571现代通信网技术综述08

现代计算机与通信新技术讲座北京邮电大学计算机学院2008年9月Slide1北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽课程目的„了解目前和未来计算机及通信领域中一些主要新技术的基本原理、技术特点、发展前景和应用范例。„拓展和弥补不同专业背景的学生有关计算机及通信专业的技术知识。Slide2北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽课程内容（1）„现代通信网技术综述主讲人：卞佳丽时间：9月18日（2班）、22日（1班）„信令网原理及其应用主讲人：卞佳丽时间：9月25日（2班）、10月6日（1班）„VOIP技术主讲人：卢美莲时间：10月9日（2班）、13日（1班）„网络安全及防火墙主讲人：阙喜荣时间：10月16日（2班）、20日（1班）„嵌入式处理技术主讲人：邝坚时间：10月23日（2班）、27日（1班）„宽带接入技术主讲人：卞佳丽时间：10月30日（2班）、11月3日（1班）„AdhocandSensorNetworks主讲人：罗红时间：11月6日（2班）、10日（1班）Slide3北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽课程内容（2）„无线数据通信技术主讲人：王文东时间：11月13日（2班）、17日（1班）„智能化Web技术主讲人：苏森时间：11月20日（2班）、24日（1班）„军用通信网络运营与管理的若干问题主讲人：魏更宇时间：11月27日（2班）、12月1日（1班）„多媒体通信技术主讲人：马华东时间：12月4日（2班）、8日（1班）„IMS技术及其应用主讲人：卞佳丽时间：12月11日（2班）、15日（1班）„高端讲座主讲人：待定时间：12月18日（2班）、22日（1班）„高端讲座主讲人：待定时间：12月25日（2班）、29日（1班）„机动Slide4北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽教学安排„授课：No.1~No.16周„复习考试：No.17~No.18周„考试方法：开卷笔试联系方式：E-mail:[e-mail]现代通信网技术综述北京邮电大学计算机学院卞佳丽Slide6北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽内容ƒ通信网的基本概念和技术ƒ业务网技术综述ƒ传送网技术综述ƒ支撑网技术综述Slide7北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽主要内容9通信网的分层结构9通信网的体系结构9通信网的组网结构9现代通信网的技术发展Slide8北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽通信网的基本构成交换设备终端设备传输设备Slide9北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽通信网的分层结构骨干传送网接入网传送网应用层SN1业务网1SNn业务网n……业务网CPE/CPN支撑网Slide10北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽主要内容9通信网的分层结构9通信网的体系结构9通信网的组网结构9现代通信网的技术发展Slide11北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽OSI参考模型物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层物理媒质协议原语Slide12北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽OSI参考模型在电信网中的应用„分组交换数据网的X.25接口„N-ISDN的S/T口„No.7公共信道信令网„用户接入网的V5接口„电信管理网的Q3接口„SDH的ECC信道„。。。Slide13北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽ATM协议参考模型物理层ATM层ATM适配层高层高层控制面用户面管理面面管理层管理Slide14北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽物理网络接入IPTCP应用源系统TCP/IP协议分层模型物理网络接入IPTCP应用目的系统Slide15北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽主要内容9通信网的分层结构9通信网的体系结构9通信网的组网结构9现代通信网的技术发展Slide16北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽通信网的组网结构„网状型„网孔型„星型„复合型„环型„总线型„树型Slide17北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽星型、环型、网状Slide18北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽总线、树型、复合Slide19北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽主要内容9通信网的分层结构9通信网的体系结构9通信网的组网结构9现代通信网的技术发展Slide20北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽通信网的技术发展„通信技术数字化„通信业务综合化„通信网络宽带化„通信服务个人化„网络管理智能化„网络互通融合化Slide21北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽内容ƒ通信网的概念和结构ƒ业务网技术综述ƒ传送网技术综述ƒ支撑网技术综述Slide22北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽业务网的种类（1）传输速率高灵活、价格低中高速数据（64~2048kbit/s）帧中继网（FRN）应用广泛传输速度高价格高中高速数据（64~2048kbit/s）数字数据网（DDN）应用广泛可靠性高中低速数据（≤64kbit/s）分组交换网（X.25）灵活方便节省开支电话、传真、数据等综合业务（64~2048kbit/s）综合业务数字网（N-ISDN）应用广泛模拟电话、中低速率（≤56kbit/s）电话通信网（PSTN）主要特点通信业务电信网Slide23北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽业务网的种类（2）宽带综合业务多媒体≧155.52Mbit/s宽带综合业务数字网（B-ISDN）发展方向、高效灵活、综合、开放、多业务多媒体、高速数据（Gbit/s）下一代网络（NGN）业务交换与业务控制相分离业务生成独立于业务运行环境快速提供各种新业务智能网（IN）应用广泛移动通信电话、低速数据（8~16kbit/s）电话、中速数据100kbit/s多媒体2Mbit/s数字移动通信网（GSM、CDMA）（GPRS）（3G）主要特点通信业务电信网Slide24北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽Slide25北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽PSTN/GSM/INCableNetworkCM/MTAINTERNETEMAILSERVERMGCP/SIP/H.323终端Switch/SSP/MSCSMSSERVERRADUISParlayAPISIPSNMPSIP-T/BICCHLR核心传输网络（IP网）核心传送层AAA服务器应用服务器网管服务器媒体服务器软交换软交换消息服务器CMTS信令网关媒体网关短消息网关定位网关EMAIL网关业务层控制层资源接入层NGN网络模型Slide26北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽交换系统的基本结构交换网络控制系统接口接口接口接口用户线中继线Slide27北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽互连技术交换网络的拓扑结构、选路策略、控制机理、多播方式、阻塞特性、故障防卫接口技术模拟用户接口、数字用户接口、模拟中继接口、数字中继接口信令技术用户信令、局间信令控制技术控制系统的结构方式、处理机间的通信方式、多处理机结构电信交换的基本技术Slide28北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽通信网与交换技术CTM-CircuitTransferModePTM-PacketTransferModeATM-AsynchronousTransferModeIP交换多速率电路交换快速电路交换ATM交换帧中继报文交换电路交换分组交换光交换PTMCTMSlide29北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽电路交换的基本过程电路交换(CircuitSwitching)交换节点A建立传送释放交换节点B交换节点CSlide30北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽电路交换的特点„面向连接方式（物理连接）„同步时分复用（固定分配带宽）„无差错控制机制„对通信信息不作处理„流量控制基于呼叫损失制Slide31北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽同步时分复用BACTS0TSiTSnBACTS0TSiTSn帧帧属于逻辑信道B的原始信号周期性出现STD（SynchronousTimeDivision）：通过时间位置来区别每一个逻辑信道Slide32北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽分组交换将用户要传送的信息分割为若干个分组（packet），每个分组中有一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制信息。分组交换的两种模式：虚电路(VC：VirtualCircuit)方式数据报(DG：Datagram)方式分组交换（PS：PacketSwitching）Slide33北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽所谓虚电路方式，就是在用户数据传送前先要通过发送呼叫请求分组建立端到端之间的虚电路；一旦虚电路建立后，属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送，最后通过呼叫清除分组来拆除虚电路。它不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。交换虚电路(SVC：SwitchedVirtualCircuit)永久虚电路(PVC：PermanentVirtualCircuit）虚电路Slide34北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽数据报不需要预先建立逻辑连接，而是按照每个分组头中的目的地址对各个分组独立进行选路。数据报Slide35北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽虚电路与数据报的比较失序现象不会失序分组顺序不敏感（可靠性高）敏感故障敏感性询问/响应连续数据流应用每个分组独立选路选路复杂基于虚连接表选路复杂（详细的选路信息）简单（逻辑信道号）分组头数据报虚电路Slide36北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽统计时分复用XY分组分组头中有一个表明属于哪路逻辑信道的标识（LCN）YZ分组分组分组Slide37北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽分组交换特点„面向连接方式（逻辑连接）和无连接方式„统计时分复用（动态分配带宽）„有差错控制机制„对通信信息作处理„流量控制基于呼叫延迟制Slide38北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽帧中继（FrameRelay）用户面与控制面分离用户面与控制面分离用户面与控制面不分离OSI1、2（核心）OSI1、2OSI1、2、3（X.25协议）帧帧分组帧中继帧交换分组交换Slide39北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽123物理层LAPB分组层物理层数据链路层物理层LAPF分组交换机帧交换机帧中继交换机Slide40北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽局域网LAN局域网LAN局域网LANSlide41北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽‰固定长度的信元‰采用很短的信元可以减少交换节点内部的缓冲器容量以及排队时延和时延抖动‰信元的长度固定，则有利于简化交换控制和缓冲器管理‰信头简化‰面向连接‰异步时分交换ATM交换-异步传送模式Slide42北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽发送次序87654321比特1…56……………….53发送次序信头（5字节）信息段（48字节）固定长度的信元Slide43北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽GFC比特87654321VPIVPIVCIVCIVCIPTHECCLP12345信头简化——UNI信元Slide44北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽比特87654321VPIVPIVCIVCIVCIPTHECCLP12345信头简化——NNI信元Slide45北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽YXZY信元有一个表明属于哪路逻辑信道的标（VPI/VCI）ATD（AsynchronousTimeDivision）：通过标记来区分每一个逻辑信道YZ异步时分复用Slide46北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽IP交换„IP网络技术：特点：技术简单，可扩展性好，灵活性高存在问题：传输效率低，无法保证服务质量„ATM网络技术：特点：可满足多业务需求，传输效率高，保证服务质量，有流量控制存在问题：技术复杂，可扩展性不好Slide47北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽MPLS是利用标记进行数据转发的。当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记并将标记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换节点仅根据标记进行转发。MPLS具有“多协议”特性