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1L411000 通信與廣電工程專業技術

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點（包括終端節點、交換節點）和連接這些節點的傳輸系統有機地組織在一起，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，由終端節點、交換節點、業務節點和傳輸系統構成，它們完成通信網的基本功能：接入、交換和傳輸。

1．終端節點

最常見的終端節點有電話機、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送和接收，將用戶信息轉換成適合傳輸系統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、業務管理等所需的控制信息。中大網校◇一級建造師

2．交換節點

交換節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、轉發器等。交換節點負責集中、轉發終端節點產生的用戶信息，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、話務統計、維護管理等。

3．業務節點

最常見的業務節點有智能網中的業務控制節點（SCP)、智能外設、語音信箱系統，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、數據庫系統組成。

主要功能是：

(1)實現獨立于交換節點的業務的執行和控制。

(2)實現對交換節點呼叫建立的控制。

(3)為用戶提供智能化、個性化、有差異的服務。

4．傳輸系統

傳輸系統為信息的傳輸提供傳輸信道，并將網絡節點連接在一起。

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點之間的互連方式。

基本的拓撲結構有：網狀網、星形網、環形網、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(網內任意兩節點間均由直達線路連接)。

.具有N 個節點的完全互連網需要有1/2?N?（N 一1 ）條傳輸鏈路。

.優點：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，每增加一個節點，就需增加N條線路。

.適用場合：通常用于節點數目少，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點組成。

.具有N 個節點的星形網共需（N 一1 ）條傳輸鏈路。

.優點：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，一旦中心轉接節點發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，在業務量較大的轉接交換中心之間采用網狀網結構.

.優點：兼并了網狀網和星形網的優點。整個網絡結構比較經濟，且穩定性較好。

.適用場合：規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送或接送數據。

.優點：需要的傳輸鏈路少，節點間通信無需轉接節點，控制方式簡單，增減節點也很方便；

.缺點：網絡服務性能的穩定性差，節點數目不宜過多，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.環形網

.結構：網中所有節點首尾相連，組成一個環。

.N個節點的環網需要N條傳輸鏈路。環網可以是單向環，也可以是雙向環。

.優點：是結構簡單，容易實現，雙向自愈環結構可以對網絡進行自動保護；

.缺點：是節點數較多時轉接時延無法控制，并且環形結構不好擴容。

.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：業務網、傳送網、支撐網。

（一）業務網

1)功能：業務網負責向用戶提供各種通信業務，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)構成一個業務網的主要技術要素包括網絡拓撲結構、交換節點設備、編號計劃、信令技術、路由選擇、業務類型、計費方式、服務性能保證機制等。

3) 交換節點設備

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

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

.業務網交換節點的連接在信令系統的控制下建立和釋放。

（二）支撐網

支撐網負責提供業務網正常運行所必需的信令、同步、網絡管理、業務管理、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。傳送網為各類業務網提供業務信息傳送手段，負責將節點連接起來，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、傳送網節點技術等。

傳送網節點：

a)其中傳送網節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)傳送網節點也具有交換功能。

c)傳送網節點的基本交換單位度很大

d)傳送網節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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