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３交通信息传输网络——信息经过了什么路径传到目的地参考资料•《现代交通信息网络与通信技术》，张轮，同济大学出版社–现代数据通信技术，计算机网络技术基础，移动通信技术，SDH技术•《网络与无线通信技术》邹涛，人民邮电出版社–无线通信、移动通信与因特网，无线接入技术，无线局域网，WAP技术，蓝牙技术•电信网–如公众电话网（PSTN）、公用分组交换数据网（PSPDN）、数字数据网（DDN）、窄带和宽带综合业务数字网（N-ISDN和B-ISDN）等；•计算机网–如局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、因特网(Internet)等；•有线电视网（CATV）–东方有线–今后的发展方向是三网合一，真正做到综合业务（包括音频、视频）的数字化信息在统一的网络中传输。•交通信息传输就可以借用这个网络平台来实现智能交通系统的各种功能通信网的类型主要内容3.1传输网络中的信息交换技术3.2数据传输网络–以太网络3.3光数字传输网络-SDH3.4无线移动数字通信网络–GSM,CDMA3.5无线传感器网络交换电话交换技术的由来如果有多个用户时，为保证任意两个用户间都能通话，很自然我们会想到每两个用户用一对线路连起来。在用户分布的密集中心，安装一个设备，这好比是一个开关接点，平时是打开的，当任意两个用户之间需要通话时，设备就把连接两个用户的电话线接通。用户多的时候怎么办?•传统交换技术以普通电路交换、报文交换和分组交换技术为主。•光电交换技术、光交换技术新兴的光交换技术，如果某些特殊技术问题能获得妥善解决，将全面更新至高速全光网传统交换技术甲线：专门使用一列火车来运输火箭，并使用专线，其他车次不得占用。乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火车时刻表，服从铁路部门的调度。丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普通货物一样进行运输。特点优点缺点甲线速度最快费用最高乙线费用较低速度最慢、对火车头要求较高丙线费用最低，速度较快，对火车头要求低。运输前后需对火箭进行拆分、复原工作。三条线路运行方案的优缺点1）交换技术概述•（1）面向连接和无连接•根据网络传递用户信息时是否预先建立源端到目的端的连接，将网络使用的交换技术分为两类：面向连接型和无连接型。使用相应交换技术的网络也依次称为面向连接型网络和无连接型网络。•两种方式各有优缺点，面向连接方式适用于大批量、可靠的数据传输业务，但网络控制机制复杂；无连接方式控制机制简单，适用于突发性强、数据量少的数据传输业务。交换技术线路交换12341234郑州西安北京成都上海1234报文交换•不需要在两个站点之间建立一条专用通路系统带宽•报文交换优点–线路效率较高–不需要同时使用发送器和接收器–可以把一个报文发送到多个目的地–能够建立报文的优先权–报文交换网可以进行速度和代码的转换发送队列西安成都接收转发目标信息北京上海•（2）．交换节点的功能结构•交换式网络总是以交换节点为核心来组建的。一个交换节点要完成任意入线的信息到指定出线的交换功能，基本的前提是网络中的每一个交换节点都必须拥有当前网络的拓扑结构的信息。为便于叙述，我们将交换节点中存储的到每一个目的地的路由信息的数据结构称为“路由表”，路由表可以简单地理解为一张网络地图，交换节点依靠它来进行寻址选路。2）•目前在广域通信网上使用的交换技术主要有电路交换、分组交换、帧中继、ATM技术。其中电路交换和分组交换是通信网中最基本的交换技术，后来发展起来的帧中继、ATM以及近来的各种IP交换技术和MPLS技术都是基于这两种技术综合或改进的。通信网的主要交换技术电路交换广域网多速率电路交换(N-ISDN)分组交换(虚电路)(X.25分组交换的使用)帧中继分组交换(数据报)(路由器的使用)各种IPoverATMATM交换MPLS交换第二层交换(网桥的使用)第二层交换(局域网交换机的使用)第三层或多层交换(路由器的使用)？局域网–在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。•可以是真正的物理线路，也可以是一个复用信道。–特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。——称为“面向连接的”（典型例子：电话）–过程：建立连接→通信→释放连接–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。（1）电路交换•电路交换技术电路交换技术即为已对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用传输通道。(((数据甲乙交换机数据数据传统交换技术分类•报文交换技术报文交换技术不需要事先建立物理线路，它将发送的数据作为一个整体发给中间交换设备。中间交换设备先将数据存储起来，然后选择一条合适的空闲线路将数据转发给下一个交换设备，如此循环直至数据发送到目的节点。传统交换技术分类FDCA存储数据,将数据发送给CBE存储数据,将数据发送给D存储数据,将数据发送给F存储数据,将数据发送给乙乙甲数据•电话网络中的电路交换•电路交换也能在多路复用信道上实现–在物理线路的某个信道上建立连接（2）．分组交换•主要用于计算机间的数据通信业务，采用分组交换基于以下原因。•(1)数据业务有很强的突发性，采用电路交换方式，信道利用率太低。•(2)电路交换只支持固定速率的数据传输，要求收发严格同步，不适应数据通信网中终端间异步、可变速率的通信要求。•(3)话音传输对时延敏感、对差错不敏感。•(4)分组交换是针对数据通信而设计的，为解决电路交换方式信道资源利用率低的缺点，分组交换引入了统计时分复用技术。–将报文分割成若干个大小相等的分组（Packet）进行存储转发。–数据传输前不需要建立一条端到端的通路——也是“无连接的”。–有强大的纠错机制、流量控制、拥塞控制和路由选择功能。–优缺点：•对转发节点的存储要求较低，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。–分组交换有两种交换方式：•数据报方式和虚电路方式（2）分组交换（包交换）•分组交换技术分组交换技术是报文交换技术的改进，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将它们转发至目的地，这一过程称为分组交换。传统交换技术分类A数据BC分组1分组2分组3分组4分组5甲乙•数据报方式（Datagram）–各分组独立地确定路由（传输路径）–不能保证分组按序到达，所以目的站点需要按分组编号重新排序和组装数据报方式不能保证分组按序到达分组可能通过多个路径穿越网络•虚电路方式（VirtualCircuit）–通信前预先建立一条逻辑连接——虚电路•虚电路是由其路径上的所有交换机中的路由表定义的逻辑连接•类比：铁路系统（旅客/列车:分组，铁路网:网络，火车站:节点）–“西安－北京”这条线路可以看成是一条虚路径–也需要三个过程：建立－数据传输－拆除•建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源–虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要•数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网络——“数字管道”–提供的是“面向连接”的服务•但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比！•可以看成是采用了电路交换思想的分组交换•能够保证分组按序到达–永久虚电路PVC和交换虚电路SVC•分组通过预先建立好的虚电路穿越网络（3）．帧中继帧中继技术主要用于局域网高速互连业务。以X.25为代表的分组交换技术出现在20世纪70年代，当时长途数据传输还有很高的差错率，为保证可靠的服务质量，分组协议采用了逐段的差错控制和流量控制，这使得分组交换网交换时延大，无法为用户提供更高的速率。（4）．ATMATM即异步传送模式，其主要设计目标是在一个网络平台上用分组交换技术来实现话音、数据、图像等业务的综合传送交换。表1主要广域网交换技术的特点比较电路交换分组交换帧中继ATM数据报虚电路连接方式面向连接无连接面向连接面向连接面向连接比特率固定可变可变可变可变差错控制不具备具备具备只检错，不纠错只对控制信息差错控制信道资源使用方式静态复用，利用率低统计复用，利用率高统计复用，利用率高统计复用，利用率高统计复用，利用率高流量控制无较好好无好实时性很好差较好好好终端间的同步关系要求同步异步异步异步异步最佳应用实时话音业务小批量，不可靠的数据业务大批量、可靠的数据业务局域网互连综合业务ATM交换IP电话