DDN组网技术研究

贾伟东

摘要：论文从DDN的产生及定义开始谈及中国DDN网络的分级结构以及它的建成给人们生活带来的巨大好处。DDN网络的概述是对DDN网的优点、业务等进行的介绍。DDN网所具有的优点，如何才能更好的为我们的生活、工作、学习更好的服务。这就需要通过对DDN网进行组建，运用其组建的网络来提供各种各样的业务，来满足我们的需求。

关键词：DDN网 特点 组网技术

1 DDN网络概述

1.1 DDN定义

DDN是数字数据网的简称，是利用数字信道传输数据信号的传输网，它的传输媒介可以是光纤、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。

DDN主要为用户提供数字型数据传输信道的网络，可用于计算机远程通信，也可传送数字化传真、数字话音、图像等各种数字化业务。

DDN主要基于时分多路复用（TDM）技术，向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，永久性连接的数字数据传输信道是指用户之间建立固定连接、传输速率不变的独占带宽电路。半永久性连接的数字数据传输信道是非交换型的，如果用户提出申请网络管理人员对其提出的传输速率、传输数据目的地和传输路由进行修改。

1.2 DDN网络分级结构

DDN的网络为了方便组建、运营、管理和维护的责任地理区域，一般将DDN进行分级设计和管理。按照网络的基本功能DDN网络结构可分为一级干线网、二级干线网和三级本地网。各级网络应根据规模和网络业务的需要，选用适当类型的结点来组建多功能层次的网络。

1.2.1 一级干线网：一级干线网由设置在各省、自治区和直辖市的结点组成，其结点是省会城市及直辖市，结点采用网状形式，主要提供省际长途DDN业务和国际业务。

根据网络组织和业务量的需要，一级干线网结点可与省内多个城市或地区的结点互联，网络结点互联，应遵照下列要求：①枢纽结点之间采用全网状连接。②非枢纽结点应至少保证在两个方向上与其他结点相连接并至少与一个枢纽结点连接。③出入结点之间，出入口结点到所有枢纽结点之间互联。④根据业务需要和电路情况，可在任意两个结点之间建立连接。

1.2.2 二级干线网：二级干线网由设置在省内的各结点组成，结点之间采用不完全的网状连接，二级干线网和一级干线网之间采用星状连接方式，二级干线网提供省内长途及出入省的DDN业务。

1.2.3 本地网：本地网是指城市范围内的网络，它可由多层次网络组成，其小容量的节点可以设置在室内，本地网采用不完全网状连接，与二级干线网采用星型连接。本地网为其用户提供本地和长途DDN业务。

1.3 DDN网络业务

DDN网络业务分为专用电路、帧中继和压缩话音/G3传真三类业务。DDN的主要业务是向用户提供中、高速率，高质量的点到点和点到多点数字专用电路（简称专用电路）；在专用电路的基础上，通过引入帧中继服务模块（FRM），提供永久性虚电路（PVC）连接方式的帧中继业务；通过在用户入网处引入话音服务模块（VSM）提供压缩话音/G3传真业务。在DDN上，帧中继业务和压缩话音/G3传真业务均可看作在专用电路业务基础上的增值业务。对压缩话音、G3传真业务可由网络增值，也可由用户增值。

2 DDN网络组建及关键技术

组建DDN网络必须有五部分，即本地传输系统、DDN网络节点、局间传输系统以及网络管理系统和网同步系统。其网络的结构图如图2所示：

图2 DDN网络组成结构示意图

2.1 本地传输系统

本地传输系统由用户设备、用户线和网络接入单元组成，通常把用户线和用户接入单元称为用户环路。其中用户设备可以是各种数据终端；用户线即一般的市话用户电缆或光缆；网络接入单元是用户终端和用户线之间的接口设备，完成数据信息的格式封装，线路信号的形成、发送与接收，定时于同步以及接口的各项控制功能，本地节点内有相应设备或接口电路负责完成与用户线路的接口、发送与接收线路信号以及节点信号的相互转换。

用户线路上的数据传输速率可以是2.4kbit/s、8kbit/s、9.6kbit/s、48kbit/s以及56kbit/s，但是在节点内都需要统一成64kbit/s的信号再进行下一步传输。

网络接入单元可以是：数据服务单元（DSU）、信道服务单元（CSU）以及数据电路终接设备（DCE）等。

2.2 DDN网络节点

DDN网络节点的基本功能是复用/交叉连接功能。复用的目的是多路信号共同占用一个物理传输介质，以提高传输有效性。典型的复用方式为时分复用（TDM），DDN采用的时分复用有PCM帧复用、超速率复用和子速率复用三种。

①PCM帧复用：是将32条64kbit/s的PCM信道合成为2Mbit/s的PCM基群速率（E1）。

②子速率复用：在DDN中数据传输速率小于64kbit/s时，称为子速率；各子速率复用到64kbit/s的信道上称为子速率复用。

③超速率复用：超速率复用是把N个64kbit/s合并在一起（其中N=1～31），使节点的业务适用范围扩大，此时的N×64kbit/s电路应安排在同一2.048Mbit/s信道上。

数字交叉连接系统（DCS）用于通信线路的交换、调度及管理，其目的是实现新到半永久连接或再连接。DCS采用单级时隙交换结构，没有中间交换环节，因而就不存在中间阻塞路径，使得它对任何数量的64kbit/s线路的交接不会阻塞。DCS可在极短的时间内对m×64kbit/s和2Mbit/s线路进行交换，并可对任一通道进行测试，提供终点对终点的最优连接，使通信网的规划及传输线路的使用效率更高。

我国DDN技术体制中将DDN节点分为2M节点、接入节点和用户节点三种类型。endprint

2M节点是DDN网络的骨干节点，执行网络业务的转换功能。主要提供2Mbit/s数字通道的接口和交叉连接、对N×64kbit/s电路进行复用和交叉连接以及帧中继业务的转换功能。

接入节点主要为DDN各类业务提供接入功能，主要有：①N×64kbit/s、2Mbit/s数字通道的接口；②N×64kbit/s（N=1～31）的复用；③小于64kbit/s子速率复用和交叉连接；④帧中继业务用户接入和本地帧中继功能；⑤压缩话音/G3传真用户入网。

用户节点主要为DDN用户入网提供接口并进行必要的协议转换功能。它包括小容量时分复用设备，局域网通过帧中继互联时使用的网桥或路由器等。

2.3 局间传输系统

局间传输是指节点N间的数字信道以及各节点通过与数字信道的各种连接方式组成的网络拓扑。

局间传输的数字信道通常是指数字传输系统中的基群信道（2Mbit/s）。

网络拓扑结构则是根据网络中各节点的信息流量流向，并考虑到网络的安全而组建的。

网络安全是指对网络中任一节点来说，一旦与它相邻的节点相连接的一条数字信道发生故障或其相邻节点发生故障时，该节点会自动启用与另一节点相连的数字信道迂回以保证原通信正常进行。

2.4 网络管理系统

网络管理系统由网路工作站和相应的网络管理软件组成，他是网络正常运转和发挥性能的必要条件，尤其在网络规模扩大时，其重要性更为突出。

DDN的网络管理应包括：用户接入管理、网络资源的调度、路由选择、网络状态的监控、网络故障的诊断、告警与处理、网络运行数据的收集与统计、计费信息的收集与报告等内容。

当网络的规模很大时，如建立的中国公用数字数据网（CHINADDN），网络管理都采用分级管理方式，在主干网上设立集中的网管控制中心（NMC），负责主干网上的电路组织和调度。主干网上还可设若干网管控制终端（NMT）。NMT能够与NMC交换网管控制信息，在授权范围内执行网管控制功能。各省内网可以设立各自集中的NMC，负责本省内网上的电路组织和调度，各省内网也可以设立若干NMT，这些NMT也应能与NMC交换网管控制信息，在授权范围内执行网管控制功能。

2.5 网同步系统

网同步系统的任务就是提供全网设备工作同步时钟，确保DDN全网设备的同步工作。DDN网同步方式是：国际间采用的准同步方式，在DDN国际间互联的数字电路上，其定时要求符合ITU-T G.811规定的适用于国际数字链路准同步操作基准时钟输出的定时要求；国内DDN节点之间采用符合我国对数字网的等级主从同步方式的规定；DDN节点的等级应与所放置的长途局或市话局的等级一致；DDN用户入网时，应首选网络提供的定时，与网络保持一致的速率。

准同步是指数字交换网络中各数字交换局在时钟上相互独立，毫无关联，而各数字交换局的时钟都具有极高的精度和稳定度，一般是铯原子钟。

主从同步是指网内设一时钟主局，配有高精度时钟，网内各局均受控于该主局，并且逐级下控，直到网络中的末端网元——终端局。

3 结论

DDN是在市场需求的推动下而产生的一种数据通信网络，相对于分组交换网的处理速度慢、网络时延大，有着高速、实时数据通信的优点。在不断的发展过程中融合其他的技术，把最初的单纯提供数据通信服务，扩大到支持多种业务网和增值网。

在组建DDN各级网络时，可以根据不同地方的网络规模和业务量等，调整网络的结构满足实际的需要。比如：把2M节点和接入节点就可以归并在一起，或者把接入节点和用户节点归并为一类节点等。

DDN网络组建时各级之间的网络结构连接，按照规定来连接才能够更好的发挥DDN的特点。DDN网络经过十几年的发展，DDN用户速率的不断提高，把2Mbit/s的节点机作DDN核心层设备已经不能满足用户的要求，因此需要提高各级DDN网络节点的接入速率，才能够满足用户不断增长的需求。

参考文献：

[1]姚楠.通信网[M].人民邮电出版社，2007.

[2]蒋占军.数据通信技术教程[M].机械工业出版社，2004.

[3]夏靖波，刘振霞.通信网理论与技术[M].西安电子科技大学出版社，2006.endprint