通信导论第5章-通信网

第五章通信网华北电力大学通信技术研究所NCEPU2第五章：通信网5.1通信网的基本概念5.2电话网5.3支撑网5.4智能网NCEPU35.1通信网的基本概念通信网概念由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个和多个规定点之间信息传输的通信体系。组成要素硬件：终端设备、交换设备、传输链路软件：信令、通信协议和标准NCEPU4通信网的基本质量要求接通的任意性与快速性：任两用户之间可快速接通；信号传输的透明性与传输质量的一致性：规定业务范围的信息都可传输，对用户不提太多要求，任意两用户间任意距离的通信质量都应相同；网路的可靠性与经济合理性：故障少（绝对可靠不存在，平均无故障时间满足要求）；网络的发展性：允许新用户新业务入网，网际互联。NCEPU5交换设备终端设备传输设备通信网的组成NCEPU6通信网分层结构水平分层（从实际物理连接分）：垂直分层（从功能分）：用户驻地网接入网核心网信息应用业务网接入与传送网支撑网NCEPU7通信网的垂直分层骨干传送网接入网传送网应用层SN1业务网1SNn业务网n……业务网支撑网NCEPU8通信网的分层结构（二）传输网交换网接入网用户本地网通信业务(用户终端)传输媒体支撑网智能网NCEPU9通信网的分层结构（三）模拟/数字专线Leasedline电话Telephone传真FAX数据Data图像/多媒体Video/Multimedia电子商务E-commerce业务Services数字数据网DDN电话网PSTN综合业务数字网N-ISDN因特网INTERNET分组交换网PSDN幀中继网FRN宽带交换网B-ISDN(ATM)电路交换circuitswitching数据报Datagram虚电路Virtualcircuit分组交换Packetswitching模拟Analog/频分复用FDM时分复用和数字交叉连接TDM/DXC数字Digital/准同步和同步数字系列PDH/SDH电缆Cables光缆Optic微波Microwave卫星Satellite其它媒体Media传输信道Transmissionchannel交换技术Switchingtechnology网络NetworksNCEPU105.2电话通信网对组建电话网的要求:保证网内每个用户都能任意呼叫网内的其它用户保证满意的服务质量能不断适应通信新业务和通信新技术的发展投资和维护费用尽可能低NCEPU11星形网：节省线路，但可靠性差环形网：较少用网状网：可靠性高，但线路投资也高树形网：网络分级使用复合式：上述几种结构的混合形式电话通信网的拓扑结构NCEPU12交换机终端设备传输线路电话通信网的组成电话网的组成：用户终端（用户话机）+交换机+传输线路NCEPU13电话通信网的层次结构长途电话网本地电话网接入网电话通信网NCEPU14我国电话网的等级结构我国电话网采用等级结构，分为5级（C1、C2、C3、C4、C5），它是由本地网和长途网构成的。交换功能主要分：终端话务功能、转接话务功能C4：长途终端局，是连接本地端局的长途交换中心。C3、C2、C1：长途转接局，疏通所辖区域内的转接话务。NCEPU15C1C2C3C4C5长途网本地网我国电话网的结构示意图NCEPU165.3支撑网时钟同步网信令网电信管理网TMNNCEPU175.3.1时钟同步网NCEPU18时钟同步的概念概念:-通信信号之间频率相同、相位上保持某种严格的特定关系的情形。;-为实现链路之间和链路与交换节点之间的连接，最重要的是使它们协调工作;协调最首要的就是：相互连接和设备所处理的信号都应具有相同的时钟频率。帧同步:-除了传输链路和节点设备的时钟源的比特率应一致（比特同步）外，还要求在传输和交换过程中保持帧同步;NCEPU19时钟不同步的原因网络节点时钟之间的频差；传输系统受工作环境的影响而引起:-环境温度的变化;-传输同步信息的链路发性暂时的扰动；-失去定时控制而产生的失步-……NCEPU20同步的方式准同步主从同步-直接主从同步;-等级主从同步；互同步外部基准频率同步主基准钟或同步节点时钟从钟直接主从同步一级基准钟二级基准钟三级基准钟等级主从同步NCEPU21时钟源基准时钟源-铯原子钟-铷原子钟-全球定位系统-GPS受控时钟源-输出时钟信号频率和相位都被锁定在更高等级的时钟信号上。如主从同步数字网中的从节点的时钟都是受控时钟。NCEPU22我国同步网的等级结构类型长途网本地网基准时钟第一级第二级第三级第四级A类B类一级和二级长途交换中心，国际局的局内综合定时供给设备时钟和交换设备时钟。三级和四级长途交换中心的局内综合定时供给设备时钟和交换设备时钟。在大城市内有多个长途交换中心时，应按它们在网内的等级相应地设置时钟。汇接局时钟和端局的局内综合定时供给设备时钟和交换设备时钟。远端模块、数字用户交换设备、数字终端设备时钟。NCEPU235.3.2信令网端局A端局B应答复原启动拆线复原用户信令用户信令局间信令呼叫复原拨号音拨号准备好启动送出电话号码应答振铃回铃音或忙音摘机监听挂机监听通话摘机挂机通话通话tttt10s3minNCEPU24信令的基本类型按信令的作用区域分:-用户线信令:在话机与交换机之间的用户线上传递的信令;-局间信令:在交换机与交换机之间的中继线上传递的信令;按信令的功能分:-监视信令反映用户线或中继线上的状态变化;-选择信令由主叫用户发出的被叫用户号码;-维护管理信令保证通信网能被有效地使用,接续能可靠地进行;按信令技术分:-随路信令信令和话音在同一条通路上传递;-共路信令信令与话音分离,将一群话路所需要的各种业务信令都汇集到专用的数据链路上传送;-随路信令或共路信令是针对局间信令而言的。NCEPU25局间信令1.随路信令中国No.1信令传统的随路信令方式是将信令信息和同它相关的话音信息在同一电路(信道)中传送；2.共路信令中国No.7信令公共信道信令(CCS)是利用与话音分开的专门信令链路传送信令。通信网中的业务网和信令网形成独立的两个网络。NCEPU26F15F0F1F2........F2F1F0F15帧同步话路话路话路信令话路话路00001A211abcdabcdabcdabcdabcdabcd1001101111A1111111复帧(2ms)=16帧................TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS31帧同步码帧失步对告复帧同步码复帧失步对告1帧偶数奇数F0第1路信令第16路信令第2路信令第17路信令第15路信令第30路信令.........A11:失步0:同步A21:失步0:同步PCM30/32路帧结构1帧=0.125ms,32个时隙,256比特F1F2F15随路信令的例子NCEPU27NO.7信令的优点信令传送的速度快具有提供大量信令的潜力统一了信令系统信令系统与话音通路分开信令设备经济合理NCEPU285.3.3管理网操作系统操作系统操作系统数据通信网工作站交换机传输系统交换机传输系统交换机电信网电信管理网TMNNCEPU29电信管理网主要完成的功能实时告警监控功能（链路、链路组、路由、交换机的处理机及传输告警，链路利用率，链路负荷统计，链路、链路组、路由组服务状态统计）；集中操作维护功能；网络配置管理（链路、局名及网络配置）；故障查询与统计功能（链路、链路组、路由组及设备本身告警）。NCEPU305.4智能网IN概念：在原有网络基础上，为快速、方便、经济灵活地生成和实现各种电信新业务而建立的附加网络结构。智能网的特点：有效地利用现有网络资源；业务控制与交换机分离；网络功能模块化；实现了标准通信；灵活地把网络功能分配在不同的网络节点上；可多方参与业务生成；标准的兼容性；业务的提供与网络发展无关；业务直接提供给用户。NCEPU31智能网支持的业务缩位拨号；记账卡呼叫；自动可选计费；呼叫分配；呼叫转移；呼叫重选路由分配；遇忙回叫；会议电话；信用卡呼叫；目的地呼叫路由寻找；呼叫跟踪；免费电话；恶意呼叫追查；大众呼叫；呼出限制；附加计费；保密筛选；遇忙/无应答时可选呼叫转移；分离计费；电话选举；呼入筛选；全球接入号；全球个人通信；用户定义的路由寻找；虚拟专网VPN。