数据通信培训资料

数据通信培训资料数据通信培训资料全文共1页，当前为第1页。数据通信培训资料数据通信培训资料全文共1页，当前为第1页。目录第一部分通信基础知识概述传输基础知识交换基础知识分层通信体系结构第二部分通信网络概述电话网ISDN综合业务数字网DDN网帧中继网ATM接口和接入网信令网同步网管理网第三部分计算机网络概述局域网TCP/IP协议族网络连接设备及网络软件交换式网络INTERNET第四部分数据固定网网络拓朴图ATM网网络拓朴图VOIP网网络拓朴图193长途网网络拓朴图广西165网网络拓朴图第五部分各县组网结构各县组网结构和当前现状各县组网结构示意图专线故障处理流程数据业务故障处理表第六部分数据专员工作职责及考核要求第七部分设备维护常识及常见故障处理县、镇级基本网络组网方式设备故障判断方法第八部分数据网运行维护制度安全操作规程机房管理和安全保密规定障碍处理和障碍报告制度数据通信培训资料全文共2页，当前为第2页。第一部分通信基础知识数据通信培训资料全文共2页，当前为第2页。概述通信的目的是为了信息的传递。携带信息的信号可分为模拟信号（如话音）和数字信号（计算机输出的信号）。信息的传递由通信系统来完成。通信系统的组成通信系统由硬件和软件组成。硬件包括终端、传输和交换三大部分。终端：包括普通电话、移动电话、计算机、数据终端、可视电话、会议电视终端等。传输系统：信息传递的通道，一般叫信道。交换系统：完成接入交换节点链路的汇集、转接和分配。通信系统软件：为能更好完成信息的传递和转接交换所必须的一整套协议、标准，包括网络结构、网内信令、协议和借口以及技术体制、接口标准等。区分交换和传输的概念，有助于我们对一些概念的理解。但随着通信的发展，它们之间的界限越来越不明显，很多新的标准已经把传输和交换融合到一起。区分交换和传输的概念，有助于我们对一些概念的理解。但随着通信的发展，它们之间的界限越来越不明显，很多新的标准已经把传输和交换融合到一起。通信系统的分类按照系统所传输的信号来分类，则系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统：用模拟信号传递消息的系统。数字通信系统：用数字信号传递消息的系统。由于光纤通信的普及和集成工艺的发展，数字通信系统具有抗干扰能力强，数字信号可再生，可综合各种业务，便于和计算机系统连接，易于集成等优点，所以逐渐取代了模拟通信系统。标准化组织标准可以被看作是将不同厂商制造的硬件和软件连接起来以便协调工作的“粘接剂”。在美国和其他许多国家，全国的标准化组织定义了多种物理特性和操作特性的规范，以便厂商生产与通信公司的线路设施及其他制造商的产品兼容的设备。在全球范围内，标准化组织颁布了一系列与通信有关的建议。这些建议虽不是强制性的，但在全球的通信设备和设施的开发过程中具有很强的影响力，并已被数百个大型企业和通信公司采纳。下面介绍几个重要的组织。ITUITU——InternationalTelecommunicationsUnion国际电信联盟。ITU的前身是CCITT（国际电报电话咨询委员会），1994年更名，它由联合国的一个机构主办，属政府间组织。总部设在日内瓦，直接负责制定数据通信标准，由15个工作组组成。ITU-T是其电信标准局。ISOISO——InternationalOrganizationforStandardization国际标准化组织。它是联合国经济和社会理事会下的咨询性非政府组织。ANSIANSI——AmericanNationalStandarsInstitute美国国家标准化组织。它是美国最主要的标准制定机构，是非营利性非政府组织。数据通信培训资料全文共3页，当前为第3页。数据通信培训资料全文共3页，当前为第3页。IEEEIEEE——InstituteofElectricalandElectronicEngineers电气和电子工程师协会。它是美国的工程师社团组织。传输基础知识传输基本概念信源变换器信道反变换器信源变换器信道反变换器信宿噪声源图1.2.1传输模型信道信道一般分为模拟信道和数字信道。模拟信道传输模拟信号；数字信道传输数字信号。模拟信号的传输在模拟信道上的传输一般为实线传输或频分多路复用。模拟信号数字化为数字信号便可以在数字信道上传输。数字信号的传输数据传输是一种特殊的数字信号传输，它是计算机终端之间的通信。数据传输模型如图所示。DTE为数据终端设备，对数据进行处理。数据传输是一种特殊的数字信号传输，它是计算机终端之间的通信。数据传输模型如图所示。DTE为数据终端设备，对数据进行处理。DCE是数据通信设备，如MODEM等。注释DTEDCE信道DCEDTEDCE信道DCEDTE噪声源图1.2.2数据传输模型数据通信培训资料全文共4页，当前为第4页。数据传输方式数据通信培训资料全文共4页，当前为第4页。并行传输数据的每一位在多条并行信道上同时传输，传输速率较高，但并行信道实现较为困难，不适合远距离传输。串行传输数据流以串行方式在一条信道上传输，为了在收方识别发方信息，需要保持发、收方信号同步。这种方式易于实现，经济适用。所以大部分采用串行通信。数据同步方式同步系统是数字通信系统的重要主成部分，同步是将通信系统的发送端和接收端的收发信息的时间统一在规定的时间节拍内，使收发系统步调一致。异步传输以字符为单位实现同步，也称位同步。该种方式需要在每个字符前后加起止位，故不要求双方时钟严格同步，但开销大，效率低。同步传输以固定的时钟节拍发送数据信号。数据发送以帧为单位。同步传输开销小，传输效率高，但实现复杂，必须有收发定时信号。数据传输速率与带宽数据传输速率是衡量传输系统传输能力的主要指标。主要有比特速率和码元速率。比特率：在单位时间内传送的比特数，单位是bit/s。码元速率：在单位时间内传送的码元（波形）数，单位是band（波特）。通常，我们也用传输速率表示信道的通信能力——带宽。数据传输差错率一般用误码率表示。误码率=接收出现的差错比特（字符、码元）数/总的发送比特（字符、码元）数×100%基带与频带传输基带传输没有经过调制的信号称为基带信号，这种信号在某些有线信道上可直接传输，这种传输叫做基带传输。频带传输在很多时候，基带信号必须经过调制，将信号频谱搬移到高频率处，才能在信道中传输。这种称为载波传输或频带传输。频带传输又分为调频FM、调幅AM和调相PM。传输介质传输系统按传输介质的不同可分为有线传输系统和无线传输系统。有线传输的介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤等。无线传输的主要介质有长波、短波、超短波、地面微波和卫星等。双绞线双绞线属于平衡电缆，主要用于基带传输。电话用户线一般用一对；数字电话（ISDN电话）用1~4对；以太网10BASE-T用2对。同轴电缆同轴电缆属于不平衡电缆，它的两种基本形式是基带和宽带。基带用于以太网的连接，宽带用于CATV系统，正逐渐被光纤所取代。数据通信培训资料全文共5页，当前为第5页。数据通信培训资料全文共5页，当前为第5页。光纤和卫星传输系统我们将在后面有关章节做详细介绍。复用技术复用技术一般有：频分多路复用FDM时分多路复用TDM统计时分复用STDM频分多路复用一般多适用于模拟通信，它把信道频带划分成若干逻辑信道，每个用户独占某些频段。时分多路复用在时分复用系统中，各路信号共用一个信道，轮流在不同的时刻进行传输。其特点是各路信号在时间上互不重叠，但将占据全部带宽。统计时分多路复用动态地分配集合信道的时隙，只给那些确实要传输信息的终端分配线路，大大提高了线路利用率。时分复用多用于数字通信中。脉冲编码调制PCMPCM是实现模拟信号数字化的最常用的一种方法。将时间连续、取值连续的模拟信号转换成为时间离散、取值离散的数字信号，并按一定规律组合编码，形成PCM信号序列。它的基本过程是抽样、量化和编码。抽样：以一定频率的取样信号将信号在时间上进行离散。取样频率应大于2倍的信号带宽。量化：将信号在幅度上离散。编码：把量化后的取值用一定位数的二进制码来表示。常用传输码型：在基带传输中，主要的码型有CMI码——传号反转码AMI码——传号极性交替码HDB3码——三阶高密度双极性码以语音信号为例，声音信号从300Hz—3.3kHz，带宽为3kHz，取样频率为8kHz，每个抽样的编码为8bit。因此每秒8000个抽样将产生64kbit的数据流，即抽样后的话路速率为64kbit/s。时分复用系统注意区分“帧”的概念。在OSI的数据链路层数据的传送单元也为“帧”，但它们所表示的含义是不同的。帧（Frame）：一个取样周期定为一帧，用F表示。对同一信号相邻两次抽样的时间间隔为帧长。每个样值编码所占的时间宽度叫注意区分“帧”的概念。在OSI的数据链路层数据的传送单元也为“帧”，但它们所表示的含义是不同的。注释数据通信培训资料全文共6页，当前为第6页。数据通信培训资料全文共6页，当前为第6页。帧结构根据时分多路复用的原理和各种传输媒介的特点，在数字通信系统中，常将多路信源信号组合成具有不同数码率的群路信号，以适应各种传输条件和不同介质的传输。ITU-T为了便于国际通信电路的发展，推荐了两类群路数码率系列和数字复接等级。并建议24路基础群（T1）为美国和日本采用。30/32路基础群（E1）为欧洲和中国等地区采用，其码率为2048kbit/s，简称基群或一次群。帧结构如表1.2.1所示。表1.2.1基本帧结构023456789….31一共32个时隙，从TS0~TS31。每时隙8bit，传送一路信号为64Kbit/s的PCM信号。每帧8bit×32=256bit，抽样频率为8kHz，所以速率为256bit×8kHz=2048kbit/s。基本帧TS0——传送帧同步码，用于帧定位和控制。如表1.2.2所示表1.2.2基本帧TS0比特分配比特号12345678偶帧Si帧定位信号0011011奇帧Si1ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8说明：Si规定为国际保留比特。不用时置为1。Sa为附加备用比特，一般作为国内保留的备用比特，如果本帧用于国际链路则该5个比特必须置1；如果在国内没有使用也必须置1。A为帧失步对端告警比特，A=1失步；A=0同步。TS16——数据传输中传送数据；在交换语音话路时，传送电话信令。复帧一个复帧由16个连续的基本帧组成。循环冗余校验复帧——CRC（CyclicRedundancycheck），防止假同步的附加保护措施。随路信令复帧——CAS（ChannelAssociatedSignalling），传送随路电话信令。随路信令方式的信令分配如表1.2.3所示。表1.2.3随路信令方式的信令分配0帧TS161帧TS162帧TS16……15帧TS16数据通信培训资料全文共7页，当前为第7页。同步码数据通信培训资料全文共7页，当前为第7页。和对告信道1信道16信道2信道17……信道15信道30abcdabcdAbcdabcd……abcdabcd说明：0帧TS16格式为00001A211，前四比特为同步码，A2为信令复帧对告，A2=0，同步，A2=1，失步。abcd为电话信令比特，不使用时置1。每个时隙传送两路话音的信令。注：在公共信道信令（CCS）方式中，TS16用于传送高达64kbit/s的共路信令。同时，不同帧结构不能互通，如CAS和CCS不能互通。数字复接在通信系统中，为扩大传输容量和提高传输效率，通常需要将若干个低速数字信号合并成一个高速数字信号流，以便在高速信道中传输，数字复接就是解决PCM信号由低次群到高次群的合成技术。按时分复用方式将两个或两个以上的分支数字信号汇接成为单一复合数字信号的过程称为数字复接。表1.2.4所示为不同制式的复接群速率。表1.2.4复接速率速率北美、日本欧洲、中国基群1.5Mbit/s2.048Mbit/s二次群6.312Mbit/s8.448Mbit/s三次群32.064Mbit/s34.368Mbit/s光纤通信系统光纤通信的特点用高频率的高频作为载频传输信号；用光导纤维构成的光缆作为传输线路。优点传输频带宽，通信容量大；损耗低，通信距离远。光纤的种类光纤按传输的总模数来分可分为单模光纤多模光纤所谓模式，实际上是电磁场的一种分配形式，模式不同，分布也不同。单模光纤传输一种模式。单模光纤传输频带较宽，传输容量大。适用于大容量、长距离的光纤通信，但是，费用较高。多模光纤是多个模式在光纤中传输。多模光纤带宽较窄，容量也较少，上限在1G以下。光纤通信系统光纤通信系统一般由电端机、光端机和光纤传输等组成。数据通信培训资料全文共8页，当前为第8页。主要技术是数字编码强度调制——直接检波通信系统。数据通信培训资料全文共8页，当前为第8页。电端机指PCM多路复用设备。光端机主要完成光电转换。目前，很多是将光端机和电端机合为一体。PDH/SDH/SONET数字体系数字复接方式一般有三种：同步复接方式、异步复接方式和准同步复接方式。同步复接——如果复接器输入支路信号与本机定时信号是同步的，那么调整单元只需调整相位，有时连相位也无需调整。异步复接——如果输入各支路信号与本机定时信号是非严格同步关系，那么调整单元要对各支路信号实施频率和相位调整，使之成为同步数字信号。准同步复接——如果输入各支路信号与复接器复接的各支路数字信号的时钟由不同的时钟源提供，但码速率在一定容差范围内为标称相等情况。这时两个信号为准同步信号。数字复接系统包括数字复接器和数字分接。数字复接数字复接器由定时、码速调整和复接单元组成。准同步数字系列PDHPDH是靠从外界添加帧同步码组的方法实现从低阶到高阶的同步复用，这种同步是不完整的、不精确的，所以叫做准同步。在2.5节中所介绍的时分复用系统即为PDH。PDH的特点：属异步复用；上下电路需要一级级地对整个码流拆开并重组；各厂家PDH设备的光接口标准不同，所以光信号无法直通。SONET/SDH随着光纤通信的发展，为了提供统一的光传输接口，全世界的标准化组织致力于形成一套规范，使所有厂商的传输系统互连。于是同步光网络SONET和同步数字系列SDH标准应运而生。SONET是为美国和加拿大规定的，SDH是对欧洲和其他国家规定的，二者很接近，但不完全一样，新的SDH正被世界范围内所接受。基本概念SONETSONET标准以51.84Mbit/s作为新的复用系列的基本信号，称为第一级同步传送信号STS-1。其在光纤线路传输的映射信号称为第1级光载波OC-1。SONET复用系列及其线速如表1.2.5所示。 表1.2.5SONET复用系列及线速光级号电级号速率OC1STS-151.84Mbit/sOC3STS-3155.52Mbit/sOC12STS-12622.08Mbit/sOC24STS-241.244Gbit/s数据通信培训资料全文共9页，当前为第9页。OC48数据通信培训资料全文共9页，当前为第9页。STS-482.488Gbit/sOC192STS-1929.6Gbit/sSDHSDH基本模块信号是STM-1，速率为155.520Mbit/s。高阶STM-N由N个STM-1信号经同步复用而成。目前，N只能取4、16、64。详见表1.2.6SONET和SDH的速率在155.52Mbit/s上得到统一。它们的优点也是相似的。SDH标准ITU-T对SDH的接口、速率和帧结构等做了一系列的建议，表1.2.7列出了部分关于SDH的建议。优点统一了速率和接口把E1和T1两种数字传输体制融合在统一的标准之中，即在STM-1等级（155.52Mbit/s）上得到统一。同时兼容PDH系统；并统一了光接口。表1.2.6SDH等级速率SDH等级速率STM-1155.52Mbit/sSTM-4622.08Mbit/sSTM-162488.32Mbit/sSTM-649953.28Mbit/s表1.2.7ITU关于SDH的建议建议号名称G502数字系列比特率G503数字系列接口的物理/电气特性G505同步数字系列的比特率G508用于同步数字系列的网络节点接口NNIG509同步复用结构G955同步数字系列的用户设备和系统的光接口采用同步复用方式由于采用同步复用方式，使得复用/解复用一次到位，各支路信号能直接复用到更高速率的SDH信号中，而不经过中间级别的复用，分插信号方便。图1.2.3为PDH系统上下电路图；图1.2.4为SDH上下电路图。数据通信培训资料全文共10页，当前为第10页。解复用数据通信培训资料全文共10页，当前为第10页。解复用解复用34/8Mbit/s8/2Mbit/s复用2/8Mbit/s复用8/34Mbit/s34Mbit/s34Mbit/s2Mbit/s电信号图1.2.3PDH系统上下电路图统一的网络接口标准分插复用器光接口分插复用器光接口光接口155Mbit/s155Mbit/s2Mbit/s图1.2.4SDH系统的上下电路示意图网管能力强SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，专门安排了5%的带宽分配用来支持网络管理和维护。具有强大的组网能力和网络自愈能力采用先进的分插复用器（ADM）和数字交叉连接（DXC）等设备使组网能力和自愈能力大大增强，同时也降低了网络的维护管理费用。SDH网络设备SDH网络是由一些网络单元（复用器、数字交叉连接设备等）组成，在光纤（或微波）网进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。分插复用设备ADMADM的主要任务是将各种PDH支路信号或STM-1信号分插到STM-N的光信号中。同时具有内部交叉连接功能。数字交叉设备DXCDXC是一种用软件控制的数字配线系统，它可以对各种端口速率进行可控制的连接和再连接。主要功能是进行业务分流并提供路由。终端复用设备TM将各种接口与速率的信号复用到STM-N上。网络管理系统进行网络配置、性能、安全、故障等管理。SDH的自愈混合环形网自愈网就是无须人为的干预，网络就能从失效的故障中实时地自动恢复所携带的业务。常见的自愈网是环形，即由首尾相接的DXC和ADM组成，如图1.2.5所示。正常工作时，信息是同时沿顺时针和逆时针两个方向在环上传送。在接收节点，两个方向收到的信号都是有效的，只需选择其一作为主信号，另一个作为备用信号即可。一旦光缆切断，上述环形网就变成了线形网。既主备信号在光缆切断处两侧的节点中数据通信培训资料全文共11页，当前为第11页。ADM数据通信培训资料全文共11页，当前为第11页。ADMADMADMADMADMADM主用备用图1.2.5自愈混合环形网结构SDH网同步SDH网同步结构采用主从同步方式，要求所有的网络单元时钟都能最终跟踪到全网的基准时钟。波分复用系统WDM单模光纤通信系统的带宽利用率约为1%左右。传统增加容量的方法是采用高速时分复用系统TDM。理论上，基于TDM的高速系统还有望进一步提高到40Gbps，但是40Gbps的TDM系统从性能价格比上看，需大规模的替换整个系统，不易升级以及在技术上存在一些问题。在实用中是否能成功还是个未知数。基本原理WDM是在一根光纤中能同时传输多波长信号的一种技术。在发送端将不同波长的光信号组合（复用），在接收端，又将组合的光信号分开（解复用），并送到不同的终端。单通道速率可10Gbps，在乘上通道数，可达到更高。目前已有的产品可达80Gbps或160bps。优势及发展由于每个通道都可以传送不同格式、不同码率、不同业务的信息流，而互不相关。所以扩容方便。并且可以在WDM基础上提供一个多业务平台，以很高的速率支持不论是话音、数据，还是未来可能的新业务。这个平台的出现相当于在传统的SDH/SONET传送网底层增加了一个光核心传送层。在这一层，可以通过波长来作为路由选择标记。例如，无论是ATM交换机，还是IP路由器，都可以在核心网的基础上传送各自的业务。其演变如图1.2.6所示。SDH（可能与WDM结合）光纤IPATM电路交换其它图1.2.6光纤传送网的演化趋势SDH（可能与WDM结合）光纤IPATM电路交换其它图1.2.6光纤传送网的演化趋势WDM光纤开放式光接口SDHATMIP其它卫星通信数据通信培训资料全文共12页，当前为第12页。数据通信培训资料全文共12页，当前为第12页。概述卫星是利用地球卫星作为中继站转发微波信号，在两个或多个地球站之间进行通信。地球同步轨道卫星是与地球相对静止的。覆盖区地球卫星卫星卫星17.34度图1.2.7卫星覆盖在通信由卫星发往地球的过程中使用了地球卫星卫星卫星17.34度图1.2.7卫星覆盖特点覆盖区域大，通信距离远；便于实现多址连接；工作频带宽，通信容量大，适合于多种业务传输。通信质量好，可靠性高。系统组成地球站其由天线、发射系统、接收系统、通信控制系统、终端系统和电源系统组成。通信卫星其由天线、通信（转发器）、遥测与指令、控制和电源五个分系统。技术体制频段分配6/4G频段：上行（5.925—6.425）GHz；下行（3.7—4.2）GHz。14/11频段：上行（14—14.5）GHz；下行（10.7—8.2）GHz。每个频段的总宽为500MHz，转发器标称带宽36MHz，转发器中心频率之间间隔为40MHz。卫星使用的频段正在向更高的频段发展，30/20GHz频段已开始使用。调制和多址方式调制模拟卫星调制主要采用FM制，数字卫星主要采用相移键控方式（PSK）。多址方式FDMA——网内各地球站共用一个转发器，将带宽分割成若干互不重叠的的部分，分配给各地球站使用。TDMA——每个地球站分配一个特定的时隙，各地球站只在指定的时隙内发射信号。CDMA——将要传送的信号用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码去调制它。使原数据信号被扩频，再经载波调制后发射出去。CDMA方式是靠不同的地址码来区分地球站。VSAT系统VSAT为甚小天线地球站，其天线口径小，用软件控制。所以有很大的灵活性和适应性，适合于覆盖范围广，通信业务量不大的稀疏路由网络使用。VSAT网由中心站、小型站、和微型站组成。中心站配置全网的控制和管理中心。数据通信培训资料全文共13页，当前为第13页。数据通信培训资料全文共13页，当前为第13页。应用目前卫星已广泛应用于广播电视信号传输、数据传输等业务领域。交换基础知识概述在通信系统中，由传输系统提供了若干条通路，那么同时必须实现从源节点到目的节点间找到一条快捷、高效的通道，这种技术称为交换技术。从本质上讲，交换的目的是为了提高网络性能，减少网络阻塞。同时，交换技术能够加快数据的移动速度。交换系统的主要设备是交换机。交换技术起源于电话网络的电路交换，先后出现了报文交换、分组交换、帧中继、ATM、多层交换等交换技术。在本章我们主要介绍基本概念，每种技术的具体应用将在第二部分的通信网中具体介绍。多层交换将在第三部分中介绍。在本章我们主要介绍基本概念，每种技术的具体应用将在第二部分的通信网中具体介绍。多层交换将在第三部分中介绍。电路交换基本原理在用户终端之间建立一条临时的专用物理通道（时间或空间）。主要特点是接续采用物理连接，在通道接通后数据透明传输。优点信息传输延时小。信息透明传输，实时性好。缺点双方独占电路资源，电路利用低。透明传输要求双方具有完全兼容的速率、格式，因此限制了不同速率及格式的用户之间的互通。目前的电话交换网都是使用电路交换原理。报文交换基本原理基本思想是存储—转发。当双方通信时，不必在双方之间建立通道，只需发送方与交换机接通，由交换机接收并保存，并根据接收方的地址，等待线路空闲时，再将报文发送出去。优点由于交换机可存储信息，可实现不同速率、格式的相互通信，并可实现一点对多数据通信培训资料全文共14页，当前为第14页。点通信。数据通信培训资料全文共14页，当前为第14页。可提高线路利用率。缺点延时较大，不利于实时通信需要交换机有高速的处理能力和较大的存储容量，否则会出现阻塞现象。分组交换基本原理也属“存储—转发”方式，但其不以报文为单位，而是将报文分成被规格化了的包（Packet）进行交换和传输。主要特点是更短的具有统一规格的分组包，而且每个分组都带有控制信息和地址信息，因此，分组更利于交换机存储和处理，还可在网内独立的传输，以分组进行流量控制、路由选择和差错控制等处理。优点由于采用差错控制等措施，所以传输质量高。线路利用率高，采用动态统计时分复用技术。可靠性高。互通性好。缺点传输开销大，所以效率低。技术实现复杂。最典型的应用是X.25分组交换网。帧中继基本原理帧中继（FR）是在分组交换技术基础上，随着光纤传输广泛应用以及用户终端处理能力的增强而发展的。帧中继也称快速分组交换技术，保留了分组交换的统计复用的优点。去掉了差错控制、流量控制，把其留给用户终端处理，提高了传输速率，同时取消了分组层，增加了路由功能，即在第二层以帧为单位进行路由选择。优点对帧中继包统计复用，简化协议，所以效率高。组网灵活，由于帧中继协议简单，在现有数据网上稍加改造，便可实现。可动态分配带宽，解决突发数据。帧中继技术目前已经被广泛应用。ATM数据通信培训资料全文共15页，当前为第15页。基本原理数据通信培训资料全文共15页，当前为第15页。ATM的基本原理是分割与封装。处理大量信息的最好办法是把信息分割成尽可能小的单元以便易于处理。ATM采用固定长度的分组——信元进行交换。信元的长度是固定的，为53个字节，其中48个字节携带信息负荷，5个字节为信头。信头带有足够的信息为信元在ATM网中指示路径。ATM交换对信元的发送采用统计时分复用，允许收发时钟异步工作。所以ATM为异步传输模式。优点与分组交换相比，缩短了包头，简化了控制格式，可以更快地完成路由选择，增加、去除、复用ATM信元，易于处理。可支持多种业务，不关心信息的内容和形式。与传统同步时分复用的固定带宽相比，ATM分配带宽是动态的。资源利用率高。基于ATM的网络与服务将在后面介绍。小结几种不同的交换方式体现在对信息的处理方法上：电路交换——在物理层数据透明传输。分组交换——在分组层（第三层）数据以分组形式被存储—转发。帧中继——在链路层数据以帧的形式传输。ATM交换——在链路层数据以信元的形式传输。对应于不同的信息格式，其寻址方式也不同。分层通信体系结构随着通信的发展，为了将使用不同传输介质、传输技术、交换技术、用户终端，传送不同业务的通信网互连，允许系统之间透明的通信和数据转换，ISO建立了一个通信系统标准化框架——开放系统互连模型OSI（OpenSystemInterconnection）。OSI是一个七层结构。通信过程被分割成七个不同的层次，如图1.4.1所示，每一层均包含了一组功能，以便提供一组确定的服务。同层之间用相同的协议通信，层间通过接口来传递信息。这种分层结构使得当给定的某层做了改动以后，只要该层提供的服务不变，系统中的其它部分就不受影响。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层图1.4.1OSI七层参考模型7654321各层功能描述物理层规范设备间电气和物理连接的一组规则，包括物理设备间的电气、机械和规程方面的协议和接口。如V.24接口，其控数据通信培训资料全文共16页，当前为第16页。制DCE和DTE之间的连接。数据通信培训资料全文共16页，当前为第16页。数据链路层负责访问物理层规定的介质，包括相邻节点间帧的构成，差错控制、流量控制及链路控制等。这里的帧是指通过通信线路被传输信息的基本单位。与PCM时分复用系统中的帧不同。数据链路是两个相邻节点间经双方确认后可开始传输数据的逻辑连接，它是建立在物理连接基础之上的。链路控制包括数据链路的建立、数据传送和拆除链路等。典型的数据链路层协议是高级数据链路控制HDLC。网络层负责从源节点到目的节点间路由选择（包括寻址、选路和交换），对数据进行分割和组合，并进行流控和差错控制。在网络层已经有多种协议，如X.25分组交换协议，X.75网关协议和IP协议等。传输层提供端到端的数据管理，包括差错和流量控制，保证端到端的可靠传输。下三层主要负责传送数据，属通信子网。上三层负责数据处理，主要在用户端到端之间进行。会话层负责不同用户和系统间连接的建立和维护。表示层对数据进行转换，包括格式和代码转换，数据表示、压缩和加密等。应用层和应用的直接接口，应用程序获得服务的窗口，包括文件传输、数据共享和数据库访问等。在这七层中，最低的四层是严格定义好的，但最高的三层是值得考虑的，他们取决于用何种网络协议。在很多通信网中，只有底下的几层，并不是严格的七层。第二部分通信网络概述在第一部分我们主要介绍了通信系统中传输、交换等基本技术。在这一部分我们将重点介绍目前应用较广泛的几种网络。这些网络按业务可分为电话网、数据通信网、移动通信网和多媒体业务网等。但是，随着技术的发展，目前的网络和业务正不断的交叉、融合。基础传送网电话网、ISDN、DDN等业务网均依赖于基础传送网。我国传送网传输媒介以光纤为主，采用SDH技术，目前也正在发展WDM技术。其次是卫星和数字微波。支撑网支撑网是为保证电信基础网和业务网正常运行，增强网路功能，提高服务质量。包括：信令网——为7号公共信道信令系统的一个或多个使用者传送信令的专用数据网。同步网——为电信网中所有电信设备的时钟提供同步控制信号，使它们同步工作在共同速率上的一个同步基准参考信号的分配网络。数据通信培训资料全文共17页，当前为第17页。管理网——电信管理网（TMN）是建立在基础电信网络基础上的管理网络。支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。数据通信培训资料全文共17页，当前为第17页。电话网概述为公众用户提供电话业务而建立和经营的电信网称为公众电话网，即PSTN。它是最基本的应用最广泛的电信业务网。交换方式电话网采用电路交换方式。由时分或空分交换机完成。电话网组成电话网由用户终端设备（如电话机）、用户小交换机、局间电话交换机、用户线和中继线及信令网等组成。用户线——用户电话机到端局之间的通信线路。一般为模拟线路。用户小交换机与端局之间也有数字线路，如E1线路。中继线——交换局之间的通信线路。长途交换局之间有时会通过传送网组成。交换机——完成任意两个电话用户的连接。信令网——7号公共信道信令系统。信令网是独立于电话网的支撑网络。我国电话网等级结构我国的电话网采用五级汇接的等级结构，结构图如图2.2.1所示。分级划分原则是：根据业务流量和行政区划。一级交换中心C1——大区 共有8个，分别是北京、沈阳、上海、南京、广州、武汉、西安、成都。C1C2C3C1C2C3C4C5A用户C1C2C3C4C5B用户长途网本地网Tm图2.2.1电话网路等级结构二级交换中心C2——省三级交换中心C3——地区四级交换中心C4——县五级端局C5 汇接局Tm电话交换机发展电话交换机经历了从人工到自动，空分到时分，模拟到数字等几个阶段的发展。目前所使用的大部分为数字程控交换机。功能程控交换机是把各种控制功能、步骤、方法编成程序，防入存储器，用存储器所存储的程序数据通信培训资料全文共18页，当前为第18页。来控制整个交换机的工作。数据通信培训资料全文共18页，当前为第18页。数字程控交换机的结构组成话路系统数字交换网络——完成交换功能。中继器——中继线与交换网络的接口电路。模拟——模拟中继线的接口电路。数字——数字中继线的接口电路。用户电路——用户线与交换机接口电路。用户集线器控制系统——采用多处理机分散控制。数字交换时分交换采用时分（T）接线器，通过话音存储器和控制存储器完成时隙交换。空分交换采用空分（S）接线器，通过交叉矩阵和控制存储器完成PCM线之间的交叉连接。时间接线器的容量不大，还必须进行空间交换，以扩大其容量。在实际应用中，多采用T-S结合方式。软件结构程控交换机软件由运行软件和支援软件组成。运行软件——程控交换机在运行中直接使用的软件，包括运行程序和数据。支援软件——用于开发和生成交换局的软件和数据。接口交换机可以可以提供多种信令方式的用户和中继接口。模拟接口Z接口——两线模拟用户接口。C接口——两线或四线模拟中继接口数字接口V接口——用户线侧的数字接口。A接口——速率2Mbit/s数字中继接口。B接口——速率8Mbit/s数字中继接口。信令系统信令是通信网中各个交换局在完成各种呼叫接续时所采用的一种通信语言。信令种类按功能分线路信令——监视设备和线路状态。路由信令——对于主叫所拨的电话号码进行路由选择。数据通信培训资料全文共19页，当前为第19页。管理信令——用于电话网的管理和维护。数据通信培训资料全文共19页，当前为第19页。按工作区域分用户线信令——用户和交换机之间的信令，在用户线上传送。局间信令——交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上传送。按信令的信道分随路信令——信令和话音在同一条话路中传送信令的方式。公共信道信令——以时分复用方式在一条高速链路上传送一群话路的信令的信令方式，一般用于局间。随路信令（CAS）随路信令目前在我国电话网上广泛使用，称为中国一号信令。由于信令和话音在同一条话路上传送，所以其具有如下特点。特点信令传送速度慢；信令容量有限；传送与呼叫无关的信令信息能力有限，更不能传送非话业务和管理信息；有些系统在通话期间不能传送信令。线路信号前向信号——发端局发向收端局的信号后向信号——收端局发向发端局的信号记发器信号采用多频互控方式MFC公共信道信令（CCS）在我国，公共信道信令称为中国7号信令。它是在ITU-T7号信令的基础上，结合我国通信网情况制定的。特点信令的传送和交换与语音分开，改变、增加信令灵活；信令传送速度快，缩短了呼叫建立时间；信令容量大，便于增加各种管理功能，能在国际、国内电话网、数据网和ISDN同时并存时使用；统一了信令系统，不再像随路信令系统是针对某一网络的专用信号，可以设计成一个通用的信令系统；信令网与语音网分离，不存在互相干扰问题，便于维护和管理；信道利用率高。在随路信令中，30个TS16时隙只为30个话路服务，而在NO.7中一个64kbit/s信令链路最多能传送1万多个中继话路信令。功能级结构用户级信令网功能级用户级信令网功能级信令链路控制级信令数据链路级L4L3L2L1图2.2.27号信令等级结构MTP数据通信培训资料全文共20页，当前为第20页。消息传递部分MTP（MessageTransferPart）包括L1到L3数据通信培训资料全文共20页，当前为第20页。用户部分UP(UserPart)电话用户部分TUP数据拥护部分DUPISDN用户部分ISUP移动应用部分MAP信令网等级结构我国采用三级信令网结构。将在第十一章信令网部分进行具体介绍。ISDN综合业务数字网基本概念ISDN是由数字传输和数字交换综合而成的数字电话网，它提供端到端的数字连接，用来支持包括话音和非话音在内的多种电信业务。用户能够通过有限的一组标准的多用途用户—网络接口接入网内。ISDN的特点提供端到端的数字连接，包括用户线部分。传统上用户线为模拟，需要用调制解调器，速率受限制。提供标准的用户—网络接口，将各类不同的终端纳入ISDN网络中，使一对普通电话线连接8个终端。接入灵活。可提供永久连接、半永久连接，也能够提供可交换的数据。是一个开放式的网络结构，采用OSI的分层结构。ISDN用户—网络接口通路类型和接口结构通路类型B通道——64Kbit/s信道，供用户传递信息。D通道——16kbit/s或64Kbit/s信道，传输信令或分组信息。H通道——传送高速用户信息，如图像等。H0——速率为384kbit/sH11——速率为1536kbit/sH12——速率为1920kbit/s接口结构基本速率接口——2B+D，最高传输速率为64×2+16=144bit/s。基群速率接口——30B+D，最高传输速率为2.048Mbit/s。ISDN用户—网络接口参考配置数据通信培训资料全文共21页，当前为第21页。TE2TAAAA数据通信培训资料全文共21页，当前为第21页。TE2TAAAARSTE1NT2NT1传输线ST图2.3.1ISDN用户—网络接口参考配置功能组接口每个功能组可以分别作为一种设备实现，或者将某些或全部功能组组合在一个设备中实现。S、T、R是参考点。TE1——ISDN标准终端，是具有ISDN功能的数字电话机或传真机等；TE2——ISDN非标准终端，如模拟话机；TA——适配器，将ISDN非标准终端适配为ISDN标准终端；NT1——一类网络终端，用户传输线路终端装置，向用户提供2B+D的二线双向传输能力，完成线路传输码型的转换，即将S接口的AMI码变换为2B1Q线路码，并实现回波抵消数字传输技术。NT2——二类网络终端指如用户交换机或具有ISDN接口的局域网。ISDN交换机ISDN交换机在原有数字程控交换机基础上改造而成的，完成传递和交换用户信息、信令功能，定时、同步和互通维护管理功能。信令采用7号信令。LTD信道信令处理PCM接口用户线至交换网络LTD信道信令处理PCM接口用户线至交换网络至控制部分BD2B+D或30B+D图2.3.2数字用户接口ETLT负责用户线的传输，完成线路编码、定时、同步和供电等功能。同时完成用户线数字传输功能。ET负责数字用户接口的接入控制。一方面将B通道中的信息通过PCM接口复用到PCM总线上，接入交换网络；另一方面将D通道中的控制信令进行处理，将用户的请求和响应经过翻译后送到交换机的控制部分，并将控制部分的命令转换成D通道信令送往用户。用户接入用户接入线用户接入示意图如图2.3.3所示。用户线又称用户环路，把用户终端连接到距离最近的交换局的线路设备。数字段完成B通道和D通道的传输功能。数据通信培训资料全文共22页，当前为第22页。TE数据通信培训资料全文共22页，当前为第22页。TENT1LTET用户线TV数字段TE：终端设备NT1：网络终端LT：线路终端ET：交换端口图2.3.3用户接入示意图用户线的数字传输技术用户线的数字传输技术主要有两种：乒乓传输法和回波抵消法。乒乓传输法——将连续比特流分割成等长的数据块，压缩成高速脉冲串后，在一对平衡线上分时交替传输。回波抵消法——使用回波消除器来抵消本端发送信号对接收远端信号的干扰。用户接入交换机接口图2.3.3中V为用户接入交换机的接口，共有5种类型，如表2.3.1。表2.3.1V接口分类接口接入种类应用V1基本接入数字段ISDN基本接入2B+DV2一般数字段PCM一次群V3一般的用户接入数字段30B+D接入V4数字接入链路多个ISDN基本接入V5接入网络多个2.048Mbit/s接入ISDN提供的业务承载业务——网络向用户提供的只是一种低层的信息传递能力。说明了通信网的通信能力。而与终端无关。因此各类终端可以使用相同的承载业务。电路交换方式分组交换方式帧中继方式用户终端业务包括网络提供的通信能力和终端本身所具有的通信能力。终端业务包含了承载业务。补充业务补充业务不能独立向用户提供，随基本通信业务一起提供。第四章DDN基本概念DDN是一种利用数字通道提供半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络，它为用户提供数字数据业务。数据通信培训资料全文共23页，当前为第23页。DDN实际上是采用PCM制式的TDM复用器，属于OSI的低二层，没有交换功能，采用E1帧结构。关键技术是数字交叉连接和复用。注释数据通信培训资料全文共23页，当前为第23页。DDN实际上是采用PCM制式的TDM复用器，属于OSI的低二层，没有交换功能，采用E1帧结构。关键技术是数字交叉连接和复用。半永久连接指DDN所提供的信道是非交换型的，用户之间的通信是固定的。特点传输质量高与老式的模拟相比，数字信道传输质量高。传输速率高传输速率可达64kbit/s到2Mbit/s。透明性好无软件协议要求，由硬件实现。用户接入方便接口范围广泛。

关键技术复用数字交叉连接同步复用DDN在PCM数字通道上工作，采用TDM。这些复用都用硬件实现，无需软件协议，透明传输。硬件实现使得处理速度快，时延很小。2.048Mbit/s的复用复用速率为N×64kbit/s(N=1~31)，即完整的E1或部分E1（N小于31）。子速率复用低于64kbit/s的用户速率为子速率。各种子速率一般先复用到64kbit/s数字通道上，才可以交叉连接到其它时隙或直接进入E1通道连接到远端节点，然后通过解复用还原到原先的子速率。X.50建议——2.4、4.8、9.6kbit/s的子速率的复用应符合X.50建议的要求。X.58建议——19.2kbit/s的子速率的复用应符合X.58建议的要求。交叉连接DCS（DigitalCross_connectSystem）是指具有一个或多个G.702（准同步）或G.707（同步）标准的数字端口设备，可对任一端口信号（或其子速率信号）与其它端口信号（或其子速率信号）进行可控的连接或再连接。数字交叉连接实际上相当于时隙交换机。大容量的数据交叉连接设备常采用时分—空分-时分的方案。数据通信培训资料全文共24页，当前为第24页。数据通信培训资料全文共24页，当前为第24页。同步我国DDN采用全同步网方式，由数字同步网给出同步信号。在数字同步网中设置一个基准时钟作为主时钟，其余各节点的时钟都与主时钟保持同步，即主从同步方式。DDN国际间互联的数字通道采用的准同步方式。网络结构DDN结构如图2.4.1所示。网络管理中心网络管理中心NNNNNAUDTENAUDTE用户线用户环路本地传输系统节点局间中继NDDN节点NAU网络接入单元DTE用户数据终端图2.4.1DDN结构DDN由节点、节点间数字中继通道、本地传输通道和网络管理四大部分。我国的DDN为三级网络结构，即一级干线网、二级干线网和本地网。DDN节点DDN节点的主要功能是通过用户接入系统把用户的业务（数据）复用到中继数字通道（同时完成交叉连接），传输到目标节点后，通过解复用，把业务传送到目标用户。即复用、解复用，交叉连接，提供各种数字通道接口和用户接口，接入各种业务，保持网络同步。本地传输系统部分将在第八章介绍。DDN业务TDM专用电路——DDN的基本业务，点对点或点对多点的数字专用电路。帧中继——通过安装帧中继服务模块（FRM）提供永久性虚电路（PVC）方式的帧中继业务。话音业务/G3传真——通过添加话音模块来实现。虚拟专用网VPN——相对独立的逻辑子网。用户接入和接口话音接口和接入模拟话音接口二/四线，E/M信令接口通过该接口可与PBX的模拟用户接口连接或模拟话机连接。LGS接口LGS（loop/groundstartsubscriber）是二线环路用户接口，其等效的DDN功能设备是FXS(foreignexchangesubscriber)越区交换用户话机，为模拟用户话机提供二线接入。LGE接口数据通信培训资料全文共25页，当前为第25页。LGE（loop/groundstartexchange）是二线环路交换机接口，其等效的DDN功能设备是FX0(foreignexchangeoffice)越区交换局，可与PBX的模拟用户线连接，它仿真话机用户。数据通信培训资料全文共25页，当前为第25页。数字话音接口DDN数字话音的接口标准是G.732，使用E1接口，通过E1接口与PBX相连。数据接口和接入有关数据接口和接入在第八章介绍。帧中继网在前面的章节介绍了帧中继交换的基本概念和特点，本章重点介绍以这种交换方式为主的帧中继服务网络的结构和应用。5.1帧中继协议它仅完成物理层和数据链路层的主要功能。在数据链路层上它完成Q.922的核心功能。根据帧头中的地址信息和帧中继路由表对每个帧寻址。帧中继是在OSI的第二层上用简化的方式传送和交换数据单元——帧。它仅完成物理层和数据链路层的主要功能。在数据链路层上它完成Q.922的核心功能。根据帧头中的地址信息和帧中继路由表对每个帧寻址。注释帧中继在链路层采用LAPD协议。帧格式如图2.6.1所示。F帧中继头信息字段FCSFF帧中继头信息字段FCSF图2.6.1帧中继的帧格式F：标志字段FCS：帧检验序列5.2帧中继网络的构建在DDN网上开通帧中继业务在DDN节点上增加FRM（帧中继模块）和FAD（帧中继拆装模块），构成逻辑上的帧中继子网。DDN上的帧中继实际上是在DDN开辟的某个带宽内通过虚电路方式（PVC）帧进行统计时分复用。注释DDN上的帧中继实际上是在DDN开辟的某个带宽内通过虚电路方式（PVC）帧进行统计时分复用。这种方式已经得到广泛应用。数据通信培训资料全文共26页，当前为第26页。基于X.25分组交换网开通帧中继业务数据通信培训资料全文共26页，当前为第26页。在X.25分组交换机上直接增加帧中继控制软件即可以。但存在两个问题：分组交换机仍有分组层，所以效率仍低；对于分组交换网上中继线路为64Kbit/s时，则在其上开展帧中继业务的意义不大。专门组建帧中继网利用专门的帧中继交换设备、利用高速的中继线组建专门的帧中继网络。5.3用户接入和帧中继设备用户接入电路其接入方式与DDN的接入方式相似，可直接接入或通过MODEM、ISDN线路方式或PCM数字线路接入。用户接入设备帧中继终端——具有帧中继用户—网络接口规程的用户终端，可直接与帧中继交换机连接。帧中继拆装设备FRAD——将非帧中继终端进行转换，接入帧中继交换机。路由器和网桥——完成LAN通过帧中继网络互联，其应具有帧中继用户—网络接口规程。帧中继交换机提供用户接入接口，完成中继、路由管理，具有信令处理能力和网络互通能力。5.4帧中继的应用帧中继的主要特点是帧长度比分组长，传输速率为64kbit/s至2Mbit/s，适合封装大数据，并且能够按需分配带宽，解决突发数据，所以适合于LAN与LAN互连，LAN与WAN互连，大吞吐量的实时数据。第六章ATM在前面我们介绍了ATM作为交换方式的基本概念和特点。这里我们把ATM作为综合交换和传输的一种技术，并产生基于ATM技术提供高层端到端服务的ATM服务。作为一种技术，它可以完成信息的转换和信息路由的选择，起到交换机、复用器和交叉连接的作用。注释这里我们把ATM作为综合交换和传输的一种技术，并产生基于ATM技术提供高层端到端服务的ATM服务。作为一种技术，它可以完成信息的转换和信息路由的选择，起到交换机、复用器和交叉连接的作用。6.1ATM信元格式GFCVPIVPIVCIGFCVPIVPIVCIVCIVCIPTCLPHEC比特8765432112345字节图2.7.1ATM信头格式信头的格式如图2.7.1所示。GFC——一般流量控制VPI——虚通路标识码VCI——虚通道标识码PT——负荷类型数据通信培训资料全文共27页，当前为第27页。CLP——信元丢失优先级数据通信培训资料全文共27页，当前为第27页。HEC——信头差错控制6.2ATM功能结构及协议参考模型协议参考模型如图2.7.2所示。高层应用层AAL高层应用层AAL层ATM层物理层图2.7.2ATM协议参考模型拆装子层会聚子层传输会聚子层物理媒体子层主要任务是传输信息。物理媒体子层将ATM信元流转换成能在物理媒体上传输的比特流。传输会聚子层在适当的物理媒体上正确的发送和接收数据。ATM层信元的复用与交换，独立于物理媒体。一般流量控制信头的产生与提取信元VPI、VCI翻译信元复用与解复用AAL层它介于ATM层和高层之间，使ATM层能适应不同类型的业务的需要而设置，称为ATM适配层。会聚子层（CS）——在业务接入点AAL服务。拆装子层（SAR）——将进入高层的PDU分割为ATM信元信息字段大小，其逆过程将ATM信元信息字段重组为CS层的PDU。AAL层根据不同种类的业务，分为5种规程，即AAL1~AAL5。高层高层协议负责对信息进行编码。具有独立的服务功能特性。6.3ATM信元复用与交换ATM信元复用与交换是ATM的关键技术。基本概念VC——VirtualChannel用VCI来标识，指具有相同的VCI的一组ATM信元的逻辑组合。VP——VirtualPath用VPI来标识，是传大量同时存在的VC的高速通路。物理链路、VP、VC的关系每个ATM物理链路可支持多个VP连接，而一个VP中又同时存在多个VC，对每个VC而言，它有其自己的标志VCI和它所在的VP的VPI。交换的实现VP交换称为ATM交叉连接。VP交换时，通过在ATM交换节点对VPI的翻译完成，即通过改变信元的VPI值来实现。数据通信培训资料全文共28页，当前为第28页。VC交换——称为ATM交换，相当于TDM。通过对VCI和VPI的翻译完成。数据通信培训资料全文共28页，当前为第28页。信元的复用与解复用在发送方向上，信元从单个VP和VC复用到一个信元流。在接收端，信元被各自分开，流向各自的VC或VP。6.4ATM的应用ATM是B-ISDN的基础，主要用于宽带和高速。目前也广泛应用于LAN之间的连接，LAN到WAN的连接，以及WAN中。6.5ATM产品目前的ATM产品主要有：ATM芯片——用于ATM的产品开发中，也用于执行标准功能的所有ATM设备中。ATM适配器——插在计算机中的接口插件。ATM集线器——用于连接局域网。ATM交换机——完成ATM交换和交叉连接。第七章接口和接入网7.1概述一个完整的接口应由接口电路定义和规程、电气特性、机械特性三部分组成，它们可能会在不同的标准中进行描述。所以接口标准之间既相互独立又有联系。V系列——模拟信道传输数据的接口标准X系列——数字信道传输数据的接口标准EIA接口标准——北美等国家流行的接口标准，与CCITT的标准有许多共通之处。数字网络接口标准——G.703数据接口的机械特性ISO211025芯连接器ISO490237芯连接器ISO490315芯连接器ISO259334芯连接器7.2V系列接口纯数据接口标准（DTE与DCE之间）接口定义和规程——V.24接口电气特性——V.28、V.10、V.11、V.12DCE之间的接口定义——V.21、V.22、V.22bis、V.23、V.32、V.34等。V.24——定义了DTE和DCE之间的接口电路和接口规程。V.24所定义的接口电路和规程，对全部V系列接口电气特性标准、相关物理特性标准均适用。V.28——分立元件不平衡双流接口电气特性，接口速率小于20kbit/s，传输距离为15m。其机械特性为25芯连接器。V.10——集成电路的不平衡双流接口电气特性，接口速率小于100kbit/s,传输距离数据通信培训资料全文共29页，当前为第29页。10m，机械特性为37芯连接器。数据通信培训资料全文共29页，当前为第29页。V.11——集成电路的平衡双流接口电气特性，接口速率小于10Mbit/s,传输距离10m，机械特性为37芯连接器。V.12——高速平衡双流接口电气特性，接口速率小于52Mbit/s,传输距离15m。V.35——混合型接口电路的电气特性，数据采用平衡双流接口，控制信号采用不平衡双流接口。接口速率为2Mbit/s。其机械特性为34芯连接器。7.3X系列接口标准定义接口电路——X.24定义接口规程——X.20、X.21、X.20bis、X.21bis定义接口电气特性——X.26、X.27，分别等效于V.10和V.11。X.24——DTE和DCE的接口功能特性。X.21——同步传输DTE和DCE的接口。X.21bis——公用数据网上与同步V系列MODEM接口的DTE操作规程。X.20——起止式异步传输的DTE和DCE接口。X.20bis——公用数据网上与异步V系列MODEM接口的DTE操作规程。7.4EIA接口标准RS232——接口电路与V.24相似，电气特性与V.28相似，机械特性为25芯连接器。RS449——接口电路特性与V.24相似，传输速率为2Mbit/s。机械特性为37芯连接器。7.5数字网络接口标准——G.703G.703定义了数字接口的物理和电气特性。接口速率：它有64Kbit/s和2048Kbit/s两种接口速率。机械特性：细同轴电缆T插头，75欧姆阻抗；平衡双绞线RJ-45，120欧姆阻抗。7.6DDN的接入方式话带MODEM传输速率低于56Kbit/s；传输信号为调制的模拟信号；DTE和MODEM之间的接口为V.24/V.28或V.35；传输距离为5km；包括二线和四线。基带MODEM数据通信培训资料全文共30页，当前为第30页。传输速率高于64kbit/s；数据通信培训资料全文共30页，当前为第30页。传输基带线路信号，通常的线路码型为2B1Q；DTE和MODEM之间的接口为V.24/V.28或V.35；包括二线和四线；传输距离为4km。2B+D线路终接单元LT该设备原用于ISDN的接入，实际上也是二线基带MODEM。DTUDTU实际是复用器加基带MODEM；2B+D的ISDN的U接口技术，采用2B1Q码型；接口速率为128kbit/s；传输距离为5km。HDSL实际上是一种高级的基带MODEM，在铜线上实现双向对称高速数字传输。采用2B1Q或CAP（无载波调幅/调相）编码技术。接口速率为2048kbit/s。用户接口为G.703E1要求。2B1Q码型可传输3km；CAP可传输5km。ADSL是在双绞线上实现非对称数字信号的一种技术；下行为高速单工数字信号，速率可达2.048Mbit/s、4.096Mbit/s、6.144Mbit/s、8.192Mbit/s；上行速率为低速全双工信道，速率为160kbit/s、384kbit/s、576kbit/s；采用CAP或DMT（多路载波调制）技术；用户接口为G.703数字接口；传输距离为5km左右。局域网接入局域网可通过路由器和桥直接接入DDN；如距离较远，则可通过MODEM接入。7.7接入网的发展基本概念接入网（AN）——本地交换机与用户之间的系统，完成传输、复用和交叉连接功能，不具有交换和信令解释功能。管理功能经Q3接口与TMN相连。V5接口ITU提出了接入网与交换机之间的标准接口——V5标准接口，使AN和交换机采用数字直接相连。其包括V5.1建议——由单个2048kbit/s链路所支持，它支持PSTN接入和ISDN（2B+D）接入。V5.2建议——由多个（最大为16个）2048kbit/s链路所支持。除了支持V5.1接数据通信培训资料全文共31页，当前为第31页。口业务外，还支持ISDN（30B+D）等。数据通信培训资料全文共31页，当前为第31页。接入网分类接入网按传输媒体分为铜线接入光纤接入光纤同轴混合接入无线接入各种接入系统我们前面介绍的接入方式（包括DDN、ISDN等）是基于电信网的双绞线对（TWP）。TWP带宽有限。光纤接入光纤接入模型如图2.8.1所示。光纤接入可将其远端OLTODNOLTODNONUONUAFSNIUNIOLT：光线路终端ODN：光配线网ONU：光网络单元AF：适配器SNI：业务节点接口UNI：用户网络接口图2.8.1光接入网模型光纤同轴混合网HFCHFC是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术，光纤和同轴电缆技术、射频技术以及高度分布式智能技术的宽带接入网络。HFC的缺点是将数字信号以模拟方式传输后质量受到影响。第八章信令网8.1组成信令点（SP）产生和接收信令消息的节点，是信令消息的源节点和目的节点。其功能是将产生的信令消息转送到所使目的地的一条信令链路上，或将从一条信令链路上接收的信令消息转送到本地的相应的用户部分。信令转接点（STP）将信令消息从一条信令链路转送到另一条信令链路。综合型信令转接点——具有消息传递部分（MTP）和用户部分（TUP），即有信令数据通信培训资料全文共32页，当前为第32页。独立点的功能。型信令转接点——只有MTP部分。数据通信培训资料全文共32页，当前为第32页。信令链路由信令数据链路和信令链路控制功能组成，用来可靠地传送信令消息。我国的数字信令链路使用64kbit/s的速率。8.2信令网结构我国信令网采用三级结构。第一级——高级信令转接点（HSTP）HSTP分为A、B两个平面，同一平面内的HSTP为网状连接，A、B平面间为格子状连接。第二级——低级信令转接点（LSTP）LSTP通常连至两个或两个以上HSTP。第三级——信令点（SP）由各级交换局、各种数据库组成的特种服务中心组成。信令网功能为信令网的信令节点间消息传递提供所需的功能和程序。在信令链路和信令转接点故障的情况下，保证可靠的信号传递。信令消息处理——消息选路、消息识别、消息分配。信令网管理——在信令链路或信令转接点故障情况下，重新组织网路结构，并在拥塞情况下控制业务量。信令链路和信令转接点的冗余措施附加信令路由——每个SP至少连接两个以上STP。附加信令链路——SP与SP之间至少设立两条信令链路。附加信令设备——SP和STP都有备用设备。主信令区主信令区分信令区信令点图2.8.1我国信令点编码格式888我国信令点编码采用24位二进制编码，如图2.8.1所示。第一个8位用来区分信令点。第二个8位用来区分分信令区。第三个8位用来区主分信令区。同步网9.1概述同步网的功能是准确的将同步信息从基准时钟传递给同步网的各节点，从而调节网中的各时钟以建立并保持信号同步。分类准同步网——由具有相同标称频率的不同基准时钟相互比对的同步网。全同步网——由单一基准时钟控制的同步网。同步方法主从控制法 分级主从控制 外基准时钟控制互控制法数据通信培训资料全文共33页，当前为第33页。 单端互控法数据通信培训资料全文共33页，当前为第33页。 双端互控法大多数国家采用分级主从同步法；国家间采用准同步法。同步网组网方式全同步网由单个基准时钟控制的全同步网，在采用分级主从同步法的同步网中，所有时钟被分为若干级，基准时钟作为唯一的主时钟，其它全部时钟相位锁定到基准时钟。只允许某一级的时钟向较低等级或同等级时钟传送同步信息，用以同步较低等级或同等级的时钟。准同步网网内各时钟速率或各同步子网的基准时钟的速率被限制在规定限值内。网中所有时钟信号具有同一标称速率，而速率的变化被限制在规定范围内。9.2我国的数字同步网组网原则多基准时钟，分区等级主从同步。结构一级基准时钟北京、武汉各设立了一个以铯钟组为主的、包括了GPS接收机的高精度基准钟，称为PRC——原始基准时钟（PrimaryReferenceClock）。二级基准时钟29个省中心以上城市各建立了一个以GPS接收机和二级钟构成的高精度区域基准钟。当GPS正常时，各省中心二级钟以GPS信号为主构成LPR（地区基准时钟LocalPrimaryReference）。当GPS故障时，该二级钟转为经地面数字电路直接或间接跟踪于北京或武汉的PRC。BITS——BuildingIntegratedTimingSystem大楼综合定时供给系统所有数字同步网中的节点时钟均来自BITS。一栋通信楼内建一个BITS，该BITS接收上级传来的同步信号，然后供给楼内需要同步的所有通信设备。我国的数字同步网的同步等级为四级。除了上面介绍的两级时钟外，第三级为省内长途汇接局的BITS，第四级为地市级汇接局BITS。管理网10.1概述从技术和标准的角度来看，TMN是一组原则和为实现原则中的目标而定义的一系列技术标准和规范；从逻辑和实施方面考虑，TMN是一个由各种不同的应用管理系统，按照TMN的标准接口互联而成的网络。功能一般功能——传送、存储、安全、恢复、处理和用户终端支持。应用功能——性能管理、告警监测、故障管理、安全管理、计费管理和业务管理。10.2我国的电信网管理系统业务管理系统——包括计费、数据业务配置、客户服务系统等。数据通信培训资料全文共34页，当前为第34页。长途电话网网管系统数据通信培训资料全文共34页，当前为第34页。本地电话网网管和集中操作维护系统移动电话网网管系统传输网监控系统7号信令网网管系统通信电源、空调集中监控管理系统第三部分计算机网络概述由于通信和计算机技术的迅猛发展，计算机网络已经成为人们生活的一部分。计算机网络是把若干台地理位置不同，具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连接起来，以实现信息传输和资源共享的计算机系统。1计算机网络的组成计算机网络主要由硬件和软件组成。硬件主要包括计算机终端、网络通信系统。软件包括网络操作系统和实现应用功能的软件系统。计算机网络的分类按照网络节点分布的地理位置可以分为局域网LAN（localareanetworks）和广域网WAN(wideareanetworks)。局域网与广域网的差别：地理区域：局域网覆盖区域较小，一般为一个或几个办公区域；广域网则能够支持跨地区甚至整个国家及世界的范围。数据传输率：局域网的传输速率一般大于10Mbit/s；广域网的传输速率一般为小于2Mbit/s。 局域网之间可以互连，局域网也可以和广域网互连。局域网我们将从网络的拓扑结构、传输介质、信号方式、在网络上传输数据的访问方法以及使网络正常运转所需要的硬件和软件等方面介绍局域网的技术特性。拓扑结构局域网的拓扑是指连接网络上的工作站的电缆的结构或几何分布。一般有以下几种方式。总线型所有工作站连接在一根伸展的电缆上，共享数据通道。环型所有工作站连接在由单一电缆构成的环形通道上。数据通信培训资料全文共35页，当前为第35页。星型数据通信培训资料全文共35页，当前为第35页。工作站均连至网络的控制器上，工作站之间通过网络控制器互相访问。树型从顶端开始向节点辐射。混合拓扑有些网络是由各种拓扑混合而成的。传输介质局域网所使用的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等双绞线双绞线较廉价且容易安装。它又分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。一般使用RJ45连接器。在EIA/TIA-586（电子工业协会/电信工业协会）标准中，将UTP电缆分为五类，表3.2.1列出了UTP电缆的分类。表3.2.1EIA/TIA标准中UTP电缆分类电缆类别适用的语音和数据的应用一类语音和56Kbit/s以下的低速数据，不用于局域网二类速率为1Mbit/s以下的数据三类支持最高16MHz的传输四类支持最高20MHz的传输五类支持最高100MHz的传输注意三类与五类电缆的分类是与其所支持的传输的信号速率有关的。这意味着UTP支持局域网传输的能力，取决于所使用的信号方式。同轴电缆同轴电缆一般分为50欧姆和75欧姆两种。50欧姆用于基带网络，75欧姆用于宽带网络（与CATV中使用的电缆相同）。光缆光缆传输速度较快，但成本较高，且安装施工困难。目前主要应用有FDDI。数据访问方式在局域网中有两种基本数据访问方式：CSMA/CD（载波监听多重访问/冲突检测）和令牌（Token-Ring）传递。1.CSMA/CD数据访问方式在CSMA/CD的概念中，当一个工作站有数据要发送时，它首先监听并检测网络上是否有其它工作站在发送。检测信道是否空闲，采用载波监听的方式。在局域网中数据传输并不使用载波信号，而是基带传输，使用曼彻斯特编码对数据进行编码，连续传送的曼彻斯特码可以被看作等价的载波信号。在CSMA/CD网络中，如果信道忙，工作站一直等到信道空闲才发送数据。由于存在着两个工作站同时检测线路并发现空闲而同时传送数据的可能，一旦检测到冲突发生，每个工作站将等待一段随机生成的或预定义的超时时间，然后再试图重发数据。这种访问方式要求硬件具有检测冲突发生的能力。CSMA/CD网络适用于断续传输的网络。随着网络流量的增长网络的吞吐量会降低。数据通信培训资料全文共36页，当前为第36页。使用CSMA/CD的局域网就是我们所说的以太网。数据通信培训资料全文共36页，当前为第36页。2.令牌传递在令牌传递网络中，每当网络启动时均生成一个令牌。