行业动态

网络技术的运用和价值

  一、电话网

  公共交换电话网PSTN是向公众提供电话通信服务的通信网络。电话通信网络主要提供电话通信服务,还提供非语音数据通信服务。

  1.计算机交换扩展CBX

  使用数字电话:可以构建集成的声音/数据工作站

  分布式架构:改进了具有分布式智能的多级或网关结构的多路径形状的可靠性。

  无阻塞结构:所有电话和设备都有专用的指定端口。

  CBX的结构:核心是一种数字交换网络。该开关负责数字信号流的操作和交换。数字交换网络由一些空分和时分交换级组成。接口的形状是第一级接口单元,接口单元可以通过接口单元访问以访问外部世界或外部世界。通常,接口单元执行同步时分复用以适应多个输入线。另一方面,为了实现全双工操作,该单元通过两根导线连接到开关。

  二、点到点通信

  点对点通信主要适用于两种情况:

  (1)成千上万的组织有各种局域网,每个局域网包含许多主机和一些连接到外部的网络设备和路由器,通过点到端-point租用线路连接到远程路由器;

  (2)数千名用户使用家中的调制解调器和拨号电话线连接到互联网,这是点对点连接的主要应用。

  2.串行IP协议(SLIP)

  SLIP是在1984年开发的,协议文本被描述为RFC1055。

  工作过程:当工作站发送IP数据包时,它在帧的末尾有一个特殊的标志字节(OXCO)。如果IP包中包含相同的标志字节,则添加两个填充字节(OXDB,OXDC)。之后,如果IP数据包包含OXDB,则添加相同的填充字节。

  六,ATM网络

  1. ATM协议参考模型(外包)

  用户侧:提供用户信息的传输。控制界面:负责呼叫控制和连接控制功能。管理层:负责网络维护和完成操作功能。面部管理:执行与整个系统相关的管理功能。层管理:流程的操作和维护功能。

  物理层:主要传输信息; ATM层:主要完成交换,路由和复用; ATM适配层AAL:主要负责与更高层信息的匹配。

  (1)物理层:由两个子层组成,一个物理媒体子层和一个传输汇聚子层。

  物理媒体子层支持纯媒体相关的位功能。传输汇聚子层将ATM信元流转换为在物理介质上传输的比特,例如将帧匹配到传输系统中使用的格式(SDH,PDH,基于小区的格式),小区定界等。

  (2),ATM层:基本功能是负责生成小区,不管载波的内容如何,与服务无关。主要功能是多路复用,多路复用分解,小区VPI,VCI转换,小区标题生成和删除以及流控制。

  (3)ATM适配层:由两个子层组成,即分段和重组子层(SAR),它将较高层的信息单元分成ATM信元,或者将ATM信元重新组合成更高层。信息单位;汇聚子层(CS)与业务相关,可完成的功能包括消息识别和时钟恢复。

  细胞类型

  (1)空单元(物理层):在物理层插入或移除的单元,以使单元流的速率与传输系统可用的有效载荷容量相匹配。

  (2)有效单元:没有磁头错误的单元或已通过报头错误控制过程纠正的单元。

  (3)无效的小区(物理层):具有报头错误但未被报头错误控制过程纠正的小区。

  (4)指定小区(ATM层):使用ATM层服务为应用程序提供服务的小区。

  (5)未指定的单元(ATM层):未指定的单元

  2. ATM层

  单元结构:字节按升序发送。从第一个字节开始,字节中的位按降序发送,从第8位开始。

  GFC总流量控制; PT有效载荷类型; CLP细胞丢失优先; HEC单元头错误控制。

  ATM层原语

  ATM-DATA-REQUEST:AAL请求将与该原始主设备相关联的ATM-SDU发送到其对等实体。

  ATM-DATA-INDICATION:表示与原语相关的AAL-SDU可用。

  3. ATM物理层

  传输汇聚子层
(1)信元头保护机制,生成多项式X8 + X2 + X + 1
(2)信元分隔机制,有搜索,预同步和同步三种状态。
(3)Hybrid,这是一个处理恶意用户和伪造的附加机制,使用X43 + 1自同步混合进行随机处理,单元头不混合。
(4)小区解耦,小区的数据速率应低于可用的传输容量。
(5)与传输系统匹配。

  物理介质子层:提供与所用介质相关的位传输能力,包括线路编码,再生,均衡和电光转换。

  物理层原语

  PH-DATA-REQUEST:ATM层请求将与原始主设备相关联的SDU发送到其对等实体。

  PH-DATA-INDICATION:表示与原始所有者关联的SDU可用。

  4. ATM适应层

  AAL服务分类:A类线路模拟AAL1类型,B类VBR视频AAL2类型,C类文件传输AAL5类型,D类无连接报告ALL3/4类型。

  AAL的子层包括:会聚子层CS和分段和重组子层SAR。

  CS负责从用户平面分割信息元素以将分组重新组装成其原始状态。主要功能是在AAL-SAP提供AAL服务。

  SAR将来自汇聚子层的信元分段为48字节载波,或者将来自ATM层的信元信息域内容组装成更高级别的信息单元。

  七,数据网络DDN

  1.数字数据网络DDN是一种数字传输网络,它使用数字信道提供半永久连接专用电路并传输数据信号。

  2.中国DDN提供2.4Kbps-2.408Mbps的中到高速点对点和点对多点专用电路,用户对用户传输错误率优于10-6

  3. DDN由四部分组成:本地传输系统,复用和交叉连接系统,局间传输和同步系统,以及网络管理系统。

  4.根据组织,运营,管理和维护以及地理区域的职责划分网络地理层次,可分为三个层次:本地网络,一级干线网络和二级干线网络。分层功能也可以分为三个级别:核心层,访问层和用户访问层。

  八,移动通信

  1.移动通信网络包括:移动通信交换MTX,基站BS,移动台MS和局间和办公室中继线。移动台与基站,移动台和旋转台之间采用无线传输方式。基站和移动通信交换机,移动通信交换机和有线网络PSTN通常使用有线装置进行信息传输。

  全球移动通信系统GSM是一个完整的数字移动通信标准系统。它是欧洲邮电管理委员会CEPT于1982年开发的第二代数字蜂窝移动系统。

  GSM由三部分组成:网络子系统NSS,基站子系统BSS和移动台MS。除了通过无线接入访问通信网络之外,移动台还执行各种控制和处理以提供呼叫或被叫通信,并且还提供与用户的人机界面或与其他终端设备的连接设备。 。用户识别模块SIM卡向通信网络提供用户注册和管理所需的信息。

  基站子系统包含GSM无线通信部分的所有地面基础设施。它分为三个部分:基站控制器BSC,基站收发器BTS和运维中心OMC-R

  网络子系统包括移动交换机MSC,归属位置寄存器HLR,访问搁置寄存器VLR,认证中心AUC,设备标识寄存器EIR,操作和维护中心OMC-S,以及Dehou流服务中心SC。

  MSC是一个功能实体,用于控制和交换位于其覆盖区域内的MSC的流量。它也是GSM网络和其他通信网络之间的接口实体,并负责整个MSC区域的呼叫控制,移动性管理和无线电资源管理。

  4.无线软件应用协议WAP

  基于因特网上采用的HTTP/HTML协议,WAP是为无线移动通信的特性建立的通信协议。它是一种通信工具,具有小显示接口,低功耗,小内存,低CPU运算能力和低带宽。由大延迟和不太可靠的无线移动通信网络修改的协议。

  WAP使用客户端服务器架构来提供灵活且功能强大的编程模型。 WAP网关起着协议转换的作用,是移动网络和互联网之间的桥梁。

  WAP分层:无线应用环境WAE应用层协议,无线会话协议WSP会话层协议,无线事务处理协议WTP事务层协议,无线传输安全协议WTLS安全层协议,无线数据报WDP传输层协议,无线运营商,其他应用和服务

  5.个人通信服务/个人通信网络

  个人通信功能:

  IX。卫星通信系统

  1.根据空间轨道位置,可分为:地球静止轨道GEO系统和非地球静止轨道MEO;根据服务范围,可分为:全球卫星移动通信和区域卫星移动通信系统。 LEO的高度一般为500Km-1500Km,MEO的高度通常为5000Km-15000Km,GEO的高度为赤道以上35768Km。

  卫星通信系统由空间子系统,通信地球站,跟踪遥测和指挥子系统以及监测和管理子系统组成。

  3.卫星通信网络有两种主要类型:星形和网格。

  4.国际电信联盟(ITU)世界无线电管理会议空间通信WARC规定了空间使用频率划分的原则。极高频段UHF400/200MHz; L波段1.6/1.5GHz主要用于移动卫星通信,海事卫星业务; C频段6.0/4.0GHz,主要用于固定卫星业务和专用卫星业务,VSAT网络等; X波段8.0 /7.0GHz,主要用于固定卫星业务; Ku频段14.0/11.0GHz,主要用于VSAT网络,卫星电视广播,移动卫星通信等; Ka频段30.0/20.0GHz,主要用于VSAT网络,卫星电视广播。

  X.电缆调制解调器电缆调制解调器

  Cable Modem通过使用与有线电视相同的同轴电缆实现双向和高速数据传输。

  1.工作方法:

  与电话调制解调器类似,电缆调制解调器调制和解调数据信号。但是,有线电视 调制解调器包括为当今许多高速互联网服务设计的功能。从网络到用户的数据传输称为“下游”,并且从用户到网络的数据传输称为“上游”。从用户的角度来看,Cable 调制解调器是64/256正交幅度调制QAM RF RF接收器,可通过6 MHz电缆通道以30至40 Mbit/s的速率传输数据。局域网中的电缆 调制解调器可由16位用户共享。

  2,Cable Modem和OSI模型

  (1)物理层:分为下游流和上传流

  下游数据流的通道基于北美数字视频规范,包括以下功能:

  64和256正交幅度调制QAM;与有线路径中的其他信号一起占用6MHz带宽;可变长度交叉支持,包括延迟敏感和延迟非敏感数据服务;连续串行比特流,没有默认帧,提供物理层和媒体访问控制层MAC的完全分离

  上传流是共享频道,包括以下功能:

  QPSK和16QAM格式;数据速率从320Kbit/s到10Mbit/s; CMTS控制下的灵活可编程电缆 调制解调器;时分多路复用接入;支持固定长度帧和可变长度协议数据单元PDU。

  数据链路层:MCNS MAC(MPEG帧),IEEE802.2

  X.数字用户线

  数字用户线DSL是一种调制解调器技术,它使用现有的双绞线电话线来传输高带宽数据以服务用户。

  术语XDSL涵盖了许多类似但相互竞争的DSL形式,包括非对称DSL(ADSL), 单线DSL(SDSL)和高数据速率DSL(HDSL),自适应速率DSL(RADSL)和超高速DSL(VDSL)。

  1.非对称数字用户线ADSL

  它提供比上游带宽(从客户位置到交换点)更宽的下行带宽(从NSP交换到客户位置)。 ADSL可以以高于6 Mbps/s的速率向用户传输数据,并且可以以高于640 Kbit/s的速率同时在两个方面传输数据。

  2. ADSL业务结构

  组成:由用户终端设备CPE和位于ADSL接入点POP的支持设备组成。网络接入提供商NAP负责管理第二级网络的核心部分,而网络服务提供商NSP负责管理第三级网络的核心部分。

  对向对等:可以将多个DSL接入多路复用器DSLAM连接在一起,以提高ATM管道的利用率。 DSL接入多路复用器DSLAM在本地或通过交换机CO彼此连接到本地接入集中点LAC。 LAC可以提供ATM服务疏导,PPP隧道以及访问本地内容或缓存内容的第三层终止。

  3. ADSL技术

  ADSL依靠先进的数字信号处理技术和创新算法将大量信息压缩到双绞线电话线上进行传输。

  存在以下问题:

  (1)该协议没有任何错误检测和纠错功能;

  (2)仅支持IP包;

  (3)另一方面,各方需要知道IP地址,并且不能动态地将设置分配给IP地址;

  (4)不提供任何认证;

  (5)不被接受为互联网标准。

  3.点对点协议(PPP)

  PPP由Internet IETF建立以形成组的数据链路,在RFC1661中描述。

  主要功能:成帧方法可以清楚地区分帧的结束和下一帧的开始,帧格式也处理错误检测;链路控制协议LCP用于启动线路,测试,协商可选功能并关闭连接;层可选功能的协商方法独立于所使用的网络层协议,因此可以应用于不同的网络控制协议NCP。

  工作流程:

  (1)PC通过调制解调器呼叫ISP路由器,然后路由器侧的调制解调器响应电话呼叫建立物理连接。

  (2)PC然后向路由器发送一系列LCP数据包,使用这些数据包及其响应来选择使用的PPP参数。

  (3)双方同意后,PC发送一系列NCP报文来配置网络层(NCP的功能是动态分配IP地址)。 PC成为互联网主机,可以发送和接收IP数据包。

  (4)当PC用户完成发送和接收功能后不需要重新联网时,NCP用于断开网络层并释放IP地址,然后LCP断开链路层。

  (5)最后,PC通知调制解调器断开电话并释放物理层连接。

  三,综合业务数字网ISDN

  综合业务数字网ISDN是由国际电报电话咨询委员会CCITT和国家标准化组织制定的一套标准,它将确定用户设备与全球网络的连接,使数字处理中的语音,数据和图像通信变得容易形成。 。 ISDN提供多种服务访问,提供开放式标准接口,提供端到端数字连接,用户通过公共信道和端到端信令实现灵活,智能的控制。

  1. ISDN的系统结构

  NT1:网络终端设备不仅可以作为配线架,还可以包括网络管理,测试,维护和性能监控。是物理层设备。

  NT2:是计算机的交换扩展CBX,NT1和NT2连接,并为各种访问,终端和其他设备提供真实的接口。

  CCITT为ISDN定义了四个参考点:R,S,T,U.U参考点连接到ISDN交换系统和NT1。目前,使用双线铜双绞线; T参考点是在NT1上提供给用户的连接器; S参考点是ISDN和CBX与ISDN终端的接口; R参考点它是一个连接终端适配器和一个非ISDN终端; R参考点使用许多不同的接口。

  2. ISDN功能:线路交换,分组交换,公共信道信令,网络操作和管理数据库,以及信息处理和存储功能。

  (1)线路交换支持64Kbps的实时通信和大量信息传输。在ISDN环境中,线路交换连接由公共信道信令技术控制。

  (2)分组交换支持突发通信功能,如交互式数据应用,速率为64 Kbps。

  (3)公共通信指令用于建立,管理和释放电路交换连接,CCITT公共通信系统CCSSNO.7用于交换信令。

  3. ISDN定义了交换设备和用户设备之间的两个数字比特通道接口。

  基本速率接口BRI:2B + D,两个用于传输声音和数据的64 Kbps B通道和一个传输控制信号和数据16 Kbps分组交换数据信道D信道。 144kbps的

  主要群体费率界面PRI:23B + D或30B + D,用于北美,日本,欧洲国家

  ISDN共享公共通信信令技术,实现用户网络接入和信息交换。允许使用公共信道信令路径来控制多个电路交换连接。

  4. ISDN协议参考模型

  ISDN参考模型与多信道接入接口体系结构和公共信道信令中的ISO/OSI参考不同,后者包括多种通信模式和功能:公共信道信令控制下的线路交换连接,B信道和D信道分组交换通信,用户和网络设备之间的信令,用户之间的端到端信令,以及在共同信令控制下的多个模式的同时通信。

  用于线路交换的ISDN网络结构笔协议,包括B信道和D信道。 B通道透明传输用户信息,用户可以通过任何协议实现端到端通信; D信道在用户和网络之间交换控制信息,用于呼叫建立,拆除和访问网络设备。用户与D信道上的ISDN之间的接口由三层组成:物理层,数据链路层LAP-D和CCSSNO.7。

  用于低速分组交换的ISDN网络结构和协议。它使用D通道,本地用户界面只需要执行物理层功能,其功能类似于x.25的DCE。

  四,分组交换网络

  1.分组交换网络的工作原理

  公共分组交换网络PSDN已成为广域网中的重要传输系统。分组交换是在彼此远离的工作站点之间进行大容量数据传输的有效方法。它结合了电路交换和消息交换的优点,将信息分成较小的数据包进行存储和转发,并动态分配线路。带宽。

  优点:错误少,线路利用率高。工作模式:数据报,虚电路。

  主要特点:由于虚拟电路的呼叫控制报文和数据包在同一信道和同一虚拟电路上建立和删除,结果是信道频带被占用;虚电路的多路复用发生在第三层;第二层和两层都需要流量控制和错误控制机制。

  2.公共数据网(CCITT X.25网络)

  X.25实际上包括一组相关的协议:X.3,X.28,X.29,X.75协议,等等。

  X.25描述了将分组终端连接到分组网络所需的工作。它负责通过虚拟电路在单个物理连接上维护多用户会话,每个用户会话被分配一个逻辑信道。提供高优先级类型和普通优先级类型。

  X.25网络和计算机之间的接口通常由专用设备或网关或路由器解决。

  X.3描述了X.25 PAD的功能和控制参数; X.28定义了一个带X.25的终端 PAD之间的交互为每个用户提供常规的X.25网络连接; X.29定义了主机与其连接的PAD之间的交互。

  X.25互连方案:
(1)采用路由器和网关同时连接x.25和局域网。该方案适用于大规模,多协议共存的网络;
(2)使用微机作为路由器并安装相应的x.25网卡和路由软件用于协议相对较小的中小型网络;
(3)使用PAD机器,该解决方案仅适用于x.25协议环境,与其他远程协议的网络互连受到限制。

  3. X.25分层协议

  X.25分层:物理层,数据链路层和分组层。这三层对应于OSI模型的底部三层。

  (1)物理层:涉及站点和分组交换网络之间的链路的新产品。它的标准X.21。

  (2)链路层:使用的标准LAP-B是HDLC的子集。

  (3)分组层:提供外部虚电路服务。

  三层之间的关系:用户数据被发送到X.25的第三层,并且包含控制信息的头被添加到第三层以形成组。控制信息用于协议的操作。然后将整个X.25分组发送到LAP-B实体。 LAP-B添加控制信息以在该分组之前和之后形成LAP-B帧。向帧添加控制信息也用于协议操作。

  4.虚拟电路服务

  X.25的数据包层提供虚拟电路服务,数据通过外部虚拟电路以数据包形式传输。有两种类型的虚拟电路:呼叫虚电路,它是通过呼叫建立和呼叫清除动态建立的虚电路;永久虚电路是固定的虚电路。

  虚拟电路实现的过程:

  5. X.25的组格式

  用户数据被分成块,每个块加上24位或32位报头以形成数据包。

  标头包含一个12位虚电路编号,其中4是组编号,8是通道编号。

  P(S),P(R)用于流量控制和误差控制。 M和D位可用于流量控制和错误控制以及X.25完整数据包序列。

  V.帧中继网络

  帧中继网络是由X.25分组交换技术发展而来的。由于光纤通信的低误码率,为了提高网络速度,在X.25分组交换中执行许多纠错功能以启用帧中继。性能优于X.25分组交换的性能。

  1.帧中继的主要特点:中高速数据接口;标准速率为DS1,即T1速率为1.544 Mbps;可用于私人和公共网络;只传输数据;使用可变长度的分组。

  2.帧中继网络和X.25网络比较

  承载呼叫控制信令的逻辑连接与用户数据分开。因此,中间节点不需要为每个连接的呼叫控制维护状态表;逻辑连接的复用和切换发生在第二层而不是第三层,从而降低了处理级别;节点和节点之间不需要流量控制和错误控制,上层负责端到端流量控制和错误控制。

  3,帧中继的优点:简化通信处理。该协议降低了用户网络接口的功能和网络的内部处理,从而导致低延迟和高吞吐量性能。

  4.帧中继在H通道上的应用:信息量大的交互式数据应用;大文件传输;多路复用低数据速率;人物互动沟通。

  5.帧中继的协议结构

  该协议有两个独立的运营平台:

  (1)控制平台(C),涉及建立和终止逻辑连接。

  (2)平台是用户平台(U),负责用户之间的数据传输。

  用户和网络之间是控制平台,而最终之间是用户平台协议。

  控制平台:帧模式传输服务的控制平台类似于分组交换服务中的公共信道信号的控制平台。其中,控制信号使用单独的逻辑信道。链路层使用LAP-D(Q.921)为D信道用户(TE)和网络(NT)之间的流控制和差错控制提供可靠的数据链路控制服务。数据链路服务用于交换Q.933控制信号消息。

  用户平台:用户之间传输信息的用户平台协议是LAP-F由Q.922(LAP-D Q.921的增强版本)定义。

  6,LAP-D的核心功能

  (1)框架划界,组合和透明;
(2)帧复用/解复用;
(3)检查帆以确保零原稿之前和零淘汰之后的框架长度是字节的整数倍;
(4)检查框架,确保其长度符合要求;
(5)检测传输错误;
(6)冲突控制功能(LAP-F的新功能)。

  7.帧中继呼叫控制

  呼叫控制计划选择:

  (1)交换访问(Switched Access)连接到交换网络,本地交换不提供帧处理功能。在这种情况下,必须提供从用户终端设备到网络帧处理器的切换访问。

  (2)综合接入(综合接入) 接入)用户接收帧中继网络或交换网络,其中本地交换机提供帧处理功能,因为用户可以对帧处理器进行直接逻辑访问。

  帧中继与X.25一样,支持在单个链路上使用多个连接,称为数据链路连接,每个连接都具有唯一的数据链路连接标识符DLCI。数据传输涉及的步骤如下:
(1)在两个端点之间建立逻辑连接,并指定唯一的数据链路标识符DLCI值;
(2)交换数据帧;
(3)释放逻辑连接。

  呼叫控制逻辑连接具有DLCI=0,并且其帧信息字段包含呼叫控制消息。至少需要四种消息类型:设置,连接,发布和发布完成。 完成)。

  8,用户数据传输

  LAP-F帧格式类似于LAP-D和LAP-B,但有一个明显不同,没有控制域。这意味着:
(1)只有一种类型的帧,即用户数据帧,没有控制帧。
(2)不能使用带内信号。逻辑连接只能用于传输用户数据。
(3)由于没有序列号,因此无法进行流量控制和错误控制。

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