第5章 固定通信网
文章目录
5.1 固定电话网 133
5.1.1 固定电话网的特点 133
5.1.2 电路交换 133
5.1.3 固定电话网的组成 134
5.2 分组交换网 136
5.2.1 分组交换的基本概念 136
5.2.2 分组交换网协议及性能特点 138
5.2.3 中国公用分组交换网 140
5.3 数字数据网 142
5.3.1 DDN的概念及特点 142
5.3.2 DDN的组成及网络结构 143
5.3.3 中国公用数字数据网 144
固定电话网
PSTN是我国发展最早的电信网，主要为用户提供电话业务、传真及低速数据业务。
固定电话网的特点：
1⃣️主要用于支持语音通信。语音业务的特点是传输速率恒定、对实时性要求高；为满足语音通信的特点，固定电话网采用电路交换方式。
2⃣️PSTN采用电路交换技术、多级分级网络结构。
电路交换是PSTN最具代表性的特征。
电路交换
电路交换技术是一种为用户的每一个呼叫建立一个专用连接的技术。一个连接一旦建立，就一直被一对用户固定占用，无论他们是否通信，都不能被其他用户所共享。
电路交换通信的过程：
1⃣️电路建立阶段，建立起一条端到端的通信电路。
2⃣️通信阶段。
3⃣️电路拆分阶段，拆除该电路的连接，释放节点和信道资源。
电路交换的特点：
1⃣️采用面向连接的工作方式。
2⃣️采用同步时分复用技术，固定分配带宽，多路语音信号分时使用一条物理传输链路。
3⃣️对用户信息的透明传输，电话网对用户信息不做任何处理，透明传输。
电路交换的优点：
1⃣️信号传输的时延小。
2⃣️传输效率比较高。
3⃣️利用电路交换网络传送数据信息时，数据信号的编码方法和信息格式不受限制。
固定电话网的组成
就全国范围内的电话网而言，很多国家采用等级结构。
等级结构就是把全网的交换局划分成若干个等级，最高等级的交换局间直接互连，形成网形网。而低等级的交换局与管辖它的高等级的交换局相连，形成多级汇接辐射网即星形网。所以等级结构的电话网一般是复合形网。
等级结构的级数选择：
1⃣️全网的服务质量，如接通率、接续时延、传输质量、可靠性等。
2⃣️全网等经济性。
我国电话网等级结构：
20世纪70年代初，五级网络等级，由一、二、三、四级长途交换中心和一级本地网端局组成。
现在，三级网络等级，即二级长途电话网加本地电话网，两端局之间最大的串接电路段数为5段，串接交换中心数最多为6个。
国际电话网采用三级网络结构，由CT1、CT2和CT3三级国际交换中心和它们之间的长途电路组成。
分组交换网
分组交换：将用户数据进行分组打包，然后根据传输链路的忙闲状态和链路质量等因素进行路由选择，将这些数据分组经由不同的传输链路传送到目的地。
分组交换中数据传输到最小单位是可变长度分组，但在同一个网络内分组长度是固定的，它由分组体和分组头构成，分组头包含控制信息和选路信息等，分组体承载要传送的用户数据。
分组交换网采用分组交换方式，其核心思想是存储转发。
分组的传输方式：
1⃣️虚电路VC
是面向连接的传送方式，数据传输需要经历连接建立、数据传输和连接拆除3个阶段。
虚电路方式的特点：分组头简单、传输效率高、对传输线路故障敏感、接收到的分组不会失序，适用于传送连续的数据流。
虚电路分为：
1、交换虚电路SVC：每次通信时用户需先发送呼叫请求来建立一条临时的虚电路，并在通信结束后拆除该虚电路。
2、永久虚电路PVC：应用户预约，在通信双方之间建立固定的虚电路，每次通信时无须呼叫申请，而是直接进入数据传送过程，在通信结束后也不会拆除该虚电路。
2⃣️数据报DG
无连接的信息传送方式，即一个通信的每个分组经过每个节点都要独立地进行选路。
数据方式的特点：分组头复杂、传输效率较低、选路灵活，可避开拥塞或故障线路，提高可靠性、到达分组会出现失序现象，需要重新排序适用于传输询问/响应型业务。
分组交换的技术特点：
1⃣️采用统计时分复用，失现动态带宽分配。
2⃣️采用逐段独立的差错控制和流量控制，以保证数据通信的可靠性。
分组交换网的协议及性能特点
分组交换网的通信协议是由原CCITT（现ITU-T）制定的X系列建议。
X.25建议：公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE与数据电路终接设备DCE之间的接口规程。
X.25建议是分组交换网的核心建议，所以有些情形下把分组交换网称为X.25网。
X.25建议最初为DTE接入分组交换网提供了虚电路和数据报两种接入方式，自1984年之后，X.25建议取消了数据报方式。
X.25建议采用分层的体系结构，自下而上分为3层：物理层、数据链路层（采用HDLC的一个子集LAPB）和分组层。
X.25数据链路层只提供点到点的链路方式。
X.25的优点是经济实惠、安装容易、传输可靠性高、适用于对误码率要求较高的通路。
X.25的缺点是反复的错误检查过程颇为费时并加长传输时间，协议复杂时延大，分组长度可变，存储管理复杂。
分组交换方式的重要意义在于：创建了无连接寻址方式、统计复用方式和异步传递方式，为后来发明ATM技术和IP技术体系奠定了基础。
数字数据网
DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网。
DDN不包括交换功能，只能采用数字交叉连接与复用装置（若引入交换功能，就变成数字数据交换网）。
DDN的特点：
1⃣️传输速率高，网络时延小。每数字话路的传输速率可达64kbps。
2⃣️传输质量好。
3⃣️传输距离远。
4⃣️传输安全可靠。
5⃣️透明传输。
6⃣️DDN的网络运行管理简便。
DDN的组成：
1⃣️DDN节点。
2⃣️数字信道。
3⃣️用户环路。又称用户接入系统，包括用户设备、用户线和用户接入单元。
4⃣️网络控制管理中心。功能有：用户接入管理，网络结构和业务的配置，网络资源与路由管理，实时监视网络运行，维护、告警、测量和故障区段定位，网络运行数据的收集与统计，计费信息的收集与报告等。
DDN的网络结构：
1⃣️一级干线网。
2⃣️二级干线网。
3⃣️本地网。
按网络的功能层次划分，DDN可分为核心层、接入层和用户层。