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1、第一章 通信网概述参见教材第一章参见教材第一章参见教材第一章参见教材第一章2022/3/29通信网基础2提纲n通信网与先修通信网与先修课程的关系程的关系n通信网的通信网的类型型n通信网的分代及演通信网的分代及演变n网网络体系体系结构构2022/3/29通信网基础3通信系统与通信网n通信系通信系统n点点点，含点，含发端机、信道、收端机端机、信道、收端机n全双工系全双工系统 n 用用户 n(n-1)n半双工系半双工系统 n 用用户 n(n-1)/2n单工系工系统n目目标：在有效性和可靠性之：在有效性和可靠性之间到达最佳平衡。到达最佳平衡。2022/3/29通信网基础4交换与通信网n交交换系系统n提
2、高提高传输效率，引入效率，引入转接、交接、交换设备 n从通信从通信资源的分配角度来看，源的分配角度来看，“交交换”就是按照某就是按照某种方式种方式动态地分配地分配传输线路的路的资源。源。 交换机2022/3/29通信网基础5各种网络结构n网状网网状网n星形网星形网n复合型网复合型网络n环形网形网n2022/3/29通信网基础6通信网的组成部件n通信系通信系统的部件是网的部件的部件是网的部件n交交换系系统是网的部件是网的部件n 硬件：硬件：终端，信道，路由、交端，信道，路由、交换设备n 软件：信令，件：信令，协议，标准准2022/3/29通信网基础7通信网要达到的目标n转接的任意性与快速性接的任
3、意性与快速性网的基本要求网的基本要求n可靠性：不可靠，常故障可靠性：不可靠，常故障不可用；不可用；绝对可靠可靠不存在不存在n信道的透明性：所有信息均可在网中信道的透明性：所有信息均可在网中传递，对用用户不不提太多的要求提太多的要求n质量的一致性：通信量的一致性：通信质量指量指标得有一致性指得有一致性指标n网的可网的可发展性（灵活性）：允展性（灵活性）：允许新用新用户，新，新业务入网入网及网及网间互互联n经济的合理性的合理性2022/3/29通信网基础8提纲n通信网与先修通信网与先修课程的关系程的关系n通信网的通信网的类型型n通信网的分代及演通信网的分代及演变n网网络体系体系结构构2022/3/
4、29通信网基础9通信网的类型n早期的公用通信网早期的公用通信网仅包括包括电话网和网和电报网，随网，随着通信技着通信技术的的发展，通信网的展，通信网的类型以及通信网型以及通信网向公众提供的通信向公众提供的通信业务的的类型不断增加，服型不断增加，服务质量不断提高。划分方法很多，很乱。量不断提高。划分方法很多，很乱。n通信通信业务划分：划分：电话网、数据网、有网、数据网、有线电视网网n通信范通信范围划分：公用网划分：公用网 、局部网、局部网、专用网用网n信号形式划分：模信号形式划分：模拟网、数字网、网、数字网、综合网合网n信道划分：有信道划分：有线网、无网、无线网、移网、移动网网2022/3/29通
5、信网基础10通信网的划分n根据网根据网络功能从水平方向划分：用功能从水平方向划分：用户驻地网地网CPN、接入网、接入网AN和核心网和核心网CN。2022/3/29通信网基础11通信网的划分n根据网根据网络功能从垂直方向划分：功能从垂直方向划分：业务网、网、传送送网和支撑网（网和支撑网（ITU-T 网网络分分层的概念）的概念）2022/3/29通信网基础12业务网，传送网和支撑网n业务网是指向公众提供网是指向公众提供电信信业务的网的网络，包括，包括固定固定电话网、移网、移动电话网、互网、互联网、网、IP电话网、网、数据通信网、智能网、窄数据通信网、智能网、窄带综合合业务数字网数字网（N-ISDN
6、）、）、宽带综合合业务数字网（数字网（B-ISDN）等。）等。n传送网是指数字信号送网是指数字信号传送网，包括骨干送网，包括骨干传送网送网和接入网。和接入网。n支撑网包括信令网、数字同步网和支撑网包括信令网、数字同步网和电信管理网。信管理网。 2022/3/29通信网基础132022/3/29通信网基础14三大业务网n电信部信部门：话音、数据音、数据n广广电部部门：同：同轴入入户（700M），但），但单向向n互互联网：网： n发展活展活跃n文字、数据、文字、数据、图像、像、话音音n问题：速度瓶：速度瓶颈，实时性差性差n 三网三网竞争：域名，争：域名，IP地址地址2022/3/29通信网基础15
7、提纲n通信网与先修通信网与先修课程的关系程的关系n通信网的通信网的类型型n通信网的分代及演通信网的分代及演变n网网络体系体系结构构2022/3/29通信网基础16通信网的分代及演变n按通信网的核心技按通信网的核心技术分代：分代：n第一代通信网的核心技第一代通信网的核心技术：模：模拟通信技通信技术。n第二代通信网的核心技第二代通信网的核心技术：基于：基于TDM电路交路交换的数的数字通信技字通信技术。n第三代通信网的核心技第三代通信网的核心技术：基于：基于IP的分的分组交交换的数的数字通信技字通信技术。2022/3/29通信网基础17第一代通信网 n以模以模拟通信技通信技术为核心技核心技术的通信网
8、的通信网，通信网中的全，通信网中的全部部设备都是采用模都是采用模拟通信技通信技术来来设计、制造的。、制造的。n这一代通信网的一代通信网的业务种种类简单(电话、电报)，业务的全的全程全网是模程全网是模拟信息的信息的处理。理。电信信业务是采用面向是采用面向连接接的工作方式，的工作方式，为每一每一对用用户连接提供的接提供的资源都是独占源都是独占的的(一个一个频段和一段和一组交交换触点触点)，从而可保，从而可保证电信信业务的的服服务质量。量。n推推动第一代向第二代第一代向第二代发展的展的动力，来自力，来自对提高提高业务质量的要求，特量的要求，特别是是对提高提高长途途电话质量的要求。量的要求。在技在技术
9、上，上，“纳奎斯特奎斯特”定理定理证明了可以从两倍于模明了可以从两倍于模拟频率的抽象中完全无失真地恢复原模率的抽象中完全无失真地恢复原模拟信号，奠定了数信号，奠定了数字通信的基字通信的基础。半。半导体技体技术的的发展使数字通信技展使数字通信技术的的应用成用成为可能，于是第二代通信网蓬勃可能，于是第二代通信网蓬勃发展起来。展起来。2022/3/29通信网基础18第二代通信网 n基于基于TDM电路交路交换数字通信技数字通信技术的通信网的通信网，通，通信网中的全部信网中的全部设备都是采用基于都是采用基于TDM电路交路交换的数字通信技的数字通信技术来来设计、制造的。第二代通信、制造的。第二代通信网中，
10、网中，终端端设备仍采用模仍采用模拟终端端n第二代通信网的第二代通信网的业务种种类简单(电话、电报、用、用户电报)，业务的全程全网除了用的全程全网除了用户环路外，全路外，全部采用基于部采用基于TDM的数字通信技的数字通信技术，业务是面向是面向连接的接的业务，每一，每一对用用户间的的连接接资源在通信源在通信的全的全过程中均是独占的程中均是独占的(一个或多个一个或多个时隙隙)，以，以保保证电信信业务的服的服务质量。量。2022/3/29通信网基础19第二代通信网n从第一代到第二代通信网，通信技从第一代到第二代通信网，通信技术由模由模拟通通信技信技术转向数字通信技向数字通信技术，发生了革命性的生了革命
11、性的变化，化，实现了更新了更新换代。由于第二代通信网的代。由于第二代通信网的业务(电话、电报)类型和型和业务的工作方式的工作方式(面向面向连接，接，资源独占源独占)都没有都没有发生生变化，特化，特别是用是用户环路与路与终端端设备没有没有发生改生改变(仍仍为模模拟工作方式工作方式)，因而，因而过渡渡进展得很展得很顺利，我国利，我国仅用数年就完用数年就完成了全部通信网的数字化工程，建成了第二代成了全部通信网的数字化工程，建成了第二代通信网。通信网。2022/3/29通信网基础20第三代通信网 （NGN）n基于基于IP的分的分组交交换通信网通信网，通信网中的全部，通信网中的全部设备都是都是用用IP分
12、分组的数字通信技的数字通信技术来来设计、制造的。、制造的。n第三代通信网中的所有第三代通信网中的所有设备均是用于均是用于产生、存生、存储、交、交换、传输数字化数字化电信信息，信信息，实现电信信息的通信信信息的通信设备。下一代通信网下一代通信网这个概念并不是个概念并不是现在才有的，而是在上在才有的，而是在上世世纪80年代末、年代末、90年代初就已年代初就已经提出来了。提出来了。电信信专家家为此作出了不屈不此作出了不屈不挠的努力，在摸索中不断前的努力，在摸索中不断前进。经过10余年的研究和余年的研究和实践，践，认识到基于到基于IP分分组的数字通的数字通信技信技术才是第三代通信网的核心技才是第三代通
13、信网的核心技术。2022/3/29通信网基础21现阶段网络特点n现阶段通信网段通信网处于二代到三代于二代到三代过渡末期，以基渡末期，以基于于IP的分的分组交交换的数字通信技的数字通信技术为主，尚有部主，尚有部分基于分基于TDM的的电路交路交换方式方式业务网网络，目，目标是是统一的多一的多业务承承载网网。n从从业务上看，它上看，它应支持支持语音、数据、音、数据、视频和多媒体和多媒体业务。n从网从网络层面上看，在垂直方向它面上看，在垂直方向它应包括包括业务层、传送送层等不同等不同层面，在水平方向它面，在水平方向它应覆盖核心网和覆盖核心网和边缘网。网。 2022/3/29通信网基础22nITU-T定
14、义的“NGN”实际是一把几乎可以覆盖所有通信网络领域的大伞。2022/3/29通信网基础23下一代传送网n传送网作送网作为传送送层面，面，为NGN业务提供承提供承载，根据根据业务对于于传送送层面的需求来提出面的需求来提出对传送网送网的要求。其主要特征有以下几个方面的要求。其主要特征有以下几个方面: （1）高速率、大容量）高速率、大容量 （2）多）多业务能力能力 （3）传送网的智能化送网的智能化2022/3/29通信网基础24下一代交换网n下一代交下一代交换网网 业务提供和呼叫控制分开；提供和呼叫控制分开； 呼叫控制和承呼叫控制和承载连接分开；接分开； 开放的接口，便于第三方提供开放的接口，便于
15、第三方提供业务。 2022/3/29通信网基础25下一代互联网n下一代互下一代互联网具有比当前的互网具有比当前的互联网更大、更快、更安网更大、更快、更安全、更及全、更及时和更方便的特征，和更方便的特征，IPv6技技术是是实现这些特些特征的主要技征的主要技术之一。之一。IPv6将地址空将地址空间从从IPv4的的32位改位改变为128位，并提高网位，并提高网络的可管理性、安全性、可移的可管理性、安全性、可移动性、性、QoS能力等。能力等。 拥有足有足够的的IP地址地址资源。源。 具有足具有足够宽的的带宽，传输速度达到速度达到2.5Gbit/s到到 10Gbit/s。 具有具有较好的安全性能。好的安
16、全性能。 拓拓宽了了业务的的应用范用范围 2022/3/29通信网基础26下一代移动网nUMTS的网的网络结构主要由构主要由3部分部分组成，即无成，即无线接接入网、入网、Iu接口和核心网接口和核心网。2022/3/29通信网基础27提纲n通信网与先修通信网与先修课程的关系程的关系n通信网的通信网的类型型n通信网的分代及演通信网的分代及演变n网网络体系体系结构构n协议nOSI参考模型参考模型nTCP/IP协议模型模型n通信网的分通信网的分层2022/3/29通信网基础28网络协议的概念n协议是用来描述是用来描述进程之程之间信息交信息交换过程的程的术语，是通信双方是通信双方为了了实现通信所通信所进行的行的约定或定或对话规则n协议由由语义、语法和定法和定时三部分三部分组成成n语义：规定通信双方彼此定通信双方彼此“讲什么什么”，即确定，即确定协议元素的元素的类型，如型，如规定通信双方要定通信双方要发出什么控制信号，出什么控制信号，执行的行的动作和返回的作和返回的应答答n语法：法： 规定通信双方彼此定通信双方彼此“如何如何讲”，即确定，即确定协议元素的格式，如数据和控制信息的格式元素的格式，如数
