【正文】 這是因?yàn)榉纸M交換和幀中繼主要承載非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而 ATM網(wǎng)絡(luò) 對實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)兩類業(yè)務(wù)均需承載 ，ATM允許在建立一條新的虛連接時(shí)，同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)提交詳細(xì)的服務(wù)質(zhì)量要求說明，這個(gè)說明實(shí)際是一個(gè)資源預(yù)留的請求，只要用戶業(yè)務(wù)量遵守事先的約定，網(wǎng)絡(luò)將提供有保證的服務(wù)質(zhì)量。目前幀中繼主要用于 LAN (局域網(wǎng) )間的高速互連、 VPN(虛擬專用網(wǎng)絡(luò) )的組建、遠(yuǎn)程高品質(zhì)視頻和圖像信息的傳遞 ，幀中繼曾被認(rèn)為是從窄帶到寬帶 ISDN的首選過渡技術(shù)。相應(yīng)地，電路交換中對物理線路帶寬資源的分配使用方式叫 靜態(tài)時(shí)分復(fù)用 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2) 虛電路 虛電路是一種 面向連接的分組交換方式 ，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是將數(shù)據(jù)報(bào)和電路交換這兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，以達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)傳輸效果。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) (4) 分組交換是針對數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的，主要特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)以分組為單位進(jìn)行傳輸，分組長度一般在 1000～ 2022字節(jié)左右；每個(gè)分組由用戶信息部分和控制部分組成，控制部分包含差錯(cuò)控制信息，可以用于對差錯(cuò)的檢測和校正； 交換節(jié)點(diǎn)以 “ 存儲 — 轉(zhuǎn)發(fā) ” 方式工作 ，可以方便地支持終端間異步、可變速率的通信要求；為解決電路交換方式信道資源利 用率低的缺點(diǎn)，分組交換引入了 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù) 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)1 1端口22 21 3 a…P C M 1b 21 3 2…P C M 12 222 21 b 2…P C M 222 21 3 2…P C M 2N N22 C 3 2…P C M N22 21 a c…P C M N… …輸入端口號轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)隙 / 標(biāo)記 輸出端口號 時(shí)隙 / 標(biāo)記12…N23…21N1…N322…2第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 在整個(gè)通信期間，不管實(shí)際有無數(shù)據(jù)傳輸，沿途的交換節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)保持、監(jiān)視該連接，直到用戶明確地發(fā)出通信結(jié)束的信號，網(wǎng)絡(luò)才釋放被占用的資源，撤銷該連接。其中 電路交換 和 分組交換 是通信網(wǎng)中 最基本的交換技術(shù) ，后來發(fā)展起來的幀中繼、 ATM以及近來的各種 IP交換技術(shù)和 MPLS技術(shù)都是基于這兩種技術(shù)綜合或改進(jìn)而成的，本節(jié)將不再介紹 MPLS技術(shù)，相關(guān)的內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)有詳細(xì)介紹。 無連接型網(wǎng)絡(luò)和面向連接型網(wǎng)絡(luò)中交換節(jié)點(diǎn)的交換實(shí)現(xiàn)有較大差別，圖 。用戶通信時(shí)，如果建立的連接由一條接一條的專用電路資源連接而成，無論是否有用戶信息傳遞，這條專用連接始終存在 ，且每一段占用恒定的電路資源，那么這個(gè)連接就叫實(shí)連接；如果電路的分配是隨機(jī)的，用戶有信息傳送時(shí)才占用電路資源 (帶寬根據(jù)需要分配 )， 無信息傳送就不占用電路資源 ，對用戶的識別改用標(biāo)志，即 一條連接使用相同標(biāo)志統(tǒng)計(jì)占用的電路資源 ，那么這樣一段又一段串接起來的標(biāo)志連接叫虛連接。使用相應(yīng)交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)也依次稱為面向連接型網(wǎng)絡(luò)和無連接型網(wǎng)絡(luò)。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) ?映射 ： 業(yè)務(wù)信號 → VC ? 140M→VC 4， 34M→VC 3， 2M→VC 12 ?定位 ：低階 VC→TU ， 高階 VC→AU ?復(fù)用 ： TU→TUG ， AU→AUG →STM N ? 復(fù)用步驟 (復(fù)用方式、復(fù)用結(jié)構(gòu) ) 1）段開銷（ SOH）：用于網(wǎng)絡(luò)管理、復(fù)用段監(jiān)視和保護(hù)倒換。 ?光接口 ?僅對電信號擾碼 。數(shù)字流接著進(jìn)入支路單元 TU，我們可以理解TU是一個(gè)設(shè)備實(shí)體。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3．同步復(fù)接數(shù)字系列 SDH技術(shù)有一系列標(biāo)準(zhǔn)速率接口，其標(biāo)準(zhǔn)速率 STM1為?Mb/s。 比特間插 ； 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 接口方面 與設(shè)備互連有關(guān) 電接口 —— 地區(qū)性的電接口規(guī)范， 無世界標(biāo)準(zhǔn) 。對異源基群信號的復(fù)接首先要解決的問題就是使被復(fù)接的各基群信號在復(fù)接前有相同的數(shù)碼率，這一過程叫做 碼速調(diào)整 。數(shù)字復(fù)接器是把兩個(gè)或兩個(gè)以上支路的數(shù)字信號按時(shí)分復(fù)用方式合并成為單一的合路數(shù)字信號的設(shè)備。一幀包含 32個(gè)時(shí)隙，其編號為 TS0、 TS TS2? TS31，則 PCM 30/32系統(tǒng)的總數(shù)碼率fb=2048?kb/s，而每一路的數(shù)碼率為 64?kb/s。因此在信道上每隔一段距離就要對數(shù)字信號波形進(jìn)行一次 “ 修整 ” 再生后進(jìn)行傳輸。 目前我國使用的是 A律 13折線特性量化 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 A律 13折線 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3) 編碼 編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組 (8位 )二進(jìn)制碼組。由于頻率過高不便表示，因此采用波長來代表每一信道。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，F(xiàn)DM正在逐步被時(shí)分多路復(fù)用所代替 。所有高于絕對零度（ ℃ ）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線 )。一般而論，這一頻段只能作為近距離的通信手段，有效通信距離不超過 100?km，這一頻段較適宜建立移動(dòng)通信網(wǎng)。這個(gè)頻段的地面?zhèn)鞑p耗已較大，地面?zhèn)鞑ゾ嚯x較短；但 借助地球上空的電離層反射 ， 可進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信 ，這種傳播方式通常稱為 天波 。根據(jù)無線電波的頻率范圍，一般可把無線電波分為長波、中波、短波、超短波和微波。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 4) 光纖 光纖是一種很細(xì)的可傳送光信號的有線介質(zhì)，它可以用玻璃、塑料或高純度的合成硅制成。從兩對四芯起，直到 200對，形成多層結(jié)構(gòu)，包成一條電纜，外面還有鎧裝，保護(hù)芯線和絕緣體不被侵蝕和破壞，也起著屏蔽外界干擾的作用。 現(xiàn)代傳輸技術(shù) 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 1．有線介質(zhì) 1) 架空明線 架空明線是最早的有線信道 (信道由架在一系列豎立電桿上的絕緣子上的導(dǎo)線而構(gòu)成 )。 (3) 自動(dòng)式電話機(jī)有轉(zhuǎn)盤撥號式和按鈕 (鍵 )式兩種 。 磁石式電話機(jī)對傳輸線路要求低，不經(jīng)交換機(jī)轉(zhuǎn)接就可直接通話，適用于 野戰(zhàn)條件 下或無供電情況下的電話通信。轉(zhuǎn)換設(shè)備的兩種狀態(tài)是互不相容的。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 振鈴器用于 接收交換機(jī)送來的呼叫振鈴信號 。 轉(zhuǎn)盤撥號盤 (或按鍵盤 )用于 向交換機(jī)發(fā)送被叫用戶號碼 。 送話器是把聲音轉(zhuǎn)換成電流的器件，按使用材料可分為炭精送話器、壓電陶瓷送話器和駐極體式送話器等。 受話器是把語音電流轉(zhuǎn)換成聲音的器件，一般有電磁式、動(dòng)圈式和壓電式等類型。按鍵盤里的脈沖通斷裝置將表示被叫號碼的直流脈沖信號發(fā)往交換機(jī)，按鍵盤與相應(yīng)的發(fā)號集成電路配合發(fā)出直流脈沖信號或雙音多頻 (DTMF)信號。老式話機(jī)采用電磁式交流鈴，其結(jié)構(gòu)和工作原理與電磁式受話器的結(jié)構(gòu)和原理相似。 叉簧開關(guān)的作用是掛機(jī)時(shí)將 振鈴電路 接在外線上，摘機(jī)時(shí)斷開振鈴電路，將 通話電路 接在外線上，并完成直流環(huán)路，向交換機(jī)發(fā)出表示要打電話的用戶啟呼信號。 (2) 共電式電話機(jī) 是由共電交換機(jī)集中供給通話電源和呼叫信號電源的電話機(jī)。轉(zhuǎn)盤撥號式自動(dòng)電話機(jī)通過撥號轉(zhuǎn)盤向自動(dòng)交換機(jī)發(fā)出表示被叫號碼的直流脈沖信號，按鈕 (鍵 )式自動(dòng)電話機(jī)上的按鈕 (鍵 )與相應(yīng)的發(fā)號集成電路配合，發(fā)出直流脈沖信號或雙音多頻(DTMF)信號給自動(dòng)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選擇被叫用戶的功能。這種信道容易建設(shè)，低頻信號的衰減也較小，但高頻部分易于發(fā)射出去，衰耗較大； 允許傳輸信號的頻帶受限，通信容量很小 ?，F(xiàn)代通信網(wǎng)中 雙絞線廣泛使用在用戶環(huán)路，即從用戶終端至復(fù)接設(shè)備或交換機(jī)之間 ，如現(xiàn)代電話通信網(wǎng)中，電話機(jī)至交換機(jī)，計(jì)算機(jī)至集線器。目前使用的光纖多為石英光纖，它以純凈的二氧化硅材料為主，為改變折射率，中間摻有鍺、磷、硼、氟等。 1) 長波 長波所使用的頻率是在 300?kHz以下，波長在 1000?m以上。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 短波波長比較短，因而，天線設(shè)備及天線高度可做得比較小，建立兩點(diǎn)之間通信所需費(fèi)用也較小。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 5) 微波 微波的頻段范圍是 300?MHz～ 30?GHz，波長小于 ?m。與微波相比，紅外線最大的缺點(diǎn)是不能穿越固體物質(zhì)，因而它 主要用于短距離、小范圍內(nèi)的設(shè)備之間的通信 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 頻分多路復(fù)用示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2．時(shí)分多路復(fù)用 (TDM) 時(shí)分多路復(fù)用是將信號按規(guī)定的間隔在時(shí)間上相互錯(cuò)開，即復(fù)用信道每幀的時(shí)間分成 n個(gè)時(shí)隙，然后將時(shí)隙以某種方式分配給多路信號占用。我們稱在一個(gè)波長窗口下的多波道復(fù)用為密集型波分復(fù)用 (DWDM)。此信號稱為脈沖編碼調(diào)制信號，即 PCM信號。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3. 接收端的數(shù) /模轉(zhuǎn)換 1) 再生、解碼 接收端收到數(shù)字信號后，首先經(jīng)整形再生，然后將雙極性 RZ反變換成單極性 RZ，再送至解碼電路進(jìn)行數(shù) /模變換，它把二進(jìn)制碼元還原成與發(fā)送端一致抽樣后的量化值近似的重建信號。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 PCM 30/32系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中時(shí)隙分配示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2． PCM 30/32設(shè)備在市話通信中的應(yīng)用 PCM 30/32設(shè)備最初用于市話中繼線的擴(kuò)容 。數(shù)字分接器是把一個(gè)合路數(shù)字信號分解為原來支路數(shù)字信號的設(shè)備。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2．準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接系列 (PDH) ITUT推薦了兩類準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接系列。 光接口 —— 無光接口規(guī)范 ，各廠家獨(dú)自開發(fā)（如光口，我國 5B6B碼型）。對于 STM1以上的更高速率都采用正好 4倍的關(guān)系，即 STM4為 ?Mb/s、 STM16為?Mb/s。一般而言，要進(jìn)行 碼速調(diào)整 ，在 TU之上，還可設(shè)置支路單元組 TUG。 光口信號碼型是 加擾的 NRZ碼 ，采用世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)擾碼 。 2）凈荷區(qū)（ Payload）：裝載業(yè)務(wù)，包含業(yè)務(wù)通道監(jiān)視功能字節(jié)。 現(xiàn)代交換技術(shù) 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 1. 面向連接網(wǎng)絡(luò) 圖 。顯然，實(shí)連接的電路資源利用率低，而虛連接的電路資源利用率高。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 交換節(jié)點(diǎn)中交換功能的實(shí)現(xiàn) (a) 面向連接型； (b) 無連接型 第