【正文】 按照電路交換與分組交換以及傳送網(wǎng)兩大部分；前者為兩種主要的信息交換方式，主要分析了兩者的基本原理、構(gòu)成、特點(diǎn)以及二者的比較，相關(guān)內(nèi)容在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)；后者則主要講述在傳送網(wǎng)中，應(yīng)用光網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的問題，包括光網(wǎng)絡(luò)的基本介質(zhì)光纖、復(fù)用方式、體系結(jié)構(gòu)、同步問題以及設(shè)計(jì)方面要考慮的內(nèi)容，相關(guān)知識(shí)已在朱老師的光網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)一課詳細(xì)學(xué)習(xí)。(網(wǎng)絡(luò)體系的物理層，負(fù)責(zé)運(yùn)用波長路由的方式建立高速數(shù)據(jù)通道)⑥網(wǎng)同步與同步復(fù)用: ：需要在數(shù)據(jù)流中填充比特以應(yīng)付時(shí)鐘差別；針對(duì)任意一個(gè)低速數(shù)據(jù)流的解復(fù)用都必須將整個(gè)高速流解復(fù)用。④主干傳送網(wǎng): ：主干傳送網(wǎng)坐落在電信網(wǎng)絡(luò)的中央，為周邊的接入網(wǎng)絡(luò)提供傳輸服務(wù)；主干傳送網(wǎng)通常具有mesh拓?fù)?，以為各接入網(wǎng)提供高效、靈活和可靠的互聯(lián)互通：Traffic aggregation and data switching ⑤光傳送網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu):IP層； SONET/SDH層。：1550 nm附近（因?yàn)樵摬ǘ紊嫌行阅芰己玫墓饫w放大器，(EDFA)；同時(shí)該頻率損耗也低）：全反射：不同的光纖模式在光纖中傳播所經(jīng)歷的路徑長度不同?T=Ln1^2?/2 : 在單模光纖中模間色散得到有效抑制，大大增長了信號(hào)傳輸?shù)木嚯x和可承載信號(hào)的速率；單模光纖中光波長與波導(dǎo)幾何尺寸相當(dāng)，幾何光學(xué)方法不再適用，用波理論和Maxwell方程分析③波分復(fù)用：在同一根光纖上用多個(gè)波長傳輸多個(gè)信號(hào)（頻分復(fù)用）。①傳送網(wǎng)的基本功能：將大量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送。網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制：分組交換：網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，分組會(huì)被中間節(jié)點(diǎn)丟棄，源節(jié)點(diǎn)可以被告知并重傳。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理：分組交換：中間節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)分組進(jìn)行緩存，然后通過“存儲(chǔ)”+“轉(zhuǎn)發(fā)”的方式將其傳送到下一跳。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的模式：分組交換：沒有建立連接的過程，終端可以立即發(fā)出需要傳送的分組，每個(gè)分組攜帶必要的控制信息。： 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特點(diǎn)：分組交換：面向無連接的服務(wù)，不對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行提前預(yù)留。兩個(gè)關(guān)鍵功能：1）路由：構(gòu)建路由表，控制層面功能；必須實(shí)現(xiàn)的兩大功能：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)與拓?fù)涑橄蠛突谕負(fù)鋵?shí)現(xiàn)尋路算法。一條物理線路上可以同時(shí)建立多個(gè)虛電路，按照統(tǒng)計(jì)時(shí)分方式競爭復(fù)用。虛電路傳輸模式：l在終端用戶間建立一條端到端的、邏輯上的虛連接；屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)均沿著這一虛電路傳送，本次呼叫結(jié)束后，清除該虛電路。分組交換實(shí)現(xiàn)成本低，但QoS服務(wù)質(zhì)量無保證。分組在網(wǎng)絡(luò)中的延時(shí)由傳輸延時(shí)和緩存延時(shí)構(gòu)成，通常緩存延時(shí)為主。相對(duì)于同一數(shù)據(jù)流，不同分組在網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)路徑可能不同，接收端會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)序現(xiàn)象，接收端必須具備重排序功能。面向無連接的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)通信所需資源是按需分配。： PS分組交換機(jī) PAD分組拆裝設(shè)備 PCE分組集中器 NMC—網(wǎng)絡(luò)管理中心: l基于數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的處理思想。一個(gè)最重要的例子就是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，相關(guān)知識(shí)在已修的移動(dòng)通信原理課程已詳細(xì)講解過。l連接建立后，無論是否傳輸信息，都占用鏈路資源，鏈路效率可能較低 l如果申請(qǐng)不到資源，則發(fā)生呼損：電話網(wǎng)由于其實(shí)時(shí)性要求較高，所以成為電路交換的一個(gè)典型應(yīng)用；由交換機(jī)、中繼線、電話線、用戶線構(gòu)成；電話網(wǎng)一般按照3級(jí)或5級(jí)進(jìn)行分級(jí)，也存在無級(jí)網(wǎng)絡(luò)；電話網(wǎng)的繁忙程度我們用話務(wù)量來計(jì)算衡量；信息傳輸則涉及到信息的路由傳遞；此外，電話網(wǎng)還涉及到編號(hào)規(guī)則，即電話號(hào)碼（本地、長途、國際）；還有同步、管理以及智能網(wǎng)（將網(wǎng)絡(luò)的交換功能與控制功能分開）等?？刂疲禾峁┻B接與信令控制。l信令：監(jiān)視：呼出、應(yīng)答與接收；號(hào)碼：脈沖、音頻接收；信號(hào)音：撥號(hào)音、振鈴與回鈴音、忙音。與鏈路的復(fù)用方式、信號(hào)形式無關(guān)，模擬通信與數(shù)字通信均可。l面向連接：通信過程中，雙方始終占有這條通路，直到通話結(jié)束釋放通路。電路交換網(wǎng)絡(luò)包含一條物理路徑，并支持網(wǎng)絡(luò)連接過程中兩個(gè)終點(diǎn)間的單連接方式。接下來就幾個(gè)重點(diǎn)問題按照課程順序進(jìn)行簡要總結(jié)。頻分多址（FDMA）碼分多址（CDMA）服務(wù)質(zhì)量總體要求：l可訪問性l透明性 l可靠性總結(jié)：通信系統(tǒng)就是要解決信源和信宿之間的信息傳遞問題，而信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目的在于解決多用戶之間的任意用戶間通信問題。l多路復(fù)用強(qiáng)調(diào)的是傳輸鏈路的區(qū)分，不關(guān)注用戶的區(qū)分。l⑥樹形：星形結(jié)構(gòu)的拓展；特征：上下、主從、層次：完整的通信網(wǎng)，通?？蓜澐譃槿舾晒δ芫W(wǎng)：一種劃分方法為：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)； 另一種劃分方法將傳送網(wǎng)歸納到業(yè)務(wù)網(wǎng)中。l④總線形：所有節(jié)點(diǎn)通過一條公共信道連接；特征：傳輸鏈路較少，為避免傳輸沖突，效率較低。l②星形：網(wǎng)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)均通過輻射節(jié)點(diǎn)相連；鏈路數(shù)：N1；特征：鏈路效率高，經(jīng)濟(jì)性好，穩(wěn)定性差。第一篇：通信網(wǎng)絡(luò)課程報(bào)告通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)課程報(bào)告一、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述：、特征與問題：①基本功能：傳送消息（將信息從信源傳遞到信宿）②特征：方向性（從信源流向信宿）③問題：可靠性（傳輸過程不丟失、不改變信息）：基本通信系統(tǒng)核心是解決單用戶對(duì)通信（單工方式、半雙工方式、對(duì)稱雙工方式、非對(duì)稱雙工方式）； 而當(dāng)點(diǎn)到點(diǎn)通信向多點(diǎn)、多用戶間通信的拓展，就產(chǎn)生并發(fā)展著通信網(wǎng)絡(luò)的概念與系統(tǒng)；通信網(wǎng)絡(luò)核心問題是解決多點(diǎn)、多用戶之間的有效通信。：①通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)構(gòu)成：l終端節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn) l業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn) l傳輸系統(tǒng)②通信網(wǎng)絡(luò)的基本問題：l通信的基本功能 l多點(diǎn)之間任意通信 l可靠性 l效率 l經(jīng)濟(jì)性 l拓展性：l①網(wǎng)形：網(wǎng)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間均有鏈路相連；鏈路數(shù)：N(N1)/2；特征：穩(wěn)定性好，冗余度大，經(jīng)濟(jì)性差。l③復(fù)合形：網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與星形結(jié)構(gòu)的結(jié)合；特征：結(jié)構(gòu)優(yōu)化依用戶分布而定。l⑤環(huán)形：自愈環(huán)結(jié)構(gòu)；特征：穩(wěn)定性較好。：①傳輸鏈路的基本要求：l正確性低誤碼率 l實(shí)時(shí)性信道復(fù)用②物理形態(tài)分為：有線和無線：①信道復(fù)用技術(shù)，將多個(gè)低速用戶在同一寬帶介質(zhì)上進(jìn)行多路耦合傳輸，以提高傳輸能力和傳輸效率：l頻分復(fù)用（波分復(fù)用）（F/WDM）l時(shí)分復(fù)用（TDM）l空分復(fù)用（SDM）②多路復(fù)用與多址接入：l二者的工作原理相同，在一個(gè)正交空間上區(qū)分不同的傳輸鏈路。l多址接入（Multiple Access）強(qiáng)調(diào)的是接入用戶的區(qū)分，主要在無線通信網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域使用。對(duì)于通信系統(tǒng)，要涉及到傳輸鏈路（物理和邏輯），信源和信道編碼、譯碼，服務(wù)質(zhì)量等；而在通信網(wǎng)絡(luò)中，則還要涉及到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒕W(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)功能劃分，同時(shí)為了提高鏈路利用率還要進(jìn)行信道的多路復(fù)用。二、鏈路交換：①電路交換：按照需求建立連接并允許專用這些連接直至它們被釋放這樣一個(gè)過程。：專用通路：為通話雙方建立專用的連接通路，可以是單獨(dú)的物理鏈路，也可以是多 路復(fù)用中個(gè)的頻點(diǎn)或/和時(shí)隙。l透明傳輸：交換系統(tǒng)對(duì)通信內(nèi)容不作任何解析處理與差錯(cuò)控制。l典型應(yīng)用：電話 ：l連接：模擬系統(tǒng)通過開關(guān)陣列實(shí)現(xiàn)連接；數(shù)字系統(tǒng)通過時(shí)隙交換實(shí)現(xiàn)連接。l終端接口與控制：接口：用戶側(cè)：模擬接口Z，數(shù)字接口V；中繼側(cè)：PCM一次群接口A，PCM二次群接口B，模擬接口C；OAM接口：操作、管理和維護(hù)。：l信息傳輸?shù)臅r(shí)延較小且相對(duì)穩(wěn)定 l交換系統(tǒng)的處理少，系統(tǒng)開銷小 l傳輸質(zhì)量（QoS）可控l鏈路接續(xù)時(shí)間較長且固定，當(dāng)傳輸時(shí)間較短時(shí)，交換效率較低。：在無線鏈路下，支持可移動(dòng)的，可與固定網(wǎng)絡(luò)連接與協(xié)調(diào)的通信網(wǎng)絡(luò)；為了實(shí)現(xiàn)雙向同時(shí)通話要求雙工技術(shù)（上行下行/時(shí)分頻分）；為了區(qū)分多用戶要求多址接入技術(shù)（時(shí)分、頻分、碼分）；為無線終端提供基本的無線鏈路和網(wǎng)絡(luò)連接并為固定網(wǎng)絡(luò)提供無線接入鏈路要求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。②分組交換：：l數(shù)字通信：信息載體完全數(shù)字化，為數(shù)字信號(hào)l數(shù)據(jù)分割：傳輸數(shù)據(jù)被分割，以包（packet）為單位組合傳輸 l存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：交換機(jī)對(duì)所有到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲(chǔ)，依據(jù)一定規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)包重新組合、轉(zhuǎn)發(fā)。l鏈路效率一般較高，取決于傳輸內(nèi)容和相應(yīng)的傳輸協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通常是盡力而為（BestEffort），分組丟失很難避免，服務(wù)優(yōu)先級(jí)的實(shí)現(xiàn)需要在路由器上運(yùn)行較為復(fù)雜的調(diào)度算法。路由器對(duì)分組進(jìn)行逐個(gè)處理，采取“存儲(chǔ)”+“轉(zhuǎn)發(fā)”的模式。網(wǎng)絡(luò)通信資源被統(tǒng)計(jì)復(fù)用（Statistical TDM），分組之間存在競爭，端到端的延時(shí)無法保證。： 數(shù)據(jù)報(bào)傳輸模式：l交換節(jié)點(diǎn)對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)包獨(dú)立處理，類似于報(bào)文交換；每一個(gè)數(shù)據(jù)包都含有完整的終點(diǎn)地址信息，交換節(jié)點(diǎn)為每一個(gè)數(shù)據(jù)包獨(dú)立地尋找路由，同一用戶的不同數(shù)據(jù)包可能沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)，而終點(diǎn)需要對(duì)收到的數(shù)據(jù)包重新排隊(duì)，組合還原成發(fā)送端的數(shù)據(jù)信息。用戶的通信需要經(jīng)歷建鏈、傳輸拆鏈三個(gè)階段，面向連接的傳輸方式，虛電路與實(shí)電路的區(qū)別即不預(yù)留、不保證鏈路資源。：是實(shí)現(xiàn)分組交換的核心設(shè)備，對(duì)分組進(jìn)行逐個(gè)處理：1）路由器對(duì)進(jìn)入其的分組進(jìn)行緩存；2）路由器抽取分組中的控制信息，并通過查詢自身路由表的方式?jīng)Q定分組 去下一跳的輸出端口；3）路由器將分組轉(zhuǎn)移至相應(yīng)輸出端口進(jìn)行緩存4）當(dāng)輸出端口可用時(shí)分組被轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳。2）轉(zhuǎn)發(fā)：依據(jù)路由表和分組控制信息將其傳送到下一跳；必須實(shí)現(xiàn)的兩大功能：路由表查詢和擁塞控制。電路交換：面向連接的服務(wù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行提前預(yù)留。電路交換：有建立連接的過程，終端需要等待連接建立之后才能傳送數(shù)據(jù)，一旦連接建立，終端只傳送數(shù)據(jù)信息不傳送控制信息。電路交換：中間節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)分組進(jìn)行緩存，一旦連接建立，數(shù)據(jù)直接通過中間節(jié)點(diǎn)向目的終端傳輸。電路交換：網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，連接無法被建立，源節(jié)點(diǎn)會(huì)持續(xù)收到“忙信號(hào)”直到網(wǎng)絡(luò)空閑。②傳輸介質(zhì)：（玻璃、二氧化硅）由于極低的傳輸損耗和極寬的帶寬成為能夠支持傳送網(wǎng)的唯一傳輸介質(zhì)。波長標(biāo)準(zhǔn)：由International TelemunicationsUnion(ITU)制定（為了不同廠商生產(chǎn)的WDM系統(tǒng)可以互聯(lián)互通）: THz( nm)為中心頻率/波長，以該中心頻率向頻譜兩邊劃定出25, 50, or100 GHz的波長信道。(聚合低速率的數(shù)據(jù)流，并將它們整合在一起在波長信道中傳輸)WDM層。：網(wǎng)絡(luò)中所有時(shí)鐘都完全同步（網(wǎng)同步）；數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用更加輕松靈活。三、接入網(wǎng)①接入網(wǎng)在電信網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)連接終端用戶，以及他們和他們的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商；接入網(wǎng)絡(luò)常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)和樹形結(jié)構(gòu)；接入網(wǎng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：成本②傳輸方式（協(xié)議）：：固定分配（能夠避免信道和接收端的碰撞，但效率低而且不能動(dòng)態(tài)適配于鏈路變化），部分固定分配（在資源分配中引入統(tǒng)計(jì)復(fù)用，沒有接收端碰撞但有信道碰撞），載波偵聽多路訪問/沖突監(jiān)測（CSMA/CD）：ALOHA, slotted ALOHA（時(shí)隙）①HFC接入網(wǎng)的特點(diǎn)：。局端把電視信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)綜合在一起，利用光載波將其傳送到靠近用戶的光節(jié)點(diǎn)上，光節(jié)點(diǎn)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成電調(diào)制格式，再利用同軸電纜將其傳送到用戶處。通信分為上行（Upstream，用戶到局端）和下行（Downstream，局端到用戶）兩個(gè)方向，兩個(gè)方向的通信在同軸電纜上占用不同頻譜。②在DSL網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶具有一個(gè)DSL Modem，它通過程控電話交換網(wǎng)和運(yùn)營商Central Office中的DSL AccessMultiplexer（DSLAM）相連。③DSL服務(wù)性能和用戶距離相關(guān)。⑤當(dāng)前有兩種DSL服務(wù)：（上下行速率相等）：HDSL、SDSL、HDSLSHDSL、IDSL （下行速率上行速率）：ADSL、UDSL、RADSL、VDSL ⑥ADSL有兩組設(shè)備： Office中：DSLAM，中繼器：DSL Modem，以太網(wǎng)卡，①類型：有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）②對(duì)比：AON：1to1 Delivery；PON：BroadcastandSelect（代價(jià)小且可靠）③網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：(broadcastandselect)：1310nm（單模光纖中此頻率損耗最低）；下行(requestandgrant)：1490nm（高功率發(fā)射機(jī)易得且便宜）④PON兩點(diǎn)考慮：損耗和功率分配⑤DBA：StatusReporting DBA；NonStatusReporting DBA ⑥WDMPON：每個(gè)ONU獲取一個(gè)波長通道，實(shí)現(xiàn)了專用帶寬和服務(wù)質(zhì)量保證；邏輯P2P網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以確保協(xié)議數(shù)據(jù)速率透明度，和更好的安全性?？偨Y(jié)：關(guān)于接入網(wǎng)，首先講述了什么是接入網(wǎng)以及其可能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后是計(jì)網(wǎng)中幾種傳輸協(xié)議，最后分別對(duì)HFC、銅線、光纖進(jìn)行了詳細(xì)介紹，最后簡 要概述了其他的接入網(wǎng)四、軟交換與軟件定義網(wǎng)絡(luò)簡述①軟交換將傳輸、呼叫控制和業(yè)務(wù)控制這三個(gè)功能之間的接口打開，采用開發(fā)的接口和通用的協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)靈活的系