第4课：广域通信网
1、广域网概念和分类
广域网是指长距离跨地区的各种局域网、计算机、终端互联在一起，组成一个资源共享的通信网络。
传统的广域网有：
（1）公共交换电话网PSTN
（2）公共数据网X.25
（3）帧中继网FR
（4）综合业务数据网ISDN
（5）异步传输模式ATM
（6）虚拟专用网VPN
现代广域网：
（1）数字数据网DDN
（2）光同步数字传输网SDH
（3）多业务传送平台MSTP
（4）光纤接入网FTTX
（5）无源光网络PON
（6）无线网WiMAX、LTE（4G）
2、公共交换电话网PSTN
利用电话线上网，早期是电话+modem（猫）拨号上网
调制解调器MODEM：俗称猫，作用是把电话线里面的模拟信号和数字信号互相转换，V.90标准可以达到56kb/s
数据终端设备DTE：如用户的计算机、电话等
数据电路设备DCE：如调制解调器、交换机、路由器。
DTE和DCE两端要同步
3、公共数据网X.25
X.25使用分组交换，分为三层：物理层、链路层、分组层。对应于OSI的第三层。
采用虚拟电路、面向连接的。
采用后退N帧ARQ、滑动窗口，默认2帧。
流量控制技术：协调收发端流量。
假设没有传输错误的流控技术：停等协议。
发送一帧，等到应答，再发送；
如果不应答，则一直等。类似银行柜台存钱，一个个存钱。
流量控制技术：协调收发端流量。
假设没有传输错误的流控技术：滑动窗口协议。
连续发送多个帧而无需应答。类似银行ATM机，一沓一沓存钱
差错控制技术：检查和纠正传输错误。
（1）肯定応答：收到肯定应答信号ACK后继续发送。
（2）否定应答重发：收到否定应答信号NAK重发出错帧。
（3）超时重发：超过规定时间重发该帧。这种技术成为自动请求重发ARQ。
ARQ分为三种：停等ARQ、选择重发ARQ、后退N帧ARQ。
等停ARQ：是停等流控和ARQ结合。
类似银行柜台存钱，手续齐全办理，那号等叫、忘带身份证不办理
选择重发ARQ：是滑动窗口和ARQ的结合。
类似银行ATM一沓一沓存钱，这张是假币，就选择这一张重发。
后退N帧ARQ：是滑动窗口和ARQ的结合。
类似银行验钞机一沓一沓数钱，这张是假币，选择这一张包括后面的都要重发。
各种流控和差错利用率计算如下表：
（1）常数a的计算有：
其中，R=数据速率，d=线路长度，v=传播速度，L=帧长，T=传播延迟
（2）效率E值得计算：
停等协议：E=1/（2a+1）
滑动窗口：E=W/（2a+1）
（3）窗口W值得计算：
选择ARQ：W<= 2**(K-1) 2的K-1次方
后退ARQ：W<=2**K-1 2的K次方-1
高级数据链路控制协议HDLC：面向比特的。
通常使用CRC-16、CRC-32校验。
帧边界01111110
方便记忆：“两头踢皮球”
用户数据字段INFO大小不固定
4、帧中继网FR
帧中继FR是X.25演变改进的。 帧中继出来时，光纤已经发明了。
（1）工作在OSI低两层，即物理层和链路层。
（2）在第二层建立虚电路（与X.25一样，也支持永久虚电路PVC和交换虚电路SVC），承载数据业务，因而第三层被简化。也是分组交换。
（3）FR只做检错，不做重传，没有流控，只有拥塞控制，检错交高层，速率可以达到64kb~2MB。
帧中继主要优点：
（1）基于分组（帧）交换的透明传输，是提供面向连接的服务。
（2）帧长可变，长度可达1600~4096字节，可以承载各种局域网的数据帧。
（3）数据速率可达2~45Mbps。
（4）可以按需要提供带宽，可以应对突发的数据传输
（5）没有流控和重传机制，开销很少。
5、综合业务数据网ISDN
综合业务数据网ISDN：基于电路交换，把数据、声音、视频信号三合一传输。
分为窄带ISDN（N-ISDN）和宽带ISDN（B-ISDN）。
N-ISDN两种速率：基本速率（2B+D）和基群速率（30B+D）。
集群速率接近于E1信号
B信道：数据信道；D信道：控制信道
6、异步传输模式ATM
异步传输模式ATM：最早是B-ISDN标准的一部分，分为四层模型。
ATM采用53字节信元分组交换，使用统计时分TDM。采用双绞线或光纤，典型数据速率为155M，面向连接。
使用虚电路的虚通路VPI和虚信道VCI。
7、网工例题分析
例题001
l 关于RS-232-C标准的描述中正确的是（ ）。
A. 可以实现长距离远程通信
B. 可以使用9针或25针D型连接器
C. 必须采用24根线的电缆进行连接
D. 通常用于连接并行打印机
例题002
l ATM高层定义了4类业务，压缩视频信号的传送
属于（ ）类业务。。
A. CBR B. VBR C. UBR D. ABR
例题003
l 下列选项中，不采用虚电路通信的网络是( )
网。。
A. X.25 B. 帧中继 C. ATM D. IP
例题004
l 下面关于帧中继网络的描述中错误的是（ ）。
A. 用户的数据速率可以在一定的范围内变化
B. 既可以用流式业务，又可以适应突发式业务
C. 帧中继网可以提供永久虚电路和交换虚电路
D. 帧中继虚电路建立在HDLC协议之上
8、网规例题分析
下面关于ITU X.25建议的描述中，正确的是（ ）。
A. 通过时分多路技术，帧内每个时槽预先分配了各个终端
B. X.25的网络层采用无连接的协议
C. X.25网络采用LAPD协议进行数据链路控制
D. 如果出现帧丢失故障，则通过顺序号触发差错恢复过程。
例题006
l 由30B+D组成的ISDN称为（ ），通常可以将若干个B
信道组成不同的H信道，而最大的H信道的带宽是
1.92Mb/s。。
A. N-ISDN BRI B. N-ISDN PRI
C. B-ISDN PRI D. B-ISDN BRI
用户A与用户B通过卫星链路通信时，传播延迟
为270ms，假设数据速率是64Kbps，帧长8000
b，若采用停等流控协议通信，则最大链路利用
率为（ ）；假设帧出错率是0.08，若采用选
择重发ARQ协议通信，发送窗口为16，则最大
链路利用率可以达到（ ）。
A. 0.104 B. 0.116 C. 0.188 D. 0.231
A. 0.173 B. 0.342 C. 0.92 D. 2.768