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计算机网络接入技术
公共传输网络的接入方式主要有以下几种。
       公共交换电话网
       公共交换电话网(Public Switched Telephone Network, PSTN)是基于标准电话线路的电路交换服务,往往用来连接远程端点。比较典型的应用有远程端点和本地LAN之间互联、远程用户拨号上网和用作专用线路的备份线路。
       窄带综合业务数字网
       综合业务数字网(Integrated Services Digital Network, ISDN)是基于公共电话网的数字化网络,它能够利用普通的电话线双向传送高速数字信号(包括语音、数据、图像等)广泛地进行各项通信业务。
       ISDN是在数字网技术基础上发展起来的,其基本技术包括数字传输、数字交换、网同步和公共信令。
       ISDN分宽带ISDN(Broadband Integrated Services Digital Network, B-ISDN,宽带综合业务数字网)和窄带ISDN(Narrowband Integrated Services Digital Network, N-ISDN,窄带综合业务数字网)。采用ATM技术的B-ISDN可提供几十兆比特每秒到几十亿比特每秒的高速数据传输速率。目前所说"一线通"是窄带ISDN的俗称,它可提供几百万比特每秒的数据传输速率。
       N-ISDN在中心局和用户之间包含若干通道,其基本通道称为B通道,速率为64kb/s,除B通道外,还有D通道,用于在用户和网络之间交换信令控制信息或提供低速数字数据传输,其速率为16kb/s或64kb/s。为了在ISDN过渡期能传输模拟信号或形成模拟数字混合通道,又规定了A通道(可传送带宽为4kHz的模拟信号)和C通道(可提供8kb/s或16kb/s的数据传输速率),A、B、C、D这4种通道的不同组合就形成了N-ISDN向用户提供的不同传输结构。典型的传输结构是:基本通路结构——由两条B通道和一条D通道构成,简称2B+D结构,总速率为192kb/s;主通道结构——在欧洲和我国主通道结构包括30条B通道和1条64kb/s的D通道,总速率为2048kb/s,美国及日本等国家的主通道结构包括23条B通道和1条64kb/s的D通道,总速率为1544kb/s;由C通道和A通道可形成数字和模拟的混合接入。
       宽带综合业务数字网
       早在1985年1月,CCITT第18研究组就成立了专门小组着手研究B-ISDN,并提出了关于B-ISDN的建设性框架。此后,就采用同步传输模式(Synchronous Transfer Mode, STM)还是异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode, ATM)这个问题进行了多年的讨论。到1989年,由于解决了ATM存在的许多问题,才一致同意采用ATM方式,并要求CCITT加速制定ATM标准,以促进B-ISDN的发展。由此,在1990年11月召开的第18研究组全体会议上通过了关于B-ISDN的I-系列建议草案。
       由窄带ISDN向宽带ISDN的发展经历了3个阶段。
       第一阶段是进一步实现语音、数据和图像等业务的综合。由ATM构成的宽带交换网实现语音、高速数据和活动图像的综合传输。
       第二阶段的主要特征是B-ISDN和用户——网络的接口已经实现标准化,光纤已进入家庭,光交换技术已广泛应用,因此它能够提供包括具有多频道的高清晰度电视(High Definition Television, HDTV)在内的宽带业务。
       第三阶段的主要特征是在宽带ISDN中引入了智能管理网。智能网也可称为智能B-ISDN,它可以引入智能电话、智能交换机等设备,并能够应用于工程设计或故障检测与诊断的各种智能专家系统中。
       目前B-ISDN采用的传输模式主要有高速分组交换、高速电路交换、异步传输模式和光交换方式4种。
       高速分组交换利用分组交换的基本技术,简化了X.25协议,采用面向连接的服务,在链路上无流量控制、无差错控制,集中了分组交换和同步时分交换的优点,已有多个试验网投入运行。
       高速电路交换主要采用多速时分交换方式(Time Division Switching Mode, TDSM),这种方式允许信道按时间分配,其带宽可为基本速率的整数倍。由于这是快速电路交换,其信道的管理和控制十分复杂,尚有许多问题需要继续研究。
       光交换技术的主要设备是光交换机,它将光技术引入传输回路,实现数字信号的高速传输和交换。
       B-ISDN的主要特点是:B-ISDN使用一种快速分组交换技术,即ATM技术;B-ISDN的用户环路和干线都采用光纤;B-ISDN采用了虚通路的概念,其传输速率只受用户网络接口的物理比特率的限制;B-ISDN的传输速率可达到每秒百兆甚至千兆比特。
       X.25分组交换网
       X.25是CCITT制订的在公用数据网上供分组型终端使用的、数据终端设备(DTE)与数据电路终接设备(DCTE)之间的接口协议。它只是一个以虚电路服务为基础的、对公用分组交换网接口的规格说明。它动态地为用户传输的信息流分配带宽,能够有效地解决突发性及信息流大的传输问题,分组交换网络同时可以对传输的信息进行有效的加密差错控制。
       X.25一般只用于要求传输费用少,而远程传输速率要求不高的广域网使用环境。它在推动分组交换网的发展中做出了巨大的贡献。
       数字数据网
       数字数据网(Digital Data Network, DDN)是利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道提供永久或半永久性连接电路,以传输数据信号为主的数字传输网络。DDN通常由4个部分组成,即本地传输系统、复用与交叉连接系统、局间传输与同步系统和网络管理系统等。DDN干线主要采用光缆、数字微波与卫星信道,所提供的信道是非交换型的半永久电路,通常由电信部门在用户申请时设定,其修改并非经常性的。
       DDN采用脉冲编码调制(PCM)的数字中继方式,具有传输距离远、传输速度快、质量高、性能稳定和带宽利用率高等优点。
       帧中继
       帧中继(Frame Relay, FR)是为了克服X.25的缺点并提高性能而发展起来的一种高速分组交换与传输技术。帧中继是一种减少节点处理时间的技术。帧中继认为帧的传送基本上不会出错,因此每个节点只要一知道帧的目的地址,就立即转发,大大减少了帧在每一个节点的时延,比传统的X.25的处理时间少一个数量级。
       帧中继的设计目标主要是针对局域网之间的互联,它采用面向连接的方式,数据传输率合理且价格低廉。其主要思想是"虚拟租用线路"。帧中继采用帧作为数据传送单元,网络的带宽根据用户帧传输的需要,可以采用统计复用的方式动态分配,还可以充分复用网络资源,提高了中继带宽的利用率,尤其对突发信息的适应性比较强。
       帧中继既可作为公用网络的接口,也可作为专用网络的接口。专用网络接口的典型实现方式是,为所有的数据设备安装带有帧中继网络接口的T1多路选择器,而其他如语音传输、电话会议等应用则仅需安装非帧中继的接口。这两类网络中,连接用户设备和网络装置的电缆可以用不同的速率进行数据传输。
       常见帧中继的应用有以下几种。
       (1)局域网的互联。帧中继支持不同数据速率的能力使其非常适于处理局域网—局域网的突发数据流量。传统的局域网互联,每加一条端一端线路,就要在用户的路由器上增加一个端口。基于帧中继的局域网互联,只要局域网内每个用户至网络间有一条带宽足够的线路,则既不用增加物理线路也不需要占用物理端口,就可增加端一端线路,同时对性能也不会产生影响。
       (2)语音传输。帧中继不仅适用于对时延不敏感的局域网,还可以进行对时延要求较高的低档语音(质量优于长途电话)的应用。
       (3)文件传输。帧中继既可保证用户所需的带宽,又可以提供较为满意的传输时延,非常适合大流量文件的传输。
       异步传输模式
       异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode, ATM)是以高速分组传送模式为主,综合电路传输模式优点的一种宽带传输模式。
       ATM系统是使用异步时分复用(Asynchronous Time Division Multiplexing, ATDM)技术的快速分组交换方式,它将信息流分割成固定长度的ATM信元,能比较容易地实现各种信息流混合在一起的多媒体通信,能根据业务类型、传输速率等要求动态分配有效容量,对高速信息元传输频次高,对低速信息元传输频次低。因此,ATM能采用单一的交换方式,支持从窄带语音、数据传输到HDTV等范围极广的各种业务。
       ATM信元是固定长度的分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被分为等长的小时间段。每个信元共有53个字节,分为两个部分。前面5个字节为信头,主要完成寻址的功能;后面的48个字节为信息段,用来装载来自不同用户、不同业务的信息。
未完............


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