1-通信网基础概述
GSM网络基础概述
GSM发展简史 GSM发展简史
GSM：（Global communication）全球移动通讯系统， GSM：（Global System of Mobile communication）全球移动通讯系统， ：（ 是当前应用最为广泛的移动电话标准。 是当前应用最为广泛的移动电话标准。 全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。 全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。 200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话 标准通过“漫游协定” GSM 标准通过“漫游协定”使得移动电话在不同运营商之间自由漫游变得很 平常。 平常。 较之它以前的标准最大的不同在于GSM GSM使用的信令和语音信道都是数字 GSM 较之它以前的标准最大的不同在于GSM使用的信令和语音信道都是数字 式的，因此GSM被看作是第二代（2G）移动电话系统。 式的，因此GSM被看作是第二代（2G）移动电话系统。 GSM被看作是第二代 GSM的发展历程： GSM的发展历程： 的发展历程
交换网络 子系统 鉴权中心
拜访位置寄存器（VLR） 拜访位置寄存器（VLR） 归属位置寄存器（HLR） 归属位置寄存器（HLR） 鉴权中心（AUC） 鉴权中心（AUC）
SS
MSC关口局 关口局
AUC
短信网关 短信网关
SMS-GMSC SMS-IWMSC
GMSC
归属位置 寄存器
HLR MSC VLR
T
DX 200 HLR/AC/EIR
NSS - 网 络 子 系统
PSTN ISDN PSPDN
NSS 位 置
NMS / 2000 网络 管理 系统
Air
Abis
A
SMSC
5
GSM网络结构图 GSM网络结构图
通信网理论基础
通信网理论基础
1 计算机通信网理论基础
计算机通信网理论是计算机网络的理论基础，它的主要内容包括网络结构、网络协议、通信协议、网络通信处理、信息安全、信道分析、信息管理等理论。
通信网理论与计算机网络相结合，形成了计算机网络技术的复合体。
网络结构
网络结构是计算机网络理论中最重要的一部分，它指定了计算机网络的拓扑结构、路由选择、网络拓扑结构、数据传输拓扑结构等，以及数据传输模型、网络分层结构、网络通信的中间节点协议、网络设施的组织结构等。
网络结构为计算机网络提供了基础支撑，并为计算机网络上的数据传输提供可靠的基础保证。
网络协议
网络协议是计算机网络通信的活动规格，协议的存在是为了让计算机网络中的计算机和通信设备之间的沟通双方统一采用一种协议约定进行配合。
有效的网络协议不仅能指导多媒体数据的传输，还能够管理网络服务质量、网络资源使用情况，确保网络通信的可靠性、安全性及有效利用网络资源。
通信协议
通信协议是指在计算机网络中节点之间传送数据、发送控制信息
而达成沟通的一种协议。
其主要作用是规范双方通信的格式，统一通
信双方的语言，建立沟通的桥梁，使多台计算机可以组成网络工作。
它可以定义多媒体数据传输的方式，也可以对网络资源分配、网络访问、网络状态监视等等进行管理。
计算机通信网理论是计算机网络技术的重要理论基础，网络结构、网络协议和通信协议都必须有效实现才能使计算机网络具有安全、可靠、有效的通信能力，使计算机网络发挥更大的作用。
通信网理论基础概述
动电话的用户超过固定电话用户
用户数 (单位：百万)
Source：ITU ICT key indication
00
00 03年，在国内和国际上移动
00 00
00
电话的用户都超过固定电话的 用户
世界移动电话用户
00
00 Penetration:
世界固定电话用户
00 Fixed 24.9%; Mobile 25.9%
HDSL——高速数字用户环路 两对电话线 提供E1速率接入 误码<10-7（传输距离3km）
ADSL——非对称数字用户环路 •克服近端串话 •每对线上E1速率
ADSL-NT
µçО Ö Ô¶¶ËÄ£ T
1.5-6Mb/s
R
VOD
¿é R 16-640Kb/s
T
POTS
Set-
POTS 16-640Kb/s
通信网理论基础概述
第一章 概述
一、通信系统与通信网
点点——通信系统 （含发端机 、 信道、 收端机）
二个用户：双工系统（正向传，反向传） n 用户 n(n-1)
半双工系统（时分使用正反向） n 用户 n(n-1)/2
半工系统
提高效率——转接、交换——联网
通信网——通信系统的系统： 含所有通信设备,协议、标准
四、通信网的发展
世界三大网
电信部门：话音、数据 广电部门：同轴入户（700M），但单向 互联网： •发展活跃
•文字、数据、图像、话音 •问题：速度瓶颈，实时性差
三网竞争 域名，IP地址
种通信技术的发展：
X.25 链路层逐段ARQ，可靠，无差错时延大，节点 理复杂，不能传图、话
帧中继 简化差错控制，取消逐段ARQ，把复杂处理 向网络末端和用户
线务工程(第2版)第一章第一部分 通信工程基础知识第二部分 通信工程基础建设第三部分 通信工程施工
• 1.1 通信网 • 1.2 通信工程
返回
1.1 通 信 网
• 1.1.1 通信网的基本概念
• 通信网(telecommunicationnetwork)是构成多个用户相互通信的多 个电信系统互联的通信体系,是人类实现远距离通信的重要基础设施, 利用电缆、无线、光纤或者其他电磁系统,传送、发射和接收标识、 文字、图像、声音或其他信号。电信网由终端设备、传输链路和交换 设备三要素构成,运行时还应辅之以信令系统、通信协议以及相应的 运行支撑系统。
• 1.1.3 通信网的基本结构
• 任何通信网都具有信息传送、信息处理、信令机制、网络管理功能。 一个完整的通信网,尤其是面对普通用户运营的大型通信网络,一般可 以分为业务网、传输网和支撑网三个部分。
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1.1 通 信 网
• 1.1.4 通信网的拓扑结构
• 通信网的拓扑结构有网状网、星型网、环型网、总线型网、复合型网 等。
网、传真通信网、图像通信网、有线电视网等。 • 按服务区域范围可分为:本地电信网、农村电信网、长途电信网、移
动通信网、国际电信网等。 • 按传输媒介种类可分为:架空明线网、电缆通信网、光缆通信网、卫
星通信网、用户光纤网、低轨道卫星移动通信网等。 • 按交换方式可分为:电路交换网、报文交换网、分组交换网、宽带交
信工程项目,地市局工程项目。 • (4)四类工程 • 县局工程项目,其他小型项目。 • 2. 按项目建设范围划分 • (1)一般施工项目 • 一般施工项目是指按照单独的设计文件,单独进行施工的通信项目建
设工程。一般施工项目通常是雇主与施工队伍相互配合、协作,施工 团队根据雇主的设计文件进行施工。
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第一讲 数据通信网络基础
数据通信网络基础主讲人：华山制作：华山第1章数据通信基础▪主要内容：数据通信的发展历史数据通信的构成原理数据通信方式分类及特点数据通信常用的传输介质和基本传输方式1.1 数据通信的发展历史▪三个阶段：第一阶段：具有通信功能的联机系统——多终端系统第二阶段：计算机网络——多机系统第三阶段：互联网——多网络系统1.2数据通信的构成1、计算机网络是一组自治的计算机互联的集合。
把分布在不同地理区域的独立式计算机及外部设备利用通信介质互连成功能强大的网络系统，实现相互通信和共享信息资源。
2、通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计数机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
3、协议是通信双方约定并且共同遵守的格式和规范。
4、数据通信是计算机网络的基本功能，用以实现计算机与终端之间或计算机与计算机之间的传递各种信息，将地理上分散的单位和部门通过计算机网络连接起来进行集中管理。
5、信息分布处理对于较大型的综合性信息通过某些算法将数据处理功能交给不同的计算机处理，以达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的。
6、比较典型的数据通信系统主要由数据终端设备、数据电路、计算机系统三部分组成接口接口数据电路终接设备数据电路终接设备传输信道数据终端设备数据输入输出设备通信控制器通信控制器中央处理机计算机系统1.3 数据通信的交换方式1、电路交换——面向连接的网络2、报文交换报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。
3、分组交换——面向无连接的网络将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块（称为分组或打包），将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。
1.4 数据通信方式分类及特点 有线数据通信1．数字数据网（DDN）✓什么是数字数据网是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。
是一种利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。
通信网复习资料 (1)
通信网复习资料一、概论1、名词解释通信网：由一系列通信设备、信道和规章（则）组成的有机整体，使与之相连的用户终端设备可以进行有意义的电（光）信息交流。
简单地说，通信网是能够在多个用户间相互传递电（光）信息的网络，如我们经常使用的电话通信网、电报通信网、数据通信网、计算机通信网等。
2、组成通信网的三要素：终端设备，传输系统和交换节点。
3、通信网类型的划分---按工作性质分1）业务网：负责向用户提供各种通信业务；，包括固定电话网、移动电话网、互联网、IP电话网、数据通信网、智能网、窄带综合业务数字网（N-ISDN）、宽带综合业务数字网（B-ISDN）等。
2）传送网负责向各节点之间提供信息的透明传输通道，包括骨干传送网和接入网。
3）支撑网负责为业务和传送网提供运行所必须的信令、同步、网络管理等功能，包括信令网、数字同步网和电信管理网。
二、业务网第2章PSTN（两个简答，两个名词解释）1、固定电话网是采用固定终端的一种业务网络，可以分为本地网和长途网。
2、我国电话网目前的三级结构C1、C2合并为一级（DC1），C3、C4合并为一级（DC2）。
一级交换中心之间形成网状连接。
4、名词解释什么是端局（LE）？什么是汇接局(Tm)？本地电话网是什么？1）端局DL通过用户线与用户相连，它的职能是负责疏通本局用户的去话和来话话务。
2）汇接局Tm与所管辖的端局相连，以疏通这些端局间的话务；汇接局还可与其他汇接局相连，疏通不同汇接区间端局的话务；根据需要还可与长途交换中心相连，用来疏通本汇接区内的长途来去话务。
3）本地网（local telephone network）是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。
本地网内可设置端局和汇接局。
5、电话网中的程控交换机设备及其硬件组成：6、模拟用户电路的主要功能：BORSCHT智能网（Intelligent Network，IN）是在原有通信网络的基础上设置的一种附加网络结构，其目的是在多厂商环境下快速引入新业务，并能安全加载到现有的电信网上运行。
通信系统基础通信系统概述
1. 信源编码与译码
➢ 信源编码：将模拟信号（如原始旳语音和图像信号）变换为数 字信号，即PCM旳三个过程，用来提升传播有效性。
➢ 信源译码：把量化编码旳信号还原成模拟信号。
2. 加密与解密
➢ 为确保数字信号与所传信息旳安全， 一般应采用加密措施。 数字信号比模拟信号易于加密， 且效果也好。 这是数字通信突 出旳优点之一。 可在信源与信道编码之间加入加密器， 同步在 接受端加入解密器。 加密器能够产生密码， 人为地将输入明文 数字序列进行扰乱。
第2章 通信系统概述
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
2.3 通信系统旳分类
按业务类型旳不同，分为语音通信和非语音通 信，如电话通信系统、电报通信系统、数据通 信系统、图像通信系统等。
按信号类型旳不同，可分为：
第2章 通信系统概述
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
2.3 通信系统旳分类
2.5.1电磁波定义
图2.13是多种电磁波工作旳示意图。
第2章 通信系统概述
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
常用旳传播介质及其主要用途
第2章 通信系统概述
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
2.5.2信息
1 消息：一组有序符号序列或连续时间函数， 如语音、 摄影 机摄下旳活动图像等。 前者称为离散消息， 后者称为连续 消息。
第2章 通信系统概述
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
2.1 通信定义
通信就是克服距离上旳障碍， 迅速而精确地互换
和传递信息，即把消息从一地有效地传递到另 一地，即消息传递旳全过程。
信息常以某种方式被载荷在电信号旳某一参量上， 实现点对点旳通信。如图2.1所示。
电信网络(一) 通信网基础知识
图1-6 环形网示意图
吉林通信行业职业技能鉴定Байду номын сангаас心
另外,还有一种叫做线形网的网路结构,如图1-7所示,它 与环形网不同的是首尾不相连,线形网通常用于SDH传输网中。
图1-7 线形网示意图
吉林通信行业职业技能鉴定中心
6.树形网 树形网如图1-8所示。它可以看成是星形拓扑结构的扩 展.在树形网中,节点按层次进行连接,信息交换主要在上, 下节点之间进行。树形结构主要用于用户接入网或用户线 路网中。另外,主从网同步方式的时钟分配也采用树形结 构。
吉林通信行业职业技能鉴定中心
从网络纵向分层的观点来看,可根据不同的功能将网络 分解成多个功能层,上下层之间的关系为客户/服务者关系。 网络的纵向分层结构也是网络演进的争论焦点.曾经普遍认 可的开放系统互连(OSI)七层模型已显得太复杂,一些上层的 存在受到了挑战。因此,应根据未来网络的发展趋势与功能 需求进行更科学,更合理,更有效的分层。 传递现代信息的网络是复杂的,从不同的角度来看,会对 网络有不同的理解和描述。网络可以从功能上,逻辑上,物理 实体和对用户服务的界面上等不同的角度和层次进行划分。 为了客观和全面地描述信息基础设施网络结构,可以根据网 络的结构特征采用垂直和水平的描述方法。垂直描述是从功 能上将网络分为应用层,业务网和传输网(如图1-9所示),而 水平描述是基于用户接入网络实际的物理连接划分的,可分 为用户住地网,接入网和核心网,或局域网,城域网和广域网。
吉林通信行业职业技能鉴定中心
图1-9 现代通信网垂直观点的结构示意图
吉林通信行业职业技能鉴定中心
在垂直分层网总体结构中,应用层面表示各种信息应用。 业务网层面表示传送各种信息的业务网；传送网层面表示支 持业务网的传送手段和基础设施;支持网则可以支持全部三 个层面的工作,提供保证网络有效正常运行的各种控制和管 理能力,包括信令网,同步网和电信管理网。 网络的分层域网络规范和具体实施方法无关,简化了网 络规划和设计,各层的功能相对独立。因此,单独地设计和运 行每一层网络需要比将整个网络作为单个实体设计和运行简 单的多.随着信息服务多样化的发展及技术的演进,尤其是随 着软交换等先进技术的出现,现代通信域支撑技术还会出现 变化,如增加控制层等平面,而网络分层的变化将主要体现在 应用层和业务层面上,网络的基础层即传送网将保持相对稳 定。
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。
通信网理论基础
上述通信系统只是一个点到点的通信模型，要实现多用户间
的通信，则需要一个合理的拓扑结构将多个用户有机地连接在一
起，并定义标准的通信协议，以使它们能协同工作，这样就形成了 一个通信网。
第六页，共九十二页，2022年，8月28日
通信网要解决的是任意两个用户间的通信问题，由于用户数目众 多、地理位置分散，并且需要将采用不同技术体制的各类网络互连 在一起，因此通信网必然涉及到寻址、选路、控制、管理、接口 标准、网络成本、可扩充性、服务质量保证等一系列在点到点模
换技术，都根据实际业务的需求，在资源利用率和控制复杂度之 间做了某种程度的折衷。
第十六页，共九十二页，2022年，8月28日
用户终端至交换节点接入方式： 用户终端至交换节点可以使用有线接入方式，也可以采用无线接
入方式；可以采用点到点的接入方式，也可以采用共享介质的接入方 式。 多址接入的问题：
频分多址接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、码分多址接入 (CDMA)、随机多址接入等。
的计算机网络互连在一起，以实现更为广泛的信息资源共享，目前
Internet已成为电子商务和娱乐的一个基础支撑平台。
第二十七页，共九十二页，2022年，8月28日
上述网络主要的网络功能：
(1) 信息传送。它是通信网的基本任务，传送的信息主要分为三 大类：用户信息、信令信息、管理信息。信息传输主要由交换节点 和传输系统完成。
在网络中，交换节点负责用户的接入、业务量的集中、用户通信连接的
创建、信道资源的分配、用户信息的转发，以及必要的网络管理与控制
功能的实现。
第十一页，共九十二页，2022年，8月28日
图1.2 点到点的网络与交换式网络
第十二页，共九十二页，2022年，8月28日
移动通信网络基础知识.
1 移动通信网络基础知识1.1通信网基本概念通信网是由通信端点、连接节点和相应的传输链路有机地组合起来以实现在两个或多个通信端点之间提供信息传输的通信体系。
例如电话网、计算机网、因特网等都是目前典型的通信网。
通信网由用户终端设备，交换设备和传输设备组成。
交换设备间的传输设备称为中继线路(简称中继线)，用户终端设备至交换设备的传输设备称为用户路线(简称用户线)。
通信网可从不同角度分类：按业务内容可分为电报网、电话网、图像网、数据网等；按地区规模可分为农村网、市内网、长途网、国际网等；按服务对象可分为公用网、军用网、专用网等；按信号形式可分为模拟网、数字网等。
1.1.1 （熟悉）通信网基本概念通信系统就是用信号（电信号、光信号等）来传递信息的系统。
通信系统的构成可以简单地概括为一个统一的模型，由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿和噪声源6各部分组成，如图1-1所示。
图1-1 通信系统模型1)信源是指发出信息的信息源。
在人与人之间通信的情况下，信源就是指发出信息的人；在机器与机器之间通信的情况下，信源就是发出信息的机器，如计算机等。
2)发送设备就是把信源发出的信息变换成适合于在信道上传输的信号的设备。
3)信道是信号传输媒介的总称。
不同的信源形式所对应的变换处理方式不同，与之对应的信道形式也不同。
传输信道的类型有两种划分方法：一是按传输媒介可划分为无线信道和有线信道；二是按在信道上传输信号的形式可划分为模拟信道和数字信道。
4)接受设备是发送设备的逆过程。
因为发送设备是把不同形式的信息变换和处理成适合在信道上传输的信号，一般情况下，这种信号是不能为信息接收者所直接接收的，所以接收设备的功能就是把从信道上接收的信号变换成信息接收者的信息。
5)信宿是指信息传送的终点，也就是信息接收者。
6)噪声源并不是人为实现的实体，但在实际通信系统中是客观存在的。
在模型中把发送、传输和接收端各部分的干扰噪声集中地用一个噪声源来表示。
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。
现代通信网资料1
现代通信网资料11.1 现代通信网基础通信的差不多形式是在信源和信宿之间建立一个传输信息的通道，实现信息的传输。
1.1.1 通信系统差不多组成信源、发送器、信道、接收器、信宿。
1.1.2 通信网络构成要素实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统，每一次通信都需要软硬件设施的和谐配合来完成。
从硬件构成来看，通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的接入、交换和传输等差不多功能。
软件部分包括信令、协议、操纵、治理、资费制度、编码方案等。
它们要紧完成通信网的操纵、治理、运营和爱护，实现通信网的智能化。
以下重点介绍通信网的硬件构成。
1) 终端节点要紧功能：(1) 用户信息的处理。
(2) 信令信息的处理。
2) 交换节点交换节点是通信网的核心设备，其要紧功能有：用户业务的集中和接入功能；交换功能；信令功能；其他操纵功能。
3) 业务节点其要紧功能是：实现独立于交换节点的业务的执行和操纵。
实现对交换节点呼叫建立的操纵。
为用户提供智能化、个性化、有差异的服务。
4) 传输系统传输系统为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。
通常传输系统的硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
目标：提高物理线路的使用效率。
1.1.3 通信网组网结构从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。
1.1.7 通信网的体系结构及标准化组织1.通信网的分层体系结构分层体系结构的优点：①分层的体系结构能够降低网络设计的复杂度。
②分层的体系结构方便异构网络设备间的互连互通。
③分层的体系结构增强了网络的可升级性。
④分层的体系结构促进了竞争和设备制造商的分工，屏蔽内部实现细节。
在分层体系结构中，协议是指位于一个系统上的第N 层与另一个系统上的第N 层通信时所使用的规那么和约定的集合。
通信协议要紧包含语法、语义和时序。
语法规定协议的数据格式；语义包括和谐和错误处理的操纵信息；时序包括同步和顺序操纵。
现代通信网总结
现代通信网总结概述1、现代通信网概念：是由通讯设备、信道和规则（章）组成的有机整体，使与之相连的用户终端设备可以进行有意义的电信息交流2、通信系统基本模型（点对点）及各部分作用通信系统的基本模型示意图各部分作用：信源是指发出信息的基本设施。
变换器是对信源发出的信息按一定的目的进行变换的设备。
信道是信息传输介质的总称。
反变换器的工作过程是变换器的逆工作过程。
信宿是信息传输的终点，也就是信息的接收者。
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。
3、信道及分类信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。
信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。
第二章现代通信网基础技术及其发展1、通信网组成的基本要素及核心要素基本要素：终端设备、传输系统和交换设备核心要素：交换设备2、路由选择策略（详见p49）静态策略动态策略（1）泛射法（flooding）（1）独立路由选择策略（2）有选择的泛射法（2）集中路由选择策略（3）固定路由法（3）分布路由选择策略（4）随机走动法（5）分散通信量法3、传输技术（p19）：复用技术，其目的是在同一信道上传输多路信号，从而提高了信道的利用率。
常用的多路复用技术有频分多路（FDM）、时分多路（TDM）和统计时分复用（STDM）。
4、交换技术：在交换技术的分组交换中，为了控制和管理交换网的“分组流”，目前主要采用数据报方式和虚电路方式。
常用的交换技术按局内处理信号的方式可分为电路交换、信息交换和分组（包）交换三种方式。
新的交换方式有异步转换模式交换（ATM）和光交换。
5、流量控制和拥塞控制的区别及流量控制和拥塞控制各采取的方法区别：流量控制是对一条通信路由上的通信量进行控制，解决“线”或“局部”问题，而拥塞控制则是的“面”或“全局”的问题。
流量控制采取的方法：拥塞控制采取的方法（1）入网流量控制方法① 停-等流量控制② 缓冲区预约方式（1）许可证法（2）分组丢弃法（3）阻塞分组法（2）入口和出口流量控制① 多分组报文传送流量控制② 单分组报文流量控制（3）网段级流量控制6、我国电信网等级结构图并对各级功能基干路由高效路由我国电信网等级结构图各级功能：第一级为大区中心，也称为省间中心局，是汇接一个大区内各省之间的电话通信中心，局间都设立直达电路，为完全互连方式的网状网结构。
通信网基础
• 为实现用户之间通信，在交换局之间提供呼叫释放等 各种控制信号。
• 2.2电话交换技术
• 一.发展
• 从人工到程控，成模拟到数字。
• 二.程控交换机的特点
• • • • • 1.技术特点 维护管理方便，可靠性高。 适应性强，灵活性好。 便于向综合业务方向发展。 便于采用公共信令系统。
• 2.功能特点 • 业务功能和管理、维护功能强大。
• 各级之间除了有基干路由连接外，还设置了一些高效 直达路由和低呼损路由，以提高长话接续的灵活性和 可靠性。 • 长途网的发展趋势由多级逐步过渡到三级、二级，最 后将成为无级网络。 • 2.长途网的路由选择 • 路由选择顺序遵循的原则： • 直达路由——迂回路由——基干路由。 • 路由选择方式：固定和动态 • 固定路由选择方式：交换机始终按照事先排定的路由 顺序运作。 • 动态路由选择方式：交换局选择路由通常根据时间和 （或）状态经常自动变化。
• 5.会话层
• 允许不同的机器建立会话关系，包括访问、验证和会 话管理等。如：服务器验证、用户登录等。
• 6.表示层
• 提供格式化的表示和转换数据服务。如：数据的压缩、 解压缩，加密、解密等。
• 7.应用层
• 提供网络与用户应用软件之间的接口服务。应用层包
• 含大量人们所需要的协议。如文本传输、电子邮件等。
TCAP（事务能力应用部分）
ISP（中间业务部分） SCCP（信令连接控制部分）
• •
MTP1 MTP2（信令链路级） （消息传递部分）
MTP3（信令网络级）
• 三. NO.7信令的消息格式
• • • • • • 1.消息信号单元（MSU） 真正携带消息的信号单元。 2.链路状态信号单元（LSSU） 传送链路状态的信号单元。 3.填充信号单元（FISU） 不含任何信息的空信号，作用是在网络节点无信息传 输时，使链路保持通信状态，并对对方发来的消息进 行证实。
1.通信基础知识
通信基础知识中国电信维护岗位技能认证教材编写小组编制目录第1章通信概述 (4)1.1 通信基础概念 (4)1.2 通信系统模型 (10)1.3 通信系统的分类 (13)1.4 通信法规和通信标准 (14)第2章通信网的组成 (16)2.1 通信网的概念 (16)2.2 通信网的分类 (16)2.3 电信网的组成 (17)2.4 通信网的组网结构 (20)第3章通信信道 (22)3.1 无线信道 (22)3.2 有线传输信道 (37)3.3 通信信道特性 (40)第4章通信网基础技术 (45)4.1 信源编码 (45)4.2 信道复用 (51)4.3 数字信号的基带传输 (61)4.4 调制技术 (76)4.5 差错控制技术 (101)第5章网管基础知识 (107)5.1 网管基本功能 (107)5.2 性能管理 (112)5.3 故障管理 (114)5.4 配置管理 (116)5.5 安全管理 (118)第1章通信概述1.1通信基础概念1．通信的定义通信按传统理解就是信息的传输与交换，信息可以是语音、文字、符号、音乐、图像等等。
任何一个通信系统，都是从一个称为信息源的时空点向另一个称为信宿的目的点传送信息。
以各种通信技术，如以长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）、无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信网）、有线电视网和计算机数据网为基础组成的现代通信网，通过多媒体技术，可为家庭、办公室、医院、学校等提供文化、娱乐、教育、卫生、金融等广泛的信息服务。
可见，通信网络已成为支撑现代社会的最重要的基础结构之一。
2．信息、数据和信号信息是客户事物的属性和相互联系特性的表现，它反映了客观事物的存在形式或运动状态。
数据是信息的载体，是信息的表现形式。
信号是数据在传输过程的具体物理表示形式，具有确定的物理描述。
传输介质是通信中传送信息的载体，又称为信道3．模拟通信和数字通信通信系统主要由5个基本系统元件构成，信源、转换器、信道、反转换器、信宿。
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TCP/IP分层体系结构
数据链路层 物理层
应用层
TCP层 IP层
网络接口层
2021/2/16
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24
TCP/IP协议栈结构
SMTP FTP TELNET HTTP DNS
SNMP
ASN.1 TFTP
BOOTP RTP
&
&
DHCP RTCP
TCP
UDP
IP ICMP RSVP等
2021/2/16
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36
服务的时序关系
服务用户 （N层）
X.request
X.confirm
服务用户 （N层）
X.request
服务提供者 （N-1层） t1
t2
t3 t4
(a)证实服务
服务提供者 （N-1层）
t1 t2
服务用户 （N层） X.indication X.response
通信网体系结构涉及
功能结构
系统结构
2021/2/16
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19
通信网体系结构（续）
建立通信网体系结构的三个工作
划分网络 建立参考模型 标准化接口
通信网体系结构组成
硬件：网络拓扑结构 软件：规则、标准和协议等(协议体系结构)
2021/2/16
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20
典型网络举例
互联网
分为核心和边缘,整个网络是扁平的，所有 网元基本处于同一层次
引入网络区域概念，区分内部路由和外部路 由
传统电话网
采用“树状模型”
严格分层，处于不同层次的网元在网络中的 功能和作用差别较大
2021/2/16
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21
通信网协议体系结构
通信网的功能需要由一组结构化的 模块来完成，这种模块结构称为协 议体系结构
2021/2/16
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7
1.2.1 通信网的基本概念
通信网定义
由一定数量的节点和连接节点的传输 链路相互有机地组合在一起
实现两个或多个规定点间信息传输的 通信系统
1
A、B用户通信路由
用户A 用户C 用户D
2 3
5
用户B
4
用户E
2021/2/16
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终端
信号适合在网络上传 输吗（逻辑接口）？
网络系统
终端
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10
通信网的功能（续）
网络传输资源的充分使用—复用
如何充分利用传输资源？
终端需要的 带宽小
物理介质提 供的带宽大
终端
网络系统
终端
2021/2/16
11
通信网的功能（续）
协议变换 流量控制
终端
11100
服务用户 （N层）
X.indication
(b)非证实服务
2021/2/16
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37
理论与模型
数学模型
预测模型：对未来可能发生的事情进行预 测，一般采用数理统计。
描述模型：可靠性理论、排队论等。
优化模型：网络模型(图论)、数学规划模 型
评价模型：决策论、对策论、价值理论
百年前电话问世，电话网主要传输话音 业务，也可传送传真、中速数据等非话 业务
半世纪前电视和有线电视网出现，电视 网主要提供视频通信服务
因特网的迅速崛起引发的IP通信技术， 支持各种数据通信业务
传感器与物联网？？
2021/2/16
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6
1.2 通信网的概念与功能
1.2.1 通信网的基本概念 1.2.2 通信网的质量要求 1.2.3 通信网的拓扑结构
2021/2/16
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3
第一部分 通信网基础
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4
主要内容
1.1 通信网的发展历程 1.2 通信网的概念与功能 1.3 通信网络体系结构 1.4 通信网协议 1.5 通信网相关理论
2021/2/16
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5
1.1 通信网的发展变化
通信技术发展的三次革命
典型协议体系结构
开放系统互连(OSI)参考模型 TCP/IP分层结构 No.7信令网络体系结构
……
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22
开放系统互连(OSI)参考模型
应用层
信息处理 表示层
会话层
运输层
信息传输
网络层
数据链路层
物理层
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23
网络系统
11100
终端
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12
通信网的功能（续）
报文格式 差错控制（差错检测和纠正）
报文
数据
控制 地址
终端
网络系统
终端
2021/2/16
13
通信网的功能（续）
路由寻址和转发 安全和网络管理
站B
站C 站A
2021/2/16
站D
14
通信网分类
按照网络提供的通信业务：
单媒体网络、多媒体网络、实时通信网 络、非实时通信网络、单向网络、交互 式网络等
按网络覆盖的地域范围：
局域网、城域网、广域网、互联网等
2021/2/16
15
1.2.2 通信网的质量要求
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
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16
1.2.3 通信网拓扑结构
网络拓扑结构是指用传输媒体互联 各种设备的物理布局
8
通信网构成
硬件(网络物理结构)
节点
有基础架构的网络：端节点(终端设备)
无基础架构的网络：转节点与端节点 (交换设备、传输设备等)
链路：传输信息
软件(网络体系结构)
标准、信令和协议等
2021/2/16
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9
通信网的功能
网络的物理连通性 终端与网络的接口
终端如何与网络连接 （物理接口）？
地址 指出发送或接收端的地址；
错误监测码 某种校验序列，对接收信 息段校验；
协议控制 对流量和差错进行控制的信 息
2021/2/16
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AH 用户数据
PH A-PDU
SH P-PDU
TH
S-PDU
NH
T-PDU
LH
N-PDU
DL-PDU
应用X
应用Y
应用层
应用层
表示层
2021/2/16
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30
协议
位于不同系统中同一层上的两个实 体之间通过协议互相合作并且交互 作用
n 实体
n-PDU
n 实体
2021/2/16
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31
协议数据单元(PDU)
PDU由数据单元和控制信息组成，也 可以只有控制而没有数据。
控制信息一般包括三部分：
连通问题
流量分配问题
2021/2/16
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38
谢 谢！
2021/2/16
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39
现代通信网络
张冬梅 ()
2021/2/16
1
课程简介
教师：张冬梅
新科研楼1110房间 课程总成绩评定：作业和平时40%、期末考试60% 课件获取方式: 邮件
2021/2/16
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2
课程简介
主要内容 第一部分（通信网基础） 介绍通信网的基本概念和技术 第二部分（典型通信网络） 介绍目前存在的典型通信网络 第三部分（新型通信网络） 介绍最近研究活跃的通信网络
2021/2/16
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28
协议的三要素
语法：数据块的格式 语义：包含用于相互协调和差错处
理的控制信息 定时：速率匹配和排序
2021/2/16
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1.4.2 OSI参考模型
用户A 应用层 表示层 会话层 传送层 网络层 链路层 物理层
物理媒质
用户B 应用层 表示层 会话层 传送层 网络层 链路层 物理层
ARP RARP
RIP OSPF BGP
硬件设备驱动程序和媒体接入协议
2021/2/16
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25
No.7信令网络体系结构
应用层
OMAP INAP
MAP
TCAP
ISUP TUP DUP
网络层 数据链路层
SCCP MTP-3(信令网功能级) MTP-2(信令链路功能级)
物理层
2021/2/16
n+1 实体
n+1 实体
n实体Βιβλιοθήκη n实体n-SDU H
2021/2/16
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数据单元的传递过程
PDU协议数据单元 SDU服务数据单元 PCI协议控制信息
(n+1)层
(n+1)-PDU
n-PCI
n-SDU
n层
n-PDU
2021/2/16
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35
原语
MTP-1(信令数据链路功能级)
4级结构
仅限北邮授课使用，请勿外传
26
1.4 通信网协议