第4章 广域网技术
主要内容:1、公共交换电话网 PSTN
2、综合业务数字网 ISDN
3、分组交换网 X.25
4、帧中继网 FR
5、异步转移模式网 ATM
6、数字数据网 DDN
7、移动通信及卫星通信网GSM
8、线缆调制解调器Cable Modem
9、数字用户线XDSL
一、电话网
公用交换电话网PSTN是向公众提供电话通信服务的一种通信网。电话通信网主要提供电话通信服务，同时还可提供非话音的数据通信服务。
1、计算机交换分机CBX
采用数字电话:可以建立综合声音/数据工作站
分布式结构:具有分布智能的多级或网关结构的多路形状的可靠性提高。
非阻塞结构:所有电话和设备都有专门的指定端口。
CBX的结构:核心是某种数字开关网络。开关负责对数字信号流进行操作和交换，数字开关网络由某些空分和时分交换级组成。接到形状的是一级接口单元，通过接口单元访问外界或外界可访问接口单元。通常接口单元完成同步时分多路复用功能，以适应多个输入线。另一方面，为了达到全双工操作，单元要用两条线与开关相连。
二、点到点通信
1、点到点的通信主要适用于两种情况:(1)是成千上万组织有各种局域网，每个局域网含有多众多主机和一些联网设备以及连接至外部的路由器，通过点到点的租线和远地路由器相连;(2)是成千上万用户在家里使用调制解调器和拨号电话线连接到internet，这是点到点连接的最主要应用。
2、串行IP协议(SLIP)
SLIP是1984年制定的，协议文本描述为RFC1055。
工作过程:当工作站发送IP分组时，在帧的末尾带一个专门的标志字节(OXCO)，如果在IP分组中含有同样的标志字节，则加两个填充字节(OXDB、OXDC)于后，如果IP分组中含有OXDB，则加同样的填充字节。
存在的问题:(1)这种协议无任何检错和纠错功能;(2)只支持IP分组;(3)每一方需要知道另一方面的IP地址，且在设置是不能动态赋给IP地址;(4)不提供任何的身份验证;(5)未被接受为internet标准。
3、点对点协议(PPP)
PPP由internet IETF成立了一个组来制定的数据链路，描述于RFC1661。
主要功能:成帧的方法可清楚地区分帧的结束和下一帧起始，帧格式还处理差错检测;链路控制协议LCP用于启动线路、测试、任选功能的协商以及关闭连接;网络层任选功能的协商方法独立于使用的网络层协议，因此可适用于不同的网络控制协议NCP。
工作过程:(1)PC通过调制解调器呼叫ISP路由器，然后路由器一边的调制解调器响应电话呼叫，建立一个物理连接。(2)接着PC对路由器发送一系列的LCP分组，用这些分组以及其响应来选择所用的PPP参数。(3)当双方协商一致后，PC发送一系列的NCP分组以配置网络层(NCP的功能就是动态分配IP地址)PC就成为一个internet主机，可以发送和接收IP分组。(4)当PC用户完成发送、接收功能后不需要再联网时NCP用来断开网络层连接，并且释放IP地址，然后LCP断开链路层连接。(5)最后PC通知调制解调器断开电话，释放物理层连接。
六、ATM网
1、ATM协议参考模型
用户面:提供用户信息的传输。控制面:负责呼叫控制和连接控制功能。管理面:负责网络维护和完成运行功能。面管理:执行与整个系统有关的管理功能。层管理:处理的运行和维护功能。
物理层:主要是传输信息;ATM层:主要完成交换、路由及多路复用;ATM适配层AAL:主要负责与较高层信息的匹配。
(1)、物理层:由两个子层组成，物理介质子层和传输汇聚子层。
物理介质子层支持纯粹与介质有关的位功能。传输汇聚子层把ATM信元流转换成在物理介质上传输的位，如把帧匹配成在传输系统中所用的格式(SDH、PDH、基于信元的格式)、信元定界等功能。
(2)、ATM层:基本功能是负责生成信元，它不管载体的内容，且与服务无关。主要功能有多路复用、多路复用分解、信元VPI、VCI的转换，信元头的产生和去除，流控。
(3)、ATM适配层:由两个子层组成，分段和重组子层(SAR)，把高一层的信息单位分段成ATM信元，或者把ATM信元重组成高一层的信息单位;汇聚子层(CS)与服务有关，可以完成的功能有信报标识和时钟恢复等。
信元类型
(1)空信元(物理层):为了使信元流的速率与传输系统可用 的有效负载容量相匹配而在物理层插入或除去的信元。
(2)有效信元:没有头差错的信元或已经由头差错控制进程修正过的信元。
(3)无效信元(物理层):有头差错且尚未由头差错控制进程修正的信元。
(4)指定的信元(ATM层):使用ATM层服务为应用提供服务的信元。
(5)非指定的信元(ATM层):尚未指定的信元
2、ATM层
信元结构:字节是按递增顺序发送，从第一个字节开始，字节中的位是按递减顺序发送，从第8位开始。
GFC总流控;PT有效载荷类型,;CLP信元丢失优先权;HEC信元头差错控制。
ATM层原语
ATM-DATA-REQUEST:AAL请求把与此原主相关的ATM-SDU传送给它的对等实体。
ATM-DATA-INDICATION:指示AAL与原语相关的ATM-SDU可用。
3、ATM物理层
传输汇聚子层(1)信元头保护机制，所生成的多项式X8+X2+X+1(2)信元定界机制，有搜索、预同步和同步三个状态。(3)混杂，这是一种附加机制，用来对付恶意用户和假冒，采用X43+1的自同步混杂器随机处理，信元头并没有被混杂。(4)信元去耦，信元的数据率应低于可用的传输容量。(5)与传输系统的匹配。
物理介质子层:提供位传输能力，传输功能与所用的介质有关，这些功能包括线路编码、再生、均衡、电光转换。
物理层原语
PH-DATA-REQUEST:ATM层请求把与原主有关的SDU传送给它的对等实体。
PH-DATA-INDICATION:指示与原主有关的SDU可用。
4、ATM适配层
AAL服务分类:A类线路仿真AAL1类型，B类VBR视频AAL2类型，C类文件传送AAL5类型，D类无连接信报ALL3/4类型。
AAL的子层包括:汇聚子层CS和分段和重组子层SAR。
CS负责来自用户面的信息单元作分段准备，以使这些分组再重组成原始状态。主要功能是在AAL-SAP提供AAL服务。
SAR将来自汇聚子层的信元分段成48字节的载体，或把来自ATM层的信元信息域内容组装成高层信息单位。
