计算机网络与通信网络系统.ppt

计算机网络与通信网络系统3 1智能楼宇中的计算机网络系统3 2程控交换机系统3 3微蜂窝移动通信网络系统 3 1智能楼宇中的计算机网络系统1 计算机网络分类按应用范围分类 局域网 广域网 城域网按类型来分类 调控网 办公网 公用信息网按传输的速率分类 高 中 低速网按通信手段分类 有线网络 无线网络 光纤网络和卫星网络按应用角度分类 有专用网络 公用数据网络和综合业务数据网络 ISDN 1 局域网 LocalAreaNetwork LAN 特点 1 覆盖的范围有限 2 开放性 扩充性较好 3 数据传输速率较高 4 传输媒体结构简单 2 广域网 WideAreNetwork WAN 又叫远程网特点 1 互联范围广泛 2 要申请专门的网络服务 3 传输速率不断提高 3 城域网 MetropolititanAreaNetwork MAN 3 1 2计算机网络设备 集线器 网卡 调制解调器 中继器 网桥 路由器 交换机 网关 防火墙 1 网卡 网卡 NetworkInterfaceCard NIC 10M 100M 基本数据转换 信息包的装配和拆装 数据缓存 网络信号生成 2 调制解调器 调制解调器 Modem 是取Modulator Demodulator俗称 猫 公共电话网PSTN连接的调制解调器 同轴电缆式调制解调器CableModem在有线电视网中有广泛的应用 电力线式调制解调器 ADSL调制解调器 AsymmetricDigitalSubscriberLine 3 集线器 WiringHUB 又称集中器 Concentrator 延伸 一对多 广播发送 自动检测信号碰撞 自动隔离有故障的端口 4 中继器 中继器常和集线器 网桥集成在一起 光纤的使用 导致其使用率很低 应用率较低 解决网络电缆太长 中继器 Repeater 重发器 网桥根据收到的信息分组的源地址和目的地址来确定并形成传输路径 同时修改路径表 按照定期更新的路径表在毫秒级的时间内 完成查表和更新表项的工作 5 网桥 Bridge 连接两个网络 具有 智能 的设备 指路 连接两个局域网 6 路由器路由器 Router 指路 选路超智能的网桥数据通道功能和控制功能7 网关网关 Gateway 又名 协议转换器 ProtocolConverter 不同协议 翻译者 确保一个网络传输的数据格式与另一个网络的数据格式相兼容网关设备一般使用微型计算机或文件服务器 8 交换机交换机 Switcher 是信息网络中的核心设备把数据帧发往目的口 有两方面的重要功能 第一 交换机可以将原有的网络划分为多个段 能够扩展网络有效传输距离 并支持更多的网络节点 第二 可以有效隔离网络流量 减少网络中的冲突 缓解网络拥挤状态 交换机分类 按地位分 中心交换机骨干交换机工作组交换按规模分 企业级交换机部门级交换机工作组交换机 按传输介质和传输速度分 以太网交换机EtherNet 快速以太网交换机FastEthernet 千兆以太网交换机GBEthernet FDDI交换机FiberDistributedDataInterface ATM交换机asynchronoustransfermode 令牌环交换机TokenRing 光纤分布式数据接口 异步传输模式 3 滤波型防火墙 9 防火墙 FireWall 具有安全意义上的路由器 1 屏蔽路由器 对IP包过滤 缺陷 无法认证 2 代理服务器 认证 过滤 二者组成混合系统 滤波器 阻止某些类型的通信传输 滤波器 网关 网关 提供中继服务 3 1 3计算机网络系统在智能楼宇中的应用1 系统调控网2 智能办公网3 Internet接入网4 内网与外网1 系统调控网以太网为主 10Base 2同轴电缆10Base 5同轴电缆10Base T及快速以太网双绞线UTP 2 智能办公网高速网络为主 高速网络技术性能参数及其应用特点 3 Internet接入网Internet接入网广泛用于公寓大厦和住宅小区 常用的有xDSL网 又称数字用户线路 DigitalSubscriberLine DSL 它是以电话线为传输介质的点对点传输网络 速率对称型的xDSL有HDSL High bit rateDSL SDSL SinglelineDSL IDSL ISDNDSL IntegratedServiceDigitalNetwork ISDN 非对称XDSL ADSL AsymmetricDSL VDSL VeryhighbitrateDSL 速率自适应的ADSL RADSL RateadaptiveADSL 交换局侧的xDSLModem产品大多具有多路复用功能 DSLAM DSLAccessMultiplexer ADSL调制解调器 AsymmetricDigitalSubscriberLine 4 内网与外网 3 2程控交换机系统一般电话交换机 实现用户间话路的接续手动转接自动转接功能 电话 电报和传真通信 程控交换机 采用计算机进行 存储程序控制 功能 语音 数字 图像 图形 传真等广泛的通信业务 因特网中IP的接入服务 3 2 1程控交换机系统的主要功能系统功能和服务功能两大部分1 系统功能 1 有线语音通信模拟 数字 模拟模拟信号经过抽样 量化 编码 形成二进制的PCM信号 数字信号 PCM PulseCodeModulation脉冲编码调制数字信号 还原成模拟信号每秒采样率 周期125 s 采样频率8000Hz 传送8bit信息为一个字节 每个电话 传输码率8000 8 64kbit s 30条话路为一组 形成通常所说的32路PCM系统PCM系统中每一组为32路 称32时隙 所用设备 时隙复用器 其中 30个时隙用于话路 每路传输码率64kbit s1个时隙传送同步信号 64kbit s1个时隙传送各种控制信号 64kbit sPCM系统总传输码率为 30 64kbit s 64kbit s 64kbit s 2048kbit s通常所说的 2M 优点 在传输方面 它抗干扰能力强 在数据交换方面 网络阻塞小 容量大 便于开展新业务 形成综合业务数字网ISDN IntegratedServiceDigitalNetwork ISDN 2 数据 语音综合通信综合业务数字网ISDN提供电话 数据 传真 图像 可视电话等多种业务 3 多功能信息服务程控数字交换机实质上是一台功能很强专用的计算机 可完成多种管理和服务职能 2 服务功能 1 综合服务功能 分组服务 中间服务 音乐等待 服务等级限制 夜间服务 弹性编号 自动路由选择 自动话务分配 音源 广播找人 内 外线分机可采用不同振铃声 组网功能 2 话务台服务功能 回叫话务员 话务台直接拨中继线 话务员插入 来话转接及释放 预占 电话会议 数字显示 话务台闭锁 状态指示 自动定时提醒 呼叫等待及选择 呼叫分离 话务台相互转接 人工线路服务 维护与管理等 3 用户分机功能 自动振铃回叫 勿打扰 缩位拨号 定时叫醒 热线服务 恶意电话追踪 跟随电话 保密电话 号码重发 高级行政插入 呼叫等待 保留电话 三方通话 呼叫寄存 呼叫转移 遇忙记存呼叫 电话会议 话音呼叫 呼叫代答 无线电传呼等 来电显示 3 2 2程控交换机系统组成与结构1 系统组成核心设备是程控用户交换机 PrivateAutomationBranchExchange PABX 综合业务数字网ISDN的组成 2 程控交换机的结构硬件和软件两大部分 1 硬件部分 控制部分 控制设备主要由中央处理器和存储器组成 控制方式 集中控制 用一个处理器分散控制 用多个处理器 交换网络 主叫与被叫用户之间的连接实现方式 由电子开关阵列构成的空分交换网络由存储器等电路构成的时分接续网络频分复用 FDM FrequencyDivisionMultiplexing 波分复用 WDM WavelengthDivisionMultiplexing 时分复用 TDM TimeDivisionMultiplexing CDMA CodeDivisionMultipleAccess 空分复用 SDM SpaceDivisionMultiplexing 外围接口 外围接口指的是交换机中的交换网络与用户设备 其他通信网络 其他交换机之间的接口 根据信号方式 连接设备的不同 外围接口电路有多种多样的形式 模拟用户电路接口 连接的设备是模拟电话机 模拟中继电路接口 数字交换机与其他交换机模拟中继电路接口相连 数字用户电路接口 数字话机和数字交换机 数字终端的连接 数字中继电路接口 2台数字程控交换机之间的接口 信号设备 信号设备包含各种信号发生器 接收器和发送器 如忙音 回铃音 拨号音发生器 双音多频信号接收器 发送器等 2 软件部分分为 三部分系统软件支持软件应用软件 系统软件 操作系统 执行管理程序 它是控制和管理处理机硬件资源和软件资源的程序的集合 功能 任务管理决定与监视优先权 资源管理内 外存储器和外设的分配 文件管理目标和存储器文件管理 中断管理优先级别 处理中断请求 处理机间信息通信 定时管理 系统时间 呼叫处理程序 交换状态管理 交换资源管理专管测试和调用电话外设硬件的任务 交换负荷管理 系统可靠性软件 主要担负故障检测 分析和处理任务 故障检测软 硬故障检测 确认 故障分析类型 范围 地点 原因 故障处理告警 报告 指示 记录 逐步测量 统计 硬件再启动 软件再启动 重新启动 等 管理与维护系统软件 管理与维护系统的功能 置系统于操作状态 管理功能 维护功能 数据库 数据库是面向用户的应用软件 支持软件 开发支持软件 应用工程支持软件 软件加工支持软件 交换局管理支持软件 应用软件 配合实现办公室自动化的通信软件 特殊用途的程控数字用户交换机 专用网程控数字交换机的特殊应用软件 数据处理系统专用软件 3 3微蜂窝移动通信网络系统 CellularSystem 智能大厦的室内微蜂窝移动通信系统 克服屏蔽 解决覆盖和通话质量问题 蜂窝移动通信系统的示意图 3 1蜂窝状通信网的概念蜂窝通信一般用于语音通信 也叫蜂窝系统 CellularSystem 分为宏蜂窝和微蜂窝两种1 宏蜂窝系统室外 小区500m 600m2 微蜂窝系统室内覆盖问题 特别是地下室 实现室内覆盖的技术方案可分为三种 微蜂窝有线接入方式 宏蜂窝无线接人方式 直放站方式 室内信号分布的基本方式 一是无源分布方式二是有源分布方式三是光纤分布方式四是泄漏电缆分布方式 3 3 2宏蜂窝移动通信系统的结构 1 移动业务交换中心 MSC MSC mobileswitchingcenter 2 基地台 BS BS basestation 3 移动台 MS 手机 MS mobilestation 3 3 3微蜂窝移动通信系统的结构 室内覆盖常用的方式 泄漏电缆覆盖方式 地铁 隧道等特定环境 分布天线覆盖方式 适用于楼宇内覆盖 分布天线系统 1 系统的分类 根据传输距离选择 1 无源分布式室内微蜂窝系统 2 带有干线放大的无源混合分布式室内微蜂窝系统 3 带有光纤传输和干线放大的无源混合分布式室内微蜂窝系统 2 系统结构中的各器件 1 分布天线分布天线ANT常用全向吸顶天线 频段为800 2500MHz 增益为2 6dB 垂直极化 驻波比 1 5 吸顶隐蔽安装在天花板内 2 耦合器一般按电缆单位传输距离衰减的程度选择6dB 10dB 15dB 20dB 45dB等器件 3 功率分配器按 一路信号平均分成几路输出 选择 有二功分 三功分 四功分等 4 网络传输介质同轴电缆 选择时要注意性能指标