通信工程師傳輸與接入培訓(xùn)分組交換網(wǎng)

　　7.1.3  分組交換網(wǎng)
分組交換網(wǎng)的主要功能是轉(zhuǎn)接、傳送接入網(wǎng)絡(luò)的各類(lèi)計(jì)算機(jī)和終端的信息。利用分組交換網(wǎng)可以開(kāi)通多種新業(yè)務(wù)，如電子信箱、電子數(shù)據(jù)互換、可視圖文、智能用戶電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)庫(kù)檢索等業(yè)務(wù)。
　　1．分組交換網(wǎng)的構(gòu)成
公用分組交換網(wǎng)的基本組成如圖7.5所示，它由分組交換機(jī)PS、分組集中器PCE、網(wǎng)絡(luò)管理中心NMC、終端和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備及相關(guān)協(xié)議組成。

1) 分組交換機(jī)(PS：Packet Switching)
分組交換機(jī)是分組交換網(wǎng)的核心。根據(jù)分組交換機(jī)在網(wǎng)中所處的地位不同，可分為轉(zhuǎn)接分組交換機(jī)(PTS)、本地交換機(jī)(PLS)、本地和轉(zhuǎn)接合一交換機(jī)(PTLS)等。PTS不接用戶，所有的線路端口都是用于交換機(jī)之間互連的中繼端口，僅用于局間的轉(zhuǎn)接，其通信容量大，每秒能處理的分組數(shù)多，路由選擇能力強(qiáng)，能支持的線路速率高；PLS大部分端口用于用戶終端的接入，只有少數(shù)端口作為中繼端口與其他交換機(jī)相連，其通信容量小，每秒能處理的分組數(shù)少，路由選擇能力弱，能支持的線路速率較低。本地和轉(zhuǎn)接合一交換機(jī)既具有轉(zhuǎn)接功能，又具有本地接入功能。另外，國(guó)際出入口局交換機(jī)用于與其他分組交換網(wǎng)的互連。
分組交換機(jī)的主要功能如下：
(1) 為網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)即交換虛電路、一直虛電路及可選補(bǔ)充業(yè)務(wù)等提供支持，在完成對(duì)用戶服務(wù)的同時(shí)，收集呼叫業(yè)務(wù)量、分組業(yè)務(wù)量、資源利用率等數(shù)據(jù)。
(2) 進(jìn)行路由選擇，以便在兩個(gè)終端之間選擇一條合適的路由，并生成轉(zhuǎn)發(fā)表；進(jìn)行流量控制和差錯(cuò)控制，以保證分組的可靠傳送。
(3) 轉(zhuǎn)發(fā)控制，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，按交換機(jī)中的轉(zhuǎn)發(fā)表進(jìn)行分組的轉(zhuǎn)發(fā)。
(4) 實(shí)現(xiàn)X.25、X.75等多種協(xié)議。
(5) 完成局部的維護(hù)運(yùn)行管理、故障報(bào)告與診斷、計(jì)費(fèi)與一些網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)等功能。
(6) 分組交換機(jī)自身控制功能。交換機(jī)可對(duì)自身的各個(gè)部分測(cè)試，如發(fā)生故障，即把故障信息存入硬盤(pán)，由網(wǎng)絡(luò)管理中心對(duì)交換機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行重新配置。
　　2) 網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC：Network Management Center)
網(wǎng)絡(luò)管理中心是管理分組交換網(wǎng)的工具，用以保證全網(wǎng)有效協(xié)調(diào)的運(yùn)行，更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)性能，并在部分通信線路及交換機(jī)發(fā)生故障的時(shí)候仍能在性能稍稍降低的條件下正常運(yùn)行；同時(shí)為網(wǎng)絡(luò)管理者及用戶提供友好與方便的服務(wù)。其管理功能包括：
(1) 網(wǎng)絡(luò)故障管理：提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障的快速響應(yīng)和預(yù)防性維護(hù)能力，包括跟蹤和診斷故障、測(cè)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和部件、故障原因提示和對(duì)故障的查詢及修復(fù)。
(2) 網(wǎng)絡(luò)配置管理：生成用戶端口，定義和管理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)軟件硬件配置和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類(lèi)型，并對(duì)它們進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
(3) 網(wǎng)絡(luò)性能管理：收集和分析網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流的流量、速率、流向和路徑的信息。
(4) 網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)管理：收集有關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源使用的信息，用于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、預(yù)算，并提供用戶記賬處理系統(tǒng)所需的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)。
(5) 網(wǎng)絡(luò)安全管理：建立、保持和加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)時(shí)所需的網(wǎng)絡(luò)安全級(jí)別和準(zhǔn)則。
3) 數(shù)據(jù)終端
分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)終端有兩類(lèi)：分組終端和非分組終端。
(1) 分組終端(PT)。PT是具有X.25協(xié)議接口的分組終端，即具有分組處理能力，可以直接接入分組交換網(wǎng)。例如帶X.25規(guī)程的計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用終端、規(guī)程轉(zhuǎn)換器等設(shè)備都是分組終端。
(2) 非分組終端(NPT)。NPT不具有X.25協(xié)議接口，即不具有分組處理能力，不能直接進(jìn)入分組交換網(wǎng)，必須經(jīng)過(guò)分組裝拆設(shè)備PAD轉(zhuǎn)換才能接入分組交換網(wǎng)。非分組終端的種類(lèi)很多，如帶有異步通信接口的計(jì)算機(jī)、電傳機(jī)、可視圖文終端等。
4) 分組集中器(PCE：Packet Concentrate Equipment)
分組集中器又稱(chēng)用戶集中器，大多是既有交換功能又有集中功能的設(shè)備。它是將多個(gè)低速的用戶終端進(jìn)行集中，用1條或2條高速的中繼線路與節(jié)點(diǎn)機(jī)相連，這樣可以大大節(jié)省線路投資，提高線路利用率。分組集中器適用于用戶終端較少的城市或地區(qū)，也可用于用戶比較集中而線路比較緊缺的大樓或小區(qū)。分組集中器是公用分組網(wǎng)上的末端設(shè)備之一。分組終端和非分組終端都可以接入PCE，分組終端通過(guò)PCE的X.25端口接入，而對(duì)于非分組終端，要通過(guò)PCE內(nèi)的分組裝拆設(shè)備(PAD：Packet Assembler and Disassembler)來(lái)接入。
PAD的功能是將NPT所使用的用戶協(xié)議與X.25協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換。發(fā)送時(shí)，將NPT發(fā)出的字符通過(guò)PAD組裝成X.25的分組形式，送入交換機(jī)；在接收時(shí)，將來(lái)自交換機(jī)的X.25的分組進(jìn)行拆卸，以用戶終端所要求的字符形式送給終端。ITU-T專(zhuān)門(mén)對(duì)PAD制定了一組建議，稱(chēng)為X.3/X.28/X.29，即3X建議。其中，X.3描述PAD功能及其控制參數(shù)；X.28描述PAD到本地字符終端的協(xié)議；X.29描述PAD到遠(yuǎn)端PT或PAD之間的協(xié)議。
5) 傳輸線路
傳輸線路是構(gòu)成分組交換網(wǎng)的主要組成部分之一。交換機(jī)之間的中繼傳輸線路主要有兩種形式：一種是PCM數(shù)字信道，速率為64 kb/s、128 kb/s、2 Mb/s等；另一種是模擬信道利用調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信道，速率為9.6 kb/s、48 kb/s、64 kb/s等。用戶線路也有兩種形式，一種是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路，另一種是模擬電話用戶線加裝調(diào)制解調(diào)器。
6) 相關(guān)協(xié)議
有關(guān)分組交換網(wǎng)的協(xié)議包括X.25、X.75等協(xié)議。其中X.25協(xié)議是數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE之間的接口協(xié)議。所謂DCE，是指?jìng)鬏斁€路上的終接設(shè)備。在物理上，如果是模擬傳輸線路，則DCE就是Modem；若是數(shù)字傳輸線路，則DCE就是多路復(fù)用器或者數(shù)字信道接口設(shè)備。DCE從功能上來(lái)講，屬于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此可以說(shuō)，X.25是DTE和分組交換網(wǎng)之間的接口規(guī)程；X.75是分組交換網(wǎng)之間互連時(shí)的網(wǎng)間接口協(xié)議。對(duì)于分組交換網(wǎng)的內(nèi)部協(xié)議，沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而是由各個(gè)廠家自行規(guī)定的。

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