宽带通信网教学内容培训资料

宽带通信网教学内容绪论--通信网技术发展趋势3TCP/IP&Internet7IPOverATM7ATM原理4ATM标准6ATM交换4ATM网业务流量控制6参考书异步传递方式宽带ISDN技术

马丁.德.普瑞克著程时端刘斌译人民邮电出版社宽带网络技术基础

ATM:FoundationForBroadbandNetworks[美]UylessBlack清华大学出版社1998宽带通信网自编讲义国家重点实验室1999绪论

通信网技术的发展趋势通信网技术的发展历程（一）60年代 计算机化70年代 数字化，分组交换网的 出现80年代 业务综合化--ISDN通信网技术的发展历程（二）

90年代 宽带化（光纤传输，Gb/s交换） 智能化（IN，TMN，TINA） 个人化（GSM，CDMA， 第三代移动通信） 开放性，标准化 网络业务的数据化趋势网络的宽带化趋势网络的光纤化趋势网络的分组化趋势网络的IP化趋势三网融合的大趋势世纪之交的通信网发展趋势

世界网络业务的数据化趋势

网络业务量数据年增40%电话年增10%电话业务将逐渐由主角成为配角！19982008数据业务在中国的兴起X.25业务的年增长率为166%DDN业务的年增长率为156%Internet业务的年增长率为393%公众多媒体通信网业务的年增长为248%IP用户的总数为210万数据业务用户总数超过200万全国已经或即将建成500多个ATM节点

我国未来非话业务量的比例

非话业务/电话业务量之比0.1/0.2105我国电信网的数据业务量将会在5-10内超过话音业务量，从而使整个电信网的业务构成发生根本性的变化！0.5/11传输带宽9个月翻番CPU速度18个月翻番传输带宽与CPU速度比较传输成本的降低趋势

-RyanHankinKent美分/话路/公里2.5Gb/s4x2.58x2.516x2.540x2.5网络的分组化趋势

从电路交换向分组交换过渡电路交换技术电路交换的特点电路交换的优点时延小，通信质量有保证控制简单电路交换的缺点呼叫建立需要时间每个连接带宽固定（不能适应不同速率的业务）不传信息时也占用资源（不适用于突发业务）5123486791011121314151617181920分组交换技术两种分组交换方式虚电路--面向连接方式呼叫期间路由固定呼叫分成三个阶段：建立，传数据，拆线数据报--无连接方式不建立连接通信期间路由可变优点带宽可变，灵活统计复用，资源利用率高一个用户可以同时进行多个通信（如发E-mail，通话，下载文件可同时进行）缺点网络功能复杂信息传输时延大，QoS难以保证分组交换技术特点网络IP化趋势

IP已成为全世界主导的数据联网协议1998年美国数据联网协议IP约占80%1998年英国数据联网协议IP约占75%1999年英国数据联网协议IP可能达97%1998年我国数据联网协议IP约占90%IP已经成为全世界主导的数据联网协议！

IP业务收入也将在2003年超过其他数据业务$BMMTAVerticalSys.DataComm.全国PC/Internet的统计预测

-IDC,98forPC,CNNICforInternet-百万1042.10.77.21013.417.8Internet的发展前景Internet成为将来的多业务网（Multi-servicenetwork）1980’sISDN(电路交换技术)1990’sB-ISDN(ATM技术)2000’sInternet(IP技术)

很多人认为下一世纪的网是基于IP的网络IP与ATM之争ATM

B-ISDN的传递方式 用于综合业务 IP Internet协议

主要用于数据业务 ATM特点

面向连接

网络接点功能简单

信元长度小而固定

用户信息透明地穿过网络ATM的优点

支持任何业务（不同速率，不同突 发性，不同实时性）

有效利用网络资源（统计复用）

单一通信网（B-ISDN）

IP网和ATM网ATM网面向连接呼叫建立时选路，同一呼叫的信元走同一路由数据包汇聚进VC/VP短信元(53)使时延和时延变化小采用流量控制技术，业务质量有保证

ATM与IP的比较(1)IP网无连接路由器为每一个IP分组选路，基于IP地址连续的数据包可以走不同路由时延及其变化大变长分组(<65535)业务质量难保证

ATM网带宽保证传输效率低(固定53字节，最高效率89%)可扩展的网络规模，有业务量工程设计全网成本高运营成本高

ATM与IP的比较(2)IP网RSVP传输效率高(变字节长度，最高效率99%)大规模网的路由表太复杂全网成本低运营成本低IP与ATM的竞争IP网挑战传统电信网利用IP/ATM/SDH/WDM技术拓展带宽，改善服务质量提供价格低廉的电信业务在长话和多媒体业务方面有明显的价格优势电信运营者的回答发展新型宽带网络，提供新业务降低传统通信网成本CommerceInformationEntertainmentEthernetPSTNISDNxDSLSDHDTBWLLRADIOCORENETWORKSACCESSNETWORKSCUSTOMERSITEWDMATMWirelessLANsCollaborationCATVGSMcopperradiob-casthomeofficeNote:CollaborationincludesconversationIPDominatesattheDesktopATM（电信网）的优势电信级QoS99.999%网络可用性100%呼叫完成0%呼叫中断稳定的服务质量（回波，时延）网络升级不改变业务性能新型网络结构应达到类似或更高性能IP网目前还做不到IP和ATM结合的趋势

(IPOverATM)

重叠方式

集成方式

LANEIPSwitching

CIPOATagSwitching

MPOAMPLS

IPOverATM的优点ATM是一个多业务传送平台ATM的业务带宽可管理对Besteffort业务可进行流量管理支持计费QoS保证支持多种接口和适配协议广泛用于骨干网统一网络边缘IPOverATM的缺点带宽管理QoS机制尚不成熟PVC必须手工建立故障链路倒换很慢

路由器重新选路--2秒左右方式不统一

MPLS，MPOA，TAG，IPSwitchingMPLS标准尚待发布ATM的SNMP网管比SDH的Q3弱信元开销大IPOverATM应用最适合于提供多种业务的运营者适用于网络边缘多业务特性避免长分组引起的时延数据VPN改善网络结构路由器之间的互连千兆比/兆兆比路由器的出现千兆比/兆兆比路由器综合了路由器和交换机的功能千兆比/兆兆比路由器技术是否会淘汰ATM技术？长期的演进趋势

WDM层数据图象电话IPSDH层

ATM层WDM层数据图象电话IP

直通选路QoS/CoS端到端管理巨大容量透明保护恢复协议独立

IPoverOptical

省了ATM与SDH层，减化了层次，减少了网络设备;减少了功能重叠，简化了设备，减轻了网管复杂性,特别是配置WDM适于汇集多业务，无须复杂的ATM汇集开销最低，传输效率最高通过业务量工程设计，可以与IP的不对称业务量特性相匹配省了ATM和SDH设备，简化了网管，又采用了WDM,其成本可望降1-2个量级！

IP与ATM的发展预测从近期二三年看，ATM将扮演主要角色；中期两者将会共存互补发展，ATM侧重核心网业务汇接和高质量业务保证，而IP将侧重网络边缘和低质量业务；长期看，则IP将不仅成为主导的通信协议，而且将会在全网中扮演主要角色，而ATM则将会进一步撤退到网络边缘作业务收集在可以预见的未来，无论是设备还是网络都必须能同时支持两者网络的演进路线-IPoverX?-层3层2层1光路层IP路由器IP路由器ATM/IP

混合ATM交换SDH

SDH

WDM光联网11432312

三网融合的技术背景(1)数字技术使电话，数据和图象业务都可以统一编码传输和交换，而无任何区别。(2)光通信技术的发展为传送各种业务信息提供了必要的带宽，传输质量和低成本。(3)软件技术使三网络都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性，功能和业务(4)统一的TCP-IP协议的普遍采用使得各种以IP为基础的业务都能实现互通。人类首次有了为三大网都能接受的通信协议,

三网融合的业务基础不同的网络结构往往适于传送不同的业务信号，而不同的业务信号也往往要求不同的网络结构来支持IP协议将成为电信网的主导通信协议在这种大形势下，网络将逐渐向着对IP业务最佳的分组化网(特别是IP网)演进和融合，这是历史的必然在CPN处已经开始向IP协议融合(80%)电信级语音网关(统一协议，大容量，多信令)的出现和普及在5年左右ATM/IP将开始在核心网代替新装长途交换机，然后在网络边缘逐渐代替新装端局交换机和移动交换机蜂窝将最后转向IP，通过GPRS,3G接入网将长期分离，竞争，共存，发展整个过渡期将需要10-20年三网融合的大趋势

（三网融合的演进步骤）

信息产业已面临整体换代的问题！-

PDH正逐步让位给SDH；-铜缆接入正逐步让位给光缆和无线接入；-电路交换将逐步让位给分组交换和IPoverATM/IPoverSDH/IPoverOptical；-常规光纤将在干线网上让位给新一代光纤-模拟电视机将逐步让位给数字电视机；电视机正逐步计算机化，而计算机将逐步电视化，如此等等。三网融合对信息产业

结构的影响下一代通信信息网络Newpublicnetwork(NPN)新的公用网Unifiednetwork

一体化网Continuouslyupgradablenetwork

可持续发展的网络R/S可持续发展网络的基本要求可支持现有和将有的所有业务具有巨大的可持续扩容的链路容量和节点容量,因而物理层一定是以WDM为基础，以OADM与OXC为节点的光传送网TCP-IP将成为主导的上层通信语言，但不完全排除其他通信协议，因而可同时支持现有电路交换网，ATM网，以太网和宽带IP网具有很高的网络和业务生存性最终将是以IP为基础的无缝融合的网

未来分层网络前景OXCOADMATMDXCSDXC

ADMATMSW高速路由器

SDH通道层WDM

光路层高速路由器电话网网关IP/ATM/SDH/WDM

以数据为主的未来网络结构

互联网

居民

居民接入服务器RRATMSW/IP路由器

无线

接入服务器RRR下一代网络的结构下一代网将是一个混合结构的网络千兆比路由器（IPoverSDH）和ATMSW是核心网部分的关键组成部分IPoverATM将会在网络边缘长期存在在可以