1、2022-3-231第第6章章 現代通信網現代通信網 6-1 現代通信網現代通信網 6-2 現代通信網分類現代通信網分類2022-3-232 6-1 6-1 現代通信網現代通信網一、通信網概念一、通信網概念 物理結構上的網即為線的集合物理結構上的網即為線的集合, 在自然界經常見在自然界經常見到的蜘蛛網、漁網、網兜都是用線編織而成的。到的蜘蛛網、漁網、網兜都是用線編織而成的。 在在日常生活中日常生活中, 親身經歷過的運輸網、交通網如鐵路網、親身經歷過的運輸網、交通網如鐵路網、航空網、公路網航空網、公路網, 以及郵政運輸網等。以及郵政運輸網等。 通信網的定義通信網的定義, 可描述為它由各種通信節點

2、（端可描述為它由各種通信節點（端節點、節點、 交換節點、交換節點、 轉接點）及連接各節點的傳輸鏈轉接點）及連接各節點的傳輸鏈路互相依存的有機結合體路互相依存的有機結合體, 以實現兩點及多個規定點以實現兩點及多個規定點間的通信體系。間的通信體系。2022-3-233 由通信網的定義可看出由通信網的定義可看出, , 從物理結構或從硬件設從物理結構或從硬件設施方面去看施方面去看, , 它由終端設備、交換設備及傳輸鏈路三它由終端設備、交換設備及傳輸鏈路三大要素組成。大要素組成。 這里的終端設備主要包括電話機、這里的終端設備主要包括電話機、 PCPC機、機、 移動移動終端、手機和各種數字傳輸終端設備終端

3、、手機和各種數字傳輸終端設備, , 如如PDHPDH光端機、光端機、 SDHSDH光端機等。光端機等。 交換節點包括程控交換機、分組交換機、交換節點包括程控交換機、分組交換機、ATMATM交交換機、移動交換機、路由器、集線器、網關、交叉連換機、移動交換機、路由器、集線器、網關、交叉連接設備等等。接設備等等。 傳輸鏈路即為各種傳輸信道傳輸鏈路即為各種傳輸信道, , 如電纜信道、光纜如電纜信道、光纜信道、信道、 微波、衛星信道及其他無線傳輸信道等等。微波、衛星信道及其他無線傳輸信道等等。 2022-3-234 二、通信網的物理拓撲結構通信網的物理拓撲結構 從點線組成網的物理結構從點線組成網的物理結

4、構, 即從硬件設施去分析即從硬件設施去分析當前組成通信網的基本結構當前組成通信網的基本結構, 主要有主要有 5 種基本網結構種基本網結構, 由它可復合組成若干種網。由它可復合組成若干種網。 1. 星型網星型網 星型網如同星狀星型網如同星狀, 以一中心點向四周輻射以一中心點向四周輻射, 也可也可稱為輻射網。其結構如圖稱為輻射網。其結構如圖8.1所示。所示。 現在的程控交換局或數據集點機與其所在的各現在的程控交換局或數據集點機與其所在的各電話用戶及數據用戶間的連接就屬于這種結構。電話用戶及數據用戶間的連接就屬于這種結構。 圖圖 星型網星型網 2022-3-236 2. 網型網網型網 任意節點間都有

5、線相連接任意節點間都有線相連接, 如圖如圖所示。所示。 以上連接屬于全連通方式以上連接屬于全連通方式, 在實際的組網中根據在實際的組網中根據實際情況從經濟效益考慮實際情況從經濟效益考慮, 可組成不全連通方式而形可組成不全連通方式而形成網孔型網成網孔型網, 這種網在實際通信組網中的大區一級干這種網在實際通信組網中的大區一級干線網以及市話網中大量采用。線網以及市話網中大量采用。 3. 環型網環型網 這是一種首尾相接的閉合網絡這是一種首尾相接的閉合網絡, 如圖所示。如圖所示。這種這種網結構簡單網結構簡單, 而且有自愈功能而且有自愈功能, 現在的現在的SDH光傳輸系統光傳輸系統組網中經常采用組網中經常

6、采用, 組成自愈保護環網組成自愈保護環網, 其穩定性較高。其穩定性較高。 圖圖 網型網網型網圖圖 環型網環型網2022-3-239 4. 總線型網總線型網 總線型網是節點都連接到一條共有的傳輸線上總線型網是節點都連接到一條共有的傳輸線上, 這條傳輸線常稱為總線這條傳輸線常稱為總線, 因此稱之為總線型網。因此稱之為總線型網。 這是這是一種并聯的網絡一種并聯的網絡, 如電燈網絡如電燈網絡, 在信息傳輸中計算機網在信息傳輸中計算機網絡也較常用絡也較常用, 此種網絡增減節點很方便此種網絡增減節點很方便, 設置的傳輸鏈設置的傳輸鏈路少路少, 其結構如圖所示。其結構如圖所示。 5. 復合型網復合型網 現在

7、的實際組網現在的實際組網, 是以上網組合而成是以上網組合而成, 稱為復合型稱為復合型網網, 如網型網與星型網的組合構成當前的市話網如網型網與星型網的組合構成當前的市話網, 如圖如圖所示。又如星型網擴展組成樹型網所示。又如星型網擴展組成樹型網, 如圖所示。如圖所示。 圖圖 總線型網總線型網 圖圖 復合型網復合型網圖圖 樹型網樹型網 2022-3-2313三、通信系統與通信網三、通信系統與通信網1、通信系統、通信系統 通信系統是利用信道連接收、發兩端設備而通信系統是利用信道連接收、發兩端設備而完成信息傳遞和交流的全過程完成信息傳遞和交流的全過程, 是由兩端節點與是由兩端節點與信道構成的通信系統。信

8、道構成的通信系統。 具有共同的規律性具有共同的規律性, 這種規律從邏輯上講即為這種規律從邏輯上講即為普通的點線連接普通的點線連接, 兩點間連接即為線兩點間連接即為線, 點、線的這點、線的這種連接是構成各種網的基礎。種連接是構成各種網的基礎。 沒有線構不成網沒有線構不成網, 點、點、 線是構成網的必要條線是構成網的必要條件。也可以說件。也可以說, 通信系統是構成各種通信網的基通信系統是構成各種通信網的基礎。礎。 通信網構成示意圖如圖所示。通信網構成示意圖如圖所示。 圖圖 通信網構成示意圖通信網構成示意圖 地球站微波設備光傳輸終端設備數字多路設備長途交換設備市內交換設備移動交換設備基站基站地球站微

9、波設備光傳輸終端設備數字多路設備長途交換設備市內交換設備移動交換設備基站基站通信衛星光再生中繼設備(光放大器)長途網移動網本地網本地網用戶2022-3-2315 通信網源于通信系統通信網源于通信系統, 又高于通信系統。又高于通信系統。 但是但是不論網的種類、功能、技術如何復雜不論網的種類、功能、技術如何復雜, 從物理上的從物理上的硬件設施分析硬件設施分析, 通信系統是各種網不可缺少的物質通信系統是各種網不可缺少的物質基礎基礎, 因此因此, 通信網是通信系統發展的必然結果。通通信網是通信系統發展的必然結果。通信系統可以獨立地存在信系統可以獨立地存在, 然而一個通信網是通信系然而一個通信網是通信系

10、統的擴充統的擴充, 是多節點各通信系統的綜合是多節點各通信系統的綜合, 通信網不能通信網不能離開系統而單獨存在。離開系統而單獨存在。 2、現代通信網、現代通信網 通信系統與通信網的基本概念是從物理結構及通信系統與通信網的基本概念是從物理結構及硬件設施方面去理解和定義的硬件設施方面去理解和定義的, 然而現在的通信網、然而現在的通信網、 通信系統已經融入了計算機技術。通信系統已經融入了計算機技術。 2022-3-2316 現代通信就是數字通信與計算機技術的結合。現代通信就是數字通信與計算機技術的結合。 現代通信網定義現代通信網定義: 在數字通信系統中融合了計算在數字通信系統中融合了計算機硬、機硬、

11、 軟件技術軟件技術, 這樣的系統即為現代通信系統。這樣的系統即為現代通信系統。 現在的通信網已實現了數字化現在的通信網已實現了數字化, 并引入了大量的并引入了大量的計算機硬、軟件技術計算機硬、軟件技術, 使通信網越來越綜合化、智能使通信網越來越綜合化、智能化化, 把通信網推向一個新時代把通信網推向一個新時代, 即現代通信網。即現代通信網。 我們現在經常談到的通信網、電話網、數據網、我們現在經常談到的通信網、電話網、數據網、計算機網、計算機網、 移動通信網等都屬于現代通信網移動通信網等都屬于現代通信網, 也可簡也可簡稱通信網。稱通信網。 2022-3-23176.2 現代通信網的分類現代通信網的

12、分類 現代通信網的分類很多現代通信網的分類很多, 按其功能、作用、性按其功能、作用、性質及其服務范圍等質及其服務范圍等, 可分為各種不同的網絡。可分為各種不同的網絡。 按其完成功能作用分為按其完成功能作用分為 電話網電話網數據網數據網(計算機網計算機網)圖像網圖像網移移動網動網 2022-3-2318按服務范圍分為按服務范圍分為 長途網長途網本地網本地網接入網接入網 專用網的分類就更多了專用網的分類就更多了, 如各個部門行業如各個部門行業, 按其按其自身信息技術的需求而建設的網自身信息技術的需求而建設的網, 如氣象網、郵政綜如氣象網、郵政綜合計算機網合計算機網, 各銀行組建的金融網各銀行組建的

13、金融網, 大型工礦企業控大型工礦企業控制網、監控網等等。不管以上網絡如何組成制網、監控網等等。不管以上網絡如何組成, 都是基都是基于以上幾種通信系統的實際應用。如氣象網主要由于以上幾種通信系統的實際應用。如氣象網主要由衛星通信系統、光衛星通信系統、光纖通信系統等組成的。纖通信系統等組成的。 2022-3-2319 1、電話網、電話網 電話網是傳統的網電話網是傳統的網, 是人們都比較熟悉的網絡是人們都比較熟悉的網絡, 其其主要是為話音業務的傳送、轉接而設置的網絡。主要是為話音業務的傳送、轉接而設置的網絡。 電話網在世界上一般主要采用電話網在世界上一般主要采用SDH系統干線傳系統干線傳輸和中繼傳輸

14、為主輸和中繼傳輸為主, 以數字程控交換機為話音信號的以數字程控交換機為話音信號的轉接點而設置等級結構。我國的電話網可分為長途轉接點而設置等級結構。我國的電話網可分為長途電話網、本地網、市話網和接入網。電話網、本地網、市話網和接入網。 1）長途電話網）長途電話網 長途網為復合型結構長途網為復合型結構, 它以長途交換中心劃分為它以長途交換中心劃分為一級交換中心、一級交換中心、 二級交換中心和三級交二級交換中心和三級交換中心組成換中心組成的三級網絡結構。的三級網絡結構。 2022-3-2320 一級交換中心為國家的大型交換中心一級交換中心為國家的大型交換中心, 又稱為省又稱為省間交換中心間交換中心,

15、 現主要設置在我國的八大城市（北京現主要設置在我國的八大城市（北京, 沈沈陽陽, 西安西安, 成都成都, 武漢武漢, 南京南京, 上海上海, 廣州）；廣州）； 二級交換中心是以省、市為交換中心二級交換中心是以省、市為交換中心, 一般設在一般設在省會城市；省會城市； 三級交換中心設在地區交換中心。三級交換中心設在地區交換中心。 各交換中心之間都設置有傳輸鏈路各交換中心之間都設置有傳輸鏈路,這些傳輸鏈路這些傳輸鏈路直接與長途匯接局相連直接與長途匯接局相連, 由傳輸鏈路組成為國家的一由傳輸鏈路組成為國家的一級干線、二級干線及長市中繼線。三級長途網絡如圖級干線、二級干線及長市中繼線。三級長途網絡如圖所

16、示。所示。 圖圖 長途電話三級網結構長途電話三級網結構 C1C2C32022-3-2322 2）本地電話網）本地電話網 本地電話網又稱本地網本地電話網又稱本地網, 指在同一編號區內由指在同一編號區內由若干端局、若干端局、 匯接局及局間中繼、匯接局及局間中繼、 用戶線和話機終用戶線和話機終端組成的電話網。本地電話網又分為分區單匯接結端組成的電話網。本地電話網又分為分區單匯接結構構, 分區雙匯接局結構（來話匯接）以分區雙匯接局結構（來話匯接）以及全覆蓋網及全覆蓋網絡結構。絡結構。 本地網的全覆蓋網絡結構是在本地網內設置若本地網的全覆蓋網絡結構是在本地網內設置若干匯接局干匯接局, 這些匯接局均處于平

17、等地位這些匯接局均處于平等地位, 均勻分擔負均勻分擔負荷荷, 匯接局間以網狀網相連匯接局間以網狀網相連, 各端局與匯接局相連各端局與匯接局相連, 如圖所示。如圖所示。 一般說來一般說來, 在特大或大城市的本地網在特大或大城市的本地網, 其中心城其中心城市采用全覆蓋結構或分區雙匯接結構。市采用全覆蓋結構或分區雙匯接結構。圖圖 本地網的全覆蓋網路結構本地網的全覆蓋網路結構 匯接局匯接局端局端局2022-3-2324 2、 接入網接入網 接入網描述為接入網描述為: 用戶與交換節點之間的傳輸系統用戶與交換節點之間的傳輸系統（包括終端設備、傳輸設備及傳輸線）就構成其接入（包括終端設備、傳輸設備及傳輸線）

18、就構成其接入網。網。 接入網在整個通信網中的位置如圖所示。接入網在整個通信網中的位置如圖所示。 接入網可采用多種多樣的信號傳輸方式、接入網可采用多種多樣的信號傳輸方式、 傳輸傳輸技術技術, 光纖、微波、衛星、移動等通信系統等都是接光纖、微波、衛星、移動等通信系統等都是接入網的主要方式。這些通信系統以及用以架設入網的主要方式。這些通信系統以及用以架設的用戶的用戶金屬電纜等就組成了龐大的、結構復雜的接入網金屬電纜等就組成了龐大的、結構復雜的接入網, 如如圖所示。圖所示。 CPECPE接入網交換網傳送網交換網接入網圖圖 接入網在整個通信網中的位置接入網在整個通信網中的位置BSBSBSO/EO/E衛星

19、光纖光纖光纖雙絞線同軸電纜用戶端設備接入網交換局手機BS： 基站 O/E： 光/電轉換圖圖 多種傳輸技術構成接入網示意圖多種傳輸技術構成接入網示意圖 2022-3-2327接入網按其傳輸技術分類如下接入網按其傳輸技術分類如下: 2022-3-2328 3、綜合業務數字網（、綜合業務數字網（ISDN） ISDN基本概念基本概念 1980年年, CCITT給給ISDN的定義解釋為的定義解釋為: 它是綜合它是綜合數字電話網數字電話網IDN的基礎上的基礎上, 提供端對端的數字連接提供端對端的數字連接, 用用來支持話音、非話音在內的綜合數字業務來支持話音、非話音在內的綜合數字業務, 并通過標并通過標準化多用途用戶接入的網絡，準化多用途用戶接入的網絡， 稱為綜合業務數字網稱為綜合業務數字網(ISDN)。它分為窄帶。它分為窄帶N-ISDN和寬帶和寬帶B-ISDN兩類。兩類。 N-ISDN網網 此類網絡稱為窄帶綜合業務數字網，它的用戶此類網絡稱為窄帶綜合業務數字網，它的用戶傳輸速率小于傳輸速率小于 2 Mb/s， 是以現有的數字程控交換、是以現有的數字程控交換、分組交換為平臺而構成的全數字化的通信網。分組交換為平臺而構成的全數字化的通信網。2022-3-2329 它實現了用戶終端全數字化的綜合它實現了用戶終端全數字化的綜合業務的接入，業務的接入