第八章网络技术展望 8-1网络演变概述 8-1-1网络技术的演变 低速到高速 ●专用网一一公用网一一虚拟专用网 CA Server j道 A/分支机构 Internet V服务器 内部网 vⅠ直 动川户 面向终端的网—一资源共享网 前端 算肉理机 公共电话网 线路集中器 (面向终端的网络)
第八章 网络技术展望 8-1 网络演变概述 8-1-1 网络技术的演变 ⚫ 低速到高速 ⚫ 专用网——公用网——虚拟专用网 ⚫ 面向终端的网——资源共享网 （面向终端的网络）
分组交换网 机 (通信子网 (资源共享网) ●电路交换一一报文交换一一分组交换—一信元交换 B F C G H
（资源共享网） ⚫ 电路交换——报文交换——分组交换——信元交换
种交换方式的事件顺序 寻路延迟 报文 呼叫应答 排队延迟 A B C D A B C D A B C D 线路交换 报文交换 分组交换 ●各种通信控制规程一一国际标准 ●单一数据通信网——综合业务数字通信网 微机到主机一一对等通信——C/S——网站/浏览器 8-1-2电信网、有线电视网和计算机网 目前主要的运营网络有电信网、有线电视网和计算机网 1、业务类型 电信网由电信部门运营,为公用电信网络,包括电话网、电 报网、帧中继、DDN网等。 有线电视网(CATⅴ)由有线电视公司运营,采用模拟传输 方式,是一种模拟网络 计算机网属于企业内部网,为各个公司企业自己管理
⚫ 各种通信控制规程——国际标准 ⚫ 单一数据通信网——综合业务数字通信网 ⚫ 微机到主机——对等通信——C/S——网站/浏览器 8-1-2 电信网、有线电视网和计算机网 目前主要的运营网络有电信网、有线电视网和计算机网 1 、业务类型 电信网由电信部门运营，为公用电信网络，包括电话网、电 报网、帧中继、DDN 网等。 有线电视网（CATV）由有线电视公司运营，采用模拟传输 方式，是一种模拟网络。 计算机网属于企业内部网,为各个公司企业自己管理。 三种交换方式的事件顺序 呼叫应答 A B C D 分组1 分组2 分组3 报文 A B C D A B C D 寻路延迟 排队延迟 线路交换 交换 交换 报文交换 分组交换
2、服务范围 电信网是公用网,连接范围、服务范围最广 有线电视网一般覆盖一个城市,各城市之间通过卫星转发 计算机网范围最小,一般是一个企业的内部局域网 3、网络结构 电信网结构通过电路交换和分组交换实现各用户之间的通 信,从交换局到用户之间为点到点连接,它为通信双方建立 了一条端到端的通信链路。 有线电视网采用树形拓扑结构,在网络中采用了大量分线 器。将信号从信号源分配到网络中的所有用户,网络中所有 用户都是平等的,运营者无法区分网络上的各用户。 计算机网络有多种拓朴结构(如总线型、环型等) 4、传输线路 电信网可以有光纤、微波、卫星等,连接用户的主要线路是 双绞铜线。 有线电视网采用光纤、同轴电缆,应该说有线电视网是三种 网络中宽带化程度最高的 计算机网多采用双绞线,有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线 尽管有以上的诸多不同之处,电信网、有线电视网、计算机 网都努力向宽带化、综合业务方向发展,三种网络的界限越 来越模糊,这就是常说的三网合一。也称为“数字会聚”现 象
2、 服务范围 电信网是公用网，连接范围、服务范围最广 有线电视网一般覆盖一个城市，各城市之间通过卫星转发 计算机网范围最小，一般是一个企业的内部局域网 3、 网络结构 电信网结构通过电路交换和分组交换实现各用户之间的通 信，从交换局到用户之间为点到点连接，它为通信双方建立 了一条端到端的通信链路。 有线电视网采用树形拓扑结构，在网络中采用了大量分线 器。将信号从信号源分配到网络中的所有用户，网络中所有 用户都是平等的，运营者无法区分网络上的各用户。 计算机网络有多种拓朴结构（如总线型、环型等） 4、 传输线路 电信网可以有光纤、微波、卫星等，连接用户的主要线路是 双绞铜线。 有线电视网采用光纤、同轴电缆，应该说有线电视网是三种 网络中宽带化程度最高的。 计算机网多采用双绞线，有屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。 尽管有以上的诸多不同之处，电信网、有线电视网、计算机 网都努力向宽带化、综合业务方向发展，三种网络的界限越 来越模糊，这就是常说的三网合一。也称为“数字会聚”现 象
8-2迈向综合网络 8-2-1宽带综合业务数字网 由于现有的电话网、用户电报网、数据通信网等只能提供单项服 务,成本高,线路利用率低,CCIT提出了将语言、数据、图像 等业务综合在一个网内的设想,即建立综合业务数字网。可同时 传送电话、电报、数据等多种不同信息,可同时与多个用户通信, 享受综合服务。 电话网 电话 传真 NT1 ISDN网 企业网 计算机 互连网 由于ISDN的带宽有限,最多只提供一次群速率(15Mbps 的T1线路或2.048Mbps的E1线路),难以综合其他需要高 带宽的业务,便产生了宽带ISDN( B-ISDN),而把以前的 ISDN称为窄带ISDN(N-ISDN)。目前窄带ISDN反而用在 了因特网接入中,即所谓的“一线通”业务,它把2B+D信 道合并为一个144Kbps(B信道为64Kbps,D信道为16Kbps) 的数字信道
8-2 迈向综合网络 8-2-1 宽带综合业务数字网 由于现有的电话网、用户电报网、数据通信网等只能提供单项服 务，成本高，线路利用率低，CCITT 提出了将语言、数据、图像 等业务综合在一个网内的设想，即建立综合业务数字网。可同时 传送电话、电报、数据等多种不同信息，可同时与多个用户通信， 享受综合服务。 由于 ISDN 的带宽有限，最多只提供一次群速率（1.544Mbps 的 T1 线路或 2.048Mbps 的 E1 线路），难以综合其他需要高 带宽的业务，便产生了宽带 ISDN（B-ISDN），而把以前的 ISDN 称为窄带 ISDN（N-ISDN）。目前窄带 ISDN 反而用在 了因特网接入中，即所谓的“一线通”业务，它把 2B+D 信 道合并为一个144Kbps（B信道为 64Kbps，D信道为 16Kbps） 的数字信道
用户室内 P信道4 E1NTdNT B信道64Mk 交换局 D信道16kb/s 数字用户线 图64基本接口的逻辑吉 1、宽带ISDN的关键技术 宽带ISDN(B-ISDN)的带宽应该在155Mbps以上。 B-ISDN的精髓在于其对业务的综合上,它的目标是实现四 个层次上的综合,即综合接入、综合交换、综合传输和综合 管理。 B-ISDN的核心技术是采用异步传输模式ATM B-ISDN的另一个关键技术是满足各种各样的服务质量 (QoS)要求。 2、宽带ISDN的业务类型 宽带ISDN业务分为两类:交互型业务和发布型业务 1)交互型业务:是指在用户间或用户与主机之间提供双向信 息交换的业务。 会话性业务:如可视电话、会议电视 消息性业务:如电子邮件 检索性业务:如电影、图像、声音和档案信息的检索。 2)发布型业务:是由网络中的某点(如信息服务中心)向其 他多个位置传送单向信息流的业务。 不由用户个体参与控制的发布型业务,如电视、电台
1、宽带 ISDN 的关键技术 宽带 ISDN（B-ISDN）的带宽应该在 155Mbps 以上。 B-ISDN 的精髓在于其对业务的综合上，它的目标是实现四 个层次上的综合，即综合接入、综合交换、综合传输和综合 管理。 B-ISDN 的核心技术是采用异步传输模式 ATM。 B-ISDN 的另一个关键技术是满足各种各样的服务质量 （QoS）要求。 2、宽带 ISDN 的业务类型 宽带 ISDN 业务分为两类：交互型业务和发布型业务 1) 交互型业务：是指在用户间或用户与主机之间提供双向信 息交换的业务。 ➢ 会话性业务：如可视电话、会议电视。 ➢ 消息性业务：如电子邮件 ➢ 检索性业务：如电影、图像、声音和档案信息的检索。 2) 发布型业务：是由网络中的某点（如信息服务中心）向其 他多个位置传送单向信息流的业务。 ➢ 不由用户个体参与控制的发布型业务，如电视、电台
等广播业务。 可由用户个体参与控制的发布型业务,如传统的图文 电视和全通道广播可视图文。 3、宽带ISDN的协议参考模型(如图8-2) 协议分为3面3层,3面为用户面、控制面、管理面。每个 面分为3层:物理层、ATM层、ATM适配层。 管理面 控制面 用户面 面 高层 高层 ATM适配层 ATM层 物理层 用户面:传送用户信息,完成通信用户之间不同媒体信息在 要求的服务质量下的传送,包括与业务相关的协议及数据、 话音和视频信息。 控制面:传送信令信息,完成用户通信的连接建立、维护和 拆除 管理面:用于各层之间管理信息的交互和管理,完成网络的 性能检测,故障管理、系统配置、网络测试等系统操作、维 护和管理 值得注意的是,控制面和用户面只是高层和ATM适配层不
等广播业务。 ➢ 可由用户个体参与控制的发布型业务，如传统的图文 电视和全通道广播可视图文。 3、宽带 ISDN 的协议参考模型（如图 8-2） 协议分为 3 面 3 层，3 面为用户面、控制面、管理面。每个 面分为 3 层：物理层、ATM 层、ATM 适配层。 用户面：传送用户信息，完成通信用户之间不同媒体信息在 要求的服务质量下的传送，包括与业务相关的协议及数据、 话音和视频信息。 控制面：传送信令信息，完成用户通信的连接建立、维护和 拆除。 管理面：用于各层之间管理信息的交互和管理，完成网络的 性能检测，故障管理、系统配置、网络测试等系统操作、维 护和管理。 值得注意的是，控制面和用户面只是高层和 ATM 适配层不
同,而ATM层和物理层并不区分用户面和控制面。 8-2-2社区宽带网络 1、社区宽带网的概念 社区宽带网(RBB)是接到用户的高速网络,网络速率应该 足以支持视频,通常至少是2Mbps。社区宽带网覆盖了接入 网和用户驻地网两者的范围 2、社区宽带网的技术平台 有3种主要的技术可供RBB选择。一种是基于电信网络的 数字用户线路XDSL方式;一种是在有线电视网CATV上传 输宽带数据;另外一种是纯粹的计算机网络,也就是我们常 说的局域网。 8-3迈向宽带网络 8-3-1宽带网络基本技术 宽带网可分为传输网、交换网和接入网三大部分,所以宽带 网技术分为三类:传输技术、交换技术和接入技术。宽带传 输网主要是以SDH为基础的大容量光纤网络,宽带交换网 是采用ATM技术的综合业务数字网。宽带接入网主要有光 纤接入、铜线接入、混合光纤铜线接入、无线接入等 8-3-2SDH技术 在传输网中,目前采用的是同步数字体系SDH 1、SDH的提出
同，而 ATM 层和物理层并不区分用户面和控制面。 8-2-2 社区宽带网络 1、社区宽带网的概念 社区宽带网（RBB）是接到用户的高速网络，网络速率应该 足以支持视频，通常至少是 2Mbps。社区宽带网覆盖了接入 网和用户驻地网两者的范围。 2、社区宽带网的技术平台 有 3 种主要的技术可供 RBB 选择。一种是基于电信网络的 数字用户线路 XDSL 方式；一种是在有线电视网 CATV 上传 输宽带数据；另外一种是纯粹的计算机网络，也就是我们常 说的局域网。 8-3 迈向宽带网络 8-3-1 宽带网络基本技术 宽带网可分为传输网、交换网和接入网三大部分，所以宽带 网技术分为三类：传输技术、交换技术和接入技术。宽带传 输网主要是以 SDH 为基础的大容量光纤网络，宽带交换网 是采用 ATM 技术的综合业务数字网。宽带接入网主要有光 纤接入、铜线接入、混合光纤/铜线接入、无线接入等。 8-3-2 SDH 技术 在传输网中，目前采用的是同步数字体系 SDH。 1、 SDH 的提出
由于传统的PDH(准同步数字体系)性能较差,美国贝尔通 信研究所提出“同步光网( SONET)”把高速大容量光纤传 输技术和智能网络技术有机地结合起来。1998年∏IU-T接受 了 SONET的概念,并重新命名为同步数字体系(SDH)。 2、SDH的特点 1)同步复用 2)标准的网络接口 3)强大的网络管理功能 3、SDH的速率与帧结构 SDH定义了一套标准化的信息结构等级,这些信息结构叫做 同步传输模块(STM),SDH信号最基本也是最重要的模块 信号是STM-1,其速率为155520Mbps。 SDH的帧结构与PDH的不同,它是块状帧。帧的传输顺序 就像我们平常读书的顺序一样,从左到右,从上到下按顺序 发送。 SDH的帧可分为3个主要区域: 1)段开销(SOH)区域 2)管理单元指针( AUPTR)区域 3)净负荷区域 4、SDH的组网形式 SDH网是由各种网络单元组成的。SDH的网络单元有终端 复用器、分插复用器ADM、数字交叉连接设备DXC等
由于传统的 PDH（准同步数字体系）性能较差，美国贝尔通 信研究所提出 “同步光网（SONET）”把高速大容量光纤传 输技术和智能网络技术有机地结合起来。1998 年 ITU-T 接受 了 SONET 的概念，并重新命名为同步数字体系（SDH）。 2、SDH 的特点： 1) 同步复用 2) 标准的网络接口 3) 强大的网络管理功能 3、SDH 的速率与帧结构 SDH 定义了一套标准化的信息结构等级，这些信息结构叫做 同步传输模块（STM），SDH 信号最基本也是最重要的模块 信号是 STM-1，其速率为 155.520Mbps。 SDH 的帧结构与 PDH 的不同，它是块状帧。帧的传输顺序 就像我们平常读书的顺序一样，从左到右，从上到下按顺序 发送。 SDH 的帧可分为 3 个主要区域： 1) 段开销（SOH）区域 2) 管理单元指针（AUPTR）区域 3) 净负荷区域 4、SDH 的组网形式 SDH 网是由各种网络单元组成的。SDH 的网络单元有终端 复用器、分插复用器 ADM、数字交叉连接设备 DXC 等
5、SDH的自愈环 所谓自愈环就是无需人工干预,网络就能在极短时间内从失 效故障中自动恢复所承载的业务,使用户不会感到网络已经 出了故障。 A D D C 正常情况 线路故障时 图12-23二纤单环 8-3-3ATM技术 异步传输模式ATM综合了电路交换实时性和分组交换灵活 性的特点,采用了固定长度的分组(称为信元),简化了分 组的头部,降低了交换节点的复杂度,被ITU-T最终选为宽 带综合业务数字网络 B-ISDN的核心技术
5、SDH 的自愈环 所谓自愈环就是无需人工干预，网络就能在极短时间内从失 效故障中自动恢复所承载的业务，使用户不会感到网络已经 出了故障。 8-3-3 ATM 技术 异步传输模式 ATM 综合了电路交换实时性和分组交换灵活 性的特点，采用了固定长度的分组（称为信元），简化了分 组的头部，降低了交换节点的复杂度，被 ITU-T 最终选为宽 带综合业务数字网络 B-ISDN 的核心技术