第1章现代通信网与支撑技术概述

1、现代通信技术现代通信技术教材：教材： 纪越峰编北邮出版社（第纪越峰编北邮出版社（第3版）版） 教师联系方式n授课教师授课教师: 黄福明黄福明nE-mail：课程系统介绍n在当今知识经济社会中，伴随着飞速发展的信息化进程，在当今知识经济社会中，伴随着飞速发展的信息化进程，现代通信技术和手段正在渗透到社会的各个领域，人们现代通信技术和手段正在渗透到社会的各个领域，人们每天都在通过电视、电话、手机、互联网等日益普及的每天都在通过电视、电话、手机、互联网等日益普及的现代通信工具进行交流，掌握一定的通信知识，了解当现代通信工具进行交流，掌握一定的通信知识，了解当代通信技术的基本工作原理，对于无论从事何种

2、专业的代通信技术的基本工作原理，对于无论从事何种专业的学生来说，都有迫切的愿望和需求。学生来说，都有迫切的愿望和需求。n本课程的目的正是期望能够让不同专业的学生本课程的目的正是期望能够让不同专业的学生在有限的在有限的时间内，掌握现代通信技术的基本内容，了解当代通信时间内，掌握现代通信技术的基本内容，了解当代通信技术的总体发展趋势，从技术的总体发展趋势，从全程全网和网络融合全程全网和网络融合的的角度角度建建立起一个关于通信的概念框架立起一个关于通信的概念框架，而这无疑也为将来所从，而这无疑也为将来所从事的工作提供有益的帮助。事的工作提供有益的帮助。n本课程以介绍当代通信技术知识为主，兼顾最新技术

3、知本课程以介绍当代通信技术知识为主，兼顾最新技术知识的介绍，以概论的形式重点突出相关通信网络、通信识的介绍，以概论的形式重点突出相关通信网络、通信系统的基本概念和原理，而不拘泥于琐碎的技术细节。系统的基本概念和原理，而不拘泥于琐碎的技术细节。n第一篇 现代通信网与支撑技术概述第1章 现代通信网与支撑技术概述n第二篇 信息应用技术第2章 通信业务第3章 通信终端n第三篇 业务网技术第4章 业务网技术基础第5章 电话网技术第6章 数据网技术第7章 IP网技术课程内容简介n第四篇 接入与传送网技术第8章 传送网技术基础第9章 光纤通信技术第10章 无线通信技术第11章 综合业务接入技术n第五篇 下一

4、代网络技术第12章 下一代网络技术课程内容简介v本课程通过对现代通信技术进行全景式描述，本课程通过对现代通信技术进行全景式描述，系统的介绍通信技术的体系框架及各种常用现系统的介绍通信技术的体系框架及各种常用现代代 通信技术的基本概念、基本原理、系统构成通信技术的基本概念、基本原理、系统构成及技术发展趋势。及技术发展趋势。v介绍的主要通信技术包括：介绍的主要通信技术包括：数字通信与数字通信与SDHSDH、交交换技术、光纤通信换技术、光纤通信、数字微波通信、卫星通信、数字微波通信、卫星通信、移动通信、电话网、移动通信、电话网、智能网、接入网等技术。智能网、接入网等技术。授课内容 本课程是介绍现代通

5、信技术和系统知识的本课程是介绍现代通信技术和系统知识的“概述概述”型型课程，综合了课程，综合了“现代通信原理现代通信原理”、 “ “信息应用技信息应用技术术”、“业务网技术业务网技术”、“光纤通信光纤通信”、“无线通无线通信信”、“移动通信移动通信”等通信专业课程，涉及的范围广，等通信专业课程，涉及的范围广，内容新；故要求同学们内容新；故要求同学们以认识和掌握基本概念和系统以认识和掌握基本概念和系统结构为要点，用宏观的概念认识各系统之间的联系结构为要点，用宏观的概念认识各系统之间的联系, ,具具体要求如下：体要求如下： 1.1.基础知识学习：认识和了解通信系统的基本组成，基础知识学习：认识和了

6、解通信系统的基本组成，通信行业的基本知识通信行业的基本知识, , 信息应用技术的基本知识，以信息应用技术的基本知识，以及通信系统结构组成；及通信系统结构组成； 2.2.系统知识学习：系统知识学习：认识和了解电话网技术、数据网技认识和了解电话网技术、数据网技术（程控交换系统）、光传输系统、移动通信系统等术（程控交换系统）、光传输系统、移动通信系统等基本原理和网络组成基本原理和网络组成. .课程要求课程特点知识面广、知识点多内容难度较低，以了解现代通信系统相关知识为主课程学习方法与目标自学、上网查找资料开阔眼界扎实基础把握原理提升素质课程评价方法平时成绩40%期末考试60平时成绩包括：上课出勤占2

7、0分，平时作业20分。期末考试：笔答，闭卷考试。 通信和我们的日常生活相关n打电话n上网n网上银行n网络游戏n网络授课第一章第一章 现代通信网与支撑技术概述现代通信网与支撑技术概述本章主要内容：本章主要内容：第一节第一节 现代通信网的构成要素现代通信网的构成要素第二节第二节 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术第三节第三节 现代通信技术发展趋势现代通信技术发展趋势 第第一一章章 现代通信网与支撑技术概述现代通信网与支撑技术概述 当今社会正在经受信息技术迅猛发展浪潮的冲击，当今社会正在经受信息技术迅猛发展浪潮的冲击，通信技术、计算机技术、控制技术等现代信息技术的通信技术、计算机技术、控制技术

8、等现代信息技术的发展及相互融合，拓宽了信息的传递和应用范围，使发展及相互融合，拓宽了信息的传递和应用范围，使得人们在广域范围内随时随地获取和交换信息成为可得人们在广域范围内随时随地获取和交换信息成为可能。尤其是随着网络化时代的到来，人们对信息的需能。尤其是随着网络化时代的到来，人们对信息的需求与日俱增，求与日俱增，全球范围内全球范围内IP业务突飞猛进的发展在给业务突飞猛进的发展在给传统电信业务带来巨大冲击的同时，也为现代通信技传统电信业务带来巨大冲击的同时，也为现代通信技术的发展提供了新的机遇。术的发展提供了新的机遇。 本章主要讲述本章主要讲述 现代通信网的构成要素现代通信网的构成要素 现代通

9、信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 现代通信技术的发展趋势现代通信技术的发展趋势。 1.1 现现代通信网的构成要素代通信网的构成要素 在信息化社会中，语言、数据、图像等各在信息化社会中，语言、数据、图像等各类信息，从信息源开始，经过搜索、筛选、分类信息，从信息源开始，经过搜索、筛选、分类。编辑、整理等一系列信息处理过程，加工类。编辑、整理等一系列信息处理过程，加工成信息产品，最终传输给信息消费者，而信息成信息产品，最终传输给信息消费者，而信息流动是围绕高速信息通信网进行的，这个高速流动是围绕高速信息通信网进行的，这个高速信息通信网是以光纤通信、微波通信、卫星通信息通信网是以光纤通信、微波通信、

10、卫星通信等骨干通信网为传输基础，由公众电话网、信等骨干通信网为传输基础，由公众电话网、公众数据网、移动通信网、有线电视网等业务公众数据网、移动通信网、有线电视网等业务网组成，并通过各类信息应用系统延伸到全社网组成，并通过各类信息应用系统延伸到全社会每个地方和每个人，从而真正实现信息资源会每个地方和每个人，从而真正实现信息资源的共享和信息流动的快速与畅通。的共享和信息流动的快速与畅通。 111 通信的基本概念通信的基本概念 1通信的基本含义通信的基本含义n所谓通信是指通过某种媒质进行的信息传递。所谓通信是指通过某种媒质进行的信息传递。通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个通信的基本形式是在信源

11、与信宿之间建立一个传输（转移）信息的通道（信道）。传输（转移）信息的通道（信道）。n现代通信意义上所指的信息已不再局限于电话、现代通信意义上所指的信息已不再局限于电话、电报、传真等单一媒体信息，而是将声音、文电报、传真等单一媒体信息，而是将声音、文字、图像。数据等合为一体的多媒体信息，这字、图像。数据等合为一体的多媒体信息，这些信息是通过通信来进行传递。些信息是通过通信来进行传递。n自从人类存在开始，通信就已经存在，通信的目的一自从人类存在开始，通信就已经存在，通信的目的一直没有发生过改变，变化的只是通信的方式。直没有发生过改变，变化的只是通信的方式。n人类的通信从远古时代就已经开始。人与人之

12、间的语人类的通信从远古时代就已经开始。人与人之间的语言、肢体交流就是最早出现的通信。言、肢体交流就是最早出现的通信。历史故事历史故事远古通信手段远古通信手段现代通信手段现代通信手段 2通信的发展历史回顾通信的发展历史回顾历史故事原始的通信历史故事：原始的通信历史故事： “ “烽火戏诸侯烽火戏诸侯”马拉松马拉松(Marathon)(Marathon)故事故事良夜颐宫奏管簧，无端烽火烛穹苍。可怜列国奔驰苦，止博褒妃笑一场！远古通信手段远古通信手段击鼓击鼓公元前公元前684684年，长勺之战年，长勺之战, ,曹刿：曹刿：“夫战，勇气夫战，勇气也！一鼓作气，再而衰，三而竭。也！一鼓作气，再而衰，三而竭

13、。”烽火台烽火台信鸽信鸽旗语旗语驿站驿站航行用的信号灯等工具。航行用的信号灯等工具。人类历史上最早的通信手段人类历史上最早的通信手段n最早的远距离通信手段和现在一样是最早的远距离通信手段和现在一样是“无线无线”的，的，如以火光传递信息的烽火台，通常大家认为这是如以火光传递信息的烽火台，通常大家认为这是最早传递消息的方式了。最早传递消息的方式了。n事实上不是，在我国和非洲古代，击鼓传信是最事实上不是，在我国和非洲古代，击鼓传信是最早最方便的办法，非洲人用圆木特制的大鼓可传早最方便的办法，非洲人用圆木特制的大鼓可传声至三四公里远，再通过声至三四公里远，再通过“鼓声接力鼓声接力”和专门的和专门的“击

14、鼓语言击鼓语言”，可在很短的时间内把消息准确地，可在很短的时间内把消息准确地传到传到5050公里以外的另一个部落公里以外的另一个部落远古通信手段烽火台远古通信手段烽火台图图1 1摩洛哥于国际电摩洛哥于国际电信联盟成立信联盟成立100100周年周年发行的纪念邮票发行的纪念邮票图图2 2纪念纪念19751975年世界电信日年世界电信日的纪念邮票的纪念邮票远古通信手段驿站远古通信手段驿站n邮票上的驿站通信：19791979年年5 5月月1212日希腊发行的日希腊发行的欧罗巴邮政专题欧罗巴邮政专题首日封首日封中国古代驿站中国古代驿站 远古通信方式的弊端远古通信方式的弊端不论是击鼓、烽火、旗语（通过各色

15、旗子的舞不论是击鼓、烽火、旗语（通过各色旗子的舞动）还是动）还是，要实现消息的远距离传送，都，要实现消息的远距离传送，都需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。但是，远距离传递消息的但是，远距离传递消息的速度和距离都很不如速度和距离都很不如人意人意，迫切的需要一种新的传输手段，迫切的需要一种新的传输手段谁能跑得又快又远呢？谁能跑得又快又远呢？ “电电“远古通信：远古通信：目视光通信方式目视光通信方式：在较远的距离之间较及时地：在较远的距离之间较及时地完成信息的传递。完成信息的传递。现代通信：现代通信：电信方式：电信方式：电信：利用电信号携带信息进行传

16、输和交换电信：利用电信号携带信息进行传输和交换的通信方式。的通信方式。通信（通信（communication)communication)作为电信作为电信（TelecomunicationTelecomunication) )是从是从1919世纪世纪3030年代开年代开始的。始的。现代通信手段现代通信手段n电报电报n电话电话n寻呼寻呼n移动电话移动电话n有线广播、无线广播有线广播、无线广播n有线电视、无线电视有线电视、无线电视n因特网因特网现代通信发展历史回顾现代通信发展历史回顾（1 1）技术发展）技术发展n18381838年年, ,莫尔斯发明有线电报，标志着人类莫尔斯发明有线电报，标志着人类

17、从此进入了从此进入了电通信时代电通信时代 莫尔斯拍发的莫尔斯拍发的第一份电报：第一份电报：上帝创造了何等奇迹！上帝创造了何等奇迹！(What hath god (What hath god wrought)wrought)n电报传送的是符号。人类最希望传递的是声音电报传送的是符号。人类最希望传递的是声音n发送一份电报，得先将报文译成电码，再用电报机发送一份电报，得先将报文译成电码，再用电报机发送出去发送出去; ;在收报一方，要经过相反的过程，即将在收报一方，要经过相反的过程，即将收到的电码译成报文，然后，送到收报人的手里。收到的电码译成报文，然后，送到收报人的手里。这不仅手续麻烦，而且也不能进

18、行及时这不仅手续麻烦，而且也不能进行及时双向信息交双向信息交流流。n因此，人们开始探索一种能直接传送人类声音的通因此，人们开始探索一种能直接传送人类声音的通信方式，这就是现在无人不晓的信方式，这就是现在无人不晓的“电话电话”。 现代通信发展历史回顾现代通信发展历史回顾n18761876年年 贝尔发明电话贝尔发明电话（电磁感应原理制作的（电磁感应原理制作的送话器）送话器）贝尔（贝尔（1847184719221922） 出生在苏格兰的爱丁堡出生在苏格兰的爱丁堡 18681868年年 在伦敦工作在伦敦工作18711871年年 去波士顿工作去波士顿工作18731873年年 任波士顿大学任波士顿大学n

19、声音生理学教授声音生理学教授18751875年年 发明多路电报发明多路电报18761876年年 发明电话发明电话现代通信发展史的回顾现代通信发展史的回顾（贝尔与电话（贝尔与电话）现代通信发展历史回顾现代通信发展历史回顾n1895年年 马克尼马克尼(意大利意大利)，波波夫（俄，波波夫（俄国）发明无线电报国）发明无线电报为人类通信技术开辟了一个为人类通信技术开辟了一个 崭新的领域崭新的领域 马可尼（马可尼（18741937），意大利人。），意大利人。1894年年 在父亲的庄园试验在父亲的庄园试验 1895年年 去伦敦去伦敦1897年年 建立无线电报公司建立无线电报公司1899年年 首次实现美法无线

20、通信首次实现美法无线通信1939年年 建立世界性无线通信网建立世界性无线通信网曾获诺贝尔奖金曾获诺贝尔奖金曾参加法西斯党曾参加法西斯党现代通信发展历史回顾现代通信发展历史回顾n1906年n二战时期n1948年雷达出现，微波通信系统开始迅雷达出现，微波通信系统开始迅速发展速发展发明发明电子管电子管，进入了电子时代，进入了电子时代，开辟了模拟通信的新纪元开辟了模拟通信的新纪元发明晶体管，是发明晶体管，是2020世纪的一项重大世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声发明，是微电子革命的先声现代通信发展历史回顾现代通信发展历史回顾n19501950年年n19581958年年n19581958年年n196

21、41964年年发射第一颗人造卫星，发射第一颗人造卫星，太空通太空通信时代到来信时代到来仙童公司与仙童公司与TITI公司间隔数月分别公司间隔数月分别发明了集成电路发明了集成电路时分多路通信应用于电话时分多路通信应用于电话 IntelIntel摩尔提出摩尔提出摩尔定律摩尔定律：预测预测晶体管集成度将会每晶体管集成度将会每1818个月增个月增加加1 1倍倍( (揭示了信息技术进步的揭示了信息技术进步的速度速度) ) 现代通信发展历史回顾现代通信发展历史回顾n19691969年年n70807080年代年代n8080年代后年代后因特网（因特网（InternetInternet）的前身的前身A ARPAn

22、etRPAnet出现出现程控数字交换机、光纤通信系统程控数字交换机、光纤通信系统等迅速发展等迅速发展 数字通信进入全盛时期数字通信进入全盛时期 n20世纪通信技术高速发展：世纪通信技术高速发展：双绞线同轴电缆微波光纤卫星双绞线同轴电缆微波光纤卫星长波中波短波超短波微波毫米波长波中波短波超短波微波毫米波n21世纪世纪 通信与信息通信与信息 融入生活融入生活 改变生活改变生活 不可缺不可缺少少n通信的发展方向：通信的发展方向： 综合化、宽带化、自动化和智能化综合化、宽带化、自动化和智能化n目标：目标： 全球通信网络化全球通信网络化 通信服务个人化通信服务个人化 3 3通信系统的分类通信系统的分类（

23、书）（书）n 按照通信业务分类：单（多）媒体通信系统、实时（非实时）通信系统、单向（交互）传输系统、窄带（宽带）通信系统等。n 按照传输媒质分类：有线通信系统和无线通信系统。n按照调制方式分类：基带传输和调制传输；n按照信道中传输的信号分类：模拟通信系统和数字通信系统 1 11 12 2 通信系统的基本组成通信系统的基本组成【通信实例通信实例】 通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输（转移）信息的通道，实现信息的传输。具体通信输（转移）信息的通道，实现信息的传输。具体通信系统中涉及大量具体设备，但所有通信系统可以抽象系统中涉及大量具体设备，但所有

24、通信系统可以抽象为一个通信模型，其涵盖了所有通信系统的特征。为一个通信模型，其涵盖了所有通信系统的特征。 通信模型由信源、信宿、变换器、反变换器、信通信模型由信源、信宿、变换器、反变换器、信道组成。道组成。 1 11 12 2 通信系统的基本组成通信系统的基本组成 1 11 12 2 通信系统的基本组成通信系统的基本组成n信源：信源：产生各种信息（如语音、文字、图像产生各种信息（如语音、文字、图像及数据等）的信息源，可以是发出信息的人及数据等）的信息源，可以是发出信息的人或机器，如计算机等或机器，如计算机等n信宿：信息的接收者，可以与信源相对应构信宿：信息的接收者，可以与信源相对应构成人一人通

25、信或机一机通信，也可以是与信成人一人通信或机一机通信，也可以是与信源不一致，构成人一机通信或机一人通信。源不一致，构成人一机通信或机一人通信。n信道：信号的传输媒介。按传输介质的种类信道：信号的传输媒介。按传输介质的种类可以分为有线和无线信道。可以分为有线和无线信道。 1 11 12 2 通信系统的基本组成通信系统的基本组成n变换器：将信源产生的信号变换成适合在信变换器：将信源产生的信号变换成适合在信道传输的信号。道传输的信号。n反变换器：作用是将从信道上接收的信号变反变换器：作用是将从信道上接收的信号变换成信息接收者可以接收的信息。反变换器换成信息接收者可以接收的信息。反变换器的作用与变换器

26、正好相反，起着还原的作用。的作用与变换器正好相反，起着还原的作用。 n噪声：噪声不是通信模型中的一部分，但通噪声：噪声不是通信模型中的一部分，但通信模型中传输的信号会被噪声所干扰，从而信模型中传输的信号会被噪声所干扰，从而产生误码。噪声分为自然噪声和人为噪声。产生误码。噪声分为自然噪声和人为噪声。 随着通信技术的发展与用户需求日益多样化，现随着通信技术的发展与用户需求日益多样化，现代通信网正处在变革与发展之中，网络类型及所提供代通信网正处在变革与发展之中，网络类型及所提供的业务种的业务种类不断增加和更新，形成了复杂的通信网络类不断增加和更新，形成了复杂的通信网络体系。体系。传递现代信息的网络是

27、复杂的，从不同的角度传递现代信息的网络是复杂的，从不同的角度来看，会对网络有不同的理解和描述。来看，会对网络有不同的理解和描述。为了更清晰地为了更清晰地描述现代通信网络结构，因此引入描述现代通信网络结构，因此引入分层的概念分层的概念。 网络可以从功能上、逻辑上、物理实体和对用户网络可以从功能上、逻辑上、物理实体和对用户服务的界面上等不同的角度和层次进行划分。为了客服务的界面上等不同的角度和层次进行划分。为了客观和全面地描述信息基础设施网络结构，可以根据网观和全面地描述信息基础设施网络结构，可以根据网络的结构特征采用垂直和水平的描述方法。络的结构特征采用垂直和水平的描述方法。垂直描述垂直描述是从

28、功能上将网络分为应用层、业务网和传送网（如是从功能上将网络分为应用层、业务网和传送网（如图图12 所示）；所示）； 1 11 13 3 现代通信网的分层结构现代通信网的分层结构 1 11 13 3 现代通信网的分层结构现代通信网的分层结构定义定义: :由一定数量的节点和连接节点的传输由一定数量的节点和连接节点的传输链路链路相互有机地组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功能：功能：就是要适应用户呼叫的需要，以用户满意的程度传输网就是要适应用户呼叫的需要，以用户满意的程度传输网内任意两个或多个用户之间的信息内任意两个

29、或多个用户之间的信息组成：组成：传统通信网由传输、交换、终端三大部分组成。其传统通信网由传输、交换、终端三大部分组成。其中传中传输与交换部分组成通信网络，传输部分为网络的输与交换部分组成通信网络，传输部分为网络的链路链路(Link)(Link)、交换部分为网络的交换部分为网络的节点节点(Node)(Node)【通信网通信网】 将网络分解成多个功能层，上下层之间的关系为客户与服将网络分解成多个功能层，上下层之间的关系为客户与服务者关系。普遍认可的是开放系统互联务者关系。普遍认可的是开放系统互联(OSI)(OSI)七层模型七层模型 但技术的发展，现代网络从功能上、逻辑上、物理实体和对但技术的发展，

30、现代网络从功能上、逻辑上、物理实体和对用户服务的界面结构特征采用用户服务的界面结构特征采用垂直垂直和和水平水平的描述方法的描述方法 垂直分层结构垂直分层结构业务网业务网传送网传送网支支撑撑网网应用层应用层表示各类信息的应用表示各类信息的应用表示传送各类表示传送各类信息的业务网信息的业务网支持三个层面的支持三个层面的工作，保证网络工作，保证网络有效正常运行和有效正常运行和各种控制、管理各种控制、管理能力。包括：信能力。包括：信令网、同步网和令网、同步网和电信管理网电信管理网表示支撑业务网的传表示支撑业务网的传送手段和基础设施送手段和基础设施 1 11 13 3 现代通信网的分层结构现代通信网的分

31、层结构【纵向分层结构纵向分层结构】应用层业务网传送网支撑网信令网同步网管理网音视频终端数据终端多媒体终端传输媒质终端技术数据网移动网电话网智能网节点技术传输系统传输节点设备传输技术支撑技术1.1 现代通信网的构成要素1.1.4 通信网组网结构网状型网星型网复合型网环型网总线型网树型网1网状型网网状型网 如果一个网络只连接几台设备如果一个网络只连接几台设备, ,最简单的方法是将它们都直接相连最简单的方法是将它们都直接相连在一起，这种连接称为点对点连接。在一起，这种连接称为点对点连接。用这种方式形成的网络称为全互连用这种方式形成的网络称为全互连网络网络( (网状型网网状型网) )，如图，如图1 1

32、所示。所示。 如果有如果有N N个节点，则需要有了个节点，则需要有了1/2 1/2 N N（N Nl l） 条传输链路。当节点数条传输链路。当节点数增加时，传输链路将迅速增大这种增加时，传输链路将迅速增大这种网络结构的冗余度较大，稳定性较网络结构的冗余度较大，稳定性较好，但线路利用率不高，经济性较好，但线路利用率不高，经济性较差，适用于局间业务量较大或分局差，适用于局间业务量较大或分局量较少的情况量较少的情况。 2 2星型网星型网 星型网也称为辐射网，它将一个节点作为辐射点，该点与其星型网也称为辐射网，它将一个节点作为辐射点，该点与其他节点均有线路相连。他节点均有线路相连。 星型结构是最古老的

33、一种连接方式，大家每天都使用的电星型结构是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话都属于这种结构，如下图所示。其中话都属于这种结构，如下图所示。其中, ,图图(a)(a)为电话网的星型为电话网的星型结构结构, ,图图(b)(b)为目前使用最普遍的以太网为目前使用最普遍的以太网(Ethernet)(Ethernet)星型结构。星型结构。 对比网状型网：传输链路少、线路利用率高，但安对比网状型网：传输链路少、线路利用率高，但安全性较差。全性较差。图(a)电话网的星型结构 图(b) 以Hub为中心的结构 3 3环型网环型网 环型结构在环型结构在LANLAN中使用较多。这种结构中的传输中使用较多。这

34、种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户媒体从一个端用户到另一个端用户, ,直到将所有端用直到将所有端用户连成环型户连成环型, ,如图所示。如图所示。这种结构消除了端用户通信这种结构消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。时对中心系统的依赖性。 特点：结构简单，实现容易。而且由于可以采用自特点：结构简单，实现容易。而且由于可以采用自愈环对网络进行自动保护，所以其稳定性比较高。愈环对网络进行自动保护，所以其稳定性比较高。 4总线型网总线型网 总线型网是所有节点都连接在一个公共传输通总线型网是所有节点都连接在一个公共传输通道道总线上，如图总线上，如图1.31.3（f f）所示。这种网络结构需所示

35、。这种网络结构需要的传输链路少，增减节点比较方便，但稳定性较差，要的传输链路少，增减节点比较方便，但稳定性较差，网络范围也受到限制。网络范围也受到限制。5 5复合型网复合型网 复合型网由网状型网和星型网复合而成，如图复合型网由网状型网和星型网复合而成，如图1 13(3(d)d)所示。根据网中业务量的需要，以星型网为基所示。根据网中业务量的需要，以星型网为基础，在业务量较大的转接交换中心区间采用网状型结础，在业务量较大的转接交换中心区间采用网状型结构，可以使整个网络比较经济且稳定性较好。复合型构，可以使整个网络比较经济且稳定性较好。复合型网具有网状型网和星型网的优点，是通信网中常采用网具有网状型

36、网和星型网的优点，是通信网中常采用的一种网络结构，但网络设计应以交换设备和传输链的一种网络结构，但网络设计应以交换设备和传输链路的总费用最小为原则。路的总费用最小为原则。6 6树型网树型网 树型可以看成是星型拓扑结构的扩展。在树型网树型可以看成是星型拓扑结构的扩展。在树型网中，节点按层次进行连接，信息交换主要在上、下节中，节点按层次进行连接，信息交换主要在上、下节点之间进行。树型结构主要用于用户接人网或用户线点之间进行。树型结构主要用于用户接人网或用户线路网中，另外，主从网同步方式中的时钟分配网也采路网中，另外，主从网同步方式中的时钟分配网也采用树型结构。用树型结构。 115 通信网的质量要求

37、通信网的质量要求 1一般通信网的质一般通信网的质量量要求要求 为了使通信网能快速且有效可靠地传递信息，为了使通信网能快速且有效可靠地传递信息，充分发挥其作用，对通信网一般提出三个要求：充分发挥其作用，对通信网一般提出三个要求：n接通的任意性与快速性：网内的一个用户应能快速接通的任意性与快速性：网内的一个用户应能快速地接通网内任一其他用户，是对通信网的最基本要地接通网内任一其他用户，是对通信网的最基本要求求n信号传输的透明性与传输质量的一致性：信号传输的透明性与传输质量的一致性： 信号传输的透明性是指在规定业务范围内的信信号传输的透明性是指在规定业务范围内的信息都可以在网内传输，对用户不加任何限

38、制；传输息都可以在网内传输，对用户不加任何限制；传输质量的一致性是指网内任何两个用户通信时，应具质量的一致性是指网内任何两个用户通信时，应具有相同或相仿的传输质量，而与用户之间的距离无有相同或相仿的传输质量，而与用户之间的距离无关。关。一般网络的质量要求：一般网络的质量要求：(1)(1)接通的任意性与快速性接通的任意性与快速性: :(2)(2)信号传输的透明性与传输质量的一致性信号传输的透明性与传输质量的一致性(3)(3)网络的可靠性和经济的合理性网络的可靠性和经济的合理性电话网的质量要求：电话网的质量要求：(1)(1)接续质量接续质量(2)(2)传输质量传输质量(3)(3)稳定性稳定性 稳定

39、与可靠的兼顾稳定与可靠的兼顾1.1.5 通信网的质量要求通信网的质量要求 12 现代通信网的支撑技术现代通信网的支撑技术 如图工如图工1.2所示，现代通信网络采用分层的所示，现代通信网络采用分层的结构形式，每层都有不同的支撑技术，这些支结构形式，每层都有不同的支撑技术，这些支撑技术是网络中的核心技术，并构成了现代通撑技术是网络中的核心技术，并构成了现代通信的技术基础。信的技术基础。 121 信息信息应用技术应用技术 1 1通信业务通信业务 在现代通信系统中，不管采用什么样的传在现代通信系统中，不管采用什么样的传送网结构以及什么样的业务网承载，最后真正送网结构以及什么样的业务网承载，最后真正的目

40、的是要为用户提供他们所需的各类通信业的目的是要为用户提供他们所需的各类通信业务，满足他们对不同业务服务质量的需求。因务，满足他们对不同业务服务质量的需求。因此通信业务是最直接面向用户的。此通信业务是最直接面向用户的。 通信业务主要包括模拟与数字视音频业务通信业务主要包括模拟与数字视音频业务（如普通电话业务、智能网业务、（如普通电话业务、智能网业务、IPIP电话业务、电话业务、广播电视业务等），数据通信业务（如网络商广播电视业务等），数据通信业务（如网络商务、电子邮件）和多媒体通信业务（如分配型务、电子邮件）和多媒体通信业务（如分配型业务和交互型业务）等。业务和交互型业务）等。 121 信息信息

41、应用技术应用技术2 2通信终端通信终端 通信终端设备是用户与通信网之间的接口设备，通信终端设备是用户与通信网之间的接口设备，它包括图它包括图1.11.1的信源、信宿与交换器、反变换器的一的信源、信宿与交换器、反变换器的一部分。终端设备有部分。终端设备有3 3项主要功能：项主要功能：n将待传送的信息和传输链路上传送的信号进行相互将待传送的信息和传输链路上传送的信号进行相互转换。在发送端，将信源产生的信息转换成适合于转换。在发送端，将信源产生的信息转换成适合于传输链路上传送的信号；在接收端则完成相反的变传输链路上传送的信号；在接收端则完成相反的变换；换；n将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成

42、；将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成；n完成信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所完成信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所需的信令，以完成一系列控制作用。需的信令，以完成一系列控制作用。通信终端技术主要包括以下几种：通信终端技术主要包括以下几种： （1 1）音频通信终端技术）音频通信终端技术 音频通信终端是通信系统中应用最为广泛的一类音频通信终端是通信系统中应用最为广泛的一类通信终端，它可以是应用于普通电话交换网络通信终端，它可以是应用于普通电话交换网络PSINPSIN的的普通模拟电话机、录音电话机、投币电话机、磁卡电普通模拟电话机、录音电话机、投币电话机、磁卡电话机，话机，IC

43、IC卡电话机，也可以是应用卡电话机，也可以是应用于于ISDN ISDN 网络的数网络的数数字电话机，以及应用于移动通信网的无线手机。数字电话机，以及应用于移动通信网的无线手机。 （2 2）图形图像通信终端技术）图形图像通信终端技术 图形图像通信终端，如图形图像通信终端，如传真机传真机，它是把纸介质所，它是把纸介质所记录的文字，图表、照片等信息，通过光电扫描方法记录的文字，图表、照片等信息，通过光电扫描方法变为电信号，经公共电话交换网络传输后，在接收端变为电信号，经公共电话交换网络传输后，在接收端以硬拷贝的方式得到与发端相类似的纸介质信息。以硬拷贝的方式得到与发端相类似的纸介质信息。 此外，还有

44、打印机、扫描仪以及数码摄像机等终端。此外，还有打印机、扫描仪以及数码摄像机等终端。2 2通信终端通信终端（3 3）视频通信终端技术）视频通信终端技术 视频通信终端，如各种电视摄像机、多媒体计算视频通信终端，如各种电视摄像机、多媒体计算机用摄像头、视频监视器以及计算机显示器等。机用摄像头、视频监视器以及计算机显示器等。（4 4）数据通信终端）数据通信终端 数据通信终端，如调制解调器、数据通信终端，如调制解调器、ISDNISDN终端设备、终端设备、多媒体计算机终端、机顶盒、可视电话终端等。要多媒体计算机终端、机顶盒、可视电话终端等。要特别说明的的是对于广播电视网中的业务应用，并特别说明的的是对于广

45、播电视网中的业务应用，并不是简单地采用图不是简单地采用图1 1l l所示的点一点通信结构与上所示的点一点通信结构与上述的终端技术，而是由电台或电视台向千家万户以述的终端技术，而是由电台或电视台向千家万户以广播（或交互）的方式传送信息和提供服务。广播（或交互）的方式传送信息和提供服务。2 2通信终端通信终端122 业务网技术业务网技术 业务网是向用户提供诸如电话、电报、传真、数业务网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。在传送网的节点上据、图像等各种电信业务的网络。在传送网的节点上安装不同类型的业务网。业务节点设备主要包括各种安装不同类型的业务网。业务节点设备主要包括

46、各种交换机（电路交换、交换机（电路交换、X X2525、以太网、帧中继、以太网、帧中继、ATMATM等等交换机）、路由器和数字交叉连接设备（交换机）、路由器和数字交叉连接设备（DXCDXC）等。等。DXCDXC既可作为通信基础网的节点设备，也可以作为既可作为通信基础网的节点设备，也可以作为DDNDDN和各种非拨号专网的业务节点设备。和各种非拨号专网的业务节点设备。 业务网包括电话网、数据网、智能网、移动网等，业务网包括电话网、数据网、智能网、移动网等，可分别提供不同的业务。其中交换设备是构成业务网可分别提供不同的业务。其中交换设备是构成业务网的核心要素，它的基本功能是完成接入交换节点链路的核心

47、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，实现一个呼叫终端（用户）的汇集、转接接续和分配，实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。交换方式可以分为两大类：电路交换方式和的连接。交换方式可以分为两大类：电路交换方式和分组交换方式。分组交换方式。 1电话网技术电话网技术n电话网是进行交互型话音通信，开放电话业务的电信网。n电话网是一种电信业务量最大，服务面最广的专业网。n电话网是电信网的基本形式和基础。n电话网包括本地电话网、长途电话网和国际电话网。智能网（智能网（ININ，Intellige

48、nt NetworkIntelligent Network）是在原有通）是在原有通信网络的基础上为快速提供新业务而设置的附加网信网络的基础上为快速提供新业务而设置的附加网络结构。络结构。 采用交换与业务分离的思想，建立一整套业务定义采用交换与业务分离的思想，建立一整套业务定义（即生成）、解释（即运行）和管理体系，从而能（即生成）、解释（即运行）和管理体系，从而能够在够在PSTNPSTN（公共电话交换网）、（公共电话交换网）、PSPDNPSPDN（公众分组（公众分组交换数据网）、交换数据网）、ISDNISDN（综合业务数字网）等网上快（综合业务数字网）等网上快速、经济地提供丰富的业务，这套体系就

49、是智能网。速、经济地提供丰富的业务，这套体系就是智能网。智能网，把电话网中原来位于各个端局交换机中的智能网，把电话网中原来位于各个端局交换机中的网络智能集中到了业务控制点的大型计算机上，而网络智能集中到了业务控制点的大型计算机上，而原有的交换机仅完成基本的接续功能原有的交换机仅完成基本的接续功能 1电话网技术电话网技术-智能网智能网 2 2数据网技术数据网技术 （包）交换技术。数据网包括（包）交换技术。数据网包括X X2525分组交换网、分组交换网、帧中继（帧中继（FRFR）网、数字数据网网、数字数据网（DDNDDN）、）、 异步转移模异步转移模式（式（ATMATM）网等。网等。 3 3IPI

50、P网技术网技术 随着计算机联网用户的增长，数据网带宽不断拓随着计算机联网用户的增长，数据网带宽不断拓宽，网络节点设备几经更新，在这个发展过程中不可宽，网络节点设备几经更新，在这个发展过程中不可避免出现新老网络交替，多种数据网并存的复杂局面。避免出现新老网络交替，多种数据网并存的复杂局面。在这种情况下，一种能将遍布世界各地各种类型数据在这种情况下，一种能将遍布世界各地各种类型数据网联成一个大网的网联成一个大网的TCPTCPIPIP协议应运而生，从而使采用协议应运而生，从而使采用TCPTCPIPIP协议的国际互联网（协议的国际互联网（InternetInternet或或IPIP网）一跃而网）一跃而

51、成为目前全世界最大的信息网络。成为目前全世界最大的信息网络。 1 12 23 3 接入网与接入网与传送网技术传送网技术 接入网与接入网与传送网是一个庞大复杂的网络，由传送网是一个庞大复杂的网络，由许多的单元组成，完成将信息从许多的单元组成，完成将信息从个点个点接入并接入并传递到另一个点或另一些点的功能，如传输电传递到另一个点或另一些点的功能，如传输电路的调度、故障切换、分离业务等。传输链路路的调度、故障切换、分离业务等。传输链路是信息的传输通道，是连接网络节点的媒介。是信息的传输通道，是连接网络节点的媒介。 从物理实现角度看，传送网技术包括传输媒从物理实现角度看，传送网技术包括传输媒质、传输系

52、统和传输节点设备技术。质、传输系统和传输节点设备技术。1 1传输媒质传输媒质 通信系统的中的传输介质是用来传递信号的某种介质。常见通信系统的中的传输介质是用来传递信号的某种介质。常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输等。的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输等。 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术（1 1）双绞线）双绞线 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术n由两条相互绝缘的铜线组成，其直径大约为由两条相互绝缘的铜线组成，其直径大约为1mm1mm，两条象螺纹一样绞在一起（抵消串音干扰）两条象螺纹一样绞在一起（抵消串音干扰）n双双绞线的绞线的

53、传输距离一般为传输距离一般为100m100m，既可传输模拟信，既可传输模拟信号，也可传输数字信号。号，也可传输数字信号。n每一个线对采用橙、绿、蓝、棕四种颜色中的一每一个线对采用橙、绿、蓝、棕四种颜色中的一种作为编码，另外一条是白色或白色相间的。种作为编码，另外一条是白色或白色相间的。（2 2）同轴电缆）同轴电缆 将由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的将由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种。同轴电隔开。按直径的不同，可分为粗缆和细缆两种。同轴电缆传

54、输带宽较大，大量用于有线电视网缆传输带宽较大，大量用于有线电视网 。 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术（3 3）光纤）光纤 光导纤维的简称。光纤通信是光波为载波以光纤为传输媒介光导纤维的简称。光纤通信是光波为载波以光纤为传输媒介的一种通信方式。目前光纤通信使用波长多为近红外区内，的一种通信方式。目前光纤通信使用波长多为近红外区内，即波长为即波长为1310 1310 nmnm和和 1550 1550nmnm。光纤具有传输容量大、传输损耗低光纤具有传输容量大、传输损耗低、抗电磁干扰能力强、易于敷设和材料资源丰富等优点，可广泛、抗电磁干扰能力强、易于敷设和材料资源丰富等优点，可广

55、泛用于越洋通信、长途干线通信、市话通信和计算机网络等许多需用于越洋通信、长途干线通信、市话通信和计算机网络等许多需要传输信号的场合。目前光纤到户也已逐步开始。要传输信号的场合。目前光纤到户也已逐步开始。 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术n微波按直线传播，若要进行远程通信，则需在高山铁微波按直线传播，若要进行远程通信，则需在高山铁塔或高层建筑物顶上安装微波转发设备进行中继通信。塔或高层建筑物顶上安装微波转发设备进行中继通信。n主要用于长途通信、移动通信系统基站与移动业务交主要用于长途通信、移动通信系统基站与移动业务交换中心之间的信号传输及特殊地形的通信等。换中心之间的信号传输

56、及特殊地形的通信等。【微波通信微波通信】 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术【微波通信微波通信】 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术【卫星通信卫星通信】n一颗通信卫星总通信容量可实现上万路双向电话和十几一颗通信卫星总通信容量可实现上万路双向电话和十几路彩色电视的传输路彩色电视的传输 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术【卫星通信卫星通信】 123 123 接入网与传送网技术接入网与传送网技术一颗同步卫星发射的电波能覆盖地球的一颗同步卫星发射的电波能覆盖地球的1/31/3，因此，因此，3 3颗同步卫星就能覆盖全球，也就是说，利用颗同步卫星就能覆盖全球，也就是说，利用3 3颗同步颗同步卫星就能全球通信。卫星就能全球通信。2 2. .传输系统传输系统 传输系统包括传输设备和传输复用设备。携带信息传输系统包括传输设备和传输复用设备。携带信息的基带信号一般不能直接加到传输媒介上进行传输，的基带信号一般不能直接加到传输媒