第四章广域通信网

1.广域网概念和分类
1.1广域网：广域网是指长距离跨地区的各种局域网、计算机、终端互联在一起，组成一个资源共享的通信网络。
1.2传统的广域网有：公共交换电话网PSTN、公共数据网X.25、帧中继网FR、综合业务数据网ISDN、异步传输模式ATM、虚拟专用网VPN
1.3现代的广域网有：数字数据网DDN、光同步数字传输网SDH、多业务传输平台MSTP、光纤接入网FTTX、无源光网络PON、无线网WiMAX、LTE（4G）
2.公共交换电话网PSTN
2.1公共交换电话网PSTN：利用电话线上网，早期是电话+“猫”拨号上网。

特性	说明
机械特性	描述了DTE和DCE之间的物理上的分界线，规定连接器的几何形状、尺寸大小、引线数、引线排列方式以及锁定装置等。在微型机的RS-232-C的串行接口上大多使用9针连接器
电气特性	RS-232-C采用了V.28标准电路，信号源产生3~15V的信号，±3V之间是信号电平过渡区，另外两种常用的电气特性标准是V.10和V.11
功能特性	对接口连接的功能给出了明确的定义。RS-232-C采用的标准是V.24。V.24为DTE/DCE接口定义了44条线，为DTE/ACE定义了12条线。ACE为自动呼叫设备。按照V.24的命名方法，DTE/DCE连线用“1”开头的三位数字命名；DTE/ACE连线用“2”开头的三位数字命名。
过程特性	规定了使用接口线实现数据传输的操作过程。

2.2 调制解调器Modem：俗称“猫”，作用是把电话线里面的模拟信号和数字信号互相转换，V.90标准可以达到56kb/s。
2.3数据终端设备DTE，如用户的计算机、电话等。数据电路设备DCE，如调制解调器。DTE和DCE两端要同步。
3.公共数据网X.25
3.1X.25使用分组交换，分为三层：物理层、链路层、分组层。对应与OSI的低三层。采用虚拟电路、面向连接的。采用后退N帧ARQ、滑动窗口默认2。

3.2流量控制技术：协调收发端流量。假设没有传输错误的流控技术：停等协议。发生一帧，等到应答，再发送；如果不应答，一直等。

3.3差错控制技术：检查和纠正传输错误。
①　肯定应答：收到肯定应答信号ACK继续发送。
②　否定应答重发：收到否定应答信号NAK重发出错帧。
③　超时重发：超过规定时间重发该帧。这种技术叫做自动请求重发ARQ。
3.4ARQ分为三种：停等ARQ、选择重发ARQ、后退N帧ARQ。
3.5停等ARQ：是停等流控和ARQ结合。

3.6选择重发ARQ：是滑动窗口和ARQ的结合。

3.7后退N帧ARQ：是滑动窗口和ARQ的结合。

3.8各种流控和差错利用率如下表。
①a的计算有：a=(d/v)/(L/R)=(Rd/v)/L
a=(RT)/L
其中，R=数据速率，d=线路长度，v=传播速度，L=帧长，T=传播延迟
②在后退N帧ARQ计算中，N=重发的帧数，当窗口值>2a+1；当窗口值<=2a+1时，N=W。

3.9 高级数据链路控制协议HDLC：面向比特的。通常使用CRC-16、CRC-32校验。帧边界01111110方便记忆：“两头踢皮球”。用户数据字段INFO大小不固定

4.帧中继网FR
4.1 帧中继FR是X.25演变改进的。帧中继出来时，光纤已经发明了。
（1）工作在OSI低两层，即物理层和链路层。
（2）在第二层建立虚电路（与X.25一样，也支持永久虚电路PVC和交换虚电路SVC），承载数据业务，因而第三层被简化。也是分组交换。
（3）FR只做检错，不做重传，没有流控，只有拥塞控制，检错交高层，速率可以达到64kb~2MB。

4.2 帧中继主要优点：
（1）基于分组（帧）交换的透明传输，是提供面向连接的服务。
（2）帧长可变，长度可达1600~4096字节，可以承载各种局域网的数据帧。
（3）数据速率可达2~45Mbps。
（4）可以按需要提供带宽，可以应对突发的数据传输
（5）没有流控和重传机制，开销很少。
4.3 综合业务数据网ISDN
综合业务数据网ISDN：基于电路交换，把数据、声音、视频信号三合一传输。
分为窄带ISDN（N-ISDN）和宽带ISDN（B-ISDN）。
N-ISDN两种速率：基本速率（2B+D）和基群速率（30B+D）。
集群速率接近于E1信号
B信道：数据信道；D信道：控制信道
2B+D=264+16=144kb/s
30B+D=3064+64=1.984Mb/s
5.异步传输模式ATM
5.1 异步传输模式ATM：最早是B-ISDN标准的一部分，分为四层模型。

5.2 ATM采用53字节信元分组交换，使用统计时分TDM。采用双绞线或光纤，典型数据速率为155M，面向连接。
使用虚电路的虚通路VPI和虚信道VCI。

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