通信原理复习.doc

第一章 概论通信系统的组成可以把通信系统概括为一个统一的模型。这一模型包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿六个部分。通信网的基本概念通信网是由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。也就是说，通信网是由相互依存、相互制约的许多要素组成的有机整体，用以完成规定的功能。通信网的构成要素通信网在硬件设备方面的构成要素是终端设备、传输链路和交换设备。为了使全网协调合理地工作，还要有各种规定，如信令方案、各种协议、网路结构、路由方案、编号方案、资费制度与质量标准等，这些均属于软件。终端设备：是用户与通信网之间的接口设备。传输链路：是信息的传输通道，是连接网路节点的媒介。交换设备：是构成通信网的核心要素，它的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。通信网的基本结构通信网的基本结构主要有网形、星形、复合形、总线形、环形、树形和线形通信网的质量要求对通信网一般提出三个要求：l 接通的任意性与快速性；l 信号传输的透明性与传输质量的一致性；l 网路的可靠性与经济合理性。对电话通信网是从以下三个方面提出的要求接续质量：电话通信网的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：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：通信网的可靠性，其指标主要有：失效率（设备或系统投入工作后，单位时间发生故障的概率）、平均故障间隔时间、平均修复时间（发生故障时进行修复的平均时长）等等。现代通信网的构成 一个完整的现代通信网，除了有传递各种用户信息的业务网之外，还需要有若干支撑网，以使网络更好地运行。业务网业务网也就是用户信息网，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、图像等各种电信业务的网络。业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。支撑网支撑网是使业务网正常运行，增强网络功能，提供全网服务质量以满足用户要求的网络。现代通信网的发展未来的通信网正向着数字化、综合化、智能化、个人化的方向发展。第二章 电话网及SDH传输网的网络结构第一节电话网的网路结构电话网的等级结构等级结构就是把全网的交换局划分成若干个等级，低等级的交换局与管辖它的高等级的交换局相连、形成多级汇接辐射网即星形网；而最高等级的交换局间则直接互连，形成网形网。所以等级结构的电话网一般是复合形网。等级结构的级数选择等级结构的级数选择与很多因素有关，主要有两个：全网的服务质量，例如接通率、接续时延、传输质量、可靠性等；全网的经济性，即网的总费用问题。 长途网组成、作用长途电话网简称长途网，由长途交换中心、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。四级长途网的网路结构在五级制的等级结构电话网中，长途网为四级，一级交换中心C1之间相互连接构成网状网，以下各级交换中心以逐级汇接为主，辅以一定数量的直达电路，从而构成一个复合形的网路结构。多级网路结构存在的问题就全网的服务质量而言表现为：转接段数多；可靠性差。二级长途网DC1构成长途两级网的高平面网（省际平面）；DC2构成长途两级网的低平面网（省内平面）。DC1的职能主要是汇接所在省的省际长途来话、去话话务，以及所在本地网的长途终端话务。DC2的职能主要是汇接所在本地网的长途终端话务。本地网组成、作用本地电话网简称本地网，指在同一编号区范围内，由若干个端局，或者由若干个端局和汇接局及局间中继线 、用户线和话机终端等组成的电话网。扩大本地网的类型特大和大城市本地网中等城市本地网本地网的交换中心及职能本地网内可设置端局和汇接局。端局通过用户线与用户相连，它的职能是负责疏通本局用户的去话和来话话务。汇接局与所管辖的端局相连，以疏通这些端局间的话务；汇接局还与其他汇接局相连，疏通不同汇接区间端局的话务。本地网的网路结构网形网：网中所有端局个个相连，端局之间设立直达电路。当本地网内交换局数目不太多时，采用这种结构。二级网：当本地网中交换局数量较多时，可由端局和汇接局构成两级结构的等级网，端局为低一级，汇接局为高一级。二级网的结构有分区汇接和全覆盖两种。分区汇接：分区汇接的网路结构是把本地网分成若干个汇接区，在每个汇接区内选择话务密度较大的一个局或两个局作为汇接局，分区汇接有分区单汇接和分区双汇接两种方式。全覆盖：全覆盖的网路结构是在本地网内设立若干个汇接局，汇接局间地位平等，均匀分担话务负荷。汇接局间以网状网相连。各端局与各汇接局均相连。两端局间用户通话最多经一次转接。第二节路由及路由选择路由的定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。路由的分类基干路由，是构成网路基干结构的路由，由具有汇接关系的相邻等级交换中心之间以及长途网和本地网的最高等级交换中心之间的低呼损电路群组成。基干路由上的低呼损电路群又叫基干电路群。电路群的呼损指标是为保证全网的接续质量而规定的，应小于或等于1%，且基干路由上的话务量不允许溢出至其他路由。低呼损直达路由，直达路由是指由两个交换中心之间的电路群组成的，不经过其他交换中心转接的路由。任意两个等级的交换中心由低呼损电路群组成的直达路由称为低呼损直达路由。电路群的呼损小于或等于1%，且话务量不允许溢出至其他路由上。高效直达路由，任意两个交换中心之间由高效电路群组成的直达路由称为高效直达路由。高效直达路由上的电路群没有呼损指标的要求，话务量允许溢出至规定的迂回路由上。路由选择结构路由选择结构分为有级（分级）和无级两种结构。有级选路结构，如果在给定的交换节点的全部话务流中，到某一方向上的呼叫都是按照同一个路由组依次进行选路，并按顺序溢出到同组的路由上，路由组中的最后一个路由为最终路由，呼叫不能再溢出，这种路由选择结构称为有级选路结构。无级选路结构，如果违背了上述定义（如允许发自同一交换局的呼叫在电路群之间相互溢出），则称为无级选路结构。路由选择计划 动态选路的方法：时间相关选路（TDR）、状态相关选路（SDR）和事件相关选路（EDR）。路由选择基本原则路由选择的基本原则是：确保传输质量和信令信息传输的可靠性；有明确的规律性，确保路由选择中不出现死循环；一个呼叫连接中的串接段数应尽量少；能在低等级网络中流通的话务尽量在低等级网络中流通等。不同等级电话网与选路方式的关系我国四级制长途网采用固定分级选路方式；二级制长途网采用动态无级选路方式；而在过渡期采用固定无级的选路方式。第三节传输链路及SDH传输网的结构传输链路方式的分类传输链路是信息传输的通道，它不仅包含了具体的传输媒介，而且包含了信号发送、接收及变换的设备。按照有无复用及复用的方式，传输链路可分为三类：实线传输链路（无复用）频分载波传输链路（FDM）时分数字传输链路（TDM）SDH传输网SDH传输网是由一些SDH网络单元（NE）组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网路。SDH的基本网络单元终端复用器（TM）分插复用器（ADM）数字交叉连接设备（SDXC）我国SDH传输网的网络结构现阶段我国的SDH传输网分为四个层面：省际干线层面、省内干线层面、中继网层面、用户接入网层面。第三章 通信网路设计基础第一节图论简介一、图论简介图的定义这里所说的图是点线图，点线图是由若干个点和点间的连线所组成。图的定义为：设有点集V和边集E，如果任一边都属于该边集E，并有点集中的一个点对与之对应，则图可用有序二元组（V,E）表示。链路、路径与回路的概念链路：图中边和与之关联的端点依次排成点和边的交替序列，则称该序列为链路。边的数目k称为链路的长度。路径：无重复的边和点的链路称为路径。回路：如果路经的起点和终点重合，则称为回路。子图的概念若图A的点集和边集分别为图G的点集和边集的子集,那么称A是G的子图。图的分类情况有向图和无向图：如果图每一边都对应于一个有序点对，则称图G为有向图。有权图：如果图中的每一条边都赋给一个实数，则称图G为有权图或者加权图。连通图与非连通图：图中任何两点之间至少存在一条路径，则称为连通图，否则，称为非连通图。图的权值矩阵无向简单图的权值矩阵是对称的，对角元素为零；有向简单图的权值矩阵不一定对称，但对角元素全为零。树的定义与性质树的定义：一个无回路的连通图称为树。树中的边称为树枝。树的性质：具有n个点的树共有n-1个树枝。树中任意两个点之间只存在一条路径。树是连通的，但去掉任一条边便不连通，即树是最小连通图。树无回路，但增加一条边便可得到一个回路。任一棵树至少有两片树叶，也就是说树至少有两个端点的度数为1。二、路径选择图的支撑树包含图中所有点的树称为该图的支撑树，又叫生成树。最小支撑树及求最小支撑树的方法若连通图本身不是一棵树，其支撑树不止一个，但满足一定条件的权值之和为最小的支撑树至少存在一个。寻找最小支撑树是一个常见的优化问题。K方法步骤：lK0：将连通图G中所有的边e按权值非减次序排列。K1：取权值最小的边作树枝，再按K0的次序选边为树枝，使不与已选边形成回路。若形成回路，则删去这条边。K2：直到n个点的图选出n-1条边结束。三、站址选择实际通信网中，我们可能设立新的交换局，或者在某些交换局之间设立汇接局或高等级的交换局，它的位置选择应能使得路径最短或网的总费用最小。距离测度欧氏距离测度为 ，这种距离测度适用于无线发射站点位置的选择；矩形线距离测度，即，这种距离测度适用于固定电话，考虑到用户线、中继线沿街道铺设的情况。单中位点为使线路费用最小，所寻求的单中位点应有 为最小。设中位点为 ，中位点的选择应能使 左边所有点的加权系数之和等于 右边各点加权系之和。 上边所有点的加权系数之和等于 下边各点加权系之和。最佳服务区当距离测度为欧氏距离时，最佳服务区为圆形。当最佳服务区为矩形线时，最佳服务区为正方形。中位点数目的确定最佳交换局数的确定可如图3.21所示，图中曲线表示的是电话通信网的局所数目m与总费用L之间的关系。那么找到总费用曲线最低点就确定了最佳局所数目。第三节可靠性理论基础通信网的可靠性定义通信网的可靠性定义为：在人为或自然破坏作用下，通信网在规定条件下和规定时间内的生存能力。这里最重要的是通信网的规定功能和生存能力指的是什么。从图论来看，通信网是由节点和链路组成的，当任何原因造成某些节点或链路失效时，首先会使全网的连通性变差；其次由于连通性变差会导致网路余存部分的性能指标下降。因此通信网的生存或规定功能应从连通性和性能指标两方面考虑。通信网的连通性研究通信网的连通性通常是根据图论中的连通性来研究的。连通性越好，可靠性越高。是图的连通度，它是使图成为不连通图至少需去掉的节点数。是图的结合度，它是使图成为不连通图至少需去掉的边数。对n个点、m条边的连通图，可证明下式成立：我们称 为网路的抗毁性，又称网路的冗余度。要求连通性好或通信网的可靠性高，常希望F大一些，因为点数一定时，边数越多，任意两点之间的路径才越多。要使F增大，在点数一定的情况下，意味着增加m，即要增加网的传输链路数才能使和增加。第四章 通信网的规划设计第一节概述通信业务预测的内容通信业务预测主要包括三项内容：用户预测：对用户的数量、类型和分布等进行预测。各局业务量预测：对各交换局的电话业务或其他业务量而进行预测。电话业务量通常以爱尔兰、忙时呼叫次数和话单张数等单位来表示。局间业务流量预测：对本地或长途局间的话务或其他业务的流量与流向进行预测。第二节通信业务预测用户预测和业务量预测的常用方法几何平均数预测法时间序列分析法：时间序列是将预测对象的历史发展状况按时间顺序排列的统计数据。时间序列分析法假定预测对象未来的发展趋势与过去发展趋势相一致，并且不考虑外界因素的影响，找出这些统计数据与时间的函数关系，并选用相应的数学模型进行预测。几何平均增长率法局间业务流量的预测方法局间业务流量是通信网中两交换局间通信业务的数量，可分为来流量和去流量。在电话网中，业务流量是指局间的话务流量。局间业务流量的预测方法：吸引系数法通信网内各局间的吸引系数表示各局间用户实际联系的密切程度。吸引系数法是在已知各局话务量的基础上，通过吸引系数求得各局间话务流量。吸引系数的计算要求有较完整的历史话务量数据；适于容量比较小的城市进行短期预测。重力法当已知某局的总发话话务量的预测值，但缺乏相关各局的历史数据和现状数据时，为了将其总发话话务量分配到各局去，可采用重力法得到局间话务量的预测值。重力法适于话务量变化比较大的本地网话务预测。第三节 局所规划用户线长度的计算假定理想规划区是矩形区域，其边长为a和b，并假定区内用户均匀分布时，且理想的交换局址是位于矩形区域的几何中心时，用户线的平均长度为当局址偏离几何中心，如位于 ，这时，用户线的平均长度为由上式可见，局址偏离几何中心将导致用户线平均长度增加，而且随偏离值的平方而增加。 例题。中继线的平均长度假定在一规划区内设置多个交换局，并假定规划区为矩形区域，并设其边长为A和B，则中继线平均长度为由上式可以看出，中继线的平均长度仅与规划区的边长有关，而与具体局所数量无关。最经济局所容量的确定由P135的图4.3可以看出，网的总费用曲线与用户密度和局所容量有关，而且曲线最低点即对应该用户密度下最经济局所容量。第四节中继路由的选择与计算一般中继路由的选择与计算本地网中继路由的类型本地网的网路结构类型大致有网形网和二级网两种，在网形网中只有端局一级，两端局间采用直达中继方式。在二级网中，交换局有汇接局和端局两级，两端局间中继电路可以采用三种方式：汇接路由（T）、髙效直达路由（H）和低呼损直达路由（D）局间中继路由选择的决定因素话务量和费用比中继路由的选择方法采用图解法，话务量、费用比和路由类型的T.H.D图。由于原来的T.H.D图话务范围小，而且有阴影区，给实际使用带来困难，经推导得到修正的T.H.D图。数字中继路由的选择与计算模量化对中继路由的影响在全数字化本地网中，由于传输线路全部采用了数字化电路，PCM最小传输系统（一次群）就拥有30条话路。因此，按中继路由的数量计算方法计算出的电路数，至少应按30路为单位取模。对基干路由的影响由于基干路由为最终路由，在模量化过程中，为保证全网呼损要求，只能采用增加电路的方式以达到30路的整倍数。对高效直达路由的影响对高效电路进行模量化过程中，可使得路由类型发生变化，其模量化过程可采用增加或减少电路的两种方式进行。减少电路数量，可能使路由类型由H变为T或不变；增加电路数量，可能使路由类型由H变为D或不变。对低呼损直达路由的影响对此类电路模量化，可采用增加或减少电路的方式进行。采用增加电路方式，路由类型不变；采用减少电路方式，路由类型由D变为H。全数字化本地网中继路由的选择与计算在全数字化本地网中，其路由类型将分为三种：汇接路由（T）、高效直达路由（H）和全提供电路群（F）两局间的中继路由类型和电路数可以通过图解法和费用比较法确定。其中图解法使用T.H.F曲线图如4.10。第五节 交换设备的选择与计算程控交换机的选型原则应符合国家有关交换机入网相关标准；满足功能和容量的需求；满足宽带业务发展的需求；便于维护和管理。具体应从技术先进性、适用性、可靠性、可维护性等方面考虑。交换机的话务处理能力交换机的话务处理能力是指处理机在忙时能及时处理的最多呼叫次数，也称忙时试呼数，用BHCA表示。在设备选型时需根据需要的BHCA数值进行核算，交换机处理的呼叫有两大部分：本局用户的发话呼叫和其他局对本局的呼叫。BHCA的具体计算公式为第六节 用户线路设计用户线路网的构成、结构用户环路也称用户线路，它的作用是将用户终端连接到交换局的配线架。用户线路一般由三部分组成：主干电缆（或称馈线电缆）：主干电缆具有干线的性质，不直接连接用户，通过一定的方式与配线电缆连接。配线电缆：配线电缆根据用户分布将芯线分配到分线设备上，再通过用户引入线接至用户终端。用户引入线。用户线路网一般采用树型结构对用户线路网的基本要求通融性、使用率、稳定性、整体性和隐蔽性五个方面，其中使用率有两种，芯线使用率：指电缆实用线对数所占总线对数的百分数；线程使用率：指电缆实用芯线总长度所占芯线总长的百分数。配线方式及特点1直接配线直接配线是把主干电缆的芯线，通过配线电缆直接分配至各个分线设备上。直接配线的分线设备之间不复接，因此施工简单、维护方便，但通融性较差。只适应于用户发展比较稳定的地区。2复接配线复接配线是将一对电缆芯线接到两个或两个以上的分线设备中，有两种：电缆复接和分线设备复接。复接配线可以提高电缆芯线的使用率，增加用户线路的通融性，但对话音会产生附加衰减，且不利于电气测试和障碍查修。3交接配线交接配线是在主干电缆与配线电缆之间，或在出局一级主干电缆与二级主干电缆之间，安装交接箱，使双方电缆的任何线对均能相互换接。交接配线使线路的灵活性更大；主干电缆线对利用率高，并且不会降低通话质量；便于维护管理，查找障碍线方便。交接配线是一种技术上和经济上都比较有利的配线方式。用户线路的传输设计交、直流设计用户环路设计的一项重要内容是确定电缆的线径，电缆线径必须满足通信中各种信号从交换局至用户的传输要求。电话用户线中传输的是各种信令信号和话音信号，电缆线径的选择既要满足交换机对用户环路电阻的要求，使交换机的机件能够正常工作；又要满足传输损耗的要求，保证一定的通话质量。因此，用户环路的传输设计可以分为直流设计和交流设计两个方面。直流设计用户环路的直流设计是使用户环路电阻满足交换机对信令信号传输的要求，以使交换机能够正常工作。交流设计用户环路的交流设计要根据用户线的传输损耗和用户线长度来进行。设计规范规定用户环路传输损耗限值为7dB，当用户线路采用复接配线时将会引入0.5dB的损耗，在已知用户线长度后，可计算出线路每公里损耗值，通过查各种规格电缆的损耗，即可确定满足损耗限值的电缆芯径。确定电缆线径交流设计和直流设计的结果会出现不一致的情况，需要综合考虑确定电缆线径。为了同时满足用户环路的传输损耗限值和交换机直流电阻限值，应该选择二者中线径较大的电缆。 第五章 NISDH第一节ISDN的基本概念IDN和ISDN的概念IDN是数字传输与数字交换的综合，在两个或多个规定点之间提供数字连接，以实现彼此间通信的一组数字节点（指交换节点）与数字链路。IDN实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的数字连接，但并不涉及用户接续到网络的方式。ISDN是以电话IDN为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，支持包括话音和非话在内的多种电信业务，用户能够通过一组有限的标准的多用途用户网络接口接入网内。ISDN的三个基本特征端到端的数字连接综合的业务标准的多用途用户网络接口第二节 ISDN的网络功能及ISDN业务ISDN的网络功能体系结构由ISDN网络功能体系结构图可以看出ISDN包含了七个主要功能：本地连接功能；64kbit/s电路交换功能；64kbit/s专线功能；中高速电路交换功能；中高速专线功能；分组交换功能；实现分组交换功能有两种方法：由ISDN本身提供分组交换功能；由分组交换数据网提供ISDN分组交换功能。公共信道信令功能。ISDN业务ISDN业务的概念所谓ISDN业务，是指由ISDN网络和接在ISDN上的终端提供的用户可能利用的通信能力。也就是说，ISDN业务除了ISDN网络向用户提供的通信能力之外，还包括了利用这种能力（即数字连接和网络智能）的终端的能力。ISDN业务的分类CCITT将ISDN业务划分为三大类：承载业务：是单纯的信息传送业务，由网络提供，具体说，是在用户网络接口处提供。承载业务是ISDN网络所具有的信息传递能力，与终端的类型无关，它包含了OSI参考模型13层的功能。用户终端业务：是指所有各种面向用户的应用业务，它在人和终端的接口上提供，既反映了网络的信息传递能力，也包含了终端设备的功能。这类业务包含了OSI参考模型的17层全部功能。用户终端业务包括电话、电报、传真、可视图文业务等。补充业务：也叫附加业务，是由网络提供的，在承载业务和用户终端业务基础上附加的业务性能。补充业务不能单独存在，即不能独立向用户提供，必须随基本业务一起提供。第三节 ISDN的用户网络接口ISDN用户网络接口的参考配置采用功能群和参考点的概念规定了ISDN用户网络接口的参考配置，如图5.6所示。功能群：用户接入ISDN所需的一组功能，这些功能可以由一个或多个物理设备来完成。参考点：不同功能群的分界点，在不同的实现方案中一个参考点可以对应也可以不对应于一个物理接口。信道类型和接口结构信道类型在用户网络接口处向用户提供的信道有以下类型：B信道：B信道用来传送用户信息，传输速率为64kbit/s。B信道上可以建立三种类型的连接：l 电路交换连接l 分组交换连接l 半固定连接（等效于租用电路）D信道：D信道的速率是16kbit/s或64kbit/s。它有两个用途：l 可以传送公共信道信令，而这些信令用来控制同一接口上的B信道上的呼叫；l 当没有信令信息需要传送时，D信道可用来传送分组数据或低速的遥控、遥测数据。H信道：H信道用来传送高速的用户信息。接口结构ISDN的用户网络接口有基本接口和基群速率接口两种接口结构。基本接口（BRI）：也称基本速率接口，基本接口由两条传输速率为64kbit/s的B信道和一条传输速率为16kbit/s的D信道构成，即2B+D。用户可以利用的最高信息传输速率是264+16144kbit/s，再加上帧定位、同步及其他控制比特，基本接口的速率达到192kbit/s。基群速率接口（PRI）或一次群速率接口：采用1544kbit/s时，接口的信道结构为23B+D，其中规定D信道的速率是64kbit/s。采用2048kbit/s时，接口的信道结构为30B+D，30个B信道的速率为30641920kbit/s，加上D信道及一些控制比特，30B+D基群速率接口的物理速率为2048kbit/s。数字用户环路用户环路也叫用户线，是把用户连接到交换局的设备。对基本速率接口，实现数字用户环路二线全双工传输方式主要有两种方式：时间压缩复用（TCM）时间压缩复用方式又称乒乓方式。它是将连续比特流分割成等长的数据块，压缩成高速脉冲串后，在一对平衡线对上两端交替时分传输。回波抵消（EC）回波抵消方式是在二线传输的两个方向上同时间、同频谱地占用线路，即在线路上两个方向传输的信号完全混在一起。为了分开收、发两个方向，一般采用2/4线转换器（即混合电路）。第四节 ISDN协议ISDN协议模型通用协议模型ISDN协议模型是一个立体的，由三个平面组成，分别对应着三种不同类型的信息。用户平面U：是关于用户信息的协议，即传递用户信息时所需的功能及应遵照的协议，共分7层（各层名称与OSI参考模型相同），它覆盖了用户信息传送和交换的全部规则。控制平面C：是关于控制信令的协议，也分7层（各层名称与OSI参考模型相同），它包括了所有信令传输所需遵循的协议。管理平面M：不分层，是关于终端或ISDN节点内部操作功能的规则，包括了管理实体的管理功能及第六章 B-ISDN及ATM第一节B-ISDNB-ISDN的产生由于N-ISDN的局限，B-ISDN的信息传送方式、交换方式、用户接入方式、通信协议都是全新的。B-ISDN中不论是交换节点之间的中继线，还是用户和交换机之间的用户环路，一律采用光纤传输。B-ISDN能够适应全部现有的和将来的可能的业务，从速率最低的遥控遥测到高清晰度电视HDTV（100150Mbit/s），甚至最高速率可达Gbit/s。B-ISDN业务的分类B-ISDN的业务分为两大类：交互型业务和分配型业务。交互型业务：交互型业务提供双向信息交换的业务。交互型业务又可以分为三种：会话型业务消息型业务检索型业务分配型业务：分配型业务是由网络中的一个给定点向其他多个位置传送单向信息流的业务。分配型业务又分为两种：无需用户独立控制的用户独立控制的B-ISDN业务的特性比特率：B-ISDN除了支持宽带业务外，还支持窄带业务，所以B-ISDN中业务的比特率相差非常大。突发性：所谓突发性是指业务峰值比特速率与均值比特速率之比。突发性越大，业务的速率变化越大。服务要求：有些业务是面向连接的；有些业务是无连接的。B-ISDN应具备的条件能提供高速传输业务的能力。能在给定带宽内高效地传输任意速率的业务，以适应用户业务突发性的变化。网络设备与业务特性无关，以便B-ISDN能支持各种业务。信息的转移方式与业务种类无关，网络将信息统一地传输和交换，真正做到用统一的交换方式支持不同的业务。B-ISDN对信息传递方式的要求保证语义透明性和时间透明性。语义透明性要求端到端的错误概率十分低，低到不改变业务信息的语义，使用户能够接受。衡量语义透明性的指标主要有以下几种：l 比特差错率BERl 分组（信元）差错率PER分组（信元）出现差错有两种情况：信元因拥塞和投递错误未到达目的地而导致的信元丢失；信元到达错误的目的地又被接收而导致的分组误插。时间透明性时间透明要求网络以最短的时间将信息从发源地送到目的地。衡量时间透明性的参数是时延和时延抖动。第二节 ATM基本原理ATM的基本概念传输、复用和交换三个部分合起来统称为传递方式（也叫转移模式）。传递方式可分为两种：同步传递方式（STM）：主要特征是采用时分复用，各路信号都是按一定时间间隔周期性出现，可根据时间位置识别每路信号。异步传递方式（ATM）：采用统计时分复用，各路信号不是按照一定时间间隔周期性地出现，要根据标志识别每路信号。ATM的定义ATM是一种转移模式（即传递方式），在这一模式中信息被组织成固定长度信元，来自某用户一段信息的各个信元并不需要周期性地出现，从这个意义上来看，这种转移模式是异步的（统计时分复用也叫异步时分复用）。ATM信元ATM信元实际上就是分组，ATM的信元具有固定的长度，CCITT规定ATM信元长度为53字节。信元的结构：其中前5个字节为信头；包含有各种控制信息，主要是表示信元去向的逻辑地址，还有一些维护信息、优先级以及信头的纠错码。后面48字节是信息段，也叫信息净负荷。ATM信头结构ATM信头结构有两种类型：l 用于用户网络接口的信头l 用于网络节点接口的信头虚通路VC和虚通道VPVC是描述ATM信元单向传送能力的概念，是传送ATM信元的逻辑信道，即子信道。VCI是虚通路标志符。具有相同的VCI的信元是在同一个逻辑信道（即虚通路）上传送。VP也是传送ATM信元的一种逻辑子信道。一个VP中包含一组VC。VPI是虚通道标志符。它标识了具有相同VPI的一束VC。VC、VP与物理媒介之间的关系如图6.6。虚通路连接VCC和虚通道连接VPCVCC是由多段VC链路链接而成，VPC是由多段VP链路链接而成。VP交换和VC交换VP交换它仅对信元的VPI进行处理和变换，经过VP交换，只有VPI值改变，VCI值不变。它是将一条VP上的所有VC链路全部转送到另一条VP上去，而这些VC链路的VCI值都不改变。VC交换VC交换同时对VPI，VCI进行处理和变换，也就是经过VC交换，VPI，VCI值同时改变。VC交换必须和VP交换同时进行。第四节ATM标准ATM协议参考模型ATM协议参考模型是一个立体分层模型，由三个平面组成：用户平面、控制平面和管理平面。第五节ATM交换ATM交换基本功能空分交换（空间交换）将信元从一条传输线改送到另一条传输线上去，这实现了空分交换。信头变换信头变换就是信元的VPI/VCI值的转换。排队来自不同入线的两个信元可能同时到达交换机，并竞争同一条出线，由此会产生碰撞。为了减少碰撞，需在交换机中提供一系列缓冲存储器供同时到达的信元排队用。ATM交换的缓冲排队方式输入缓冲排队方式每条入线处设置缓冲存储器。输出缓冲排队方式每条出线处设置缓冲存储器。中央缓冲排队方式在基本交换结构的中央设一个缓冲器，这个缓冲器被所有的入线和出线公用。第七章 电信支撑网第一节 引言支撑网的概念支撑网是指能使电信业务网路正常运行的、起支撑作用的网路。它能增强网路功能、提高全网服务质量，以满足用户要求。在支撑网中传送的是相应的控制、监测等信号。NO.7信令网、数字同步网、电信管理网是现代电信网的三个支撑网。第二节 No.7信令网NO.7信令网的组成NO.7信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）以及连接它们的信令链路组成。SP与STP的概念及功能SP是信令消息的源点和目的地点，它可以是各种交换局，也可以是各种特服中心，如运行、管理、维护中心等。STP是将一条信令链路上的信令消息转发至另一条信令链路上去的信令转接中心。信令转接点可以是只具有信令消息转递功能的信令转接点，称为独立信令转接点，也可以是具有用户部分功能的信令转接点，即具有信令点功能的信令转接点，此时称为综合信令转接点。信令网的结构NO.7信令网可分为无级网和分级网。无级信令网是指未引入信令转接点的信令网，分级信令网是指使用信令转接点的信令网。分级信令网按等级划分又可划分为二级信令网和三级信令网。二级信令网是由一级STP和SP构成，三级信令网是由两级信令转接点，即HSTP（高级信令转接点）和LSTP（低级信令转接点）和SP构成。信令网结构选择的决定因素信令网结构的选择主要取决于下述几个因素：l 信令网容纳的信令点数量l 信令转接点设备的容量 l 冗余度：信令网的冗余度是指信令网的备份程度。信令网中的连接方式STP间的连接方式对STP间的连接方式的基本要求是在保证信令转接点信令路由尽可能多的同时，信令连接过程中经过的信令转接点转接的次数尽可能的少。符合这一要求且得到实际应用的连接方式有网状连接方式和A,B平面连接方式。A,B平面连接方式是网状连接的简化形式。A,B平面连接的主要特点是A平面或B平面内部的各个STP间采用网状相连，A平面和B平面之间则成对的STP相连。SP与STP间的连接方式SP与STP间的连接方式分为分区固定连接（或称配对连接）和随机自由连接（或称按业务量大小连接）两种方式。第三节 数字同步网数字同步网的概念同步是指信号之间频率相同、相位上保持某种严格的特定关系。数字网同步就是使数字网中各数字设备内的时钟源相互同步，也称为数字网的网同步。数字网网同步的必要性在数字通信网中，输入各交换节点的数字信息流的速率必须与交换设备的时钟速率一致，否则在进行存储和交换处理时将会产生滑动。滑动将使所传输的信号受到损伤，影响通信质量，若速率相差过大，还可能使信号产生严重误码，直至中断通信。具体到对各交换设备的要求是，缓冲器的写入时钟速率和读出时钟速率必须相同，否则，将会产生以下两种传输信息差错的情况：l 写入时钟速率大于读出时钟速率，将会造成存储器溢出，致使输入信息比特丢失。l 写入时钟速率小于读出时钟速率，可能会造成某些比特被读出两次，即重复读出。产生以上两种情况都会造成帧错位，这种帧错位的产生就会使接收的信息流出现滑动。实现网同步的方式目前提出的数字网的网同步方式主要有：准同步方式；主从同步方式；互同步方式。准同步方式准同步方式工作时，各局都具有独立的时钟，且互不控制，为了使两个节点之间的滑动率低到可以接受的程度，应要求各节点都采用高精度与高稳定度的原子钟。主从同步方式主从同步方式是在网内某一主交换局设置高精度和高稳定度的时钟源，并以其作为主基准时钟的频率控制其他各局从时钟的频率，也就是数字网中的同步节点和数字传输设备的时钟都受控于主基准时钟源的同步信息。互同步方式采用互同步方式实现网同步时，网内各局都设置自己的时钟，但这些时钟源都是受控的。在网内各局相互连接时，它们的时钟是相互影响、相互控制的，如果网路参数选择适当，则全网的时钟频率可以达到一个统一的稳定频率，实现网内时钟的同步。基准时钟源在数字同步网中，高稳定度的基准时钟是全网的最高级时钟源。符合基准时钟指标的基准时钟源可以是铯原子钟组、美国卫星全球定位系统（GPS）。同步基准信号的传送方式采用PDH 2.048Mbit/s专线，即在上、下级综合定时供给系统之间用PDH 2.048Mbit/s专用链路传送同步基信号。采用PDH 2.048Mbit/s传输业务信息的链路，利用上、下级交换机之间的2.048Mbit/s传送业务信息流的中继电路传送同步定时基准信号，这时的同步定时基准信号是经时钟提取电路提取的。在采用SDH传输系统时，是利用SDH线路码传送定时基准信号的。上级SDH设备已同步于该局的BITS，通过STM-N线路码传送给下级SDH设备，从信息码流中提取2.048Mbit/s时钟信号作为本级BITS的同步基准信号。第四节 电信管理网网路管理的含义网路管理是实时或近实时地监视电信网路的运行，必要时采取控制措施，以达到在任何情况下，最大限度地使用网路中一切可以利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。电信网路管理的目标是最大限度地利用电信网路资源，提高网路的运行质量和效率向用户提供良好的服务。电信网路管理技术的发展传统的网路管理思想是将整个电信网路分成不同的“专业网”进行管理。如分成用户接入网、信令网、交换网、传输网等分别进行管理。采用这种专业网路管理方式会增加对整个网路故障分析和处理的难度，将导致故障排除缓慢和效率低下。为了适应电信网路及业务当前和未来发展的需要，提出了电信管理网（TMN）的概念。电信管理网（TMN）的概念电信管理网的基本概念是提供一个有组织的网