数据通信技术介绍课件

1、基础数据网介绍1内容目录1、从话音通信到数据通信2、数据通信网的结构3、DDN网络技术4、帧中继技术5、ATM技术6、广东电信的基础数据网7、数据接入网8、宽带接入技术21、从话音通信到数据通信话音通信及PSTN网直连铜线方式一对一、短距离通过交换机多用户、区域覆盖公共交换电话网(PSTN)更多用户、全面覆盖PSTN31、从话音通信到数据通信最初的数据通信计算机和网络的产生带来了数据通信的需求最基本的实现计算机互连的方式MM串行口直连串行口通过MODEM连接4通过PSTN拨号连接实现数据通信PSTN网提供模拟话音连接，Modem将数字信号调制到话音频段上(300Hz-3400Hz)Modem必

2、须支持电话拨号功能覆盖面广，连接灵活速率低1、从话音通信到数据通信MMMPSTN51、从话音通信到数据通信数据网和数字连接数据通信的发展要求网络能提供稳定可靠、专线式、更高速率的数字连接专用的数据通信网可以提供全程的数字连接，采用专线Modem进行调制，可以利用更宽的频段，达到更高的速率MM数据网62、数据通信网的结构数据通信网在结构上可以分为三层：传输网数据业务网数据接入网数据业务网传输网数据接入网72、数据通信网的结构传输网采用基于光纤传输的SDH技术为数据业务网提供节点之间的传输电路，速率有2M，34M，155M，622M，2.5G，10G或者更高速率数据业务网由数据业务节点构成根据我国

3、的电信技术规范，数据业务网分为三级：国家骨干网、省骨干网、本地网82、数据通信网的结构国家骨干网省骨干网本地网92、数据通信网的结构数据接入网数据网中最靠近用户的一段，为用户提供数据业务的接入按接入技术可分为：铜线接入网、光纤接入网、无线接入网等按接入速率可分为：窄带接入网（2M以下）、宽带接入网（2M以上）103、DDN网络技术时隙的概念由于历史原因，64Kbps成为PSTN网和窄带数据网的基本处理单位在PSTN中，64Kbps代表一路电话；在窄带数据网中， 64Kbps称为一个时隙传输电路的基本单位E1（2M），由32个时隙组成（TS0-TS31），其中TS0用于帧同步0123415162

4、9303114113、DDN网络技术时分复用和解复用复用是在高速线路上同时传送多路数据的技术，解复用是它的逆过程时分复用是DDN的基本技术之一，它将时间划分为若干时间片，分配给不同的数据连接使用DDN中的时分复用主要是将多条连接按时隙的方式复用到E1中继上，解复用则是从E1上分解出多条DDN连接来123、DDN网络技术交叉连接技术DDN的另一个基本技术，它以时隙为单位，实现数据在不同的端口之间、E1中继之间的任意交叉。通常由专门的交叉连接模块来实现，是DDN节点的核心模块端口1端口2中继1中继2133、DDN网络技术DDN节点、DDN网络和DDN电路DDN节点必须具有以下一些基本模块：交叉连接

5、模块、中继模块、用户端口模块、时钟同步模块、管理模块、电源模块等多个DDN节点通过中继电路（一般是E1）连接起来，就构成了DDN网络DDN电路是两个用户端口之间，通过DDN节点的交叉连接和复用，所建立起来的一条具有一定带宽的数字连接143、DDN网络技术DDN业务速率高速DDN业务：N*64Kbps(2N32)业务，如256Kbps、512Kbps、1984Kbps等中低速业务：64Kbps、128Kbps子速率业务：64Kbps以下的DDN业务，如2400bps、9600bps、19.2Kbps等由于DDN是基于64Kbps时隙的，提供子速率业务时必须有子速率处理模块，实现子速率到时隙的封装

6、和拆装，以及子速率交叉等功能153、DDN网络技术DDN接入方式NTU/DTU接入最常用的接入方式，支持128Kbps及以下的所有速率，可提供V.24或V.35接口DTUUV.24/V.35163、DDN网络技术Modem接入低速Modem：支持64Kbps以下速率，V.24接口高速Modem：支持N*64kbps（128、256、512、1024、1984Kbps），V.35接口ModemV.24ModemV.35Modem PoolV.24V.35173、DDN网络技术用户节点接入将小容量DDN节点直接放到用户机房内，提供多个V.24/V.35连接用户节点和网络节点之间通常采用光端机和光纤

7、提供1个或多个E1连接光端机光端机V.24/V.35E1E1183、DDN网络技术DDN的特点点对点物理电路连接绝对保证带宽和时延不涉及链路层协议，连接简单可靠不足之处：多条电路连接时，需要大量的网络设备不支持带宽统计复用，带宽利用率低不支持突发业务193、DDN网络技术DDN设备我省现有的DDN节点设备有：Alcatel（原Newbridge）的36XX系列产品（3645、3600、3630）GDC设备（TMS）NET设备其它小容量MUX设备（ASCOM的AM70、LOOP的AM3420）204、帧中继技术网络分层结构介绍OSI网络参考模型，将网络分为7层结构DDN处于第一层帧中继和ATM位

8、于第二层和部分第三层IP位于第三层应用层表示层会话层传送层网络层数据链路层物理层高层低层214、帧中继技术帧的概念为什么要定义帧？帧是一种数据封装格式，定义帧是为了能建立第二层的数据链路，从而让多条数据链路共存于一条物理连接帧机构中具有地址字段，可以区分属于不同数据链路的帧224、帧中继技术帧中继的帧结构F：帧头/帧尾标识，1字节（01111110）A：地址字段，2-4字节，包含DLCI（数据链路连接标识）I：信息字段，用于包含用户数据，最长可达1600字节FCS：帧校验系列，2字节，用于对A和I字段进行检错FAIFCSF234、帧中继技术DLCI交换和虚电路帧经过帧中继交换机时，必须根据其D

9、LCI进行交换，从一个端口进入另外一个端口，其DLCI也发生改变-称为DLCI交换在帧中继网络中，两个端口之间通过1次或多次DLCI交换建立起来的数据链路连接，称为帧中继虚电路，包括永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC）两种244、帧中继技术DLCI交换和虚电路示意1228256254、帧中继技术帧中继节点和帧中继网络帧中继节点必须具备以下功能：用户接入接口、中继接口、DLCI交换、带宽监视和管理、拥塞管理、信令处理等多个帧中继节点通过中继电路（E1、E3）连接起来，就构成了传统的帧中继网络264、帧中继技术帧中继的带宽管理帧中继技术实现了带宽的统计复用和动态分配，在某些用户不传送数据时，

10、允许其他用户占用其带宽资源，从而允许一定的突发业务量通过为用户分配带宽控制参数，对每条虚电路上传送的用户信息进行监视和控制，实施带宽管理274、帧中继技术帧中继连接的业务参数物理接口速率(64Kbps、N*64Kbps、2Mbps)带宽控制参数：Tc、Bc、BeTc为监视和控制的时间间隔当Tc时间内接收的用户数据量Bc，不进行控制当用户数据量超过Bc但Bc+Be，对超出Bc的帧，视网络能力进行传送或丢弃处理当用户数据量超过Bc+Be，将超出范围的帧丢弃承诺信息速率CIR（=Bc/Tc）284、帧中继技术帧中继接入方式DTU/NTU接入：支持64Kbps、128Kbps两种物理接入速率，V.35

11、接口Modem接入：N*64Kbps（从64K到1984K），V.35接口其他接入：当要求2Mbps或更高速率时，可采用HDSL或光纤等接入方式注：用户端设备必须支持帧中继协议才能接入帧中继网294、帧中继技术帧中继与DDN比较帧中继支持点对多点的网络结构，而DDN只支持点对点结构帧中继支持带宽统计复用，比DDN更经济帧中继支持一定的突发流量，而DDN只支持固定速率由于帧中继采用存储转发机制，时延比DDN要大，实时性没有DDN好帧中继技术和用户端设备比DDN要复杂304、帧中继技术因此，对实时性要求高的业务必须采用DDN，而其他业务应综合考虑各种因素来选择帧中继的不足帧中继接口的速率最大为34

12、Mbps，不能提供更高速率的接口虽然实现了带宽的统计复用，但是没有保证QoS的机制，不能支持多种业务的接入314、帧中继技术帧中继设备我省现有的帧中继设备有：36170，3600TNX1100，ACP50325、ATM技术ATM的产生80年代，电信开始寻求一种宽带的、独立于业务的网络，它能提供更高速率的接口，能适应从低速到高速各种业务的传送和交换异步传送模式（Asynchronous Transfer Mode：ATM)于80年代中后期产生，概括地说，它是一种基于信元的“快速的固定长度短分组交换技术”335、ATM技术ATM信元ATM采用53字节固定长度、固定格式的信元作为基本传送单元，可以实

13、现快速的交换53字节中，前面5个字节是信头，包含地址标识等信息，后面48字节是信息域，用于传送用户数据信头中，最重要的是VPI(Virtual Path Identifier)和VCI(Virtual Channel Identifier)，VPI/VCI的作用与帧中继中的DLCI类似345、ATM技术有两种信头格式，分别用于用户网络接口UNI和网络节点接口NNIGFCVPIVPIVCIVCIHECVCIPTICLPbit7bit0byte1byte2byte3byte4byte5UNI信元信头格式VPIVPIVCIVCIHECVCIPTICLPbit7bit0byte1byte2byte3b

14、yte4byte5NNI信元信头格式355、ATM技术VPI/VCI交换和ATM虚电路ATM用一对VPI/VCI参数来标识一条ATM虚电路，ATM节点可以对VPI/VCI进行交换从而实现ATM虚电路连接（VCC）16/116/220/1365、ATM技术ATM的流量管理流量管理参数PCR(Peak Cell Rate)-峰值信元速率，表示用户允许发送信元的最大速率SCR(Sustain Cell Rate)-维持信元速率，表示用户发送信元的平均速率，类似帧中继的CIRMBS(Maximum Burst Size)-最大突发尺寸，表示用户不间断地以PCR发送信元的时长网络根据以上参数为虚电路预留

15、带宽资源，并进行流量监视和管理375、ATM技术ATM支持的业务种类（QoS）CBR(Constant Bit Rate)-固定比特率业务，如DDN电路仿真、话音rt-VBR(real-time Variant Bit Rate)-实时的可变比特率业务，如压缩的实时视频图象业务nrt-VBR(non real-time Variant Bit Rate)-非实时的可变比特率业务，如帧中继连接业务、LAN互连业务385、ATM技术ABR(Available Bit Rate)-可用比特率业务，如TCP/IP应用UBR(Unspecified Bit Rate)-未定义的比特率业务，指由用户自己定

16、义的，不保证任何服务质量的业务395、ATM技术ATM的特点支持带宽的动态统计复用采用固定长度的信元结构，从而实现了快速的硬件交换提供服务质量（QoS）保证，从而能支持多种业务具有先进的流量管理和拥塞控制机制405、ATM技术ATM的不足“信元税”问题，带宽的有效利用率低完善的流量管理机制要求进行复杂的处理，使ATM难于提供更高的接口速率（2.5Gbps以上）服务质量保证和流量管理机制需要复杂的硬件和软件来支持，使得ATM的成本很高近2年来，电信业和网络业内一直存在ATM和IP两种发展方向的争论41基础数据网-概况分组网我省分组网始建于1993年，到1997年基本形成现有规模是一个基于X.25

17、分组交换技术的网络采用Nortel公司的产品，包括Passport、DPN100、RM、AM等设备型号主要提供X.25和低速帧中继等业务现有14328 个端口， 4058 个用户42基础数据网-概况（2）DDN/FR网DDN网始建于1994年，FR/ATM网始建于1998年，1999年开始逐渐并网在全省所有地市都建设了DDN和帧中继网， DDN节点已经分布到全省95%以上的乡镇，FR/ATM节点已经分布到主要乡镇基于时分复用、交叉连接、帧中继、ATM等技术，是一个以ATM为统一平台，承载多种业务的网络436、基础数据网-概况（3）现有约10万个用户端口，5.2万DDN用户，13404帧中继用户

18、主要采用以下几种设备NewBridge公司的3645、3600、3630GDC公司的TMS、OCMNET公司的PANAVUE、INDXNewBridge公司的36170Fore公司的TNX44DDN/FR网省骨干网结构广州深圳汕头江门梅州潮州潮阳揭阳惠州东莞肇庆云浮阳江茂名中山珠海湛江清远韶关河源佛山南海顺德36170TNX110045网络的定位和发展分组网DDN和帧中继相继推出后，分组业务的需求逐渐下降，分组网从1997年开始基本维持现状在提供X.25分组业务的同时，通过分组网提供低速帧中继业务，充分利用现有网络资源46网络的定位和发展（2）DDN网DDN业务已经从高速发展期进入稳定发展期DDN网已有较大的覆盖面，而且端口实际利用率较低，网络存在的不足主要在于汇接层的处理能力和中继能力，以及