1、现代通信网络技术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.基本概念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部分。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、
2、卫星等通信方式） 有线信道：信号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
3、一通信网的基本结构1按用户间的互连方式分：1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；2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：1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。2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 N- 1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。3复合型
4、网 由网型网和星型网复合而成。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。4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。1终端设备：是通信网最外围的设备。通信系统模型中的变
5、换器和反变换器。2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 WD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：1接续质量：呼损、时延。2
7、传输质量：可懂度、清晰度与逼真度。3稳定质量：系统的可靠性与可用性。2数字通信网络：1面向用户服务质量评价指标(1)呼叫接通率：来去呼叫接通率95%用户线的误码率：W 10-7(3)用户电路可用率：99.5%2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 W 0.2% (ES矗1X 10-3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)3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电路(3)网管系统可用率：A
8、99.99%(4)中继可用率：A99.99%(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。1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。2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。3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，通信网中以光纤通信、数字微波、卫星
9、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, Internet 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,分工协作,平等竞争在网络建设方
10、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。通信网的传送网考虑了多种业务
11、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，执行标准制定过程中的管理任务。JTC1总的工作范围是
12、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:1改善 IT 系统的性能和质量；2提供 IT 系统和信息的安全；3支持应用程序的可移植性；4保证 IT 产品和系统的互操作性；5统一工具和环境；6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门ITU T的情况ITU 是国际电信领域的标准
13、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)、一个 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 ternet工 程任务组(IETF)及In ternet研究任务组(
14、IRTF)负责。In ternet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”必须建立在统一标准的基础上 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，形成一个提供话音、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一传输媒体和统一的传输标准 (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
15、。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，逐步实现统一技术体制和统一标准，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
16、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环境中任何 事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。通信网络的安全与电磁兼容，既关系到企业的生存与发展，更关系到国 家的安危与生死存亡。我国在有关通信网络的安全与电磁兼容的标准化工作起步较晚，现在已 做的工作基本上是将IEC、ITU-T、ITU-R、CISPR以及IEEE等国际组织的标 准等效采用并转化为我国国家标准。作业：1基础通信网包括（）和（）2基础传输网由（ ）、（）和（）等提供的传输链路及其交叉连接设备构成。3基本业务网由 （）等构成。（列举四种）4通信网按照互连的方式可分为 （）和（）5通信网按照拓扑结构可分为 （）种形式，分别为（）（）6一个完整的通信网包括（）和（ ）7通信网的硬件一般由（）、（）、（ ）三部分构成。8我们所说的“三网合一” ，即指 （) 、 () 和（ ） 三网合一。9我们国家的长途网传统为（ ）级，目前为（）级。10请画出通信系统的模型，并简单描述其各部分的功能
