通信网络基本知识

第三章通信网络基本知识 现代通信技术概论 1 1 6标准化组织 1 2 标准化组织的工作目的 制定相同的体系结构和统一的接口标准 以使不同国家 不同厂家的产品能够互通 几个重要的标准化组织国际标准化组织ISO InternationalStandardOrganization 世界上最大的国际标准化专门机构 1 1基本概念 1 1 6标准化组织 2 2 几个重要的标准化组织国际电信联盟ITU国际电信联盟 电信标准部ITU T 前身是CCITT 电气与电子工程师协会IEEE欧洲计算机制造商协会ECMA美国国家标准学会ANSl电子工业协会EIA 1 1基本概念 1 2通信网 通信网概念的引入 在许多场合下 有若干设备需要相互通信 1 2通信网 通信网概念的引入 将若干需要通信的设备引至同一地点 在该点设立交换设备 1 2通信网 通信网概念的引入 将各交换设备用线路相连以形成网络 可以实现更大范围的通信 1 2通信网 通信网概念的引入 定义 通信网就是在一定范围内以终端设备和交换设备为点 以传输设备为线 按一定顺序点线相连形成的有机组合的系统 它可以完成多个对多个用户间的通信 1 2通信网 1 2 1通信网的组成1 2 2通信网的分类1 2 3通信网的拓扑结构1 2 4通信网络的发展历史及动向 1 2通信网的组成 构成通信网的基本要素 终端设备 传输链路 交换设备 线 点 通信网 1 2 1通信网的组成 5 5 对通信网的基本质量要求传输质量好 在接收端要有适当的信号强度 较好的清晰度和较高的逼真度 接续质量好 较小的呼损率 通信电路易于接通 和较小的时延等 稳定性能好 系统有较大的平均无故障时间 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 4 19 业务网介绍电话网 客户楼群设备 电话公司提供的终端设备 安装在客户场地 包括电话终端 电话机 调制解调器 应答器 用户交换机 PBX 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 5 19 业务网介绍电话网 交换系统 互连电路和通过网络进行传送 分为本地系统与中继系统 本地交换系统 本地电话交换机 把用户回路直接相连或把用户回路与干线相连 中继交换系统 连接干线与干线 或连接一个本地系统与另一个本地系统 长途交换就是为长途网服务的中继交换 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 6 19 业务网介绍电话网 传输设备 分为本地回路与干线 本地回路 连接电话局和客户楼群设备 多采用双绞线 新设备多采用光缆 干线 传送由很多用户产生的话务量 可采用双绞线 同轴电缆 微波 卫星 光纤等 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 7 19 业务网介绍用户电报网 传输数字信息 属于非话业务特点 采用500波特速率传输字符编码 传输效率较高 具有硬拷贝功能 且无需人员值守 组网方式 国际网和国内网分别建设 两网重叠 互不相通 仅设国际出口局完成两网用户的相通 如美国和日本等 国际国内合网建设 如德 法 英等 我国的用户电报网 采用国际用户电报 国内用户电报 低速数据网的三合一网体制 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 8 19 业务网介绍传真网 利用电话通信网完成传真的发送与接收 构成形式 租用电话线路 建立专用传真通信网 将电话专线加接交换设备以构成专用传真网 由某一部门或邮电部门组建传真网络 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 9 19 业务网介绍数据网 计算机网 实现计算机与计算机或数据终端与计算机之间的通信 分类 按计算机网络的覆盖范围 广域网 WAN 局域网 LAN 城域网 MAN 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 10 19 业务网介绍数据网广域网 WAN WideAreaNetwork 覆盖范围 几公里 几千公里组成 终端设备 计算机或各类终端 节点交换设备 节点交换机 功能包括组 拆信息传送单元 路由选择 流量控制 网络的维护和管理 传送设备 集中器 复用器 调制解调器 线路 拓扑结构 骨干网络采用分布或网状结构 基层网与本地网采用树型或星型连接 分类 按传输协议 分组网 X 25网 与非分组网 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 11 19 业务网介绍数据网局域网 LAN LocalAreaNetwork 覆盖范围 20公里组成 服务器 局域网的核心 用于文件存储 网间通信连接 接受来自客户机的服务请求 客户机 工作站 用户与网络的接口设备 使用户能共享网络资源 网络设备 网络接口卡 收发器 中继器 网桥 路由器 通信介质 双绞线 同轴电缆 光纤 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 12 19 业务网介绍数据网城域网 MAN MetropolitanAreaNetwork 覆盖范围 几公里 几百公里数据传输率 几kbit s Gbit s功能 向各分散的LAN提供服务 使用户能有效地利用网上资源 传输媒介 光纤 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 13 19 业务网介绍无线电网络 功能 可跨越障碍实现通信 分类单中继网 网中各站间都仅用一条线路连接 当一个站发送时 所有各站均接收信号 多中继网络 由于距离限制了直接连接 一个被传送的信号只能由下一级站接收 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 14 19 业务网介绍卫星网络 只有一个中继的微波无线电系统 地面站 卫星 优点 通信距离远 通信容量大 传输质量高 缺点 时延大 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 15 19 业务网介绍移动式通信网系统组成 移动台 置于移动体中 可通过基站互相进行通信联络 基站 利用有线或无线信道与公众交换台 公众通信网相连 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 16 19 业务网介绍移动式通信网基本结构大区制 以一个大功率 高天线的基站覆盖整个服务区 小区制 即蜂窝系统 将整个服务区划分为若干小区 小区的形状为正六边形 形似蜂窝 并在每一小区内设置一个小功率的仅能有效覆盖本小区的基站 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 17 19 业务网介绍有线电视 CATV CableTelevision 网络功能 用电缆 光纤作为主要传输媒介 向用户传送本地 远地及自办节目的通信系统 特点 采用光纤与电缆传输 可在几十公里的范围内传送100个电视频道 带宽可达30MHz 1GHz范围 可提供多种交互式宽带和窄带业务 高速传输各种媒体的信息 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 18 19 业务网介绍综合业务数字网络 ISDN 功能 能够提供端 端数字连接 支持包括话音和非话在内的多种电信业务 宽带ISDN B ISDN 以光纤作为传输媒介 以信元作为传输交换的基本单位 利用虚通路与虚通道实现资源共享 1 2通信网 1 2 2通信网的分类 19 19 通信网类别对照 1 2通信网 1 2通信网络的发展历史及动向 通信网的发展历史 电话交换网络时代 程控交换和数字传输时代 数据网络和分组交换时代 综合业务数字网和移动通信时代 始于19世纪末 始于20世纪60年代 始于20世纪70年代 始于20世纪80年代 1 4通信线路 1 4 1通信媒体1 4 2电路类型 1 4 1通信媒体 1 10 含义 通信媒体又称传输媒介 是通信传输系统中发方与收方之间的物理路径 常用通信媒体明线双绞线同轴电缆波导光纤微波无线电卫星通信 1 4通信线路 1 4 1通信媒体 2 10 明线形式 由电杆支持 架设在地面上的一种明线 1 4通信线路 应用场合 早期的长途线路和市内公用电话电报网 优点 对话音信号衰耗小 施工技术简单 缺点 易受气候和外界磁场的影响 传输频带窄 话路少 1 4 1通信媒体 3 10 双绞线形式 将一对绝缘线扭绞在一起 任意拧成螺旋形 以减少对外部干扰和串音的敏感 1 4通信线路 应用场合 用户与本地中心站间及中心站与中心站间的连线 优点 价格便宜 使用方便 安装容易 多芯对称电缆 将多对单独的绝缘双绞线包装在外部保护层中 可容纳6 3600对线 相邻对线螺距不同 以限制相互之间的串音或电磁干扰 带屏蔽的双绞线 有金属屏蔽 对外部噪声 串音有较好的低抗力 常被称为数据保护介质 1 4 1通信媒体 4 10 同轴电缆结构 由对地不对称的同轴管构成 1 4通信线路 优点 寿命长 通信容量大 质量稳定 外界干扰小 可靠性高和维护便利等 1 4 1通信媒体 5 10 波导形式 由一个中空的金属管构成 其横截面可以是矩形 椭圆形或圆形 优点 在微波频率上衰减很小 应用场合 常用作微波发送机和微波天线之间的有效连接 1 4通信线路 1 4 1通信媒体 6 10 光纤形式 很细的 可弯曲的 能传导光束的介质 传输原理 利用光导纤维传递光脉冲完成通信 结构 1 4通信线路 塑料制成 可吸收光线 防止串音 保护外层表面 透明玻璃制成 纤芯的折射率高于包层 可形成光波导效应 使大部分光被束缚在纤芯中传输 1 4 1通信媒体 7 10 光纤分类 1 4通信线路 单模与多模光纤比较 1 4 1通信媒体 8 10 光纤优点 传输频带宽 通信容量大 传输损耗低 中继距离长 抗雷电和电磁的干扰性好 体积小 重量轻 缺点 接续困难 光接口比较昂贵 1 4通信线路 1 4 1通信媒体 9 10 微波无线电形式 将地球上的大气作为电磁波的长距离传送介质 应用场合 作为陆上无线电系统的传送介质 优点 跨越自然障碍和阻隔的能力强 最适合于移动通信 成本低 中继距离远 传输质量比较稳定 缺点 雨雪天气易产生吸收损耗 不利地形或环境易造成衰落现象 引起较高的误码率 保密性差 1 4通信线路 1 4 1通信媒体 10 10 卫星通信原理 利用同步卫星上的通信转发器接收地面站发射的信号 对信号放大变频后再转发给其他地面站 优点 频带宽 通信容量大 误码率低 通信质量高 覆盖面广 应用场合 远距离传送电话 电传 电视业务及高利用率国际干线 1 4通信线路 1 4 2电路类型 2 3 交换电路 应用场合 公用电话网 公用用户电报网或公用数据网 特点 每次呼叫均需通过拨号 自动转接到目的端的用户上 且每次呼叫均可能选择不同路由 通信结束后线路被释放以备下一呼叫使用 1 4通信线路 1 4 2电路类型 3 3 专线电路含义 通信网中专供某个部门 某个单位或某个人专门使用的永久性电路 是在两端之间构建的直通线或租用电信部门的线路 优点 通信时可以节省建立呼叫和拆除链路的时间 1 4通信线路 1 5 1通信方式 1 3 单工通信含义 在两个通信设备间 信息只能沿着一个方向被传输 即在通信设备的双方中 一方只能设置发送设备 而另一方只能为接收设备 1 5信息的传输方式 1 5 1通信方式 2 3 半双工通信含义 在两通信设备间的信息交换可以双向进行 但不能同时 即在同一时间内仅能使信息在一个方向上传输 接收 发送 1 5信息的传输方式 1 5 1通信方式 3 3 全双工通信含义 同时可在两通信设备间进行两个方向上的信息传输 分类 二线全双工 利用频分复用 时分复用或回波抵消技术实现同时双向通信 四线全双工 发 收向信息分别使用一对导线 1 5信息的传输方式 1 5 2传输方式 1 2 并行传输含