第5章数据通信网及其业务

第5章数据通信网及其业务重庆邮电大学经济管理学院电信组织与运营管理数据通信网概述数据通信网类型数据通信网业务数据通信网通信质量与服务质量主要内容2数据通信当你的双手不停的在计算机键盘上敲打时，你知道你所使用的信息媒介或信息载体是什么吗？传送话音信号的电话通信网能不能保证传送数据信号的要求呢？数据数据通信网概述3通信的三个要素：信源、信宿和信道。噪声信源发送器信道接收器信宿源系统目的系统数据通信网概述信息通过数据通信系统的传输过程信息→数据→信号→在信道上传输→信号→数据→信息数据编码调制解调数据解码01000001‘A’01000001‘A’信道4数据通信的概念数据通信是20世纪60年代随着计算机的发展和广泛应用而发展起来的通信技术。无论是文字、语声还是图像，只要它们能用编码的方法形成各种代码组合，既可存储在计算机内，又可用计算机进行加工、处理，那么都可统称之为数据。现代数据通信就是为计算机之间，以及各计算机和各种终端之间提供传输、交换信息的手段。数据通信即通过计算机或其他数据装置与通信线路，完成数据编码信道的传输、转接、存储和处理的通信技术。数据通信网概述5

数据通信系统的构成数据I/O设备传输控制器DCE信道DCE通信控制器主机DTE（数据终端）DL（数据链路）DCE(数据电路终端设备)中央计算机系统数据通信网概述数据传输系统DCE传输线路：有线介质、无线介质传输设备：调制解调器、中继器、多路复用器、交换机等数据处理系统DTE计算机、终端等6常见数字基带信号波形双极性归零码NRZ码单极性归零码双极性非归零码Manchester码AMI码HDB375个阶段包含两项内容：数据传输和通信控制过程与打电话比较建立物理连接拨号，拨通对方建立逻辑连接互相确认身份数据传输互相通话断开逻辑连接互相确认要结束通话断开物理连接双方挂机*注意，并不是所有的数据通信都需要全部5个阶段。数据通信的基本过程数据通信网概述8SYN-SENTESTAB-LISHEDSYN-RCVDLISTENESTAB-LISHEDSYN=1,seq=xACK=1,seq=x+1,ack=y1CLOSEDCLOSED数据传送主动打开被动打开AB客户服务器SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x1数据通信网概述TCP连接建立过程9CLOSEDACK=1,seq=u+1,ack=w1FIN=1,seq=uACK=1,seq=v,ack=u1FIN=1,ACK=1,seq=w,ack=u1FIN-WAIT-1CLOSE-WAITFIN-WAIT-2LAST-ACK等待2MSLTIME-WAIT主动关闭被动关闭数据传送通知应用进程ESTAB-LISHEDESTAB-LISHEDAB客户服务器数据传送CLOSED数据通信网概述TCP连接释放过程10数据通信：由数据通信系统来实现的，广义的概念认为数据通信是有计算机参与的，是指按照一定的规程或协议完成数据的传输、交换、储存和处理的整个通信过程。数据传输：利用电信号或光信号的形式把数据从一端传送到另外一端的过程。数据通信网概述数据通信与数据传输的区别数据通信的特点抗干扰能力强高质量的远距离通信易于实现综台业务数字网（ISDN）便于数字加密便于集成化、智能化11

数据通信的主要技术信源编码及解码加密和解密信道的编码与解码多路和多址同步和复接数据通信网概述12

数据通信网的分类按网络拓扑结构分类按传输技术及网络业务分类按传输距离和覆盖范围的不同分类数据通信网概述13

数据通信网的交换方式什么是交换？按某种方式动态地分配传输线路资源。为什么要采用交换技术？节省线路投资，提高线路利用率。实现交换的方法电路交换报文交换分组交换数据通信网概述14电路交换特点：面向连接的优缺点：建立连接的时间长；一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；无纠错机制；建立连接后，传输延迟小。数据通信网概述15报文交换特定：无连接优缺点：没有建立和拆除连接所需的等待时间；线路利用率高；传输可靠性较高；报文大小不一，造成存储管理复杂；大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高；出错后整个报文全部重发。数据通信网概述16分组交换数据报方式和虚电路方式优缺点：对转发结点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组——速度快；转发延时小——适用于交互式通信；某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高；各分组可通过不同路径传输，容错性好。需要分割报文和重组报文，增加了端站点的负担。有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能数据通信网概述171819数据通信网概述数据通信网类型数据通信网业务数据通信网通信质量与服务质量主要内容20X.25分组交换网分组交换由DonaldDavies和保罗·巴兰在1960年代早期发明。

中国于1993年建立的分组交换网CHINAPAC。

X.25分组交换网在数据链路层实现可靠无差错的传输。分组交换网以CCITTX.25协议为基础，一般由分组交换机、网络管理中心（NMC）、远程集中器（RCU）（分组装拆设备（PAD））、分组（PT）或非分组数据终端（NPT）以及传输设备和线路构成，其中分组交换机为核心。分组交换网通过交换虚电路（SVC）和永久虚电路（PVC）来提供面向连接的数据传输，传输质量高，可靠性高，可使不同终端之间进行通信，可实现一点对多点同时通信，线路利用率高，经济性好，但协议复杂，传输速率较低，数据业务量增大时，时延增大、传输效率低。数据通信网概述21公用分组交换网的基本结构中转交换机中转交换机中转交换机中转交换机PTPTNPT其他分组网RCUNPTPT本地交换机NMC数据通信网概述22分组交换网的用户入网方式拨号入网：在电话机上并接调制解调器(modem）拨号入网，用户需申请一个入网身份识别码，通信速率为300bps～9600bps.专线入网：可分模拟专线和DDN数字专线。模拟专线时，速率1.2～192kbit/s，DDN数字专线时，速率1.2～256kbit/s。0数据通信网概述23数字数据网（DDN）数字数据网（DDN）是利用光纤、数字微波或卫星等数字通道提供永久或半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络，它既可以用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字话音、数字图像信号或其他数字化信号。DDN一般由本地传输系统、复用／交叉连接系统、局间传输系统、网同步系统、网络管理系统九大部分组成。数据通信网概述数字数据网（DDN）特点可提供2Mbit/s或N×64kbit/s（N=1~31）速率的数字传输信道。采用全透明传输，可自动迂回，可靠性高传输质量高，时延小。协议简单，采用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束(支持任何通信协议)，可面向各类数据用户。组网欠灵活，线路利用率低。24DDN的组成帧中继网帧中继网简化了X.25协议，可在分组交换网、DDN上增加软硬件设备来形成帧中继网，也可用专门的帧中继交换机和高速中继线组建专门的帧中继网络。帧中继网采用面向连接的技术，可提供PVC和SVC，传输效率高、经济性好、可靠性高、组网灵活，并可与ATM实现很好的互连。数据通信网概述26数据通信网概述数据通信网类型数据通信网业务数据通信网通信质量与服务质量主要内容27数据通信业务包括两类：数据通信业务（基本业务）是最简单的数据传送业务，其性能特点取决于业务所依托的数据通信网。数据通信基本业务主要有分组交换业务、DDN业务、帧中继业务、Internet业务、ATM业务。数据通信业务（增值业务）包括电子信箱业务、电子数据交换业务（EDI）、传真存储转发业务、可视图文业务及宽带业务。数据通信网概述28

分组交换网业务与应用分组交换网业务基本业务功能：透明的传输用户任选功能：闭合用户群、呼叫封阻、网络用户识别、呼叫转移、虚拟专用网、广播功能等增值业务功能：如电子信箱、电了数据互换（EDI）、可视图文、传真存储转发、数据库检索等分组交换的应用分组交换在商业中的应用较广泛，如银行系统在线式信用卡（POS机）的验证数据通信网概述29DDN网络的业务与应用DDN的应用DDN网络在外贸行业中的应用。DDN作为计算机数据通信联网传输的基础，提供点对点、一点对多点的大容量信息传送通道。如利用全国DDN网组成的海关、外贸系统网络。DDN网在金融业中的应用。如通过DDN网将银行的自动提款机（ATM）连接到银行系统大型计算机主机；通过DDN网发布证券行情等。数据通信网概述30

帧中继业务与应用帧中继业务帧中继业务是在用户--网络接口（WIN）之间提供用户信息流的双向传送，并保持原顺序不变的一种承载业务。帧中继业务的应用局域网互联。利用CHINAFRN进行局域网互联是帧中继业务最典型的一种应用。图像传送。帧中继可以为医疗、金融机构提供图像、图表的传送业务。虚拟专用网数据通信网概述31

基本业务的比较速率范围主要应用分组交换业务1.2kbit/s~64kbit/s组建内部信息网；数据库查询；金融客户端业务。DDN业务2.4kbit/s~2048kbit/s信息量大，低时延需求的专线连接。帧中继业务14.4kbit/s~2048kbit/sLAN互联；大文件传送等。Internet业务不定，可以达到很高可满足各种通信需求数据通信网概述32

数据增值业务电子信箱业务电子数据互换业务（EDI）传真存储转发业务可视图文宽带业务VSAT固网短信业务数据通信网概述33VSATVSAT（VERYSMALLAPERTURETERMINAL），即“甚小天线地球站”。由于源于传统卫星通信系统，所以也称为卫星小数据站或个人地球站（IPES）。VSAT是80年代中期利用现代技术开发的一种新的卫星通信系统。借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网，完成数据传递、文件交换或远程处理，从而摆脱了本地区的地面中继线问题，这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区，使用VSAT作为数据传输手段是一种很好的选择。目前，广泛应用于银行、饭店、新闻、保险、运输、旅游等部门。数据通信网概述34数据通信网概述数据通信网类型数据通信网业务数据通信网通信质量与服务质量主要内容35数据通信网通信质量1、数据通信质量数据网通信的通信质量主要指数据通信的有效性和可靠性。传码率传信率（比特串）频带利用率误码率误信率数据通信网通信质量与服务362、各类数据通信网业务的质量指标分组交换数据业务呼叫建立时延数据分组传输时延虚连接的吞吐量来去呼叫接通率网络的可用性帧中继业务帧传输时延帧丢失率残余错帧率