通信专业实务（五）——固定通信网

固定电话网

PSTN是我国发展最早的电信网，主要为用户提供电话业务、传真及低速数据业务。

固定电话网的特点：
1⃣️主要用于支持语音通信。语音业务的特点是传输速率恒定、对实时性要求高；为满足语音通信的特点，固定电话网采用电路交换方式。
2⃣️PSTN采用电路交换技术、多级分级网络结构。

电路交换是PSTN最具代表性的特征。

电路交换

电路交换技术是一种为用户的每一个呼叫建立一个专用连接的技术。一个连接一旦建立，就一直被一对用户固定占用，无论他们是否通信，都不能被其他用户所共享。

电路交换通信的过程：
1⃣️电路建立阶段，建立起一条端到端的通信电路。
2⃣️通信阶段。
3⃣️电路拆分阶段，拆除该电路的连接，释放节点和信道资源。

电路交换的特点：
1⃣️采用面向连接的工作方式。
2⃣️采用同步时分复用技术，固定分配带宽，多路语音信号分时使用一条物理传输链路。
3⃣️对用户信息的透明传输，电话网对用户信息不做任何处理，透明传输。

电路交换的优点：
1⃣️信号传输的时延小。
2⃣️传输效率比较高。
3⃣️利用电路交换网络传送数据信息时，数据信号的编码方法和信息格式不受限制。

固定电话网的组成

就全国范围内的电话网而言，很多国家采用等级结构。

等级结构就是把全网的交换局划分成若干个等级，最高等级的交换局间直接互连，形成网形网。而低等级的交换局与管辖它的高等级的交换局相连，形成多级汇接辐射网即星形网。所以等级结构的电话网一般是复合形网。
等级结构的级数选择：
1⃣️全网的服务质量，如接通率、接续时延、传输质量、可靠性等。
2⃣️全网等经济性。

我国电话网等级结构：
20世纪70年代初，五级网络等级，由一、二、三、四级长途交换中心和一级本地网端局组成。
现在，三级网络等级，即二级长途电话网加本地电话网，两端局之间最大的串接电路段数为5段，串接交换中心数最多为6个。

国际电话网采用三级网络结构，由CT1、CT2和CT3三级国际交换中心和它们之间的长途电路组成。

分组交换网

分组交换：将用户数据进行分组打包，然后根据传输链路的忙闲状态和链路质量等因素进行路由选择，将这些数据分组经由不同的传输链路传送到目的地。

分组交换中数据传输到最小单位是可变长度分组，但在同一个网络内分组长度是固定的，它由分组体和分组头构成，分组头包含控制信息和选路信息等，分组体承载要传送的用户数据。

分组交换网采用分组交换方式，其核心思想是存储转发。

分组的传输方式：
1⃣️虚电路VC
是面向连接的传送方式，数据传输需要经历连接建立、数据传输和连接拆除3个阶段。
虚电路方式的特点：分组头简单、传输效率高、对传输线路故障敏感、接收到的分组不会失序，适用于传送连续的数据流。
虚电路分为：
1、交换虚电路SVC：每次通信时用户需先发送呼叫请求来建立一条临时的虚电路，并在通信结束后拆除该虚电路。
2、永久虚电路PVC：应用户预约，在通信双方之间建立固定的虚电路，每次通信时无须呼叫申请，而是直接进入数据传送过程，在通信结束后也不会拆除该虚电路。
2⃣️数据报DG
无连接的信息传送方式，即一个通信的每个分组经过每个节点都要独立地进行选路。
数据方式的特点：分组头复杂、传输效率较低、选路灵活，可避开拥塞或故障线路，提高可靠性、到达分组会出现失序现象，需要重新排序适用于传输询问/响应型业务。

分组交换的技术特点：
1⃣️采用统计时分复用，失现动态带宽分配。
2⃣️采用逐段独立的差错控制和流量控制，以保证数据通信的可靠性。

分组交换网的协议及性能特点

分组交换网的通信协议是由原CCITT（现ITU-T）制定的X系列建议。

X.25建议：公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE与数据电路终接设备DCE之间的接口规程。

X.25建议是分组交换网的核心建议，所以有些情形下把分组交换网称为X.25网。
X.25建议最初为DTE接入分组交换网提供了虚电路和数据报两种接入方式，自1984年之后，X.25建议取消了数据报方式。

X.25建议采用分层的体系结构，自下而上分为3层：物理层、数据链路层（采用HDLC的一个子集LAPB）和分组层。
X.25数据链路层只提供点到点的链路方式。

X.25的优点是经济实惠、安装容易、传输可靠性高、适用于对误码率要求较高的通路。
X.25的缺点是反复的错误检查过程颇为费时并加长传输时间，协议复杂时延大，分组长度可变，存储管理复杂。

分组交换方式的重要意义在于：创建了无连接寻址方式、统计复用方式和异步传递方式，为后来发明ATM技术和IP技术体系奠定了基础。

数字数据网

DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网。
DDN不包括交换功能，只能采用数字交叉连接与复用装置（若引入交换功能，就变成数字数据交换网）。

DDN的特点：
1⃣️传输速率高，网络时延小。每数字话路的传输速率可达64kbps。
2⃣️传输质量好。
3⃣️传输距离远。
4⃣️传输安全可靠。
5⃣️透明传输。
6⃣️DDN的网络运行管理简便。

DDN的组成：
1⃣️DDN节点。
2⃣️数字信道。
3⃣️用户环路。又称用户接入系统，包括用户设备、用户线和用户接入单元。
4⃣️网络控制管理中心。功能有：用户接入管理，网络结构和业务的配置，网络资源与路由管理，实时监视网络运行，维护、告警、测量和故障区段定位，网络运行数据的收集与统计，计费信息的收集与报告等。

DDN的网络结构：
1⃣️一级干线网。
2⃣️二级干线网。
3⃣️本地网。

按网络的功能层次划分，DDN可分为核心层、接入层和用户层。

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