宽带骨干网主流技术及其发展方向精品PPT课件
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• 一般只用于要求传输费用比较少，而远程传输速 率要求又不高的广域网使用环境。
帧中继(FR : Frame Relay)
• 一种面向连接的快速分组交换技术,它是从X.25分 组通信技术演变而来的。
• 帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，仅完 成物理层和链路层核心层的功能，网络不进行纠 错、重发、流量控制等，而将这些功能留给智能 终端去处理。
ATM-信元
• ATM使用固定长度的信元。每个信元包括5个字 节的头部和48个字节的负荷。
• 使用小信元可以减少高优先级信元的排队延迟 • 使用固定长度的信元使硬件中的交换实现起来更加容易
，从而支持较高的数据速率
• ATM信元有两种不同的格式：UNI和NNI格式
• UNI格式用在用户－网络接口处
• UNI格式的信元包含通用流量控制字段
宽带骨干网络的主流技术及其 发展方向 part1 综述、ATM技术
宽带网的定义
• 宽带网并没有严格定义 • 窄带一般是指传统话音信道的带宽，即64kps，其
业务指话音业务以及在话音信道内传送的业务 • 目前人们所说的宽带网大致可定义为用户和网络
之间的接口速率大于PCM一次群速率的网络 • 例子，窄带网：当前电话网和低速数据网
宽带网：ATM、IP网络以及3G网络
宽带通信网
• 宽带通信网是一 种全数字化、高速、 宽带、具有综合业 务能力的智能化通 信网络 • 宽带通信网络可 大致分为宽百度文库骨干 网络和宽带接入网 络两个层面
骨干网的定义
• 几台计算机连接起来，互相可以看到其他人的文 件，这叫局域网，整个城市的计算机都连接起来， 就是城域网，把城市之间连接起来的网就叫骨干 网。
• ATM中ATDM的交换并不体现在固定时隙之间的 交换，而体现在信息在输入链路逻辑信道与输出 链路逻辑信道之间的选择和交换。
• 在ATDM中，物理链路上的逻辑信道采用时隙中 信元头中的地址信息来进行标识，因此ATDM交 换体现为信元头中地址标识的交换。
ATM-交换
ATM-信元格式
• 4比特的通用流量控制GFC字段
• 帧中继的最大问题是没有业务质量等级的相关规 定，不能确保高业务的QoS要求。
ATM
• Automatic Teller Machine 自动柜员机 • Asynchronous Transfer Mode 异步传输模式 • ITU-T建议I.113中关于ATM定义的原文为：
A transfer mode in which the information is organize d into cells ; it is asynchronous in the sense that the re currence of cells containing information from an indi vidual user is not necessarily periodic.
• X.25 • 帧中继 • ATM • IP • MLPS
X.25
• X.25 是 ISO 和 ITU-T 为广域网（WAN）通信所 建议的一种包交换数据网络协议，它定义数据终 端设备（DTE）和数据电路终端设备（DCE）之 间的数据以及控制信息的交换。
• 在X．25中，在一个分组的传输路径上的每个结 点都必须完整地接收一个分组，并且在发送之前 还必须完成错误检查。
ATM-技术特征
• 面向分组方式 • 采用异步时分复用方式 • 不提供逐段链路的差错控制和流量控制 • 面向连接 • 信元头功能简化 • 信元的净荷长度较小
ATM-异步时分复用
• 复用是通信领域中的一个基本概念，其含义是来 自多个信源的信息能够利用同一物理介质通道进 行传输。在通信系统中，复用是提高物理介质的 使用效率的主要手段。复用技术应用的前提是物 理介质所能提供的传输带宽大于所有信源的信息 带宽。
y two users attached to different “portions” of the netwo rk
宽带骨干网络技术
• 较早出现的宽带骨干网络的分组交换技术有X.25、 帧中继，到后来的IP、ATM以及MPLS技术，经 过几十年的发展，目前，IP技术成为主流的宽带 网络技术，未来将朝着以光互联网技术为主流技 术的超宽带信息网络方向发展。
• 8比特或12比特的虚路径标识（VPI）
• 16比特的虚电路标识（VCI）
• 3比特的负载类型字段，用来表示网 络管理、用户信令、拥塞指示等负载 指示信息。
• 信元丢失优先级（CLP）比特：在网 络拥塞时优先丢弃CLP为1的信元
• 8个比特的头部差错控制：用于保护 信元的头部，提供差错检测和1比特 的纠错功能
GFC
虚电路标识
虚电路标识
虚通道标识
负载类型 CLP
头部差错控制
48个字节的负荷 a、UNI接口
虚电路标识
虚通道标识 负载类型 CLP
头部差错控制
48个字节的负荷 b、NNI接口
ATM-信元头
• 优先级 • 维护 • 多重接入 • 信元头的差错保护 • 信元定界
ATM-信元
• 变长还是定长 • 净荷长度如何确定
• 骨干网”通常是用于描述大型网络结构时经常使 用的词语。骨干网一般都是广域网:作用范围几十 到几千公里。
骨干网的定义
• 广域网？ • A “portion” of a network meeting the following two cond
itions: 1. does not support directly attached users 2. provides transit for all traffic communicated between an
• 在ATM中使用了异步时分复用（ATDM）的概念 • 电路交换网中广泛使用的同步时分复用（STDM）
ATM-异步时分复用
ATM-虚连接
• ATM是一种面向连接的技术 • VPC和VCC • 交换虚连接和永久虚连接
ATM-虚连接
ATM-交换
• 复用强调的是来自多个信息源的信息在一条物理 链路上的共享；而交换则强调将复用在多条输入 物理链路上的信息选择性地重新组合和复用到多 条输出的物理链路上。
帧中继(FR : Frame Relay)
• 一种面向连接的快速分组交换技术,它是从X.25分 组通信技术演变而来的。
• 帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，仅完 成物理层和链路层核心层的功能，网络不进行纠 错、重发、流量控制等，而将这些功能留给智能 终端去处理。
ATM-信元
• ATM使用固定长度的信元。每个信元包括5个字 节的头部和48个字节的负荷。
• 使用小信元可以减少高优先级信元的排队延迟 • 使用固定长度的信元使硬件中的交换实现起来更加容易
，从而支持较高的数据速率
• ATM信元有两种不同的格式：UNI和NNI格式
• UNI格式用在用户－网络接口处
• UNI格式的信元包含通用流量控制字段
宽带骨干网络的主流技术及其 发展方向 part1 综述、ATM技术
宽带网的定义
• 宽带网并没有严格定义 • 窄带一般是指传统话音信道的带宽，即64kps，其
业务指话音业务以及在话音信道内传送的业务 • 目前人们所说的宽带网大致可定义为用户和网络
之间的接口速率大于PCM一次群速率的网络 • 例子，窄带网：当前电话网和低速数据网
宽带网：ATM、IP网络以及3G网络
宽带通信网
• 宽带通信网是一 种全数字化、高速、 宽带、具有综合业 务能力的智能化通 信网络 • 宽带通信网络可 大致分为宽百度文库骨干 网络和宽带接入网 络两个层面
骨干网的定义
• 几台计算机连接起来，互相可以看到其他人的文 件，这叫局域网，整个城市的计算机都连接起来， 就是城域网，把城市之间连接起来的网就叫骨干 网。
• ATM中ATDM的交换并不体现在固定时隙之间的 交换，而体现在信息在输入链路逻辑信道与输出 链路逻辑信道之间的选择和交换。
• 在ATDM中，物理链路上的逻辑信道采用时隙中 信元头中的地址信息来进行标识，因此ATDM交 换体现为信元头中地址标识的交换。
ATM-交换
ATM-信元格式
• 4比特的通用流量控制GFC字段
• 帧中继的最大问题是没有业务质量等级的相关规 定，不能确保高业务的QoS要求。
ATM
• Automatic Teller Machine 自动柜员机 • Asynchronous Transfer Mode 异步传输模式 • ITU-T建议I.113中关于ATM定义的原文为：
A transfer mode in which the information is organize d into cells ; it is asynchronous in the sense that the re currence of cells containing information from an indi vidual user is not necessarily periodic.
• X.25 • 帧中继 • ATM • IP • MLPS
X.25
• X.25 是 ISO 和 ITU-T 为广域网（WAN）通信所 建议的一种包交换数据网络协议，它定义数据终 端设备（DTE）和数据电路终端设备（DCE）之 间的数据以及控制信息的交换。
• 在X．25中，在一个分组的传输路径上的每个结 点都必须完整地接收一个分组，并且在发送之前 还必须完成错误检查。
ATM-技术特征
• 面向分组方式 • 采用异步时分复用方式 • 不提供逐段链路的差错控制和流量控制 • 面向连接 • 信元头功能简化 • 信元的净荷长度较小
ATM-异步时分复用
• 复用是通信领域中的一个基本概念，其含义是来 自多个信源的信息能够利用同一物理介质通道进 行传输。在通信系统中，复用是提高物理介质的 使用效率的主要手段。复用技术应用的前提是物 理介质所能提供的传输带宽大于所有信源的信息 带宽。
y two users attached to different “portions” of the netwo rk
宽带骨干网络技术
• 较早出现的宽带骨干网络的分组交换技术有X.25、 帧中继，到后来的IP、ATM以及MPLS技术，经 过几十年的发展，目前，IP技术成为主流的宽带 网络技术，未来将朝着以光互联网技术为主流技 术的超宽带信息网络方向发展。
• 8比特或12比特的虚路径标识（VPI）
• 16比特的虚电路标识（VCI）
• 3比特的负载类型字段，用来表示网 络管理、用户信令、拥塞指示等负载 指示信息。
• 信元丢失优先级（CLP）比特：在网 络拥塞时优先丢弃CLP为1的信元
• 8个比特的头部差错控制：用于保护 信元的头部，提供差错检测和1比特 的纠错功能
GFC
虚电路标识
虚电路标识
虚通道标识
负载类型 CLP
头部差错控制
48个字节的负荷 a、UNI接口
虚电路标识
虚通道标识 负载类型 CLP
头部差错控制
48个字节的负荷 b、NNI接口
ATM-信元头
• 优先级 • 维护 • 多重接入 • 信元头的差错保护 • 信元定界
ATM-信元
• 变长还是定长 • 净荷长度如何确定
• 骨干网”通常是用于描述大型网络结构时经常使 用的词语。骨干网一般都是广域网:作用范围几十 到几千公里。
骨干网的定义
• 广域网？ • A “portion” of a network meeting the following two cond
itions: 1. does not support directly attached users 2. provides transit for all traffic communicated between an
• 在ATM中使用了异步时分复用（ATDM）的概念 • 电路交换网中广泛使用的同步时分复用（STDM）
ATM-异步时分复用
ATM-虚连接
• ATM是一种面向连接的技术 • VPC和VCC • 交换虚连接和永久虚连接
ATM-虚连接
ATM-交换
• 复用强调的是来自多个信息源的信息在一条物理 链路上的共享；而交换则强调将复用在多条输入 物理链路上的信息选择性地重新组合和复用到多 条输出的物理链路上。