现代通信网络技术

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1、现代通信网络技术(1)第1章通信网络概述1.1通信网基本概念学习要点：1. 掌握通信网的基本概念2. 了解通信系统基本模型3- 了解通信网模型1. 通信：指信息的传递和交换过程。2. 信息：是客观存在的，对接收者而言事先不知道的内容。3信号：是信息的载体或表现形式。如语音图像文字等。4.通信系统：完成信息传递所需的通信设备和线路的集合体。.通信系统基本模型包括有：信源变换器信道噪声源反变换器和信宿等六个1.2. 变换器：是把信源发出的信息变换成适合于在信道上传输的信号3. 信道：信号传输媒介。一般分为无线信道和有线信道。无线信道：信号在自由空间中传输（如短波微波卫星等通信方 式）有线信道：信号

2、约束在某种传输线上传输（如电缆光缆等）。4. 反变换器：把从信道上接收的信号变换成接收者可以接收的信息。5信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者。 6噪声源：不是人为实现的实体，但客观存在。三通信网基本概念 网络：由一系列节点和连接节点的传输链路组成 的组织或系统。通信网：实现两个或多个规定点之间信息传送和交换 的网络。节点：在通信网中指的是交换点，完成接续和信息交换任务。 传输链路：连接终端与交换点或交换节点之间的线路“信道。用户 终端信源和信宿，对电话机而言还包括了变换器和反变换器；最 简单的电话通信网如下：学习要点：1熟悉通信网的基本结构2掌握通信网的构成一通信网的基本结构1按用户间

3、的互连方式分： 直接互连网（完全互连网）所有用户之间都有链路直接连接， 任何两个用户都可以直接通信；转接互连网（不完全互连网） 设有一个转接中心，所有用户只与转接中心直接连通。2按照拓扑结构分有六种基本结构形式： 网型网 网内任何两个节点之间均有线路相连。如果有N个节点，则需要N （N-1） /2条传输链路。优点：冗余 度较大，稳定性较好； 缺点：传输链路多，线路利用率低，经济 性较差。 星型网 将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线 路相连。具有 N 个节点的星型网至少需要 N1 条传输链路。 缺点：中 心节点交换设备的交换能力和可靠性会影响网内的所有用户。 复合型网由网型网和星型网复合

4、而成。 根据网中业务量的需要，以星 型网为基础，在业务量较大的转接交换中心区间采用网型结构，可以 使整个网络比较经济且稳定性较好。总线型网 将所有节点都连接在一个公共传输通道总 线上。优点：传输链路少，增减节点比较方便； 缺点：稳定性较差，网络 范围也受到限制。 环型网 所有节点串联形成闭合环路。 特 点：结构简单，实现容易，稳定性比较高。 树型网 节点按层次 进行连接，信息交换主要在上、下节点之间进行。二通信网的构成要素一个完整的通信网包括它的硬件和软件。 1硬件：是构成通信网的物理实体。 由终端设备、传输系统和转接交 换系统构成。 终端设备：是通信网最外围的设备。 通信系统模型中的变换器和

5、反变换器。 传输系统：信息传递的通道。将用户终端设备与转接交换系统（节点）连接起来，形成网络。 转接交换系统：是通信网的核心。 完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。2软件：完成信息的传递和转接交换所必需的一整套协议、标准1.3通信网的类型与质量学习要点：1熟悉通信网的分类 2了解通信网的质量指标一通信网的类型1. 公用网与专用网按运营方式分 公众网：向全社会开放的通信网。 专用网：向机关、企业自建的仅供本部门内部使用的通信网。2. 专业网与综合业务网按业务类型分专业网：完成各种专门业务的 通信网，如：电话通信网、广播电视网、电 报通信网、数据通信网等。综合业务数字网即ISDN：能在一个

6、网内综合完成各种类型业务。3. 业务网传送网和支撑网按功能分业务网：向用户提供通信业务 的网络； 电话、数据、移动、智能 传送网：用来传送信息的网络，由 传输线路和传输设备组成。光纤微波卫星； PDH SDH WDM 等支撑网： 为业务网的传送网提供支撑的网络。 保证通信网络的正常 运行和 通信业务的正常提供。包括信令网同步网管理网等。4. 长途网与本地网按区域分本地网：在同一长途电话编号区范围内的通信网。 长途网：在不同 长途电话编号区的通信网。分国内长途网和国际长途网。 我国传统 长途网为四级结构，目前已过渡到二级结构。国际长途网为三级结构。二通信网的质量1模拟通信网络： 接续质量：呼损、

7、时延。传输质量：可懂度、清晰度与逼真度。 稳定质量：系统的可靠性与可用性。 2数字通信网络： 面向用户服务质量评价指标 呼叫接通率：来去呼叫接通率三95%(2) 用户线的误码率：W 10-7(3) 用户电路可用率：三99.5% 传输质量评价指标(1) 中继误码率：W 10-6(2) 错秒率 ESR：W 8%(3) 严重差错秒率SESR：W02%(ESR$1 X10-3的秒称为SESR)(4) 不可用秒率： UASR(5) 网络接续性能评价指标(包括网络时延、端到端的数据传输时间、帧 传输时延等) 网络安全可靠评价指标(1) 路由：网络节点应具有多路由功能(2) 备份：枢纽节点与重要用户应有备用

8、电路(3) 网管系统可用率：A$99.99%(4) 中继可用率：A$99.99%(5) 平均无故障时间： MTBF(6) 网络可用率：A= 99.99%1.4各种网络之间的关系学习要点1. 了解信息网络组成2了解各网络间的关系一国家信息基础结构信息网络是国家基础设施。由核心网、接入网和终端设备组成。包括： 通信网、计算机网和广播电视网。 通信网：是指利用有线或无线光或电系统进行文字声音数据 图像或其它任何性质的信息传送的网络。它包括传送网和业务网。 广播电视网：是一个向公众提供定时声像节目，以一点到多点方式传 送业务的网络。 计算机网：是将计算机外围设备数据库等互相连接起来的网络。 其中，通信

9、网中以光纤通信数字微波卫星通信等为主要技术手段组 建 的国家干线网 省内干线网和本地网，按照国际电联ITU的技术标准要求， 已经形成了一个具有国际水平的国家信息基础设施。 为计算机局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）, I nter net网以及广播电视 网提供了一个良 好的物理承载平台。二国际网和国内网国际网：一是指连接各国国内网的网络；二 是指跨国经营某种业务的网络。国内网：是一个国家内部的信息网络，与国际网是相对独立的实体，又 是国际网的一部分，彼此互连互通。我国正在加速建设国内的 Internet 网，统一国际出入口局。 三不同运营者网络之间的关系以市场经济方式运作，分

10、工协作，平等竞争在网络建设方面，避免重复，优化国家资源的利用，一些部门组建的专 用网络，要尽量利用公用通信网资源。已有的专用通信网资源也可以在国家 统一规划和合理资费下提供给公用通信网使用。积极采纳国际标准，符合统一的国内标准，便于实现互连互通，为用户 提 供方便，以最经济、最有效的方式向用户提供服务。在国家安全受到重大影响的情况下，所有网络要由国家统一调配。四现有网络的关系各种电信业务网、广播电视网、计算机网都以传送平台为基础，不同网 络经营者所拥有的传送平台原则上都可以相互利用，但在目前还受到技术上 的限制。各个运营者按自己业务特点建设的传送平台通过改造才能相互融 合，形成统一的传送平台。

11、通信网的传送网考虑了多种业务的需求，因此它的资源较易于提供给任 何一种业务网使用。广播电视网的传送网目前是一点到多点，且无交换，技术上不利于支持 双向（交互式）业务。计算机网的传送网有频带宽、距离短的特点，网络拓扑结构特殊（如总 线形），难以支持电信业务和广播电视业务。远程计算机网一般是利用电信 业务网来组网的。三网合一是发展方向1.5通信网络技术标准化学习要点：1了解国际网络标准化情况2了解国内面临的标准化问题 一国际网络标准化情况1.ISO/IEC JTC1 是制定信息技术领域国际标准的机构。下设 19 个分技 术委员会 (SC) 及 相关工作组。另外它还有四个管理机构，执行标准制定 过程

12、中的管理任务。JTC1总的工作范围是信息技术领域的标准化，SC工作范围分述如下:(1) SC6：系统间的远程通信和信息交换(2) SC21 :开放系统互连(OSI)数据管理和开放分布处理(3) SC25:信息技术设备的互连(4) SC26：微处理机系统(5) SC27:信息技术的安全技术JTC1的全球化目标主要是以下点： 改善 IT 系统的性能和质量； 提供 IT 系统和信息的安全； 支持应用程序的可移植性； 保证 IT 产品和系统的互操作性； 统一工具和环境； 定义用户友好的和以人类工程学设计的用户接口，以便考虑末端用 户 所需要的多文化途径。2. 国际电信联盟 ITU 及国际电联电信标准部

13、门 ITUT 的情况ITU 是国际电信领域的标准化组织， 代表各国政府的国家通信主管部 门， ITU 标准是各国邮电部门必须实现的。ITU的主要目的是保证各国网络的兼容性，以促进国际通信。其电信标 准现在由 ITU-T 制定， ITU-T 的情况简介如下：ITU-T 在电信标准化领域保持着主导地位。 共有 15 个研究组 (SG)个联合协调组(JCG)、一个部门间协调组(ICG)和一个电信标准顾问组 (TSAG)。3. Internet是国际性、非赢利的专业协会，对所有人开放。 Internet 协会及 Internet 体系结构委员会(IAB)主要在策略上制定有关协议，而在技术上则由In t

14、er net 工 程任务组(IETF)及In ter net研究任务组(IRTF)负责。I nter net的标准规范 重点 在于协议的互操作性。Internet 使用的网络体系结构标准是 TCP/IP， TCP/IP 是从异种机、 异 种网互连的角度设计的， 所以在本质上具有通用性， 易于允许新的协议 过渡。 不排斥其他协议，这为今后与 ISO/OSI 协调也打下了基础。 二国内面临的网络标准化问题1. 实现“三网融合”必须建立在统标准的基础上 三网融合主要是 指电话网、有线电视网和计算机网相互融合，形成个 提供话音、数据和 图像等业务的宽带综合业务网。特点：在物理层上要采用统传输媒体和统的

15、传输标准 (协议) ，以实现网 络 层上的互连互通；在应用层上可以实现相互渗透和交叉。 在技术上，三网融合必须具备 宽带传输信道、高速交换设备、完善的标 准协议等三个条件。2. 国家传输基干网要求标准化支撑实现互连、互通和互操作 国家传输 基干网是国家信息化网络的组成部分。国家要求发挥国家公用 通信网的主 导作用，充分利用现有各类通信网络资源，促进网络互联、互通和 互操作， 逐步实现统技术体制和统标准，建设具有自主权的国家传送基干 网。 当前，基本上等效采用 ITU 标准。3. 通信网络安全与电磁兼容(EMC)标准随着现代科学技术的发展， 电子、电气设备或由这些设备组成的网络、系统获得了越来越广泛的应用。 运行中的电子、电气设备大多伴随着电磁能 量的转换，高密度、宽频谱的 电磁信号充满整个人类生存的空间，构成了极 其复杂的电磁环境。电磁兼容：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该