运维人员课程体系_数据专业03

第三章DDN网络技术（讲师用PPT）中国网通（集团）有限公司2006年11月1日中国网通运维人员岗位培训丛书－数据专业内部资料注意保密目标•掌握DDN网络的定义和组成•掌握DDN网络的特性•掌握X.50协议的基本原理•掌握数字交叉连接系统的原理•熟悉DDN网络提供的业务及特点3.13.2DDN基本原理33.3DDN提供业务及特点DDN网络的结构及现状3.4目录数字交叉连接系统3.1.1DDN网络的产生与发展3.1DDN基本原理70年代中期，针对美国已经出现的用户对高速优质专线业务的需要。AT&T公司采用时分多路复用技术为用户提供点到点的永久性连接的数据电话数字业务电路（DataphoneDigitalService）。它是一种为需要传输数据的企业用户而提供的原始数字租用线路业务，它可支持56Kb/s专线业务。支持该业务的网络被称为数字数据系统（DigitalDataSystem，简称为DDS）。它就是现在所说的数字数据网（DDN,digitaldatanetwork）的前身。3.1DDN基本原理3.1.2DDN网络的定义和组成数字数据网（以下称DDN）是利用数字信道传输数据信号的数据传输网，它的传输媒介除传输设备之外，有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高等一系列优点。DDN可以为用户提供永久性和半永久性连接的数据传输信道。DDN一般不包含交换功能，故信道的转接通过数字交叉连接来实现。3.1DDN基本原理3.1.2DDN网络的定义和组成如图3.1所示数字数据网组成部分（1）本地传输系统（2）交叉连接和复用系统（3）局间传输及同步时钟系统（4）网络管理系统图3.1数字数据网组成框图3.1DDN基本原理传输质量高，距离远传输速率高、网络时延小、无阻塞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，是全透明网，面向各类数据用户灵活的连接方式，可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接，为用户提供灵活的组网环境。电路可靠性高：采用路由迂回和备用方式，使电路安全可靠。网络运行管理简便：采用网管对网络业务进行调度监控，业务的迅速生成。3.1.3DDN网络的特性3.1DDN基本原理3.1.4X.50建议如图3.2所示X.50标准的帧结构为（6+2）的8比特包封（Envelope）格式。采用8比特包封交织复用，包封结构如上图所示，其中F为帧比特，S为状态比特，2-7比特为6个用户信息比特（D）。F比特在复用时构成帧同步序列，S比特用来表示6个D比特的内容；如S为“1”或者“0”可分别表示D为数据信息或者控制信息（如呼叫信令）。采用（6+2）包封格式时，传送包封的承载（Bearer）信道的速率应为用户速率的4/3，标准的复用速率和相同速率下，在64Kbit/s信道中复用的路数如表3.1所示。承载速率表示加入F和S比特后的速率。X.50的复用效率为48/64=75%，或称复用开销为25%。图3.2X.50帧结构3.1DDN基本原理3.1.4X.50建议表3.1X.50复用速率和路数数据速率（kbit/s）9.64.82.40.6载荷速率（kbit/s）12.86.43.20.8相同速率复用路数51020803.13.2DDN基本原理33.3DDN提供业务及特点DDN网络的结构及现状3.4目录数字交叉连接系统3.2数字交叉连接系统3.2.1数字交叉连接系统的产生(a)传统交叉连接(b)数字交叉图3.3数字交叉连接示意图3.2数字交叉连接系统3.2.1数字交叉连接系统的产生前CCITT对数字交叉连接系统（DigitalCrossconnectSystem简称DCS）的定义为：它是一种具有一个或多个符合G702（准同步）或G707（同步）标准的数字端口，并至少可对一端信号（或者子速率信号）与其他端口信号（或其子速率信号）进行可控的连接与再连接的设备。假设在同一个传输节点上对3条数字线路的子速率信号进行交叉连接。图3.3（a）表示为传统的交叉连接，图3.3（b）表示为使用DCS的交叉连接。在传统的交叉连接过程中，数字线路首先要经过复用器分路成为子速率信号，然后再经过人工配线架根据需要进行子速率信号的跳线搭接，最后还要经过复用器复用。传输线方向的变更及提供专线服务等都在配线架上完成。配线架作为交换设备（内线）和外线之间的接口。这种互连方式不仅效率低，可靠性差，而且变更复杂。DCS代替了背靠背的复用器、配线架及上面的硬布线，依靠内部的交换网络通过系统控制完成交叉连接；在传输过程中进行交换。简单地说它就是由微机控制的复用器和配线架。DCS不仅能够完全替代传统的配线架，更重要的是它还具备更多网管功能。3.2数字交叉连接系统DCS的基本作用是替代传统的配线架和对传输网进行自动化管理。比如分离交换业务和非交换业务，为突发事件迅速提供线路，按业务量的季节性变化实现阿络最佳配置等。其主要功能如下：3.2.2数字交叉连接系统的基本功能交接功能测试功能操作和自维护功能网络管理和监控功能3.2数字交叉连接系统DCS使通信网更经济、灵活、智能便于网络的集中管理使整个DDN网的同步精确可靠便于DDN的扩容用于虚拟专用网的建立3.2.3数字交叉连接系统在通信网中的作用与应用3.13.2DDN基本原理33.3DDN提供业务及特点DDN网络的结构及现状3.4目录数字交叉连接系统3.3DDN提供业务及特点3.3.1DDN网络可提供的业务为分组交换网、ATM网、互联网等提供中继电路。可提供点对点、一点对多点的企业专线。提供帧中继业务，扩大了DDN的业务范围。提供语音、G3传真、图像、智能用户电报等通信。提供虚拟专用网业务。3.3DDN提供业务及特点3.3.2DDN网络业务服务质量标准数据传输时延DDN上的数据传输时延是指单方向的数据传输时延，在对应的两个接口之间进行测量。在DDN中，两个方向上的数据传输时延值要求是一样的，所以实际测量时，可以在一个接口处，通过测量环路时延再除以2，得到数据传输时延。（1）端到端的网络传输时延专用电路传输时延：对64kbit/s的专用电路:≤40ms。每加入一跳卫星电路，需在上列值中另加传输时间300ms。帧中继PVC电路的时延在DDN传输时延（最大不超过40ms）基础上，再加上两个平均帧长度的发送时间。3.3DDN提供业务及特点3.3.2DDN网络业务服务质量标准数据传输时延（2）网络传输时延的分段要求DDN节电内部传输时延在节点的两个端口测量值要求不大于0.5ms。次时延包括在数据接口电路处的数据缓存、串并转换、复用、解复用、交叉连接等处理时间。帧中继PVC电路的节点内时延PVC电路在上述时延基础上再加上两平均帧长的排队发送时间。如平均帧4kbit,对64kbit/s帧中继接口，两个帧的发送时间为125ms。传输通路时延传输通路是指DDN节点之间的数字中继线时延或本地传输系统的时延（用户环路）。DDN传输通路时延要求不大于3ms。3.3DDN提供业务及特点3.3.2DDN网络业务服务质量标准数据传输比特差错率（1）端到端比特差错率国际电路连接:在用户/网络接口和国际DDN节点/国际电路接口之间的用户电路传输比特差错率≤1*10-7。国内电路连接:在用户/网络接口之间的用户数据传输通路。传输比特差错率≤1*10-6。3.3DDN提供业务及特点3.3.2DDN网络业务服务质量标准数据传输比特差错率（2）比特差错率的分段要求用户线用户线是指用户/网络接口该用户接入的复用设备或复用/交叉连接设备之间的数据传输通路，其传输比特差错率要求≤1*10-7。复用或复用/交换连接节点设备网络节点提供的用户数据传输通路，其传输比特差错率要求≤1*10-10。节点设备之间的数字通路其传输比特差错率要求≤5*10-8。3.3DDN提供业务及特点3.3.2DDN网络业务服务质量标准数据传输比特差错率（3）比特差错率测量传输比特差错率的测量，对于不同的速率应分别符合前CCITT建议O.151、O.152和O.153相应规定:对2048Kbit/s速率使用测试码长度为215-1=32767bit的随机序列对N*64Kbit/s（N=1～31）速率使用测试码长度为211-1=2047bit的随机序列对≤20kbit/s速率使用测试码长度为27-1=511bit的随机序列3.13.2DDN基本原理33.3DDN提供业务及特点DDN网络的结构及现状3.4目录数字交叉连接系统3.4DDN网络的结构及现状3.4.1DDN网络的组织结构DDN节点类型2兆节点是DDN网络的骨干节点，执行网络业务的转换功能。主要提供2048kbit/s(E1)数字通道的接口和交叉连接、对N*64kbit/s电路进行复用和交叉连接以及帧中继业务的转接功能。接入节点接入节点主要为DDN各类业务提供接入功能，主要有：64kbit/s、2048kbit/s数字通道的接口；N*64kbit/s(N=1～31)的复用；小于64kbit/s子速率复用和交叉连接；帧中继业务用户接入和本地帧中继功能；压缩话音/G3传真用户入网。用户节点主要为DDN用户入网提供接口并进行必要的协议转换。3.4DDN网络的结构及现状3.4.1DDN网络的组织结构DDN的三级网络结构DDN的网络结构按网络的组建、运营、管理和维护的责任地理区域，可分为一级干线网、二级干线网和本地网三级。一级干线网一级干线网由设置在各省、自治区和直辖市的节点组成，它提供省间的长途DDN业务。二级干线网二级干线网由设置在省内的节点组成，它提供本省内长途和出入省的DDN业务。本地网本地网是指城市范围内的网络，在省内发达城市可以组建本地网。3.4DDN网络的结构及现状3.4.2DDN网络的网络管理和控制网管控制中心的设置全国和各省网管控制中心网管控制终端(NMT)节点管理维护终端3.4DDN网络的结构及现状3.4.3DDN用户接入用户入网的基本方式二线模拟传输方式二线（或四线）话带MODEM传输方式二线(或四线)基带传输方式基带传输加TDM复用传输方式话音/数据复用传输方式2B+D速率的DTU传输方式PCM数字线路传输方式DDN节点通过PCM设备的传输方式