现代电信交换第01章通信网的基本概念.

北京化工大学信息科学与技术学院谢晓明制作通信网络技术第1章通信网络技术概论第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势通信系统基本模型•通信系统可以简单地概括为一个统一的模型，如图1-1所示。这一模型包括信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿等6个部分。图1-1电信系统模型通信网基本概念•简单通信网络如图1-2所示。交换点电路用户终端—图1-2简单通信网通信网的基本组成什么是通信网？由一定数量的节点和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信系统。通信网的结构现代通信网的分层结构水平描述：用户住地网、接入网和核心网垂直描述：各种信息应用与服务种类支持各种信息服务的业务提供手段与装备支持业务网的各种接入与传送手段和基础设施信息应用1.通信业务2.通信终端包括：模拟与数字视音频业务（如普通电话业务、智能网业务、IP电话业务、广播电视业务等）、数据通信业务（如网络商务、电子邮件）和多媒体通信业务（如分配型业务和交互型业务）等。三大功能：信息与传送信号的转换、信号与传输链路的匹配、信令的产生和识别。四类终端：音频通信终端技术、图形图像通信终端技术、视频通信终端技术、数据通信终端业务网1.什么叫业务网？2.业务网包括哪些网络？包括电话网、数据网、智能网、移动网、IP网等，分别提供不同业务。核心要素是交换设备。交换方式分为：电路交换和分组交换。向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。不同类型的节点设备形成不同类型的业务网。接入与传送网1.传输媒质2.传输系统3.传输节点设备4.接入设备有线传输媒质－电缆、光纤无线传输媒质－自由空间。频分复用、时分复用、码分复用ADM、DXC、OADM、OXC等ADSL、PON、无线接入设备等第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势通信网的基本结构•通信网按照互连的方式可分为直接互连网（完全互连网）和转接互连网（不完全互连网），如图1-3所示2315(a)直接互联网(完全互联网)(b)转接互联网(不完全互联网)46图1-3通信网的互连方式通信网的基本结构网形网星形网复合形网总线形网环形网树形网通信网的构成要素•一个完整的通信网包括硬件和软件。•通信网的硬件一般由终端设备、传输系统和转接交换系统等三部分电信设备构成，是构成通信网的物理实体。通信网的硬件设备终端设备传输链路交换设备用户与通信网之间的接口设备信息传输通道，连接网络节点的媒介。完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配，实现一个用户终端和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。核心要素通信网的软件为使全网合理协调地工作，还要有各种规定：•网络协议•信令方案•网络结构•路由方案•编号方案•资费制度•质量标准•……………第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势通信网的类型1．公用通信网与专用通信网2．专业网与综合业务网3．业务网与装备网4．长途网与本地网通信网的分类按业务种类分•电话网•电报网•传真网•广播电视网•数据通信网•多媒体通信网以电话网为例举例说明电话网的等级结构由五级过渡到三级本地网长途网国际网国际局一级交换中心DC1二级交换中心DC2端局汇接局Tm电话网的传输网数字电话网——PDH网（PlesiochronousDigitalHierarchy）PDH——准同步数字体系根据不同的需要和不同的传输介质的传输能力，要有不同话路数和不同速率的复接，形成一个系列，由低级向高级逐级复接。——也就是数字复接系列一次群二次群三次群PCM24路系列PCM30/32路系列——两大标准通信网的分类按所传输的信号形式分•数字网——传输交换的是数字信号•模拟网——传输交换的是模拟信号通信网的分类按服务范围分若按服务范围分，不同的业务网又有不同的分类方式，如电话网等通信网可分为本地网、长途网和国际网；而传输数据业务的计算机通信网则可分为局域网、城域网和广域网。通信网的分类按运营方式分•公用通信网——国家邮电部门组建•专用通信网——某个部门为本系统组建通信网的分类按所采用的传输媒介分•有线通信网——使用双绞线、同轴电缆、光纤等传输信号的通信网•无线通信网——使用无线电波等在空间传输信号的通信网通信网的质量要求一般通信网的质量要求•接通的任意性与快速性•信号传输的透明性与传输质量的一致性•网络的可靠性与经济合理性1、通信网的拓扑结构2、通信网的网络资源3、通信网的可靠性影响的主要因素通信网的质量要求通信网的质量要求接续质量传输质量稳定质量第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势国家信息基础结构•国家信息基础结构是国家基础设施，其信息网络由核心网、接入网和终端设备组成。它包含人们常说的电信网、计算机网和广播电视网。•国际网和国内网不同运营者的网络之间的关系•在国家批准的允许向公众提供业务（服务）的公用通信网络运营者的网络之间，以市场经济方式运作，分工协作，平等竞争。现有网络的关系1．通信网、广播电视网和计算机网的概念•通信网、广播电视网和计算机网是现行体制下按不同运营者划分的网络。2．三网之间的关系•各种通信网（电话网、分组网（X.25）和数字数据网（DDN））、广播电视网和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，但目前还受到技术上的限制。第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势支撑网技术现代通信网的构成•一个完整的现代通信网，除了有传递各种用户信息的业务网，还需要有若干支撑网，以使网络更好地运行。现代通信网的构成示意图如下图所示。业务网信令网管理网同步网业务网支撑网用户端接入网交换网传输网接入网用户端接入网、传输网和交换网的位置关系业务网•业务网也就是用户信息网，是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。•业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。支撑网•支撑网是使业务网正常运行，增强网络功能，提供全网服务质量以满足用户要求的网络。•在各个支撑网中传送相应的控制、监测信号。•支撑网包括信令网、同步网和管理网。支撑网——信令网功能：实现网络节点间(包括交换局、网络管理中心等)信令的传输和转接。组成：连接方式（信令点之间连接方式的不同）：信令点信令转接点信令链路直联信令网准直连信令网支撑网——信令网7号信令网的结构7号信令网分为无级信令网和分级信令网全部采用直联工作方式的直联信令网b.二级网LSTPHSTPLSTPLSTPLSTPc.三级网a.无级信令网SPSTP使用信令转接点的信令网支撑网——信令网信令网中的连接方式（信令转接点间的连接方式）网状连接方式A、B平面连接方式1、STP间的连接方式分区固定连接方式随机自由连接方式2、SP与STP间的连接方式图a图bSTPSTPSTPSTP图aSTPSTPSTPSTP图bA平面B平面支撑网——信令网分区固定连接方式STPSTPSPSPSPSPSTPSTPSPSPSPSPSTPSTP信令区2信令区1信令区3SPSPSPSP信令区2STPSTPSPSPSPSPSTPSTPSPSPSPSPSTPSTP信令区1信令区3SPSPSPSP支撑网——信令网随机自由连接方式7号信令网我国7号信令网采用三级信令网结构，由长途信令网和大、中城市本地信令网组成。HSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPA面B面LSTPLSTPLSTPLSTPSPSPSP大城市本地信令网支撑网——同步网•概念：在数字通信网中，传输链路和交换结点上流通和处理的都是数字信号的比特流，都具有特定的比特率，数字信号的处理与传输都是在诗中控制下进行的。•数字网的网同步就是使数字网中各数字设备内的时钟源相互同步。支撑网——同步网准同步方式互同步方式主从同步方式互不控制，简单，灵活，但价格昂贵互相影响，相互控制受控于主基本同步信息由主时钟节点、从时钟节点及传送基准时钟的链路组成直接主从同步方式等级主从同步方式分为实现网同步的方式我国数字同步网采用等级主从同步方式，划分为四级基准时钟二级二级三级三级三级三级四级四级四级四级第一级：数字网中最高质量的时钟，唯一主控时钟源第二级：具有保持功能的高稳定度时钟。第三极：具有保持功能的高稳定晶体时钟，频率稳定度可低于二级时钟。第四级：一般晶体时钟。支撑网——管理网电信管理网（TMN）概念：国际电信联盟（ITU）M.3010建议：提供一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间、操作系统与电信设备之间的互连。支撑网——管理网电信管理网（TMN）公用网和专用网TMN本身各种传输终端设备数字和模拟传输系统各种交换设备承载业务及电信业务PBX接入及用户终端ISDN用户终端相关的电信支撑网TMN可进行管理的比较典型的电信业务和电信设备有：支撑网——管理网TMN的功能一般功能：传送、存储、安全、恢复、处理及用户终端支持。应用功能：TMN为电信网及电信业务提供的一系列管理功能，主要划分为以下五种管理功能：•性能管理•故障管理•配置管理功能•计费管理功能•安全管理功能第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势国际网络标准化情况1．ISO/IECJTC1•ISO/IECJTC1（国际标准化组织/国际电工委员会第一联合技术委员会）是制定信息技术领域国际标准的机构。2．国际电信联盟及国际电联电信标准部门ITU-T的情况•国际电信联盟（ITU）是国际电信领域的标准化组织国际网络标准化情况3．Internet•Internet体系结构委员会（IAB）主要在策略上制定有关协议，而技术则由Internet工程任务组（IETF）及Internet研究任务组（IRTF）负责。Internet的标准规范重点在于协议的互操作性。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•三网融合主要是指通信网、广播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。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3．通信网络安全与电磁兼容（EMC）标准第1章通信网络技术概论1.1通信网基本概念1.2通信网基本结构及构成要素1.3通信网的类型与质量1.4各种网络之间的关系1.5支撑网技术1.6通信网络技术标准化1.7现代通信网的发展趋势现代通信网的发展趋势通信技术的当前状况1）移动通信己成为通信的主要方式2G（GSM、CDMA）；3G（WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)4G（TD-LTE、FDD-LTE；LTEAdvanced）2）IP网已成为多媒体（语音、文字、图像）通信的综合通信平台：IP电话、IPTV3）三网（电话网、计算机网、电视网）正走向融合4）无线接入正快速发展，与IP网结合进入移动IP新时代个人与家庭市场与营销学校与