通信网的基本知识

11.2 通信网的分类和性能要求
– 11.2.1 通信网的分类 – 11.2.2 通信网的性能指标
从引言部分可知，现代通信网的硬件设备由 各种业务的用户终端、交换设备以及连接它 们之间的传输线路组成。 软件由各种标准、信令、协议来实现各种业 务在网络中运行的管理和网络性能的支撑。
终端设备的主要功能是把待传送的信息转换 成电信号送入网内，并从网上提取所需要的 信息。 交换设备的出现是要较为经济地把点对点的 通信系统组成多点之间能相互通信的通信网。 信令和协议的主要功能是为高效的网内交换 信息提供一些规范性的约定。 而信道部分我们在以前的章节已有详细的介 绍。
通信网的基本任务是传送信息。单位时间内 通过网络的比特数或话路数称为网络的吞吐 量。 当通信需求不大时，所有信息都能在网内通 过，吞吐量等于需求量。 需求增加后可能有的呼叫未能接通，吞吐量 将小于需求量。 当吞吐量达到峰值，若需求再增加，吞吐量 一般将反而下降，出现拥塞状态。
（3）移动通信网
移动通信网是通信网的一个主要分支， 其信息交流机动、灵活、迅速、可靠，具有 广阔的发展前景。
移动通信系统的分类如图11-5所示。
图11-5 移动通信网络分类
（4）卫星通信网
卫星通信是指利用人造卫星作中继站转 发无线电信号，在每个地球站之间进行的通 信。
该网传送的信号可以是声音、数据或图 像。
现代通信网应具备以下几种功能。 （1）协议变换。 使具有不同字符、码型、格式、信令、协议和控制 方法的终端用户能互相“听懂”对方。 （2）寻址。 被传输的信息有地址标明，使之具备寻址能力，能 够正确地到达目的地。 （3）路由选择。 具有在网络发送节点和目的节点间选择一条最佳通 路的能力。 （4）分组装拆（PAD）。 在信息发送端，由PAD将用户数据进行编号、组装成 分组；在信息接收端，PAD按其原样再组装成用户信 息。
卫星通信网以其传输容量大、覆盖面宽 的特点广泛应用于国际、国内通信，广播电 视，定位系统等领域。
（5）综合业务数字网
前面介绍的每一种通信网都是为某一种专门 的业务而设计的，它们的传输速率和特性各 不相同。 虽然某些数据通信业务在几个不同的网络中 同时存在，但不同的网络中的数据终端是互 不兼容的，它们之间的互通只有通过特殊的 网关设备才能实现。 综合业务数字网实现了用一个单一的网络来 提供各种不同类型的业务。
图11-1 最简单的通信网结构
有了这些设备，还不能高效地在网内互相交换信 息，还需要一些规范性的约定，称之为信令或协 议。 目前从业务内容来划分通信网，可以分为电话网、 计算机数据网、传真网等；从服务范围来分，可 以分为公用网、专用网、局域网等。 近年来，随着通信技术的发展，又出现了一些特 殊功能的通信网，如电信管理网、智能网等。 由于通信网涵盖的知识多种多样，本章仅介绍一 些基本知识，包括通信网的基本分类及特点，交 换技术的基本原理，通信网络体系的分层机构， 信令和协议，通信网的发展。
对通信网最基本的要求是任何网内两个终端 能快速接通来互相传送信息。 不能接通的终端应不是网内的终端。 这里提到的快速接通，是因为一般信息都是 有实效性的，长时间后接通可能使信息实效 或至少使效果变差。 影响接通速度的主要因素是网络资源不足。
早期的通信网，接通时限是比较长的，随着 通信量的增大和技术进展，高层节点之间采 用网络结构来取代树型结构，尽量使任何两 节点之间都有直通信道，这样一来使上述时 限下降很多。 其实这是增加网络资源的结果，也就是节点 增加了许多信道，当某些信道全被占用或有 故障时，它们起到备份作用。 由上讨论，快速接通已包含可靠性的要求， 因为不论信道或其他故障，当备用信道不足 时都会影响接通时间。
（1）电话通信网
电话通信网可以进一步细节如图11-4所示。
图11-4 电话通信网分类
（2）数据通信网
目前，数据通信网主要指的是计算机通信网。 计算机通信网由主机（或工作站）与通信子 网构成。 根据网络结构及所采用的数据传输技术，通 信子网可分为交换通信网和广播通信网两大 类。
计算机通信子网按网络覆盖范围大小又可分 为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网 （WAN）3大类。 局域网的覆盖范围在几米到10km，常用于某 一个单位内部的计算机网络；城域网的覆盖 范围在30～150km（通常指一座城市），目前 习惯上将城域网划归局域网；广域网的覆盖 范围则大得多，超越国界，直至全球。
11.2.1 通信网的分类
通信网有以下4种分类方法。
1．按网络结构分类
通信网的网络结构（即网络拓扑）是指网 络在物理上的连通性问题。
根据节点（如交换机）互连的不同方法， 可构成多种类型的结构。
常见的网络结构有6种，即树型结构、星 型结构、环型结构、网状结构、总线结构和 蜂窝结构，如图11-2所示。
第11章 通信网的基本知识
11.1 引言 11.2 通信网的分类和性能要求 11.3 通信网中的交换 11.4 信令和协议 11.5 通信网的发展
11.1 引言
通信网是一种使用交换设备、传输设备，将 地理上分散的用户终端设备互连起来实现通 信和信息交换的系统。 一个最简单的通信网至少由3个物理部分组成， 即交换系统、传输系统和终端设备，3者的关 系如图11-1所示。
4．按经营网络的主管部门分类
（1）公用网
公用网又称公众网，是由国家通信主管部 门经营管理的，向全社会开放的通信网。
（2）专用网
专用网是根据各专业部门内部通信需要而 组成的内部通信网。
该网只为本专业部门服务，有各行业自己 的特点，如军用通信网、公安通信网、铁路 通信网、电力通信网、银行通信网等。
11.2.2 通信网的性能指标
图11-2 典型的网络结构
2．按网络交换技术分类
现代通信网都是用交换设备将各用户连 接起来的，即网内用户wenku.baidu.com通过交换机实行信 息交换。
根据通信业务的需要以及通信技术的发 展，交换技术可分为电路交换与信息交换两 大类，这两大类又可进一步细分，如图11-3 所示。
图11-3 交换技术分类
3．按网络服务的业务分类