數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及其業(yè)務(wù)

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1、*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第5章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及其業(yè)務(wù),第二篇 電信運(yùn)營系統(tǒng)的運(yùn)行,本章主要內(nèi)容：,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)類型,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通信質(zhì)量與服務(wù)質(zhì)量,第5章,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及其業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)通信,當(dāng)你的雙手不停的在計(jì)算機(jī)鍵盤上敲打時(shí)，你知道你所使用的信息媒介或信息載體是什么嗎？,傳送話音信號的電話通信網(wǎng)能不能保證傳送數(shù)據(jù)信號的要求呢？,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述,數(shù)據(jù),通信的三個(gè)要素：,信源,、,信宿,和,信道,噪聲,信源,發(fā)送器,信道,接收器,信宿,源系統(tǒng),目的系統(tǒng),任何信道都不是完美無缺的，因此會(huì)對傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生干

2、擾，稱為,“噪聲”,。,外界：閃電、串?dāng)_、電氣設(shè)備,內(nèi)部：介質(zhì)特性（衰減、延遲與頻率有關(guān)）,信息通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的傳輸過程,把攜帶,信息,的,數(shù)據(jù),用物理,信號,形式通過信道傳送到目的地,信息和數(shù)據(jù)（二進(jìn)制位）不能直接在信道上傳輸,編碼,：數(shù)據(jù),適合傳輸?shù)臄?shù)字信號便于同步、識(shí)別、糾錯(cuò),調(diào)制,：數(shù)字信號,適合傳輸?shù)哪M形式按頻率、幅度、相位,解調(diào),：接收模擬波形,數(shù)字信號,解碼,：數(shù)字信號,原始數(shù)據(jù),信息,數(shù)據(jù),信號,在信道上傳輸,信號,數(shù)據(jù),信息,數(shù)據(jù)編碼,調(diào)制,解調(diào),數(shù)據(jù)解碼,01000001,A,01000001,A,信道,數(shù)據(jù)通信的概念,數(shù)據(jù)通信,是20世紀(jì)60年代隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和廣泛

3、應(yīng)用而發(fā)展起來的通信技術(shù)。,隨著計(jì)算機(jī)的普及，人們都從廣義上理解數(shù)據(jù)這個(gè)詞的含義。無論是文字、語聲還是圖像，只要它們能用編碼的方法形成各種代碼組合，既可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，又可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工、處理，那么都可統(tǒng)稱之為,數(shù)據(jù),。,現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信就是為計(jì)算機(jī)之間，以及各計(jì)算機(jī)和各種終端之間提供傳輸、交換信息的手段。,數(shù)據(jù)通信,即通過計(jì)算機(jī)或其他數(shù)據(jù)裝置與通信線路，完成數(shù)據(jù)編碼信道的傳輸、轉(zhuǎn)接、存儲(chǔ)和處理的通信技術(shù)。,數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成,數(shù)據(jù)I/O設(shè)備,傳輸控制器,DCE,信道,DCE,通信控制器,主機(jī),DTE（數(shù)據(jù)終端）,DL（數(shù)據(jù)鏈路）,DCE(數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備),中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng),數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由,數(shù)據(jù)

4、終端設(shè)備,、,數(shù)據(jù)鏈路,和,計(jì)算機(jī)系統(tǒng),三部分組成。,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),傳輸線路,有線介質(zhì)、無線介質(zhì),傳輸設(shè)備,調(diào)制解調(diào)器、中繼器、多路復(fù)用器、交換機(jī)等,調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備也稱為,DCE,（,Data Circuit Equipment,）,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),：計(jì)算機(jī)、終端等,又分為：,源系統(tǒng)（信源發(fā)送器）：發(fā)出數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī),目的系統(tǒng)（信宿接收器）：接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)、終端等設(shè)備也稱為,DTE,（,Data Terminal Equipment,）,DCE,DTE,DTE,DCE,5個(gè)階段,包含兩項(xiàng)內(nèi)容：,數(shù)據(jù)傳輸,和,通信控制,過程 與打電話比較,建立物理連接,撥號，撥通對方,建立邏輯連

5、接,互相確認(rèn)身份,數(shù)據(jù)傳輸,互相通話,斷開邏輯連接,互相確認(rèn)要結(jié)束通話,斷開物理連接,雙方掛機(jī),*注意，并不是所有的數(shù)據(jù)通信都需要全部5個(gè)階段。,數(shù)據(jù)通信的基本過程,數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮^(qū)別,數(shù)據(jù)通信：,由數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，廣義的概念認(rèn)為數(shù)據(jù)通信是有,計(jì)算機(jī)參與,的，是指按照一定的規(guī)程或協(xié)議完成數(shù)據(jù)的傳輸、交換、儲(chǔ)存和處理的整個(gè)通信過程。,數(shù)據(jù)傳輸,：,利用電信號或光信號的形式把數(shù)據(jù)從一端傳送到另外一端的過程。,數(shù)據(jù)信號可以由各類數(shù)據(jù)終端產(chǎn)生。由低速的數(shù)據(jù)終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號也可以通過電話網(wǎng)傳輸。,數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn),抗干擾能力強(qiáng),高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信,易于實(shí)現(xiàn)綜臺(tái)業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）,便于數(shù)字

6、加密,便于集成化、智能化,數(shù)據(jù)通信網(wǎng),數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是以傳輸數(shù)據(jù)為主，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間、數(shù)據(jù)終端之間、以及數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)之間的信息傳遞的通信網(wǎng)絡(luò)。,（1）按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為,網(wǎng)狀網(wǎng)、格形網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、復(fù)合網(wǎng),等。,在數(shù)據(jù)通信中，骨干網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀網(wǎng)或者格形網(wǎng)，本地網(wǎng)一般采用星形網(wǎng),。,（2）按照傳輸技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分類，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為,交換網(wǎng),和,廣播網(wǎng),。,（3）按照傳輸距離和覆蓋范圍的不同，可分為,局域網(wǎng)、城域網(wǎng),和,廣域網(wǎng),。,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的交換方式,什么是交換？,按某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸線路資源,。,例如，電話交換機(jī)在用戶呼叫時(shí)為用戶選擇一條可用的線路進(jìn)行接續(xù)。用戶掛機(jī)后則斷開該線

7、路，該線路又可分配給其它用戶。,最初的交換：人工轉(zhuǎn)接交換,為什么要采用交換技術(shù)？,節(jié)省線路投資，提高線路利用率。,實(shí)現(xiàn)交換的方法主要有：,電路交換,、,報(bào)文交換,和,分組交換,。,電路交換,在通信雙方之間建立一條臨時(shí)專用線路的過程。,可以是真正的物理線路，也可以是一個(gè)復(fù)用信道。,特點(diǎn)：,數(shù)據(jù)傳輸前需要建立一條端到端的通路。,稱為“,面向連接的,”（典型例子：電話）,過程：,建立連接,通信,釋放連接,優(yōu)缺點(diǎn)：,建立連接的時(shí)間長；,一旦建立連接就獨(dú)占線路，線路利用率低；,無糾錯(cuò)機(jī)制；,建立連接后，傳輸延遲小。,電話網(wǎng)絡(luò)中的電路交換,電路交換也能在多路復(fù)用信道上實(shí)現(xiàn),在物理線路的某個(gè)信道上建立連接,

8、報(bào)文交換,以報(bào)文為單位進(jìn)行“,存儲(chǔ),-,轉(zhuǎn)發(fā),”的交換技術(shù)。,在交換過程中，交換設(shè)備將接收到的報(bào)文先存儲(chǔ)，待信道空閑時(shí)再轉(zhuǎn)發(fā)出去，一級一級中轉(zhuǎn)，直到目的地。這種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)稱為,存儲(chǔ),-,轉(zhuǎn)發(fā),。,傳輸之前不需要建立端到端的連接,，僅在相鄰結(jié)點(diǎn)傳輸報(bào)文時(shí)建立結(jié)點(diǎn)間的連接。,稱為“,無連接的,”。,整個(gè)報(bào)文,（,Message,）,作為一個(gè)整體一起發(fā)送。,優(yōu)缺點(diǎn)：,沒有建立和拆除連接所需的等待時(shí)間；,線路利用率高；,傳輸可靠性較高；,報(bào)文大小不一，造成存儲(chǔ)管理復(fù)雜；,大報(bào)文造成存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)過長，且對存儲(chǔ)容量要求較高；,出錯(cuò)后整個(gè)報(bào)文全部重發(fā)。,類比：下載時(shí)若無斷點(diǎn)續(xù)傳功能，一旦出錯(cuò)你會(huì)怎樣做？

9、,H,H,H,A,R,5,R,2,R,3,Router,1,R,4,H,B,M,M,M,M,M,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),(Store and Forward),發(fā)送報(bào)文的主機(jī)在發(fā)送之前，要將報(bào)文的目的地址附加在報(bào)文前面。然后將報(bào)文發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)中。,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)將完整地接收報(bào)文，暫存報(bào)文，然后將報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)更接近目的主機(jī)的結(jié)點(diǎn)中。如此操作，直至將報(bào)文發(fā)送到目的主機(jī)為止。,報(bào)文“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”過程,A,D,C,B,發(fā)送報(bào)文,傳輸,接收-暫存-轉(zhuǎn)發(fā),傳輸,傳輸,接收報(bào)文,接收-暫存-轉(zhuǎn)發(fā),分組交換（包交換）,將報(bào)文分割成若干個(gè)大小相等的分組,（,Packet,）,進(jìn)行,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),。,數(shù)據(jù)傳輸前不需要建

10、立一條,端到端,的物理通路。,有強(qiáng)大的糾錯(cuò)機(jī)制、流量控制、擁塞控制和路由選擇功能。,優(yōu)缺點(diǎn)：,對轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)要求較低，可以用內(nèi)存來緩沖分組,速度快；,轉(zhuǎn)發(fā)延,時(shí)小,適用于交互式通信；,某個(gè)分組出錯(cuò)可以僅重發(fā)出錯(cuò)的分組,效率高；,各分組可通過不同路徑傳輸，容錯(cuò)性好。,需要分割報(bào)文和重組報(bào)文，增加了端站點(diǎn)的負(fù)擔(dān)。,分組交換有兩種交換方式：,數(shù)據(jù)報(bào)方式和虛電路方式,分組交換網(wǎng),分組交換網(wǎng)以,CCITT X.25協(xié)議,為基礎(chǔ)，一般由,分組交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)管理中心（NMC）、遠(yuǎn)程集中器（RCU）（分組裝拆設(shè)備（PAD）、分組或非分組數(shù)據(jù)終端以及傳輸設(shè)備和線路,構(gòu)成，其中,分組交換機(jī)為核心,。,分組交換網(wǎng)通

11、過,交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）,來提供面向連接的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸質(zhì)量高，可靠性高，可使不同終端之間進(jìn)行通信，可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對多點(diǎn)同時(shí)通信，線路利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，但協(xié)議復(fù)雜，傳輸速率較低，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增大時(shí)，時(shí)延增大、傳輸效率低。,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)類型,公用分組交換網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu),中轉(zhuǎn)交換機(jī),中轉(zhuǎn)交換機(jī),中轉(zhuǎn)交換機(jī),中轉(zhuǎn)交換機(jī),PT,PT,NPT,其他,分組網(wǎng),RCU,NPT,PT,本地交換機(jī),NMC,分組交換網(wǎng)的用戶入網(wǎng)方式,撥號入網(wǎng),：在電話機(jī)上并接調(diào)制解調(diào)器,(modem,）,撥號入網(wǎng)，用戶需申請一個(gè)入網(wǎng)身份識(shí)別碼，通信速率為,300bps,9600bps.,專線入網(wǎng),：可分模擬專線和,

12、DDN,數(shù)字專線。模擬專線時(shí)，速率,1.2,192kbit/s,，,DDN,數(shù)字專線時(shí)，速率,1.2,256kbit/s,。,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（,DDN,）,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng),（DDN）是利用光纖、數(shù)字微波或衛(wèi)星等數(shù)字通道提供永久或半永久性連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，它既可以用于計(jì)算機(jī)之間的通信，也可用于傳送數(shù)字化傳真、數(shù)字話音、數(shù)字圖像信號或其他數(shù)字化信號。,DDN一般由,本地傳輸系統(tǒng)、復(fù)用交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸系統(tǒng)、網(wǎng)同步系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),九大部分組成。,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng),（,DDN,）特點(diǎn),可提供,2Mbit/s,或,N64kbit/s,（,N=131,）,速率的數(shù)字傳輸信道。,傳輸質(zhì)量

13、高，時(shí)延小。,協(xié)議簡單，采用交叉連接技術(shù)和時(shí)分復(fù)用技術(shù)，由智能化程度較高的用戶端設(shè)備來完成協(xié)議的轉(zhuǎn)換，本身不受任何規(guī)程的約束，可面向各類數(shù)據(jù)用戶。,可靠性高。,組網(wǎng)欠靈活，線路利用率低。,幀中繼網(wǎng),幀中繼網(wǎng)簡化了X.25協(xié)議，可在分組交換網(wǎng)、DDN上增加軟硬件設(shè)備來形成幀中繼網(wǎng)，也可用專門的幀中繼交換機(jī)和高速中繼線組建專門的幀中繼網(wǎng)絡(luò)。,幀中繼網(wǎng)采用面向連接的技術(shù)，可提供PVC和SVC，傳輸效率高、經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高、組網(wǎng)靈活，并可與ATM實(shí)現(xiàn)很好的互連。,數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)包括兩類：,第一類數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)（基本業(yè)務(wù)）,是,通過因特網(wǎng)、幀中繼、ATM、X.25分組交換網(wǎng)、DDN等網(wǎng)絡(luò),提供的各類數(shù)據(jù)傳

14、送業(yè)務(wù)。,第二類數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),包括：,固定網(wǎng)國內(nèi)數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)、無線數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù),。,基本業(yè)務(wù)即最簡單的數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)，其性能特點(diǎn)取決于業(yè)務(wù)所依托的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。數(shù)據(jù)通信基本業(yè)務(wù)主要有,分組交換業(yè)務(wù)、DDN業(yè)務(wù)、幀中繼業(yè)務(wù)、Internet業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù),。,數(shù)據(jù)通信增值業(yè)務(wù)包括,電子信箱業(yè)務(wù)、電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)（EDI）、傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)、可視圖文業(yè)務(wù)及寬帶業(yè)務(wù),。,數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),分組交換網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用,分組交換網(wǎng)業(yè)務(wù),基本業(yè)務(wù)功能（分組交換網(wǎng)是通過“虛電路”來建立傳送信息的信息通路，虛電路有兩種方式：交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）,用戶任選功能（閉合用戶群、呼叫封阻、網(wǎng)絡(luò)用戶識(shí)別、呼叫

15、轉(zhuǎn)移、虛擬專用網(wǎng)、廣播功能等）,增值業(yè)務(wù)功能（如電子信箱、電了數(shù)據(jù)互換（EDI）、可視圖文、傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)庫檢索等）,分組交換的應(yīng)用,分組交換在商業(yè)中的應(yīng)用較廣泛，如銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機(jī)）的驗(yàn)證,DDN,網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)與應(yīng)用,DDN的業(yè)務(wù)內(nèi)容,DDN的應(yīng)用,DDN網(wǎng)絡(luò)在外貿(mào)行業(yè)中的應(yīng)用。,DDN作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)幕A(chǔ)，提供點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)的大容量信息傳送通道。如利用全國DDN網(wǎng)組成的海關(guān)、外貿(mào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。,DDN網(wǎng)在金融業(yè)中的應(yīng)用。,如通過DDN網(wǎng)將銀行的自動(dòng)提款機(jī)（ATM）連接到銀行系統(tǒng)大型計(jì)算機(jī)主機(jī)；通過DDN網(wǎng)發(fā)布證券行情等。,幀中繼業(yè)務(wù)與應(yīng)用,幀中繼業(yè)務(wù),幀中繼業(yè)務(wù)

16、是在用戶-網(wǎng)絡(luò)接口（WIN）之間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業(yè)務(wù)。,幀中繼業(yè)務(wù)的應(yīng)用,局域網(wǎng)互聯(lián),。利用CHINAFRN進(jìn)行局域網(wǎng)互聯(lián)是幀中繼業(yè)務(wù)最典型的一種應(yīng)用。,圖像傳送,。幀中繼可以為醫(yī)療、金融機(jī)構(gòu)提供圖像、圖表的傳送業(yè)務(wù)。,虛擬專用網(wǎng),。,基本業(yè)務(wù)的比較,速率范圍,主要應(yīng)用,分組交換業(yè)務(wù),1.2kbit/s,64kbit/s,組建內(nèi)部信息網(wǎng)；,數(shù)據(jù)庫查詢；,金融客戶端業(yè)務(wù)。,DDN業(yè)務(wù),2.4kbit/s,2048kbit/s,信息量大，低時(shí)延需求的專線連接。,幀中繼,業(yè)務(wù),14.4kbit/s,2048kbit/s,LAN互聯(lián)；,大文件傳送等。,Internet業(yè)務(wù),不定，可以達(dá)到很高,可滿足各種通信需求,數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),電子信箱業(yè)務(wù),電子數(shù)據(jù)互換業(yè)務(wù)（EDI）,傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù),可視圖文,寬帶業(yè)務(wù),VSAT,固網(wǎng)短信業(yè)務(wù),電子信箱業(yè)務(wù),電子信箱是采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行電子郵件傳遞的信息處理系統(tǒng)。,中國公用電子函件系統(tǒng)通過分組交換網(wǎng)，向分組網(wǎng)、電話網(wǎng)和用戶電報(bào)網(wǎng)上的所有用戶提供電子信箱服務(wù)。用戶通過中國公用電子函件業(yè)務(wù)網(wǎng)（CHINAMAIL）可以與國內(nèi)、