现代通信网第一章1
现代通信系统 第1章 绪论 - new
现代通信系统
第1章 绪论
现代通信系统
第1章 绪论
专用网的分类就更多了, 如各个部门行 业, 按其自身信息技术的需求而建设的网, 如气象网、邮政综合计算机网, 各银行组建 的金融网, 大型工矿企业控制网、监控网等 等。 不管以上网络如何组成, 都是基于光纤 通信系统，微波通信系统、卫星通信系统及 移动通信系统等几种通信系统的实际应用。
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现代通信系统
第1章 绪论
如：
气象网主要由卫星通信系统、光纤通信系 统等组成的。 金融网虽然终端为计算机, 实质为计算机 网络, 其组成还是以上的通信系统。 在交通方面, 正在发展智能交通, 其实质 就是组成交通信息管理网, 信息传输也是 以上几大系统组合而成的。
现代通信系统
第1章 绪论
现代通信系统
第1章 绪论
• 环型网
如果通信网各节点被连接成闭合的 环路，则称为环型网。 • 总线型网 总线型网把所有的节点连接在同一 总线上，是一种通路共享的结构。 • 复合型网
复合型网是由网状网和星型网复合 而成的网络。
现代通信系统
第1章 绪论
(a) 网状网
(b) 星型网
(c) 复合型网
(d) 环型网
邻接的传输链路一起构成各种拓扑结构的
通信网，是现代通信网的核心。
现代通信系统
第1章 绪论
电路交换（TST）
现代通信系统
第1章 绪论
分组交换
现代通信系统
第1章 绪论
C B 用户终端 1 5 干线 用户线 A 7 节点 4 电路
链路 3 用户线 E
D
6
F
通信网一般组成
现代通信系统
第1章 绪论
电路 电路是通信者两点间实现信号双向 传输的两条传输信道的组合，以提供一 个完整的通信过程。
现代通信网(郭娟)习题答案
主机 A 第五层 四、五层接口 第四层 三、四层接口 第三层 二、三层接口 第二层 一、二层接层协议
第四层
第三层协议
第三层
第二层协议
第二层
第一层协议
第一层
物理介质
8．仿照 OSI 的思想，以邮政系统中信件传递业务为例，说明该系统可以分为几层？对用户 而言，邮政系统的哪些变化是可见的？而哪些变化则是不可见的？
参考答案要点：
仿照 OSI 的思想，邮政系统中信件的传递也是分层实现的，根据系统功能分工的颗粒度 不同，可以分为不同的层次。下面以分为五层为例：
对用户而言，写（读）信件、邮局是可见的，其他层次均不可见。 9．假定某机构希望组建一个网络，要求网络能够支持文件传输业务、E-mail 业务，但不考 虑实时话音业务、多媒体业务。要求业务的实现方式与具体的物理网络无关，你认为该网络 逻辑上应分为几层才是合理的，物理上需要几种类型的网络单元，每一种的协议栈结构如 何。
参考 TCP/IP 协议栈。
10．请说明 OSI 和 TCP/IP 的分层模型和各层功能，并对比二者的特点。 1）OSI 参考模型分为七层，从下往上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、
会话层、表示层、应用层。 物理层主要负责通信线路上比特流的传输，其任务是透明地传送比特流。该层协议定义
传输中机械、电气、功能和过程特性；数据链路层主要负责在点到点的数据链路上进行帧的 传输；网络层主要处理分组在网络中的传输，其主要任务是完成分组在网中任意主机（终端） 间的传递；传输层协议负责为主机应用程序提供端到端的可靠或不可靠的通讯服务，对上层 屏蔽下层网络的细节，保证通信的质量，消除通信过程中产生的错误，进行流量控制，以及 对分散到达的包顺序进行重新排序等；会话层主要控制用户之间的会话，包括会话连接的建 立和终止、会话连接的控制、会话连接的同步；表示层主要处理应用实体间交换数据的语法， 其目的是解决格式与数据表示的差别；应用层是利用网络资源，直接向应用程序提供服务的 层，由用户终端的应用软件构成。
北邮现代通信技术课后习题答案
北邮现代通信技术课后习题答案现代通信技术课后习题答案第⼀章1.简述通信系统模型中各个组成成分的含义，并举例说明。
答：课本P4-52.如何理解现代通信⽹络的分层结构及各层的作⽤？学术界⼀开始设定的七层的OSI模型（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、会话层、表⽰层、应⽤层），但后来在实际发展中TCP/IP作为五层协议模型（物理层、数据链路层、⽹络层、传输层、应⽤层）发展了起来。
其中：物理层和链路层：解决相邻节点的单跳接⼊问题，就是保证相连（有线⽹络）或者相邻（⽆线⽹络）的节点可以相互发送数据⽐特；⽹络层：负责多跳的路由选择问题（也就是收到⼀个数据包后判断是否是⾃⼰的，如果不是应该发往相连的哪个节点）；传输层：只在⽬的和源两个节点起作⽤，⽤于保证传输质量、流量控制、跟上层应⽤交互等；引⽤层：主要是各种应⽤程序（或者说操作系统中进⾏通信的进程），⽐如浏览器浏览⽹页、qq通信、电⼦邮件等。
3.分析通信⽹络中各种拓扑结构的特点4.举例说明⽇常⽣活中遇到的通信业务以及对应的通信终端。
（⾃⼰编）5.如何理解通信⽹络与通信技术之间的关系？答：通信技术侧重通信接⼊技术，主要是物理层和数据链路层，⽐如OFDM、CDMA等技术；通信⽹侧重通信⽹络管理和控制，主要⽹络层、传输层，⽐如TCP/IP、ATM等。
6.就未来通信发展趋势谈谈想法。
（⾃⼰编）7.什么是三⽹融合?你认为实现的技术基础是什么？答：（1）三⽹融合是指电信⽹、⼴播电视⽹、互联⽹在向宽带通信⽹、数字电视⽹、下⼀代互联⽹演进过程中，三⼤⽹络通过技术改造，其技术功能趋于⼀致，业务范围趋于相同，⽹络互联互通、资源共享，能为⽤户提供语⾳、数据和⼴播电视等多种服务。
三合并不意味着三⼤⽹络的物理合⼀，⽽主要是指⾼层业务应⽤的融合。
三⽹融合应⽤⼴泛，遍及智能交通、环境保护、政府⼯作、公共安全、平安家居等多个领域。
以后的⼿机可以看电视、上⽹，电视可以打电话、上⽹，电脑也可以打电话、看电视。
通信电缆知识(上半部分)
第一节 现代通信网及其传输技术
（四）通信网的质量要求 1、一般通信网的质量要求 对通信网一般提出三个要求：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。
2、电话通信网的质量要求 对电话通信网在以下三个方面提出要求：接续质量、 传输质量和稳定质量。
第一节 现代通信网及其传输技术
第一节 现代通信网及其传输技术
（二）本地电话网(Local Telephone Network，LTN) 本地电话网是指在一个长途编号区内，由若干端局(或
端局与汇接局)、局间中继线、长市中继线及端局用户线 所组成的自动电话网。
本地电话网的主要特点是在一个长途编号区内只有一 个本地网，同一个本地网的用户之间呼叫只拨本地电话号 码，而呼叫本地网以外的用户则需按长途程序拨号。
第二节 通信线路简介
（二）便于机械化、自动化施工 全塑电缆重量轻，电缆盘长长(200m～300m)，电缆
接头少，护套光滑，便于运输和施工；芯线绝缘和单位间 扎带的颜色采用全色谱，便于线对的编号、对号、接续、 成端和配线等操作；芯线接续采用卡接法，接续可靠，可 以传输模拟信号和数字信号。接续操作可以实现机械化、 自动化，加快建设速度，改善劳动条件；护套封合简单可 靠，易于掌握，新技术培训时间短。
第二节 通信线路简介
一、通信线路的发展
我国自主建设、自己掌管的第一条电信线路，是1887 年福建巡抚丁日昌在我国台湾省高雄和台南之间建设的明 线电报线路，全长95华里。1962年，在北京和石家庄之间 开通了我国设计制造的60路载波长途高频对称电缆。1976 年，我国开通了自己设计制造的1800路京沪杭同轴电缆线 路，同年还建成了中国上海与日本熊本县之间韵海底同轴 电缆线路，可以开通480路电话。1978年，我国研制成功 通信光缆，20世纪80年代以后逐渐用于长途通信线路，成 为我国的主要通信手段。
《现代通信网》课件
3 灵活可扩展
通信网络具备灵活的架构 和可扩展性，可以根据需 要随时增加新的设备和功 能。
多媒体通信技术及其应用
视频通话
通过多媒体通信技术，人们可 以进行高清视频通话，实现面 对面的沟通。
流媒体传输
多媒体通信技术使得音频和视 频的流媒体传输更加高效和稳 定，提供了更好的用户体验。
远程协作
多媒体通信技术的应用使得远 程协作更加便捷，可以实现团 队的远程协同工作。
VoIP标准是实现语音通信的技术标准，通过互联 网传输语音数据。
通信网络的未来发展趋势
1
5G技术的普及
5G技术将实现更高速的数据传输和更低
物联网的兴起
2
的延迟，为各行各业带来更多创新的应 用。
物联网将促进各种设备的互联互通，实
现智能生活和智能产业的发展。3 Nhomakorabea人工智能与通信的融合
人工智能将与通信网络结合，推动智能 语音助手和自动驾驶等领域的发展。
《现代通信网》PPT课件
在本课件中，我们将探讨现代通信网络的定义与概述，传统通信与现代通信 的差异，以及网络拓扑结构的介绍。
通信网络的技术特点
1 高速稳定
现代通信网络具备高速传 输和稳定性能，能够满足 不同应用场景的需求。
2 全球连接
通过互联网，现代通信网 络实现了全球范围内的连 接，促进了信息的快速传 递和共享。
常用的通信协议和标准
TCP/IP协议
TCP/IP协议是现代通信网络中最常用的协议，用 于互联网中数据的传输与交换。
HTTP协议
HTTP协议用于在客户端和服务器之间传输超文 本数据，是万维网的基础。
Wi-Fi标准
Wi-Fi标准是用于无线局域网通信的技术标准， 提供了无线接入互联网的便利。
《现代通信网》期中学习内容及要求
4.2电信管理网1电信管理网的组成和TMN的体系结构2 TMN的功能结构和接口3. TMN的管理功能
理解TMN的组成和TMN的功能结构，理解TMN的管理功能的分层模型，掌握TMN的管理功能
随路信令的工作特点
理解随路信号方式的工作特点
NO.7信令系统
掌握信令ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的工作方式和结构和NO.7信令系统，
NO.7信令系统层次
理解并掌握信号单元格式,差错检测等
第3章分组交换技术
理解分组交换原理
1分组交换技术
分组的形成，虚电路和逻辑信道的概念.
2帧中继
1.理解帧中继技术
第4章4.1数字同步网
1.网同步方式2.数字同步网的时钟等级和时钟源
了解系统组成，理解电话网的等级结构，
了解电话网的路由选择方法及路由的种类
3.数字交换系统的总体结构
话路系统各部分功能
熟悉用户电路，数字中继电路功能
信令设备
4.交换网络
掌握T，S接线器的工作原理
5.程控交换软件
BANYAN网络特点，理解交换软件特点，组成。
1信令的分类和传送方式
理解并掌握信号方式的分类和传送方式
内容
要求
第1章通信网络与技术概述
1.交换与通信网概念及技术发展
理解交换与通信网概念及技术发展
理解各种交换技术概念
2.各种交换技术
3.通信网络的模型与结构
掌握通信网的构成，通信网络的层次结构，了解其分类.
4.多路复用技术
PDH准同步数字体系
掌握多路复用技术
PDH准同步数字体系
第2章电话网络
1.电话通信系统2.电话网等级结构
现代通信网
第一章现代通信网概述1．现代通信网的两个重要特点：数字化、业务的多样化；2．通信网的组成：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器、信宿；3．现代通信网的发展方向即六化：数字化、综合化、融合化、宽带化、智能化、个人化；4．三网合一：电信网、计算机网、广播电视网；第二章数字程控交换系统1．电话网采用电路交换方式，电话网组成：数字程控交换机、传输链路设备、终端设备；2．电话网等级结构：国际网、长途网、本地网；3．长途两级网的等级结构：省际平面、省内平面；长途网演变情况：由四级向两极过渡，然后向无级网和动态网过渡；4．电话网的路由（概念）：迂回路由：多个路由可以选择时，第一个忙时，迂回到第二个、第三个，称第一个路由为迂回路由；基干路由：构成网络基干结构的路由；高效路由：路由上的电路群没有呼损指标要求；低呼损路由：电路群的呼损低于所规定的标准；5．用户电路的基本功能：馈电功能（馈电电压-48V，馈电电流20~50mA）、过压保护功能、振铃控制功能、监视功能、编译码功能、2/4线转换功能、测试功能；6．时分复用PCM信号形成（注意速率变化）：300~3400Hz语音信号经过带限滤波，8000次/s抽样，形成PAM信号，依幅度编码形成PCM信号。
基带信号速率：64kb/s。
N个时隙的码元速率：N*64kb/s．在CEPT系统中，速率：2.048Mb/s。
7．CCITT等级制度TD PCM系统一次群速度：2.048Mb/s,二次群：8.488Mb/s,三次群：34.368Mb/s；8．时分交换T型交换器：采用缓冲器暂存话音数字信号，并控制写入出实现时隙交换；空分交换s型交换器；9．数字中继器是数字交换网络与PCM数字中继器之间的接口设备；数字中继的主要功能：时钟提取、码型变换、帧同步、复帧同步；码型变换是将数字中继线上传送的HDB3码转换成程控交换机内使用的NRZ码；帧定位解决两个局间的正常数据传输和交换问题；10．程控交换机的软件系统划分（图）：运行软件系统、支援软件系统；11．信令（概念）：用户信息以外的各种控制命令。
一章现代通信网
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由通信网的定义可看出, 从物理结构或从硬件设
施方面去看, 它由终端设备、交换设备及传输链路三
大要素组成。
这里的终端设备主要包括电话机、 PC机、 移动
终端、手机和各种数字传输终端设备, 如PDH光端机、
SDH光端机等。
交换节点包括程控交换机、分组交换机、ATM交
换机、移动交换机、路由器、集线器、网关、交叉连
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3、综合业务数字网（ISDN）
ISDN基本概念
1980年, CCITT给ISDN的定义解释为: 它是综合
数字电话网IDN的基础上, 提供端对端的数字连接, 用
来支持话音、非话音在内的综合数字业务, 并通过标 准化多用途用户接入的网络， 称为综合业务数字网
(ISDN) 。 它 分 为 窄 带 N-ISDN 和 宽 带 B-ISDN 两 类 。
一般说来, 在特大或大城市的本地网, 其中心城 市采用全覆盖结构或分区双汇接结构。
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汇接局
汇接局
端局
端局 图 本地网的全覆盖网路结构
2、 接入网描述为: 用户与交换节点之间的传输系统
（包括终端设备、传输设备及传输线）就构成其接入 网。 接入网在整个通信网中的位置如图所示。
接入网可采用多种多样的信号传输方式、 传输 技术, 光纤、微波、卫星、移动等通信系统等都是接 入网的主要方式。这些通信系统以及用以架设的用户 金属电缆等就组成了庞大的、结构复杂的接入网, 如 图所示。
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图 星型网
2. 网型网 任意节点间都有线相连接, 如图所示。 以上连接属于全连通方式, 在实际的组网中根据 实际情况从经济效益考虑, 可组成不全连通方式而形 成网孔型网, 这种网在实际通信组网中的大区一级干 线网以及市话网中大量采用。 3. 环型网 这是一种首尾相接的闭合网络, 如图所示。这种 网结构简单, 而且有自愈功能, 现在的SDH光传输系统 组网中经常采用, 组成自愈保护环网, 其稳定性较高。
现代通信网-通信网络概论
1.4.3 基于软交换的下一代网络
下一代网络（Next Generation Network， NGN）是一个定义及其宽松的术语，一般 泛指采用了比目前的网络更为先进技术或 能够提供更先进业务的网络。
NGN的主要特征
（1）基于分组传输； （2）控制功能与承载能力、呼叫与会晤、应用与服务分离； （3）业务提供与网络分离，并提供开放接口； （4）支持广泛的业务，包括实时/流/非实时和多媒体业务； （5）具有端到端透明传递的宽带能力； （6）与现有传统网络互通； （7）具有通用移动性，即允许用户作为单个人始终如一地使
设置，以达到在任何情况下，最大限度地使用网络中一切可以 利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。
后三种网络又统一称为支撑网，
2．按业务类型划分
（1）电话网—传输电话业务的网络，交换方 式一般采用电路交换方式；
（2）电报网—传输电报业务的网络； （3）传真网—传输传真业务的网络； （4）广播电视网—传输广播电视业务的网络； （5）数据通信网—传输数据业务的网络，交
用和管理其业务，而不管采用什么接入技术； （8）提供用户自由选择业务提供商的功能。
2．信道编码
1.2.2 差错控制技术
差错控制可分为三种方式： 差错重发（自动请求重发ARQ） 前向纠错（FEC） 混合纠错方式（FEC+ARQ）
（1）差错重发
差错重发又称为自动请求重发（ARQ），它是指发 送端信源送出信息序列，一方面经编码器编码由发 送机送入信道，另一方面把它存入存储器以备重传。
3～30GHz 10～1cm
30～300GHz 10～1mm
105～107GHz 3～0.03m
传输介质
有线线对 极长波无线电
有线线对 超长波无线电
潘金龙现代交换复习重点第一章1在通信网中为什么要引入交换的
第一章：1、在通信网中为什么要引入交换的概念？2、目前交换技术主要有那几种，分别属于那种传送模式？电路交换：电路传送模式（CTM）或同步传送模式（STM）多速率电路交换: 电路传送模式快速电路交换: 电路传送模式ATM交换: 表示异步传送模式（ATM）可以看成是分组交换与电路交换的结合，兼具两者之特点快速分组交换: 分组传送模式帧交换: 分组传送模式分组交换: 分组传送模式3、B-ISDN为什么采用ATM技术作为其传输、复用和交换的核心技术？答：ATM技术是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式高速化的优点发展而成的。
采用异步时分复用方式，实现了动态分配带宽，可适应任意速率的业务；固定长度的信元和简化的信头，使快速交换和简化协议处理成为可能，从而极大地提高了网络的传输处理能力，使实时业务应用成为可能。
4、电信交换系统的基本结构是怎样的？其主要技术有哪些？答：电信交换系统主要由信息传送子系统和控制子系统组成。
互连技术__包括拓扑结构、选路策略、控制机理、多播方法、阻塞特性和故障防卫信令技术和一些接口技术5、基本概念：面向连接方式、无连接方式同步时分交换、异步时分交换第二章：1、描述交换单元连接特性的方法2、交换单元的外部特性描述的描述指标3、三种典型的交换单元的结构、特性及工作原理4、无阻塞网络的概念，构成无阻塞网络的方法5、TST、CLOS、BANYAN网络的结构及特性第三章：1、电话通信的基本原理及电话交换技术的发展2、数字程控交换机的系统结构3、硬件系统各个组成部分的工作原理4、控制系统的构成方式：BHCA；5、软件系统的组成：呼叫处理；6、程控交换软件技术：SDL图，群处理、逐次展开技术、表格驱动技术和有限状态机的实现技术；7、电话通信网：本地电话网、国内长途电话网、国际长途电话网；第六章：1、ISDN的基本概念2、ISDN的基本特征第九章：1、概念2、软交换的基本概念。
现代通信概论第一章
• 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。
123．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。
三．通信网基本概念网络：由一系列节点和连接节点的传输链路组成的组织或系统。
通信网：实现两个或多个规定点之间信息传送和交换的网络。
节点：在通信网中指的是交换点，完成接续和信息交换任务。
传输链路：连接终端与交换点或交换节点之间的线路……信道。
用户终端……信源和信宿，对电话机而言还包括了变换器和反变换器；最简单的电话通信网如下：学习要点：1．熟悉通信网的基本结构2．掌握通信网的构成一．通信网的基本结构1．按用户间的互连方式分：①直接互连网（完全互连网）所有用户之间都有链路直接连接，任何两个用户都可以直接通信；②转接互连网（不完全互连网）设有一个转接中心，所有用户只与转接中心直接连通。
2．按照拓扑结构分有六种基本结构形式：①网型网——网内任何两个节点之间均有线路相连。
如果有N个节点，则需要N(N-1)/2条传输链路。
优点：冗余度较大，稳定性较好；缺点：传输链路多，线路利用率低，经济性较差。
②星型网——将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线路相连。
具有N个节点的星型网至少需要N－1条传输链路。
现代通信网
发展到专用信道(公共信令)； 交换方式：从电路交换到分组交换（或称IP交换）； 信息带宽：从窄带（音频）发展到宽带（1～100MHz）。
2020/4/21
现代通信网
图 各通信网络之间的关系 20
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现代通信网
三、 PSTN（公共交换通信网）
范（或信令）组成的有机整体，使与之相连 的终端设备可以进行信息交流。现代通信网 所传送的信息分为3大类，即音频、视频和 数据，相应地有3类主要的通信技术，即语 音通信、图像通信和数据通信，所对应的网 络有电信网、广播电视网和计算机互联网。
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现代通信网
通信网定义：
能够将各种语言、声音、图像、图表、 文字、数据、视频等媒体变换成电信号， 并且在任何两地间的任何两个人、两个通 信终端设备、人和通信终端设备之间，按 照预先约定的规则（或称协议）进行传输 和交换的网络，就称为通信网。
2020/4/21
现代通信网
1、 电信网（两大类共十四个网） （1）业务网：公用交换电话网（PSTN）、 公用交换分组数据网（PSPDN）、公用陆地 移动通信网（PLMN）、窄带综合业务数字网 （N-ISDN）、宽带综合业务数字网 （BISDN）、智能网（IN）、接入网 （AN）、 多媒体通信网、计算机互连网（Internet and Intranet）、数字数据网（DDN）、同步数字 系列传送网（SDH）。
图 信令点编码格式
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2020/4/21
图 GSM系统的No.7协议层
现代通信网
2020/4/21
图 移动信令协议模型
现代通信网
软交换作为一个开放的实体，与外部的接口必需采用 开放的协议。下图所示为软交换与外部的接口的实例， 实际的接口可能与此有所不同。
现代通信网络
电路交换、分组交换、ATM、IP交换 从信息转移过程的角度描述
广义的交换：网络系统是如何组织的
光交换（光网络是如何组织的） 软交换（从业务控制和组织的角度） P2P交换（基于内容的交换） 七层交换（比如就近访问网站镜像站点）
现代通信网络 第一章 概论
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作业
P48
3 学习方法 4 交换技术类型
现代通信网络 第一章 概论
8
简单的通信系统
终端
传输线路
终端
一个通信系统包括发送终端、接收终端和传输 媒介。
点对点通信是最简单的通信系统。
要实现多个用户终端之间的通信，就需要使用 通信网络。
终端 终端
通信 网络
终端 终端
现代通信网络 第一章 概论
9
通信网络的组成
接入网
光纤网
现代通信网络 第一章 概论
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1.1 现代通信网络的现状及类型
1 现代通信网络特征 2 现代通信网络构成及类型
3 学习方法
4 交换技术类型
现代通信网络 第一章 概论
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通信网络学科
特征
终端
终端
传输 交换 传输
是应用性的工程技术，本身不存在精细 的理论体系
“终端－传输－交换”这样笼统的理论。
D(
B
(
用户线
现代通信网络 第一章 概论
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分组交换
产生：电路交换的呼叫和预约电路资
源不适合数据业务的传输；世界上第一个 分组交换网－－ARPANET，1969年;
原理：存贮转发
H1
A
E
H3
H2
C
D
B
现代通信网络 第一章 概论
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协议：控制两个系统中的对等实体通信的规则的集合。 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间 通信的规则。
第1章 通信网概论及数学基础
通信协议的重要性
明日正午进攻，如何？
这样的协议无法实现！
同意 收到“同意”
…
收到：收到“同意”
…
第1章 通信网概论及数学基础
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
第1章 通信网概论及数学基础
第1章 通信网概论及数学基础
通信网络的基本构成 终端设备
内导体
绝缘层
外导体
外部保护层
传输设备
网络互联
路由器
交换设备
ATM交换机
通信规程
第1章 通信网概论及数学基础
一个基本的通信网络示意图
第1章 通信网概论及数学基础
通信网络的分类
用户活动的类型： 移动、固定； 业务的种类： 传输媒介： 技术体制： 电话、计算机数据、多媒体； 有线、无线； ATM交换体制、电路交换体制、 分组转发体制；
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。
第1章 通信网概论及数学基础
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);
第1章 通信网概论及数学基础
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。
现 代 通 信 网
天津大学仁爱学院信息工程系
第1章 通信网概论及数学基础
本章结构
1
2 3 4 通信网的基本构成 协议体系及分层的概念 通信网络中的数学问题（选学） 通信网络的基本理论问题
第1章 通信网概论及数学基础
通信网的概念
通信网是由一定数量的节点（包 括终端设备和交换设备）和连接节点 的传输链路相互有机的组合在一起， 以实现两个或多个规定点间信息传输 的通信体系。
协议三要素
1. 语法：“如何讲”，数据的格式、编码和信号等级； 2. 语义：“讲什么”，数据内容、含义以及控制信息； 3. 定时： 速率匹配和排序。
第1章 通信网概论及数学基础
通信协议的重要性
占据两个山顶的红军与驻扎在 这山谷的蓝军作战。力量对比是： 一个山顶上的红军打不过蓝军，但 两个山顶的红军协同作战就可战胜 蓝军。一个山顶上的红军拟于次日 正午向蓝军发起攻击。于是发送电 文给另一山顶上的友军。但通信线 路很不好，电文出错的可能性很大。 因此要求收到电文的友军必须发送 确认电文。但确认电文也可能出错。 试问能否设计出一种协议，使得红 军能实现协同作战且一定 (即100 %) 取得胜利？
文件传送模块直接使用命令或 函数调用发送和接收文件。
第1章 通信网概论及数学基础
1.2.1 分层的概念
再设计一个通信服务模块
计算机 1 计算机 2
文件传送模块
通信服务模块
只看这两个通信服务模块 好像可直接把文件 可靠地传送到对方
文件传送模块
通信服务模块
把文件交给下层模块 进行发送
把收到的文件交给 上层模块
与文件传送有关一些工作。 传送方面2.1 分层的概念
两个计算机交换文件
计算机 1 文件传送模块 只看这两个文件传送模块 好像文件及文件传送命令 是按照水平方向的虚线传送的 计算机 2 文件传送模块
把文件交给下层模块 进行发送
把收到的文件交给 上层模块
1.2.1 分层的概念
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 。
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•
1.2.4
•
混合的分层协议体系
第1章 通信网概论及数学基础
通信协议
给定传输链路，能否进行有效通信？
给定传输链路，能否进行有效通信？
线路要接通 双方有交换 双方要有合 双方要有互 互相要确认 双方要有交 （拨号、专 信息的设备 适的结束通 懂的语言 对方的身份 流的规则 线/热线） 并且愿意通 话的方式 信
• STM-16 (2488.320Mb/s);
• STM-64 (9953.280Mb/s).
第1章 通信网概论及数学基础
网络链路举例
WDM链路： WDM（光波分复用）技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信 号的一种技术，在发端将不同波长的光信号组合（复用）起来。 在接收端又将组合的光信号分开（解复用）并送到不同的终端。 目前在一根光纤上可提供的速率为： 4 2.5Gb / s,16 10Gb / s,160 2.5Gb / s,128 10Gb / s等,理论上可达
第1章 通信网概论及数学基础
实现全网互连的两个基本条件
全网 互连
全网 统一编址
路由 算法
第1章 通信网概论及数学基础
通信网络举例
第1章 通信网概论及数学基础
1.2 协议体系及分层的概念
分层的概念
1.2.1
•
1.2.2
1.2.3
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•
OSI协议的体系结构
TCP/IP协议的体系结构
路径：一个分组经过的所有传输链路的集合； 消息：在数据传输网络中，要传送的基本内容称为消息； 会话：一个消息的序列称为一个会话过程。
典型分类
分组交换网； ATM网； X.25网等。
第1章 通信网概论及数学基础
1.1.2 数据传输网络
会话过程
对会话的要求：可靠、及时、高效
在要进行交互操作的场合，如：A可以发消息给B，B可以发一个应答给A， 双方需要交互多次才能完成消息交换的过程。或者说，双方需要按一定的 顺序交换大量的消息。这样的一个消息集合称为一个会话过程。
路由器的工作方式
路由器的工作方式是：从接收报文中提取目的地址， 并确定该地址的网络号，查找路由表以获得与该目 标网络相匹配的表项。该表项包括报文应到达的下 一网络及到达下一网络的必要信息（如对应的路由 器输出端口）。报文被封装在选定的输出端口的数 据帧中（采用输出子网的数据格式），并由输出端 口输出。
第1章 通信网概论及数学基础
1.1.1 数据传输链路
数据传输链路分为两大类
接入链路：
用户到网络节点（路由 器或交换机）之间的链 路。
例如：modern链路； xDSL链路； ISDN链路； 无线链路； 局域网链路等
网络链路：
网络节点（路由器或交 换机）到网络节点（路 由器或交换机）之间的 链路 例如：帧中继； SDH(同步数字系 统); WDM(光波分复 用)
第1章 通信网概论及数学基础
分组交换网
第1章 通信网概论及数学基础
分组交换网
如何选择一条 合适的传输路 径？
虚 电 路 方 式
数 据 报 方 式
第1章 通信网概论及数学基础
虚电路方式
数据报方式
第1章 通信网概论及数学基础
ATM 网 络
1、采用全网统一的固定长度的 分组（信元）进行传输与交换； 2、采用面向连接 （虚电路）方式，以提高信息传 送的实时性。 分组交换网
第1章 通信网概论及数学基础
接入链路举例
电话插孔
Modem 链路 (窄带猫) ，利用传统的电话线路构成数据传输 链路。在链路上，用户侧和网络侧的计算机和服务器分别和 各自的Modem相连，Modem之间通过双绞线相连。
第1章 通信网概论及数学基础
接入链路举例
电话插孔
ISDN 链路（一线通），利用传统的电话线路实现数据传输。 用户使用的基本接口速度为2B+D(144kb/s),一次群速率接口 为23B+D(1544kb/s)或30B+D(2048kb/s)。
通信服务模块完成一般的通信服务功能。
第1章 通信网概论及数学基础
1.2.1 分层的概念
再设计一个网络接入模块
计算机 1 计算机 2
文件传送模块
通信服务模块 网络接入模块
文件传送模块
通信服务模块
网络 接口
通信网络
网络 接口
网络接入模块
网络接入模块负责做与网络接口细节有关的工作 例如，规定传输的帧格式，帧的最大长度等。
第1章 通信网概论及数学基础
通信协议
通信协议的概念
通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或 服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式， 信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时 序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
5Tb/s的传输速率。
第1章 通信网概论及数学基础
1.1.2 数据传输网络
第1章 通信网概论及数学基础