通信工程師傳輸與接入培訓分組交換網

　　7.1.3  分組交換網
分組交換網的主要功能是轉接、傳送接入網絡的各類計算機和終端的信息。利用分組交換網可以開通多種新業(yè)務，如電子信箱、電子數據互換、可視圖文、智能用戶電報、傳真、數據庫檢索等業(yè)務。
　　1．分組交換網的構成
公用分組交換網的基本組成如圖7.5所示，它由分組交換機PS、分組集中器PCE、網絡管理中心NMC、終端和數據傳輸設備及相關協(xié)議組成。

1) 分組交換機(PS：Packet Switching)
分組交換機是分組交換網的核心。根據分組交換機在網中所處的地位不同，可分為轉接分組交換機(PTS)、本地交換機(PLS)、本地和轉接合一交換機(PTLS)等。PTS不接用戶，所有的線路端口都是用于交換機之間互連的中繼端口，僅用于局間的轉接，其通信容量大，每秒能處理的分組數多，路由選擇能力強，能支持的線路速率高；PLS大部分端口用于用戶終端的接入，只有少數端口作為中繼端口與其他交換機相連，其通信容量小，每秒能處理的分組數少，路由選擇能力弱，能支持的線路速率較低。本地和轉接合一交換機既具有轉接功能，又具有本地接入功能。另外，國際出入口局交換機用于與其他分組交換網的互連。
分組交換機的主要功能如下：
(1) 為網絡的基本業(yè)務即交換虛電路、一直虛電路及可選補充業(yè)務等提供支持，在完成對用戶服務的同時，收集呼叫業(yè)務量、分組業(yè)務量、資源利用率等數據。
(2) 進行路由選擇，以便在兩個終端之間選擇一條合適的路由，并生成轉發(fā)表；進行流量控制和差錯控制，以保證分組的可靠傳送。
(3) 轉發(fā)控制，在數據傳輸時，按交換機中的轉發(fā)表進行分組的轉發(fā)。
(4) 實現(xiàn)X.25、X.75等多種協(xié)議。
(5) 完成局部的維護運行管理、故障報告與診斷、計費與一些網絡的統(tǒng)計等功能。
(6) 分組交換機自身控制功能。交換機可對自身的各個部分測試，如發(fā)生故障，即把故障信息存入硬盤，由網絡管理中心對交換機系統(tǒng)進行重新配置。
　　2) 網絡管理中心(NMC：Network Management Center)
網絡管理中心是管理分組交換網的工具，用以保證全網有效協(xié)調的運行，更好地發(fā)揮網絡性能，并在部分通信線路及交換機發(fā)生故障的時候仍能在性能稍稍降低的條件下正常運行；同時為網絡管理者及用戶提供友好與方便的服務。其管理功能包括：
(1) 網絡故障管理：提供對網絡設備故障的快速響應和預防性維護能力，包括跟蹤和診斷故障、測試網絡設備和部件、故障原因提示和對故障的查詢及修復。
(2) 網絡配置管理：生成用戶端口，定義和管理網絡拓撲結構，網絡軟件硬件配置和網絡業(yè)務類型，并對它們進行動態(tài)控制。
(3) 網絡性能管理：收集和分析網絡中數據流的流量、速率、流向和路徑的信息。
(4) 網絡計費管理：收集有關網絡資源使用的信息，用于網絡的規(guī)劃、預算，并提供用戶記賬處理系統(tǒng)所需的計費數據。
(5) 網絡安全管理：建立、保持和加強網絡訪問時所需的網絡安全級別和準則。
3) 數據終端
分組交換網的數據終端有兩類：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。例如帶X.25規(guī)程的計算機、專用終端、規(guī)程轉換器等設備都是分組終端。
(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，不能直接進入分組交換網，必須經過分組裝拆設備PAD轉換才能接入分組交換網。非分組終端的種類很多，如帶有異步通信接口的計算機、電傳機、可視圖文終端等。
4) 分組集中器(PCE：Packet Concentrate Equipment)
分組集中器又稱用戶集中器，大多是既有交換功能又有集中功能的設備。它是將多個低速的用戶終端進行集中，用1條或2條高速的中繼線路與節(jié)點機相連，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上的末端設備之一。分組終端和非分組終端都可以接入PCE，分組終端通過PCE的X.25端口接入，而對于非分組終端，要通過PCE內的分組裝拆設備(PAD：Packet Assembler and Disassembler)來接入。
PAD的功能是將NPT所使用的用戶協(xié)議與X.25協(xié)議進行轉換。發(fā)送時，將NPT發(fā)出的字符通過PAD組裝成X.25的分組形式，送入交換機；在接收時，將來自交換機的X.25的分組進行拆卸，以用戶終端所要求的字符形式送給終端。ITU-T專門對PAD制定了一組建議，稱為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；X.28描述PAD到本地字符終端的協(xié)議；X.29描述PAD到遠端PT或PAD之間的協(xié)議。
5) 傳輸線路
傳輸線路是構成分組交換網的主要組成部分之一。交換機之間的中繼傳輸線路主要有兩種形式：一種是PCM數字信道，速率為64 kb/s、128 kb/s、2 Mb/s等；另一種是模擬信道利用調制解調器轉換為數字信道，速率為9.6 kb/s、48 kb/s、64 kb/s等。用戶線路也有兩種形式，一種是數字數據電路，另一種是模擬電話用戶線加裝調制解調器。
6) 相關協(xié)議
有關分組交換網的協(xié)議包括X.25、X.75等協(xié)議。其中X.25協(xié)議是數據終端設備DTE與數據電路終接設備DCE之間的接口協(xié)議。所謂DCE，是指傳輸線路上的終接設備。在物理上，如果是模擬傳輸線路，則DCE就是Modem；若是數字傳輸線路，則DCE就是多路復用器或者數字信道接口設備。DCE從功能上來講，屬于網絡設備。因此可以說，X.25是DTE和分組交換網之間的接口規(guī)程；X.75是分組交換網之間互連時的網間接口協(xié)議。對于分組交換網的內部協(xié)議，沒有統(tǒng)一的國際標準，而是由各個廠家自行規(guī)定的。

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