【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 目前，還有另外一種廣泛使用的業(yè)務(wù)分類方式，即按照網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)的方式，將業(yè)務(wù)分為三類：承載業(yè)務(wù)、用戶終端業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。 (1) 承載業(yè)務(wù)：網(wǎng)絡(luò)提供的單純的信息傳送業(yè)務(wù)，具體地說(shuō)，是在用戶網(wǎng)絡(luò)接口處提供的。網(wǎng)絡(luò)用電路或分組交換方式將信息從一個(gè)用戶網(wǎng)絡(luò)接口透明地傳送到另一個(gè)用戶網(wǎng)絡(luò)接口，而不對(duì)信息做任何處理和解釋，它與終端類型無(wú)關(guān)。一個(gè)承載業(yè)務(wù)通常用承載方式 (分組還是電路交換 )、承載速率、承載能力(語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體 )來(lái)定義。 第 1章 緒 論 下載 (2) 用戶終端業(yè)務(wù)：所有各種面向用戶的業(yè)務(wù)，它在人與終端的接口上提供。它既反映了網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞能力，又包含了終端設(shè)備的能力，終端業(yè)務(wù)包括電話、電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)、多媒體等。一般來(lái)講，用戶終端業(yè)務(wù)都是在承載業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上增加了高層功能而形成的。 (3) 補(bǔ)充業(yè)務(wù)：又叫附加業(yè)務(wù)，是由網(wǎng)絡(luò)提供的，在承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上附加的業(yè)務(wù)性能。補(bǔ)充業(yè)務(wù)不能單獨(dú)存在，它必須與基本業(yè)務(wù)一起提供。常見(jiàn)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)有主叫號(hào)碼顯示、呼叫轉(zhuǎn)移、三方通話、閉合用戶群等。 第 1章 緒 論 下載 圖 承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù) 終端用戶網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)用戶網(wǎng)絡(luò)接口承載業(yè)務(wù)終端用戶終端業(yè)務(wù)第 1章 緒 論 下載 未來(lái)通信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)應(yīng)呈現(xiàn)以下特征： (1) 移動(dòng)性，包括終端移動(dòng)性、個(gè)人移動(dòng)性； (2) 帶寬按需分配 (3) 多媒體性； (4) 交互性。 第 1章 緒 論 下載 通信網(wǎng)的交換技術(shù) 交換技術(shù)概述 1．面向連接和無(wú)連接 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞用戶信息時(shí)是否預(yù)先建立源端到目的端的連接，我們將網(wǎng)絡(luò)使用的交換技術(shù)分為兩類：面向連接型和無(wú)連接型。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(wú)連接型網(wǎng)絡(luò)。 第 1章 緒 論 下載 在面向連接型的網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間典型的一次數(shù)據(jù)交換過(guò)程包含三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放。其中連接建立和連接釋放階段傳遞的是控制信息，用戶信息則在數(shù)據(jù)傳輸階段傳輸。三個(gè)階段中最復(fù)雜和最重要的階段是連接建立，該階段需要確定從源端到目的端的連接應(yīng)走的路由，并在沿途的交換節(jié)點(diǎn)中保存該連接的狀態(tài)信息，這些連接狀態(tài)信息說(shuō)明了屬于該連接的信息在交換節(jié)點(diǎn)應(yīng)被如何處理和轉(zhuǎn)發(fā)。連接建立創(chuàng)建的連接可以是物理連接，也可以是一個(gè)邏輯連接，但這種區(qū)別用戶并不關(guān)心，它本身也不是影響服務(wù)質(zhì)量的主要因素。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)釋放連接。 第 1章 緒 論 下載 在無(wú)連接型的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸前，不需要在源端和目的端之間先建立通信連接，就可以直接通信。不管是否來(lái)自同一數(shù)據(jù)源，交換節(jié)點(diǎn)將分組看成互不依賴的基本單元，獨(dú)立地處理每一個(gè)分組，并為其尋找最佳轉(zhuǎn)發(fā)路由，因而來(lái)自同一數(shù)據(jù)源的不同分組可以通過(guò)不同的路徑到達(dá)目的地。 兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，面向連接方式適用于大批量、可靠的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，但網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制復(fù)雜；無(wú)連接方式控制機(jī)制簡(jiǎn)單，適用于突發(fā)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。 第 1章 緒 論 下載 2．交換節(jié)點(diǎn)的功能結(jié)構(gòu) 交換式網(wǎng)絡(luò)總是以交換節(jié)點(diǎn)為核心來(lái)組建的。一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)要完成任意入線的信息到指定出線的交換功能，基本的前提是網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)都必須擁有當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的信息。為便于敘述，我們將交換節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的到每一個(gè)目的地的路由信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為“路由表”，路由表可以簡(jiǎn)單地理解為一張網(wǎng)絡(luò)地圖，交換節(jié)點(diǎn)依靠它來(lái)進(jìn)行尋址選路。 無(wú)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 。 第 1章 緒 論 下載 在面向連接型的網(wǎng)絡(luò)中，連接建立階段傳遞的控制數(shù)據(jù)中包含目的地址和連接標(biāo)識(shí)，沿途交換節(jié)點(diǎn)以目的地址為關(guān)鍵字，查找路由表，就可以確定目的地，相應(yīng)入端口的信息應(yīng)該交換到哪一個(gè)出端口，交換節(jié)點(diǎn)同時(shí)將該信息保存到一張轉(zhuǎn)發(fā)表中，在用戶數(shù)據(jù)傳輸階段，用戶數(shù)據(jù)無(wú)需攜帶目的地址，只需攜帶一個(gè)短的連接標(biāo)識(shí)，交換節(jié)點(diǎn)根據(jù)連接標(biāo)識(shí)和轉(zhuǎn)發(fā)表就可實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)交換。實(shí)際上，轉(zhuǎn)發(fā)表記錄的是一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)當(dāng)前維持的所有的連接狀態(tài)信息，這些信息指明了一個(gè)連接上的用戶信息在交換節(jié)點(diǎn)上應(yīng)該如何轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)交換實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不同，該表的內(nèi)容和物理形式也不相同。 第 1章 緒 論 下載 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(wú)連接型 維護(hù)管理管理信息路由表路由信息交換路由協(xié)議U N I信令N N I信令信令信息轉(zhuǎn)發(fā)控制 轉(zhuǎn)發(fā)表呼叫處理交換模塊用戶信息( a )維護(hù)管理路由表路由信息交換轉(zhuǎn)發(fā)控制交換模塊( b )用戶信息信令信息管理信息路由協(xié)議用戶信息用戶信息第 1章 緒 論 下載 在無(wú)連接型的網(wǎng)絡(luò)中，由于無(wú)需建立連接，交換節(jié)點(diǎn)也就不需要呼叫處理功能和記錄連接狀態(tài)信息的轉(zhuǎn)發(fā)表。但要求每一個(gè)分組都攜帶目的地址，交換節(jié)點(diǎn)只需要根據(jù)路由表就可以完成從入端口到出端口的交換。 相比較而言，面向連接型的交換節(jié)點(diǎn)設(shè)備要比無(wú)連接型的復(fù)雜。 第 1章 緒 論 下載 主要的交換技術(shù) 目前在廣域通信網(wǎng)上使用的交換技術(shù)主要有電路交換、分組交換、幀中繼、 ATM技術(shù)。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(lái)發(fā)展起來(lái)的幀中繼、 ATM以及近來(lái)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)的，本節(jié)將不介紹 MPLS技術(shù)，相關(guān)的內(nèi)容在后續(xù)章節(jié)有詳細(xì)介紹。圖 。 第 1章 緒 論 下載 圖 通信網(wǎng)的主要交換技術(shù) 電 路 交 換廣 域 網(wǎng)多 速 率 電 路 交 換(N I S D N )分 組 交 換 ( 虛 電 路 )( X . 2 5 分 組 交 換 的 使 用 )幀 中 繼分 組 交 換 ( 數(shù) 據(jù) 報(bào) )( 路 由 器 的 使 用 )各種 I P o v e r A T MA T M 交換M P L S 交換第 二 層 交 換( 網(wǎng) 橋 的 使 用 )第 二 層 交 換( 局 域 網(wǎng) 交 換 機(jī) 的 使 用 )第 三 層 或 多 層 交 換( 路 由 器 的 使 用 )？局 域 網(wǎng)第 1章 緒 論 下載 需要說(shuō)明的是，圖 ，它在 1970年以前曾廣泛用于數(shù)據(jù)通信，然而很快就被性能更好、更靈活的分組交換技術(shù)所取代。而分組交換又形成了兩個(gè)分支：在傳統(tǒng)電信領(lǐng)域以 ，采用面向連接的虛電路技術(shù)；在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域則以 TCP/IP協(xié)議和路由器組網(wǎng)，使用無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)技術(shù)，并最終形成了目前的 Inter。我們也可以看到傳統(tǒng)電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)最終將基于分組交換技術(shù)匯聚在一起?？偟膩?lái)說(shuō)，交換技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：信道利用率越來(lái)越高，支持可變速率和多媒體業(yè)務(wù)，并且有復(fù)雜的協(xié)議體系來(lái)保證服務(wù)質(zhì)量。 第 1章 緒 論 下載 1．電路交換 電路交換方式主要用于目前的電話通信網(wǎng)，它是一種面向連接的技術(shù)，一次通信過(guò)程分為連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個(gè)階段。 在連接建立階段，網(wǎng)絡(luò)要完成兩項(xiàng)工作：第一，確定本次通信從源端到目的地端，用戶業(yè)務(wù)信息應(yīng)走的路由；第二，在該路由途經(jīng)的交換節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全程的資源預(yù)留，預(yù)留的資源包括交換節(jié)點(diǎn)中從入端口到出端口的內(nèi)部通道和交換節(jié)點(diǎn)間中繼線路上的帶寬資源，以這種方式建立一條端到端的專用通信連接，這個(gè)連接通常占用固定的帶寬或時(shí)隙，有固定的傳輸速率。在整個(gè)通信期間，不管實(shí)際有無(wú)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(hào)，網(wǎng)絡(luò)才釋放被占用的資源，撤銷該連接。電路交換在連接建立時(shí)，預(yù)先分配固定帶寬資源的方式被稱為靜態(tài)復(fù)用方式。 第 1章 緒 論 下載 電路交換的主要特點(diǎn)是：在連接建立階段，為用戶靜態(tài)地分配通信所需的全部網(wǎng)絡(luò)資源；并且在通信期間，資源將始終保持為該連接專用；在數(shù)據(jù)傳輸階段，交換節(jié)點(diǎn)只是簡(jiǎn)單將用戶信息在預(yù)先建立的連接上進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，節(jié)點(diǎn)處理時(shí)延可忽略不計(jì)，效率極高。電路交換很適合實(shí)時(shí)性要求高的通信業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)電話通信網(wǎng)就采用這種方式，它很好地解決了實(shí)時(shí)話音通信問(wèn)題。它的主要缺點(diǎn)是信道資源的利用率低。 第 1章 緒 論 下載 2．分組交換 分組交換方式主要用于計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，它的出現(xiàn)晚于電路交換。采用分組交換而不是電路交換來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，主要基于以下原因。 (1) 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有很強(qiáng)的突發(fā)性，采用電路交換方式，信道利用率太低。 (2) 電路交換只支持固定速率的數(shù)據(jù)傳輸，要求收發(fā)嚴(yán)格同步，不適應(yīng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中終端間異步、可變速率的通信要求。 (3) 話音傳輸對(duì)時(shí)延敏感、對(duì)差錯(cuò)不敏感，而數(shù)據(jù)傳輸則恰好相反，用戶對(duì)一定的時(shí)延可以忍受，但關(guān)鍵數(shù)據(jù)細(xì)微的錯(cuò)誤都可能造成災(zāi)難性后果。 第 1章 緒 論 下載 (4) 分組交換是針對(duì)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(zhǎng)度一般在 1000～ 20xx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(duì)差錯(cuò)的檢測(cè)和校正；交換節(jié)點(diǎn)以“存儲(chǔ)－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 1章 緒 論 下載 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理分組方式的不同，分組交換分為兩種類型，即數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路。 1) 數(shù)據(jù)報(bào) 數(shù)據(jù)報(bào)屬于無(wú)連接方式，主要的優(yōu)點(diǎn)是：協(xié)議簡(jiǎn)單，無(wú)需建立連接，無(wú)需為每次通信預(yù)留帶寬資源，電路交換中帶寬利用率低的問(wèn)題自然也就解決了。同時(shí)由于每一分組在網(wǎng)上都獨(dú)立尋路，因而抵抗網(wǎng)絡(luò)故障的能力很強(qiáng)，特別適合于突發(fā)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)量小的通信業(yè)務(wù)。實(shí)際上，數(shù)據(jù)報(bào)方式最先是在冷戰(zhàn)時(shí)期美國(guó)軍方的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng) ARPANet上實(shí)現(xiàn)的，是現(xiàn)代 Inter的前身。 第 1章 緒 論 下載 數(shù)據(jù)報(bào)的主要缺點(diǎn)是：由于沒(méi)有為通信建立相應(yīng)的連接，并預(yù)留所需的帶寬資源，因此分組在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)，需要攜帶全局有效的網(wǎng)絡(luò)地址，在每一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，都要經(jīng)歷一次存儲(chǔ)、選路、排隊(duì)等待線路空閑，再被轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程，因而傳輸時(shí)延大，并存在時(shí)延抖動(dòng)問(wèn)題?？梢?jiàn)數(shù)據(jù)報(bào)不適用于大數(shù)據(jù)量、實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)。目前，通信網(wǎng)上該方式主要用于信令、控制管理信息和短消息等 (例如 SS SNMP、 SMS等 )的傳遞， Inter的 IP技術(shù)也屬于此類。 第 1章 緒 論 下載 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(lái)，以達(dá)到最佳的數(shù)據(jù)傳輸效果。 采用虛電路技術(shù)，用戶之間在通信之前，需要在源端和目的地端先建立一條連接，分組交換中把它叫做虛電路，我們隨后解釋原因。虛電路一旦建立，所有的用戶分組都將在這一虛電路上傳送。建立連接是它與電路交換的相同之處，也是它與數(shù)據(jù)報(bào)的不同之處。 第 1章 緒 論 下載 虛電路的一次通信過(guò)程也分為三個(gè)階段：虛電路建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路釋放。與電路交換不同之處在于：虛電路建立階段，網(wǎng)絡(luò)完成的工作只是確定兩個(gè)終端之間用戶分組傳輸應(yīng)走的路由，并不進(jìn)行靜態(tài)的帶寬資源預(yù)留，沿途的交換節(jié)點(diǎn)只是將屬于該連接的分組應(yīng)如何進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的信息填寫(xiě)到轉(zhuǎn)發(fā)表中。換句話說(shuō)，虛電路建立成功后，假如源端沒(méi)有分組傳輸，虛電路不占用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，因?yàn)殚_(kāi)始就沒(méi)有為虛電路預(yù)留帶寬；當(dāng)源端有分組要發(fā)送時(shí)，交換節(jié)點(diǎn)一般先對(duì)收到的分組進(jìn)行必要的協(xié)議處理，然后根據(jù)虛電路建立階段填好的轉(zhuǎn)發(fā)表將分組轉(zhuǎn)發(fā)至輸出端口排隊(duì)等待，一旦信道空閑，就將其發(fā)送出去，因而這樣一個(gè)連接被加上“虛擬”兩字。分組交換中，這種對(duì)物理線路帶寬資源的分配使用方式，稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用。相應(yīng)地，電路交換中對(duì)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 1章 緒 論 下載 3．幀中繼 幀中繼技術(shù)主要用于局域網(wǎng)高速互連業(yè)務(wù)。以 分組交換技術(shù)出現(xiàn)在 20世紀(jì) 70年代，當(dāng)時(shí)長(zhǎng)途數(shù)據(jù)傳輸還有很高的差錯(cuò)率，為保證可靠的服務(wù)質(zhì)量，分組協(xié)議采用了逐段的差錯(cuò)控制和流量控制，這使得分組交換網(wǎng)交換時(shí)延大，無(wú)法為用戶提供更高的速率。例如 64 kb/s。 20世紀(jì) 80年代