通信技术基础知识-第2章
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据来自美国电信市场的调查报告，非对称数字用户线设备（ADSL）1998年比1997年增长了153％，远远超过了综合业务数字网（ISDN）18％的年增长率。
什么是分组交换？
分组交换也称为包交换。分组交换方式不是以电路连接为目的，而是以信息分发为目的。分组交换机将用户要传送的数据按一定长度分割成若干个数据段，这些数据段叫做“分组”（或称包）。传输过程中，需在每个分组前加上控制信息和地址标识（即分组头），然后在网络中以“存储——转发”的方式进行传送。到了目的地，交换机将分组头去掉，将分割的数据段按顺序装好，还原成发端的文件交给收端用户，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。这一过程类似于我们平常的邮寄信件，人们把写好的信用信封包装起来，然后在信封上写上接收人的地址和姓名，就相当于分组头中的路由控制信息；信封好后投入邮筒，由邮局进行分拣，发往不同的地点，最后送到接收人的手中；接收人打开信件阅读，如同分组中的拆包。这整个过程如同分组交换过程，只不过分组交换为了把信息准确地、可靠地、高速地传到对方，技术上要复杂得多。此外，还要加上地址域和控制域，用以表示这段信息的类型和送往何方，再加上错误校验位以检验传送过程中发生的错误。分组交换的任务是，从各个入端读入数据分组，根据它们上面的地址域和控制域，来把它们分发到各个出端上。
形象地说，电路是一种“粗放”和“宏观”的交换方式，只管电路而不管电路上传送的信息。相形之下，分组交换比较“精微”和“细致”，它对传送的信息进行管理。
分组交换的特点有：①分组交换方式具有很强的差错控制功能，信息传输质量高。②网络可靠性强。在分组交换网中，“分组”在网络中传送时的路由选择是采取动态路由算法，即每个分组可以自由选择传送途径，由交换机计算出一个最佳路径。因此，当网内某一交换机或中继线发生故障时，分组能自动避开故障地点，选择另一条迂回路由传输，不会造成通信中断。③分组交换网对传送的数据能够进行存储转发，使不同速率、不同类型终端之间可以相互通信。④由于以分组为单位在网络中进行存储转发，比以报文为单位进行存储转发的报文交换时延要小得多，因此能满足会话型通信对实时性的要求。⑤在分组交换中，由于采用了“虚电路”技术，使得在一条物理线路上可同时提供多条信息通路，即实现了线路的统计时分复用，线路利用率高。⑥分组交换的传输费用与距离无关，不论用户是在同城使用，还是跨省使用，均按同一个单价来计算。因此，分组网为用户提供了经济实惠的信息传输手段。
什么是ATM？
ATM （Asynchronous Transfer Mode）是异步传输模式，是国际电信联盟ITU…T制定的标准。实际上在20世纪80年代中期，人们就已经开始进行快速分组交换的实验，建立了多种命名不相同的模型，欧洲重在图像通信，把相应的技术称为异步时分复用（ATD）；美国重在高速数据通信，把相应的技术称为快速分组交换（FPS）；国际电联经过协调研究，于1988年正式命名为Asynchronous Transfer Mode （ATM）技术，推荐其为宽带综合业务数据网B…ISDN的信息传输模式。
ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。
ATM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2个部分。前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能。后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户、不同业务的信息。话音、数据、图像等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，所以ATM交换速率大大高于传统的数据网，如x。25、DDN、帧中继等。另外，对于如此高速的数据网，ATM网络采用了一些有效的业务流量监控机制，对网上用户数据进行实时监控，把网络拥塞发生的可能性降到最小。对不同业务赋予不同的“特权”，如语音的实时性特权最高，一般数据文件传输的正确性特权最高，网络对不同业务分配不同的网络资源，这样不同的业务在网络中才能做到“和平共处”。
ATM网的特点：灵活性、高速、多业务、可靠性以及安全性。ATM在商业领域的应用有两大类，即多媒体和高速数据。多媒体应用主要包括有会议电视、职业教育和技术培训、电子信箱、桌面合作工作组、居家办公、远程医疗、远程勘探等；高速数据应用主要涉及局域网（LAN）互连和数据网合成。
什么是IP？
IP是当前热门技术。IP是英文Internet Protocol的缩写，意思是“网络之间互连协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信是应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互联互通。正是因为有了IP协议，因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此，IP协议也可以叫做“因特网协议”。
IP是怎样实现网络互联的？研究IP技术，离不开具体的网络环境。INTERNET是一种最典型的IP网络，它也是IP技术的一种最成功的应用。经过几十年的发展，INTERNET规模增长之快已经大大超过了人们的预想。它已经由最初位于美国的4个节点扩展到今天分布在175个国家、连接数百万台主机的计算机网络。
基于INTERNET的新应用也不断涌现，如IP电话、IP传真、视频会议、电子商务等。这些客观事实引起了人们，特别是众多的电信专家和从业人员极大的兴趣。从目前的情况来看，IP技术也是综合业务的最好方案。因此，有人预言，一场融合了通信与计算机技术的信息革命正在悄然兴起，当今的INTERNET就是这场革命的先兆。
什么是INTERNET？有人说，INTERNET是“网络的网络”。它采用TCP/IP协议簇，使世界各地成千上万个用户进行通信和资源共享。总的说来，INTERNET具有以下特点：由众多的计算机网络互联组成；是一个世界性的网络；主要采用TCP/IP协议；采用分组交换技术；由众多的路由器连接而成；是一个信息资源网。
中国于1994年正式接入INTERNET。我国互联网事业发展十分迅速，先后建成了中国科学技术网（CSTNET）、中国公用计算机互联网（CHINANET）、中国教育和科研计算机网（CETNET）、中国金桥信息网（CHINAGBN）、中国联能互联网（UNINET）等几个主要的互联网络。
对用户来讲，互联网就是一个统一的网络。这就是TCP/IP的基本思路，也是它的灵活性和通用性实质所在。IP层协议在TCP/IP确立的网络层次结构中起着核心作用：其一，采用无连接方式传递数据报，这样上层应用不用关心低层数据传输的细节，可以提高数据传输的效率；其二，通过IP数据报和IP地址将各种物理网络技术统一起来，达到屏蔽低层技术细节，向上提供一致性的目的。这样可以使物理网络的多样性对上层透明。因此，INTERNET可以充分利用各种通信媒介，从而将全球范围内的计算机网络通过统一的IP协议连在一起。
IP协议中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个惟一的地址，叫做“IP地址”。从概念上来说，地址是系统中某个对象的标识符。在物理网络中，各站点都有一个机器可以识别的地址，该地址称为物理地址（也叫硬件地址或MAC地址）。在互联网中，统一通过上层软件。（IP层）提供一种通用的地址格式，在统一管理下进行分配，确保一个地址对应一台主机。这样，全网的物理地址差异就被IP层屏蔽，通称IP层所用的地址为互联网地址，或IP地址。它包含在IP数据报的头部。
什么是IP电话？
IP电话是按国际互联网协议规定的网络技术内容开通的电话业务，中文翻译为网络电话或互联网电话，简单来说就是通过Internet网进行实时的语音传输服务。它是利用国际互联网Internet为语音传输的媒介，从而实现语音通信的一种全新的通信技术。由于其通信费用的低廉（每分钟互联网通信费用人民币6分6厘，而普通电话的国际通信费，每分钟需十几元人民币），所以也有人称之为廉价电话。网络电话、互联网电话、经济电话或者廉价电话，这些都是人们对IP电话的不同称谓，其实质基本都是一个意思，现在用得最广泛、也是比较科学的叫法即“IP电话”。其原理是将普通电话的模拟信号进行压缩打包处理，通过Internet传输，到达对方后再进行解压，还原成模拟信号，对方用普通电话机等设备就可以接听。
最初的IP电话是个人计算机与个人计算机之间的通话。通话双方拥有电脑，并且可以上互联网，利用双方的电脑与调制解调器，再安装好声卡及相关软件，加上送话器和扬声器，双方约定时间同时上网，然后进行通话。在这一阶段，只能完成双方都知道对方网络地址及必须约定时间同时上网的点对点的通话，在普通的商务领域中就显得相当麻烦，因而，不能商用化或进入公众通信领域。
目前，国际上许多大的电信公司又推出了普通电话与普通电话之间的通话，普通电话客户通过本地电话拨号上本地的互联网电话的网关（Gateway），输入帐号、密码，确认后键入被叫号码，这样本地与远端的网络电话通过网关透过Internet网络进行连接，远端的Internet网关通过当地的电话网呼叫被叫用户，从而完成普通电话客户之间的电话通信。作为网络电话的网关，一定要有专线与Internet网络相连，即是Internet网上的一台主机，目前双方的网关必须用相同一家公司的产品。
这种通过Internet网从普通电话——普通电话的通话方式就是人们通常讲的IP电话，也是目前发展得最快而且最有商用化前途的电话。
用电力线能够上网、打电话吗？
“电力线上网”，即PLC技术，英文为Power Line munication，主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。通过电力线通讯已经有几十年的发展历史，最早出现于20世纪20年代初期。在我国，20世纪40年代已有日本生产的载波机在东北运行，做为长距离调度的通信手段。它以电力线路为传输通道，具有通道可靠性高、投资少见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点。近年来，随着Internet技术的飞速发展，利用220V低压电力线传输高速数据的价值越来越为人们所重视，因为它具有不用布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点，被认为是提供“最后一公里”解决方案最具竞争力的技术之一。
电力线上网用户只需要添加一个特制的调制解调器，这个调制解调器的数据线顶端是一个与常规电源插头规格相同的插头。用户只要将电脑的网卡与调制解调器接通，再将调制解调器插上电源，电脑即可上网，而且这种方法传送信息的速度比ISDN要快30多倍。
这项技术的特点除了数据通量大外，再有就是便捷。从理论上讲，只要有公共电网的地方就可以上网，具体到家庭来说，使用者在任何一个房间里，哪怕是在厨房和卫生间里都可以上网，而不必从有电话线的接口的房间拉线。
城市配电网络可以改造为宽带入户，通过现有的配电网络来打电话很自然地成为下一个目标市场，具体的方案是通过“猫”上的电话或者多媒体电脑上的话筒来打IP电话，市话、国内长途话费都很低廉。除了上网、打电话，“电线上网”还可以帮助人们完成远程自动读出水、电、气表数据，使公用事业公司节省大量费用，也方便了用户。同时，利用“电线上网”永久在线连接构建的防火、防盗、防有毒气体泄漏等保安监控系统，让上班族高枕无忧。构建的医疗急救系统，让家有老人、孩子和病人的家庭倍感放心。
利用四通八达、遍布城乡、直达用户的220V低压电力线传输高速数据的PLC技术，以其不用布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点，被认为是提供“最后一公里”解决方案最具竞争力的技术之一。目前高速PLC己可传输高达1M bps以上的数据，预计不久的将来速率将达到1OM bps以上，而且能同时传输数据、语音、视频和电力，有可能带来“四网合�
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