通信网络技术第1章 现代通信网概述

1、主讲：孙晓玲主讲：孙晓玲 联系方式：联系方式： MobileMobile：1391383131713913831317 EmailEmail： 本课程主要内容：本课程主要内容： 现代通信网概述现代通信网概述 电话网与电路交换技术电话网与电路交换技术 数据网与分组交换技术数据网与分组交换技术 移动通信技术移动通信技术 光纤通信技术与同步数字传送网技术光纤通信技术与同步数字传送网技术 接入网技术接入网技术 网络管理网络管理 第第1 1章章 现代通信网概述现代通信网概述 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 1.21.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 1.31.3 现代通信网的分

2、层结构现代通信网的分层结构 1.41.4 通信业务通信业务 本篇参考书目：本篇参考书目： 黄锡伟黄锡伟朱秀昌编朱秀昌编 人民邮电出版社人民邮电出版社 唐宝民唐宝民 王文鼐等编王文鼐等编 人民邮电出版社人民邮电出版社 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信：在源、宿端建立一个传输信息的通道通信：在源、宿端建立一个传输信息的通道 古代的通信方式古代的通信方式 旗语旗语 烽火台烽火台 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 古代的通信方式古代的通信方式 信鸽信鸽 信使骑马报平安信使骑马报平安 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 莫尔斯和电报 亚历山大.贝恩发明了传真机

3、 贝尔发明电话？ 摇把电话和接线台摇把电话和接线台 贝尔和他发明的电话贝尔和他发明的电话 梅乌奇发明电话？ 20022002年年6 6月月1616日，美国国日，美国国 会承认了会承认了18601860年梅乌奇年梅乌奇 在纽约展示在纽约展示“电话电话”这这 一历史，并把贝尔赶下一历史，并把贝尔赶下 了电话发明者的位子。了电话发明者的位子。 第一台计算机 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 单媒体通信系统，如电话、传真单媒体通信系统，如电话、传真 多媒体通信系统，如电视、可视电话、会议电话等多媒体通信系统，如电视

4、、可视电话、会议电话等 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 单媒体通信系统，如电话、传真单媒体通信系统，如电话、传真 多媒体通信系统，如电视、可视电话、会议电话等多媒体通信系统，如电视、可视电话、会议电话等 实时通信系统，如电话、电视实时通信系统，如电话、电视 非实时通信系统，如电报、传真、数据通信非实时通信系统，如电报、传真、数据通信 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 单媒体通信系统，如电话、传真单媒体通信系统，如电话、

5、传真 多媒体通信系统，如电视、可视电话、会议电话等多媒体通信系统，如电视、可视电话、会议电话等 实时通信系统，如电话、电视实时通信系统，如电话、电视 非实时通信系统，如电报、传真、数据通信非实时通信系统，如电报、传真、数据通信 单向传输系统，如广播、电视单向传输系统，如广播、电视 交互传输系统，如电话、点播电视交互传输系统，如电话、点播电视 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 单媒体通信系统，如电话、传真单媒体通信系统，如电话、传真 多媒体通信系统，如电视、可视电话、会议电话等多媒体通信系统，如电视、可视电话

6、、会议电话等 实时通信系统，如电话、电视实时通信系统，如电话、电视 非实时通信系统，如电报、传真、数据通信非实时通信系统，如电报、传真、数据通信 单向传输系统，如广播、电视单向传输系统，如广播、电视 交互传输系统，如电话、点播电视交互传输系统，如电话、点播电视 窄带通信系统，如电话、电报、低速数据窄带通信系统，如电话、电报、低速数据 宽带通信系统，如点播电视、会议电视、远程教育、高速数据等宽带通信系统，如点播电视、会议电视、远程教育、高速数据等 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 按照传输媒质分类按照传输媒质

7、分类 有线通信：架空明线、电缆、光缆有线通信：架空明线、电缆、光缆 无线通信：中波、长波、短波、微波等无线通信：中波、长波、短波、微波等 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 按照传输媒质分类按照传输媒质分类 按照调制方式分类按照调制方式分类 基带传输基带传输 调制传输调制传输 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的分类通信系统的分类 按照通信业务特点分类按照通信业务特点分类 按照传输媒质分类按照传输媒质分类 按照调制方式分类按照调制方式分类 按照信道中传输的信号分类按照信道中传输的信号分

8、类 模拟通信系统模拟通信系统 数字通信系统数字通信系统 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统的基本组成 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统的基本组成 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 信息产生的源头信息产生的源头 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基

9、本组成通信系统的基本组成 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 将信源发出的信息变将信源发出的信息变 换成适合在信道中传换成适合在信道中传 输的信号输的信号 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统的基本组成 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 信息传信息传 输通道输通道 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统的基本组成

10、图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 接收信道中的信号，并转换接收信道中的信号，并转换 成发送前相同表示形式的信成发送前相同表示形式的信 息传递给信宿息传递给信宿 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统的基本组成 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 信息传输的目的地信息传输的目的地 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统

11、的基本组成 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 整个系统噪声与干整个系统噪声与干 扰的总折合扰的总折合 图图1.1 1.1 点点单向通信系统构成模型点点单向通信系统构成模型 信源信源变换器变换器信道信道反变换器反变换器信宿信宿 噪声源噪声源 同步同步同步同步 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信系统的基本组成通信系统的基本组成 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信网的组网结构通信网的组网结构 星型网星型网 星型星型 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概

12、念 l 通信网的组网结构通信网的组网结构 星型网星型网 环型网环型网 环型环型 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信网的组网结构通信网的组网结构 星型网星型网 环型网环型网 网状型网网状型网 网状型网状型网孔型网孔型 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信网的组网结构通信网的组网结构 星型网星型网 环型网环型网 网状型网网状型网 复合型网复合型网 复合型复合型 1.1 1.1 通信的基本概念通信的基本概念 l 通信网的组网结构通信网的组网结构 星型网星型网 环型网环型网 网状型网网状型网 复合型网复合型网 总线型网总线型网 总线型总线型 1.1 1.1 通信的

13、基本概念通信的基本概念 l 通信网的组网结构通信网的组网结构 星型网星型网 环型网环型网 网状型网网状型网 复合型网复合型网 总线型网总线型网 树型网树型网 树型树型 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 什么是交换？为何通信网中需要交换技术？什么是交换？为何通信网中需要交换技术？ 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 交换的含义：转接、资源的动态分配交换的含义：转接、资源的动态分配 交换机 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 交换

14、的含义：转接、资源的动态分配交换的含义：转接、资源的动态分配 电路交换电路交换 A B C D t 连接建立连接建立 数据传送数据传送 话音话音 连接释放连接释放 电路交换的三个阶段电路交换的三个阶段 空分交换空分交换 两种电路交换方式两种电路交换方式 时分交换时分交换 两种电路交换方式两种电路交换方式 A A TS3TS3 A A TS31TS31 B B TS31TS31 B B TS3TS3 例：话机例：话机A A和话机和话机B B通过一台通过一台TSTTST交交 换机相连通信：换机相连通信： 话机话机A利用时隙利用时隙Ts3发送话发送话 音信息音信息A至至TST交换机的入交换机的入 线

15、线In01； TST交换机对信息交换机对信息A进行进行 TST交换；交换； 信息信息A从从Out127出线在时出线在时 隙隙Ts31从传送至话机从传送至话机B 电路交换的特点电路交换的特点 l 总传输时延小总传输时延小 l电路接续时间长电路接续时间长 l电路利用率低电路利用率低 l易出现易出现“呼损呼损”现象现象 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 交换的含义：转接、资源的动态分配交换的含义：转接、资源的动态分配 电路交换电路交换 报文交换报文交换 报文交换报文交换 l 报文结构报文结构 数 据首部 报文 报文交换报文交换 l 报文结构报

16、文结构 l 报文交换过程报文交换过程 A B C D 报 文 报 文 报 文 t 报文交换报文交换 l 报文结构报文结构 l 报文交换过程报文交换过程 l 报文交换特点报文交换特点 存储转发存储转发( (逐段行为逐段行为 Hop by hop)Hop by hop) 时延较大时延较大 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 交换的含义：转接、资源的动态分配交换的含义：转接、资源的动态分配 电路交换电路交换 报文交换报文交换 分组交换分组交换 分组交换分组交换 l 将报文要传送的信息分为若干个分组将报文要传送的信息分为若干个分组 （packet

17、packet），每一个分组有一个头部，含有可），每一个分组有一个头部，含有可 供选路的信息和其他控制信息供选路的信息和其他控制信息。 数 据数 据数 据 报文 数 据首部 分组 1 数 据首部 分组 2 数 据首部 分组 3 分组交换分组交换 l 将报文要传送的信息分为若干个分组将报文要传送的信息分为若干个分组 （packetpacket），每一个分组有一个头部，含有可），每一个分组有一个头部，含有可 供选路的信息和其他控制信息供选路的信息和其他控制信息 l分组如何穿过网络？分组如何穿过网络？ 数据报方式数据报方式 虚电路方式虚电路方式 ABCD ABCD 数据报方式和虚电路方式数据报方式和虚

18、电路方式 3 123 12 A1 2 4 3 5 6C B 报文报文 12 12 12 12 3 3 3 3 数据报数据报 A1 2 4 3 5 6C B 报文报文 虚电路虚电路 数据报方式和虚电路方式数据报方式和虚电路方式 例：试在下列条件下比较电路交换和分组交换、要传送的报文共x(bit)， 从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率 为C(bit/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组 长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件 下，分组交换的时延比电路交换的要小？ 电路交换的总时延：电路交换的总时延：Tds+kd+

19、x/C s d kd x/C 例：试在下列条件下比较电路交换和分组交换、要传送的报文共x(bit)， 从源站到目的站共经过k段链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率 为C(bit/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组 长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件 下，分组交换的时延比电路交换的要小？ 分组交换的总时延：分组交换的总时延：Tf=k(d+p/C)+(x/p-1)*p/C d+p/C d k(d+p/C) (x/p-1)*p/C p/C 例：试在下列条件下比较电路交换和分组交换。要传送的报文共x(bit)， 从源站到目的站共经过k段

20、链路，每段链路的传播时延为d(s)，数据率 为C(bit/s)。在电路交换时电路的建立时间为s(s)。在分组交换时分组 长度为p(bit)，且各结点的排队等待时间可忽略不计。问在怎样的条件 下，分组交换的时延比电路交换的要小？ 分组交换的总时延：分组交换的总时延：Tf=k(d+p/C)+(x/p-1)*p/C 电路交换的总时延：电路交换的总时延：Tds+kd+x/C k(d+p/C)+(x/p-1)*p/Cs+kd+x/C 得：（得：（k-1)psC 习题习题1 1：在上题的分组交换中，设报文长度和分组长度分别为x和(p+h)(bit)，其 中p为分组的数据部分的长度，而h为每个分组所带的控制

21、信息固定长度，与p的 大小无关、通信的两端共经过k段链路。链路的数据率为b(bit/s)，但传播时延 和结点的排队时间均可忽略不计。若打算使总的时延为最小，问分组的数据部分 长度p应取多为大？ 一个分组经过一段链路的时延：一个分组经过一段链路的时延：(p+h)/b 一个分组经过一个分组经过k段链路的时延：段链路的时延：k(p+h)/b 报文经过报文经过k段链路的总时延：段链路的总时延：Tf=k(p+h)/b+(x/p-1)(p+h)/b 要使要使Tf取极值，使其对取极值，使其对p求导得：求导得： x ph 0/1/ / )(1/(/ )( 2 pbxhbbk p bhppxdhpk p Tf

22、即得：即得： 1 k xh p 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 l 智能网技术智能网技术 智能网智能网 l 快速生成和提供补充业务的体系结构快速生成和提供补充业务的体系结构 l 特点特点 易于生成各种新业务易于生成各种新业务 设有大型和集中的数据库设有大型和集中的数据库 采用标准接口连接功能模块采用标准接口连接功能模块 与现有的网络兼容与现有的网络兼容 采用公共信道信令系统采用公共信道信令系统(No.7(No.7信令信令) ) 智能网结构智能网结构 8008109977 查询译码表查询译码表 0108425032 1.2 1.2 现代

23、通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 l 智能网技术智能网技术 l 信令网技术信令网技术 信令网信令网 l 什么是信令？什么是信令？ 是在电话机或其他终端与交换局、交换局与交换是在电话机或其他终端与交换局、交换局与交换 局、交换局与各种业务控制点、交换局与操作维局、交换局与各种业务控制点、交换局与操作维 护中心之间，为了建立呼叫连接及各种控制而传护中心之间，为了建立呼叫连接及各种控制而传 送的专门信息，是控制交换机动作的操作命令。送的专门信息，是控制交换机动作的操作命令。 信令网信令网 l 什么是信令？什么是信令？ l 一对电话用户通话过程中涉及到的信令一对电

24、话用户通话过程中涉及到的信令 一对电话用户通话过程中用到的信令一对电话用户通话过程中用到的信令 信令网信令网 l 什么是信令？什么是信令？ l 一对电话用户通话过程中涉及到的信令一对电话用户通话过程中涉及到的信令 l 信令分类信令分类 用户线信令用户线信令 是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送 局间信令局间信令 是交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上传送，是交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上传送， 又分为随路信令和共路信令两种。又分为随路信令和共路信令两种。 信令网信令网 l 什么是信令？什么是信令？ l 一对电话用户通话过程中涉及到的信令

25、一对电话用户通话过程中涉及到的信令 l 信令分类信令分类 l No.7No.7信令网组成信令网组成 HSTPHSTP HSTPHSTPHSTPHSTP A A HSTPHSTP HSTPHSTP HSTPHSTP B B LSTPLSTP LSTPLSTP LSTPLSTP LSTPLSTP SPSP SPSP SPSP 大城市本大城市本 地信令网地信令网 No.7号信令网 No.7No.7信令网组成信令网组成 1.2 1.2 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 l 业务网技术交换业务网技术交换 l 智能网技术智能网技术 l 信令网技术信令网技术 l 同步网技术同步网技术 同步网同步网

26、l 什么是同步？什么是同步？ 同步是指信号之间在频率或相位上保持某种严格同步是指信号之间在频率或相位上保持某种严格 的特定关系的特定关系 同步网同步网 l 什么是同步？什么是同步？ l 同步分类同步分类 位同步：位同步：通信双方的位定时脉冲信号频率相等且符合一定通信双方的位定时脉冲信号频率相等且符合一定 的相位关系的相位关系 帧同步：帧同步：通信双方的帧定时信号频率相同且保持一定的相通信双方的帧定时信号频率相同且保持一定的相 位关系位关系 网同步：网同步：网络中各个节点的时钟信号的频率相等网络中各个节点的时钟信号的频率相等 同步网同步网 l 什么是同步？什么是同步？ l 同步分类同步分类 l

27、我国同步网组成我国同步网组成 PRC(节点) PRC(一级基准时钟) LPR(地区基准时钟 A类)大区中心节点 边远省中心节点 省中心 BITS(B 类) (大楼综合定时供给系统) PRC(节点) 全国数字同步骨干网络组织示意图全国数字同步骨干网络组织示意图 1.3 1.3 现代通信网的分层结构现代通信网的分层结构 l 微观模型网络纵向分层微观模型网络纵向分层 即协议分层模型，如即协议分层模型，如OSIOSI模型、模型、TCP/IPTCP/IP模型模型 协议分层模型协议分层模型 1. 层层 n什么是层？什么是层？ 实质上就是功能模块实质上就是功能模块 n分层的目的是什么？分层的目的是什么？ n

28、使网络互联问题简化使网络互联问题简化 n灵活性好灵活性好 协议分层模型协议分层模型 1. 层层 飞行飞行 购买机票购买机票 投诉投诉( (如晚点如晚点) ) 检查行李检查行李 认领行李认领行李 登机登机 出口出口 起飞起飞 降落降落 票务票务 行李行李 门口门口 起起/降降 协议分层模型协议分层模型 1. 层层 n怎样进行分层？怎样进行分层？ n自上而下自上而下 n下层向上层提供一定的服务下层向上层提供一定的服务 n上、下层之间的通信由原语实现上、下层之间的通信由原语实现 n对等层之间的通信通过协议来实现对等层之间的通信通过协议来实现 n分层的原则分层的原则 n独立性独立性 n单向性单向性 n

29、增值性增值性 协议分层模型协议分层模型 1. 层层 协 议 交换原语交换原语 服 务 用 户 提 供 服 务 服 务 提 供 者 第 n 层 第 n + 1 层 服 务 用 户 SAPSAP 协议分层模型协议分层模型 1. 层层 n各个层面所需要实现的功能各个层面所需要实现的功能 n差错控制差错控制 n流量控制流量控制 n分段重组分段重组 n复用分用复用分用 n连接建立、释放连接建立、释放 协议分层模型协议分层模型 1. 层层 n层次模型的优点层次模型的优点 n各层相互独立各层相互独立 n灵活性好灵活性好 n各层技术实现独立各层技术实现独立 n易于实现和维护易于实现和维护 n有利于标准化有利于

30、标准化 n层次结构的缺点层次结构的缺点 n某些功能在层次中重复出现，导致通信效率降低某些功能在层次中重复出现，导致通信效率降低 协议分层模型协议分层模型 2. 服务和服务访问点服务和服务访问点 n服务提供者与服务用户服务提供者与服务用户 n服务访问点服务访问点(Service Access Points) 第第n层实体实现的服务为层实体实现的服务为n+1层所使用；层所使用； 第第n层可利用第层可利用第n-1层服务来提供它自已的服务。层服务来提供它自已的服务。 第第n层的层的SAP是第是第n+1层可以访问层可以访问n层服务的地方。层服务的地方。 每一层的功能每一层的功能 是为它的上一是为它的上一

31、 层提供服务。层提供服务。 N+1层层 N层层 N+1层实体层实体 N层实体层实体 服务提供者服务提供者 服务用户服务用户 协议分层模型协议分层模型 3. 原语原语 高层高层 LLC层层 MAC层层 Phy 高层高层 LLC层层 MAC层层 Phy DL-CONNECT.DL-CONNECT. 请求请求(SA,DA, (SA,DA, Pro)Pro) DL-CONNECT.DL-CONNECT. 指示指示(SA,DA, (SA,DA, Pro)Pro) 甲甲乙乙 DL-CONNECT.DL-CONNECT.响响 应应( (SA,DA,ProSA,DA,Pro) ) DL-CONNECT.DL-

32、CONNECT.证证 实实( (SA,DA,ProSA,DA,Pro) ) SABME PDUSABME PDU UA PDUUA PDU 原语用来通知服务提供者采用某些动作或报告某原语用来通知服务提供者采用某些动作或报告某 个对等实体采取的某个动作。个对等实体采取的某个动作。 协议分层模型协议分层模型 3. 原语原语 协议分层模型协议分层模型 4. 协议协议 “你好你好” “几点？几点？” “3:00” “你好你好” time TCP 连接请求连接请求 TCP 连接响应连接响应 Get http:/ 协议分层模型协议分层模型 4. 协议协议 n实体实体 n协议协议 n通信内容通信内容 n通信

33、形式通信形式 n通信时间通信时间 n系统系统 n要素要素 n语法：数据格式、编码语法：数据格式、编码 和信号电平等。和信号电平等。 n语义：用于协调和差错语义：用于协调和差错 处理的控制信息。处理的控制信息。 n时序：传输速率匹配和时序：传输速率匹配和 先后顺序。先后顺序。 系统中能够收发信息和系统中能够收发信息和 处理信息的任何东西。处理信息的任何东西。 规则和约定。规则和约定。 包含一个或多个实体、在包含一个或多个实体、在 物理上明显区分的主体物理上明显区分的主体。 “网络中两个实体间控制数据通信的规定和约定的集合网络中两个实体间控制数据通信的规定和约定的集合” 协议分层模型协议分层模型

34、5. 协议与服务协议与服务 n服务服务(上下关系上下关系) n服务是各层向它的上层提供的一组原语服务是各层向它的上层提供的一组原语(操作操作) n服务定义了该层能代表它的用户完成的操作服务定义了该层能代表它的用户完成的操作 n服务只与两层之间的接口有关服务只与两层之间的接口有关 n协议协议(水平关系水平关系) n协议是一组规则协议是一组规则 n决定同层对等实体交换帧、包和报文的格式和意义决定同层对等实体交换帧、包和报文的格式和意义 n实体用协议来实现它们的服务定义实体用协议来实现它们的服务定义 服务和协议是服务和协议是 完全分离的完全分离的 协议分层模型协议分层模型 5. 协议与服务协议与服务

35、 协 议 交换原语交换原语 服 务 用 户 提 供 服 务 服 务 提 供 者 第 n 层 第 n + 1 层 服 务 用 户 SAPSAP 协议分层模型协议分层模型 6. 几种数据单元几种数据单元 nIDU(Interface Data Unit) nSDU(Service Data Unit) nPDU(Protocol Data Unit) nICI(Interface Control Information) nPCI(Protocol Control Information) 第第n+1层实体通过层实体通过 SAP传递给第传递给第n层层 实体的信息。实体的信息。 跨过网络传给对跨过网

36、络传给对 等实体然后交给等实体然后交给 上层的信息。上层的信息。 跨过网络传给对等跨过网络传给对等 实体的信息。实体的信息。 有助于下层完成有助于下层完成 任务的信息。任务的信息。 协议头协议头(header) 协议分层模型协议分层模型 6. 几种数据单元几种数据单元 n+1层层 n层层 n+1n+1 实体实体 n+1n+1 实体实体 n n 实体实体 n n 实体实体 H Hn-SDUn-SDUH H n-SAPn-SAP n-PDUn-PDU n-SAPn-SAP 用户用户A 用户用户B n+1 PDUn+1 PDUICIICI ICIICI n+1 PDUn+1 PDU n-SDUn-S

37、DU n+1 PDUn+1 PDU 总结：总结：n+1 PDUn SDU，n PDUn SDU+Header 协议分层模型协议分层模型 7. 数据在各层之间的传递过程数据在各层之间的传递过程 物理传输媒体物理传输媒体 1 2 3 4 5 AP1 1 2 3 4 5 AP2 应用程序数据 数据部分H5 数据部分H4 数据部分H3 数据部分H2 1010011比 特 流010111010 T2 首 部 尾 部 协议分层模型协议分层模型 8. OSI模型模型 1 1 物理层物理层 2 2 数据链路层数据链路层 3 3 网络层网络层 4 4 运输层运输层 5 5 会话层会话层 6 6 表示层表示层 7

38、 7 应用层应用层 透明地传送比特流 在链路上无差错地传送帧 提供网络上不同主机间通信 负责主机中2个进程间通信 建立、维持会话 为异种机通信提供公共语言 向应用程序提供服务，使 用户接入网络 协议分层模型协议分层模型 8. OSI模型模型 nOSI模型特点模型特点 n明确区分接口、服务、协议三个概念明确区分接口、服务、协议三个概念 n先有模型，后有协议先有模型，后有协议 n侧重于面向连接侧重于面向连接 n提出时间提出时间 n技术问题技术问题 n实现困难实现困难 协议分层模型协议分层模型 9. TCP/IP体系结构体系结构 HTTPSMTPDNSRTP TCPUDP IP 网际层 网络接口层

39、运输层 应用层 网络接口 1 网络接口 2网络接口 3 Everything over IP IP 可为各式各样的应用程序提供服务 IP over Everything IP 可应用到各式各样的网络上 协议分层模型协议分层模型 9. TCP/IP体系结构体系结构 nTCP/IP模型特点模型特点 n应用广泛应用广泛 n没有明确区分服务、接口、协议没有明确区分服务、接口、协议 n不通用，只适于不通用，只适于TCP/IP协议栈协议栈 n面向连接、无连接并重面向连接、无连接并重 n对网络接口层无具体定义，模型不完整对网络接口层无具体定义，模型不完整 协议分层模型协议分层模型 10. OSI与与TCP/

40、IP相比较相比较 1.3 1.3 现代通信网的分层结构现代通信网的分层结构 l 微观模型网络纵向分层微观模型网络纵向分层 l 宏观模型宏观模型 从功能的角度对网络进行垂直划分从功能的角度对网络进行垂直划分& &基于用户接入基于用户接入 网络实际的物理连接网络实际的物理连接 垂直观点的网络结构 水平观点的网络结构 1.4 1.4 通信业务通信业务 l 视音频业务视音频业务 l 数据通信业务数据通信业务 l 多媒体通信业务多媒体通信业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 点到点语音通信点到点语音通信 来电显示来电显示 三方通话三方通话

41、 转移呼叫转移呼叫 会议电话会议电话 传真传真 互联网拨号接入互联网拨号接入 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 被叫集中付费（被叫集中付费（800800） 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通

42、电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 被叫集中付费（被叫集中付费（800800） 虚拟专用网业务（虚拟专用网业务（600600） 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 被叫集中付费（被叫集中付费（800800） 虚拟专用网业务（虚拟专用网业务（600600） 通用个人通信（通用个人通信（700700） 视音频业务视音频业

43、务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 被叫集中付费（被叫集中付费（800800） 虚拟专用网业务（虚拟专用网业务（600600） 通用个人通信（通用个人通信（700700） 广域集中用户交换机广域集中用户交换机 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 被叫集中付费（被叫集中付费（

44、800800） 虚拟专用网业务（虚拟专用网业务（600600） 通用个人通信（通用个人通信（700700） 广域集中用户交换机广域集中用户交换机 电子投票电子投票 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 （1 1）普通电话业务普通电话业务 （2 2）智能网业务智能网业务 自动电话记账卡业务（自动电话记账卡业务（300300） 被叫集中付费（被叫集中付费（800800） 虚拟专用网业务（虚拟专用网业务（600600） 通用个人通信（通用个人通信（700700） 广域集中用户交换机广域集中用户交换机 电子投票电子投票 大众呼叫大众呼叫 视音频业务视音频业

45、务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 静噪抑制技术静噪抑制技术 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 静噪抑制技术静噪抑制技术 回

46、声抵消技术回声抵消技术 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 静噪抑制技术静噪抑制技术 回声抵消技术回声抵消技术 语音抖动处理技术语音抖动处理技术 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 静噪抑制技术静噪抑制技术 回声抵消技术回声抵消技术 语音抖动处理技术语音抖动处理技术 语音优先技术语音优先技术 视

47、音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 静噪抑制技术静噪抑制技术 回声抵消技术回声抵消技术 语音抖动处理技术语音抖动处理技术 语音优先技术语音优先技术 IPIP包分割技术包分割技术 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 语音压缩技术语音压缩技术 静噪抑制技术静噪抑制技术 回声抵消技术回声抵消技术 语音抖动处理技术语音抖动处理技术

48、 语音优先技术语音优先技术 IPIP包分割技术包分割技术 VoIPVoIP前向纠错技术前向纠错技术 视音频业务视音频业务 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 （2 2）IPIP电话的通话方式电话的通话方式 视音频业务视音频业务 PCPCPCPC 因特网因特网 PC PC 到到 PCPC 1. 1. 普通电话业务与智能网业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 （2 2）IPIP电话的通话方式电话的通话方式 视音频业务视音频业务

49、 PCPCPCPC PC PCPhonePhone 公用电话网公用电话网 IP IP 电话电话 网关网关 因特网因特网 PC PC 到普通电话机到普通电话机 2.2. IP IP电话电话 （1 1）IPIP电话的关键技术电话的关键技术 （2 2）IPIP电话的通话方式电话的通话方式 视音频业务视音频业务 PCPCPCPC PC PCPhonePhone Phone PhonePhonePhone 公用电话网公用电话网 IP IP 电话电话 网关网关 公用电话网公用电话网 IP IP 电话电话 网关网关 因特网因特网 普通电话机到普通电话机普通电话机到普通电话机 1. 1. 普通电话业务与智能网

50、业务普通电话业务与智能网业务 2.2. IP IP电话电话 3.3. 广播电视广播电视 4.4. 数字视频广播数字视频广播 5.5. 视频点播业务视频点播业务 视音频业务视音频业务 数据通信业务数据通信业务 1.1.DDNDDN业务业务 DDN节点 用户设备 接入单元 用户设备 接入单元 数据通信业务数据通信业务 1.1.DDNDDN业务业务 2.2.帧中继业务帧中继业务 帧中继 帧中继 例：端到端差错控制和逐段 链路差错控制方式比较 如图所示，终端TA、TB之间的通信通路经过了X、Y、Z 等若干 个网络交换结点，共有n段链路构成。假定各段链路的比特差 错率相同，令其BER为B，网络采用分组交

51、换方式，分组长度 为Lbit。假定差错控制采用ARQ方式，在使用端到端差错控制 和使用逐段链路差错控制这两种情况下，为正确传送一个分 组，链路上平均需要的业务量负荷R各为多少？并阐述计算结 果的实际意义 TATBXYZ 2222 1 2 逐段链路的差错控制 1 端到端的差错控制 例：端到端差错控制和逐段 链路差错控制方式比较 TATBXYZ 2222 1 2 逐段链路的差错控制 1 端到端的差错控制 在一段链路上，一个分组能够无差错成功传输的概率在一段链路上，一个分组能够无差错成功传输的概率P P为为 P=(1-B)P=(1-B)L L 端到端差错控制时 TATBXYZ 2222 1 2 逐段

52、链路的差错控制 1 端到端的差错控制 一个分组从一个分组从T TA A到到T TB B的通路上能被无差错传输的概率的通路上能被无差错传输的概率Q Q为：为： nLn BPQ)1 ( 端到端差错控制时 TATBXYZ 2222 1 2 逐段链路的差错控制 1 端到端的差错控制 若采用若采用ARQARQ机制，一个分组一次性成功传输的概率机制，一个分组一次性成功传输的概率0 0为：为： 0 0Q Q 一个分组经过一次重传能够成功的概率一个分组经过一次重传能够成功的概率1 1为：为： 1 1Q Q(1-Q)(1-Q) 端到端差错控制时 TATBXYZ 2222 1 2 逐段链路的差错控制 1 端到端的差错控制 一个分组经过一个分组经过k k次重传能够成功的概率次重传能够成功的概率k