网络通信技术基础

周鑫56249网络通信技术基础2007-2-8课程目标学习完此课程，您应能：了解区别语音及数据业务的流量特征理解共享资源系统的两个基本原理掌握较静态、动态复用技术的特点理解按照业务需求选择通信技术、架构网络Page2内容介绍网络通信技术理论基础链路通信技术子网通信技术未来网络的架构及实现技术Page3通信网络的业务需求BTSPSTN接入设备DSLAMLAN3GNodeBNGN通信网中存在着各类资源，其中最重要的是信道带宽资源，如何采用合适通信技术以对入网数据在信道中进行有效、可靠的传输与交换。SDHSDHSDHSDHSDHSDHSDHSDHPage4通信网络的业务需求BTSPSTN接入设备DSLAMLAN3GNodeBNGN通信网中存在着各类资源，其中最重要的是信道带宽资源，如何采用合适通信技术以对入网数据在信道中进行有效、可靠的传输与交换。Page5通信网络的业务需求BTSPSTN接入设备DSLAMLAN3GNodeBNGN通信网中存在着各类资源，其中最重要的是信道带宽资源，如何采用合适通信技术以对入网数据在信道中进行有效、可靠的传输与交换。传送网络

？Page6通信网络的业务需求BTSPSTN接入设备DSLAMLAN3GNodeBNGN通信网中存在着各类资源，其中最重要的是信道带宽资源，如何采用合适通信技术以对入网数据在信道中进行有效、可靠的传输与交换。宽带综合传送网络语音业务数据业务综合业务Page7通信网的业务分析通信网内被操作的最基本动态实体，就是“数据”，体现为比特流或是报文。通信的对象语音业务：以人为受体；数据业务：以机器为受体。传送的过程语音业务：体现为比特流；数据业务：体现为报文或是分组。思考：我们的生活中，有哪些通信网络，并简单描述它的1~2个特点。Page8业务的流量特征计算机数据业务：在时间上是“间歇”式的，在需求量上是“突发”式的。业务类别平均率峰值率PCM话音业务20Kb/s64kb/s数据网络计算机→计算机100Kb/s1000Kb/s远程访问1Kb/s128Kb/s小型城域网50Mb/s300Mb/s若提供大容量资源让其完全占用，极不经济；若只提供小容量系统，则在它们有峰值需求的时候却不能满足。一种典型的用户需求表现为稀疏的访问次数，但每次访问却要求获得对通信处理能力的高速度要求。由测量表明，从终端到主机的通信线路平均使用时间不超过5%，用户业务体现为高的突发峰值率和的平均数据率，这样的话：语音业务：流量均衡、带宽需求小、实时要求高（时延要求小于200ms）。

PSTN网络：一路PCM话音业务的速率为64Kb/s，实时传送；GSM网络：一路RPE-LTP(或CELP)话音业务的速率为13Kb/s，实时传送；Page9共享资源系统的传送模型在介绍数据流量特征之后，我们以一个共享资源的多业务传送系统为例，我们可以应用某些方案去调度信道资源以完成数据的传送，图1是其中的两种方案：图1-(a)：把总资源分成m个单独的个体资源，划归给m个用户各自专用，构成m个专用资源系统；图1-(b)：所有个体资源都集中起来，只要有任一个用户请求资源，就可以分配空闲的资源归它使用。从资源被分割的程度上：我们称图1-(a)为复杂系统，图1-(b)为简单系统。λ1C1数据流的平均流量为λ，链路的容量为Cλ2C2λmCm图1共享资源系统的传送模型（a）……λC（b）λ=∑i=1λimC=∑i=1CimPage10共享资源系系统传送模模型分析λ1C1数据流的平均流量为λ，链路的容量为Cλ2C2λmCm图1共享资源系统的传送模型（a）……λC（b）λ=∑i=1λimC=∑i=1Cim图1-(a)复杂系统优点：用户户的数据在在各自的专专用小系统中传送，，资源有保保证，可以以达到满意的服务质质量等级。。缺点：资源源浪费，①即使在某个个用户空闲期间，，它仍占据据着分配给给它的那部分资源；；②若某一用户户的瞬间需需求量超过其所所占资源的的容量时，，无法满足需求；经经济效益较较低。图1-(b)简单系统优点：大的的资源容量量（虽然总总容量不变）能更更好的满足足用户在某某个短时间内的大大业务需求求；同时意意味着系统将以更更高的速度度提供服务务，缩短用户请求求的服务时时间。缺点：用户户对资源存存在竞争的的情况，服务质质量难以实实现；Page11共享资源的的两个基本本原理一、大数定定律lim}∑k=0ξKnn=∞ρ{1n-a<ε=1数据通信中中，通信流流量是波动动的，例如如，视频流流的峰值速速率可以比比它的平均均速率高出出10倍，为防止止数据丢失，网络络节点要能能给每个流流分配的带带宽等于这这个流的峰峰值速率，，但这种分分配资源利利用率极低低，网络可可以考虑某某些方法来来减少分配配给每一条条连接的带带宽。基于这样的的事实：不不同信道的的通信流量量，其流量量波动是独独立分布，，当一个信信道速率大大于平均值值时另一个个信道的速速率却可能能小于平均均值，所以以，许多信信道速率的的重叠将更更接近期平平均值。理论上上，根根据大大数定定律：：设ξ1，ξ2，…是一相相互独独立同同分布布的数数学期期望为为a的随机机变量量序列列，则则当变变量数数n->∞∞时，，它它们们的的算算术术平平均均值值以以等等于于1的概率落在在客观真值值a的任意小的的邻域内。。大数定律应用用到资源共享享系统的表述述：如果所有有用户对资源源的需求是相相互独立的、、同分布的随随机需求，则则当用户数n→∞时，它们对资资源的总合平平均需求非常常接近于每个个用户的平均均需求的算术术和。Page12共享资源的两两个基本原理理一、大数定律律（续）结论1：在系统资源源总容量相同同的情况下，，简单系统优优于复杂系统统也就是说：虽虽然每个用户户对于资源的的需求在时间间上是间歇式式的，在量上上突发式的，，但如果我们们将各用户对对资源的需求求进行集中的的调度，整体体上将平滑对对资源的需求求，提升了网网络资源利用用率，可以更更小的带宽满满足客户的需需求。举例（投掷硬硬币）：投掷掷1000次硬币，出现现约500正面，出现600次以上正面的的概率非常小小，约为10-10.同样的，若某某共享通道存存在1000个数据源，每每一个有一半半的时间不发发送信息，另另一半的时间间以速率a传输，那么总总速率很少超超过600a（概率小于10-10）思考：若某住宅小区有1000条VBR业务，峰值速率为10Mbps，平均速率为2Mbps，若分别用简单系统、复杂系统实现，上行带宽各需占用多少？Page13共享资源的两两个基本原理理二、规模经济济性通信网络与经经济规模有密密切的关系，，大规模网络络有两点优势势例如：若将一一个数据通信信子网中所有有链路容量加加倍，同时也也使入网的业业务量加倍（（从而保持子子网内业务强强度不变），，则由排队理理论不难证明明，这时对用用户报文的平平均迟延将缩缩短一倍。结论2：在业务强度度相同的情况况下，较大型型系统优于较较小型系统。。资源总容量和和用户的需求求量同时都按按比例增加时时，在一定范范围内，系统统规模愈大，，系统的性能能愈好。网络上用户的的平均费用随随着网络规模模增大而减少少（1）光纤通信、、传输连接的的费用增长比比自身的容量量和速度的增增长要慢；（2）网络运维费费用并不会随随网络规格的的变化而有太太大的波动。。Page14共享资源的两两个基本原理理二、规模经济济性（续）要体现规模经经济性，必须须吸引更多的的客户，高性性能网络应支支持多业务应应用，网络要要能够以高速速率、低延迟迟来传送用户户的数据。举例：性能提提升对于单用户的的2M速率网络，用用户所允许峰峰值速率为2M，若要传送1518字节的报文，，传送时延为为：6.07ms。对于50个用户组成的的共享资源100M速率网络，用用户所允许的的峰值速率为为100M，若要传送1518字节的报文，，传送时延为为：0.12ms，考虑到共享享系统的排队队时间（典型型值为4个报文），时时延为0.48ms。当若干个独立立的网络互连连，对用户而而言，网络的的重要性增加加了，因为人人数多了就意意味着可以和和更多的人交交流，另一方方面网络合并并的规模经济济效应，这两两点形成了正正馈，促时了了网络的指数数增长，最典典型的例子是是Internet。Page15问题Q1:简单系统统和复杂杂系统分分别有何何优缺点点？Q2:请简单单描述述一下下大数数定律律和规规模经经济性性的基基本概概念？？Page16本节我我们主主要学学习了了：通信网网络的的基本本业务务需求求通信网网的业业务分分析和和业务的的流量量特征征共享资资源系系统的的传送送模型型共享资资源系系统的的两个个基本本原理理小结Page17内容介介绍网络通通信技技术理理论基基础链路通通信技技术子网通通信技技术未来网网络的的架构构及实实现技技术Page18常见网网络通通信技技术在网络络通信信中，，广泛泛采用用多个个通信信实体体共用用一条条公共共信道道的方方法实实现同同时多多对实实体间间的通通信，，主要要的公公共信信道多多址通通信技技术有有：公共信信道复复用技技术：：将传输输信道道在频频率域域时间间域上上进行行分割割，形形成若若干个个相互互独立立的子子信道道，每每一子子信道道单独独传输输一路路数据据信号号。随机多多址接接入技技术：网络络结点点在一一定的的限度度内独独立随随机地地以信信道总总带宽宽所允允许的的最高高速率率发送送和接接收报报文。。思考：：SDH、波分分、ATM、以太太网分分别是是属于于哪种种复用用技术术？公共信道多址通信同步时分复用：每条子信道被固定地分配时隙（静态）统计时分复用：根据数据源对信道带宽的实际需求，动态地分配时隙的数目。（动态）随机多址接入：ALOHA、CSMA/CD（动态）频分复用：在频率域上对信道总带宽进行固定划分（静态）多路复用Page19同步时时分复复用（（一））在发送端，，将多路数数据分段在在一系列等等宽的时隙隙内，通过过复合电路路将数据按按序交错在在一起发送送到线路传传输；在目的端，，通过同步步定时扫描描电路，将将时隙序列列中的各路路数据分离离开来。ABCD第1帧第2帧T1T2T3复用线路TDMPage20同步时分复复用（二））ABCD第1帧第2帧T1T2T3复用线路收发两端需需要同步工工作，要求求有良好的的同步系统统；设备内部各各复用电路路部件基本本通用，易易实现高速速传送；适宜用于流流量稳定的的实时网络络；由于通信的的间歇性，，势必存在在一些空闲闲时隙，带带宽利用率率不高；TDM思考：若上上图反映的的是PCM系统的结构构，请简述述其工作框框图。Page21同步时分复复用（三））技术应用：：SDH问题：SDH的接口速率率（155M/622M/2.5G/10G）远高于大大多数宽带带数据网络络（DDN2M/10M/100M），为为什么么却定定位在在窄带带网络络传送送中。。SDH：是一一整套套可进进行同同步数数字传传输、、复用用和交交叉连连接的的标准准化数数字信信号的的等级级结构构。STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注：以2Mb/s为例SPIRSTTTFMSPMSTMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口SEMFMCFQ接口F接口D4—D12D1—D3外同步HOAHOILOIwLJKMSETSSETPI字节间间插方方式复复用，，低速速信号号在高高速信信号的的帧中中的位位置是是固定定的、、可预预见的的，，这样样易实实现高高速大大容量量的光光纤通通信系系统。基本传传输模模块（（STM-1）可以以容纳纳PDH的三个个数字字信号号系列列和其其它体体制的的数字字信号号系列列－－－ATM、FDDI、DQDB等接入业业务以以2M的实时时传送送为主主；Page22统计时时分复复用（（一））ABCD第1帧第2帧T1T2T3复用线线路统计时时分复复用：：又称称异步步时分分复用用，根根据数数据源源对信信道带带宽的的实际际需求求，动动态地地分配配时隙隙的数数目。。Page23统计时时分复复用（（二））ABCD第1帧第2帧T1T2T3复用线线路节省信信道资资源，，允许许接入入更多多的数数据源源复用帧帧的时时隙与与数据据源的的对应应关系系不会会固定定不变变，为为了使使复用用数据据源能能在接接收端端正确确地被被分离离出来来，每每个时时隙必必须附附加地地址域域Page24统计时时分复复用（（三））技术应应用：：ATMATM（异步步转移移模式式）：：是一一种定定长信信元的的统计计复用用技术术，地地址域域采用用VPI和VCI进行标标识。。面向连连接的的多速速率的的快速速分组组交换换，支支持多多业务务应用用；在保证业业务质量量要求的的前提下下,业务间动动态地分分配带宽宽，以达达到最佳佳的资源源利用率率；对实时业务提提供完全的QoS保证虚通路（VC）ATM物理连接虚通路连接（VCC）STM-1

STM-4虚通道（VP）虚通道（VP）虚通路连接(VCC)虚通道连接(VPC)VP

交换VC

交换VC

交换NNINNIVPI=2

VCI=44VPI=1

VCI=1VPI=26

VCI=44VPI=20

VCI=30UNIUNIPage25随机多址接入入（一）ABCD信道MA2重发重发MA1MA1MA2MC1MC1MC1MD1MD1MB1MB1ttttt碰撞数据业务具有有很明显的突突发性和间歇歇性，在业务务量和发送速速率上都有很很高峰值/平均比率，即即每个网络结结点绝大部分分时间不产生生报文，一旦旦出现报文要要求传送，立立即以信道的的总带宽所允允许的最高速速率突发发送送出去。Page26随机多址接入入（二）思考：CSMA/CD在减少发送冲冲突方面所采采取的控制策策略。碰撞ABCD信道MA1MA2MA2重发重发MA1MD1MC1MC1MC1MD1ttttt各独立节点随随机地使用信信道是会出现现报文冲突，，只要不同节节点发送的报报文在时间上上有一个比特特以上的重叠叠，就会使被被重叠整个报报文出错。改进方案：信信道监测、随随机退避延时时、碰撞检测测、报文分组组Page27随机多址接入入（三）以太网广泛应应用于局域网网，尤其是在在数据流量不不均匀的计算算机网络中；；存储/转发、分组交交换；通过MAC址址实现二层层交换；半双工时采用用CSMA/CD访问机制；PCAPCBHUBLANswitch技术应用：以太网HostYHostZResponseExample1:DestinationlocalBroadcastHostZMAC?HostZHostYMACHostZMACPage28问题Q1:请简述同步时时分复用和统统计时分复用用的区别？Q2:CSMA/CD在减少发送冲冲突方面所采采取的控制策策略？Page29本节我们主要要学习了：主要的公共信信道多址通信信技术分类同步时时分复复用技技术的的基本本概念念统计时时分复复用技技术的的基本本概念念随机多多址接接入技技术的的基本本概念念小结Page30内容介介绍网络通通信技技术理理论基基础链路通通信技技术子网通通信技技术未来网网络的的架构构及实实现技技术Page31子网通通信通信子子网是是由若若干网网络结结点和和链路路按某某种拓拓扑形形式互互连起起来的的网络络，能能为所所有的的进网网数据据流提提供从从源结结点到到宿结结点的的通路路，而而实现现这种种数据据通路路的技技术就就称为为“数数据交交换技技术””，通通信子子网以以交换换和传传输数数据为为目的的。数据交换技术存储/转发式交换：网络结点先将途经的数据流按传输单元接收并存储下来，然后选择一条合适的链路将它转发出去。线路交换：网络结点内部完成对通信线路的连通，为数据流提供专用的传输通路存储/转发式式交换换根据据交换换的数数据单单元不不同，，又分分为报文交换（messageswitching）和分组交换换（packetswitching）数据交换换方式按按网络结结点对途途经的数数据流所所实施的的转接方方法不同同来分类类：Page32线路交换换线路交换换在入网网数据流流的源端端与宿端端之间建建立起一一条直通通线路,通信过程程包括三三个阶段段：（1）线路建建立阶段段（2）数据传传输阶段段（3）线路折折除阶段段A站与B站在数据据传输期期间，通通信子网网各结点点始终保保持线路路连结，，不对数数据流的的速率和和形式作作任何解解释、变变换和存存储等处处理，完完全直通通的透明明传输。。线路交换换方式下下的信道道利用率率是很低低的，因因为通路路上所有有链路在在通信建建立期间间都被占占用，在在性能方方面，除除线路的的传输时时延外，，没有其其它附加加时延，，因此适适于连结结时间长长、批量量大的实实时数据据传输。。对于需需要长期期连结的的站之间间可使固固定连结结，这时时不存在在呼叫建建立和拆拆除线路路这两个个阶段。。25AB1463Page33报文交换换报文交换换不要求求在源端端与宿之之间建立立一条专专用数据据通路，，每个结结点是先先将报文文完整地地接收并并存储下下来，然然后选择择合适的的链路转转发到下下一结点点，报文文是按接接力方式式传送的的，通信信的双方方事先并并不确知知报文所所要经过过的传输输通路。。一个结点点对于一一份报文文所造成成的时延延包括转发报文文传送时时间存储处理理时间排队时间间报文交换换的特点点：不要求每每条链路路的数据据速率相相同；传输的差差错控制制各条链链路上进进行，不不必由终终端设备备介入；；任何时刻一份份报文只占用用一条链路的的资源；25AB1463Page34分组交换分组交换（亦亦称“包交换换”）与报文文交换同属于于存储/转发式交换，，其差别在于于参与交换的的数据单元的的长度不同，，分组交换会会首先将报文文按规定长度度划分成若干干分组，每个个分组都上附附上地址及其其它信息。分组交换的通通信方式可以以采用与报文文交换相同的的转发方式，，也可以采用用类似前述的的线路交换方方式，即虚线线路分组交换换：通过类似似于呼叫的过过程建立一条条通往目的站站的逻辑通路路，并对分组组数据分配一一个“逻辑信信道”标识号号，以保证所所有分组能沿沿着同一条通通路传输到目目的地。分组交换的优优点减少存储/转发时延；节省存储空间间；减少传送的出出错概率；25AB1463虚线路分组交交换与线路交交换的区分：：网络结点仍仍是存储/转发过程，虚虚线路标识号号只是逻辑信信道，不是专专用的物理线线路，信道资资源是共享的的。Page35分组交换与电电路交换的不不同特征每当建立新的的连接或是拆拆除旧的连接接时，电路交交换机的配置置就要改变。。每当新的分分组到达时，，分组交换机机必须做出转转发的决定。。由于电路交交换呼叫的持持续时间为几几分钟，而新新分组到达只只是几微秒，，这个差别很很大程度上影影响了交换机机的设计和性性能。电路交换：当当处于连接建建立阶段时，，网络为所允允许的呼叫分分配一条贯穿穿网络的路由由，并为沿该该路由的每条条链路分配一一条空闲电路路，由于是端端到端的有固固定带宽的连连接，交换机机内部不需要要缓冲区。分组交换：首首先，从同一一个输入链路路连续到达的的两个分组的的目标可能是是不同的输出出链路，在分分组交换机中中的转发决定定会随着每个个分组的到达达而改变；其其次，控制器器必须检查流流入的每个分分组，以获得得目的地址标标识符或是虚虚电路标识符符；第三，控控制器必须决决定该分组的的输出链路和和分组可能的的新头部，第第四，一个流流入的分组可可能会被复制制发往多个输输出端口(如组播应用程程序)。最后，分组组交换在一个个很短的时间间可能会有超超过链路带宽宽的分组通过过相同的输出出链路，必须须有缓冲区来来保存分组；；Page36分组交换网的的流控技术流量控制简称称“流控”，，是协调链路路两端的发送送/接收端口之间间的数据流量量，以保证双双方的数据吞吞吐量达到平平衡的一种技技术。在不同的层次次上，各种流流控协议独立立地按照各自自的机理发生生控制作用，，下图示出流流控协议的层层次关系：接下来我们讨讨论几种流控控技术ASIJDA传送层源点－宿点流控链路层流控接入层Page37流控技术停等式流控：：Stop-and-Wait应用于短距离离的链路上1、XON/XOFF开关式流控2、协议式流控控接收端发送端

DATA(0)

DATA(0)

ACK(0)

ACK(0)

DATA(1)

DATA(1)

ACK(1)…时间空间tptfts发送端将欲传传输的数据分分组装配并给给予编号，发发送一个数据据帧后便主动动停顿，等待待接收端回送送的表示认可可的响应帧（（ACK），一旦收到到认可帧，就就可发下一个个帧。XON：“请继续发发送”XOFF：“请停止发发送”XON/XOFF控制字符的发发送权利在接接收端，它对对发送施行开开关式控制接收数据缓冲区上限下限PTR指针Page38流控技术滑窗式流控技技术：SlidingWindow停等式流控的的不足：发送送站一次只允允许发送一个个数据帧，然然后就得等待待对方的认可可，链路利用用率低改进目标：允许发送站一一次能连续发发送多个数据据帧，使一次次连续发送数数据的时间大大于等待认可可的时间。滑窗式流控原原理：发送端端存有一个允允许连续发送送的帧序号集集和即将发送送帧号变量NS；在接收端存存有一个允许许连续接收的的数据帧序号号集和当前期期望接收的帧帧序号NR。上述两个序序号集分别称称为发送窗口口和接收窗口口，窗口的大大小以上限值值和下限值为为界。接收窗口123上限下限NR发送窗口123上限下限45NSPage39流控技术滑窗式流控技技术（SlidingWindow）：以TCP为例接收端7发送端123WS=3NS=1WR=3NR=1231234NR=4456456

ACK(3)认可1,2，3，三帧6NR=6

ACK(5)认可4,5，两帧788NS=4NS=7WS=0NS=4WS=0NS=71接收端已收到4、5、6帧，假设处理速度下降人，企图限制输入数据量，做法是发送一个NR＝6的认可帧，只认可4、5两帧此时发送端只允许发送2帧

ACK(2)

ACK(1)

ACK(4)Page40流控技术停等式与滑窗窗比较（a）停等式（b）滑窗式Page41流控技术基于速率的流流量控制当光纤容量被被少量的源利利用时，滑窗窗控制并不适适用，因为：：在目的地能给给源发出某种种拥塞正在发发生的信号，，当这种目的的地发出的分分组应答到达达了源节点时时，很多分组组已被传送，，这时对于源源对降低它的的传输速率可可能太迟了；；滑窗使得建立立双路连接来来传递应答成成为必要，这这也使得网络络的操作复杂杂化；为了避免这些些问题，我们们可以使用基基于速率的拥拥塞控制。这这种基于速率率的拥塞控制制并不限制网网络中每个源源发出的分组组的数量，而而是限制了源源传输分组的的平均速率。。应用一：对对于Internet，基于速率率的流量控控制能在UDP中实现，接接收器给源源发送消息息，指定期期望的分组组发送速率率，这个源源通过计算算和控制分分组间隔时时间来实现现这个速率率。分组到到达的比较较晚，接收收器发送一一个经修正正的较小速速率，如果果分组正常常到达，接接收器就要要求正常速速率或是线线性增加。。应用二：漏漏桶控制器器，它也是是基于速率率的拥塞控控制，推荐荐用于ATM网络中。Page42问题Q1:请简述虚线线路分组交交换与线路路交换的区区别？Q2:请简述分组交换与与电路交换换的不同特特征？Q3:请简述各种种流控技术术的基本原原理？Page43本节我们主主要学习了了：数据交换技技术流控技术的的基本原理理小结Page44内容介绍网络通信技技术理论基基础链路通信技技术子网通信技技术未来网络的的架构及实实现技术Page45高性能网络：：能够支持多多种网络应用用并具有可扩扩展性的通信信网络网络的5个性质：异构性－－处处理各种各样样的传送和终终端技术以及及应用的能力力；(PSTN、Internet、CATV、Wi-Fi、LAN)服务务质质量量－－－－在在网网络络和和终终端端设设备备内内预预留留资资源源的的能能力力，，确确保保满满足足某某些些可可以以预预期期和和预预料料得得到到的的性性能能指指标标；；移动动性性－－－－提提供供网网络络移移动动访访问问点点的的能能力力；；可扩扩展展性性－－－－适适应应将将来来各各种种新新应应用用和和用用户户的的需需要要，，体体系系结结构构必必须须能能适适应应新新技技术术和和应应用用；；安全全性性和和可可靠靠性性－－－－包包括括保保证证用用户户通通信信不不被被截截取取以以及及确确保保网网络络服服务务的的高高效效性性的的能能力力；；讨论：您心中中的未来通信信网络应是怎怎样的？衡量量的参数，采采用的技术？？未来网络的架架构及实现技技术Page46高性能网络：：能够支持多多种网络应用用并具有可扩扩展性的通信信网络技术指标：1、带宽；2、时延及时延延抖动；3、分组出错率率；Qos：1、服务优先级级；2、队列；3、拥塞控制；；4、资源预留协协议(RSVP)带宽：简单看看来，如果可可能建造一个个非常快的网网络，性能问问题就不存在在了。路由转发协议议：可以根据据应用需求的的不同来对各各分组进行标标号或者根据据有可能进行行的预先计算算出的路由来来对各个分组组标号，而不不单是根据目目的地址来处处理分组；未来来网网络络的的架架构构及及实实现现技技术术Page4721C网络络架架构构企业业总总部部分支支机机构构CGCGPublicWLANNTE驻地地用用户户ADSL移动动通通讯讯无线线局局域域(WLAN)移动动(MOLO)数据据中中心心CGWiFi/EthernetGE/G.703CuFibreFibreADSLSDSLFibreGE/FCPISCSI/ESCONLANLANLANLANBluetooth/WiFi/EthernetCu&FibreWiFi/EthernetGE/G.703CGNTEFibreFibreFibreNTENTE包交交换换核核心心(Optical/OEODWDM&MPLSVPN)其它它电电信信业业者者互连连网网GSM/GPRS/3GNetwork固定电电话网网SDH/GFPRPRGEPEINDWDM多媒体体内容容主站站Page4821C网络架架构企业总总部分支机机构CGCGPublicWLANNTE驻地用用户ADSL移动通通讯无线局局域(WLAN)移动(MOLO)数据中中心CGWiFi/EthernetGE/G.703CuFibreFibreADSLSDSLFibreGE/FCPISCSI/ESCONLANLANLANLANBluetooth/WiFi/EthernetCu&FibreWiFi/EthernetGE/G.703CGNTEFibreFibreFibreNTENTE包交换换核心心(Optical/OEODWDM&MPLSVPN)其它电电信业业者互连网网GSM/GPRS/3GNetwork固定电电话网网SDH/GFPRPRGEPEINDWDM~100-150locationsMetro(城域网络)~10locationsCore(核心网络)MSAN(多业务接入点)~1500-5500locationsCustomerEnvironment(用户环境)~millionsoflocations多媒体体内容容主站站Page49MSAN设备功功能交换结构背板ATM/MPLSH.248SDH64KCES交换机端口SDHringAPON/G.PON网络终端设备（支持TDM,ATM,Ethernet业务）ADSL/G.SHSDLcardswithlowpassvoiceviaH.248SDH,STM1-64linerate.Ethernet-GigEATM/MPLS交换矩阵VoIP媒体网关

控制协议SDH4/3/1crossconnectnx64kPage50Metro设备功功能MPLSL3PEVPNedgerouterInternetrouterDASS2,DPNSS,SS7handlerBandwidthManagerLayer2frameswitchGFP/Martini/PWE3FADVoIPmedia&Sigg/wEthernetConcentrator&SwitchCWDMOpticalcrossconnectSDHADMG703framerATMMux?PolicyenforcementSEFI/fSCFI/fBRASCEQOSModem/TAbankIPSec/PPPtermFirewallHomeGatewayAddressTranslate

(v4/6,10.x)DeepPacketInspectorMedia

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GGSNBorderControllerStorage&Processing物理/链路层层网络络接口口支持~50MSAN节点CWDM波分接接口SDHVC4交叉连连接数据包业务务G703,ATM,EthernetModemIPSec,L2TP,PPPQoSFirewallInternet&MPLSroutingIPv4,IPv6,10.x.x.xNATNetworkControlPlane语音包包业务务TDM媒体网网关OLO,International,ISDN30VoIP连接控控制Page51Core设备功功能OTNswitchSDHswitchPacketSwitchOpticalPatchPanelExternalfibresSwitcheswavelengthsSwitchesSDHVCsVC4SwitchesMPLSToMetroPoPsToCorePoPsPacketswitchi/fSDHswitchi/fwhereBTbuyswavelengthsSDH/OTNswitchesusethesameG.8080controlplane.MPLScontrolplaneseparatefromSDH/OTNforcommercial&technicalreasons.SDH/Optical控制平平台业务恢恢复:快速保保护方方案usingITU-TG.841,智能控控制平平面definedinITU-TG.771xseries.业务区区分服服务1到n的软硬硬件冗冗余,高性包包交换换目标:时延最最大425us,抖动最最大62us支持ATMCBRSLAs,2.5Gbpsto10Gbps接口支持MPLSPage5221C网络架构分分析对光网络的的设备的需需求主要集集中在以下下几个方面面：1、接入层具具有FTTH综合接入能能力的OMCPE设备：可以以接入VoIP、ADSL、VDSL、Ethernet、数字电视视、VOD视频等接口口。2、汇聚层：：需要带有有智能特性性的小容量量OCS（160G）和具有智智能特性的的CWDM设备，上述述设备必须须能够和业业务层面的的MPLS交换机能够够进行管理理层面和控控制层面的的互通。3、核心层：：需要带有有智能特性性和具有波波长交换功功能的大容容量的OCS(640G)和智能特性性的DWDM设备，上述述设备同样样需要和核核心层的Core-Router（大容量MPLS）交换机进进行管理层层面和控制制层面的互互通。说明：1、因为TDM业务也将要要IP化，现有有的Metro设备在BT的21CN网络上不适适用。2、光网络设设备和数通通设备的融融合趋势在在BT21CN中体现的淋淋漓尽致，，最终需要要由GMPLS协议来统一一整个业务务交换和传传输层面。。Page53思考题一、在传输输突发性通通信量时分分组交换比比电路交换换更有效，，因为A）分组交换换的交换延延迟更小；；B）分组交换换使用更快快的链路；；C）当带宽不不再需要时时不用再保保留；D）电路交换换使用低速速的调制解解调器传输输。三、分组延延迟取决于于分组的大大小和信息息编码速率率，对于下下面的情况况，有两种种分组：ATM信元和1000字节的IP包，提供分分组传送服服务，请计计算它们的的延迟。1）每秒钟采采样8000次的语音，，每次采样样编码为1个字节，即即按照64Kbps的数据流进进行编码传传送；2）MPEG1，每秒钟要要传输30帧，按照1Mbps的数据流进进行编码传传送；二、假设一一分组网络络，长度为为2000比特，ACK为80比特，以155Mbps的传输速率率通过一条条30Km的双向链路路，假设传传播延迟为为5us/km，那么使用用滑窗机制制，要求达达到100%的效率，窗窗口尺寸最最小为多少少？（提示示：效率=min｛N*TRANS/（TRANS+ACK+2PROP）,1｝,Page54思考题题四、一一个可可定做做CD的公司司将按按照如如下的的方法法运做做：所所有音音乐存存放在在中心心服务务器上上，客客户可可以到到分店店选择择他们们喜欢欢的歌歌曲，，这些些歌曲曲的比比特流流从服服务器器经过过网络络传输输写入入CD。由于于不用用存货货，这这样可可以节节省公公司的的开销销，