第9章图像通信.ppt

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1、第第9章章 图像通信图像通信9.1 概述概述9.2 图像通信原理图像通信原理9.3 图像通信系统图像通信系统图像通信图像通信 用电的方法传送用电的方法传送静止图像静止图像（文字符（文字符号、图形、相片等）和号、图形、相片等）和活动图像活动图像（电影、（电影、录像、电视等）的通信。录像、电视等）的通信。它是以人的它是以人的视觉视觉为基础的一种通信为基础的一种通信方式。方式。9.1 概述概述人的人的感官感官：视视 听听 触触 味味 嗅嗅 65 20 15 3 2图像通信的重要性图像通信的重要性.图像通信的优点图像通信的优点：1、效率高、效率高 2、形象逼真、形象逼真 3、便于记录、便于记录 4、功

2、能齐全、功能齐全百闻不如一见百闻不如一见耳听为虚耳听为虚 眼见为实眼见为实人们对外界信息的感受有人们对外界信息的感受有65%以上来自以上来自视觉。视觉。图像通信的分类图像通信的分类图图像像通通信信静止静止图像图像通信通信活动活动图像图像通信通信传真通信可视图文二值图像慢扫描静止图像特点特点：图像的内容不变或变化图像的内容不变或变化很慢、码率低、占用频很慢、码率低、占用频带窄，一般通过电话线带窄，一般通过电话线路或一路数字电话电路路或一路数字电话电路就能传送，费用较低。就能传送，费用较低。可视电话会议电视点播电视（VOD）数字视频广播（DVB）高清晰度电视（HDTV）特点特点：图像的内容变化快、

3、图像的内容变化快、码率高、占用频带宽、码率高、占用频带宽、技术较复杂、一般需技术较复杂、一般需要专用信道传输。费要专用信道传输。费用较高。用较高。数字图像通信的优点数字图像通信的优点1、可多次中继而不引起噪声积累，可远距离传输、可多次中继而不引起噪声积累，可远距离传输 或在存储中多次复制。或在存储中多次复制。2、可采用压缩编码技术，节省频带。、可采用压缩编码技术，节省频带。3、易于与计算机技术结合，实现综合业务。、易于与计算机技术结合，实现综合业务。4、可采用纠错编码技术，提供抗干扰能力。、可采用纠错编码技术，提供抗干扰能力。5、易于实现保密通信。、易于实现保密通信。6、采用大规模集成电路，可

4、降低功耗、体积、重、采用大规模集成电路，可降低功耗、体积、重 量、成本。提高可靠性，便于维护。量、成本。提高可靠性，便于维护。数字图像通信系统的构成数字图像通信系统的构成图像输入图像输入设备设备信道编码信道编码信源编码信源编码压缩编码压缩编码解调解调信道信道调制调制显示显示信源解码信源解码信道解码信道解码存储存储解压缩解压缩 将一幅图像转换成数字信号输入到计算机中，进行将一幅图像转换成数字信号输入到计算机中，进行压缩处理，然后存储或传输。压缩处理，然后存储或传输。9.2 图像通信原理图像通信原理图像信号的数字化图像信号的数字化数字化数字化定义:将一幅图像从原来的形式转化为数字形式的过程。逆过程

5、是“显示”扫描扫描对一幅图像按一定顺序寻址，依次传送。扫描的最小单元为像素数字化过程数字化过程扫描、采样、量化构成了数字化过程。采样采样在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值传感元件将光亮度转化为电压值。量化量化将测量的灰度值用整数表示通过模数转化器实现对比度对比度灰度反差的大小灰度分辨率灰度分辨率指值的单位幅度上包含的灰度级数图像信号的数字化图像信号的数字化图像压缩编码的可能性图像压缩编码的可能性 图像信源的信息冗余量很大。如空间冗余，时间冗余，图像信源的信息冗余量很大。如空间冗余，时间冗余，频谱冗余。频谱冗余。数据压缩实质上是减少这些冗余量。冗余量减少可以数据压缩实质上是减少这些冗余量。冗余

6、量减少可以减减少数据量少数据量而而不减少信源的信息量不减少信源的信息量。图像信号的压缩编码图像信号的压缩编码 编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不编码压缩方法有许多种，从不同的角度出发有不同的分类方法，从信息论角度出发可分同的分类方法，从信息论角度出发可分 为两大类：为两大类：(1)冗余度压缩方法，也称冗余度压缩方法，也称无损压缩无损压缩，信息保持，信息保持编码或熵编码。具体讲就是解码图像和压缩编码或熵编码。具体讲就是解码图像和压缩 编码前编码前的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可的图像严格相同，没有失真，从数学上讲是一种可逆运算。逆运算。(2)信息量压缩方法，也称信息量压缩方法

7、，也称有损压缩有损压缩，失真度编，失真度编码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是码或熵压缩编码。也就是讲解码图像和原始图像是有差别的，允许有一定的失真。有差别的，允许有一定的失真。图像压缩编码方法的分类图像压缩编码方法的分类图像压缩编码图像压缩编码熵编码（游程熵编码（游程RLC、变字长变字长VLC）无损压缩无损压缩预测编码（预测编码（DPCM）有损压缩有损压缩变换编码（变换编码（离散余弦变换离散余弦变换DCT）有损压缩有损压缩矢量量化（运动矢量估值）矢量量化（运动矢量估值）分形编码分形编码小波变换与压缩编码小波变换与压缩编码图像压缩编码标准图像压缩编码标准图像传输的质量指标图像传输的质量

8、指标图像的质量评价分为客观度量和主观评价，客观度量是通过仪器测量传输系统的性能指标。主观评价主观评价是观察者对图像质量优劣作出的主观评定。主观评价主观评价五级评分制 5很好 4好 3一般 2差 1很差广播级：广播级：3 34 4分分一般电视：一般电视：2.52.53 3分分9.3 图像通信系统图像通信系统作为一般了解作为一般了解第第10章章 ISDN与与ATM技术技术10.1 ISDN10.2 宽带宽带ISDN10.3 ATM技术技术10.1 ISDN ISDN综合业务数字网综合业务数字网(Integrate Services Digital Network)定义定义：由综合数字网由综合数字网

9、(IDN)发展起来的一个网络，它发展起来的一个网络，它提供端到端的数字连接以支持广泛的服务，包括声提供端到端的数字连接以支持广泛的服务，包括声音和非声音的。用户的访问是通过少量多用途用户音和非声音的。用户的访问是通过少量多用途用户网络接口标准实现的。网络接口标准实现的。电信局称电信局称ISDN为为“一线通一线通”1.以以IDN为基础为基础 2.提供端到端数字连接提供端到端数字连接 3.多业务综合服务：多业务综合服务：语音、数据、文本、图形、视频语音、数据、文本、图形、视频 4.标准化用户接口标准化用户接口 5.价格低廉价格低廉,经济实用经济实用ISDN的特点的特点ISDN的体系结构的体系结构I

10、SDN的的实现实现:在在IDN中中增加增加No.7信令的信令的ISDN用户部分用户部分ISDN协议特点协议特点:采用带外传送控制信号采用带外传送控制信号.信令（信令（D信道），拨号连接速度快信道），拨号连接速度快载体信道（载体信道（B信道）带宽为信道）带宽为64Kb/s(参见参见P242页图页图:ISDN协议模型协议模型)ISDN的体系结构的体系结构ISDN参考模型特点参考模型特点:.以以ISO/OSI/RM分层为基础分层为基础.三维立体结构三维立体结构.终端与交换机的功能分为两部分终端与交换机的功能分为两部分1、用户功能（、用户功能（U功能）功能）全部全部U功能集合构成了功能集合构成了U平面

11、平面2、控制功能（、控制功能（C功能）功能）全部全部C功能集合构成了功能集合构成了C平面平面.增加平面管理功能，用以管理增加平面管理功能，用以管理C,U平面平面(参见参见P243页图页图:ISDN参考模型参考模型)ISDN的组成的组成广域网广域网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用户的设备用户的设备用户家庭用户家庭电信公司电信公司家庭用的家庭用的ISDNTE1TE1TE1TU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大

12、型商用的大型商用的ISDNTE1TE1TE2TANT2UTSSSRPBXISDN的组成的组成ISDN的的设备设备1类终端设备（类终端设备（TE1）与与ISDN网络兼容的设备，可直接连接网络兼容的设备，可直接连接1类网络终结设备类网络终结设备NT1或或2类网络终结设备类网络终结设备NT2。通过通过4根（根（2对）数字线路连接对）数字线路连接到到ISDN网络。网络。2类终端设备（类终端设备（TE2）与与ISDN网络不兼容的设备。连接网络不兼容的设备。连接ISDN网时需要使用终端网时需要使用终端适配器适配器TA。终端适配器（终端适配器（TA）把非把非ISDN设备的信号转换成符合设备的信号转换成符合I

13、SDN标准的信号。可以标准的信号。可以是一个单独的设备，也可以安装在是一个单独的设备，也可以安装在TE2内。内。1类网络终结设备（类网络终结设备（NT1）用户端网络设备，与用户端网络设备，与4线的线的ISDN用户线或传统的用户线或传统的2线用线用户环路连接户环路连接。一般由电信公司提供，是一般由电信公司提供，是ISDN网络的一网络的一部分。物理层设备。部分。物理层设备。NT1的用户端接口可支持连接的用户端接口可支持连接8台台ISDN终端设备。终端设备。2类网络终结设备（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（可提供备（

14、可提供OSI/RM的第的第2、3层服务）。如小型的数字程层服务）。如小型的数字程控交换机控交换机PBX。大型用户终端数量多，需要使用大型用户终端数量多，需要使用NT2做交换连接。做交换连接。ISDN的设备的设备ISDN参考点参考点ISDN网络中不同设备之间连接的规范。网络中不同设备之间连接的规范。U参考点：参考点：NT1与与电信公司电信公司ISDN交换机间的连接点交换机间的连接点T参考点：参考点：NT1到用户设备之间的连接点到用户设备之间的连接点。S参考点：参考点：NT2与与TE1/TA之间的连接点之间的连接点。R参考点：参考点：TE2与与TA之间的连接点之间的连接点。ISDN接口接口ISDN

15、提供了一种数字化的比特管道，使信息在用户与电信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。公司之间流动。ISDN比特管道支持由比特管道支持由TDM分隔的多个信道。常用的有两种分隔的多个信道。常用的有两种标准化信道：标准化信道：D信道信道16kb/s数字信道，用于带外信令。数字信道，用于带外信令。B信道信道64kb/s数字数字PCM信道，用于语音或数字。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：比特管道主要支持两种信道的组合：BRI：基本速率接口基本速率接口。2B+DPRI：主速率接口主速率接口。30B+D 23B+DBRIDB1B2PRIDB1B30基本速率

16、数字管道，基本速率数字管道，144kbps （2B+D）主速率数字管道，主速率数字管道，1.5Mbps或或2Mbps (nB+D)数字管道示意图数字管道示意图10.2 宽带宽带ISDN（B-ISDN）B-ISDN宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网窄带窄带ISDN的局限性的局限性1 1、速率低、速率低2Mbit/S/S以下以下2 2、对多媒体综合业务能力差、对多媒体综合业务能力差宽带宽带ISDN应运而生应运而生B-ISDN的特点的特点1、速率高、速率高155Mbit/s以上以上2、以、以ATM作为技术基础，灵活分配带宽。作为技术基础，灵活分配带宽。可提供多媒体通信所需的各种通信速率。可提供多媒

17、体通信所需的各种通信速率。3、提供多种连接形式，支持交换与非交提供多种连接形式，支持交换与非交 换连接。支持电路方式和分组方式的业务。换连接。支持电路方式和分组方式的业务。B-ISDN提供的业务提供的业务 交互型业务：交互型业务：在用户间提供双向信道的业务。包括：在用户间提供双向信道的业务。包括：会话型业务；消息型业务；检索型业务会话型业务；消息型业务；检索型业务 分配型业务：分配型业务：由网络中心向用户传输的单向信息流业务。由网络中心向用户传输的单向信息流业务。包含：用户不可控广播业务和用户可控广包含：用户不可控广播业务和用户可控广 播业务播业务10.3 ATM技术技术1990年，年，CCI

18、TT建议将建议将ATM作为实现作为实现BISDN的一项技的一项技术基础术基础ATM（Asynchronous Transfer Mode）异步传输模式异步传输模式ATM是一种基于信元的交换和复用技术，它采用固定长度的是一种基于信元的交换和复用技术，它采用固定长度的信元（信元（cell），），每个信元长度为每个信元长度为53个字节，其中个字节，其中48个为信息个为信息字节，字节，5个字节为信头，载有信元的地址信息和控制信息。个字节为信头，载有信元的地址信息和控制信息。为具有统一结构的网络提供了一种通用且适用于不同为具有统一结构的网络提供了一种通用且适用于不同业务的面向连接的转移模式。它适用信息传

19、输容量差业务的面向连接的转移模式。它适用信息传输容量差异很大的网络系统，有很强的适应能力。异很大的网络系统，有很强的适应能力。可以不同的固定速率传输数据、图像、语音等信号。可以不同的固定速率传输数据、图像、语音等信号。因为信元很短，所以实时性极强。因为信元很短，所以实时性极强。面向连接型业务、无连接型的业务面向连接型业务、无连接型的业务 ATMATM的的特点特点ATMATM的信元格式的信元格式ATMATM的基本单位是信元（的基本单位是信元（cellcell），），每个信元长度为每个信元长度为5353个字节，个字节，前前5 5个字节为信头（个字节为信头（headerheader），），载有地址信

20、息和控制信息，载有地址信息和控制信息，后后4848个字节为信息字节，也称为净荷（个字节为信息字节，也称为净荷（payloadpayload）。）。一般流量控制一般流量控制（GFCGFC）:允许复用器控制允许复用器控制ATMATM终端的速终端的速率；率；虚拟通路标识（虚拟通路标识（VPIVPI）:可将转速通道分成若干个可将转速通道分成若干个VPVP，以，以VPIVPI作为网络管理单位；作为网络管理单位；虚拟信道标识（虚拟信道标识（VCIVCI）:确定目的地址，确定目的地址，净荷类型标识（净荷类型标识（PTIPTI）:表示信元载有用户数据、信表示信元载有用户数据、信令数据，还是维护信息；令数据，还

21、是维护信息；信元丢失优先等级（信元丢失优先等级（CLPCLP）:表示信元相对优先权，表示信元相对优先权，在拥塞状态下优先级低的信元先于优先级高的信元在拥塞状态下优先级低的信元先于优先级高的信元被抛弃；被抛弃；信头差错控制（信头差错控制（HECHEC）:检验和纠正信头中的差错。检验和纠正信头中的差错。剩余的剩余的4848字节的信息段则是净荷的数据。字节的信息段则是净荷的数据。ATMATM的信元格式的信元格式ATMATM的两种接口信元的两种接口信元用户网络接口用户网络接口UNIUNI（User Network User Network InterfaceInterface）网络对网络的接口网络对网

22、络的接口NNINNI（Network Network Network Network InterfaceInterface）差别在于差别在于UNIUNI有一个附加字段有一个附加字段GFCGFC，而，而NNINNI没没有，有，NNINNI用空闲的用空闲的GFCGFC位定义更长的位定义更长的VPIVPI。电信网电信网 电话网、传真网、电报网等传统网络的总称。电话网、传真网、电报网等传统网络的总称。特点：特点：技术成熟、运行稳定、管理完善技术成熟、运行稳定、管理完善主要介绍：主要介绍：公共电话交换网（公共电话交换网（PSTN）综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）第第11章章 电信网电信网 特征

23、特征:电路交换电路交换有拨号连接过程有拨号连接过程即可传输模拟信息，也可传输数字信息即可传输模拟信息，也可传输数字信息用户环路为模拟传输用户环路为模拟传输数据通信时需要使用数据通信时需要使用MODEM11.1 公共电话交换网（公共电话交换网（PSTN）(Public Switched Telephone Network)电话网的网络结构电话网的网络结构分级结构：分级结构：将长途网和本地网两部分分为五个等级将长途网和本地网两部分分为五个等级 C1：大区交换中心大区交换中心 C2：省交换中心省交换中心 C3：地区交换中心地区交换中心 C4：县交换中心县交换中心 C5：本地电话网端局。本地电话网端局

24、。长途网长途网本地网本地网11.1 公共电话交换网（公共电话交换网（PSTN）国国际际网网长长途途网网本本地地网网C1C2C3C4C5IC用户用户Tm（汇接局）汇接局）C1,C2,C3：长途来话、去话、转话业务。C4:长途终端话务交换中心（国际交换）本地汇接无级结构、路由选择：无级结构、路由选择：了解了解电话网的编号计划：电话网的编号计划：了解，参见了解，参见P276页页特征特征:电路交换与分组交换并存电路交换与分组交换并存有拨号连接过程有拨号连接过程全数字传输网络全数字传输网络多服务：语音、数据、文本、图形、视频多服务：语音、数据、文本、图形、视频采用带外信令（采用带外信令（D信道）带宽为信

25、道）带宽为16Kb/s载体信道（载体信道（B信道）带宽为信道）带宽为64Kb/s11.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）11.2 综合业务数字网综合业务数字网ISDN的网络功能的网络功能：1、用户区间业务综合功能、用户区间业务综合功能2、电路交换功能、电路交换功能3、专用线电路功能、专用线电路功能4、分组交换功能、分组交换功能5、共路信令功能、共路信令功能6、通信处理功能、通信处理功能 不利用网络交换功能，在终端间建立永久或半永久连接的功能可将分散在各地的专用小交换机（PBX）连接起来，构成专用网。ISDN的网络功能的网络功能：用户区间业务综合功能：用户区间业务综合功能：允许用户通

26、过一条用户线自由利用各种业务，具有综合业务功能。电路交换功能：电路交换功能：提供64Kb/s和大于64Kb/s的电路交换连接。64Kb/s电路交换功能为其基本功能。专用线电路功能：专用线电路功能：信息暂存节点存储器中，并进行传输速率或通信媒体的变换。ISDN的网络功能的网络功能：分组交换功能：分组交换功能：由分组交换网提供ISDN的分组交换功能或在ISDN交换机中加入分组处理模块。共路信令功能：共路信令功能：ISDN的全部信令都采用公共信道信令方式。通信处理功能：通信处理功能：11.3 电信管理网（电信管理网（TMN）对各种类型的网络进行综合管理，包括数据采集、对各种类型的网络进行综合管理，包

27、括数据采集、性能分析、监测、故障报告、定位及对网络的控性能分析、监测、故障报告、定位及对网络的控制和保护。制和保护。对各种专门的网络管理系统进行综合管理。对各种专门的网络管理系统进行综合管理。TMN综合的、智能的、标准化的电信管理系统。综合的、智能的、标准化的电信管理系统。11.3 电信管理网（电信管理网（TMN）TMN的功能：的功能：1 1、性能管理、性能管理2 2、故障管理、故障管理3 3、配置管理、配置管理4 4、计费管理、计费管理5 5、安全管理、安全管理TMN的功能：的功能：性能管理性能管理故障管理故障管理配置管理配置管理 对网络的运行状态进行管理。包括性能监测、性能分析、性能控制。

28、分为故障检测、故障诊断和定位、故障恢复。对网络中通信设备和设施进行管理。包括登记新设备的各种参数、进行配置、修改参数等。提供对网络中资源占用情况的记录，完成资源使用费用的合算等。保护网络资源，使其处于安全运行状态。包括进网安全保护、应用软件访问安全保护、网络传输信息的安全保护等。TMN的功能：的功能：计费管理计费管理安全管理安全管理第第12章章 数据网数据网传输数据为主的网络可进行数据交换和远程数据处理交换方式普遍采用分组交换数数据据网网X.25分组交换网分组交换网帧中继网帧中继网数字数据网数字数据网12.1 概述概述数据网：12.2 X.25分组交换网（分组交换网（PDN）特征特征:工作在工

29、作在OSI/RMOSI/RM的低的低3 3层层采用分组交换，面向连接采用分组交换，面向连接(虚电路虚电路)，可靠性高，可靠性高多路复用。一条物理链路支持多条虚电路多路复用。一条物理链路支持多条虚电路 点对点传输，不支持广播点对点传输，不支持广播支持多种高层协议支持多种高层协议工作速率低，工作速率低，64Kb/s64Kb/sX.25X.25网络也叫分组交换网络，它是通过信息分组网络也叫分组交换网络，它是通过信息分组进行网络交换，被广泛地采用在广域网中。进行网络交换，被广泛地采用在广域网中。X.25:“X.25:“在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备备

30、DTEDTE和数据电路端接设备和数据电路端接设备DCEDCE之间的接口之间的接口”。它对应于它对应于OSIOSI层次模型的最下三层。层次模型的最下三层。网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层分组层分组层链路层链路层物理层物理层X.25的层次结构的层次结构X.25的层次结构的层次结构分组层功能：分组层功能：链路层功能：链路层功能：物理层功能：物理层功能：DTE和和DCE之间的电气接口和建立物理的信息传输通路之间的电气接口和建立物理的信息传输通路的过程。的过程。在在DTE和和DCE之间有效地传输数据；确保接收器和之间有效地传输数据；确保接收器和发送器之间信息的同步；检测和纠正传输中产生的差错

31、；发送器之间信息的同步；检测和纠正传输中产生的差错；识别并向高层协议报告规程性错误；向分组层通知链路识别并向高层协议报告规程性错误；向分组层通知链路层的状态。层的状态。利用链路层提供的服务，负责信息的中继和路由的利用链路层提供的服务，负责信息的中继和路由的选择。它是数据网组网的关键。选择。它是数据网组网的关键。X.25网络功能网络功能在在X.25X.25接口为每个用户呼叫提供一个逻辑信道接口为每个用户呼叫提供一个逻辑信道（所谓（所谓“呼叫呼叫”是指一次通信过程）；是指一次通信过程）；通过逻辑信道号（通过逻辑信道号（LCNLCN）来区分每个用户呼叫有来区分每个用户呼叫有关的分组；关的分组；为每个

32、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过程；包括顺序编号，分组的确认和流量控制过程；提供交换虚电路（提供交换虚电路（SVCSVC）和永久虚电路（和永久虚电路（PVCPVC）的连接；的连接；提供建立和清除交换虚电路连接的方法；提供建立和清除交换虚电路连接的方法；检测和恢复分组层的差错。检测和恢复分组层的差错。虚电路与数据报虚电路与数据报虚电路虚电路(VC)(VC)一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清 除三个阶段。除三个阶段。特征：特征：需要建立连接需要建立连接仅仅在在建建立立连连接接时时

33、需需要要全全网网地地址址，传传输输时时用用虚虚电电路路号号按序到达；按序到达；仅在建立连接时需要路由选择仅在建立连接时需要路由选择当网络中由于线路或设备故障时可能导致虚电路的当网络中由于线路或设备故障时可能导致虚电路的中断，需要重新呼叫建立新的连接中断，需要重新呼叫建立新的连接两类虚电路：两类虚电路：永久虚电路永久虚电路(PVC)(PVC)租用后便永久建立，退租后拆除。租用后便永久建立，退租后拆除。交换虚电路交换虚电路(SVC)(SVC)需要通信时建立，通信结束便拆除。需要通信时建立，通信结束便拆除。虚电路与数据报虚电路与数据报数据报数据报每个分组作为一个每个分组作为一个独立独立的信息单位传送

34、的信息单位传送 特征：特征：不需要连接，也无需确认不需要连接，也无需确认 完整的网络地址（源和目的）完整的网络地址（源和目的）信道利用率低信道利用率低 不保证按序到达；每个分组均需进行路由选择不保证按序到达；每个分组均需进行路由选择 网络管理复杂，需要排序重装、差错检测和丢失网络管理复杂，需要排序重装、差错检测和丢失重发等重发等数据报：无连接的服务；虚电路：面向连接的服务数据报：无连接的服务；虚电路：面向连接的服务X.25网络的组成网络的组成PSEPSEPSEPSEPSEDCEDCEDTEDTEX.25X.25PSE：分组交换设备分组交换设备广域网广域网X.25网网络络由由许许多多称称之之为为

35、分分组组交交换换机机(PSE)的的节节点点组成。组成。为为了了保保证证通通信信可可靠靠性性，每每个个PSE至至少少与与另另两两个个PSE相相连连接接，使使得得一一个个PSE故故障障时时，能能通通过过其其他他路由继续传输信息。路由继续传输信息。PSE之间交换的是分组之间交换的是分组(包包)，所以又称，所以又称X.25网为网为分组交换网分组交换网或包交换网。或包交换网。PSE采用存储转发的方采用存储转发的方法交换分组。法交换分组。X.25网络的组成网络的组成X.25网络的设备网络的设备DTE：X.25网络的终端设备网络的终端设备(如路由器、主机、如路由器、主机、PC机等机等)，一般位于用户端，一般

36、位于用户端DCE：专用的通信设备专用的通信设备，DTE通过通过DCE接入接入X.25网络网络PSE：X.25网络分组交换机，用于数据的存储转发网络分组交换机，用于数据的存储转发PAD设备：设备：用于将非分组设备接入用于将非分组设备接入X.25网。位于网。位于DTE与与DCE之间，实现三个功能：缓冲、打包、拆包。之间，实现三个功能：缓冲、打包、拆包。12.3 帧中继（帧中继（Frame Relay,FR）特征特征:工作在工作在OSI/RM的的物理层和数据链路层物理层和数据链路层帧中继使用帧中继使用永久虚电路（永久虚电路（PVC）来建立通信连接，并来建立通信连接，并通过虚电路实现多路复用通过虚电路

37、实现多路复用用链路层的用链路层的HDLC帧来封装各种不同的高层协议帧来封装各种不同的高层协议适用于在适用于在WAN上上实现实现LAN的的互联互联传输速率较广，传输速率较广，56Kb/s45Mb/s帧中继网是对帧中继网是对X.25分组交换网络的的扩展和简化。分组交换网络的的扩展和简化。帧中继能够提供永久性虚电路（帧中继能够提供永久性虚电路（PVCPVC）和交换和交换虚电路（虚电路（SVCSVC）两种类型的服务。帧中继所使两种类型的服务。帧中继所使用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可复用多个逻辑连接（即可建立多条理连接上可复用多个逻辑连接（即可

38、建立多条逻辑信道），可实现带宽的复用和动态分配。逻辑信道），可实现带宽的复用和动态分配。帧中继尽管可以支持很高和很低的传输速率，帧中继尽管可以支持很高和很低的传输速率，但通常在但通常在56Kbps56Kbps和和2Mbps2Mbps的速率之间，现已实的速率之间，现已实现了现了45Mbps45Mbps（DS-3DS-3）传输速率。传输速率。F.RF.R的特点的特点F.R是是CCITT和和ANSI标准，定义了在公共数据网标准，定义了在公共数据网(PDN)上发上发送数据的流程，属于高性能的链路层协议送数据的流程，属于高性能的链路层协议。它对应于它对应于OSI层次模型的最下二层。层次模型的最下二层。网

39、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.25OSIF.R帧中继帧中继物理层物理层F.R与与OSI/RM的对应关系的对应关系F.R网络的组成网络的组成FRSFRSFRSFRS网桥网桥CSU/DSURouterRouter广域网广域网PSTN，X.25Router帧中继在帧中继在这里工作这里工作HostBridge帧中继网中的设备分两类：帧中继网中的设备分两类：帧中继网接入设备帧中继网接入设备FRAD：属于用户设备。属于用户设备。如支持帧中继的主机、桥接器、路由器等。如支持帧中继的主机、桥接器、路由器等。帧中继网交换设备帧中继网交换设备FR

40、S：属于网络服务提供者设备。属于网络服务提供者设备。如如T1/E1一次群复用设备和帧交换结点机。一次群复用设备和帧交换结点机。F.R的工作原理的工作原理本质上仍是分组交换技术，但舍去了本质上仍是分组交换技术，但舍去了X.25的分组层，仅的分组层，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、监视测；但省略了帧编号、重传、流控、窗口、应答、监视等功能等功能帧出错或发生阻塞时，

41、仅仅简单地丢弃；重传、纠错和帧出错或发生阻塞时，仅仅简单地丢弃；重传、纠错和流控流控在端设备中由上层协议在端设备中由上层协议(如如TCP)TCP)完成完成（这是因为（这是因为F.R是基于光纤线路的，而是基于光纤线路的，而光纤线路误码率很低，无需点光纤线路误码率很低，无需点到点纠错）到点纠错）F.R用数据链路连接标识符用数据链路连接标识符DLCI来标识虚电路来标识虚电路(最多最多1024个个)，不同的，不同的DLCI在链路层上实现了复用在链路层上实现了复用标志标志DLCI、FECN、BECN、DE等等数据数据FCS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

42、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F.R的帧结构的帧结构数字数据网数字数据网DDN （Digital Data Network）特征特征:非交换的永久虚电路非交换的永久虚电路为用户提供点到点的数字专用线路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适合于频繁的大数据量通信实际上就是在干线上为用户提供时分复用信道实际上就是在干线上为用户提供时分复用信道速率高，可达速率高，可达155Mb/s155Mb/s