《现代通信网》PPT课件.ppt

现代通信网,内蒙古科技大学,总目录,第一部分 概论及基础知识 第二部分 通信网等级结构 第三部分 接入网 第四部分 网络管理和电信管理网 第五部分 数字同步网 第六部分 信令网 第七部分 综合业务数字网 第八部分 智能网,课程介绍,内容： 了解通信网的基本组成、演变和发展趋势； 理解通信网组网的结构 掌握传输网的应用情况 重点： 传输网的基本结构、有线和无线传输链路组成、作用及应用情况,参考文献,现代通信网 北京邮电大学出版社 电信网技术基础 人民邮电出版社 电信网概论（上/下） 北京邮电大学出版社,通信的基本拓扑结构,网形网 星形网 复合形网 总线形网 环形网 树形网 线形网,第一节 通信网的基本结构和构成要素,网形网,1/2N(N-1)条传输链路，节点数增加时，链路迅速增大，线路利用率不高，经济性差 结构冗余度较大，稳定性较好,节省一些线路，即线路利用率有所提高，经济性有所改善 稳定性会稍有降低,通信的基本拓扑结构,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,星形（辐射网）,N个节点至少需要N-l条传输链路 辐射点是转接交换中心，节点间通信经过中心设备 中心交换设备交换能力和可靠性影响网内的所有用户 星形网比网形网的传输链路少、线路利用率高，经济性较好， 稳定性较差(中心节点是全网可靠性的瓶颈，容易造成单点故障),第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信的基本拓扑结构,复合形,网形网和星形网复合而成 业务量大的节点采用网形结构；星形网为基础 较经济、稳定性较性好 复合形具有网形网和星形网的优点，是常采用的一种网路结构 网路设计 应以交换设备和传输链路的总费用最小为原则,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信的基本拓扑结构,总线形网,节点连接在一个公共传输通道总线上 传输链路少，增减节点比较方便 稳定性较差，网路范围也受到限制,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信的基本拓扑结构,环形网,结构简单，实现容易。 可采用自愈环对网路进行自动保护，所以其稳定性比较高,线形网,与环形网不同的是首尾不相连 线形网常用于SDH传输网中,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信的基本拓扑结构,树形网,是星形拓扑结构的扩展 节点按层次连接，信息交换主要在上、下节点间进行 主要用于：用户接入网/用户线路网；主从同步方式的时钟分配网,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信的基本拓扑结构,通信网的构成要素,软件 信令方案 各种协议 网路结构 路由方案 编号方案 资费制度 质量标准,硬件 终端设备 传输链路 交换设备,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,要素之终端设备,定义：用户与通信网之间的接口设备，包括： 信源/信宿 和 部分变换器/反变换器 功能：,信号转换 发送端:信源信息适合传输链路传送的信号；接收端则完成相反的变换 信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成 信令的产生和识别，即产生和识别网内信令，完成控制作用,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信网的构成要素,要素之传输链路,定义：信息的传输通道，连接网路节点的媒介。一般包括:信道与部分变换器/反变换器 分类：可以分不同类型,狭义信道，单纯的传输媒介比如一条电缆 广义信道，传输媒介，以及括相应的变换设备,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信网的构成要素,要素之交换设备,定义： 构成通信网的核心要素,链路的汇集、转接接续和分配， 实现任意二个或多个用户间的选路连接 电路交换方式 存储转发交换方式,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信网的构成要素,分类：,功能：,要素之信令/协议,定义：按规定完成各种功能 功能：使全网协调合理的工作，还应有各种规定，网路结构、路由方案、编号方案、资费制度和质量标准等,第二部分 第一节通信网的基本结构和构成要素,通信网的构成要素,第二节 通信网的等级结构及长途网,(1) 我国电话网等级结构、长途网及其结构演变、 本地网 (2) 路由及其设置、路由选择方式与路由选择规则 (3) 主要传输媒介、传输链路及SDH传输网的网络结 构,介绍我国电话网的网路结构和网中采用的传输链路及SDH传输网的网络结构，包括以下几方面：,电话网的等级结构,等级结构概念：把全网的交换局划分成若干个等级，低等级交换局与管辖其高等级交换局相连、形成多级汇接辐射网即星形网；最高等级的交换局间则直接互连，形成网形网。等级结构的电话网一般是复合形网, 影响等级结构的因素 全网的服务质量，如接通率/接续时延/传输质量/可靠性 全网的经济性，即网的总费用问题。 地理状况、政治经济条件及地区间的联系程度,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,我国电话网的等级结构,五级:由C1C4长途交换中心 及C5交换中心即端局组成,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,我国电话网的等级结构性能分析, 可靠性较差，网上任何一处故障，将会使一 部分网络阻塞 设备利用率较低，接续须经过多次转接，管 理难度大,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,长途网及其结构演变,长途电话网：简称长途网，长途交换中心、长市中继和长途电路组成，用来疏通各个不同本地网之间的长途话务,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,C1间构成网状网，以下逐级汇接，辅以直达电路，构成复合形网 C1为大区中心，也称省间中心，有8个； C2为省交换中心，设在省会城市，有22个； C3为地区交换中心； C4为县长途交换中心，是长途终端局 C1-C3分别疏通其该中心服务区内的长途来/去话及转接话务； C4疏通该交换中心服务区域内的长途终端话务。 较高等级的交换中心具有较低等级交换中心的功能, 四级长途电话网结构：,长途网及其结构演变,四级长途电话网结构：,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,长途网及其结构演变,四级长途电话网结构,优点：适合由人工向自动、模拟向数字的过渡时时期 缺点：转接段数多；可靠性差；网管工作过于复杂；不利于新业务网(如移动电话网、无线寻呼网)的开放；难以适应数字同步网、No7信令网等支撑网的建设 结果：C1，C2间直达电路的增多，C1的转接功能减弱，C3扩大，一、二级长途交换中心合并为DC1，构成长途两级网的高平面网(省际平面)；C3被称为DC2，构成长 途两级网的低平面网(省内平面),导致长途网正由四级向两级过渡,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,长途网及其结构演变,二级长途电话网结构,结构：长途交换中心分为两个等级，省级(直辖市)交换中心以DC1表示，地(市)交换中心以DC2表示。DC1间为网形网，DC1与本省的DC2间为星形网；DC2间为网状或不完全网状网，同时辅以一定数量直达电路与非本省交换中心相连。 全网以省级交换中心为汇接局，分为31个省(自治区)汇接区,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,长途网及其结构演变,二级长途电话网结构 交换中心的职能 等级设置原则,DC1汇接本省省际长途来/去话话务，及本地网长途话务 DC2汇接所在本地网的长途话务,直辖市本地网内设一个或多个长途交换中心时，一般均设为DC1(含DC2功能) 省会本地网内设一个或两个长途交换中心时，均设为DC1（含DC2功能)；设三个及三个以上长途交换中心时，一般设两个DC1和若干个DC2 地(市)本地网内设长途交换中心时，所有长途交换中心均为DC2,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,通信网等级结构发展趋势,无级动态网概念 无级 指电话网中的各个节点处于平等地位，没有上、下级之分 动态 指选择路由的方式不是固定的，而是随网上话务变化状况或其它因素而变化 核心技术 动态无级路由选择技术,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,通信网等级结构发展趋势,无级动态网优点: 充分利用网络资源 更有效地利用大线路群 可加强路由集中控制 最低费用的选路方案,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,路由的含义 路由是网路中任意两个交换中心之间建立一个呼叫连接或传递信息的途径。它可以由一个电路群组成，也可以由多个电路群经交换局串接而成,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,路由及路由选择,路由的分类,第二部分 第二节通信网的等级结构及长途网,路由及路由选择,第二部分 第三节本地网,基本问题,自学 本地网的概念 本地网的职能 本地网的分类 等级结构,传输链路 是信息传递的通道，包含具体的传输媒介、信号收发设备及变换设备 传输网 是由传输链路及一些传输设备组成的传递信息的网络,第二部分 第四节 传输链路方式,定义,传输链路之-传输媒介,第二部分 第四节 传输链路方式,(1) 对称电缆 由若干条扭绞成对/成组的绝缘芯线构成缆芯，外面再包上护层组成的 导电材料通常用铜，如市话电缆0.32-0.9mm的软铜线 对称电缆幅频特性是低通型(几百KHz)，串音随频率升高而增加，复用程度不高，常用作用户线路和市内局间中继。,传输链路之-传输媒介,第二部分 第四节 传输链路方式,(2) 同轴电缆 由若干个同轴对和护层组成， 同轴对由内、外导体及中间的绝缘介质组成 导电材料采用铜线 幅频特性呈带通型，在带内随频率升高而上升缓慢 串音较小，且随频率升高而下降，适于高频传输。 特性阻抗不均匀，影响传输质量，且电缆耗铜量大,传输链路之-传输媒介,第二部分 第四节 传输链路方式,(3) 光缆 缆芯+加强构件+护层，光纤由纤芯+包层组成 纤芯和包层的折射率不同，利用全反射原理传输 光纤通信是以光波作载频传输信号，以光缆为传输线路的通信方式 光波频率在1014Hz左右，在近红外区，一般采用三个通信窗口0.85/1.3l/1.55um WDM：16x2.5Gbit/s；32x2.5Gbit/s,传输链路之-传输媒介,第二部分 第四节 传输链路方式,(3) 光缆的优点,传输链路之-传输媒介, 传输频带宽，通信容量大； 损耗低，尤其是1.55um附近，衰耗低至0.2dB/km， 中继距离50km 光纤是非金属材料，不受电磁干扰，无串音 线径细、重量轻、资源丰富、成本低等,第二部分 第四节 传输链路方式,(4) 自由空间 无线电波在大气层中传播 微波通信：电磁波频段300MHz-30GHz ，直线视距范围传播，中继距离50km左右，适于地形复杂情况下使用 卫星通信：在地球站之间利用卫星做中继站的通信方式，是微波接力通信的一种特殊形式,可向地球上任何地方发送信息 缺点：信号易受自然环境的影响，折射引起的衰减、多径衰落、雨衰减等；卫星通信还存在线路长、时延大、衰耗较大等缺点,传输链路之-传输媒介,第二部分 第四节 传输链路方式,分类： 按照复用概念 实线传输链路(无复用) 频分载波传输链路(FDM) 现在已不再使用 时分数字传输链路(TDM) 按照传输媒介 有线传输链路方式 无线传输链路方式,传输链路之-传输链路方式,第二部分 第四节 传输链路方式,传输链路方式,第二部分 第四节 传输链路方式,有线传输链路方式,短距离内，模拟基带信号传输的链路 对称电缆可以直接传输基带信号 只有用户终端至交换局的用户线路上使用，频带为3003400Hz 简单，线路利用率不高，线路投资比较大，不经济。,传输链路之- 实线传输链路方式,第二部分 第四节 传输链路方式,采用频率分割方法实现多路复用传输的链路方式 主要媒质：明线、对称电缆、同轴电缆、微波和卫星。,传输链路之- 频分载波传输链路（FDM）方式,第二部分 第四节 传输链路方式,(1) 时分数字传输链路 将模拟信号经脉冲编码调制(PCM)后变为数字信号，然后进行时分多路复用的传输连路 PCM的基群信号可传24路或30/32路话音信号 利用数字复用技术可将基群信号复用为更高速率的信号，它有两种数字传输体系:,传输链路之- 时分数字传输链路（TDM）方式,第二部分 第四节 传输链路方式,时分数字传输链路 PDH(准同步数字体系)：异步复用方式，PCM逐步复用为1/2/3/6次群。复用结构复杂，并存三种互不兼容数字速率标准。主要面向点到点的传输，缺乏灵活性。80年代 SDH(同步数字体系)：同步复用方式，灵活的复用映射结构，使低阶/高阶信号的复用/解复用一次到位，有统一的数字速率标准(STM-N，N1/4/16/64)，统一的光网络节点接口，强大的网络管理功能,传输链路之- 时分数字传输链路（TDM）方式,第二部分 第四节 传输链路方式,传输链路之- 时分数字传输链路（TDM）方式,PCM 设备,PCM 设备,模拟交换机,出入中继,PCM链路,数字交换局,出入中继,PCM链路,第二部分 第四节 传输链路方式,第二部分 第四节 传输链路方式,传输链路之- 时分数字传输链路（TDM）方式,传输链路方式,第二部分 第四节 传输链路方式,无线传输链路方式,第二部分 第四节 传输链路方式,传输链路之- 数字微波传输链路方式,微波载送数字信号，经地表视距空间传输； 主要传输三、四次群或SDH数字信号；长途通信和地形复杂地区的短距离通信。,第二部分 第四节 传输链路方式,传输链路之- 数字卫星传输链路方式,人造卫星作中继站，在地球上的无线通信站之间传送数