宽带通信网概述
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级中也使用网状网（格状网） * 在计算机局域网中通常多使用星形、总线形、环形、
树形等网络结构。
电信网网络结构 与Internet网络结构？
15
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
基本技术要素——编号方式
* 通信网中所有终端与节点都必须有编号来识别身份 * 基本方式：等长制、不等长制 * 不同通信网使用编号方式不同，如：
B-Comm. Net.
电信工程学院 数字通信与信息网络实验室
1
B-Comm. Net.
)) 课课程程内内容容介介绍绍 )) 通通信信网网技技术术的的演演进进与与发发展展 )) 下下一一代代网网NNGGNN
2
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第一一部部分分：：AATTMM技技术术 第第二二部部分分：：IInntteerrnneett技技术术 第第三三部部分分：：宽宽带带网网性性能能和和服服务务质质量量 第第四四部部分分：：宽宽带带网网新新技技术术
发性。 (2)各种业务传输具有不同的误差要求和延时要求
窄带交换技术不能满足要求 * 宽带交换指传输比特速率高于２M/s的交换，适用于多 媒体信息的传送。 * 常用的有快速电路交换、快速分组交换、ATM交换、IP 交换、标记交换、光交换。
24
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
异步传送模式（ATM）
* 综合电路交换和分组交换的优势，可以适合各种不同业务
的多媒体通信的交换和复用，可以支持高速和低速的实时业务， 具有高效的网络运营效率交换和复用技术。
* ATM的基本特点：
（1）统计时分复用。 （2）面向连接。 （3）固定长度信元。
17
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
基本技术要素——计费方式
* 电信网对用户采用的收费方式 * 按次计费 * 包月计费 * 详细计帐计费 * 混合计费
电信网计费——高回报 与Internet——免费？
18
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念
节点中传 递的信号 形式
（2）. 物理连接和逻辑连接
物理连接： * 基于同步时分复用信号 * 连接通过事先选好的固定的节点，既两个用户通
过的由节点组成的路由确定 * 指定路由中任意两个节点间的物理通路确定，即
一个通路就是一个选定的时隙
30
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
（2）. 物理连接和逻辑连接
1. 网络分层模型：基本技术要素
网络结构（路由） 编号计划 计费方式
14
通信网技术的演进与发展
基本技术要素——网络结构
* 通信网中终端与节点、节点与节点之间的连接方式 * 网状网（格状网）：效率高、管理复杂、成本高 * 分级网：管理简单、成本低、效率低 * 我国各种通信网均为分级网，大部分为三级网，同
号交换的速度。 ：
27
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
（1）. 无连接和面向连接 （2）. 物理连接和逻辑连接（虚连接） （3）. 半永久连接和交换式连接 （4）. PVC和SVC
28
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
（1）. 无连接和面向连接
σ 一帧的若干时隙，按顺序编号，编号相同的时 隙成为一个子信道，传递同一话路的信息，速 率恒定。
σ 位置化信道。
20
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：统计时分复用
σ 将需传输的信息分成小块（组），附加标记 σ 同一路信号可以 占用一帧中不同的时间位置，
各路信号由标记加以区分。 σ 按分组中的路由标记寻找出线。 σ 标志化信道
（4）QoS保证 * 当节点使用ATM交换技术时,可构成B-ISDN网，及用于计
算机网的核心网
26
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
光交换
* 光交换是宽带交换的重要组成，光交换网是未来发 展方向。
* 节点不再需要光/电、电/光转换过程。得到的好处： （1）减少光电变换的损伤，提高信号质量 （2）不受电交换时电子器件速度的限制，提高信
电话网：等长制与不等长制结合使用 No.7信令网:等长制(24位)
终端与节点编号的作用？
——例：电话号码（E.164）、IP地址
16
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
基本技术要素——编号方式
* 十进制 * 变长编码 * 容量巨大 * 编码结构好，容易进行路由聚合 * 业务属性能够由编码表征 * 用户熟悉并广泛使用这种编码
(CHINAFRM) (局域网互联等)
分组交换 快速分组交换
数字数据网 （DDN： CHINADDN)
数据专线业务 数字交叉连接 N×64kb/s～ 和复用设备
2Mb/s 12
电路交换
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
综合业务数字网 窄带综合业务 ISDN 交换机 电路交换+分组
（N-ISDN）
11
B-Comm. Net.
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
业务网
主要提供业务 节点交换设备 节点交换技术
公用电话交换 普通电话业务 数字电话程控
网(PSTN)
POTS
交换机
电路交换
分组交换网 X.25 低速数据 分组 X.25 交换
(CHINAPAC)
业务
机
<64kb/s
帧中继网
租用虚电路 帧中继交换机
* 一般用于数据交换,但也可用于分组话音业务 * 优点:资源利用率高,共享信道 * 缺点:有时延,实时性差,不能保证QoS
23
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
* 新一代业务传输特性与传统话音或文本数据不同: (1)各种业务信息的传输要求具有不同的速率和不同的突
2. 基本概念：比较
Networking
mode
Connection-oriented →
Switching
(CO)
mode
← Connectionless (CL)
Packet switching
ATM
IP
IP
switching
MPLS
Circuit switching
Telephone, SONET/SDH,WDM
34
NGN
B-Comm. Net.
1.发展NGN的驱动力量
)) 革革命命性性的的技技术术 )) 网网络络融融合合的的趋趋势势 )) 市市场场开开发发和和市市场场竞竞争争 )) 信信息息业业的的新新形形势势
35
NGN
B-Comm. Net.
1.发展NGN的驱动力量－革命性的技术
• 微电子技术继续按照摩尔定律发展（18个月 翻一番），持续10至15年
8
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
)) 11..网网络络分分层层模模型型 )) 22..基基本本概概念念 )) 33..演演进进与与发发展展
9
通信网技术的演进与发展
应用层
1. 网络分层模型
业务网 传送网
B-Comm. Net.
支 撑 网
垂直观点的网络结构 水平观点：核心网、接入网、用户驻地网
同步时分 复用信号
统计时分 复用信号
节点交 换技术
电路交换 传统分组交换 幀中继
ATM DDN 等
网络 技术
无连接 面向连接
物理连接
逻辑连接（虚连接）
半永久连接 交换式连接
19
PVC SVC
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：同步时分复用
σ 时分复用: 时间分割，将一条高速数字信道分 成若干低速数字信道。
7
课程内容介绍
B-Comm. Net.
主要参考书
* 异步传递方式 宽带ISDN技术 （修订版）
马丁.德.普瑞克著 程时端 刘斌译 人民邮电出版社 1999
* 用TCP/IP进行网际互连 第一卷（第三版）
林瑶等等译 电子工业出版社 1998
* 下一代Internet网络技术
李津生 洪佩琳 著 人民邮电出版社 2001
快速电路交换
针对电路交换固定带宽(64kb/s), 提出改进的电路交换 技术。
快速分组交换——帧中继
* 针对传统分组交换网络（X.25)无法提供实时业务及高
速业务，出现了改进的分组交换技术。简化了X.25协议,适 合LAN之间数据互联，提供面向连接业务，目前传输速率已 达到34Mbit/s
25
什么是网络？
10
通信网技术的演进与发展
1. 网络分层模型
z 电话网(PSTN) z 分组交换网(CHINAPAC) z 帧中继网(CHINAFRM) z DDN网(CHINADDN) z 传真存储转发网(CHINAFAX) z N-ISDN z B-ISDN z IN z 移动通信网 z No.7信令网 z TMN z 数字同步网
交换
计算机 IP 网 （CHINANET）
数据
路由器
分组交换
宽带综合业务数 宽带综合业务 ATM 交换机 字网(B-ISDN)
ATM 交换
智能网（IN）
智能业务
业务控制点
(SCP) 业务交换点
电路交换
移动通信网
移动话音 移动数据
(SSP) 移动交换机
电路交换 分组交换
13
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
33
下一代网（NGN）
B-Comm. Net.
NGN
)) 11..发发展展NNGGNN的的驱驱动动力力量量 )) 22..NNGGNN基基本本概概念念和和特特征征 )) 33..NNGGII与与NNGGNN )) 44..IINN与与NNGGNN )) 55..VVooIIPP与与NNGGNN（（软软交交换换）） )) 66..NNGGNN标标准准研研究究进进展展 )) 77..NNGGNN面面临临的的挑挑战战
5
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第三三部部分分：：宽宽带带网网性性能能和和服服务务质质量量 ** 宽宽带带网网流流量量控控制制
** QQOOSS
6
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第四四部部分分：：宽宽带带网网新新技技术术
** IIPPvv66 ** MMoobbiilleeIIPP **无无线线TTCCPP 等等
指网络技术（networking mode），即任意用户通信 时，在通信网各节点间内实现其通信过程的控制方式。
无连接：不需要事先建立连接就可进行通信的方式。 面向连接：通信前建立连接,通信后拆除连接,通信 期间,不管是否有信息传送，连接始终保持
29
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
逻辑连接： * 基于统计时分复用信号 * 连接通过事先选好的固定的节点，既两个用户
通过的由节点组成的路由确定 * 指定路由中任意两个节点间的通路不是指定的
时隙，而是逻辑通路，即一个通路就是一个选定的逻 辑信道号
31
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
（3）. 半永久连接和交换式连接
3
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第一一部部分分：：AATTMM技技术术 ** AATTMM基基本本原原理理 ** AATTMM交交换换 等等
4
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第二二部部分分：：IInntteerrnneett技技术术 ** TTCCPP//IIPP基基本本原原理理 ** IInntteerrnneett体体系系结结构构和和协协议议 ** 路路由由技技术术 等等
21
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：节点交换技术（电路交换）
* 通信前建立连接,通信后拆除连接,通信期间,不
管是否有信息传送.连接始终保持 * 基于同步时分复用方式,连接为物理连接
* 一般用于电话交换,但也可用于数据交换,一般低 于9.6kb/s
* 优点:实时性好,只要允许建立连接,就可保证通 信质量
半永久连接：连接由O&M功能来建立和拆除， 即为专线方式 交换式连接：连接由信令功能来自动建立和拆除， 当用户发起呼叫请求时，网络利用信令自动建立 连接，呼叫结束时自动拆除，呼叫持续时间较短。
（4）. PVC和SVC PVC：半永久虚连接
SVC: 交换式虚连接
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
* 缺点：固定分配带宽,资源利用率低, 灵活性差
22
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：节点交换技术（分组交换）
* 将需要传送的信息分成若干个分组,每个分组 加控制信息后分发出去,采用存储转发方式
* 基于统计时分复用方式,可以不建立连接,也可 建立连接,连接为逻辑连接(虚连接)
树形等网络结构。
电信网网络结构 与Internet网络结构？
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
基本技术要素——编号方式
* 通信网中所有终端与节点都必须有编号来识别身份 * 基本方式：等长制、不等长制 * 不同通信网使用编号方式不同，如：
B-Comm. Net.
电信工程学院 数字通信与信息网络实验室
1
B-Comm. Net.
)) 课课程程内内容容介介绍绍 )) 通通信信网网技技术术的的演演进进与与发发展展 )) 下下一一代代网网NNGGNN
2
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第一一部部分分：：AATTMM技技术术 第第二二部部分分：：IInntteerrnneett技技术术 第第三三部部分分：：宽宽带带网网性性能能和和服服务务质质量量 第第四四部部分分：：宽宽带带网网新新技技术术
发性。 (2)各种业务传输具有不同的误差要求和延时要求
窄带交换技术不能满足要求 * 宽带交换指传输比特速率高于２M/s的交换，适用于多 媒体信息的传送。 * 常用的有快速电路交换、快速分组交换、ATM交换、IP 交换、标记交换、光交换。
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通信网技术的演进与发展
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2.基本概念：宽带交换技术
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
异步传送模式（ATM）
* 综合电路交换和分组交换的优势，可以适合各种不同业务
的多媒体通信的交换和复用，可以支持高速和低速的实时业务， 具有高效的网络运营效率交换和复用技术。
* ATM的基本特点：
（1）统计时分复用。 （2）面向连接。 （3）固定长度信元。
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基本技术要素——计费方式
* 电信网对用户采用的收费方式 * 按次计费 * 包月计费 * 详细计帐计费 * 混合计费
电信网计费——高回报 与Internet——免费？
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通信网技术的演进与发展
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2. 基本概念
节点中传 递的信号 形式
（2）. 物理连接和逻辑连接
物理连接： * 基于同步时分复用信号 * 连接通过事先选好的固定的节点，既两个用户通
过的由节点组成的路由确定 * 指定路由中任意两个节点间的物理通路确定，即
一个通路就是一个选定的时隙
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通信网技术的演进与发展
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2. 基本概念：网络技术
（2）. 物理连接和逻辑连接
1. 网络分层模型：基本技术要素
网络结构（路由） 编号计划 计费方式
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通信网技术的演进与发展
基本技术要素——网络结构
* 通信网中终端与节点、节点与节点之间的连接方式 * 网状网（格状网）：效率高、管理复杂、成本高 * 分级网：管理简单、成本低、效率低 * 我国各种通信网均为分级网，大部分为三级网，同
号交换的速度。 ：
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通信网技术的演进与发展
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2. 基本概念：网络技术
（1）. 无连接和面向连接 （2）. 物理连接和逻辑连接（虚连接） （3）. 半永久连接和交换式连接 （4）. PVC和SVC
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
（1）. 无连接和面向连接
σ 一帧的若干时隙，按顺序编号，编号相同的时 隙成为一个子信道，传递同一话路的信息，速 率恒定。
σ 位置化信道。
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通信网技术的演进与发展
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2. 基本概念：统计时分复用
σ 将需传输的信息分成小块（组），附加标记 σ 同一路信号可以 占用一帧中不同的时间位置，
各路信号由标记加以区分。 σ 按分组中的路由标记寻找出线。 σ 标志化信道
（4）QoS保证 * 当节点使用ATM交换技术时,可构成B-ISDN网，及用于计
算机网的核心网
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通信网技术的演进与发展
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2.基本概念：宽带交换技术
光交换
* 光交换是宽带交换的重要组成，光交换网是未来发 展方向。
* 节点不再需要光/电、电/光转换过程。得到的好处： （1）减少光电变换的损伤，提高信号质量 （2）不受电交换时电子器件速度的限制，提高信
电话网：等长制与不等长制结合使用 No.7信令网:等长制(24位)
终端与节点编号的作用？
——例：电话号码（E.164）、IP地址
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
基本技术要素——编号方式
* 十进制 * 变长编码 * 容量巨大 * 编码结构好，容易进行路由聚合 * 业务属性能够由编码表征 * 用户熟悉并广泛使用这种编码
(CHINAFRM) (局域网互联等)
分组交换 快速分组交换
数字数据网 （DDN： CHINADDN)
数据专线业务 数字交叉连接 N×64kb/s～ 和复用设备
2Mb/s 12
电路交换
通信网技术的演进与发展
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综合业务数字网 窄带综合业务 ISDN 交换机 电路交换+分组
（N-ISDN）
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
业务网
主要提供业务 节点交换设备 节点交换技术
公用电话交换 普通电话业务 数字电话程控
网(PSTN)
POTS
交换机
电路交换
分组交换网 X.25 低速数据 分组 X.25 交换
(CHINAPAC)
业务
机
<64kb/s
帧中继网
租用虚电路 帧中继交换机
* 一般用于数据交换,但也可用于分组话音业务 * 优点:资源利用率高,共享信道 * 缺点:有时延,实时性差,不能保证QoS
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
* 新一代业务传输特性与传统话音或文本数据不同: (1)各种业务信息的传输要求具有不同的速率和不同的突
2. 基本概念：比较
Networking
mode
Connection-oriented →
Switching
(CO)
mode
← Connectionless (CL)
Packet switching
ATM
IP
IP
switching
MPLS
Circuit switching
Telephone, SONET/SDH,WDM
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NGN
B-Comm. Net.
1.发展NGN的驱动力量
)) 革革命命性性的的技技术术 )) 网网络络融融合合的的趋趋势势 )) 市市场场开开发发和和市市场场竞竞争争 )) 信信息息业业的的新新形形势势
35
NGN
B-Comm. Net.
1.发展NGN的驱动力量－革命性的技术
• 微电子技术继续按照摩尔定律发展（18个月 翻一番），持续10至15年
8
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
)) 11..网网络络分分层层模模型型 )) 22..基基本本概概念念 )) 33..演演进进与与发发展展
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通信网技术的演进与发展
应用层
1. 网络分层模型
业务网 传送网
B-Comm. Net.
支 撑 网
垂直观点的网络结构 水平观点：核心网、接入网、用户驻地网
同步时分 复用信号
统计时分 复用信号
节点交 换技术
电路交换 传统分组交换 幀中继
ATM DDN 等
网络 技术
无连接 面向连接
物理连接
逻辑连接（虚连接）
半永久连接 交换式连接
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PVC SVC
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：同步时分复用
σ 时分复用: 时间分割，将一条高速数字信道分 成若干低速数字信道。
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课程内容介绍
B-Comm. Net.
主要参考书
* 异步传递方式 宽带ISDN技术 （修订版）
马丁.德.普瑞克著 程时端 刘斌译 人民邮电出版社 1999
* 用TCP/IP进行网际互连 第一卷（第三版）
林瑶等等译 电子工业出版社 1998
* 下一代Internet网络技术
李津生 洪佩琳 著 人民邮电出版社 2001
快速电路交换
针对电路交换固定带宽(64kb/s), 提出改进的电路交换 技术。
快速分组交换——帧中继
* 针对传统分组交换网络（X.25)无法提供实时业务及高
速业务，出现了改进的分组交换技术。简化了X.25协议,适 合LAN之间数据互联，提供面向连接业务，目前传输速率已 达到34Mbit/s
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什么是网络？
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通信网技术的演进与发展
1. 网络分层模型
z 电话网(PSTN) z 分组交换网(CHINAPAC) z 帧中继网(CHINAFRM) z DDN网(CHINADDN) z 传真存储转发网(CHINAFAX) z N-ISDN z B-ISDN z IN z 移动通信网 z No.7信令网 z TMN z 数字同步网
交换
计算机 IP 网 （CHINANET）
数据
路由器
分组交换
宽带综合业务数 宽带综合业务 ATM 交换机 字网(B-ISDN)
ATM 交换
智能网（IN）
智能业务
业务控制点
(SCP) 业务交换点
电路交换
移动通信网
移动话音 移动数据
(SSP) 移动交换机
电路交换 分组交换
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
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下一代网（NGN）
B-Comm. Net.
NGN
)) 11..发发展展NNGGNN的的驱驱动动力力量量 )) 22..NNGGNN基基本本概概念念和和特特征征 )) 33..NNGGII与与NNGGNN )) 44..IINN与与NNGGNN )) 55..VVooIIPP与与NNGGNN（（软软交交换换）） )) 66..NNGGNN标标准准研研究究进进展展 )) 77..NNGGNN面面临临的的挑挑战战
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课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第三三部部分分：：宽宽带带网网性性能能和和服服务务质质量量 ** 宽宽带带网网流流量量控控制制
** QQOOSS
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课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第四四部部分分：：宽宽带带网网新新技技术术
** IIPPvv66 ** MMoobbiilleeIIPP **无无线线TTCCPP 等等
指网络技术（networking mode），即任意用户通信 时，在通信网各节点间内实现其通信过程的控制方式。
无连接：不需要事先建立连接就可进行通信的方式。 面向连接：通信前建立连接,通信后拆除连接,通信 期间,不管是否有信息传送，连接始终保持
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：网络技术
逻辑连接： * 基于统计时分复用信号 * 连接通过事先选好的固定的节点，既两个用户
通过的由节点组成的路由确定 * 指定路由中任意两个节点间的通路不是指定的
时隙，而是逻辑通路，即一个通路就是一个选定的逻 辑信道号
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通信网技术的演进与发展
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2. 基本概念：网络技术
（3）. 半永久连接和交换式连接
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课程内容介绍
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第第一一部部分分：：AATTMM技技术术 ** AATTMM基基本本原原理理 ** AATTMM交交换换 等等
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课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第二二部部分分：：IInntteerrnneett技技术术 ** TTCCPP//IIPP基基本本原原理理 ** IInntteerrnneett体体系系结结构构和和协协议议 ** 路路由由技技术术 等等
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通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2. 基本概念：节点交换技术（电路交换）
* 通信前建立连接,通信后拆除连接,通信期间,不
管是否有信息传送.连接始终保持 * 基于同步时分复用方式,连接为物理连接
* 一般用于电话交换,但也可用于数据交换,一般低 于9.6kb/s
* 优点:实时性好,只要允许建立连接,就可保证通 信质量
半永久连接：连接由O&M功能来建立和拆除， 即为专线方式 交换式连接：连接由信令功能来自动建立和拆除， 当用户发起呼叫请求时，网络利用信令自动建立 连接，呼叫结束时自动拆除，呼叫持续时间较短。
（4）. PVC和SVC PVC：半永久虚连接
SVC: 交换式虚连接
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通信网技术的演进与发展
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* 缺点：固定分配带宽,资源利用率低, 灵活性差
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通信网技术的演进与发展
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2.基本概念：节点交换技术（分组交换）
* 将需要传送的信息分成若干个分组,每个分组 加控制信息后分发出去,采用存储转发方式
* 基于统计时分复用方式,可以不建立连接,也可 建立连接,连接为逻辑连接(虚连接)