电路交换-第一章 概论

1）用户信息的处理 用户信息的发送和接收，并将信息转换成适合传输的信 号以及相应的反变换。 2）信令信息的处理 产生和识别连接建立、业务管理等控制信息。
1.1.2 通信网的定义与构成
▪ 交换节点（ Switching Node ）
通信网的核心设备，负责集中、转发用户终端信息，但 并不产生和使用这些信息。主要功能：
（四）通信网的结构
▪ 传送网（Transmission Networks）
▪独立于业务网，负责为业务网分配电路，提供信息透明 传输通道，此外还包含相应的管理功能，如电路调度、网 络监视、故障切换等。 ▪构成要素：传输介质、复用体制、传输节点等。 ▪传送网节点：TM、ADM、DXC ，其中ADM和DXC是 构成传送网的核心节点。
发送端
噪声源
接收端
消
电信号
电信号
消
息 终端
传输媒介
终端 息
1.1 通信网概述
（一）点到点通信
•点到点通信系统种类繁多，但还不能称为通信网。 •如何实现多个用户之间的通信？ •最简单、最直接的方式就是两两互相连接。
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1.1 通信网概述
（一）点到点通信
•全互连方式存在什么问题？ （1）N2 问题； （2）经济性问题；
第一章 概论
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第1章 概 论
1.1通信网概述 1.2交换技术 1.3通信网的发展
1.1 通信网概述
• 问题： 什么是通信?
▪ 通信是指按约定规则进行的信息传送。 ▪ Communication, Com.或Comm.。
Telecommunication ，Telecom.
1.1 通信网概述
信息、消息与信号
面向连接型（CO,Connection Oriented） 无连接型（CL,Connectionless ）
▪面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络 控制较复杂； ▪无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的 业务。
1.2.1 交换技术概述
（二） 交换节点的功能结构
▪通信网是以交换节点为核心构建的，为了实现信息传递， 各交换节点必须拥有当前网络的拓扑结构信息（网络地 图）。 ▪节点包含路由表、转发表（可选）、交换模块（空分型、 共享型等）和控制信令（路由交换信令、转发表建立信 令、端到端连接信令）。
▪ 信息是消息包含的有效内容。 ▪ 信息是抽象的、本质的，消息是信息的物理形式，消息
包含的信息多少可用信息量来度量。 ▪ 消息是信息的载体，消息需调制成信号才能在信道中传
输。 ▪ 信号是信息的电磁形式，是消息的物理载体。
1.1 通信网概述
1.1.1 从点到点通信到通信网
（一）点到点通信
信源 变换器 信道 反变换器 信宿
（四）通信网的结构
▪ 接入网AN （Access Network ）
▪有线接入 ▪ 铜线接入技术：HDSL、ADSL、VDSL、LAN etc. ▪ 光纤接入技术：FTTC、FTTB、FTTH ▪ 混合光纤/同轴电缆接入HFC
▪无线接入 ▪ 固定无线接入：LDMS、MMDS、 802.11 、802.16 ▪ 移动无线接入：GSM、CDMA、UMTS、WIMAX
1.1 通信网概述
（二）交换式通信网
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开关
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设备
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▪N2问题变成了N条用户线，由交换机组成的交换式通
信网容易组成大型网络。
1.1 通信网概述
（二）交换式通信网
用户交换机
市话交换机
汇接交换机
用户线 中继线
交换式通信网组网示意图
1.1 通信网概述
（二）交换式通信网
▪在交换式通信网中，交换机负责接入用户、建立连接、 分配资源、中转信息，以及必要的网络管理与控制功能。
▪ 思考：
如何理解通信网扁平化发展趋势？
第一章 通信网概论
1.1通信网概述 1.2通信网交换技术 1.3通信网的发展
1.2 通信网交换技术
1.2.1交换技术概述 1.2.2主要交换技术
1.2.1 交换技术概述
（一） 面向连接和无连接
根据信息传递时是否预先建立端到端的连接，通信网 交换技术分为两大类：
▪ 支撑网（Support Networks）
提供网络正常运行必需的同步、信令和管理功能，以 确保服务质量。包含：
▪ 同步网：确保设备之间数字信号的正确接收和发送。 ▪ 信令网：传送业务相关或无关的控制信息。 ▪ 管理网：监视网络运行状况，实施网络控制与管理，
以便充分利用网络资源，保证网络的服务质量。
➢电话通信和数据通信都是以传送信息为目的， 两者之间有什么不同呢？
▪通信对象不同 ▪业务特征不同 ▪持续时间和实时性要求不同 ▪可靠性要求不同
1.1 通信网概述
1.1.2 通信网的定义与构成 （一）通信网的定义
▪通信网是由一定数量的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。 ▪通信网是由各种软、硬件设施按照一定的规则互连在一 起，完成信息传递任务的系统。
其主要目标是提高物理线路的利用率，采用复用技术， 如频分、时分、码分、波分复用等。
为保证交换节点正确接收和识别传输的数据流，交换节 点必须与传输系统协调一致，保持帧同步和位同步、遵守 相同的体制(如SDH、WDM)等。
1.1.2 通信网的定义与构成
▪ 业务节点（ Service Node ）
业务控制点(SCP)、智能外设（IP）、语音信箱（VMS ），以及因特网上各种服务器等。由连接在网络边缘的计 算机、数据库系统组成。
▪ 转发表通过网管或信令创建，控制节点内部连接。网管 指配的转发表，支持永久或半永久连接；而信令创建的 转发表，支持动态连接。
1.2.2 主要交换技术
▪目前广域网上使用的交换技术主要包括：电路交换、分 组交换、帧中继、ATM技术、IP交换。电路交换和分组 交换是通信网最基本的交换技术，帧中继、ATM以及各 种IP交换则是基于这两种技术的综合或改进。 ▪交换技术的发展趋势：信道利用率越来越高，支持可变 速率和多媒体业务，并具有复杂的协议体系来保证服务 质量。
（二）交换式通信网
（2）电话交换与数据交换
▪交换式通信网首先用于电话通信，并采用电路交换方式构 成电话通信网络。 ▪20世纪60年代以后，个人计算机日益普及，迫切需要数据 通信，来共享计算机的计算和存储资源，因此，计算机连 网成为现实的需要，这就出现了交换技术的另一个重要分 支—— 数据交换。
（二）交换式通信网
1.1.2 通信网的定义与构成
各类通信网有什么异同 ???
▪技术体制不同、承载业务不同； ▪传递方式不同； ▪服务范围不同； ▪组网结构、基本功能和实现原理相似。
1.1.2 通信网的定义与构成
（四）通信网的结构
▪通信网的结构与用户规模、业务需求、组网技术等密切相 关。从不同的视角，具有不同的观点。 ▪从用户接入与信息传递和网络功能角度可以采用两种划分 方法。
1.1.2 通信网的定义与构成
（二）通信网的构成要素
▪终端(Terminal) ▪交换节点(Switching Node) ▪传输系统(Transmission System) ▪业务节点(Service Node)
1.1.2 通信网的定义与构成
▪ 终端（ Terminal）
电话、传真、计算机、视频终端和PBX等，它们是信 息的产生者和使用者。主要功能：
回顾与小结
▪本次课主要介绍了通信网的基本概念，从点到点 通信到交换式通信网。 ▪通信网的定义、组成、类型、网络结构。从宏观 上对通信网的相关知识进行了解。 ▪重点掌握网络构成、交换节点功能，建立对通信 网的整体概念。
作业与思考
▪ 作业：
1.构成通信网的要素有哪些？各自完成什么功能？ 它们之间的相互协调通信通过什么机制来实现？ 2.通信网络按照水平和垂直视角划分可以分为哪 几部分？
(1) 接入功能。 (2) 连接功能。
用户线
(3) 信令功能。
(4) 其它控制功能。
接口
网络
接口
控制
信令
交换节点功能结构
中继线
路由信息更新与维护、计费、话统和维护管理等。
1.1.2 通信网的定义与构成
▪ 传输系统（ Transmission System ）
为信息传送提供通道，并实现网络节点的互连。包括线 路接口、传输媒介、交叉连接设备等。
1.1.2 通信网的定义与构成
（四）通信网的结构 ▪用户驻地网、接入网和核心网
接入网 SNI
UNI
核心网
SNI 接入网
UNI
驻地网
公用设施
驻地网
用户设备
（四）通信网的结构
▪ 用户驻地网CPN
▪Customer Premises Network ▪CPN是用户自有网络，指用户终端至业务集中点之间所 包含的传输及线路等相关设施。小至终端，大至局域网。 ▪实现用户和业务的集中，信息的变换与适配、复用与交 换、寻址与选路等功能。
▪由于用户众多、位置分散，因此交换式通信网必须解决 编号、寻址、控制、管理、接口标准、可扩充性、服务 质量保证等一系列在点到点模型系统中原本不是问题的 问题。
（二）交换式通信网
（1）交换节点的功能
监视功能：发现和判断用户的呼叫请求 。 信令功能：接收和分析地址信号 ，按目的地址选路，并 转发信号。 连接功能：按需实现任意端口之间的信息传送 。 控制功能：控制连接的建立与释放 。
（四）通信网的结构
▪业务网、传送网和支撑网
电话网
Internet 移动网
ATM 网
业务网