通信网概述

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1.2.3 接入与传送网技术
接入与传送网是一种为业务网提供各种接入与传送手段的 基础设施，是一个庞大复杂的网络，由许多的单元组成， 完成将信息从一个点接入并传递到另一个点或另一些点的 功能，如传输电路的调度、故障切换、分离业务等。 从物理实现角度看，接入与传送网技术包括传输媒质、传 输系统、传输节点设备以及接入设备技术等。
垂 直 描 述
IP
垂直观点的网络结构 垂直观点的网络结构
水平描述
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通信网的分层结构
应用层：表示各种信息应用与服务种类
图1.3 垂直观点的网络结构
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通信网的分层结构
业务网层：表示支持各种信息服务的业务提供手 段与装备，它是现代通信网的主体，是向用户提 供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种通 信业务的网络。 垂直观点的网络结构 图1.3
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通信网的质量要求
二、 电话通信网的质量要求
接续质量 接续质量是指用户通话被接续的速度和难易程度， 通常用接续损失（呼损）和接续时延来度量。 传输质量 传输质量是指用户接收到的话音信号的清楚逼真 程度，可以用响度、清晰度和逼真度来衡量。 稳定质量 稳定质量是指通信网的可靠性，其指标主要有： 失效率、 平均故障间隔时间、平均修复时间等。
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1、基本组网结构
星型网——辐射网
辐射点
N个节点至少需要( N 1)条传输链路
优点：中心节点具有汇接交换功能，传输链路少，线路利用 率高，经济性较好（如果交换设备的费用低于相关传输链 路的费用） 缺点：安全性较差（因为中心节点是全网可靠性的瓶颈，中 心节点一旦出现故障会造成全网瘫痪） 适用于通信节点分布比较分散，距离远，相互间的通信 业务量不大，而且大部分通信都来往于中心节点之间的情况。 13
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一般通信网的质量要求
接通的任意性与快速性
所谓接通的任意性与快速性是指网内的一个用户应能快 速地接通网内任一其他用户。 影响接通的任意性与快速性的主要因素 通信网的拓扑结构：如果网络的拓扑结构不合理会 增加转接次数，使阻塞率上升、延时增大。 通信网的网络资源：网络资源不足的后果是增加阻 塞概率。 通信网的可靠性：可靠性降低会造成传输链路或交 换设备出现故障，甚至丧失其应有的功能。
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2、非基本组网结构
格形网——复合网向网状网发展的中间状态。 优点：格形网与网状网相比，线路 利用率有所提高，经济性有所 改善，哪些节点间不需直达线 路，视具体情况而定。 缺点：网络的可靠性有所降低。
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2、非基本组网结构
树型网——星形网拓扑结构的扩展 优点：这种结构与星形结构相比降 低了通信线路的成本，但增加 了网络复杂性。 缺点：网络中除最低层节点及其连 线外，任一节点或连线的故障 均影响其所在支路网络的正常 工作。
环型结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、 城域网、光传输网等网络中。
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2、非基本组网结构
复合型网——由网状型网和星型网复合而成
优点：吸取了网状网和星形网的优点，比较经济，稳定 性较好。 注意：在进行网络设计时，应以交换设备和传输链路的 总费用最小为原则。
在规模较大的局域网和通信骨干网中广泛采用分级 的复合型网络结构。
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节点交换设备 (数字程控交换机)
传输链路设备 (双绞线、PCM中继线路)
用户终端设备 (用户话机)
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2、数据网技术
数据通信指的是以传输数据为业务的一种通信方式，是 为了实现计算机与计算机之间或计算机和各种终端之间 进行信息交互而产生的一种通信技术，是计算机与通信 相结合的产物。 数据指的是预先约定的具有某种含义的数字、字母或符 号，以及它们的组合。实际上，数据就是用于进行计算 机控制、处理和交换的信息。 数据网包括 X.25 分组交换网、帧中继（ FR ）网、数字 数据网（ DDN ）、异步转移模式（ATM）网等。
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1、传输媒质
信息需要在一定的物理媒质中传播，这种物理媒质就称 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。 传输媒质的种类 有线传输媒质：明线、双绞线、同轴电缆、光纤 无线传输媒质：自由空间 （无线通信技术：移动通信、微波通信、卫星通信）
1、基本组网结构
环型网
特点：结构简单，易于实现；可采用自愈环对网 络进行自动保护，故稳定性比较高。
环型结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、 城域网、光传输网等网络中。
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1、基本组网结构
线型网
特点：线形网的网络结构与环形网不同之处是首 尾不相连。
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1、基本组网结构
总线型网
公共传输通道
优点：需要的传输链路少，增减节点比较方便，成本低 缺点：稳定性差，当网络通信负荷较重时时延加大，网 络效率下降；传输时延不定
模拟电话机
录音电话机
投币电话机
磁卡电话机
IC卡电话机
数字电话机
手机
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图形图像通信终端
传真机
扫描仪+多媒体计算机+打印机
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视频通信终端
电视摄像机
摄像头
电视接收机
视频监视器
计算机显示器
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数据通信终端
ISDN路由器
ISDN小交换机
ISDN终端适配器
ISDN数字电话机
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多媒体通信终端
多媒体计算机终端
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一般通信网的质量要求
信号传输的透明性与传输质量的一致性 信号传输的透明性是指在规定业务范围内的 信息都可以在网内传输，对用户不加任何限 制。 传输质量的一致性是指网内任何两个用户通 信时，应具有相同或相似的传输质量，而与 用户之间的距离无关。
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一般通信网的质量要求
网络的可靠性与经济合理性 所谓可靠是指在概率意义上，使平均故障间隔 时间（两个相邻故障间隔时间的平均值）达到 要求。 绝对可靠的网是不存在的 可靠性必须与经济性相结合。提高可靠性往往 要增加投资，但造价太高又不易实现，因此应 根据实际需要在可靠性与经济性之间进行折中 和平衡。
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通信网的分层结构
2. 网络结构的水平描述
用户驻地网（CPN：Customer premises Network） 接入网（AN：Access Network） 核心网（CN：Core Network）
水平描述是基于用户接入网络实际的物理连接来划分的：
图1.4 水平观点的网络结构
UNI（User Network Interface ）：用户网络接口 SNI（Service Node Interface） ：业务节点接口
本节讲述内容
四 通信网的支撑技术 四 五 五 现代通信网的发展趋势
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3、通信网的分层结构
网络的分层结构
网络结构的垂直描述
网络结构的水平描述
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通信网的分层结构
1. 网络结构的垂直描述
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
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通信网的分层结构
把OSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将 通信网分为信息应用层、业务网层和接入与传送网层。
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1.1.4、通信网组网结构
※在通信网的规划、设计、建设及优化过程中，需要 对网内的各节点（或网元）进行合理的配置和连 接，以实现可靠、迅速、高质及经济的现代通信 网，也就是要对网络进行合理的组网。 ※组网结构一般用网络拓扑结构描述，所谓拓扑结构 是指构成通信网的节点之间的互连方式。 ※基本组网结构(网状型、星型、总线型、线型、 环型) ※非基本组网结构 (复合型、格型、树型、蜂窝网)
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电话通信网的质量要求
3.稳定性质量
是指通信网的可靠性 失效率 (λ) ：系统在单位时间内发生故障的概率. 平均故障间隔时间(MTBF)：相邻两个故障发生的间隔时间 的平均值。
MTBF=1/λ
平均修复时间（MTTR）：修复一个故障的平均处理时间。 系统有效度(A)：在规定的时间和条件内系统完成规定功 能的概率。 系统不可利用度(U)：在规定的时间和条件内系统丧失规 定功能的概率。
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3、 IP 网技术
IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议，基于 IP协议组建的网络统称为IP网络，这种网络支持的各种 应用业务统称为IP业务，而实现这些业务的技术则称为 IP技术。 IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一 起，几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有 用于IP网络协议的驱动程序。
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1.2 现代通信网的支撑技术
IP
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1.2.1 信息应用技术
1、通信业务 通信业务是最直接面向用户的——通信的目的是为 用户提供所需的各类通信业务，满足用户对不同业 务服务质量的需求。 通信业务的种类 模拟与数字视音频业务（如普通电话业务、智能 网业务、 IP 电话业务、广播电视业务等） 数据通信业务（如网络商务、电子邮件） 多媒体通信业务（如分配型业务和交互型业务）
机顶盒
可视电话终端
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1.2.2 业务网技术
业务网是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图 像等各种电信业务的网络，包括电话网、数据网、智能 网、移动网、IP 网等，可分别提供不同的业务。 业务网的核心要素是交换设备，其基本功能是完成接入 交换节点链路的汇集、转接接续和分配，实现一个呼叫 终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户终端之间 的路由选择的连接。 交换设备的交换方式可以分为两类: 电路交换方式和分组交换方式。
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通信网的分层结构
图1.3 垂直观点的网络结构 传送网：表示支持业务网的传送手段和基 础设施，包括骨干传送网和接入网。
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通信网的分层结构
支撑网用以支持全部三个层 面的工作，提供保证通信网 有效正常运行的各种控制和 管理能力，传统的通信支撑 网包括信令网、同步网和电 信管理网。
图1.3 垂直观点的网络结构
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1、基本组网结构
网状型网
N个节点需要 N ( N 1) 条传输链路 2
网孔型网
(不完全网状型网、格型网)
优点：灵活性大，可靠性高，稳 定性好，迂回线路多，可保证通 优点：线路利用率有所提高, 信畅通。 经济性有所改善 缺点：冗余度大，经济性较差， 缺点：稳定性稍有降低 线路利用率不高。 网状网结构是一种适用于节点数较少，节点间有足够的 通信业务量或有很高可靠性要求的场合。
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电话通信网的质量要求
1.接续质量 1.接续质量
它反映的是电话网接续用户通话的速度和难易程度， 通 常用接续损失（呼叫损失率，简称呼损）、接续时 延来度量。 电话网的接续标准定义为： 呼损 小于2% 接续时延：小于8秒。
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电话通信网的质量要求
2.传输质量
是指电话网传输话音信号的准确程度 响度：话音音量，指收听到的话音音量的大小程度； 清晰度：话音可懂度，即收听到的话音的清晰可懂程度； 逼真度：话音音色，指收听到的话音音色和特征的不失真 程度。 实际中对上述三个指标一般由用户主观来评定。
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2、通信终端
通信终端设备是用户与通信网之间的接口。 通信终端作为人们享用不同信息应用（通信业 务）的直接工具，承担着为用户提供良好的用 户界面、完成所需业务功能和接入通信网络等 多方面任务。
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通信终端的种类
Байду номын сангаас
音频通信终端 图形图像通信终端 视频通信终端 数据通信终端 多媒体通信终端
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音频通信终端
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1、电话网技术
为公众提供电话业务而建立和经营的电信网络称为 公 用 交 换 电 话 网 （ PSTN ： Public Switched Telephone Network）。到目前为止，在我国电话网 仍然是覆盖范围最广、业务量最大的网络。 公众电话网包括本地电话网、长途电话网和国际电 话网。
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通信网的分层结构
网络结构的水平描述
CPN：指用户终端到用户网络接口（UNI）之间所包含的机线设 备，是属于用户自己的网络。 CN：包含了交换网和传输网的功能，或者说包含了长途网和中 继网的功能，在实际网络中一般分为省际干线（即一级干线）、 省内干线（即二级干线）和局间中继网（即本地网或城域网）。 AN：位于CN和CPN之间，包含了连接两者的所有设施设备与线 路。AN已经从功能和概念上替代了传统的用户环路结构，成为 通信网的重要组成部分，被称为通信网的“最后一公里” 。
环型结构目前主要用于用户接入网中，主从网同步方式中 的时钟分配网也采用树形网结构。
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2、非基本组网结构
蜂窝网——是无线接入网中常用的结构
解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务 质量差及频谱利用率低等问题。
适用于移动通信无线网、城域网、局域网
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1.1.5、通信网的质量要求
5.1 一般通信网的质量要求 接通的任意性与快速性——最基本要求 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