5.1 电话交换网 5.2 X.25 分组交换网 5.3 帧中继网 5.4 DDN 概念 5.5 综合业务数字网

1. 第五章 广域网技术 5.1 电话交换网 5.2 X.25分组交换网 5.3 帧中继网 5.4 DDN概念 5.5 综合业务数字网

2. 5.1电话交换网 电话交换网采用了电路交换方式。电路交换方式采用时隙复用，交换机为每个连接分配一个时隙，通过时隙交换实现电路的交换。目前我国的电话交换网已全部实现了数字交换，交换机内一个时隙对应64kbit/s的速率，也就是说，目前电话交换网内只能实现64kbit/s的交换，更高速率的业务只能通过多条64kbit/s连接进行交换。

3. 5.2 X.25分组交换网 5.2.1 X.25概念 CCITT于1947年定义了X.25协议，它实际上是一个接口标准,主要定义了数据是如何从计算机等数据终端设备(DTE)发送到包交换机或访问设备等数据电路端接设备(DCE)的。它包含物理层、数据链路层和网络层协议，适用于低中速线路（如9600bps、64Kbps或T1 1.544Mpbs线路）。X.25并不是严格定义下的网络层协议，它所定义的功能被划分到下面三级中（可分别映射到OSI的低三层）。

4. 5.2.2 X.25分组交换原理 虽然X.25协议出现在OSI模型之前，但是ITU-T规范定义了在DTE和DCE之间的分层的通信，与OSI模型的前三层呼应.

5. 与远程DTE之间的协议 高层 分组级协议 分组层 包协议层 帧级协议 数据链路层 链路访问层 X.25 物理层协议 物理层 物理协议层 DCE DTE X.25分层结构

6. X.25的数据链路层规定了DTE和DCE之间线路上交换分组的过程，主要功能有：在DTE和DCE之间有效地传输数据；确保接收器和发送器之间信息的同步；检测和纠正传输中产生的差错；识别并向高层协议报告错误；向分组层报告链路层的状态。

7. X.25的分组层定义了DTE和DCE之间传输分组的过程。分组层的功能有：在X.25接口为每个用户呼叫提供一个逻辑信道；通过逻辑信道号（LCN）来区分每个用户与呼叫有关的分组；为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，包括顺序编号、分组的确认和流量控制过程；提供建立和拆除交换虚电路连接的方法；检测和恢复分组层的差错。

8. 与远程DTE之间的协议 高层 虚电路1 分组层 虚电路2 分组层 虚电路3 数据链路层 数据链路层 数据链路层 X.25 物理层 物理层 物理连接 DTE DCE X.25分层协议各层的关系

9. X . 2 5协议不是高速的WA N协议，但它的确可 以提供： • 全球性的认可。 • 可靠性。 • 连接老式的L A N和WA N的能力。 • 将老式主机和微型机连接到WA N的能力。

10. 地址 控制 信息（分组头和数据） 帧校验 5.2.3 X.25帧格式 X.25的链路层采用了高级数据链路数据规程HDLC的变种，只是在信息栏中做了变化。 其中分组头包含有：逻辑信道号和分组类型标识符，逻辑信道号表明虚电路号；分组类型标识符用于区分分组的类型和功能。

11. 5.2.4 分组交换网的组成 1．分组交换机：分组交换机是分组交换网中最关键的设备，分为中间节点交换机和本地交换机。通常分组交换机具有以下主要功能： 1) 提供各种业务支持。 2) 进行路由选择和流量控制。 3) 提供多种协议互连，例如X.25、X.75等： 4) 提供网络管理、计费和统计等功能。

12. 2．通信传输线路：通信传输线路分为分组交换机间的中继传输线路和用户传输线路。中继传输线路通常使用n×64Kbit/s的数字信道。用户传输线路有模拟和数字两种形式，典型的模拟形式是使用电话线路加调制解调器，目前普通调制解调器最大通信速率可达56Kbit/s。2．通信传输线路：通信传输线路分为分组交换机间的中继传输线路和用户传输线路。中继传输线路通常使用n×64Kbit/s的数字信道。用户传输线路有模拟和数字两种形式，典型的模拟形式是使用电话线路加调制解调器，目前普通调制解调器最大通信速率可达56Kbit/s。

13. 3．用户接入设备：用户终端是X.25分组交换网的主要用户接入设备。用户终端设备分为分组型终端（PT）和非分组型终端（NPT）。其中，非分组型终端需要使用分组组装/拆装设备（PAD）才能接入到分组交换。拆装器(Packet As s e n b l e r /Di s a s s e m b l e r，PA D )。这是一种将包打包为X. 25格式并添加X. 25地址信息的设备。当包到达目标L A N时，可以删除X. 25的格式信息。PA D中的软件可以将数据格式化并提供广泛的差错检验功能。

14. 每个D T E都是通过PA D来连接在D C E上的。PA D具有多个端口，可以给每一个连接于其 上的计算机系统建立不同的虚拟电路。D T E向PA D发送数据，PA D按X. 25格式将数据格式化 并编址，然后通过D C E管理的包交换电路将其发送出去。D C E连接在包交换机(P a c k e t - Switching Ex c h a n g e，P S E )上，P S E是X. 25 WA N网络中位于厂商站点的一种交换机。客户的 D C E通过高速的电信线路如T- 1或E - 1线路连接在厂商P S E上。然后PSE 将X. 25格 式的包路由到X. 25 WA N的另一个交换机或包的目标网络上。

16. 5.3 帧中继网 5.3.1 帧中继简述 帧中继是80年代中期在X.25的基础上发展起来的，它是用于在光纤介质或高质量同轴电缆线路上传送可变长度的数据包时，减少在中间节点上的纠错措施。速率可达到T3（44.7Mbps），每个通信端口可达到2Mbps，又称为快包技术。目前在欧美、日本等发达国家，帧中继是公共广域网络上传输数据信息的主要技术。

17. 帧中继是X.25的简化版本，它省略了X.25的一些强大功能，如提供窗口技术和数据重发功能，这是因为帧中继工作在性能更好的WAN设备上。与70年代末和80年代初为X.25 WAN开发的公共平台上的设备相比，这些设备具有更可靠的连接服务和更高的可靠性。帧中继严格地对应于OSI参考模型的最低二层，而X.25还提供了第三层的服务，因而，帧中继比X.25具有更高的性能和更有效的传输效率，它能适应现在WAN的应用，如实现LAN的互连。

19. 5.3.2 帧中继的基本工作原理 帧中继工作原理：帧中继是基于分组交换的原理发展起来的，但它只包括开放系统互连七层模型的物理层和链路层的一部分。它是根据ITU-T Q.922建议的核心层组织的，智能终端设备把数据发送到数据链路层，封装在链路层的帧结构中，实现以帧为单位的信息传送的处理，由于帧中继只作差错检查，不作分组的重发处理，加之分组层的流量控制等规则均留给双方的智能终端去处理，因而大大简化了处理过程，提高了效率，但是它必须以优质的电路条件为基础。

20. 5.3.3 帧中继的用户接入方式及特点 帧中继的用户是通过标准用户网络接口连接到网络中的，包括物理层和链路层接口。我国帧中继技术体制规定，用户设备与公用帧中继网的物理层接口应遵守：X.21接口，V.35接口，G.703接口或I.431建议。 帧中继作为一种快速、经济的广域网传输技术，非常适用于包括局域网互连，SNA传输以及远程流向在内的数据应用。目前，帧中继的使用变得日益广泛，已成为日常商业应用在广域网中传输的重要手段。

21. 帧中继适用于各种具有数据突发业务的用户，它最大的特点在于允许用户有效利用预先约定的带宽，即约定的信息传输速率（CIR），还允许用户的突发数据“占用”其未预定的带宽。帧中继适用于各种具有数据突发业务的用户，它最大的特点在于允许用户有效利用预先约定的带宽，即约定的信息传输速率（CIR），还允许用户的突发数据“占用”其未预定的带宽。

22. 帧中继具有协议透明、高的吞吐量、高速率以及低时延等优点，特别是用于计算机通信。其特点可以归纳为以下几点：帧中继具有协议透明、高的吞吐量、高速率以及低时延等优点，特别是用于计算机通信。其特点可以归纳为以下几点： 1．传输效率高 由于帧中继使用统计复用技术，大大提高了网络的传输效率，简化了协议处理和实现成本。对于传输突发性数据的应用中能按需使用带宽，无需长期租用专用的传输线路，降低了使用费用。

23. 2．计费方式灵活 1）固定月租方式——用户按月交纳固定费用，适用于每月常有突发业务的用户。 2）按信息量收费——按实际在网络上传输的信息比特收取费用，适用于偶有信息发送的用户。 3）单向CIR收费——CIR是一个传送速率的门限，适用于往一个方向传送大量信息的用户。

24. 3．可靠灵活 由于帧中继使用高质量的通信线路和智能终端，因此帧中继的传输非常可靠，且可以灵活的分配带宽和计费。

25. 5.3.4 中国公用帧中继网 中国公用帧中继业务最初主要是在公用数字数据网（CNINADDN）上配备模块来实现的。1996年底中国电信开始进行公用帧中继宽带业务网（CHINAFRN）的工程建设，该网的建设、运营标志着我国公用数据通信已由中低速网络向高速网络迈进，整体水平将达到一个新的高度。公用帧中继宽带业务主干网一期工程已于1997年6月建设完成，覆盖21个省会城市，其中北京、上海等8个节点为主干枢纽节点，采用全网状连接。所有节点均配备了ATM和帧中继模块，可以同时提供ATM信元方式的业务和帧中继业务。

26. 5.4 DDN概念 5.4.1 DDN概述 DDN（Digital Data Network是随着数据通信业务的发展而发展起来的一种新兴网络，它利用数字信道提供永久性电路，以传输数据信号为主，为用户提供专用的数字数据传输通道，为用户建立自己的专用数据网提供条件。

27. DDN有以下几个特点： 1．DDN是传输网络。DDN不具备交换能力，它只为用户提供数据传输通路，是一个任何通信规程都可以支持的、不受任何约束的完全透明的传输网络，可以承载各种业务，为各类数据用户提供公用的通信网。

28. 2．DDN传输速率高，网络时延小。在DDN中，数据信息传输采用同步转移方式，网络内部采用了时分复用技术。根据预先约定的协议规定，每个用户要传输的数据信息在固定的信道时隙位置上以预先设定好的信息带宽和通信速率严格按照先后顺序有规律的进行传输。在传输转接过程中，各转接节点只需识别信道时隙就可以准确地将数据信息传送到目的地，因此网络时延较小。2．DDN传输速率高，网络时延小。在DDN中，数据信息传输采用同步转移方式，网络内部采用了时分复用技术。根据预先约定的协议规定，每个用户要传输的数据信息在固定的信道时隙位置上以预先设定好的信息带宽和通信速率严格按照先后顺序有规律的进行传输。在传输转接过程中，各转接节点只需识别信道时隙就可以准确地将数据信息传送到目的地，因此网络时延较小。

29. 3．DDN传输质量高。于采用模拟传输技术的数据通信相比，DDN具有传输质量高、信道利用率高的优点，并且数据信息传输全程采用数字传输技术，这样可以节省传输中间所需的大量模数、数模转换设。

30. 4．DDN可提供灵活的连接方式。DDN可以支持数据、话音、图像等多种业务，它可以提供数字中继和模拟中继来连接用户网络，为用户网络互连提供灵活的组网方式。当然，DDN网络也支持直接用户终端的接入。

31. 5．DDN支持多种传输速率。DDN对数据终端设备的数据传输速率没有特殊要求。按照目前的技术水平，数据传输速率从到的数据终端都可以入网使用，用户所需的数据传输速率和信到带宽可根据需要进行灵活设置。

32. 模拟传输 电话 传 真 DDN 模拟传输 电话 传真 话带调制解调器 数字传输 电话 传 真 基带调制解调器 数字中继传输 电话 传 真 复用设备 2B+D用户环路 电话 传真 数据单元 DDN灵活的连接方式

33. 5.4.2 用户终端接入DDN 1．什么是用户终端 DDN用户终端主要有：异步终端、计算机、图像设备、电话机、传真机等。用户终端如何接入到DDN，主要取决于接口速率和传输距离。

34. 2．通过调制解调器接入DDN 对于通过公用电话网PSTN接入DDN的终端，需使用调制解调器。这是一种在数据通信领域应用最为广泛的方式，调制解调器一般在用户离DDN的接入点较远的情况下使用。

35. 终端 话路频带 调制解调器 2/4线模拟 V.24 V.35 X.21 终端 话路频带 调制解调器 DDN 通过调制解调器接入DDN

36. 3．通过数据终端设备接入DDN 数据用户可直接使用DDN提供的数据终端设备接入DDN，其接口标准符合ITU-T V.24、V.35和X.21，速率范围为2.4 Kbit/s ~128Kbit/s，数据终端设备属于DDN网络设备的一部分，DDN网管中心能够对其所属的数据终端设备进行远程系统配置、参数修改和日常维护管理，及时发现设备本身或者所连接线路的故障，以提高系统可靠性。

37. 终端 数据 终端 单元 DDN网管中心 V.24 V.35 X.21 终端 DDN 通过数据终端单元接入DDN

38. 4．通过用户集中设备接入DDN 用户集中设备的作用是将多个用户数据集中起来传输。当用户比较集中于某地或某座大楼时，可将多个低速用户通过集中器复用成高速数据流接入DDN。用户集中设备实际上是一种复用器，例如，零次群复用设备先将多个2.4Kbit、4.8Kbit/s和9．6Kbit/s的数据速率复用成64Kbit/s的数字流，再经过基带调制解调器接入到DDN。

39. PC 64kbps 复用器 PC PC 基群复用 64kbps 复用器 2048kbps DDN PC DDN 小型 复用器 PC 2048kbps 网管中心 PC 通过用户集中设备接入

40. 5.4.3 中国公用数字数据网CHINADDN CHINADDN建设始于90年代初，第一期工程于1994年10月正式开通，目前已覆盖全国的大部分地区。 CHINADDN的网络结构按地理区域划分可分为国家主干网、省级DDN网和本地网。国家主干网由设置在各省、自治区和直辖市的主干网络设备组成，提供省间的高速DDN业务；省DDN提供本省的DDN业务；本地DDN网为本地数据用户提供DDN业务。

41. 5.5综合业务数字网 用一个单一的网络来提供各种不同类型的业务，实现完全的开放系统互连和通信，各种终端不论其传输特性多么不同，也不论它们是模拟设备还是数字设备，只要所处理的信息是兼容的，就可以通过这个单一的网络进行通信，而传输特性的差异是由一些终端适配器来协调和转换的。这个单一的网络就称为综合业务数字网。

42. 电话 综合业务数字网 （ISDN） 电话 ISDN终端 传真 终端 终端 终端 X.21终端 终端 终端 X.25终端 ISDN提供的开放系统通信

43. Small office Digital PBX Providernetwork Telecommuter Home office Central site

44. 5.5.1 用户终端设备简要说明 ISDN用户终端设备主要有： NT（NetworkTermination）、NTl、NT2； TA（Terminal Adapter）； TE（Termination Equipment）。

45. U S T TE1 NT2 NT1 R S TA TE2 ISDN的用户网络接口

46. 1．NT：NT是用户与网络连接的第一个接口设备，NT又包括NTl和NT2两类。通过NTl用户可以同时在互不影响的情况下拨打电话和上网。NT1由电信局免费提供并放在用户处，但设备所属和维护权都由电信局负责。

47. 2．NTl：NTl有两个接口，即“U接口”和“S/T接口”。U接口与电信局电话线相接，S/T接口为用户端接口，可为用户接人数字电话或数字传真机TEl设备、终端适配器TA和PC卡等多个ISDN终端设备。

48. 3．TA：终端适配器TA又叫ISDN Modem，是将现有模拟设备的信号转换成ISDN帧格式的数模转换设备。由于从电信局到用户的电话线路上传输的信号是数字信号，而原来的大部分通信设备，如模拟电话机、G3传真机、PC机，以及Modem等都是模拟设备，如果需要继续在ISDN中使用，用户就必须购置终端适配器TA。TA实际上是位于网络终端NT1与用户自己的模拟转换接口设备。

49. 4．TE：终端设备TE又可分为TEl和TE2两类。其中TE1通常是指ISDN的标准终端设备，如ISDN数字电话机、G4传真机等。它们符合ISDN用户与网络接口协议，用户使用这些设备时可能不需要终端适配器TA，直接连入网络终端NT。TE2是非ISDN终端设备，也就人们普遍使用的普通模拟电话机、G3传真机、PC机等。显然，使用TE2设备，用户必须购买终端适配器TA才能接入网络终端NT。4．TE：终端设备TE又可分为TEl和TE2两类。其中TE1通常是指ISDN的标准终端设备，如ISDN数字电话机、G4传真机等。它们符合ISDN用户与网络接口协议，用户使用这些设备时可能不需要终端适配器TA，直接连入网络终端NT。TE2是非ISDN终端设备，也就人们普遍使用的普通模拟电话机、G3传真机、PC机等。显然，使用TE2设备，用户必须购买终端适配器TA才能接入网络终端NT。

50. 5.5.2 ISDN定义了两种网络用户接口UNI。 1．基本接口（BRl）：即将现有电话网的普通用户线作为ISDN用户线而规定的接口，简称2B+D。2条64Kbit/s的信道可独立地传输用户信道，而D信道可用来传输信令信息或低速数据。 2．基群速率接口（PRl）：我国的基群速率为2048Kbit/s，即30条64Kbit/s的B信道和1条64Kbit/s的D信道，或是由5条384Kbit/s的H信道和1条64Kbit/s的D信道组成。