传输网技术概述

建立过程
（1）不需建立专用的通信线 路，用户可随时发送报文。 （2）通信双方不固定占有一 条通路，线路利用率高。
）
优点
缺点
（1）数据需要存储转发，时延 加大，实时性差。 （2）只适用于数字信号。 （3）由于报文没有长度限制， 要求结点有较大的缓冲区。
1.9.2.2 三种交换方式：报文交换示意图
9
10 11 12 14 报文在交换节点存储转发， 走不同的路由到达目的地。
建立过程
优点
缺点
（1）呼叫建立时间长。 （2）物理通道独占，资源利用率低。 （3）不同类型，不同速率的终端无 法互通，难以进行差错控制。 （4）有呼损。
1.9.1.2三种交换方式：电路交换示意图
电路独占
交换节点
交换节点 终端 交换节点
交换节点
终端
1.9.2.1三种交换方式：报文交换
以报文为数据交换的单位， 报文携带有目标地址、源地 址等信息，在交换结点采用 存储转发的传输方式。
2.2.1 ATM技术：基本概念
（1）同步STM方式在N路信号复合而成的TDM信号中，各路原始信号都 按一定时间间隔周期性出现，接收端只需根据根据时间即可现在接收的信 号属于那一路信号。 （2）异步ATM方式各路原始信号不是按照固定的时间间隔周期出现，因 而需要附加一个标志来表明接收端接收的某段信息属于哪一段原始信号。
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层
静态到动态
物理层
1.8 为什么需要三层？
1、业务加速IP化，包括业务动态化、业务池组 化、未来的业务不再是静态的点到点，点到多点的 连接。 2、从网络建设的角度考虑，三层引入，使得多 业务承载成为可能。
应用层 表示层 会话层 传输层 网果被复接的支路信号的时钟来自不同的时钟源（即各自有自己独立的 时钟），各支路信号与本机定时信号是异步的，这样的复接称异步复用。对异源信 号，各支路信号的数码率都可以在标称值上下有偏差，所以又称准同步信号。
现在通信中使用的时分多路复用传输系统主要有两类，：即 准同步数字系列（PDH：Pseudo chronous Digital Hierarchy） 同步数字系列（SDH：Synchronous Digital Hierarchy）。
5、还原
1.8.3.3 三种交换方式：分组交换示意图
9
10 11 12 14 将报文分成若干数据包，并加上 包头，走不同的路由到达目的地
8 7
交换节点
13 15
6 5
交换节点 终端 交换节点
2 4
交换节点
1
3
终端
1.9.3.4 三种交换方式：分组交换的两种方式
1、虚电路VC（Virtual Circuit）：适用于两端需长时间的交互式数据通信
2.2.3 ATM技术：VPI和VCI的理解
VP：路 VC：某条路上的车道
VPI： 路名 VCI：路上的车道号
固定信元长度可使交换效率更高，还可使交换机制的硬件实现更为容易
8 7
交换节点
13 15
6 5
交换节点 终端 交换节点
2 4
交换节点
1
3
终端
1.9.3.1三种交换方式：分组交换（Packet Switching）
（1）在发送端把要发送的报 文分隔为较短的数据块。 （2）每个块增加带有控制信 息的首部构成分组（包）。 （3） 依次把各分组发送到 接收端。 （4） 接收端剥去首部，抽 出数据部分，还原成报文。
（1）带宽可变。动态分配传输带宽， 对通信链路是逐段占用。 （2）统计复用、资源利用率高。 （3）可提供多种速率。 （4）无阻塞(业务量大时，时延长） （5）由于分组较短，更适合于采用 优先级策略，便于及时传输一些紧 急数据。
建立过程
优点
缺点
（1）分组在各节点存储转发需要排 队，会造成时延，Qos无保障。 （2）协议和控制比较复杂。 （3）分组必须增加一个分组“头 包”，从而增加一部分开销，降低了 通信效率。 （4）可能出现失序、丢失或重复分 组。
目录
1 2
基本知识概述 传输技术概述
2.1 帧中继
帧中继是在OSI参考模型第 二层的基础上采用简化协 议传送和交换数据的技术， 因第二层数据单元是帧， 故称帧中继。
概 念
帧中继采用简化的 X.25协议,把其中的 分组层省略了，以二 层的帧为基础实现统 计复用和交换，由于 简化了传输处理过程， 所以其传输速率数 x.25的10倍。
DWDM 开始建设
城域网兴起、 OADM、OXC、ION 将会逐渐使用
1976 1966
90年代初 大容量、宽带化 80年代 94年
98年
2002年以后 99年
高锟提出 光传输理论
PDH产品开始 规模使用
SDH逐步成为 传输主力设备
DWDM规模建 设，全光网试验
PDH：准同步数字传输系统； DWDM：密集波分复用系统； OXC：光交叉连接系统；
ATM
ATM的“异步” 是指其统计复用 性质，即某一用 户的信元不是重 复出现不是周期 性的
ATM是一种新的 交换方式，适合 于语音、数据及 其他业务
ATM是电路交换和分组交换技术的结合
ATM采用固定长 度（53Byte）的 信源为单位进行 统计复用、交换 和传输，其中前 5字节为信元头， 48字节为净载荷。
PDH
SDH 传统SDH MSTP WDM DWDM CWDM OTN PTN ASON ......
光传送网络向智能化、全光化发展的特征日趋明显
OADM、OXC、ION
1.5 同步和异步的概念
同步复用：所有被复接支路信号的时钟来自同一个时钟源，而且被复接的各支路信 号与本机定时信号是同步的（即同一时钟源），这样的支路复接称为同步复用。采 用同步复接的系统称为同步数字系列。
3、从维护的角度考虑，三层的引入可降低配置 的复杂程度，从而快速调整业务路由。
4、LTE的X2接口和S1接口，都需要IP化。
5、3G基站IP化，有利于基站归属调整。
6、城域网内L3VPN用户接入的需求。 7、IPTV需要核心网CS到边缘ES之间路由可达， 实现三层组播。
1.9 .1.1三种交换方式：电路交换（circuit Switching）
DG
包含详细的目的地址 对每个分组独立的选路
分组顺序
各个分组独立选路，从 不同路由到达，顺序不 同
1.10 虚电路交换和电路交换的区别
虚电路交换 传输数据是否包含路由 标记 是 电路交换 否
传输通道连接
带宽使用 传输时延 连接方式 复用方式
不专用
动态 有 虚连接 统计时分复用
专用
静态固定 基本无 硬连接 同步时分复用
1.8.3.2 三种交换方式：分组交换过程示意
报文 1、拆报文
11010011101 • • • • • • • • 00101001110
发送端
数 据 首部 数 据 分组 首部 数 据 分组
2、加包头 首部
分组
发 送
数 据 首部
发 送
数 据 首部
发 送
数 据
3、传送
首部 4、去包头
接收端
数 据 11010011101 • • •数 • •据 ••• 数 据 00101001110
1.6 面向连接和非连接的概念
非连接：多路径
面向连接：单一路径
1.7 二层和三层的概念
静态，面向连接 二层：对应于OSI网络 参考模型的数据链路 层和物理层，或IP网 络参考模型的网络接 口层，主要功能是提 供信息编码及可靠的 数据传输。 二层 动态，非连接 三层：对应于OSI网络 参考模型的网络层， 或IP网络参考模型的 网际层，主要功能是 负责网络间的寻址和 路由，通过综合考虑 来决定最佳路径。 三层
统计时分复属于某个特定用户的信息并不一定在信道上周期地出现,信道 上的资源统计复用，动态分配，而同步时分复用会周期性出现
1.11 三种交换方式：总结
（1）数据量大，传送时间远大于呼叫时间，适 合电路交换。 （2）端到端的通路由很多段的链路组成，适合 分组交换。 （3）报文交换的信道利用率高于分组交换。 （4）分组交换适用于计算机之间突发式的数据 通信。
TDM（Time DivisionMultiplexing）：就是时分复用，就是将一个标准时长（1秒）分 成若干段小的时间段（8000），每一个小时间段（1/8000=125us）传输一路信号；
包括呼叫建立、传送数据 （通话）、释放连接三个过 程
（1）通信双方线路独用，数据 直达，时延小。 （2）通信一旦建立，双方可随 时通信，实时性强。 （3）既可以传输模拟信号，也 可传输数据信号。 （4）交换设备及控制简单。
优点
（1）面向连接方式。 （2）呼叫期间路由固定。 （3）时延小，控制简单， 不需排序。
缺点 用户传输数据前,先 发送呼叫请求建立端到 端的虚电路。虚电路不 同于电路交换的物理连 接,而是逻辑连接。 虚电路并不独占线路 ,在一条物理线路上可 以同时建立多个虚电路 ,以达到资源共享
（1）线路利用率低。 （2）当网络中线路或设备 出现故障时，可能导致虚 电路中断，需要重新连接。
帧中继
帧中继采用永久 虚电路逻辑连接 方式向用户提供 面向连接的链路 层数据服务。
帧中继特别适合 用于传递突发性 和大业务量的高 速数据业务 （64K~34M）， 适用于计算机网 络互连。
帧中继在数据链 路层采用统计复 用技术。
X.25网是采用X.25协议实现的第一个面 向连接的公用数据网。X.25协议可以实 现在分组层向用户提供可靠地面向连接 虚电路。
缺点
（1）控制复杂。
不需预先建立逻辑连接， 而是按每个分组头的目 的地址独立地寻找路由
（2）时延大需要排序，不 能保障顺序到达。
（3）在目的地需要重新组 装报文。
1.9.3.6 三种交换方式：分组交换的两种方式
虚电路和数据报的区别
分类
分组头 选路
VC
包含VC的逻辑信道标 志 每个节点都有映像表， 存放着逻辑信道的对应 关系 属于同一呼叫的分组在 同一虚电路上传送，顺 序到达
1帧 7 8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
STM：各路原始信号周期性出现
8
5
1
ATM：每个信元头表示其所属的信号路数
2.2.2 ATM技术：什么是ATM
ATM（Asynchronous Transfer Mode）是指 异步传输模式
概 念
ATM是一种面向连接 的技术，根据建立起 来的逻辑虚电路中的 虚通道标识符（VPI） 和虚信道标识符 （VCI）进行寻址， 可以看做是电路交换 和分组交换的结合。
传输网络技术概述
中国联通四川分公司网建部
2015年01月12日定稿
目录
1 2
基础知识概述 传输技术概述
1.1 传输网络的概念
GSM交换 网
Internet
传输系统作用：为需要进行信息交互 的设备之间提供信息传递的通道 广义：连接各种终端设备和交换设备 之间的通道 （例如：手机至交换局之间所有的路 径） 狭义：只包括传输设备和传输线路。 设备：如MSTP设备、光电收发器等； 不含路由器，网络交换机等 线路：光缆、管道、杆路等
光猫 OLT
MSC
BSC
HLR
交 换 系 统
传 输 系 统
光猫
ONU
MSTP
集团用户 集团用户
小区用户 手机用户
用 户 终 端
1.2 传输网络在电信网络中的位置
CPN
接入网
接入网
CPN
网用 户 所 在 络地
交换机
传输网
交换机
网用 户 所 在 络地
1.3 传输网络的演进历史
实用化 产品出现
SDH标准完善， PDH仍为主力
SDH：同步数字传输系统； OADM：光分插复用系统； ION：智能光网络
1.4 传输网络的发展方向
光传送网络向大容量、宽带化发展： 传输业务激增，导致光网络速率不断提升，由 PDH--SDH，由SDH的155/622--2.5G--10G-320G(波分)---更高。目前的骨干网基本是基于波分 复用的传输网络。 多种业务接入MSTP： 数据业务的迅速增加，使SDH/DWDM与ATM/IP 技术日趋融合，光网络成为统一的多业务传送平台， 不同的业务采用不同的组网方式。 统一的网络管理平台 提供分层分级的网管管理平台 网络保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制 PP、MSP、SNCP、DNI多种网络保护方式并存 兼容SDH/SONET体制，全球适用
1.9.3.5 三种交换方式：分组交换的两种方式
2、数据报DG（Data Gram）:不需要采取可靠性措施或流量控制，不需要预先 建立逻辑的连接路径,它在遇到网内拥塞等情况时，可以迅速改变路由，因而适 用于各种不同类型的网络。 优点
（1）无连接方式。 （2）通信期间路由可变。 （3）线路利用率高。 （4）如有故障点可绕过。