【通信】數據通信網絡

一、概述

數據通信往往被定爲爲”數字信息的接收、存儲、處理和傳輸“。

確定複用和統計複用

確定複用,是指管線拆成若干部分(無論是用頻率拆分還是用時隙拆分)。每個部分確定由某條業務連接獨佔,各行其道,相安無事。

如:FDM、PDH、SDH、WDM

確定複用技術來源於電話網,在一次呼叫過程中,同時建立連個方向的連接,每個方向只涉及一條電路,使用某條電路的一部分確定的容量,而在整個呼叫過程中,始終專用這部分容量。

統計複用,是指將管線不做確定的”拆分“,而是每條業務連接通過各自的標識號來做區分,各個業務連接根據需要來爭搶資源,系統會定義爭搶的優先級以及擁塞時的拋棄優先級。

如:PSPDN(X.25)、幀中繼、PPP、ATM、以太網

統計複用技術來源於數據網,支持雙向對稱、雙向不對稱、單向等各類業務,會因爲多個信號競爭使用一條電路,因競爭而劣化傳輸質量,電路忙時利用率較高。


二、分組網PSPDN

PSPDN--Packet Switched Public Data Network,又叫X.25網絡,是最早的數據傳送網。

X.25接口在其大部分生命週期內都不可支持高達64kbit/s的線路,直到ITU在1992年重新制定標準將速率提高到2Mbit/s。

X.25網絡是第一個面向連接的數據網絡,也是第一個公共的數據網絡,其數據分組包含3個字節頭部和128字節數據部分。它運行10年後,於20世紀80年代被無錯誤控制、無流控制、面向連接的幀中繼所取代,20世紀90年代以後,出現了面向連接的ATM網絡。


三、透明鏈路傳送網--DDN

DDN--Digital Data Network,數字數據網,是TDM網絡中的”立交橋“,它是應用最爲廣泛的時隙交叉連接和用戶數據接入網。

DDN分爲數字接入部分、複用設備和數字交叉連接設備。DDN自成體系,網絡連接、調用電路都有自己的一套完整的規則。

先將各種終端通過傳送線路連接到複用設備上,並進入數字交叉連接設備進行”交叉連接“,並通過反向過程到達目的地,這就是基本的DDN的業務。

交叉連接指時隙之間的數據連接,就是把某物理端口A的時隙x的信息轉送到物理端口B的時隙y中去。

交叉連接並不是”交換“,交叉連接設備也不是交換機,所有不對數據進行任何形式改變,只是將數據從A位置移動到B位置的設備等,都不是”交換“。

可以將交叉連接設備想象成繁忙的國際海港。

DDN目前都在ATM或SDH上承載,其低速率和高昂的價格使其需求量嚴重萎縮。


四、局域網互連的技術--幀中繼

FR--Frame Relay,幀中繼是一種連接局域網的技術。

局域網和語音網有什麼區別?局域網是由計算機組成的,計算機之間傳送的信息,最大的特點是突發性強,不像語音業務一樣流量均勻(即使不說話,也有空信號傳送)。

幀中繼是典型的面向連接的交換技術,當客戶申請一條幀中繼連接,電信運營商的維護人員將在幀中繼網上建立一條邏輯鏈路。隨着ATM的成熟,幀中繼業務被承載在ATM網絡上,純粹的幀中繼逐漸退出了歷史舞臺。


五、學院派經典技術--ATM

ATM技術是一種面向連接的技術,ATM最大的特點是對QoS的支持能力。

對於IP,ATM採用IPoA的方式承載IP網,ATM與IP之間的互通,受制於轉發性能方面的問題,一直沒有大規模商用。由於光纖帶寬的不斷提升,採用ATM技術承載IP造價反倒更加昂貴,因此當前的工程應用,都採用SDH直接承載IP網絡。

以技術爲導向是前100年電信發展的主要思維方式,而21世紀的通信發展,必須以應用和客戶爲導向,這就是IP勝出的根本原因。


六、語音數據的”雜交“技術--MSTP

MSTP以SDH技術爲基礎,吸取SDH安全、可靠的優點,既能提供傳統的TDM語音鏈路,也能提供日益增長的突發性強的數據和視頻鏈路。

MSTP的原理,其實就是把以太網的幀”塞入“SDH的容器裏,傳輸過程沒有做任何改變,只是端到端的以太網線路隱藏在了SDH中。

應該說,MSTP傳承了SDH所有的優點,其核心還是SDH。

在相當長的一段時間,MSTP稱爲城域傳輸網採用的主流技術,採用MSTP,只需要在原有設備SDH上增加板卡、升級軟件即可,投資規模不大。這種模式在數據業務發展初始階段,的確給人耳目一新的感覺。


七、光纖進入千家萬戶的希望之星--無源光網絡

PON--Passive Optical Network,無源光網絡,最大特點是其中的關鍵部件--光分支器不需要電源。

最初的PON包括基於ATM的PON(APON)和基於以太網的PON(EPON)。APON和EPON具有很多PON的共同優點,他們的競爭在本質上時核心網中的ATM和IP之爭,其結果可想而知。EPON是IEEE標準,在它剛剛獲得勝利時,ITU-T又提出了GPON(千兆以太網無源光網絡)的標準。

GPON下行速率高達2.5Gbit/s,上行速率也可達1.25Gbit/s,EPON採用上下行各1.25Gbit/s的速率。


八、總結

在傳送數據的網絡上,分組化的大潮洶涌澎湃,以TCP/IP爲核心的通信網佔據了通信網越來越重要的位置。有一種趨勢--談數據通信就是談IP通信。

因爲IP太強悍了,太開放、太民主、太自由,以至於數據通信在實現其基本使命的同時,一直都在解決IP自身存在的諸多問題,如QoS、安全性、地址編號不足等問題。由此可見,IP通信時數據通信的重要分支。




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