVC）是指在每次呼叫时）是指在每次呼叫时用户通过发送呼叫请求分组来临时建立虚电用户通过发送呼叫请求分组来临时建立虚电路的方式。如果应用户预约，由网络运营者路的方式。如果应用户预约，

19、由网络运营者为之建立固定的虚电路，就不需要在呼叫时为之建立固定的虚电路，就不需要在呼叫时再临时建立虚电路，而可以直接进入数据传再临时建立虚电路，而可以直接进入数据传送阶段，称之为送阶段，称之为PVC。这种情况一般适用于。这种情况一般适用于业务量较大的集团用户。业务量较大的集团用户。（2）数据报方式）数据报方式在数据报方式中，交换节点将每一个分组在数据报方式中，交换节点将每一个分组独立地进行处理，每一个数据分组中都含有独立地进行处理，每一个数据分组中都含有终点地址信息，当分组到达节点后，节点根终点地址信息，当分组到达节点后，节点根据分组中包含的终点地址为每一个分组独立据分组中包含的终点地址为每一

20、个分组独立地寻找路由。因此同一用户的不同分组可能地寻找路由。因此同一用户的不同分组可能沿着不同的路径到达终点，在网络的终点需沿着不同的路径到达终点，在网络的终点需要重新排队，组合成原来的用户数据信息。要重新排队，组合成原来的用户数据信息。6.3.26.3.2X.25X.25建议建议 根据根据ITU-T给出的定义，给出的定义，X.25是数据终是数据终端设备（端设备（DTE）和数据电路终接设备）和数据电路终接设备（DCE）之间的接口，为公用数据网络在分）之间的接口，为公用数据网络在分组模式下提供终端操作。组模式下提供终端操作。X.25不涉及到网络不涉及到网络内部应做成什么样子，这应由各个网络自己内

21、部应做成什么样子，这应由各个网络自己决定。决定。X.25是在传输介质质量较差、终端智能是在传输介质质量较差、终端智能较低、对通信速率要求不高的历史背景下，较低、对通信速率要求不高的历史背景下，按照电信级标准制定的，含有复杂的差错控按照电信级标准制定的，含有复杂的差错控制和流量控制措施，只能提供中低速率的数制和流量控制措施，只能提供中低速率的数据通信业务，主要用于广域互连。据通信业务，主要用于广域互连。1X.25的分层结构的分层结构 图图6.2X.25的分层协议结构的分层协议结构 如图如图6.2所示，所示，X.25协议定义了物理层、协议定义了物理层、数据链路层和分组层。数据链路层和分组层。第一层

22、为物理层，定义了第一层为物理层，定义了DTE和和DCE之之间建立、维持、释放物理链路的过程，包括间建立、维持、释放物理链路的过程，包括机械、电气、功能和规程等特性。机械、电气、功能和规程等特性。第二层为数据链路层，规定了在第二层为数据链路层，规定了在DTE和和DCE之间的线路上交换帧的过程。链路层规之间的线路上交换帧的过程。链路层规程在物理层的基础上执行一些控制功能，以程在物理层的基础上执行一些控制功能，以保证帧的正确传送。保证帧的正确传送。X.25数据链路层采用高数据链路层采用高级数据链路控制规程（级数据链路控制规程（HDLC）的子集）的子集平平衡型链路接入协议（衡型链路接入协议（LAPB）

23、作为数据链路）作为数据链路的控制规程。的控制规程。第三层为分组层，利用链路层提供的服第三层为分组层，利用链路层提供的服务在务在DTE-DCE接口上交换分组，将一条数接口上交换分组，将一条数据链路按动态时分复用的方法划分为许多个据链路按动态时分复用的方法划分为许多个逻辑信道，允许多台计算机或终端同时使用逻辑信道，允许多台计算机或终端同时使用高速的数据信道，以充分地利用数据链路的高速的数据信道，以充分地利用数据链路的传输能力和交换机资源，实现通信能力和资传输能力和交换机资源，实现通信能力和资源的按需分配。源的按需分配。2HDLC简介简介HDLC是由是由ISO定义的面向比特的数据链定义的面向比特的数

24、据链路控制协议的总称。面向比特的协议是指传路控制协议的总称。面向比特的协议是指传输时以比特作为基本单位，输时以比特作为基本单位，HDLC是最重要是最重要的数据链路控制协议，其传输效率较高，能的数据链路控制协议，其传输效率较高，能适应数据通信的发展，因此广泛地应用于公适应数据通信的发展，因此广泛地应用于公用数据网。同时，用数据网。同时，HDLC还是其他许多重要还是其他许多重要数据链路控制协议的基础。为了满足各种应数据链路控制协议的基础。为了满足各种应用的需要，用的需要，HDLC定义了定义了3种类型的站种类型的站（Station）、两种链路配置及）、两种链路配置及3种数据传送种数据传送模式。模式。

25、3LAPB的帧结构的帧结构 图图6.3LABP帧结构帧结构 LAPB采用采用HDLC的帧结构，格式如图的帧结构，格式如图6.3所示。所示。（1）标志（）标志（F）F为帧标志，编码为为帧标志，编码为0111 1110，所有的帧，所有的帧都应以都应以F开始和结束。开始和结束。F还可以作为帧之间的还可以作为帧之间的填充字符，当填充字符，当DTE或或DCE没有信息要发送时，没有信息要发送时，可连续发送可连续发送F。（2）地址字段（）地址字段（A）地址字段由地址字段由8bit组成。在组成。在HDLC的点到多的点到多点配置中，该字段表示发送响应消息的从站点配置中，该字段表示发送响应消息的从站地址。在地址。

26、在LAPB中，由于是点到点的链路，中，由于是点到点的链路，A表示的总是响应站的地址，用于区分两个传表示的总是响应站的地址，用于区分两个传输方向上的命令帧输方向上的命令帧/响应帧，表示的是命令响应帧，表示的是命令帧的接收者和响应帧的发送者的地址。帧的接收者和响应帧的发送者的地址。（3）控制字段（）控制字段（C）控制字段由控制字段由8bit组成，主要作用是指示帧组成，主要作用是指示帧的类型。的类型。（4）信息字段（）信息字段（I）信息字段是为传输用户信息而设置的，信息字段是为传输用户信息而设置的，它用来装载分组层的数据分组，其长度可变。它用来装载分组层的数据分组，其长度可变。（5）帧校验序列（）帧

27、校验序列（FCS）每个帧的尾部都包含一个每个帧的尾部都包含一个16 bit的帧校验的帧校验序列（序列（FCS），用来检测帧的传送过程是否），用来检测帧的传送过程是否有错。有错。FCS采用循环冗余码，可以用移位寄采用循环冗余码，可以用移位寄存器实现。存器实现。4链路层操作过程链路层操作过程数据链路的操作分为数据链路的操作分为3个阶段：链路建立、个阶段：链路建立、信息传输和链路断开。信息传输和链路断开。（1）链路建立）链路建立DTE通过发送连续的标志（通过发送连续的标志（F）来表示它）来表示它能够建立数据链路。能够建立数据链路。原则上原则上DTE或或DCE都可以启动数据链路都可以启动数据链路的建立

28、，但通常是由的建立，但通常是由DTE启动的。在开始数启动的。在开始数据链路建立之前，据链路建立之前，DCE或或DTE都应当启动链都应当启动链路断开过程，以确保双方处于同一状态。路断开过程，以确保双方处于同一状态。DCE还能主动发起还能主动发起DM响应帧，要求响应帧，要求DTE启启动链路建立过程。动链路建立过程。（2）信息传输）信息传输当链路建立之后，就进入信息传输阶段，当链路建立之后，就进入信息传输阶段，在在DTE和和DCE之间交换之间交换I帧和帧和S帧。双方都可帧。双方都可以通过以通过I帧开始发送用户数据，帧的序号从帧开始发送用户数据，帧的序号从0开始。开始。（3）链路断开过程）链路断开过程

29、链路断开过程是一个双向的过程，任何链路断开过程是一个双向的过程，任何一方均可启动拆链操作。这既可能是由于一方均可启动拆链操作。这既可能是由于LAPB本身因某种错误而引起的中断，也可本身因某种错误而引起的中断，也可能是由于高层用户的请求。能是由于高层用户的请求。（4）链路恢复）链路恢复链路恢复指的是在信息传送阶段收到协链路恢复指的是在信息传送阶段收到协议出错帧或者议出错帧或者FRMR帧，即遇到无法通过重帧，即遇到无法通过重发予以校正的错帧时，自动启动链路建立过发予以校正的错帧时，自动启动链路建立过程，使链路恢复初始状态，两端发送的程，使链路恢复初始状态，两端发送的I帧和帧和S帧的帧的N（S）和）

30、和N（R）值恢复为零。）值恢复为零。5分组层分组层X.25的分组层利用链路层提供的服务在的分组层利用链路层提供的服务在DTE-DCE接口上交换分组，将一条数据链接口上交换分组，将一条数据链路按统计时分复用的方式划分为许多个逻辑路按统计时分复用的方式划分为许多个逻辑信道，允许多个终端同时使用高速的数据信信道，允许多个终端同时使用高速的数据信道，以充分利用逻辑链路的传输能力和交换道，以充分利用逻辑链路的传输能力和交换机资源，实现通信能力和资源的按需分配。机资源，实现通信能力和资源的按需分配。分组层的功能如下：在分组层的功能如下：在X.25接口为每个接口为每个用户呼叫提供一个逻辑信道，并通过逻辑信用

31、户呼叫提供一个逻辑信道，并通过逻辑信道号道号LCN区分与每个用户呼叫有关的分组；区分与每个用户呼叫有关的分组；为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，包括顺序编号、分组的确认和流量控制；提包括顺序编号、分组的确认和流量控制；提供交换虚电路（供交换虚电路（SVC）和永久虚电路）和永久虚电路（PVC），提供建立和清除交换虚电路连接），提供建立和清除交换虚电路连接的方法；监测和恢复分组层的差错。的方法；监测和恢复分组层的差错。图图6.5分组格式分组格式（1）分组格式）分组格式X.25分组层定义了分组的类型和功能。分组层定义了分组的类型和功能。分组的格式如图分组

32、的格式如图6.5所示，由分组头和分组数所示，由分组头和分组数据两部分组成。据两部分组成。（2）分组层操作过程）分组层操作过程分组层定义了分组层定义了DTE和和DCE之间传输分组之间传输分组的通信过程。分组层的操作分为的通信过程。分组层的操作分为3个阶段：个阶段：呼叫建立、数据传输和呼叫清除。呼叫建立、数据传输和呼叫清除。X.25支持两类虚电路连接：交换虚电路支持两类虚电路连接：交换虚电路（SVC）和永久虚电路（）和永久虚电路（PVC）。）。SVC需要需要在每次通信前建立虚电路，而在每次通信前建立虚电路，而PVC由运营商由运营商的网管静态设置，不需要每次建立。因此，的网管静态设置，不需要每次建立

33、。因此，对于对于SVC，分组层的操作包括，分组层的操作包括3个阶段；而个阶段；而对于对于PVC，只有数据传输阶段的操作。，只有数据传输阶段的操作。6.3.36.3.3分组交换网分组交换网分组交换网的主要功能是转接、传送接分组交换网的主要功能是转接、传送接入网络的各类计算机和终端的信息。利用分入网络的各类计算机和终端的信息。利用分组交换网可以开通多种新业务，如电子信箱、组交换网可以开通多种新业务，如电子信箱、电子数据互换、可视图文、智能用户电报、电子数据互换、可视图文、智能用户电报、传真、数据库检索等业务。传真、数据库检索等业务。1分组交换网的构成分组交换网的构成公用分组交换网主要由分组交换机公

34、用分组交换网主要由分组交换机（PS）、分组集中器（）、分组集中器（PCE）、网络管理中）、网络管理中心（心（NMC）、终端和数据传输设备及相关协）、终端和数据传输设备及相关协议组成。议组成。（1）分组交换机）分组交换机分组交换机（分组交换机（PS）是分组交换网的核心。）是分组交换网的核心。根据分组交换机在网中所处的地位不同，可根据分组交换机在网中所处的地位不同，可分为转接分组交换机（分为转接分组交换机（PTS）、本地交换机）、本地交换机（PLS）、本地和转接合一交换机（）、本地和转接合一交换机（PTLS）等。等。分组交换机的主要功能如下。分组交换机的主要功能如下。为网络的基本业务即交换虚电路、

35、永为网络的基本业务即交换虚电路、永久虚电路及可选补充业务等提供支持，在完久虚电路及可选补充业务等提供支持，在完成对用户服务的同时，收集呼叫业务量、分成对用户服务的同时，收集呼叫业务量、分组业务量、资源利用率等数据。组业务量、资源利用率等数据。进行路由选择，以便在两个终端之间进行路由选择，以便在两个终端之间选择一条合适的路由，并生成转发表；进行选择一条合适的路由，并生成转发表；进行流量控制和差错控制，以保证分组的可靠传流量控制和差错控制，以保证分组的可靠传送。送。转发控制，在数据传输时按交换机中转发控制，在数据传输时按交换机中的转发表进行分组的转发。的转发表进行分组的转发。实现实现X.25、X.

36、75等多种协议。等多种协议。完成局部的维护运行管理、故障报告完成局部的维护运行管理、故障报告与诊断、计费与一些网络的统计等功能。与诊断、计费与一些网络的统计等功能。分组交换机自身控制功能。分组交换机自身控制功能。（2）网络管理中心）网络管理中心网络管理中心（网络管理中心（NMC）是管理分组交换）是管理分组交换网的工具，用以保证全网有效协调的运行，网的工具，用以保证全网有效协调的运行，更好地发挥网络性能，并在部分通信线路及更好地发挥网络性能，并在部分通信线路及交换机发生故障的时候仍能在性能稍稍降低交换机发生故障的时候仍能在性能稍稍降低的条件下正常运行；同时为网络管理者及用的条件下正常运行；同时为

37、网络管理者及用户提供友好与方便的服务。其管理功能包括户提供友好与方便的服务。其管理功能包括以下几个方面。以下几个方面。网络故障管理：提供对网络设备故障网络故障管理：提供对网络设备故障的快速响应和预防性维护能力，包括跟踪和的快速响应和预防性维护能力，包括跟踪和诊断故障、测试网络设备和部件、故障原因诊断故障、测试网络设备和部件、故障原因提示和对故障的查询及修复。提示和对故障的查询及修复。网络配置管理：生成用户端口，定义网络配置管理：生成用户端口，定义和管理网络拓扑结构、网络软件硬件配置和和管理网络拓扑结构、网络软件硬件配置和网络业务类型，并对它们进行动态控制。网络业务类型，并对它们进行动态控制。网

38、络性能管理：收集和分析网络中数网络性能管理：收集和分析网络中数据流的流量、速率、流向和路径的信息。据流的流量、速率、流向和路径的信息。网络计费管理：收集有关网络资源使网络计费管理：收集有关网络资源使用的信息，用于网络的规划、预算，并提供用的信息，用于网络的规划、预算，并提供用户记账处理系统所需的计费数据。用户记账处理系统所需的计费数据。网络安全管理：建立、保持和加强网网络安全管理：建立、保持和加强网络访问时所需的网络安全级别和准则。络访问时所需的网络安全级别和准则。（3）数据终端）数据终端分组交换网的数据终端有两类：分组终分组交换网的数据终端有两类：分组终端和非分组终端。端和非分组终端。分组终

39、端（分组终端（PT）。）。PT是具有是具有X.25协协议接口的分组终端，即具有分组处理能力，议接口的分组终端，即具有分组处理能力，可以直接接入分组交换网。可以直接接入分组交换网。非分组终端（非分组终端（NPT）。）。NPT不具有不具有X.25协议接口，即不具有分组处理能力，不协议接口，即不具有分组处理能力，不能直接进入分组交换网，必须经过分组装拆能直接进入分组交换网，必须经过分组装拆设备（设备（PAD）转换才能接入分组交换网。）转换才能接入分组交换网。PAD的功能是将的功能是将NPT所使用的用户协议所使用的用户协议与与X.25协议进行转换。协议进行转换。（4）分组集中器）分组集中器分组集中器（

40、分组集中器（PCE）又称用户集中器，）又称用户集中器，大多是既有交换功能又有集中功能的设备。大多是既有交换功能又有集中功能的设备。它是将多个低速的用户终端进行集中，用它是将多个低速的用户终端进行集中，用1条或条或2条高速的中继线路与节点机相连，这条高速的中继线路与节点机相连，这样可以大大节省线路投资，提高线路利用率。样可以大大节省线路投资，提高线路利用率。（5）传输线路）传输线路传输线路是构成分组交换网的主要组成传输线路是构成分组交换网的主要组成部分之一。部分之一。（6）相关协议）相关协议有关分组交换网的协议包括有关分组交换网的协议包括X.25、X.75等协议。等协议。2ChinaPAC网简介

41、网简介ChinaPAC网即中国公用分组交换数据网即中国公用分组交换数据网，给用户提供分组交换业务。网，给用户提供分组交换业务。ChinaPAC网络目前已覆盖到会国所有县以上城市及网络目前已覆盖到会国所有县以上城市及部分发达的乡镇，用户可以就近以专线方部分发达的乡镇，用户可以就近以专线方式或电话拨号方式入网。式或电话拨号方式入网。ChinaPAC网根据业务流量、流向、行网根据业务流量、流向、行政区域管理和运营管理等因素，可将全网政区域管理和运营管理等因素，可将全网分为三级，即国家骨干网、省级网和本地分为三级，即国家骨干网、省级网和本地网。网。（1）国家骨干网）国家骨干网国家骨干网采用加拿大北方电

42、信的国家骨干网采用加拿大北方电信的DPN-100设备，由设置在各省、自治区和直辖市设备，由设置在各省、自治区和直辖市的的32个骨干网节点组成，根据业务的分布、个骨干网节点组成，根据业务的分布、流量、流向等因素，选定北京、上海、沈阳、流量、流向等因素，选定北京、上海、沈阳、武汉、成都、西安、广州、南京为骨干汇接武汉、成都、西安、广州、南京为骨干汇接节点。骨干汇接节点之间采用完全网状结构节点。骨干汇接节点之间采用完全网状结构相连，其他骨干节点采用不完全网状结构相相连，其他骨干节点采用不完全网状结构相连。一般情况下，每个骨干节点应至少与两连。一般情况下，每个骨干节点应至少与两个其他骨干节点相连，其中

43、至少与一个骨干个其他骨干节点相连，其中至少与一个骨干汇接节点相连。另外，设北京、上海为国际汇接节点相连。另外，设北京、上海为国际出入口局，广州为港澳出入口局。出入口局，广州为港澳出入口局。（2）省级网）省级网省级网由设置在各省、自治区和直辖市省级网由设置在各省、自治区和直辖市内的省内节点组成，节点的数量和设置地点内的省内节点组成，节点的数量和设置地点需根据网络结构和业务组织管理的需要来确需根据网络结构和业务组织管理的需要来确定。在省内，也可以根据需要选定适当的节定。在省内，也可以根据需要选定适当的节点作为省内汇接节点，各节点之间采用不完点作为省内汇接节点，各节点之间采用不完全网状结构，其他节点

44、与省内汇接节点相连，全网状结构，其他节点与省内汇接节点相连，每个省内节点应至少与两个其他节点相连，每个省内节点应至少与两个其他节点相连，省内节点与骨干网节点之间的电路段一般不省内节点与骨干网节点之间的电路段一般不超过两个。超过两个。（3）本地网）本地网在省内一些发达的城市和地区可以组建在省内一些发达的城市和地区可以组建本地网。本地网由本地节点组成，负责所在本地网。本地网由本地节点组成，负责所在区域的数据用户的业务接入，完成本地交换区域的数据用户的业务接入，完成本地交换功能。功能。6.46.4数字数据网数字数据网 数字数据网（数字数据网（DDN）是利用数字信道来）是利用数字信道来传输数据信号的数

45、据传输网，因此，传输数据信号的数据传输网，因此，DDN的的实现前提是通信网的数字化，其数字传输技实现前提是通信网的数字化，其数字传输技术的范围不仅在局间中继或长途干线上，而术的范围不仅在局间中继或长途干线上，而且还包括数据终端与数据终端之间。且还包括数据终端与数据终端之间。DDN具有以下特点。具有以下特点。DDN是同步数据传输网，传输质量高，是同步数据传输网，传输质量高，传输误码率可达传输误码率可达1011。传输速率高，网络时延小。传输速率高，网络时延小。DDN为全透明网。为全透明网。网络运行管理简便。网络运行管理简便。DDN对数据终端设备的数据传输速率对数据终端设备的数据传输速率没有特殊的要

46、求，而且可以根据用户的需要没有特殊的要求，而且可以根据用户的需要对数据速率和信道带宽进行灵活设置。对数据速率和信道带宽进行灵活设置。6.4.16.4.1DDNDDN网络组成网络组成DDN网由本地接入系统、复用及交叉连网由本地接入系统、复用及交叉连接系统、局间传输系统、网同步系统和网络接系统、局间传输系统、网同步系统和网络管理系统等管理系统等5部分组成。部分组成。1本地接入系统本地接入系统本地接入系统由用户设备、用户线和用本地接入系统由用户设备、用户线和用户接入单元（户接入单元（UAU）组成，其中把用户线和）组成，其中把用户线和用户接入单元称为用户环路。用户接入单元称为用户环路。（1）用户设备）

47、用户设备常用的用户设备有数据终端设备常用的用户设备有数据终端设备（DTE）、个人计算机、工作站、窄带语音）、个人计算机、工作站、窄带语音和数据多路复用器、可视电话机等。和数据多路复用器、可视电话机等。（2）用户线）用户线一般的市话用户使用的电缆或光缆。一般的市话用户使用的电缆或光缆。（3）用户接入单元）用户接入单元用户接入单元用于把用户端送入的原始用户接入单元用于把用户端送入的原始信号转换成适合在用户线上传输的信号形式信号转换成适合在用户线上传输的信号形式（如频带信号或基带信号等），并在可能的（如频带信号或基带信号等），并在可能的情况下将几个用户设备的信号放在一对用户情况下将几个用户设备的信号

48、放在一对用户线上传输，以实现多路复用。然后由局端的线上传输，以实现多路复用。然后由局端的相应设备或接口电路把它们还原成几个用户相应设备或接口电路把它们还原成几个用户设备的信号或系统所要求的信号方式，再输设备的信号或系统所要求的信号方式，再输入到节点进行下一步传输。网络接入单元可入到节点进行下一步传输。网络接入单元可以是数据服务单元、信道服务单元和数据电以是数据服务单元、信道服务单元和数据电路终端设备（路终端设备（DCE，如频带或基带调制解调，如频带或基带调制解调器）器）2复用及交叉连接系统复用及交叉连接系统复用就是把多路信号集合在一起，共同复用就是把多路信号集合在一起，共同占用一个物理传输介质

49、，典型的复用方式有占用一个物理传输介质，典型的复用方式有频分复用（频分复用（FDM）和时分复用（）和时分复用（TDM）。）。数字交叉连接系统（数字交叉连接系统（DCS）用于通信线）用于通信线路的交叉、调度及管理。它由同步电路、交路的交叉、调度及管理。它由同步电路、交叉连接、微机处理叉连接、微机处理3个单元组成。个单元组成。（1）同步电路。为网络提供精确的定时）同步电路。为网络提供精确的定时信号，用于进行时隙校准。信号，用于进行时隙校准。（2）交叉连接。负责完成时隙的交叉连）交叉连接。负责完成时隙的交叉连接。接。（3）微机处理。用于管理内部和外部操）微机处理。用于管理内部和外部操作。主要功能是维

50、持操作系统，处理输入的作。主要功能是维持操作系统，处理输入的命令和内部中断，监测内部出错及告警信号命令和内部中断，监测内部出错及告警信号并做出反应，以及执行时隙交叉并监视系统并做出反应，以及执行时隙交叉并监视系统是否正常工作。是否正常工作。3局间传输系统局间传输系统 局间传输是指节点间的数字信道以及由局间传输是指节点间的数字信道以及由各节点通过与数字信道的各种连接方式组成各节点通过与数字信道的各种连接方式组成的网络拓扑。局间传输的数字信道通常是指的网络拓扑。局间传输的数字信道通常是指数字传输系统中的基群（数字传输系统中的基群（2.048Mbit/s）信道。）信道。网络拓扑结构是根据网络中各节点