寬帶通信網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容培訓(xùn)資料

寬帶通信網(wǎng)教學(xué)內(nèi)容緒論--通信網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢3TCP/IP&Internet7IPOverATM7ATM原理4ATM標(biāo)準(zhǔn)6ATM交換4ATM網(wǎng)業(yè)務(wù)流量控制6參考書異步傳遞方式寬帶ISDN技術(shù)

馬丁.德.普瑞克著程時端劉斌譯人民郵電出版社寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

ATM:FoundationForBroadbandNetworks[美]UylessBlack清華大學(xué)出版社1998寬帶通信網(wǎng)自編講義國家重點實驗室1999緒論

通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（一）60年代 計算機化70年代 數(shù)字化，分組交換網(wǎng)的 出現(xiàn)80年代 業(yè)務(wù)綜合化--ISDN通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（二）

90年代 寬帶化（光纖傳輸，Gb/s交換） 智能化（IN，TMN，TINA） 個人化（GSM，CDMA， 第三代移動通信） 開放性，標(biāo)準(zhǔn)化 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化趨勢網(wǎng)絡(luò)的寬帶化趨勢網(wǎng)絡(luò)的光纖化趨勢網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢網(wǎng)絡(luò)的IP化趨勢三網(wǎng)融合的大趨勢世紀(jì)之交的通信網(wǎng)發(fā)展趨勢

世界網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)化趨勢

網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)年增40%電話年增10%電話業(yè)務(wù)將逐漸由主角成為配角！19982008數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在中國的興起X.25業(yè)務(wù)的年增長率為166%DDN業(yè)務(wù)的年增長率為156%Internet業(yè)務(wù)的年增長率為393%公眾多媒體通信網(wǎng)業(yè)務(wù)的年增長為248%IP用戶的總數(shù)為210萬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶總數(shù)超過200萬全國已經(jīng)或即將建成500多個ATM節(jié)點

我國未來非話業(yè)務(wù)量的比例

非話業(yè)務(wù)/電話業(yè)務(wù)量之比0.1/0.2105我國電信網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量將會在5-10內(nèi)超過話音業(yè)務(wù)量，從而使整個電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)構(gòu)成發(fā)生根本性的變化！0.5/11傳輸帶寬9個月翻番CPU速度18個月翻番傳輸帶寬與CPU速度比較傳輸成本的降低趨勢

-RyanHankinKent美分/話路/公里2.5Gb/s4x2.58x2.516x2.540x2.5網(wǎng)絡(luò)的分組化趨勢

從電路交換向分組交換過渡電路交換技術(shù)電路交換的特點電路交換的優(yōu)點時延小，通信質(zhì)量有保證控制簡單電路交換的缺點呼叫建立需要時間每個連接帶寬固定（不能適應(yīng)不同速率的業(yè)務(wù)）不傳信息時也占用資源（不適用于突發(fā)業(yè)務(wù)）5123486791011121314151617181920分組交換技術(shù)兩種分組交換方式虛電路--面向連接方式呼叫期間路由固定呼叫分成三個階段：建立，傳數(shù)據(jù)，拆線數(shù)據(jù)報--無連接方式不建立連接通信期間路由可變優(yōu)點帶寬可變，靈活統(tǒng)計復(fù)用，資源利用率高一個用戶可以同時進(jìn)行多個通信（如發(fā)E-mail，通話，下載文件可同時進(jìn)行）缺點網(wǎng)絡(luò)功能復(fù)雜信息傳輸時延大，QoS難以保證分組交換技術(shù)特點網(wǎng)絡(luò)IP化趨勢

IP已成為全世界主導(dǎo)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議1998年美國數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP約占80%1998年英國數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP約占75%1999年英國數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP可能達(dá)97%1998年我國數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP約占90%IP已經(jīng)成為全世界主導(dǎo)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議！

IP業(yè)務(wù)收入也將在2003年超過其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)$BMMTAVerticalSys.DataComm.全國PC/Internet的統(tǒng)計預(yù)測

-IDC,98forPC,CNNICforInternet-百萬1042.10.77.21013.417.8Internet的發(fā)展前景Internet成為將來的多業(yè)務(wù)網(wǎng)（Multi-servicenetwork）1980’sISDN(電路交換技術(shù))1990’sB-ISDN(ATM技術(shù))2000’sInternet(IP技術(shù))

很多人認(rèn)為下一世紀(jì)的網(wǎng)是基于IP的網(wǎng)絡(luò)IP與ATM之爭ATM

B-ISDN的傳遞方式 用于綜合業(yè)務(wù) IP Internet協(xié)議

主要用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) ATM特點

面向連接

網(wǎng)絡(luò)接點功能簡單

信元長度小而固定

用戶信息透明地穿過網(wǎng)絡(luò)ATM的優(yōu)點

支持任何業(yè)務(wù)（不同速率，不同突 發(fā)性，不同實時性）

有效利用網(wǎng)絡(luò)資源（統(tǒng)計復(fù)用）

單一通信網(wǎng)（B-ISDN）

IP網(wǎng)和ATM網(wǎng)ATM網(wǎng)面向連接呼叫建立時選路，同一呼叫的信元走同一路由數(shù)據(jù)包匯聚進(jìn)VC/VP短信元(53)使時延和時延變化小采用流量控制技術(shù)，業(yè)務(wù)質(zhì)量有保證

ATM與IP的比較(1)IP網(wǎng)無連接路由器為每一個IP分組選路，基于IP地址連續(xù)的數(shù)據(jù)包可以走不同路由時延及其變化大變長分組(<65535)業(yè)務(wù)質(zhì)量難保證

ATM網(wǎng)帶寬保證傳輸效率低(固定53字節(jié)，最高效率89%)可擴展的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，有業(yè)務(wù)量工程設(shè)計全網(wǎng)成本高運營成本高

ATM與IP的比較(2)IP網(wǎng)RSVP傳輸效率高(變字節(jié)長度，最高效率99%)大規(guī)模網(wǎng)的路由表太復(fù)雜全網(wǎng)成本低運營成本低IP與ATM的競爭IP網(wǎng)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)利用IP/ATM/SDH/WDM技術(shù)拓展帶寬，改善服務(wù)質(zhì)量提供價格低廉的電信業(yè)務(wù)在長話和多媒體業(yè)務(wù)方面有明顯的價格優(yōu)勢電信運營者的回答發(fā)展新型寬帶網(wǎng)絡(luò)，提供新業(yè)務(wù)降低傳統(tǒng)通信網(wǎng)成本CommerceInformationEntertainmentEthernetPSTNISDNxDSLSDHDTBWLLRADIOCORENETWORKSACCESSNETWORKSCUSTOMERSITEWDMATMWirelessLANsCollaborationCATVGSMcopperradiob-casthomeofficeNote:CollaborationincludesconversationIPDominatesattheDesktopATM（電信網(wǎng)）的優(yōu)勢電信級QoS99.999%網(wǎng)絡(luò)可用性100%呼叫完成0%呼叫中斷穩(wěn)定的服務(wù)質(zhì)量（回波，時延）網(wǎng)絡(luò)升級不改變業(yè)務(wù)性能新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)達(dá)到類似或更高性能IP網(wǎng)目前還做不到IP和ATM結(jié)合的趨勢

(IPOverATM)

重疊方式

集成方式

LANEIPSwitching

CIPOATagSwitching

MPOAMPLS

IPOverATM的優(yōu)點ATM是一個多業(yè)務(wù)傳送平臺ATM的業(yè)務(wù)帶寬可管理對Besteffort業(yè)務(wù)可進(jìn)行流量管理支持計費QoS保證支持多種接口和適配協(xié)議廣泛用于骨干網(wǎng)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)邊緣IPOverATM的缺點帶寬管理QoS機制尚不成熟PVC必須手工建立故障鏈路倒換很慢

路由器重新選路--2秒左右方式不統(tǒng)一

MPLS，MPOA，TAG，IPSwitchingMPLS標(biāo)準(zhǔn)尚待發(fā)布ATM的SNMP網(wǎng)管比SDH的Q3弱信元開銷大IPOverATM應(yīng)用最適合于提供多種業(yè)務(wù)的運營者適用于網(wǎng)絡(luò)邊緣多業(yè)務(wù)特性避免長分組引起的時延數(shù)據(jù)VPN改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)路由器之間的互連千兆比/兆兆比路由器的出現(xiàn)千兆比/兆兆比路由器綜合了路由器和交換機的功能千兆比/兆兆比路由器技術(shù)是否會淘汰ATM技術(shù)？長期的演進(jìn)趨勢

WDM層數(shù)據(jù)圖象電話IPSDH層

ATM層WDM層數(shù)據(jù)圖象電話IP

直通選路QoS/CoS端到端管理巨大容量透明保護(hù)恢復(fù)協(xié)議獨立

IPoverOptical

省了ATM與SDH層，減化了層次，減少了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;減少了功能重疊，簡化了設(shè)備，減輕了網(wǎng)管復(fù)雜性,特別是配置WDM適于匯集多業(yè)務(wù)，無須復(fù)雜的ATM匯集開銷最低，傳輸效率最高通過業(yè)務(wù)量工程設(shè)計，可以與IP的不對稱業(yè)務(wù)量特性相匹配省了ATM和SDH設(shè)備，簡化了網(wǎng)管，又采用了WDM,其成本可望降1-2個量級！

IP與ATM的發(fā)展預(yù)測從近期二三年看，ATM將扮演主要角色；中期兩者將會共存互補發(fā)展，ATM側(cè)重核心網(wǎng)業(yè)務(wù)匯接和高質(zhì)量業(yè)務(wù)保證，而IP將側(cè)重網(wǎng)絡(luò)邊緣和低質(zhì)量業(yè)務(wù)；長期看，則IP將不僅成為主導(dǎo)的通信協(xié)議，而且將會在全網(wǎng)中扮演主要角色，而ATM則將會進(jìn)一步撤退到網(wǎng)絡(luò)邊緣作業(yè)務(wù)收集在可以預(yù)見的未來，無論是設(shè)備還是網(wǎng)絡(luò)都必須能同時支持兩者網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)路線-IPoverX?-層3層2層1光路層IP路由器IP路由器ATM/IP

混合ATM交換SDH

SDH

WDM光聯(lián)網(wǎng)11432312

三網(wǎng)融合的技術(shù)背景(1)數(shù)字技術(shù)使電話，數(shù)據(jù)和圖象業(yè)務(wù)都可以統(tǒng)一編碼傳輸和交換，而無任何區(qū)別。(2)光通信技術(shù)的發(fā)展為傳送各種業(yè)務(wù)信息提供了必要的帶寬，傳輸質(zhì)量和低成本。(3)軟件技術(shù)使三網(wǎng)絡(luò)都能通過軟件變更最終支持各種用戶所需的特性，功能和業(yè)務(wù)(4)統(tǒng)一的TCP-IP協(xié)議的普遍采用使得各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)都能實現(xiàn)互通。人類首次有了為三大網(wǎng)都能接受的通信協(xié)議,

三網(wǎng)融合的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)往往適于傳送不同的業(yè)務(wù)信號，而不同的業(yè)務(wù)信號也往往要求不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來支持IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議在這種大形勢下，網(wǎng)絡(luò)將逐漸向著對IP業(yè)務(wù)最佳的分組化網(wǎng)(特別是IP網(wǎng))演進(jìn)和融合，這是歷史的必然在CPN處已經(jīng)開始向IP協(xié)議融合(80%)電信級語音網(wǎng)關(guān)(統(tǒng)一協(xié)議，大容量，多信令)的出現(xiàn)和普及在5年左右ATM/IP將開始在核心網(wǎng)代替新裝長途交換機，然后在網(wǎng)絡(luò)邊緣逐漸代替新裝端局交換機和移動交換機蜂窩將最后轉(zhuǎn)向IP，通過GPRS,3G接入網(wǎng)將長期分離，競爭，共存，發(fā)展整個過渡期將需要10-20年三網(wǎng)融合的大趨勢

（三網(wǎng)融合的演進(jìn)步驟）

信息產(chǎn)業(yè)已面臨整體換代的問題！-

PDH正逐步讓位給SDH；-銅纜接入正逐步讓位給光纜和無線接入；-電路交換將逐步讓位給分組交換和IPoverATM/IPoverSDH/IPoverOptical；-常規(guī)光纖將在干線網(wǎng)上讓位給新一代光纖-模擬電視機將逐步讓位給數(shù)字電視機；電視機正逐步計算機化，而計算機將逐步電視化，如此等等。三網(wǎng)融合對信息產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)的影響下一代通信信息網(wǎng)絡(luò)Newpublicnetwork(NPN)新的公用網(wǎng)Unifiednetwork

一體化網(wǎng)Continuouslyupgradablenetwork

可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)R/S可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的基本要求可支持現(xiàn)有和將有的所有業(yè)務(wù)具有巨大的可持續(xù)擴容的鏈路容量和節(jié)點容量,因而物理層一定是以WDM為基礎(chǔ)，以O(shè)ADM與OXC為節(jié)點的光傳送網(wǎng)TCP-IP將成為主導(dǎo)的上層通信語言，但不完全排除其他通信協(xié)議，因而可同時支持現(xiàn)有電路交換網(wǎng)，ATM網(wǎng)，以太網(wǎng)和寬帶IP網(wǎng)具有很高的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)生存性最終將是以IP為基礎(chǔ)的無縫融合的網(wǎng)

未來分層網(wǎng)絡(luò)前景OXCOADMATMDXCSDXC

ADMATMSW高速路由器

SDH通道層WDM

光路層高速路由器電話網(wǎng)網(wǎng)關(guān)IP/ATM/SDH/WDM

以數(shù)據(jù)為主的未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

互聯(lián)網(wǎng)

居民

居民接入服務(wù)器RRATMSW/IP路由器

無線

接入服務(wù)器RRR下一代網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)下一代網(wǎng)將是一個混合結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)千兆比路由器（IPoverSDH）和ATMSW是核心網(wǎng)部分的關(guān)鍵組成部分IPoverATM將會在網(wǎng)絡(luò)邊緣長期存在在可以