第五章广域网接入技术
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CHINADDN是中国电信经营管理的中国公用数字数据网，是中国
的中、高速信息国道。目前，网络已覆盖全国所有省会城市及3000多 个县以上市和乡镇。
CHINADDN网络结构可分为国家级DDN、省级DDN、地市级DDN
国家级DDN主要功能是建立省际业务之间的逻辑路由，提供长途 DDN业务以及国际出口。 省级DDN主要功能是建立本省内各市业务之间的逻辑路由，提供省 内长途和出入省的DDN业务。 地市级DDN主要是把各种低速率或高速率的用户复用起来进行业务 的接入和接出，并建立彼此之间的逻辑路由。
永久虚电路（PVC）
它是指在两个用户之间建立固定的虚电路连接，用户可利用它直接 进行数据传输，如同使用专线一样。它适用于通信比较频繁、通信量 较大的场合。
标准化的用户接口
ISDN能够提供多种业务的关键在于使用标准化的用户接口。该接口 有基本速率接口和基群速率接口。
费用适宜
由于使用单一的网络来提供多种业务，用户只需要使用一对用户线、 一个入网接口就能获得话音、文字、图像、数据在内的各种综合业务， 大大节省了投资。
网络互通性强
ISDN能与电话网、分组交换网、因特网、局域网等网络广泛连接。
网络运行管理简便，电路可靠性高
DDN的网管中心能以图形化的方式对网络设备进行集中监控，电路 的连接、测试、路由迂回均由计算机自动完成，使网络管理趋于智能 化，并使电路安全可靠。
3. DDN的应用
DDN的应用领域主要表现在以下两方面：
DDN应用在计算机联网中 DDN应用在金融业中
3. 中国公用数字数据网（CHINADDN）
设备
5.2 数字数据网 DDN
1. DDN概述
DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网，它既可用于计
算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字语音和数字图像等 信号。
DDN是一个公共数字数据传输网络，它为用户提供一个高质量、高
带宽的数字传输通道。DDN由数字通道、DDN节点、网管控制和用户 环路组成，由DDN提供的业务又称数字数据业务（ DDS）。
DDN可以支持任何类型的用户设备入网，比如PC机、终端，也可以
是图像设备、语音设备或LAN等，支持数据、图像、声音等多种业务。
2. DDN的特点
传输速率高，网络时延小
DDN采用了时分多路复用技术，有效地提高了网络传输速率，减 小了时延。目前DDN可达到的最高传输速率为155Mbit/s，平均时延 小于450us。
IS D N的 组 成 部 件
普 通 电话 IS D N 普 通传 真 机 适 配器 网络 终 端 网络终端 数 字 电话
带有 IS D N P C卡 的 计算 机
计算 机
G4 传 真 机
图5-1 ISDN结构示意图
ISDN连接基于两种信道：B信道和D信道 B信道采用电路交换技术，用于传输用户数据，如视频、音频等。 单个B信道的最大传输速率是64kbit/s。 D信道采用分组交换技术，用于传输控制信号和网络管理等指令信 号。单个D信道的最大传输速率是16kbit/s。
点到点永久性独占线路，固定带宽 典型技术：异步模拟专线、同步数字专线 链路层常使用SDLC、HDLC、PPP等
电路交换连接模型
运营商通信网
用户路由器 用户路由器
DTE
DCE
广域网 交换机
DCE 广域网 交换机
DTE
本地线缆
接入线路
远程交换电路
接入线路
本地线缆
按需拨号建立连接，独占线路，带宽固定 典型技术：PSTN、ISDN 链路层通常采用PPP
2. PSDN的特点
线路利用率高
在分组交换中采用了“虚电路”技术，这使得在一条物理链路上可提 供多条信息通路，为多个用户同时使用，大大提高了线路的利用率。
可以实现不同协议和不同速率的终端之间相互通信
网络内部各结点是具有运算、存储转发等功能的专用计算机，向用 户设备提供了统一的接口，从而能够实现不同协议、速率、码型和传 输控制规程的用户设备接入X.25网进行相互通信。
（2）广域网的主要特点
覆盖的地理范围广，通常从几公里～几万公里。 数据传输速率比局域网低，而信号的传播延迟却比局域网要大得多。
网络结构较复杂，一般都为网状型拓扑结构。
通常利用公用通信网络（如PSTN、DDN、ISDN）提供的信道
进行数据传输。
主要用于实现局域网的远程互连、远距离计算机之间的数据通
R3640
公司总部
FR
分公司
RG-R6806E
RG-S2126S
RG-S2126S
局域网的不足
WAN LAN
北京 西安
1000km
以太网等局域网技术无法支持远程传输 企图通过大量设备级连将局域网扩展到超 远距离是不现实的 即使可以扩展局域网的范围，但普通组织 没有专用的长距离线路
广域网的作用
中小 型 企 业
ISD N 拨号 服 务 器 BR I IS P PR I IS D N ISD N 终 端适 配 器 BR I BR I IS D N 路由 器 家 庭 个人 用 户
图5-2 ISDN的应用示意图
4. B-ISDN概述
B-ISDN是能够提供综合业务的宽带数字网络。它设计的目标是将语 音、数据、动态和静态图形，以及N-ISDN提供的所有服务综合在一个 通信网中，满足用户的各类传输要求。
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构建中小企业网络
集团企业网组建项目(六)——广域网技术
任务背景
公司总部在北京，因为业务发展壮大，在上海 建立了一家分公司，为了便于管理及日常工作 顺利开展，总部决定和分公司之间采用广域网 线路连接。
拓扑图
RG-S3550
RG-S6808×2
RG-S3550
RG-S3550 RG-S4909 RG-S3550
B-ISDN可以提供视频点播（VOD）、电视会议、高速局域网互联 以及高速数据传输等业务。
B-ISDN面临地两大技术难题：一是高速传输，二是高速交换。光纤 通信为数据地高速传输提供了良好的支持，而ATM技术又为实现高速 交换提供了广阔的前景，使得B-ISDN网络的诞生成为现实。
5. N-ISDN和B-ISDN的比较
传输质量较高
DDN的主干传输为光纤传输，用户之间是专用的固定连接，高速安 全。
协议简单
DDN用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户 端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束。
灵活的连接方式
DDN可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用 户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接。
传输质量高，误码率低
由于分组交换具有差错检测和纠错的能力，因此误码率极小，一般 都低于10-10。
流量控制与管理
X.25网内通过流量控制协议来实现对流量的控制，并且具有拥塞控制 机制来防止拥塞现象的产生。
3. PSDN提供的基本业务功能
交换虚电路（SVC）
要求用户双方通信前要临时建立一条虚电路供数据传输，通信完 毕后要拆除该虚电路。它适用于数据量小、随机性强的场合。
图5-3 PSDN结构示意图
PSDN以X.25协议为基础，通常又称为X.25网。它允许不同速率、 不同协议的用户终端进行通信，在短时间内传送突发式信息，因此 它 是应用非常广泛的一种广域网接入技术。
X.25是一组协议，它规定了分组终端与分组交换网的接口规程。 X.25对应于OSI参考模型底下三层，包括物理层协议、数据链路层协 议和网络层协议。
ISDN连接有两种类型：基本速率接口（BRI）和基群速率接口（PRI） 基本速率接口 BRI使用两个B信道和一个D信道，即2B+D。两个B信道能同时传 输相互独立的一路话音和一路数据，或者同时为两路数据，允许用 户在打电话的同时进行计算机通信。 BRI的最大传输速率通常为 128Kbit/s。 基群速率接口 在北美洲和日本，PRI提供23B+D，总传输速率为1.544Mbit/s。 在中国、欧洲和澳大利亚，PRI提供30B+D，总传输速率为 2.048Mbit/s。
OSI参考模型
广域网
广域网连接方式
专线方式(点 对点链路) 异步/同步专线
电路交换方式
PSTN/ISDN
ISDN
分组交换方式
X.25/帧中继/ATM
专线连接模型
运营商通信网
用户路由器 用户路由器
DTE
DCE
运营商 传输设备
DCE
DTE
运营商 传输设备
本地线缆
接入线路
远程线路
接入线路
本地线缆
北京
运营商 WAN 通信网
西安
1000km
基于电信运营商的通信网络设施建立远程连接 在相距遥远的局域网之间建立连接性
广域网与OSI参考模型
网络层 IP、IPX等网络层协议
帧 中 继
数据链路层
HDLC
PPP
LAPB
物理层
V.24、V.35、X.21、RS-232、 RS-449、RS-530、 G.703、 E1/T1
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5.4 公用分组交换网 PSDN
1. PSDN概述
PSDN，是一种以数据包作为基本数据单元进行交换的公共数据网 （PDN）。PDN内部各结点是由交换机（PSE）组成的。交换机具有 存储转发数据包的能力，如图5-3所示。
PSE PS E PSE PSE
PSE
PSE PSE
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5.3 综合业务数字网 ISDN
1. ISDN概述
ISDN是国际电信联盟（ITU）为了在数字线路上传输数据而开发的 一种信息通信网。ISDN将多种业务集成在一个网内，为用户提供经济 有效的数字化综合服务，包括电话、传真、可视图文及数据通信等。 ISDN主要由用户终端（TE1和TE2 ）、终端适配器、网络终端组成， 它的结构如图5-1所示。
分组交换连接模型
运营商分组交换网
用户路由器 用户路由器
分组交换机
分组交换机
接入链路
虚电路
接入链路
一个端系统设备可以通过虚电路连接到多个通 信对端 典型技术：X.25、帧中继、ATM
常用接口和线缆
串口 接入线缆
运营商通信网
用户路由器
运营商 设备 串口线缆
接口和线缆
V.24、V.35、X.21、RS-232、RS-449、 RS-530、RJ-11、RJ-45、双绞线等 调制解调器、同步CSU/DSU等
使用的传输媒介不同
N-ISDN建立在原有的电话网和分组网基础上，而 B-ISDN是以光纤 作为传输媒介的，大大提高了网络的传输速率。
采用的数据传输技术不同
N-ISDN采用的是时分多路复用技术，而B-ISDN采用的是ATM技术。
对网络传输信道的利用方式不同
N-ISDN对网络信道的分配及数据传输速率是预先规定的，而在 BISDN中可以做到按需分配网络资源，具有极大的灵活性。
信及 更大范围的资源共享。
2. 广域网的的结构
广域网由许多交换机以及连接这些交换机的传输线路组成。交换机 之间都是点到点的连接，并都采用存储转发方式进行数据交换。 广域网通常只包含OSI参考模型的底下三层，即物理层、数据链路 层和网络层。和局域网不同的是，局域网使用的协议主要集中在数据 链路层，而广域网的协议则在网络层。
广域网接入技术
本章学习要点：
广域网概述
数字数据网 DDN
综合业务数字网 ISDN
公用分组交换网 PSDN
wenku.baidu.com中继 FR
数字用户线路xDSL
Cable Modem
5.1 广域网概述
1. 广域网的定义和特点
（1）广域网的定义
广域网，通常是指覆盖广阔物理范围的、能连接多个城市或国家并 能提供远距离通信的数据通信网。在个人计算机和局域网广泛使用后， 广域网就成为了实现局域网之间远距离互连和跨地域数据通信的主要 手段。
3. ISDN的应用
ISDN在语音通信、电视会议、计算机联网、远端接入局域网、文件 传递、传真、远程医疗诊断、远程教学、销售点业务（POS）、多媒 体信息通信、接入帧中继和快速接入Internet网等方面都有着广泛地应 用，如图5-2所示。
个 人或 企 业用 户 通 过ISD N 接入 In te r ne t
2. ISDN的特点
高质量、高速度的数据传输
ISDN中，数据传输的比特误码特性和信号失真特性都比电话线路至 少改善了10倍，具有很好的传输性能。因此和以往利用调制解调器在 电话线上传输数据相比，速度提高了至少10倍以上。
综合的通信业务
ISDN用一个网络为用户提供各种通信业务，如语音、数据、传真、 图像、会议电视、电子信箱等。
的中、高速信息国道。目前，网络已覆盖全国所有省会城市及3000多 个县以上市和乡镇。
CHINADDN网络结构可分为国家级DDN、省级DDN、地市级DDN
国家级DDN主要功能是建立省际业务之间的逻辑路由，提供长途 DDN业务以及国际出口。 省级DDN主要功能是建立本省内各市业务之间的逻辑路由，提供省 内长途和出入省的DDN业务。 地市级DDN主要是把各种低速率或高速率的用户复用起来进行业务 的接入和接出，并建立彼此之间的逻辑路由。
永久虚电路（PVC）
它是指在两个用户之间建立固定的虚电路连接，用户可利用它直接 进行数据传输，如同使用专线一样。它适用于通信比较频繁、通信量 较大的场合。
标准化的用户接口
ISDN能够提供多种业务的关键在于使用标准化的用户接口。该接口 有基本速率接口和基群速率接口。
费用适宜
由于使用单一的网络来提供多种业务，用户只需要使用一对用户线、 一个入网接口就能获得话音、文字、图像、数据在内的各种综合业务， 大大节省了投资。
网络互通性强
ISDN能与电话网、分组交换网、因特网、局域网等网络广泛连接。
网络运行管理简便，电路可靠性高
DDN的网管中心能以图形化的方式对网络设备进行集中监控，电路 的连接、测试、路由迂回均由计算机自动完成，使网络管理趋于智能 化，并使电路安全可靠。
3. DDN的应用
DDN的应用领域主要表现在以下两方面：
DDN应用在计算机联网中 DDN应用在金融业中
3. 中国公用数字数据网（CHINADDN）
设备
5.2 数字数据网 DDN
1. DDN概述
DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网，它既可用于计
算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字语音和数字图像等 信号。
DDN是一个公共数字数据传输网络，它为用户提供一个高质量、高
带宽的数字传输通道。DDN由数字通道、DDN节点、网管控制和用户 环路组成，由DDN提供的业务又称数字数据业务（ DDS）。
DDN可以支持任何类型的用户设备入网，比如PC机、终端，也可以
是图像设备、语音设备或LAN等，支持数据、图像、声音等多种业务。
2. DDN的特点
传输速率高，网络时延小
DDN采用了时分多路复用技术，有效地提高了网络传输速率，减 小了时延。目前DDN可达到的最高传输速率为155Mbit/s，平均时延 小于450us。
IS D N的 组 成 部 件
普 通 电话 IS D N 普 通传 真 机 适 配器 网络 终 端 网络终端 数 字 电话
带有 IS D N P C卡 的 计算 机
计算 机
G4 传 真 机
图5-1 ISDN结构示意图
ISDN连接基于两种信道：B信道和D信道 B信道采用电路交换技术，用于传输用户数据，如视频、音频等。 单个B信道的最大传输速率是64kbit/s。 D信道采用分组交换技术，用于传输控制信号和网络管理等指令信 号。单个D信道的最大传输速率是16kbit/s。
点到点永久性独占线路，固定带宽 典型技术：异步模拟专线、同步数字专线 链路层常使用SDLC、HDLC、PPP等
电路交换连接模型
运营商通信网
用户路由器 用户路由器
DTE
DCE
广域网 交换机
DCE 广域网 交换机
DTE
本地线缆
接入线路
远程交换电路
接入线路
本地线缆
按需拨号建立连接，独占线路，带宽固定 典型技术：PSTN、ISDN 链路层通常采用PPP
2. PSDN的特点
线路利用率高
在分组交换中采用了“虚电路”技术，这使得在一条物理链路上可提 供多条信息通路，为多个用户同时使用，大大提高了线路的利用率。
可以实现不同协议和不同速率的终端之间相互通信
网络内部各结点是具有运算、存储转发等功能的专用计算机，向用 户设备提供了统一的接口，从而能够实现不同协议、速率、码型和传 输控制规程的用户设备接入X.25网进行相互通信。
（2）广域网的主要特点
覆盖的地理范围广，通常从几公里～几万公里。 数据传输速率比局域网低，而信号的传播延迟却比局域网要大得多。
网络结构较复杂，一般都为网状型拓扑结构。
通常利用公用通信网络（如PSTN、DDN、ISDN）提供的信道
进行数据传输。
主要用于实现局域网的远程互连、远距离计算机之间的数据通
R3640
公司总部
FR
分公司
RG-R6806E
RG-S2126S
RG-S2126S
局域网的不足
WAN LAN
北京 西安
1000km
以太网等局域网技术无法支持远程传输 企图通过大量设备级连将局域网扩展到超 远距离是不现实的 即使可以扩展局域网的范围，但普通组织 没有专用的长距离线路
广域网的作用
中小 型 企 业
ISD N 拨号 服 务 器 BR I IS P PR I IS D N ISD N 终 端适 配 器 BR I BR I IS D N 路由 器 家 庭 个人 用 户
图5-2 ISDN的应用示意图
4. B-ISDN概述
B-ISDN是能够提供综合业务的宽带数字网络。它设计的目标是将语 音、数据、动态和静态图形，以及N-ISDN提供的所有服务综合在一个 通信网中，满足用户的各类传输要求。
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构建中小企业网络
集团企业网组建项目(六)——广域网技术
任务背景
公司总部在北京，因为业务发展壮大，在上海 建立了一家分公司，为了便于管理及日常工作 顺利开展，总部决定和分公司之间采用广域网 线路连接。
拓扑图
RG-S3550
RG-S6808×2
RG-S3550
RG-S3550 RG-S4909 RG-S3550
B-ISDN可以提供视频点播（VOD）、电视会议、高速局域网互联 以及高速数据传输等业务。
B-ISDN面临地两大技术难题：一是高速传输，二是高速交换。光纤 通信为数据地高速传输提供了良好的支持，而ATM技术又为实现高速 交换提供了广阔的前景，使得B-ISDN网络的诞生成为现实。
5. N-ISDN和B-ISDN的比较
传输质量较高
DDN的主干传输为光纤传输，用户之间是专用的固定连接，高速安 全。
协议简单
DDN用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户 端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束。
灵活的连接方式
DDN可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用 户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接。
传输质量高，误码率低
由于分组交换具有差错检测和纠错的能力，因此误码率极小，一般 都低于10-10。
流量控制与管理
X.25网内通过流量控制协议来实现对流量的控制，并且具有拥塞控制 机制来防止拥塞现象的产生。
3. PSDN提供的基本业务功能
交换虚电路（SVC）
要求用户双方通信前要临时建立一条虚电路供数据传输，通信完 毕后要拆除该虚电路。它适用于数据量小、随机性强的场合。
图5-3 PSDN结构示意图
PSDN以X.25协议为基础，通常又称为X.25网。它允许不同速率、 不同协议的用户终端进行通信，在短时间内传送突发式信息，因此 它 是应用非常广泛的一种广域网接入技术。
X.25是一组协议，它规定了分组终端与分组交换网的接口规程。 X.25对应于OSI参考模型底下三层，包括物理层协议、数据链路层协 议和网络层协议。
ISDN连接有两种类型：基本速率接口（BRI）和基群速率接口（PRI） 基本速率接口 BRI使用两个B信道和一个D信道，即2B+D。两个B信道能同时传 输相互独立的一路话音和一路数据，或者同时为两路数据，允许用 户在打电话的同时进行计算机通信。 BRI的最大传输速率通常为 128Kbit/s。 基群速率接口 在北美洲和日本，PRI提供23B+D，总传输速率为1.544Mbit/s。 在中国、欧洲和澳大利亚，PRI提供30B+D，总传输速率为 2.048Mbit/s。
OSI参考模型
广域网
广域网连接方式
专线方式(点 对点链路) 异步/同步专线
电路交换方式
PSTN/ISDN
ISDN
分组交换方式
X.25/帧中继/ATM
专线连接模型
运营商通信网
用户路由器 用户路由器
DTE
DCE
运营商 传输设备
DCE
DTE
运营商 传输设备
本地线缆
接入线路
远程线路
接入线路
本地线缆
北京
运营商 WAN 通信网
西安
1000km
基于电信运营商的通信网络设施建立远程连接 在相距遥远的局域网之间建立连接性
广域网与OSI参考模型
网络层 IP、IPX等网络层协议
帧 中 继
数据链路层
HDLC
PPP
LAPB
物理层
V.24、V.35、X.21、RS-232、 RS-449、RS-530、 G.703、 E1/T1
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5.4 公用分组交换网 PSDN
1. PSDN概述
PSDN，是一种以数据包作为基本数据单元进行交换的公共数据网 （PDN）。PDN内部各结点是由交换机（PSE）组成的。交换机具有 存储转发数据包的能力，如图5-3所示。
PSE PS E PSE PSE
PSE
PSE PSE
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5.3 综合业务数字网 ISDN
1. ISDN概述
ISDN是国际电信联盟（ITU）为了在数字线路上传输数据而开发的 一种信息通信网。ISDN将多种业务集成在一个网内，为用户提供经济 有效的数字化综合服务，包括电话、传真、可视图文及数据通信等。 ISDN主要由用户终端（TE1和TE2 ）、终端适配器、网络终端组成， 它的结构如图5-1所示。
分组交换连接模型
运营商分组交换网
用户路由器 用户路由器
分组交换机
分组交换机
接入链路
虚电路
接入链路
一个端系统设备可以通过虚电路连接到多个通 信对端 典型技术：X.25、帧中继、ATM
常用接口和线缆
串口 接入线缆
运营商通信网
用户路由器
运营商 设备 串口线缆
接口和线缆
V.24、V.35、X.21、RS-232、RS-449、 RS-530、RJ-11、RJ-45、双绞线等 调制解调器、同步CSU/DSU等
使用的传输媒介不同
N-ISDN建立在原有的电话网和分组网基础上，而 B-ISDN是以光纤 作为传输媒介的，大大提高了网络的传输速率。
采用的数据传输技术不同
N-ISDN采用的是时分多路复用技术，而B-ISDN采用的是ATM技术。
对网络传输信道的利用方式不同
N-ISDN对网络信道的分配及数据传输速率是预先规定的，而在 BISDN中可以做到按需分配网络资源，具有极大的灵活性。
信及 更大范围的资源共享。
2. 广域网的的结构
广域网由许多交换机以及连接这些交换机的传输线路组成。交换机 之间都是点到点的连接，并都采用存储转发方式进行数据交换。 广域网通常只包含OSI参考模型的底下三层，即物理层、数据链路 层和网络层。和局域网不同的是，局域网使用的协议主要集中在数据 链路层，而广域网的协议则在网络层。
广域网接入技术
本章学习要点：
广域网概述
数字数据网 DDN
综合业务数字网 ISDN
公用分组交换网 PSDN
wenku.baidu.com中继 FR
数字用户线路xDSL
Cable Modem
5.1 广域网概述
1. 广域网的定义和特点
（1）广域网的定义
广域网，通常是指覆盖广阔物理范围的、能连接多个城市或国家并 能提供远距离通信的数据通信网。在个人计算机和局域网广泛使用后， 广域网就成为了实现局域网之间远距离互连和跨地域数据通信的主要 手段。
3. ISDN的应用
ISDN在语音通信、电视会议、计算机联网、远端接入局域网、文件 传递、传真、远程医疗诊断、远程教学、销售点业务（POS）、多媒 体信息通信、接入帧中继和快速接入Internet网等方面都有着广泛地应 用，如图5-2所示。
个 人或 企 业用 户 通 过ISD N 接入 In te r ne t
2. ISDN的特点
高质量、高速度的数据传输
ISDN中，数据传输的比特误码特性和信号失真特性都比电话线路至 少改善了10倍，具有很好的传输性能。因此和以往利用调制解调器在 电话线上传输数据相比，速度提高了至少10倍以上。
综合的通信业务
ISDN用一个网络为用户提供各种通信业务，如语音、数据、传真、 图像、会议电视、电子信箱等。