DDN組網(wǎng)技術(shù)研究

賈偉東

摘要：論文從DDN的產(chǎn)生及定義開(kāi)始談及中國(guó)DDN網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)結(jié)構(gòu)以及它的建成給人們生活帶來(lái)的巨大好處。DDN網(wǎng)絡(luò)的概述是對(duì)DDN網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)、業(yè)務(wù)等進(jìn)行的介紹。DDN網(wǎng)所具有的優(yōu)點(diǎn)，如何才能更好的為我們的生活、工作、學(xué)習(xí)更好的服務(wù)。這就需要通過(guò)對(duì)DDN網(wǎng)進(jìn)行組建，運(yùn)用其組建的網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供各種各樣的業(yè)務(wù)，來(lái)滿足我們的需求。

關(guān)鍵詞：DDN網(wǎng) 特點(diǎn) 組網(wǎng)技術(shù)

1 DDN網(wǎng)絡(luò)概述

1.1 DDN定義

DDN是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸網(wǎng)，它的傳輸媒介可以是光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道以及用戶端可用的普通電纜和雙絞線。

DDN主要為用戶提供數(shù)字型數(shù)據(jù)傳輸信道的網(wǎng)絡(luò)，可用于計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信，也可傳送數(shù)字化傳真、數(shù)字話音、圖像等各種數(shù)字化業(yè)務(wù)。

DDN主要基于時(shí)分多路復(fù)用（TDM）技術(shù)，向用戶提供永久性和半永久性連接的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道，永久性連接的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道是指用戶之間建立固定連接、傳輸速率不變的獨(dú)占帶寬電路。半永久性連接的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道是非交換型的，如果用戶提出申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)管理人員對(duì)其提出的傳輸速率、傳輸數(shù)據(jù)目的地和傳輸路由進(jìn)行修改。

1.2 DDN網(wǎng)絡(luò)分級(jí)結(jié)構(gòu)

DDN的網(wǎng)絡(luò)為了方便組建、運(yùn)營(yíng)、管理和維護(hù)的責(zé)任地理區(qū)域，一般將DDN進(jìn)行分級(jí)設(shè)計(jì)和管理。按照網(wǎng)絡(luò)的基本功能DDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為一級(jí)干線網(wǎng)、二級(jí)干線網(wǎng)和三級(jí)本地網(wǎng)。各級(jí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)根據(jù)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需要，選用適當(dāng)類(lèi)型的結(jié)點(diǎn)來(lái)組建多功能層次的網(wǎng)絡(luò)。

1.2.1 一級(jí)干線網(wǎng)：一級(jí)干線網(wǎng)由設(shè)置在各省、自治區(qū)和直轄市的結(jié)點(diǎn)組成，其結(jié)點(diǎn)是省會(huì)城市及直轄市，結(jié)點(diǎn)采用網(wǎng)狀形式，主要提供省際長(zhǎng)途DDN業(yè)務(wù)和國(guó)際業(yè)務(wù)。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組織和業(yè)務(wù)量的需要，一級(jí)干線網(wǎng)結(jié)點(diǎn)可與省內(nèi)多個(gè)城市或地區(qū)的結(jié)點(diǎn)互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)互聯(lián)，應(yīng)遵照下列要求：①樞紐結(jié)點(diǎn)之間采用全網(wǎng)狀連接。②非樞紐結(jié)點(diǎn)應(yīng)至少保證在兩個(gè)方向上與其他結(jié)點(diǎn)相連接并至少與一個(gè)樞紐結(jié)點(diǎn)連接。③出入結(jié)點(diǎn)之間，出入口結(jié)點(diǎn)到所有樞紐結(jié)點(diǎn)之間互聯(lián)。④根據(jù)業(yè)務(wù)需要和電路情況，可在任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間建立連接。

1.2.2 二級(jí)干線網(wǎng)：二級(jí)干線網(wǎng)由設(shè)置在省內(nèi)的各結(jié)點(diǎn)組成，結(jié)點(diǎn)之間采用不完全的網(wǎng)狀連接，二級(jí)干線網(wǎng)和一級(jí)干線網(wǎng)之間采用星狀連接方式，二級(jí)干線網(wǎng)提供省內(nèi)長(zhǎng)途及出入省的DDN業(yè)務(wù)。

1.2.3 本地網(wǎng)：本地網(wǎng)是指城市范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，它可由多層次網(wǎng)絡(luò)組成，其小容量的節(jié)點(diǎn)可以設(shè)置在室內(nèi)，本地網(wǎng)采用不完全網(wǎng)狀連接，與二級(jí)干線網(wǎng)采用星型連接。本地網(wǎng)為其用戶提供本地和長(zhǎng)途DDN業(yè)務(wù)。

1.3 DDN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)

DDN網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分為專(zhuān)用電路、幀中繼和壓縮話音/G3傳真三類(lèi)業(yè)務(wù)。DDN的主要業(yè)務(wù)是向用戶提供中、高速率，高質(zhì)量的點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)數(shù)字專(zhuān)用電路（簡(jiǎn)稱(chēng)專(zhuān)用電路）；在專(zhuān)用電路的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入幀中繼服務(wù)模塊（FRM），提供永久性虛電路（PVC）連接方式的幀中繼業(yè)務(wù)；通過(guò)在用戶入網(wǎng)處引入話音服務(wù)模塊（VSM）提供壓縮話音/G3傳真業(yè)務(wù)。在DDN上，幀中繼業(yè)務(wù)和壓縮話音/G3傳真業(yè)務(wù)均可看作在專(zhuān)用電路業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上的增值業(yè)務(wù)。對(duì)壓縮話音、G3傳真業(yè)務(wù)可由網(wǎng)絡(luò)增值，也可由用戶增值。

2 DDN網(wǎng)絡(luò)組建及關(guān)鍵技術(shù)

組建DDN網(wǎng)絡(luò)必須有五部分，即本地傳輸系統(tǒng)、DDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、局間傳輸系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和網(wǎng)同步系統(tǒng)。其網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示：

圖2 DDN網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 本地傳輸系統(tǒng)

本地傳輸系統(tǒng)由用戶設(shè)備、用戶線和網(wǎng)絡(luò)接入單元組成，通常把用戶線和用戶接入單元稱(chēng)為用戶環(huán)路。其中用戶設(shè)備可以是各種數(shù)據(jù)終端；用戶線即一般的市話用戶電纜或光纜；網(wǎng)絡(luò)接入單元是用戶終端和用戶線之間的接口設(shè)備，完成數(shù)據(jù)信息的格式封裝，線路信號(hào)的形成、發(fā)送與接收，定時(shí)于同步以及接口的各項(xiàng)控制功能，本地節(jié)點(diǎn)內(nèi)有相應(yīng)設(shè)備或接口電路負(fù)責(zé)完成與用戶線路的接口、發(fā)送與接收線路信號(hào)以及節(jié)點(diǎn)信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。

用戶線路上的數(shù)據(jù)傳輸速率可以是2.4kbit/s、8kbit/s、9.6kbit/s、48kbit/s以及56kbit/s，但是在節(jié)點(diǎn)內(nèi)都需要統(tǒng)一成64kbit/s的信號(hào)再進(jìn)行下一步傳輸。

網(wǎng)絡(luò)接入單元可以是：數(shù)據(jù)服務(wù)單元（DSU）、信道服務(wù)單元（CSU）以及數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）等。

2.2 DDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

DDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的基本功能是復(fù)用/交叉連接功能。復(fù)用的目的是多路信號(hào)共同占用一個(gè)物理傳輸介質(zhì)，以提高傳輸有效性。典型的復(fù)用方式為時(shí)分復(fù)用（TDM），DDN采用的時(shí)分復(fù)用有PCM幀復(fù)用、超速率復(fù)用和子速率復(fù)用三種。

①PCM幀復(fù)用：是將32條64kbit/s的PCM信道合成為2Mbit/s的PCM基群速率（E1）。

②子速率復(fù)用：在DDN中數(shù)據(jù)傳輸速率小于64kbit/s時(shí)，稱(chēng)為子速率；各子速率復(fù)用到64kbit/s的信道上稱(chēng)為子速率復(fù)用。

③超速率復(fù)用：超速率復(fù)用是把N個(gè)64kbit/s合并在一起（其中N=1～31），使節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)適用范圍擴(kuò)大，此時(shí)的N×64kbit/s電路應(yīng)安排在同一2.048Mbit/s信道上。

數(shù)字交叉連接系統(tǒng)（DCS）用于通信線路的交換、調(diào)度及管理，其目的是實(shí)現(xiàn)新到半永久連接或再連接。DCS采用單級(jí)時(shí)隙交換結(jié)構(gòu)，沒(méi)有中間交換環(huán)節(jié)，因而就不存在中間阻塞路徑，使得它對(duì)任何數(shù)量的64kbit/s線路的交接不會(huì)阻塞。DCS可在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)m×64kbit/s和2Mbit/s線路進(jìn)行交換，并可對(duì)任一通道進(jìn)行測(cè)試，提供終點(diǎn)對(duì)終點(diǎn)的最優(yōu)連接，使通信網(wǎng)的規(guī)劃及傳輸線路的使用效率更高。

我國(guó)DDN技術(shù)體制中將DDN節(jié)點(diǎn)分為2M節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)和用戶節(jié)點(diǎn)三種類(lèi)型。endprint

2M節(jié)點(diǎn)是DDN網(wǎng)絡(luò)的骨干節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換功能。主要提供2Mbit/s數(shù)字通道的接口和交叉連接、對(duì)N×64kbit/s電路進(jìn)行復(fù)用和交叉連接以及幀中繼業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換功能。

接入節(jié)點(diǎn)主要為DDN各類(lèi)業(yè)務(wù)提供接入功能，主要有：①N×64kbit/s、2Mbit/s數(shù)字通道的接口；②N×64kbit/s（N=1～31）的復(fù)用；③小于64kbit/s子速率復(fù)用和交叉連接；④幀中繼業(yè)務(wù)用戶接入和本地幀中繼功能；⑤壓縮話音/G3傳真用戶入網(wǎng)。

用戶節(jié)點(diǎn)主要為DDN用戶入網(wǎng)提供接口并進(jìn)行必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。它包括小容量時(shí)分復(fù)用設(shè)備，局域網(wǎng)通過(guò)幀中繼互聯(lián)時(shí)使用的網(wǎng)橋或路由器等。

2.3 局間傳輸系統(tǒng)

局間傳輸是指節(jié)點(diǎn)N間的數(shù)字信道以及各節(jié)點(diǎn)通過(guò)與數(shù)字信道的各種連接方式組成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

局間傳輸?shù)臄?shù)字信道通常是指數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的基群信道（2Mbit/s）。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)則是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的信息流量流向，并考慮到網(wǎng)絡(luò)的安全而組建的。

網(wǎng)絡(luò)安全是指對(duì)網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，一旦與它相鄰的節(jié)點(diǎn)相連接的一條數(shù)字信道發(fā)生故障或其相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，該節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)啟用與另一節(jié)點(diǎn)相連的數(shù)字信道迂回以保證原通信正常進(jìn)行。

2.4 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由網(wǎng)路工作站和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件組成，他是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)揮性能的必要條件，尤其在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，其重要性更為突出。

DDN的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)包括：用戶接入管理、網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度、路由選擇、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)故障的診斷、告警與處理、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)信息的收集與報(bào)告等內(nèi)容。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模很大時(shí)，如建立的中國(guó)公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDN），網(wǎng)絡(luò)管理都采用分級(jí)管理方式，在主干網(wǎng)上設(shè)立集中的網(wǎng)管控制中心（NMC），負(fù)責(zé)主干網(wǎng)上的電路組織和調(diào)度。主干網(wǎng)上還可設(shè)若干網(wǎng)管控制終端（NMT）。NMT能夠與NMC交換網(wǎng)管控制信息，在授權(quán)范圍內(nèi)執(zhí)行網(wǎng)管控制功能。各省內(nèi)網(wǎng)可以設(shè)立各自集中的NMC，負(fù)責(zé)本省內(nèi)網(wǎng)上的電路組織和調(diào)度，各省內(nèi)網(wǎng)也可以設(shè)立若干NMT，這些NMT也應(yīng)能與NMC交換網(wǎng)管控制信息，在授權(quán)范圍內(nèi)執(zhí)行網(wǎng)管控制功能。

2.5 網(wǎng)同步系統(tǒng)

網(wǎng)同步系統(tǒng)的任務(wù)就是提供全網(wǎng)設(shè)備工作同步時(shí)鐘，確保DDN全網(wǎng)設(shè)備的同步工作。DDN網(wǎng)同步方式是：國(guó)際間采用的準(zhǔn)同步方式，在DDN國(guó)際間互聯(lián)的數(shù)字電路上，其定時(shí)要求符合ITU-T G.811規(guī)定的適用于國(guó)際數(shù)字鏈路準(zhǔn)同步操作基準(zhǔn)時(shí)鐘輸出的定時(shí)要求；國(guó)內(nèi)DDN節(jié)點(diǎn)之間采用符合我國(guó)對(duì)數(shù)字網(wǎng)的等級(jí)主從同步方式的規(guī)定；DDN節(jié)點(diǎn)的等級(jí)應(yīng)與所放置的長(zhǎng)途局或市話局的等級(jí)一致；DDN用戶入網(wǎng)時(shí)，應(yīng)首選網(wǎng)絡(luò)提供的定時(shí)，與網(wǎng)絡(luò)保持一致的速率。

準(zhǔn)同步是指數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)中各數(shù)字交換局在時(shí)鐘上相互獨(dú)立，毫無(wú)關(guān)聯(lián)，而各數(shù)字交換局的時(shí)鐘都具有極高的精度和穩(wěn)定度，一般是銫原子鐘。

主從同步是指網(wǎng)內(nèi)設(shè)一時(shí)鐘主局，配有高精度時(shí)鐘，網(wǎng)內(nèi)各局均受控于該主局，并且逐級(jí)下控，直到網(wǎng)絡(luò)中的末端網(wǎng)元——終端局。

3 結(jié)論

DDN是在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下而產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于分組交換網(wǎng)的處理速度慢、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延大，有著高速、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的優(yōu)點(diǎn)。在不斷的發(fā)展過(guò)程中融合其他的技術(shù)，把最初的單純提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，擴(kuò)大到支持多種業(yè)務(wù)網(wǎng)和增值網(wǎng)。

在組建DDN各級(jí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以根據(jù)不同地方的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和業(yè)務(wù)量等，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)滿足實(shí)際的需要。比如：把2M節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)就可以歸并在一起，或者把接入節(jié)點(diǎn)和用戶節(jié)點(diǎn)歸并為一類(lèi)節(jié)點(diǎn)等。

DDN網(wǎng)絡(luò)組建時(shí)各級(jí)之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接，按照規(guī)定來(lái)連接才能夠更好的發(fā)揮DDN的特點(diǎn)。DDN網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，DDN用戶速率的不斷提高，把2Mbit/s的節(jié)點(diǎn)機(jī)作DDN核心層設(shè)備已經(jīng)不能滿足用戶的要求，因此需要提高各級(jí)DDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的接入速率，才能夠滿足用戶不斷增長(zhǎng)的需求。

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