第八章 網絡技術展望
人們每次發(fā)送的報文分為較小的數據塊，既報文分組，每個報文分組單獨傳送，達到目的地后再重新組裝成報文，這就是分組交換技術。
信元交換技術是一種快速分組交換技術，它結合了電路交換技術延遲小和分組交換技術靈活的優(yōu)點。信元是固定長度的分組，ATM采用信元交換技術，其信元長度為53字節(jié)。
目前主要的運營網絡有電信網，有線電視網和計算機網。
N-ISDN把2B+D信道合并為一個144kbps（B=64，D=16）的數字信道，通過這樣一個適配器，用戶可以用144kps速率的完整數字信道訪問Internet。64x2=128+16=144kps
寬帶ISDN的核心技術是采用異步傳輸模式ATM。另一個核心技術關鍵技術是滿足各種各樣的服務質量QoS要求。
寬帶ISDN的業(yè)務分為兩類：交互型業(yè)務和發(fā)布型業(yè)務。
交互型業(yè)務是指在用戶間或用戶與主機之間提供雙方信息交換的業(yè)務。
發(fā)布式業(yè)務是由網絡中某點向其他多個位置傳送單向信息流的業(yè)務。
寬帶ISDN的協(xié)議分為3面和3層，3個面分別稱為用戶面，控制面和管理面。每個面又分為3層：物理層，ATM層和ATM適配層。
所謂社區(qū)寬帶網是接到用戶的快速網絡，網絡通常需求的速率至少是2Mbps。
RRB提供多種綜合集成業(yè)務，有多種網絡構筑方式，其中基于有線電視HFC網的方式速率。
RRB由業(yè)務提供者，傳送者，接入網和家庭網共同組成。
從目前來看，有3種主要的技術，一種是基于電信網絡的數字用戶線路XDSL方式，它是建立在原有的電信線路上面?zhèn)魉蛯拵祿?。還有一種在有線電視網CATV上傳送寬帶數據；另一種就是純粹計算機網絡，也就是我們常說的局域網，它可能以基于IP的方式傳輸寬帶數據。
有線電視網CATV是采用單向傳輸方式。RRB極有可能的發(fā)展趨勢是，采用ATM技術把所有的家用電器連接起來。
寬帶網絡是具備較高通信速率和吞吐量的通信網絡。
整個寬帶網絡可以分為傳輸網，交換網和接入網3大部分，所以寬帶網的相關技術也分為3類：傳輸技術，交換技術和接入技術。寬帶傳輸網主要是以SDH為基礎的大容量光纖網絡，寬帶交換網是采用ATM技術的綜合業(yè)務數字網，寬帶接入網主要有光纖接入，銅線接入，混合光纖/銅線接入，無線接入等。
光纖通信系統(tǒng)由電發(fā)射端機，光發(fā)射端機，光纖，中繼放大器，光接收端機和電接收端機組成。
波分復用可使用多路不同波長的光信號在同一光纖上傳輸，這樣既增加了光纖的傳輸容量，又打破了光纖點到點連接的限制，從而可以用光纖構成網絡連接。
波分復用和光孤子技術：光纖的傳送容量為100Gbps以上。光孤子采用很窄的光脈沖，傳播以后能達到很小的失真，從而到達很高的傳輸容量。
寬帶網絡中的交換技術要求提供高速大容量交換，能支持各種業(yè)務，目前最有前途的交換網絡是ATM網。
ATM采用面向連接的信號交換形式，達到大容量，多速率交換；通過虛連接和流量控制機制實現(xiàn)統(tǒng)計復用，以較高的網絡資源利用率實現(xiàn)各種業(yè)務的交換。
ATM且有電路交換和分組交換的優(yōu)點。
寬帶網絡對接入技術的要求包括兩個方面：網絡的寬帶化和業(yè)務的綜合化。
在傳輸網中，目前采用的是同步數字體系SDH。
SDH主要有以下特點：
1 具有全世界統(tǒng)一的網絡結點接口，簡化了消息互通。
2 具有一套標準化的信息結構等級，這些信息結構叫做同步傳輸模式。
3 在幀結構中具有豐富的用于維護管理的比特，因而具有強大的網絡管理功能。
4 所有網絡單元都有標準的光接口，包括同步光纜線路系統(tǒng)，同步復用器，分插復用器和同步數字交叉連接設備等等，因此可以在光路上實現(xiàn)互通。
5 具有一套特殊的復用結構，允許現(xiàn)有的準同步數字體系PDH，同步數字體系SDH和寬帶綜合業(yè)務數字網B-ISDN的消息都能進入其幀結構，因而具有廣泛的適應性。
6 大量采用軟件進行網絡配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便，適合未來的發(fā)展。
SDH信號最基本也是最重要的模塊信號是STM-1，其速率為155。520Mbps。更高等級的STM-N是將STM-1同步復用而成。
STM-1每秒鐘的傳輸速率為9*270*8*8000=155。52Mbps。
每個幀分為3個主要區(qū)域：
1 段開銷SOH區(qū)域。
2 信息凈負荷區(qū)域。
3 管理單元指針區(qū)域。
這是指示符，用來指示凈負荷的第一個字節(jié)在STM-N幀內的準確位置。
SDH的網絡單元有終端復用器，分插復用器ADM和數字交叉設備DXC等。
終端復用器的主要任務是將低速支路和155Mbps的電信號納入STM-N幀結構中，并經過電/光轉換為STM-N的光路信號，或相反。
分插復用器的主要任務是綜合同步復用和數字交叉連接功能，分插任何信號。
數字交叉連接設備是SDH網的重要網絡單元。
純光DXC是能與高速光纖傳輸速率相匹配的交叉連接技術。
自愈網是無需人為干預，網絡就能在很短的時間內從失效故障中自動恢復所承載的業(yè)務，使用戶不會感到網絡已經出了故障。
異步傳輸模式ATM是一種分組交換和復用技術。
ATM用固定長度的分組發(fā)送信息，每個信元在其頭部包含一個VCI，VCI提供一種方法，以創(chuàng)建多條邏輯信道，并在需要時候多路復用。因為信元長度固定，信元可能包含無用的比特。
ATM承載業(yè)務的重要特征：
1 它提供的服務是面向連接，通過虛電路傳送數據。
2 數據被封裝在53字節(jié)的信元中傳輸。
3 同一信道或鏈路中的信元可能來自不同的虛電路，它們采用統(tǒng)一多路復用技術。
4 為了滿足不同的服務質量，ATM交換機能夠以非平等的方式處理同一信道內不同的VC連接中的信元流。
ATM實際上是一個非常簡單的協(xié)議，它僅僅把數據從一個端點傳送到另一個端點，它本身并不提供差錯恢復。
高層協(xié)議包括應用層，表示層，傳輸層和網絡層。
適配層分為2個子層：會聚子層（CS）和坼裝子層（SAS）。CS本身包括2個子層：特定業(yè)務會聚子層（SSCS）和公共部分會聚子層（CPCS）。
ATM信元由53字節(jié)組成：前5個字節(jié)是信頭，其余48字節(jié)是信息字段。
ATM網絡優(yōu)點：
1 非常適合標記交換。
2 響應時間短。ATM協(xié)議的一個重點特點是響應時間短，以及具有LAN和WAN的無縫聯(lián)網能力。
3 高速和高帶寬。
4 綜合網絡。
5 從用戶端綜合接入。
6 現(xiàn)有協(xié)議和傳統(tǒng)LAN的互連。
ATM應用例子:
1 高帶寬ATM主干
2 中心局的ATM交換機
3 移動通信系統(tǒng)中的ATM
4 ATM之上的視頻會議
5 實時多媒體信息的大規(guī)模發(fā)布
接入網（AN）是指交換局到用戶終端之間的所有機線設備。
接入網根據使用媒體分為光纖接入、銅線接入、光纖同軸混和接入（HFC）和無線接入（WLL）。
接入網特點：
1 主要完成復用、交叉連接和傳輸功能。
2 提供開放的V5標準接口，可實現(xiàn)與任何種類的交換設備進行連接
3 光纖化程度高
4 提供各種綜合業(yè)務
5 對環(huán)境的適應能力強
6 組網能力強
7 可采用HSDL、ADSL、有源及無源網絡、HFC和無線等多種接入技術
8 接入網可獨立于交換機進行升級，靈活性高，有利于引入新業(yè)務和向寬帶網過渡
9 接入網提供了功能較為全面的網管系統(tǒng)，給網管帶來方便
接入網的主要功能
1 用戶口功能（UPF）
2 業(yè)務口功能（SPF）
3 核心功能（CF）
4 傳送功能（TF）
5 AN系統(tǒng)管理管理（SMF）
xDSL主要的技術方式
1 非對稱數字用戶線（ADSL）
2 高比特率數字用戶線（HDSL）
3 甚高速數字用戶線（VDSL）
4 單線路數字用戶線（SDSL）
5 速率自適應數字用戶線（RADSL）
6 基于ISDL的數字用戶線路（ISDL）
光纖接入技術方式
1 FTTR 光纖敷設到遠端節(jié)點
2 FTTB 光纖敷設到辦公大樓
3 FTTC 光纖敷設到路邊
4 FTTZ 光纖敷設到用戶小區(qū)
5 FTTH 光纖敷設到每個家庭
光纖接入網的拓樸結構：總線型、環(huán)型、星型和樹型結構。
全球多媒體的特征：
1 異構性；2 服務質量；3 移動性；4 拓展性；5 安全性和可靠性。
人們每次發(fā)送的報文分為較小的數據塊，既報文分組，每個報文分組單獨傳送，達到目的地后再重新組裝成報文，這就是分組交換技術。
信元交換技術是一種快速分組交換技術，它結合了電路交換技術延遲小和分組交換技術靈活的優(yōu)點。信元是固定長度的分組，ATM采用信元交換技術，其信元長度為53字節(jié)。
目前主要的運營網絡有電信網，有線電視網和計算機網。
N-ISDN把2B+D信道合并為一個144kbps（B=64，D=16）的數字信道，通過這樣一個適配器，用戶可以用144kps速率的完整數字信道訪問Internet。64x2=128+16=144kps
寬帶ISDN的核心技術是采用異步傳輸模式ATM。另一個核心技術關鍵技術是滿足各種各樣的服務質量QoS要求。
寬帶ISDN的業(yè)務分為兩類：交互型業(yè)務和發(fā)布型業(yè)務。
交互型業(yè)務是指在用戶間或用戶與主機之間提供雙方信息交換的業(yè)務。
發(fā)布式業(yè)務是由網絡中某點向其他多個位置傳送單向信息流的業(yè)務。
寬帶ISDN的協(xié)議分為3面和3層，3個面分別稱為用戶面，控制面和管理面。每個面又分為3層：物理層，ATM層和ATM適配層。
所謂社區(qū)寬帶網是接到用戶的快速網絡，網絡通常需求的速率至少是2Mbps。
RRB提供多種綜合集成業(yè)務，有多種網絡構筑方式，其中基于有線電視HFC網的方式速率。
RRB由業(yè)務提供者，傳送者，接入網和家庭網共同組成。
從目前來看，有3種主要的技術，一種是基于電信網絡的數字用戶線路XDSL方式，它是建立在原有的電信線路上面?zhèn)魉蛯拵祿?。還有一種在有線電視網CATV上傳送寬帶數據；另一種就是純粹計算機網絡，也就是我們常說的局域網，它可能以基于IP的方式傳輸寬帶數據。
有線電視網CATV是采用單向傳輸方式。RRB極有可能的發(fā)展趨勢是，采用ATM技術把所有的家用電器連接起來。
寬帶網絡是具備較高通信速率和吞吐量的通信網絡。
整個寬帶網絡可以分為傳輸網，交換網和接入網3大部分，所以寬帶網的相關技術也分為3類：傳輸技術，交換技術和接入技術。寬帶傳輸網主要是以SDH為基礎的大容量光纖網絡，寬帶交換網是采用ATM技術的綜合業(yè)務數字網，寬帶接入網主要有光纖接入，銅線接入，混合光纖/銅線接入，無線接入等。
光纖通信系統(tǒng)由電發(fā)射端機，光發(fā)射端機，光纖，中繼放大器，光接收端機和電接收端機組成。
波分復用可使用多路不同波長的光信號在同一光纖上傳輸，這樣既增加了光纖的傳輸容量，又打破了光纖點到點連接的限制，從而可以用光纖構成網絡連接。
波分復用和光孤子技術：光纖的傳送容量為100Gbps以上。光孤子采用很窄的光脈沖，傳播以后能達到很小的失真，從而到達很高的傳輸容量。
寬帶網絡中的交換技術要求提供高速大容量交換，能支持各種業(yè)務，目前最有前途的交換網絡是ATM網。
ATM采用面向連接的信號交換形式，達到大容量，多速率交換；通過虛連接和流量控制機制實現(xiàn)統(tǒng)計復用，以較高的網絡資源利用率實現(xiàn)各種業(yè)務的交換。
ATM且有電路交換和分組交換的優(yōu)點。
寬帶網絡對接入技術的要求包括兩個方面：網絡的寬帶化和業(yè)務的綜合化。
在傳輸網中，目前采用的是同步數字體系SDH。
SDH主要有以下特點：
1 具有全世界統(tǒng)一的網絡結點接口，簡化了消息互通。
2 具有一套標準化的信息結構等級，這些信息結構叫做同步傳輸模式。
3 在幀結構中具有豐富的用于維護管理的比特，因而具有強大的網絡管理功能。
4 所有網絡單元都有標準的光接口，包括同步光纜線路系統(tǒng)，同步復用器，分插復用器和同步數字交叉連接設備等等，因此可以在光路上實現(xiàn)互通。
5 具有一套特殊的復用結構，允許現(xiàn)有的準同步數字體系PDH，同步數字體系SDH和寬帶綜合業(yè)務數字網B-ISDN的消息都能進入其幀結構，因而具有廣泛的適應性。
6 大量采用軟件進行網絡配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便，適合未來的發(fā)展。
SDH信號最基本也是最重要的模塊信號是STM-1，其速率為155。520Mbps。更高等級的STM-N是將STM-1同步復用而成。
STM-1每秒鐘的傳輸速率為9*270*8*8000=155。52Mbps。
每個幀分為3個主要區(qū)域：
1 段開銷SOH區(qū)域。
2 信息凈負荷區(qū)域。
3 管理單元指針區(qū)域。
這是指示符，用來指示凈負荷的第一個字節(jié)在STM-N幀內的準確位置。
SDH的網絡單元有終端復用器，分插復用器ADM和數字交叉設備DXC等。
終端復用器的主要任務是將低速支路和155Mbps的電信號納入STM-N幀結構中，并經過電/光轉換為STM-N的光路信號，或相反。
分插復用器的主要任務是綜合同步復用和數字交叉連接功能，分插任何信號。
數字交叉連接設備是SDH網的重要網絡單元。
純光DXC是能與高速光纖傳輸速率相匹配的交叉連接技術。
自愈網是無需人為干預，網絡就能在很短的時間內從失效故障中自動恢復所承載的業(yè)務，使用戶不會感到網絡已經出了故障。
異步傳輸模式ATM是一種分組交換和復用技術。
ATM用固定長度的分組發(fā)送信息，每個信元在其頭部包含一個VCI，VCI提供一種方法，以創(chuàng)建多條邏輯信道，并在需要時候多路復用。因為信元長度固定，信元可能包含無用的比特。
ATM承載業(yè)務的重要特征：
1 它提供的服務是面向連接，通過虛電路傳送數據。
2 數據被封裝在53字節(jié)的信元中傳輸。
3 同一信道或鏈路中的信元可能來自不同的虛電路，它們采用統(tǒng)一多路復用技術。
4 為了滿足不同的服務質量，ATM交換機能夠以非平等的方式處理同一信道內不同的VC連接中的信元流。
ATM實際上是一個非常簡單的協(xié)議，它僅僅把數據從一個端點傳送到另一個端點，它本身并不提供差錯恢復。
高層協(xié)議包括應用層，表示層，傳輸層和網絡層。
適配層分為2個子層：會聚子層（CS）和坼裝子層（SAS）。CS本身包括2個子層：特定業(yè)務會聚子層（SSCS）和公共部分會聚子層（CPCS）。
ATM信元由53字節(jié)組成：前5個字節(jié)是信頭，其余48字節(jié)是信息字段。
ATM網絡優(yōu)點：
1 非常適合標記交換。
2 響應時間短。ATM協(xié)議的一個重點特點是響應時間短，以及具有LAN和WAN的無縫聯(lián)網能力。
3 高速和高帶寬。
4 綜合網絡。
5 從用戶端綜合接入。
6 現(xiàn)有協(xié)議和傳統(tǒng)LAN的互連。
ATM應用例子:
1 高帶寬ATM主干
2 中心局的ATM交換機
3 移動通信系統(tǒng)中的ATM
4 ATM之上的視頻會議
5 實時多媒體信息的大規(guī)模發(fā)布
接入網（AN）是指交換局到用戶終端之間的所有機線設備。
接入網根據使用媒體分為光纖接入、銅線接入、光纖同軸混和接入（HFC）和無線接入（WLL）。
接入網特點：
1 主要完成復用、交叉連接和傳輸功能。
2 提供開放的V5標準接口，可實現(xiàn)與任何種類的交換設備進行連接
3 光纖化程度高
4 提供各種綜合業(yè)務
5 對環(huán)境的適應能力強
6 組網能力強
7 可采用HSDL、ADSL、有源及無源網絡、HFC和無線等多種接入技術
8 接入網可獨立于交換機進行升級，靈活性高，有利于引入新業(yè)務和向寬帶網過渡
9 接入網提供了功能較為全面的網管系統(tǒng)，給網管帶來方便
接入網的主要功能
1 用戶口功能（UPF）
2 業(yè)務口功能（SPF）
3 核心功能（CF）
4 傳送功能（TF）
5 AN系統(tǒng)管理管理（SMF）
xDSL主要的技術方式
1 非對稱數字用戶線（ADSL）
2 高比特率數字用戶線（HDSL）
3 甚高速數字用戶線（VDSL）
4 單線路數字用戶線（SDSL）
5 速率自適應數字用戶線（RADSL）
6 基于ISDL的數字用戶線路（ISDL）
光纖接入技術方式
1 FTTR 光纖敷設到遠端節(jié)點
2 FTTB 光纖敷設到辦公大樓
3 FTTC 光纖敷設到路邊
4 FTTZ 光纖敷設到用戶小區(qū)
5 FTTH 光纖敷設到每個家庭
光纖接入網的拓樸結構：總線型、環(huán)型、星型和樹型結構。
全球多媒體的特征：
1 異構性；2 服務質量；3 移動性；4 拓展性；5 安全性和可靠性。