现代通信网络技术1.docx

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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

一．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。

二．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．信源：

产生信息。

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。

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。

⑤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。

⑥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。

③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：

①接续质量：

呼损、时延。

②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%

（2）用户线的误码率：

≤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：

≤10-6

（2）错秒率ESR：

≤8%

（3）严重差错秒率SESR：

≤0.2%（ESR≥1×10-3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≥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。

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/IECJTC1

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。

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。

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。