第八章 網絡技術展望

　　網絡技術的演變

　　1 低速—高速。

　　2 專用網—公用網—虛擬專用網。

　　3 面向終端的網—資源共享網。

　　4 電路交換—報文交換—分組交換—信元交換。

　　人們每次發送的報文分為較小的數據塊，既報文分組，每個報文分組單獨傳送，達到目的地后再重新組裝成報文，這就是分組交換技術。

　　信元交換技術是一種快速分組交換技術，它結合了電路交換技術延遲小和分組交換技術靈活的優點。信元是固定長度的分組，ATM采用信元交換技術，其信元長度為53字節。

　　5 各種通信控制規程—國際標準。

　　6 單一的數據通信網—綜合業務數字通信網。

　　7 微機到主機—對等通信—客戶/服務器—網站/瀏覽器。

　　目前主要的運營網絡有電信網，有線電視網和計算機網。

　　寬帶ISDN的核心技術是采用異步傳輸模式ATM。另一個核心技術關鍵技術是滿足各種各樣的服務質量QoS要求。

　　寬帶ISDN的業務分為兩類：交互型業務和發布型業務。

　　交互型業務是指在用戶間或用戶與主機之間提供雙方信息交換的業務。

　　發布式業務是由網絡中某點向其他多個位置傳送單向信息流的業務。

　　寬帶ISDN的協議分為3面和3層，3個面分別稱為用戶面，控制面和管理面。每個面又分為3層：物理層，ATM層和ATM適配層。

　　所謂社區寬帶網是接到用戶的快速網絡，網絡通常需求的速率至少是2Mbps。

　　RRB提供多種綜合集成業務，有多種網絡構筑方式，其中基于有線電視HFC網的方式速率最高。

　　RRB由業務提供者，傳送者，接入網和家庭網共同組成。

　　從目前來看，有3種主要的技術，一種是基于電信網絡的數字用戶線路XDSL方式，它是建立在原有的電信線路上面傳送寬帶數據。還有一種在有線電視網CATV上傳送寬帶數據;另一種就是純粹計算機網絡，也就是我們常說的局域網，它可能以基于IP的方式傳輸寬帶數據。

　　有線電視網CATV是采用單向傳輸方式。RRB極有可能的發展趨勢是，采用ATM技術把所有的家用電器連接起來。

　　寬帶網絡是具備較高通信速率和吞吐量的通信網絡。

　　整個寬帶網絡可以分為傳輸網，交換網和接入網3大部分，所以寬帶網的相關技術也分為3類：傳輸技術，交換技術和接入技術。寬帶傳輸網主要是以SDH為基礎的大容量光纖網絡，寬帶交換網是采用ATM技術的綜合業務數字網，寬帶接入網主要有光纖接入，銅線接入，混合光纖/銅線接入，無線接入等。

　　光纖通信系統由電發射端機，光發射端機，光纖，中繼放大器，光接收端機和電接收端機組成。

　　波分復用可使用多路不同波長的光信號在同一光纖上傳輸，這樣既增加了光纖的傳輸容量，又打破了光纖點到點連接的限制，從而可以用光纖構成網絡連接。

　　波分復用和光孤子技術：光纖的傳送容量為100Gbps以上。光孤子采用很窄的光脈沖，傳播以后能達到很小的失真，從而到達很高的傳輸容量。

　　寬帶網絡中的交換技術要求提供高速大容量交換，能支持各種業務，目前最有前途的交換網絡是ATM網。

　　ATM采用面向連接的信號交換形式，達到大容量，多速率交換;通過虛連接和流量控制機制實現統計復用，以較高的網絡資源利用率實現各種業務的交換。

　　ATM且有電路交換和分組交換的優點。

　　寬帶網絡對接入技術的要求包括兩個方面：網絡的寬帶化和業務的綜合化。

　　在傳輸網中，目前采用的是同步數字體系SDH。

　　SDH主要有以下特點：

　　1 具有全世界統一的網絡結點接口，簡化了消息互通。

　　2 具有一套標準化的信息結構等級，這些信息結構叫做同步傳輸模式。

　　3 在幀結構中具有豐富的用于維護管理的比特，因而具有強大的網絡管理功能。

　　4 所有網絡單元都有標準的光接口，包括同步光纜線路系統，同步復用器，分插復用器和同步數字交叉連接設備等等，因此可以在光路上實現互通。

　　5 具有一套特殊的復用結構，允許現有的準同步數字體系PDH，同步數字體系SDH和寬帶綜合業務數字網B-ISDN的消息都能進入其幀結構，因而具有廣泛的適應性。

　　6 大量采用軟件進行網絡配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便，適合未來的發展。

　　SDH信號最基本也是最重要的模塊信號是STM-1，其速率為155。520Mbps。更高等級的STM-N是將STM-1同步復用而成。

　　STM-1每秒鐘的傳輸速率為9*270*8*8000=155。52Mbps。

　　每個幀分為3個主要區域：

　　1 段開銷SOH區域。

　　2 信息凈負荷區域。

　　3 管理單元指針區域。

　　這是指示符，用來指示凈負荷的第一個字節在STM-N幀內的準確位置。

　　SDH的網絡單元有終端復用器，分插復用器ADM和數字交叉設備DXC等。

　　終端復用器的主要任務是將低速支路和155Mbps的電信號納入STM-N幀結構中，并經過電/光轉換為STM-N的光路信號，或相反。

　　分插復用器的主要任務是綜合同步復用和數字交叉連接功能，分插任何信號。

　　數字交叉連接設備是SDH網的重要網絡單元。

　　純光DXC是唯一能與高速光纖傳輸速率相匹配的交叉連接技術。

　　自愈網是無需人為干預，網絡就能在很短的時間內從失效故障中自動恢復所承載的業務，使用戶不會感到網絡已經出了故障。

　　異步傳輸模式ATM是一種分組交換和復用技術。

　　ATM用固定長度的分組發送信息，每個信元在其頭部包含一個VCI，VCI提供一種方法，以創建多條邏輯信道，并在需要時候多路復用。因為信元長度固定，信元可能包含無用的比特。

　　ATM承載業務的重要特征：

　　1 它提供的服務是面向連接，通過虛電路傳送數據。

　　2 數據被封裝在53字節的信元中傳輸。

　　3 同一信道或鏈路中的信元可能來自不同的虛電路，它們采用統一多路復用技術。

　　4 為了滿足不同的服務質量，ATM交換機能夠以非平等的方式處理同一信道內不同的VC連接中的信元流。

　　ATM實際上是一個非常簡單的協議，它僅僅把數據從一個端點傳送到另一個端點，它本身并不提供差錯恢復。

　　高層協議包括應用層，表示層，傳輸層和網絡層。

　　適配層分為2個子層：會聚子層(CS)和坼裝子層(SAS)。CS本身包括2個子層：特定業務會聚子層(SSCS)和公共部分會聚子層(CPCS)。

　　ATM信元由53字節組成：前5個字節是信頭，其余48字節是信息字段。

　　ATM網絡優點：

　　1 非常適合標記交換。

　　2 響應時間短。ATM協議的一個重點特點是響應時間短，以及具有LAN和WAN的無縫聯網能力。

　　3 高速和高帶寬。

　　4 綜合網絡。

　　6 從用戶端綜合接入。

　　7 現有協議和傳統LAN的互連。

　　ATM應用例子:

　　1 高帶寬ATM主干

　　2 中心局的ATM交換機

　　3 移動通信系統中的ATM

　　4 ATM之上的視頻會議

　　5 實時多媒體信息的大規模發布