现代通信网(郭娟)第一章-绪论
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第1章 第1讲现代通信网及其传输技术
（1）两级网的网路结构 两级网的网路结构如图1—7所示。
图1—7 两级网的网路结构
（2）网状网结构 网状网结构如图1—8所示
图1—8 网状网结构
1.1.3现代通信传输技术
信息需要在一定的物理媒质中传播，我们将这种物理 媒质称为传输媒质。
传输媒质是传递信 号的通道，提供两地之 间的传输通路。传输从 大的分类上来区分有两 种，一种是电磁信号在 自由空间中传输，这种 传输方式叫做无线传输； 另一种是电磁信号在某 种传输线上传输，这种 传输方式叫做有线传输。 现代通信传输方式可以 用右图概括。
（2）现代通信网的发展
现代通信网的未来发展趋势可概括为“六 化”，即通信技术数字化、通信业务综合化、 网络互通融合化、通信网络宽带化、网络管 理智能化和通信服务个人化。
1.1.2 本地电话网的构成
1.电话通信系统的基本组成 2.电话网的结构 3.本地电话网 4.本地电话网的网络结构
1.1.2本地电话网的构成 1.电话通信系统的基本构成
（2）我国现代电话网的三级结构
五级电话网采用多级汇接，转接次数多、呼损大、传 输质量低、可靠性差。现代电信网不但要传电话还要传数 据业务，传统的电话网已不能满足要求。由于长途交换机 容量增加，全国光缆干线建成，以及各省内本地网的扩大， 我国电信网近年来已将C1和C2、C3和C4合并成同级处理， 电话网已由原来的五级交换中心转化为三级交换中心，即 由原来的C1、C2两级长途交换中心变为一级省际交换中心 DC1，由原来的C3、C4两级交换中心组成一级汇接本地网 的长途交换中心DC2。
我国本地电话网有两种类型：
（1）特大城市、大城市本地电话网； （2）中、小城市及县本地电话网。
4.本地电话网的网络结构
现代通信网课程总结
第6章 宽带IP城域网
（5）传统以太网 （6）交换式以太网 （7）VLAN 6、路由器简介 （1）路由器的基本功能 （2）路由器的用途 （3）路由器的基本类型 二、宽带IP城域网 1、概念 2、分层结构
第6章 宽带IP城域网
三、宽带IP城域网的骨干传输技术 IP over ATM、IP over SDH、IP over DWDM、千兆以太网 四、宽带IP城域网接入技术 FTTX+LAN 五、IP地址规划 六、路由选择协议 1、路由选择算法分类 （1）静态路由选择算法（2）动态路由选择算法 2、因特网的路由选择协议 （1）内部网关协议 （2）外部网关协议
第8章 通信网的规划设计
四、中继传输网的规划与设计 SDH中继传输网设计举例 五、传输网络的生存性 基本概念 六、用户接入网的规划与设计 1、接入网的网络组织结构 2、接入网的两种主干光纤环形网络结构
第9章 软交换及下一代网络技术
一、软交换及软交换系统构成 1、软交换的概念 2、软交换的主要特点 3、软交换网络的总体框架 4、软交换系统的功能 5、软交换支持的常用协议 二、下一代网络技术 1、概念 2、特点 3、下一代网络的分层
第7章 电信支撑网
二、数字同步网 1、数字同步网的概念及实现网同步方式 （1）同步概念及数字同步必要性 （2）实现网同步方式 2、我国同步网的网络结构及组网原则 （1）组网方式及等级结构 （2）我国数字同步网的组网原则 （3）基准时钟信号的传送
第7章 电信支撑网
三、电信管理网 1、网络管理的含义 2、网管中心的构成
一、B-ISDN 1、B-ISDN的概念 2、B-ISDN对信息传递方式的要求 3、B-ISDN信息传递方式是ATM 二、ATM基本原理 1、ATM的概念 2、ATM的信元结构 3、ATM的虚连接 虚通路、虚通道、VP和VC交换 4.SDH速率的计算 5.ATM交换的基本原理
《现代通信网》课件01实时指导第1章
重点概念： 一、通信网的概念及构成要素
1、通信网的概念 P3 2、通信网的构成要素 P3 3、通信网的分类 P5 4、通信网的基本结构 P6
第1章 概述
重点概念： 二、对通信网的质量要求
1、对通信网的一般质量要求 P9 影响接通任意性与快速性的主要因素
第1章 概述
重点概念： 三、现代通信网的构成 P10
第1章 概述
主要内容： 通信网的基本概念 通信网的质量要求 现代通信网的构成 现代通信网的基础技术（选修） 现代通信网的发展趋势
第1章 概述
特点：
以概念为主，对通信பைடு நூலகம்做概要的介绍。
重点：
通信网的概念及构成要素； 通信网的分类； 通信网的基本结构及各种结构的特点及应 用； 现代通信网的构成。
第1章 概述
1、现代通信网的构成 2、业务网的构成 3、支撑网的构成
第1章 概述
重点概念： 四、现代通信网的发展趋势 P29
1.通信技术数字化 2.通信业务综合化 3.网络互通融合化 4.通信网络宽带化 5.网络控制智能化 6.通信服务个人化
第2章
1、通信网的概念 P3 2、通信网的构成要素 P3 3、通信网的分类 P5 4、通信网的基本结构 P6
第1章 概述
重点概念： 二、对通信网的质量要求
1、对通信网的一般质量要求 P9 影响接通任意性与快速性的主要因素
第1章 概述
重点概念： 三、现代通信网的构成 P10
第1章 概述
主要内容： 通信网的基本概念 通信网的质量要求 现代通信网的构成 现代通信网的基础技术（选修） 现代通信网的发展趋势
第1章 概述
特点：
以概念为主，对通信பைடு நூலகம்做概要的介绍。
重点：
通信网的概念及构成要素； 通信网的分类； 通信网的基本结构及各种结构的特点及应 用； 现代通信网的构成。
第1章 概述
1、现代通信网的构成 2、业务网的构成 3、支撑网的构成
第1章 概述
重点概念： 四、现代通信网的发展趋势 P29
1.通信技术数字化 2.通信业务综合化 3.网络互通融合化 4.通信网络宽带化 5.网络控制智能化 6.通信服务个人化
第2章
通信网络基础1-1讲义
2020/8/2
西安邮电学院通信工程系 郭娟
ADSL
例如： DMT full rate downstream (up to 8Mbps) DMT full rate upstream (up to 640Kbps) G.lite ADSL downstream (up to 1.5Mbps) G.lite ADSL upstream (up to 512Kbps)
在该网络中，以分组作为载体来运载 不同类型的业务。这些业务可以是话 音、图像、视频，也可以是电子邮件、 Web业务等等。 为了向用户提供不同的服务，除通信 网络本身以外，网络中还挂有不同类 型的服务器，如S1、S2、S3等。因 此在通信网中，通信的双方可以是人 与人、机器与机器、人与机器等，通 信的形式既可以是一个用户对一个用 户，也可以是一个用户对多个用户或 多个用户对多个用户。
2020/8/2
西安邮电学院通信工程系 郭娟
1.1 通信网络的基本构成
2020/8/2
西安邮电学院通信工程系 郭娟
通信网络的分类
用户活动的类型：移动、固定 业务的种类：电话、计算机数据、多媒体 传输媒介：有线、无线 技术体制：ATM交换体制、电路交换体制、分组 交换体制 应用领域：军用、民用/公用、专用 通信网络举例：固定电话网、移动通信网、ATM 网络、局域网、IP网络等。
第1章 通信网络概论 及数学基础
通信与信息工程学院
内容
1.1 通信网络的基本构成 1.2 协议体系及分层的概念 1.3 通信网络中的数学基础 1.4 通信网络的基本理论问题
2020/8/2
西安邮电学院通信工程系 郭娟
1.1 通信网络的基本构成
1.1.1 数据传输链路 1.1.2 数据传输网络 1.1.3 网络的互连
现代通信网_第1讲 概论
现代通信网 8
第1讲 现代通信网概论
1.2 通信网的体系结构
通信网的构成要素
传输系统 完成信号传输的媒介和设备 按照网络结构划分： • 用户环路：连接用户和节点或用户之间连接 • 干线：两个节点之间连接 按传输媒介划分： • 有线传输系统：信号沿金属线或光缆传输 • 无线传输系统：空中或水中传输
1.1 通信网的基本概念
通信网及其分类
按功能划分：业务网、信令网、同步网、管理网 按业务类型划分：电话网、电报网、传真网、电视 网、数据网、综合业务数字网等 按服务区域划分：本地网、长途网、国际网；局域 网、城域网、广域网 按服务对象划分：公用网和专用网 按传输的信号划分：数字网和模拟网 按通信终端的活动方式划分：固定网和移动网 按传输媒介划分： 有线网：双绞线、同轴电缆和光纤等 无线网：中/长/短波通信、微波通信网等
调制技术 频率变换 信道复用 提高抗干扰
现代通信网
16
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
脉冲编码调制技术(PCM) 抽样 fs≥2fm 量化：量化级数256 编码：8位
现代通信网
17
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
24
现代通信网
第1讲 现代通信网概论
现代通信网
25
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
“交换”的概念 相应终端设备之间传递信息
交换设备的基本功能 接口功能 互连功能 控制功能 信令功能
现代通信网 26
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
第1讲 现代通信网概论
1.2 通信网的体系结构
通信网的构成要素
传输系统 完成信号传输的媒介和设备 按照网络结构划分： • 用户环路：连接用户和节点或用户之间连接 • 干线：两个节点之间连接 按传输媒介划分： • 有线传输系统：信号沿金属线或光缆传输 • 无线传输系统：空中或水中传输
1.1 通信网的基本概念
通信网及其分类
按功能划分：业务网、信令网、同步网、管理网 按业务类型划分：电话网、电报网、传真网、电视 网、数据网、综合业务数字网等 按服务区域划分：本地网、长途网、国际网；局域 网、城域网、广域网 按服务对象划分：公用网和专用网 按传输的信号划分：数字网和模拟网 按通信终端的活动方式划分：固定网和移动网 按传输媒介划分： 有线网：双绞线、同轴电缆和光纤等 无线网：中/长/短波通信、微波通信网等
调制技术 频率变换 信道复用 提高抗干扰
现代通信网
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第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
脉冲编码调制技术(PCM) 抽样 fs≥2fm 量化：量化级数256 编码：8位
现代通信网
17
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
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现代通信网
第1讲 现代通信网概论
现代通信网
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第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
“交换”的概念 相应终端设备之间传递信息
交换设备的基本功能 接口功能 互连功能 控制功能 信令功能
现代通信网 26
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
现代通信网第一章
网络链路举例
SDH链路：SDH（同步数字系统）是在美国贝尔实验室提出的SONET（光同步数字网）的基础上制定的技术标准，它具有一套标准化的结构等级STM-N（N=1,4,16,64）,它们的传输速率分别为： STM-1 (155.520Mb/s); STM-4 (622.080Mb/s); STM-16 (2488.320Mb/s); STM-64 (9953.280Mb/s).
…
…
…
…
…
…
这样的协议无法实现！
通信协议的重要性
通信协议的重要性
没有一种通信协议能保证红军100%获胜
完善的通信协议应当保证通信的终端能高效地向用户提供所需服务
计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件可以将要做的工作进行如下的划分：与文件本身有关一些工作。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式。两个计算机将文件传送模块作为最高层 。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－与文件传送有关一些工作。传送方面的工作由下面的模块负责。
对会话的要求：可靠、及时、高效
分 组 交 换 网
分 组
交 换
将消息分为许多比较短的、格式化的数据块来传输；每个分组由若干比特数据构成；每个分组中包含一个分组头分组头指明该分组的目的节点及其他网络控制信息。
在每个网络节点中采用存储转发的工作方式将输入的分组送到选定的输出链路；按照一定的规律将输入分组送到选定的输出链路上的过程称为交换。
接入链路举例
ADSL 链路（宽带猫）
接入链路举例
局域网链路（以太网）
网口
接入链路举例
GPRS链路：高速上网，支持GPRS class 8；支持最高53.6Kbps的下载速度。双频支持：GSM双频（900MHz/1.8GHz） CDMA上网卡：数据传输速率最高达256Kbps，实际接入速度平均可达每秒233Kbps，网速是GPRS的3-4倍，拨号上网（56KB）的4倍，CDMA网络升级到3G之后，速度更可高达1.9Mbps。
SDH链路：SDH（同步数字系统）是在美国贝尔实验室提出的SONET（光同步数字网）的基础上制定的技术标准，它具有一套标准化的结构等级STM-N（N=1,4,16,64）,它们的传输速率分别为： STM-1 (155.520Mb/s); STM-4 (622.080Mb/s); STM-16 (2488.320Mb/s); STM-64 (9953.280Mb/s).
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这样的协议无法实现！
通信协议的重要性
通信协议的重要性
没有一种通信协议能保证红军100%获胜
完善的通信协议应当保证通信的终端能高效地向用户提供所需服务
计算机 1 向计算机 2 通过网络发送文件可以将要做的工作进行如下的划分：与文件本身有关一些工作。确信对方已做好接收和存储文件的准备。双方协调好一致的文件格式。两个计算机将文件传送模块作为最高层 。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－与文件传送有关一些工作。传送方面的工作由下面的模块负责。
对会话的要求：可靠、及时、高效
分 组 交 换 网
分 组
交 换
将消息分为许多比较短的、格式化的数据块来传输；每个分组由若干比特数据构成；每个分组中包含一个分组头分组头指明该分组的目的节点及其他网络控制信息。
在每个网络节点中采用存储转发的工作方式将输入的分组送到选定的输出链路；按照一定的规律将输入分组送到选定的输出链路上的过程称为交换。
接入链路举例
ADSL 链路（宽带猫）
接入链路举例
局域网链路（以太网）
网口
接入链路举例
GPRS链路：高速上网，支持GPRS class 8；支持最高53.6Kbps的下载速度。双频支持：GSM双频（900MHz/1.8GHz） CDMA上网卡：数据传输速率最高达256Kbps，实际接入速度平均可达每秒233Kbps，网速是GPRS的3-4倍，拨号上网（56KB）的4倍，CDMA网络升级到3G之后，速度更可高达1.9Mbps。
现代通信网概述 课后答案 杨武军 郭娟等
第一章1、构成现代通信网的要素有哪些？它们各自完成什么功能？它们之间相互通信通过什么机制实现？答：（1）从硬件结构来看：由终端节点、变换节点、业务节点、传输系统构成。
功能：完成接入交换网的控制、管理、运营和维护。
（2）从软件结构来看：它们有信令、协议、控制、管理、计费等。
功能：完成通信协议以及网络管理来实现相互间的协调通信。
（3）通过保持帧同步和位同步、遵守相同的传输体制。
2、在通信网中交换节点主要完成哪些功能？无连接网络中交换节点实现交换的方式与面向连接的网络中交换节点的实现方式有什么不同？分组交换型网络与电路交换型网络节点实现交换的方式有什么不同？答：（1）完成任意入线的信息到指定出线的交换功能（2）无连接型网络不用呼叫处理和记录连接状态，但是面向连接的网络需要。
（3）电路交换的交换节点直接在预先建立的连接上进行处理、时延小，分组交换以“存储—转发”方式工作，时延大。
3、现代通信网为什么要采用分层结构？画出对等层之间的通信过程？答：（1）降低网络设计的复杂度、方便异构网络间的相互连通、增强网络的可升级性、促进了竞争和设备制造商的分工。
（2）图略第二章1．简述几种主要传输介质的特点及应用场合.双绞线：便宜易安装，抗干扰能力差，复用度不高，带宽窄。
应用场合：电话用户线，局域网中。
同轴电缆：抗干扰强于双绞线，适合高频宽带传输，成本高，不易安装埋设。
应用场合：CATV，光纤同轴混合接入网。
光纤：大容量，体积小，重量轻，低衰减，抗干扰能力强，安全保密性好。
应用场合：接入网，局域网，城域网，广域网。
无线介质：1.无线电：长距离传输，能穿越建筑物，其传输特性与频率有关。
应用场合：公众无线广播，电视发射，无线专用网。
2.微波：在空间沿直线传输。
应用场合：卫星通信，陆地蜂窝，无线接入网，专用网络等.3.红外线：不能穿越同体，短距离，小范围内通信。
应用场合：家电产品，通信接口等。
2．SDH的帧结构由那几部分组成，各起什么作用？由段开销SDH，管理单元指针AU-PTR，STM净负荷组成。
现代通信技术概论-完整版
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第7章 微波通信和卫星通信 1577.1 微波通信 1577.1.1 微波通信的概念和特点 1597.1.2 数字微波通信系统 1617.1.3 微波站设备 1667.1.4 微波的传播特性与补偿技术 1727.1.5 数字微波通信技术的发展及应用 1737.2 卫星通信 1737.2.1 卫星通信的概念和特点 1747.2.2 卫星通信系统 1777.2.3 通信卫星 1807.2.4 地球站 1837.2.5 卫星通信的多址方式 1857.2.6 卫星通信的主要应用 1907.3 实做项目及教学情境 1907.3.1 数字卫星电视接收 1917.3.2 GPS导航定位 191小结 192思考题与练习题 193第8章 接入网 1948.1 接入网概述 1948.1.1 接入网的概念和特点 1978.1.2 接入网技术综述 2018.2 xDSL技术 2028.2.1 xDSL技术概述 2048.2.2 HDSL技术 2048.2.3 ADSL技术 2058.2.4 VDSL技术 2078.3 光接入网 2078.3.1 光接入网概述 2088.3.2 参考配置和应用类型 2108.3.3 PON技术 2148.4 HFC技术 2148.4.1 HFC网络结构 2168.4.2 双向通信
1456.4 SDH 1456.4.1 SDH的产生 1476.4.2 SDH的帧格式和速率 1486.4.3 SDH的基本网络单元
1496.5 WDM 1496.5.1 光波分复用的基本概念 1516.5.2 光波分复用的特点 1516.5.3 波分复用系统基本结构 1526.6 全光网络 1526.6.1 全光网的基本概念 1536.6.2 全光网的特点 1536.7 实做项目及教学情境 153小结 154思考题与练习题
《现代通信网B》教学大纲-郭娟-2014
《现代通信网B》课程教学大纲课程编码：TX102012课程名称：现代通信网B英文名称：Modern Communication Networks B适用专业：通信工程先修课程：通信原理学分：3总学时：48一、课程简介本课程是通信工程专业的必修专业课。
通过本课程的学习，学生应建立现代通信系统全程全网的概念，掌握现代通信系统的构成、关键技术及工作原理。
本课程的主要任务是：较全面地了解现代通信网的基本概念及构成，掌握现代通信网的工作原理、关键技术、体系结构、现状及发展趋势，包括电话通信网、分组通信网、Internet与TCP/IP、电信支撑网、接入网、下一代融合网络结构与业务等内容。
This course is a compulsory course of communication engineering specialty. Through learning of this course, students should establish the whole entire network concept of the modern communication system；master the structure, key technology and working principle of modern communication system. The main task of this course is: 1）students can comprehensive understanding the basic concept and composition of modern communication network；2）students can master the principle, key technology, system structure, present situation and developing trend of the communication system, including telephone communications network, packet switching network, the Internet and TCP/IP, telecom supporting network, access network, the next-generation converged network with business, etc.二、本课程与其它课程的联系先修课：通信原理三、课程内容及要求1.绪论(4学时)基本要求：理解通信网的基本概念、通信网的交换技术、通信网的体系结构及标准化组织通信网的服务质量，了解通信网发展的历史。
现代通信概论第一章
[例] 设英文字母 f 出现的概率为0.51，x 出现的概率 为0.034。试求 f 及 x 的信息量。
• 英文字母 f 出现的概率为 P( f ) 0.51
1 log 2 0.51 0.97bit P( f )
其信息量为 I f log 2
•
英文字母 x 出现的概率为 P( x) 0.034 其信息量为 I x log2 0.034 4.88bit
19
周期正弦信号
周期正弦信号u(t)=Asin(2πft+ψ)是一种频率单一、幅值固 定的模拟信号，三个参量A、f、ψ常被用作“携带”（载波） 消息。
f(t) A ψ O -A (a) 周期正弦信号 T sin(2πft+ψ) 2T t
20
周期脉冲信号
周期脉冲数字信号是一种幅度为A、周期为T、 宽度为τ的重复出现的矩形波。
• 频域分析也称为频谱分析，是指对信号在频率域内进行 分析。分析的结果是以频率为坐标的各种物理量的谱线 和曲线，可得到各种幅值谱、相位谱、功率谱和各种谱 密度等。
频率幅值 An
f0
2f0
3f0
4f0
f
频率成份
图 一个周期信号的频谱
18
1.2.2 信号的时域和频域特性
• 时域分析与频域分析是对信号的两个观察面。 • 时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系； • 频域分析是把信号变为以频率轴为坐标表示出来。 • 时域的表示较为形象与直观，频域分析则更为简练，剖析问题更为深 刻和方便。 • 信号分析的趋势是从时域向频域发展，但它们是互相联系，缺一不可， 相辅相成的。
• • 信号在传输过程中若输出端功率小于输入端功率，则称 信号受到了衰耗（减） 若输出端功率大于输入端功率，则称信号得到了增益
• 英文字母 f 出现的概率为 P( f ) 0.51
1 log 2 0.51 0.97bit P( f )
其信息量为 I f log 2
•
英文字母 x 出现的概率为 P( x) 0.034 其信息量为 I x log2 0.034 4.88bit
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周期正弦信号
周期正弦信号u(t)=Asin(2πft+ψ)是一种频率单一、幅值固 定的模拟信号，三个参量A、f、ψ常被用作“携带”（载波） 消息。
f(t) A ψ O -A (a) 周期正弦信号 T sin(2πft+ψ) 2T t
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周期脉冲信号
周期脉冲数字信号是一种幅度为A、周期为T、 宽度为τ的重复出现的矩形波。
• 频域分析也称为频谱分析，是指对信号在频率域内进行 分析。分析的结果是以频率为坐标的各种物理量的谱线 和曲线，可得到各种幅值谱、相位谱、功率谱和各种谱 密度等。
频率幅值 An
f0
2f0
3f0
4f0
f
频率成份
图 一个周期信号的频谱
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1.2.2 信号的时域和频域特性
• 时域分析与频域分析是对信号的两个观察面。 • 时域分析是以时间轴为坐标表示动态信号的关系； • 频域分析是把信号变为以频率轴为坐标表示出来。 • 时域的表示较为形象与直观，频域分析则更为简练，剖析问题更为深 刻和方便。 • 信号分析的趋势是从时域向频域发展，但它们是互相联系，缺一不可， 相辅相成的。
• • 信号在传输过程中若输出端功率小于输入端功率，则称 信号受到了衰耗（减） 若输出端功率大于输入端功率，则称信号得到了增益
现代通信网总结
控制存储器是由 RAM、锁存器、比较器和读写控制器组成，图 2.11 所示为具有 256 个存储单元的控制存储器，所以由 8 个二进制 数据码 A0～A7 分别表示 256 个单元地址。A0～A7 是定时脉冲。 S 型时分接线器是空间型接线器(space switch)，其功能是完成“空间交换”。即在一根入线中，可以选择任何一根出线与之连通。 S 型接线器的基本组成 S 型接线器由 m×n 交叉点矩阵和控制存储器组成。在每条入线 i 和出线 j 之间都有一个交叉点 Kij，当某个交叉点在控制存储器控制 下接通时，相应的入线即可与相应的出线相连，但必须建立在一定时隙的基础上。 S 型接线器的工作原理 根据控制存储器是控制输出线上交叉接点闭合还是控制输入线上交叉接点的闭合，可分为输出控制方式和输入控制方式两种。 输出控制方式
图 2.6 所示为 8×8 S 型时分接线器的组成方框图。 二、输入控制方式
输入控制方式的 S 型时分接线器，每条输入线上都配有一个控制存储器，控制该输入线与输出线的所有交叉接点。 4 多级时分交换网络 T-S-T 型时分交换网络
一、读-写方式的 T-S-T 网络 T-S-T 交换网络是由输入级 T 接线器（TA）和输出级 T 接线器（TB），中间接有 S 型时分接线器组成。
图 2.3 是 8 端脉码输入的 T 接线器方框图，由复用器、话音存储器（SM）、控制存储器（CM）和分路器所组成。 一、复用器
复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用 半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。 二、分路器
由于输入 T 级和输出 T 级采用了不同的控制方式，故它们的存储器可以合用。 二、S-S-T-S-S 网络
图 2.6 所示为 8×8 S 型时分接线器的组成方框图。 二、输入控制方式
输入控制方式的 S 型时分接线器，每条输入线上都配有一个控制存储器，控制该输入线与输出线的所有交叉接点。 4 多级时分交换网络 T-S-T 型时分交换网络
一、读-写方式的 T-S-T 网络 T-S-T 交换网络是由输入级 T 接线器（TA）和输出级 T 接线器（TB），中间接有 S 型时分接线器组成。
图 2.3 是 8 端脉码输入的 T 接线器方框图，由复用器、话音存储器（SM）、控制存储器（CM）和分路器所组成。 一、复用器
复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用 半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。 二、分路器
由于输入 T 级和输出 T 级采用了不同的控制方式，故它们的存储器可以合用。 二、S-S-T-S-S 网络
现代通信网概论(1-8)完整1
3．网络管理的标准化
在选用通信网络设备时，应考 虑它具有开放性，设备可以和其它 设备兼容，并与其他用户连通。
2．第二阶段
现代通信网发展的第二阶段是在20世 纪50～70年代。晶体管、半导体集成电路 和计算机等技术的发展，为通信网的发展 起到了关键作用。 3．第三阶段 现代通信网发展的第三阶段大致在20 世纪的70～80年代。1970年一根涂有二氧 化硅的光导纤维的传输损耗达到了 20dB/km，而1959年激光的发明导致光通 信技术的起步。
四、反变换器
反变换器的工作过程是变换器的 逆工作过程。
五、信宿
信宿是信息传输的终点，也就是
信息的接收者。
六、噪声源
噪声源并不是人为实现的实体，但在 实际通信过程中又是实际存在的。 通信的基本形式是在信源和信宿之间建立 一个传输（包括信息转移）信息的通 道，即传输信道。
1.2 现代通信网的分类
（1）大量低延时数据业务应用（诸如 Web浏览、LAN）需要高带宽。 （2）本身带宽窄，但通信量极大的业 务应用（诸如电话、E-mail）也需要很高 的网络带宽。 （3）固有的宽带应用（诸如图像、文 件备用）更需要高带宽。
从核心网看，这几年SDH已成燎 原之势，全世界已敷设了大约80万个 独立网，其速率已高达10Gbit/s。 从长远看，仅有波分复用链路而 不消除节点“电瓶颈”是无法真正实 现通信网络容量宽带化的。
2．网络管理智能化
现代通信网已经发展到使网络的维护 和操作相当复杂的程度。本地中心受控于 远地的监控中心，维护工作需要预先安排。 网络维护对操作人员提出了更高的要求： 要会使用多种设备或网络实体；能够在隔 离故障的同时协调多种资源的运作状态； 拷贝大量的网络管理数据；识别各种事件 的优先级，并快速反应；与其他操作员或 维护机构协作等。
现代通信网(郭娟)习题答案
单性和开放性。TCP/IP 的主要贡献在于明确了异构网络之间应基于网络层实现互连的思想。 11．请各举出一个例子，说明工作在 OSI 七层协议第一层的设备有什么，第二层的设备有什 么。
第一层设备如 HUB，第二层设备如以太交换机。
12．OSI 的七层模型中，数据链路层和网络层的功能分别是什么？其对应的数据格式分别是 怎样的？这两层的功能和数据格式之间有什么关系？
4．对交换技术的分类主要依据哪些因素？并以电路交换方式为例进行分析。 交换技术的分类可根据：资源复用方式采用静态复用还是动态复用？是否建立连接？
是否进行资源预留？来进行定义和分类。电路交换 CS(Circuit Switching)采用静态复用、 面向连接、不进行资源预留的方式，通过的方式进行比特流的传送。
2．从功能上看，现代通信网分为哪几部分？它们之间的关系是怎样的？它们之间的相互协 调通信通过什么机制来实现？
从功能的角度看，一个完整的现代通信网分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支 撑网。业务网是直接面向用户，给用户提供通信业务的网络，而传送网、支撑网则是为业务 网服务的，业务网可以看作传送网和支撑网的用户。
7．现代通信网为什么要采用分层结构？第 N 层协议实体包含几部分内容？画出对等层之间 的通信过程。
现代通信网采用分层体系结构的主要原因： 1) 可以降低网络设计的复杂度。网络功能越来越复杂，在单一模块中实现全部功能过 于复杂，也不可能。每一层在其下面一层提供的功能之上构建，则简化了系统设计。 2) 方便异构网络设备间的互连互通。用户可以根据自己的需要决定采用哪个层次的设 备实现相应层次的互连。 3) 增强了网络的可升级性。层次之间的独立性和良好的接口设计，使得下层设施的更 新升级不会对上层业务产生影响，提高了整个网络的稳定性和灵活性。 4) 促进了竞争和设备制造商的分工。分层思想的精髓要开放，任何制造商的产品只要 遵循接口标准设计，就可以在网上运行，这打破了以往专用设备的易于形成垄断性的缺点。 另外，制造商可以分工制造不同层次的设备。 第 N 层通信协议主要包含以下内容：1) 语法：定义协议的数据格式，即用户数据与控 制信息的结构和格式；2) 语义：进行协调和错误处理的控制信息，即需要发出的控制信息， 以及完成的动作与做出的响应；3) 时序：包括同步和顺序控制，即详细说明事件进行的顺 序。 对等层间通信过程：
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R2
R3
静态复用
时隙
1帧
每个“对话”分配一个“时隙”，固定的时隙数组成 一“帧”。
帧中时隙的相对位置确定数据属于哪一个“对话”。
发送方和接收方之间需要保持“同步”。
统计复用
来自一个“对话”的数据可以在任何时间传送， 没有时隙的限制。 按需分配
统计复用
终端A b a 复 终端B 2 1 用 器 终端C y x b y 空闲 2 1 标记 x a
电路建立
主机1和2之间的 传播时延
数据传输
DATA
电路释放
无连接：一个阶段
主机1 交换机1 交换机2 主机2
分组1的传输时延
Packet 1 Packet 2
主机1和节点1之 间的传播时延
Packet 1
分组1在节点2 的处理时延
Packet 3
Packet 2
Packet 3
Packet 1 Packet 2
ISP Backbone Network
S L C
RAS ISP Backbone Network
DSLAM
Metropolita n Network
WiFi
ISP Backbone Network
BTS
GPRS Networ k
GGSN
1.1.2 通信网的定义和构成
定义： 通信网是由一定数量的节点
面向连接和无连接
面向连接
三个阶段
连接建立 数据传输 连接释放
适用于大批量、可靠的数据传输业务，网络控制机制复杂 建立阶段选路 不需建立连接，可以直接通信 适用于突发性强、数据量少的数据传输业务 每个分组选路
无连接
面向连接：三个阶段
交换节点1
交换节点2 在节点1的处理时延 主机1和节点1之 间的传播时延
分组交换 PS
虚电路VC 数据报DG
1.2.2 电路交换(Circuit Switching)
面向连接 静态复用 完全预留 例 子 ： 电 话 网 （ 固 定 和 移 动 2G/2.5G 、 DDN、N-ISDN）
电路交换的主要特点
在连接建立阶段，为用户静态地分配通信所需的全部 网络资源。 在通信期间，资源将始终保持为该连接专用。 在数据传输阶段，交换节点只是简单将用户信息在预 先建立的连接上进行转发，节点处理时延可忽略不计， 效率极高。 很适合实时性要求高的通信业务。 主要缺点是信道资源的利用率低。
(b)
(c)
(d)
(e)
通信网的拓扑结构
通信网的业务
10kb/s 100kb/s 1Mb/s 10Mb/s 100Mb/s 1Gb/s 语音业务、CD 音频 音视频会议/VOD 高速传真 图像业务 数据业务 可视图文 远程CAD 高清晰图像 大批量文件传输 电视
音频业务 视频业务
电话
通信网的服务质量
现代通信网
Modern Communication Networks
第一章
绪
论
1.1 通信网的基本概念
1.2 通信网的交换技术 1.3 通信网的体系结构及标准化组织
1.4 通信网的发展
1.1.1 从点到点通信到交换式通信网
点到点的通信-通信网的特例
给定传输信道，如何进行有效的传输？
源系统 信源 发送器 信道
机制等，其中交换节点设备是构成业务网的核
心要素。
主要业务网的类型
最初的业务网是为某种业务独立设计的
业务网 传统电话网 IP电话网 移动通信网PLMN 分组交换网(X.25) 帧中继网FR 数字数据网DDN 以太网 Internet ATM网络 基本业务 电话业务 电话业务 移动话音、数据 低速数据业务(≤64 kb/s) 局域网互连(≥2 Mb/s) 数据专线业务 本地高速数据(≥10 Mb/s) 综合业务 综合业务 交换节点设备 数字程控交换机 软交换机、媒体网关 移动交换机 分组交换机 帧中继交换机 DXC和复用设备 网桥、交换机 路由器、服务器 ATM交换机 交换技术 电路交换 分组交换 电路/分组交换 分组交换 帧交换 电路交换 分组交换 分组交换 信元交换
通信网的构成
垂直划分：从功能的角度，相互依存
业务网
支撑网 管理网
水平划分：从地域的角度，不同范围
用户驻地网 接入网 核心网
垂直划分
电话网 广电网 Internet WLAN 移动网 支撑网 信令网 同步网 传送网 SDH/PTN 管理网 光传送网
业务网
1) 业务网
业务网负责向用户提供各种通信业务。如基 本话音、数据、多媒体、租用线、VPN等。 构成一个业务网的主要技术要素：网络拓扑结 构、交换节点技术、编号计划、信令技术、路 由选择、业务类型、计费方式、服务性能保证
用户驻地网 CPN
接入网AN
核心网 CN
接入网 AN
用户驻地网 CPN
信令网
同步网
管理网
用户驻地网 CPN1
接入网 AN1
核心网 CN1 网关
核心网 CN2
接入网 AN2
用户驻地网 CPN2
信令网
同步网
管理网
水平划分举例
用户驻地网 CPN 接入网AN 核心网CN 网关
S L C
交换机
S L C
关口局交 换机
VLR
AuC
EIR
HLR
BTS MSC BSC BTS GMSC
通信网的类型
电话通信网
按业务
移动通信网 数据通信网 广播电视网 综合业务网
按交换技术
电路交换网络 分组交换网络
通信网
按信号形式
模拟通信网 数字通信网
按服务范围
广域网 城域网 局域网
按运营方式
公用通信网 专用通信网
通信网的拓扑结构
(a)
交换节点
传输系统
注意*：
网络举例：PSTN/IN 和 GSM
CPE Access Edge Core
SCP
S L C
Gateway
SDP
S L C
Transit
SSP
SCP VLR AuC SDP
EIR
HLR
BTS BSC BTS
MSC
ATM
GMSC
网络举例：互联网
Campu s Networ k Metro Network
主要缺点
分组在网络上传输时，需要携带全局有效的网络地址。 在每一个交换节点，都要经历一次存储、选路、排队等待线
路空闲，再被转发的过程，因而传输时延大。
数据报不适用于大数据量、实时性要求高的业务。
例子: IP网，SS7网
2）虚电路方式(Virtual Circuit)
分组交换和电路交换的结合
Packet 3
面向连接：建立时选路
3 2 3 3 2 1 1 2 1 3 2
1 3 2 1
无连接：每个分组选路
2 2 3 2 1 1 1 2 1 2 1 3
3
3
3
CO vs. CL
面向连接：适用于大批量可靠的数据传输业务，
但网络控制机制复杂。
电话网，ATM等
无连接方式：控制机制简单，适用于实时，突 发性强、小批量的数据传输业务。
用户信息（message）
分组头
净荷
分组头
净荷
分组头
净荷
分组头
净荷
分组头
净荷 净荷
分组交换
分组交换网
应用报文 应用报文
用户数据 控制字段
交换节点 输入链路 Memory 输出链路
1）数据报（Datagram）
无连接
统计复用
无预留
数据报优缺点
主要优点
协议简单，无需建立连接，无需为每次通信预留带宽资源， 带宽利用率高。 抵抗网络故障的能力很强。 特别适合于突发性强，数据量小的通信业务。
MT T R U MT BF MT T R
第1 章
绪
论
1.1 通信网的基本概念
1.2 通信网的交换技术 1.3 通信网的体系结构及标准化组织
1.4 通信网的发展
通信网的交换技术
交换设备是通信网中最核心的设备，通信网可以按照节点交换信息的 方式来分类。
交换技术
电路交换
（电话网，2G/2.5G等Modem 服务器
任意点之间如何通信？
网状网结构（个个相连网）
节点大量增加时，
N ( N 1) L 2
交换式网络
共享连接
交换机
交换机
大量的用户通过交换节点连到骨干通信网上，节点间用少量的中继线 路以共享的方式为大量用户服务，大大降低了骨干网的建设成本。 交换节点的引入也增加了网络扩容的方便性，便于网络的控制与管理。
(包括终端节点、交换节点)和连接这些
节点的传输系统有机地组织在一起的， 按约定的信令或协议完成任意用户间
信息交换的通信体系。
通信网的构成要素
硬件：通信网由终端节点、交换节点、业务节 点和传输系统构成，它们完成通信网的基本功 能：接入、交换和传输。
软件：包括信令、协议、控制、管理、计费等，
它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维 护，实现通信网的智能化。
通信网的基本构成要素
终端节点
信息的源点和终点，用户和网络的接口设备 电话机、计算机、传真机、视频终端、手机等 通信网的核心设备，负责集中、转发终端节点所产生的用户信息 电路交换机、分组交换机、软交换机、ATM交换机、路由器 为信息的传输提供传输通道，包括传输链路和传输设备 终端节点、交换节点、传输系统之所以称为通信网的三要素 基本构成，必要但不充分条件