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1L411000 通信與廣電工程專業(yè)技術

1L411010 通信網

1L411011掌握通信網的構成

考點(掌握)：

通信網及其構成要素

通信網的類型及拓撲結構

通信網的基本結構

一、通信網及其構成要素

（一）通信網的作用

1)用戶使用通信網可以克服空間、時間等障礙來進行有效的信息交換.

2)通信網上任意兩個用戶間、設備間或一個用戶和一個設備間均可進行信息的交換。

交換的信息包括用戶信息（如話音、數據、圖像等）、控制信息（如信令信息、路由信息等）和網絡管理信息三類。

（二）通信網的構成要素

通信網是由一定數量的節(jié)點（包括終端節(jié)點、交換節(jié)點）和連接這些節(jié)點的傳輸系統(tǒng)有機地組織在一起，按約定的信令或協議完成任意用戶間信息交換的通信體系。

一個完整的通信網是由硬件和軟件兩大部分組成。

軟件設施則包括信令、協議、控制、管理、計費等，它們主要完成通信網的控制、管理、運營和維護，實現通信網的智能化。

通信網的硬件即構成通信網的設備，由終端節(jié)點、交換節(jié)點、業(yè)務節(jié)點和傳輸系統(tǒng)構成，它們完成通信網的基本功能：接入、交換和傳輸。

1．終端節(jié)點

最常見的終端節(jié)點有電話機、傳真機、計算機、視頻終端和PBX（程控交換機）。

(1)用戶信息的處理：主要包括用戶信息的發(fā)送和接收，將用戶信息轉換成適合傳輸系統(tǒng)傳輸的信號以及相應的反變換。

(2)信令信息的處理：主要包括產生和識別連接建立、業(yè)務管理等所需的控制信息。中大網?！笠患壗ㄔ鞄?/p>

2．交換節(jié)點

交換節(jié)點是通信網的核心設備。

最常見的有電話交換機、分組交換機、路由器、轉發(fā)器等。交換節(jié)點負責集中、轉發(fā)終端節(jié)點產生的用戶信息，但它自己并不產生和使用這些信息。

主要功能有：

(1) 用戶業(yè)務的集中和接入功能，通常由各類用戶接口和中繼接口組成。

(2) 交換功能，通常由交換矩陣完成任意入線到出線的數據交換。

(3）信令功能，負責呼叫控制和連接的建立、監(jiān)視、釋放等。

(4）其他控制功能，路由信息的更新和維護、計費、話務統(tǒng)計、維護管理等。

3．業(yè)務節(jié)點

最常見的業(yè)務節(jié)點有智能網中的業(yè)務控制節(jié)點（SCP)、智能外設、語音信箱系統(tǒng)，以及Internet上的各種信息服務器等。

它們通常由連接到通信網絡邊緣的計算機系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)組成。

主要功能是：

(1)實現獨立于交換節(jié)點的業(yè)務的執(zhí)行和控制。

(2)實現對交換節(jié)點呼叫建立的控制。

(3)為用戶提供智能化、個性化、有差異的服務。

4．傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)為信息的傳輸提供傳輸信道，并將網絡節(jié)點連接在一起。

其硬件組成應包括：線路接口設備、傳輸媒介、交叉連接設備等。

二、通信網的類型及拓撲結構

（一）通信網的類型

1．按業(yè)務類型分，可分為電話通信網（如PSTN、移動通信網等）、數據通信網（如X.25, Internet、幀中繼網等）、廣播電視網等。

2．按空間距離和覆蓋范圍分，可分為廣域網、城域網和局域網。

3．按信號傳輸方式分，可分為模擬通信網和數字通信網。

4．按運營方式分，可分為公用通信網和專用通信網。

（二）通信網的拓撲結構

在通信網中，所謂拓撲結構是指構成通信網的節(jié)點之間的互連方式。

基本的拓撲結構有：網狀網、星形網、環(huán)形網、總線型網、復合型網等。

1． 網狀網：

.結構：所形成的網絡鏈路較多，形成的拓撲結構象網狀。

.具有代表性的網形網就是完全互連網(網內任意兩節(jié)點間均由直達線路連接)。

.具有N 個節(jié)點的完全互連網需要有1/2?N?（N 一1 ）條傳輸鏈路。

.優(yōu)點：線路冗余度大，網絡可靠性高，任意兩點間可直接通信；

.缺點: 線路利用率低(N 值較大時傳輸鏈路數將很大)，網絡成本高，另外網絡的擴容也不方便，每增加一個節(jié)點，就需增加N條線路。

.適用場合：通常用于節(jié)點數目少，又有很高可靠性要求的場合。

2．星形網又稱輻射網

.結構：星形結構由一個功能較強的轉接中心S以及一些各自連到中心的從節(jié)點組成。

.具有N 個節(jié)點的星形網共需（N 一1 ）條傳輸鏈路。

.優(yōu)點：與網形網相比，降低了傳輸鏈路的成本，提高了線路的利用率

.缺點: 網絡的可靠性差，一旦中心轉接節(jié)點發(fā)生故障或轉接能力不足時，全網的通信都會受到影響。

.適用場合：傳輸鏈路費用高于轉接設備、可靠性要求又不高的場合，以降低建網成本。

3．復合型網

.結構：是由網狀網和星形網復合而成的。它以星形網為基礎，在業(yè)務量較大的轉接交換中心之間采用網狀網結構.

.優(yōu)點：兼并了網狀網和星形網的優(yōu)點。整個網絡結構比較經濟，且穩(wěn)定性較好。

.適用場合：規(guī)模較大的局域網和電信骨干網中廣泛采用分級的復合型網絡結構。

4．總線型網屬于共享傳輸介質型網絡

.結構：網中的所有節(jié)點都連至一個公共的總線上，任何時候只允許一個用戶占用總線發(fā)送或接送數據。

.優(yōu)點：需要的傳輸鏈路少，節(jié)點間通信無需轉接節(jié)點，控制方式簡單，增減節(jié)點也很方便；

.缺點：網絡服務性能的穩(wěn)定性差，節(jié)點數目不宜過多，網絡覆蓋范圍也較小。

.適用場合：主要用于計算機局域網、電信接入網等網絡中。

5.環(huán)形網

.結構：網中所有節(jié)點首尾相連，組成一個環(huán)。

.N個節(jié)點的環(huán)網需要N條傳輸鏈路。環(huán)網可以是單向環(huán)，也可以是雙向環(huán)。

.優(yōu)點：是結構簡單，容易實現，雙向自愈環(huán)結構可以對網絡進行自動保護；

.缺點：是節(jié)點數較多時轉接時延無法控制，并且環(huán)形結構不好擴容。

.適用場合：目前主要用于計算機局域網、光纖接入網、城域網、光傳輸網等網絡中。

三、通信網的基本結構

任何通信網絡都具有信息傳送、信息處理、信令機制、網絡管理功能。因此，從功能的角度看，一個完整的現代通信網可分為相互依存的三部分：業(yè)務網、傳送網、支撐網。

（一）業(yè)務網

1)功能：業(yè)務網負責向用戶提供各種通信業(yè)務，如基本話音、數據、多媒體、租用線、VPN(Virtual Private Network, 虛擬專用網絡)等。

2)構成一個業(yè)務網的主要技術要素包括網絡拓撲結構、交換節(jié)點設備、編號計劃、信令技術、路由選擇、業(yè)務類型、計費方式、服務性能保證機制等。

3) 交換節(jié)點設備

.其中交換節(jié)點設備是構成業(yè)務網的核心要素。采用不同交換技術的交換節(jié)點設備通過傳送網互連在一起就形成了不同類型的業(yè)務網。

.業(yè)務網交換節(jié)點的基本交換單位本質上是面向終端業(yè)務的，粒度很小，例如一個時隙、一個虛連接。

.業(yè)務網交換節(jié)點的連接在信令系統(tǒng)的控制下建立和釋放。

（二）支撐網

支撐網負責提供業(yè)務網正常運行所必需的信令、同步、網絡管理、業(yè)務管理、運營管理等功能，以提供用戶滿意的服務質量。支撐網包含同步網、信令網、管理網三部分。

（三）傳送網

1)傳送網又稱基礎網。傳送網為各類業(yè)務網提供業(yè)務信息傳送手段，負責將節(jié)點連接起來，并提供任意兩點之間信息的透明傳輸。傳送網是由傳輸線路、傳輸設備組成的網絡，所以又稱之為基礎網。

2)功能：具有電路調度網絡性能監(jiān)視、故障自動切換等相應的管理功能。中大網校◇一級建造師

3)構成傳送網的主要技術要素有：傳輸介質、復用體制、傳送網節(jié)點技術等。

傳送網節(jié)點：

a)其中傳送網節(jié)點主要有分插復用設備（ADM）和交叉連接設備（DXC）兩種類型，它們是構成傳送網的核心要素。

b)傳送網節(jié)點也具有交換功能。

c)傳送網節(jié)點的基本交換單位度很大

d)傳送網節(jié)點之間的連接則主要是通過管理層面來指配建立或釋放的，每一個連接需要長期維持和相對固定。

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