第1章电信网及电信业务综述(2003版)

1、LOGO重庆邮电大学重庆邮电大学 经济管理学院经济管理学院1主要内容主要内容2电信系统就是一组协调工作电信系统就是一组协调工作的电信装备集合的整体，用的电信装备集合的整体，用来完成电信通信的全过程来完成电信通信的全过程v信源：产生信息的人或机器信源：产生信息的人或机器v发送设备：将信源产生的信息变换成利于信道传输的信号发送设备：将信源产生的信息变换成利于信道传输的信号v信道：传输载体，包括电缆，光缆，无线电波等信道：传输载体，包括电缆，光缆，无线电波等v接收设备：将接收的信号转换为信宿可以识别的信息形式接收设备：将接收的信号转换为信宿可以识别的信息形式v信宿：接收信息的人或机器信宿：接收信息的

2、人或机器v噪声：客观存在的干扰噪声：客观存在的干扰信信源源发发送送设设备备信信道道接接收收设设备备信信宿宿噪噪声声源源发发送送端端接接收收端端v 电信网是多用户电信系统互联的体系，实际上就是一个复电信网是多用户电信系统互联的体系，实际上就是一个复杂的电信系统。杂的电信系统。v 电信网就是复杂的电信系统，它是由一定数量的节点（包电信网就是复杂的电信系统，它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，以实现两个和多个规定点间信息传递的通地组合在一起，以实现两个和多个规定点间信息传递的通信体系。信体系。电信网

3、的概念与分类电信网的概念与分类电信网的概念电信网的概念4一个完整的电信网由硬件和软件组成。一个完整的电信网由硬件和软件组成。 电信网的硬件即构成电信网的设备一般主要包括三部分组成：终端设备、传输设备和交换设备 电信网的软件即一整套的网路技术和网络组织管理技术，使由设备组成的静态网成为一个能够正常运转的动态体系F 电信网的网路技术包括网的拓扑结构、网内信令、协议和接口，以电信网的网路技术包括网的拓扑结构、网内信令、协议和接口，以及网路的技术体制、标准等，各类电信网还有其不同的网络组织管理及网路的技术体制、标准等，各类电信网还有其不同的网络组织管理方法，它们是电信网能够实现电信服务和运行支撑的重要

4、条件。方法，它们是电信网能够实现电信服务和运行支撑的重要条件。 电信网的组成电信网的组成电信网的概念与分类电信网的概念与分类5OSI七层参考模型七层参考模型1 1 物物理理层层( (T Th he e p ph hy ys si ic ca al l l la ay ye er r) )2 2 数数据据链链路路层层( (T Th he e d da at ta a l li in nk k l la ay ye er r) )3 3 网网络络层层( (T Th he e n ne et tw wo or rk k l la ay ye er r) )4 4 运运输输层层( (T Th he e

5、 t tr ra an ns sp po or rt t l la ay ye er r) )5 5 会会话话层层( (T Th he e S Se es ss si io on n l la ay ye er r) )6 6 表表示示层层( (T Th he e p pr re es se en nt ta at ti io on n l la ay ye er r) )7 7 应应用用层层( (T Th he e a ap pp pl li ic ca at ti io on n l la ay ye er r) )电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分层电信网的分层6v 物理层为

6、设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备( (物理连接），物理连接），为数据传输提供可靠的环境为数据传输提供可靠的环境v 物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理功能特性以及过程特性。该层为上层协议提供了一个传输数据的物理媒体。媒体。v 物理层的任务就是透明地传送比特流，在物理层上所传送数据的单位物理层的任务就是透明地传送比特流，在物理层上所传送数据的单位是比特。是比特。v 透明是一个很重要的术语。透明是

7、一个很重要的术语。 “透明地传送比特流透明地传送比特流”表示经实际电路表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，这样任意组合的比特流都可以在这个传送后的比特流没有发生变化，这样任意组合的比特流都可以在这个电路上传送。当然，哪几个比特代表什么意思，则不是物理层所要负电路上传送。当然，哪几个比特代表什么意思，则不是物理层所要负责的。责的。v 物理层要考虑用多大的电压代表物理层要考虑用多大的电压代表“1 1”或或“0 0”，以及当发送端发出比特，以及当发送端发出比特“1 1”时，在接收端如何识别出这是比特时，在接收端如何识别出这是比特“1 1”而不是比特而不是比特“0 0”。电信网的概念与分类电信网

8、的概念与分类OSIOSI体系体系7v 数据链路层的任务数据链路层的任务是在两个相邻节点间的线路上无差错地传送以帧是在两个相邻节点间的线路上无差错地传送以帧（frameframe）为单位的数据。）为单位的数据。v 该层的作用包括：物理地址该层的作用包括：物理地址(MAC)(MAC)寻址、数据的成帧、流量控制、数寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等据的检错、重发等v 每一帧包括数据和必要的控制信息。在传送信息时，若接收节点检测每一帧包括数据和必要的控制信息。在传送信息时，若接收节点检测到所收到的数据中有差错，就要通知发方重发这一帧，直到这一帧正到所收到的数据中有差错，就要通知发方重发这一

9、帧，直到这一帧正确无误地到达接收节点为止。确无误地到达接收节点为止。v 在每一帧所包括的控制信息中，有同步信息、地址信息、差错控制以在每一帧所包括的控制信息中，有同步信息、地址信息、差错控制以及流量控制信息等。及流量控制信息等。电信网的概念与分类电信网的概念与分类OSIOSI体系体系8v 网络层网络层定义网络设备间定义网络设备间( (通信过程中可能连接多个节点和链路通信过程中可能连接多个节点和链路) )如何传如何传输数据输数据( (路由选择）；路由选择）； 根据唯一的网络设备地址路由（根据唯一的网络设备地址路由（IPIP地址地址) )数据数据包，网络地址翻译为物理地址；提供流和拥塞控制以防止网

10、络资源的包，网络地址翻译为物理地址；提供流和拥塞控制以防止网络资源的损耗损耗. .v 网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞网络层负责对子网间的数据包进行路由选择。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能控制、网际互连等功能. .v 这里要强调指出，网络层中的这里要强调指出，网络层中的“网络网络”二字，并不是我们通常谈到的二字，并不是我们通常谈到的网络的概念，而是在计算机网络体系结构模型中的专用名词。网络的概念，而是在计算机网络体系结构模型中的专用名词。v 在这一层，数据的单位称为数据包在这一层，数据的单位称为数据包(packet(packet ）电信网的概念与分类电信网

11、的概念与分类OSIOSI体系体系9v 在运输层，信息的传送单位是报文，当报文较长时，先要把它分割成在运输层，信息的传送单位是报文，当报文较长时，先要把它分割成若干个分组，然后再交给下一层（网络层）进行传输若干个分组，然后再交给下一层（网络层）进行传输.TCP,UDP.TCP,UDPv 运输层的任务运输层的任务是根据下面通信子网的特性最佳地利用网络资源，并以是根据下面通信子网的特性最佳地利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两端主机（也就是源站和目的站）的进程之间，可靠和经济的方式，为两端主机（也就是源站和目的站）的进程之间，建立一条运输连接，以透明地传送报文。建立一条运输连接，以透明地传送报文

12、。v 管理网络中端到端的信息传送；管理网络中端到端的信息传送； 通过错误纠正和流控制机制提供可通过错误纠正和流控制机制提供可靠且有序的数据包传送；靠且有序的数据包传送； 提供面向无连接的数据包的传送提供面向无连接的数据包的传送v 运输层向上一层进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端的服运输层向上一层进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端的服务。务。v 运输层以上的各层就不再关心信息传输的问题了。在这一层，数据的运输层以上的各层就不再关心信息传输的问题了。在这一层，数据的单位称为数据段单位称为数据段(segment)(segment)电信网的概念与分类电信网的概念与分类OSIOSI体系体

13、系10v 会话层的任务会话层的任务是其不参与具体的数据传输，但它却对数据传输进行管是其不参与具体的数据传输，但它却对数据传输进行管理。他在两个互相通信的进程之间，建立、组织和协调其交互。例如理。他在两个互相通信的进程之间，建立、组织和协调其交互。例如确定是双工工作（每一方同时发送和接收），还是半双工工作（每一确定是双工工作（每一方同时发送和接收），还是半双工工作（每一方交替发送和接收）。方交替发送和接收）。v 管理用户会话和对话；控制用户间逻辑连接的建立和挂断；报告上一管理用户会话和对话；控制用户间逻辑连接的建立和挂断；报告上一层发生的错误。管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止层发生

14、的错误。管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。其作用为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作步。其作用为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作; ; v 在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文报文; ;v 为会话实体间建立连接。为给两个对等会话服务用户建立一个会话连为会话实体间建立连接。为给两个对等会话服务用户建立一个会话连接接 ; ;（比如说域名）（比如说域名）电信

15、网的概念与分类电信网的概念与分类OSIOSI体系体系11v 表示层的任务表示层的任务主要解决用户信息的语法表示。表示层将欲交换的数据主要解决用户信息的语法表示。表示层将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，变换为适合于从适合于某一用户的抽象语法，变换为适合于OSIOSI系统内部使用的传系统内部使用的传送语法。送语法。 v 对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解主机的应用程序理解, ,主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交主要解决用户信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语

16、法，转换为适合于换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSIOSI系统内部系统内部使用的传送语法。使用的传送语法。v 提供格式化的表示和转换数据服务表示层的数据转换包括数据的加密、提供格式化的表示和转换数据服务表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等压缩、格式转换等电信网的概念与分类电信网的概念与分类OSIOSI体系体系12v 为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口, ,提供标准服务，提供标准服务，比如虚拟终端、文件以及任务的传输和处理比如虚拟终端、文件以及任务的传输和处理 。v 应用层的任务应用层的任务是对应用进程进行了

17、抽象，它只保留应用进程中与进程是对应用进程进行了抽象，它只保留应用进程中与进程间交互有关的那些部分，经过抽象后的应用进行就成为间交互有关的那些部分，经过抽象后的应用进行就成为OSIOSI应用层中应用层中的应用实体。的应用实体。OSIOSI的应用层并不是要把各种应用进行标准化，应用层的应用层并不是要把各种应用进行标准化，应用层所标准化的是一些应用进程经常使用的功能，以及实现这些功能所要所标准化的是一些应用进程经常使用的功能，以及实现这些功能所要使用的协议。使用的协议。 电信网的概念与分类电信网的概念与分类OSIOSI体系体系13（1 1）人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。）人们可以很容易

18、的讨论和学习协议的规范细节。（2 2）层间的标准接口方便了工程模块化。）层间的标准接口方便了工程模块化。 （3 3）创建了一个更好的互连环境。）创建了一个更好的互连环境。 （4 4）降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。）降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。 （5 5）每层利用紧邻的下层服务，更容易记住个层的功能。）每层利用紧邻的下层服务，更容易记住个层的功能。（6 6）网络的分层使网络规范与具体实施方法无关，简化了网络规划和设）网络的分层使网络规范与具体实施方法无关，简化了网络规划和设计，各层的功能相对独立。因此，单独的设计和运行每一层网络要比计，各层的功能相对

19、独立。因此，单独的设计和运行每一层网络要比将整个网络作为单个实体设计和运行简单得多。将整个网络作为单个实体设计和运行简单得多。 电信网的概念与分类电信网的概念与分类OSIOSI分层的优点分层的优点 : :14v TCP/IP分层模型 电信网的概念与分类电信网的概念与分类因特网参考模型因特网参考模型应用层对应着应用层对应着OSIOSI的的 应用层应用层, ,表示层表示层, ,会话层会话层 运输层对应着运输层对应着OSIOSI的传输层的传输层 网际层对应着网际层对应着OSIOSI的网络层的网络层网络接口层对应着网络接口层对应着OSIOSI的数据链路层和物理层的数据链路层和物理层第四层：应用层第四层

20、：应用层第一层：网际接口层第一层：网际接口层第二层：网间层第二层：网间层第三层：运输层第三层：运输层DNS/HTTP/WHOISFTP/TELNET/SMTPUSENET/GOPHERARP/RARPICMP/IPTCP/UDP15电信网的概念与分类电信网的概念与分类例例: :现代电信网的分层结构现代电信网的分层结构移动网移动网非非IP数据网数据网电话网电话网文件传送文件传送远程教育远程教育会议电视会议电视多媒体多媒体IP网网支支撑撑网网应用网应用网传送网传送网业务网业务网通道层通道层物理层物理层表示各种信息应用表示各种信息应用传输各种信息的传输各种信息的业务网业务网支持业务网的传送手段和基础

21、设施支撑网可以支持全部支撑网可以支持全部3 3个层面的工作，个层面的工作，提供保证网络有效正常运行的各控制提供保证网络有效正常运行的各控制和管理能力，包括信令网、同步网和和管理能力，包括信令网、同步网和电信管理网电信管理网16 CPNCPN： 用户驻地网；用户驻地网； 接入网：位于核心网和用户驻地网之间，包含了连接两者所有实施设接入网：位于核心网和用户驻地网之间，包含了连接两者所有实施设备与线路备与线路; ; 核心网：包含了交换网和传输网的功能，或者说包含了长途网和中继核心网：包含了交换网和传输网的功能，或者说包含了长途网和中继网的功能，在实际网络中一般分为省际干线（即一级干线），省内干网的功

22、能，在实际网络中一般分为省际干线（即一级干线），省内干线（即二级干线）和局间中继网（即城域网线（即二级干线）和局间中继网（即城域网MANMAN）；）； UNIUNI和和NNINNI（或（或SNISNI）分别为用户网络接口和网络节点接口）分别为用户网络接口和网络节点接口( (业务节点接业务节点接口口) )。电信网的概念与分类电信网的概念与分类UNIUNINNINNINNINNIUNIUNI电信网的水平结构概念电信网的水平结构概念17典型的宽带城域网的网络结构典型的宽带城域网的网络结构18v 按照服务对象的不同，电信网分为按照服务对象的不同，电信网分为F 公用通信网公用通信网F 专用通信网专用通信

23、网v 按照用户是否可移动，电信网分为：按照用户是否可移动，电信网分为：F 固定通信网固定通信网F 移动通信网移动通信网v 按照信号形式的不同，电信网分为：按照信号形式的不同，电信网分为：F 模拟通信网模拟通信网F 数字通信网数字通信网电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分类电信网的分类1 119v 按照承载业务的不同，电信网分为：按照承载业务的不同，电信网分为：F 电话网电话网F 移动电话网移动电话网F 电报网电报网F 数据通信网数据通信网F 传真通信网传真通信网F 图像通信网图像通信网F 有线电视网有线电视网电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分类电信网的分类2 220v 按

24、照主要传输介质不同，电信网分为：按照主要传输介质不同，电信网分为：F 明线通信网明线通信网F 电缆通信网电缆通信网F 光缆通信网光缆通信网F 微波通信网微波通信网F 卫星通信网卫星通信网电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分类电信网的分类3 321v 按照服务的地域，电信网可以分为：按照服务的地域，电信网可以分为：F 国际通信网国际通信网F 长途通信网长途通信网F 本地通信网本地通信网F 农村通信网农村通信网F 局域网（局域网（LANLAN）F 城域网（城域网（MANMAN）F 广域网（广域网（WANWAN）电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分类电信网的分类4 422v 按照

25、交换方式的不同，电信网分为：按照交换方式的不同，电信网分为：F 电路交换网电路交换网F 报文交换网报文交换网F 分组交换网分组交换网F 宽带交换网宽带交换网电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分类电信网的分类5 523v 根据网络的拓扑结构的不同，电信网可以分为：根据网络的拓扑结构的不同，电信网可以分为：F 网状网网状网F 星状网星状网F 环形网环形网F 复合网复合网F 栅格网栅格网电信网的概念与分类电信网的概念与分类电信网的分类电信网的分类5 524主要内容主要内容25v 电信网的基本结构形式电信网的基本结构形式v 电信网的非基本结构形式电信网的非基本结构形式v 分级网与无级网分级网

26、与无级网电信网的结构电信网的结构26v 网路的基本结构是最简单、最规则且具有明显特点的网路网路的基本结构是最简单、最规则且具有明显特点的网路拓扑结构。拓扑结构。v 目前主要有以下三种形式：目前主要有以下三种形式：网状网（点点相连制）网状网（点点相连制）星状网（辐射制）星状网（辐射制） 环形网环形网电信网的结构电信网的结构电信网的基本结构形式电信网的基本结构形式27电信网的结构电信网的结构网状网（点点相连制）网状网（点点相连制）2) 1(NNH网状网的链路数：网状网的链路数：式中，式中，H H：所需的链路数：所需的链路数 N N：通信节点数：通信节点数28v 信息传递迅速；信息传递迅速；v 灵活

27、性大，可靠性高；灵活性大，可靠性高；v 交换费用低；交换费用低；v 线路多，电路费用高；线路多，电路费用高；v 在通信量不大的情况下，电路利用率低在通信量不大的情况下，电路利用率低电信网的结构电信网的结构网状网的特点网状网的特点网状网适用网状网适用于通信点数于通信点数较少，而相较少，而相互间通信量互间通信量很大，对可很大，对可靠性要求高靠性要求高的情况。的情况。29电信网的结构电信网的结构星状网的链路数：星状网的链路数：1NH式中，式中，H H：所需的链路数：所需的链路数 N N：通信节点数：通信节点数30v 通信网结构简单，线路费用低。通信网结构简单，线路费用低。v 集中了业务量，提高了线路

28、利用率。集中了业务量，提高了线路利用率。v 无迂回电路，可靠性低。无迂回电路，可靠性低。v 交换成本高。交换成本高。v 相邻两通信点通信需经一次转接。相邻两通信点通信需经一次转接。电信网的结构电信网的结构星状网的特点星状网的特点星状网适用于通信点比较分散，距离远，星状网适用于通信点比较分散，距离远，互相之间的业务量不大，大部分的业务量互相之间的业务量不大，大部分的业务量都来往于中心通信点之间的情况。都来往于中心通信点之间的情况。31电信网的结构电信网的结构环形网环形网环形网的链路数：环形网的链路数：NH 式中，式中，H H：所需的链路数：所需的链路数N N：通信节点数：通信节点数32v 在同样

29、点数情况下所需线路亦较网状网为少。在同样点数情况下所需线路亦较网状网为少。v 可靠性相对星状网来说较高，当任何两点间的线路发生阻可靠性相对星状网来说较高，当任何两点间的线路发生阻断时，仍可通过迂回实现。断时，仍可通过迂回实现。v 但这种形式同样因转接多而影响信息的传递速度。但这种形式同样因转接多而影响信息的传递速度。电信网的结构电信网的结构环形网的特点环形网的特点33v 总线型网络主要在计算机通信网中应用，所有的节点都连接在一个公总线型网络主要在计算机通信网中应用，所有的节点都连接在一个公共传输通道共传输通道总线上，属于共享信道的广播式网络。由于只有单一总线上，属于共享信道的广播式网络。由于只

30、有单一信道，所以一个时刻只能有一个站发送信息，因此所有要发送信息的信道，所以一个时刻只能有一个站发送信息，因此所有要发送信息的站必须通过某种仲裁协议分时地使用信道。站必须通过某种仲裁协议分时地使用信道。v 例如，共享式例如，共享式HUBHUB组成的局域网，就是一个总线型的网络，共享信道。组成的局域网，就是一个总线型的网络，共享信道。电信网的结构电信网的结构总线网总线网34v 电信网的基本结构形式电信网的基本结构形式v 电信网的非基本结构形式电信网的非基本结构形式v 分级网与无级网分级网与无级网电信网的结构电信网的结构35v 利用网路基本结构形式可以构成任意类型的网络拓扑结构。目前主要利用网路基

31、本结构形式可以构成任意类型的网络拓扑结构。目前主要有两类非基本结构形式：有两类非基本结构形式：F复合网（辐射汇接制）复合网（辐射汇接制）F格型网格型网电信网的结构电信网的结构电信网的非基本结构形式电信网的非基本结构形式36电信网的结构电信网的结构复合网（辐射汇接制）复合网（辐射汇接制）复合网是以星状网为基础，在复合网是以星状网为基础，在通信量较大的节点间构成网状通信量较大的节点间构成网状网而形成的。网而形成的。电信网的非基本结构形式电信网的非基本结构形式复合网吸收了星状网和网状网二者的复合网吸收了星状网和网状网二者的优点，比较经济合理，而且有一定的优点，比较经济合理，而且有一定的可靠性。可靠性

32、。复合网中大多数节点之间没有直达路复合网中大多数节点之间没有直达路由，需要经过一次或更多的转接，转由，需要经过一次或更多的转接，转接过多时会影响通信质量。在实际运接过多时会影响通信质量。在实际运用时，要根据业务量的具体情况和发用时，要根据业务量的具体情况和发展趋势来考虑复合网的级数。展趋势来考虑复合网的级数。37v 格型网是复合网向网状网发展的中间状态，视发展的完备程度，集中格型网是复合网向网状网发展的中间状态，视发展的完备程度，集中性逐步减小，分散性渐次增强。性逐步减小，分散性渐次增强。电信网的结构电信网的结构格型网格型网电信网的非基本结构形式电信网的非基本结构形式38电信网的结构电信网的结

33、构分级网举例分级网举例654321高级交换中心二级交换中心初级交换中心终端局直达电路基干电路 分级网：网络节点间存在分级网：网络节点间存在等级划分，设置端局和各等级划分，设置端局和各级汇接中心，每一汇接中级汇接中心，每一汇接中心负责一定区域的通信流心负责一定区域的通信流量，形成逐级辐射的星形量，形成逐级辐射的星形网。网。网络设置的目的是为尽量集网络设置的目的是为尽量集中业务量，提高全网传输中业务量，提高全网传输系统利用率而采用的结构。系统利用率而采用的结构。39v 上前图显示的为传统电信网的典型分级结构：上前图显示的为传统电信网的典型分级结构： 两终端局的路由选择顺序为：两终端局的路由选择顺序

34、为： A A 直达路由：直达路由：1 1； B B 迂回路由：迂回路由：2 2，3 3，4 4； C C 基干路由：基干路由：5 5，6 6 分级网中的路由同样划分等级，路由选择有其严格的规则（例如：分级网中的路由同样划分等级，路由选择有其严格的规则（例如：直达路由直达路由迂回路由迂回路由基干路由）基干路由）, ,其基本选路原则是使其基本选路原则是使通信的转通信的转接次数最少。接次数最少。 分级网的特点：网络组织简单，但缺乏灵活性无法灵活适应业务分级网的特点：网络组织简单，但缺乏灵活性无法灵活适应业务量变化，适应网络故障的能力差，不便于带宽共享。量变化，适应网络故障的能力差，不便于带宽共享。电

35、信网的结构电信网的结构分级网举例分级网举例40v 无级网对应的拓扑结构一般为所有节点同级的格型网。无级网对应的拓扑结构一般为所有节点同级的格型网。v 无级网：打破了交换中心分上下级的网路组织原则，各交换中心完全平等，无级网：打破了交换中心分上下级的网路组织原则，各交换中心完全平等，任何两个交换中心之间均可以组成发话任何两个交换中心之间均可以组成发话受话对，采用按收信地址和路由受话对，采用按收信地址和路由表规定的顺序选择出局局向。表规定的顺序选择出局局向。v 无级网的选路没有规定的路由顺序，其路由选择方案可以采取静态的固定选无级网的选路没有规定的路由顺序，其路由选择方案可以采取静态的固定选路，也

36、可以采用随时间或状态变化的动态选路。路，也可以采用随时间或状态变化的动态选路。v 静态的固定路由选择方式，是对在一段时期内路由表选择顺序是不变的，一静态的固定路由选择方式，是对在一段时期内路由表选择顺序是不变的，一般会给出几条迂回路由的选择，按照直达路由般会给出几条迂回路由的选择，按照直达路由第一迂回路由第一迂回路由第二迂第二迂回路由等顺序选路，直到最终路由。回路由等顺序选路，直到最终路由。v 动态路由选择方式，路由选择方案是随时间或状态变化的，即路由表是可以动态路由选择方式，路由选择方案是随时间或状态变化的，即路由表是可以根据需要进行动态更新的。根据需要进行动态更新的。电信网的结构电信网的结

37、构无级网的选路无级网的选路41主要内容主要内容42v 传送网技术传送网技术v 业务网技术业务网技术v 支撑网技术支撑网技术电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础43 传统意义的传输网传统意义的传输网 功能主要通过物理层来完成，以信号的输送为主，同交换技术是功能主要通过物理层来完成，以信号的输送为主，同交换技术是相分离相分离 新一代传送网络新一代传送网络 功能不仅通过物理层，而且还需要经过其他层次来完成，不仅包功能不仅通过物理层，而且还需要经过其他层次来完成，不仅包含信号的传输还包括诸如交换、交叉、路由等多种处理，并逐步含信号的传输还包括诸如交换、交叉、路由等多种处理，并逐步同交换技术进行融合

38、同交换技术进行融合电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础 传送网概述传送网概述44电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础接入层接入层汇聚层汇聚层核心层核心层传送网分层结构传送网分层结构业务层业务层小于小于100Mbit/s100Mbit/s大于大于100Mbit/s100Mbit/s电信网电信网核心网核心网传送层传送层接入网接入网城域网城域网核心网核心网STM-16STM-16及其更低速率及其更低速率N NSTM-16STM-16STM-16STM-16及其以上及其以上常见分法常见分法另一种分另一种分法法45电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础传送网分层结构传送网分层结构接入层接入层汇

39、聚层汇聚层核心层核心层在传送在传送网中的网中的作用作用接近于用户，收接近于用户，收集和分配用户业集和分配用户业务流务流针对接入层，进针对接入层，进行业务的收集和行业务的收集和分配分配汇聚层的业务流进汇聚层的业务流进入核心层，形成网入核心层，形成网络节点，以及节点络节点，以及节点间的传输网络间的传输网络服务服务环境环境有业务集中的大有业务集中的大客户和相对分散客户和相对分散的居民区等。不的居民区等。不同的用户又有不同的用户又有不同的特点，例如同的特点，例如业务内容等业务内容等在长途网中的中在长途网中的中间节点或城域网间节点或城域网中介于核心节点中介于核心节点和用户之间的节和用户之间的节点点其节点

40、通常处于长其节点通常处于长途网或城域网的业途网或城域网的业务集散点务集散点速率速率较低，例如较低，例如155Mbit/s例如例如 2.4Gbit/s较高，例如较高，例如2.4Gbit/s，10Gbit/s带宽拓扑带宽拓扑环、链环、链链、环等链、环等环、格状网，环、格状网，mesh46 主要传送方式主要传送方式：微波通信、卫星移动通信、光微波通信、卫星移动通信、光纤通信纤通信 光纤是我国主要的传输媒介，作为整个通信网光纤是我国主要的传输媒介，作为整个通信网络的核心，光传送网络承担了几乎络的核心，光传送网络承担了几乎80%80%的信息的信息传输量传输量 光纤通信是以光波为载波，光纤为媒质来进行光纤

41、通信是以光波为载波，光纤为媒质来进行信号传输，它起源于信号传输，它起源于2020世纪世纪7070年代，但其发展年代，但其发展速度非常快，现在已成为通信网络的主要传送速度非常快，现在已成为通信网络的主要传送方式方式电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础网络的传输技术网络的传输技术传送网技术传送网技术47 6060年代以前年代以前 传输媒质：铜缆传输媒质：铜缆 传输容量：传输容量：MbpsMbps 复用机制：复用机制：TDMTDM 主要支持业务：话音业务主要支持业务：话音业务 完全采用电处理：接收电信号、处理电信号、发送电信号完全采用电处理：接收电信号、处理电信号、发送电信号 7070年代年代

42、在传输媒质中引入光纤，目前在接近于用户部分仍保留铜缆在传输媒质中引入光纤，目前在接近于用户部分仍保留铜缆 电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础传送网技术传送网技术48 20世纪世纪80年代中期年代中期 复用机制：复用机制：TDM 传输容量：传输容量：Gbps 光电转换方式：接收光信号、光光电转换方式：接收光信号、光/电信号转换，以及电电信号转换，以及电/光信号转光信号转换、发送光换、发送光 信号信号 传送网逐渐以传送网逐渐以SDH网络技术为基础网络技术为基础 每个节点的带宽分配是通过人工配置实现的每个节点的带宽分配是通过人工配置实现的 20世纪世纪90年代末期年代末期 数据和图像业务需求量

43、的大幅度增长数据和图像业务需求量的大幅度增长 光传送网的新要求：采用全光处理方式，无须进行光电转换，提光传送网的新要求：采用全光处理方式，无须进行光电转换，提出全光网络的概念，但目前还未具备整个网络全光处理的条件出全光网络的概念，但目前还未具备整个网络全光处理的条件 网络的智能化：通过对可变长载荷的支持，智能化光网络可以动网络的智能化：通过对可变长载荷的支持，智能化光网络可以动态地适应用户不断增长的需求态地适应用户不断增长的需求电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础49电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础网络拓扑的比较网络拓扑的比较传送网技术传送网技术50电信网的主要技术基础电信网的主要

44、技术基础网络拓扑的演进网络拓扑的演进传送网技术传送网技术51电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 传送网技术传送网技术v 业务网技术业务网技术v 支撑网技术支撑网技术52电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 交换设备是构成业务网的核心要素，它的基本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汇集、转接接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）和它所续和分配，实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户重点之间的路由选择要求的另一个或多个用户重点之间的路由选择的连接。的连接。 v 交换方式大致可以分为两类：交换方式大致

45、可以分为两类：电路交换电路交换分组交换分组交换业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术交换技术概述交换技术概述53电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 电路交换的基本过程包括呼叫建立、信息传电路交换的基本过程包括呼叫建立、信息传送和连接释放三个阶段，在两个通信终端之送和连接释放三个阶段，在两个通信终端之间，建立起一条端到端的物理链路，在通信间，建立起一条端到端的物理链路，在通信的全部时间内用户始终占用端到端的固定传的全部时间内用户始终占用端到端的固定传输带宽，通信结束后再释放这条链路。输带宽，通信结束后再释放这条链路。v 传统的电话网就是采用电路交换方式传统的电话网就是采

46、用电路交换方式 。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术电路交换的概念电路交换的概念54电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术采用电路方式传送数据信息的示意图采用电路方式传送数据信息的示意图55电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 采用电路方式进行数据通信，也采用电路方式进行数据通信，也可以采用专线方式可以采用专线方式，即数字数据网，即数字数据网（DDNDDN）。）。DDNDDN一般用于向用户提供专用的数字数据传输信道，或提供将一般用于向用户提供专用的数字数据传输信道，或提供将用户接入公用交换网的接入信道。这

47、种专线方式不包括交换功能。用户接入公用交换网的接入信道。这种专线方式不包括交换功能。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术采用专线方式进行数据通信的示意图采用专线方式进行数据通信的示意图56电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 优点：优点： 1 1、信息传输时延小。、信息传输时延小。2 2、电路是、电路是“透明透明”的。的。3 3、信息传送的吞吐量大。、信息传送的吞吐量大。 v 缺点：缺点： 1 1、所占用的带宽是固定的，所以网络资源的利用率较低。、所占用的带宽是固定的，所以网络资源的利用率较低。2 2、用户在租用数字专线传递数据信息时，要承受较高经、用户在租用数字专线

48、传递数据信息时，要承受较高经济代价。济代价。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术电路交换的特点电路交换的特点57电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 快速电路交换的核心思想是快速电路交换的核心思想是在有信息传送时快速建立在有信息传送时快速建立通道，如果用户没有数据传输则释放传输通道。通道，如果用户没有数据传输则释放传输通道。v 这种方式要求网络必须有这种方式要求网络必须有能力能力快速测知信息源是否发快速测知信息源是否发送数据送数据，同时必须在较短的时间内完成端到端的链路同时必须在较短的时间内完成端到端的链路的建立，要求网络有高速计算的能力。的建立，要求网络有高速计算的

49、能力。v 快速电路交换虽然快速电路交换虽然提高了带宽利用率提高了带宽利用率，但但控制复杂控制复杂，灵活性又比不上快速分组交换，故未能得到广泛应用。灵活性又比不上快速分组交换，故未能得到广泛应用。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术快速电路交换快速电路交换58电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 报文交换是以报文为单位接收、存储和转发信息的报文交换是以报文为单位接收、存储和转发信息的交换方式。交换方式。v 一份报文一般应包括报头或标题、报文正文、报尾一份报文一般应包括报头或标题、报文正文、报尾三部分，当用户的报文到达交换机时，先将报文存三部分，当用户的报文到达交换机时，

50、先将报文存储在交换机的存储器中，当所需要的输出电路有空储在交换机的存储器中，当所需要的输出电路有空闲时，再将该报文发向接收交换机或用户终端闲时，再将该报文发向接收交换机或用户终端。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术报文交换报文交换59电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 优点：优点：报文交换方式克服了电路交换在数据通信中报文交换方式克服了电路交换在数据通信中的种种不足，报文交换机具有存储和处理能力，可的种种不足，报文交换机具有存储和处理能力，可以使不同类型的终端设备之间相互进行通信，可以以使不同类型的终端设备之间相互进行通信，可以在同一线路上以报文为单位实现时分多路

51、复用，线在同一线路上以报文为单位实现时分多路复用，线路利用率高，且不存在呼损，同一报文可以由交换路利用率高，且不存在呼损，同一报文可以由交换机转发到不同的收信地点。机转发到不同的收信地点。v 缺点：缺点：以报文为单位进行传递，由于报文的长度不以报文为单位进行传递，由于报文的长度不同，信息传输时延大，时延的变化也大，对于交换同，信息传输时延大，时延的变化也大，对于交换机的要求高，交换设备费用也很高。机的要求高，交换设备费用也很高。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术报文交换的特点报文交换的特点60电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 分组交换方式，即将需要传送的信息分成

52、长度较短、统一规格的若分组交换方式，即将需要传送的信息分成长度较短、统一规格的若干分组，每个分组即包含用户信息和控制信息，同时每个分组信息干分组，每个分组即包含用户信息和控制信息，同时每个分组信息还载有接收地址和发送地址的标识，在传送数据分组之前，必须首还载有接收地址和发送地址的标识，在传送数据分组之前，必须首先建立虚电路，然后依序传送。以分组为单位进行存储转发，传统先建立虚电路，然后依序传送。以分组为单位进行存储转发，传统分组交换使用的最典型的协议就是分组交换使用的最典型的协议就是X.25X.25。v 在分组交换网中为什么在一条实际的电路上能够传输许多对用户终在分组交换网中为什么在一条实际的

53、电路上能够传输许多对用户终端间的数据而不互相混淆呢？它的基本原理是把一条电路分成若干端间的数据而不互相混淆呢？它的基本原理是把一条电路分成若干条逻辑信道，对应每一条逻辑信道有一个编号，称为逻辑信道号，条逻辑信道，对应每一条逻辑信道有一个编号，称为逻辑信道号，将两个用户终端之间的若干段逻辑信道经交换机链接起来构成虚电将两个用户终端之间的若干段逻辑信道经交换机链接起来构成虚电路。路。 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术最初的分组交换最初的分组交换61电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础PAD PAD （分组装拆设备（分组装拆设备) )，该设备的主要功能是把普通字符终，该设

54、备的主要功能是把普通字符终端的非分组格式转换成分组格式端的非分组格式转换成分组格式 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术用户采用用户采用PADPAD接入分组网的示意图接入分组网的示意图 62电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术传统分组交换的特点传统分组交换的特点优点：优点：由于分组较短，且规格统一，与报文交换相比，大大缩短了时延；由于分组较短，且规格统一，与报文交换相比，大大缩短了时延；分组交换基于统计时分复用方式，资源利用率高，因此其经济性较好；分组交换基于统计时分复用方式，资源利用率高，因此其经济性较好；分组

55、交换增加了差错控制和流量控制措施，通信质量较高。分组交换增加了差错控制和流量控制措施，通信质量较高。 缺点：缺点： 传统的分组交换由于采用存储转发方式，存在时延，实时性较差，最初的分传统的分组交换由于采用存储转发方式，存在时延，实时性较差，最初的分组交换并不能适应话音通信的质量要求；组交换并不能适应话音通信的质量要求；在传送较长信息时，由于增加了较多的开销字节和控制分组，传输效率较低。在传送较长信息时，由于增加了较多的开销字节和控制分组，传输效率较低。对分组交换机要求高。对分组交换机要求高。63电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v 所谓的快速分组交换（所谓的快速分组交换（Fast Pac

56、ket Switching）的的基本思想基本思想就是尽量简化协议，只具有核心的网络就是尽量简化协议，只具有核心的网络功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的服务。功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的服务。v 典型代表有：典型代表有： 帧中继（帧中继（Frame Relay） ATM交换交换(异步传输模式异步传输模式 Asynchronous Transfer Mode ) 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术快速分组交换快速分组交换64电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v帧中继简化了帧中继简化了X.25分组协议，只保留了一些核心分组协议，只保留了一些核心的功能，将流量控制

57、、差错重传校正和防止拥塞的功能，将流量控制、差错重传校正和防止拥塞等处理功能转由终端来实现，从而简化了节点的等处理功能转由终端来实现，从而简化了节点的处理过程，缩短了处理时间。处理过程，缩短了处理时间。v这种协议简化有两个支持条件：优质的线路条件这种协议简化有两个支持条件：优质的线路条件和高性能、智能化的用户终端设备。和高性能、智能化的用户终端设备。v帧中继能够提供面向连接服务，可适应突发信息帧中继能够提供面向连接服务，可适应突发信息的传送，适用于局域网的互连的传送，适用于局域网的互连业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术帧帧中中继继65电信网的主要技术基础电信网的主要技术基

58、础 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术帧方式的示意图帧方式的示意图66电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v ATM也是一种快速分组交换技术。待传输的用户信息被分割成固定长也是一种快速分组交换技术。待传输的用户信息被分割成固定长度的数据块，在每个数据块之前加上一个信头（度的数据块，在每个数据块之前加上一个信头（head），从而构成一个信），从而构成一个信元（元（cell），其中信息字段为），其中信息字段为48字节，信头长度为字节，信头长度为5字节，形成（字节，形成（48+5）字）字节的信元结构。交换机根据网路容量和用户需求，对全体信元进行统一处节的信元结构。交换机根据

59、网路容量和用户需求，对全体信元进行统一处理，使信道有序地、动态地被占用。理，使信道有序地、动态地被占用。ATM采用面向连接的工作方式。采用面向连接的工作方式。v ATM交换技术兼收并蓄了电路交换与分组交换的优点，可以实现高速、交换技术兼收并蓄了电路交换与分组交换的优点，可以实现高速、高吞吐量和高服务质量的信息交换，提供灵活的带宽分配，适应从很低速高吞吐量和高服务质量的信息交换，提供灵活的带宽分配，适应从很低速率到很高速率的宽带业务要求。率到很高速率的宽带业务要求。业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术ATM交换交换67电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础信元方式也是一种快

60、速分组技术，它将信息通过适配层切割成固定长度的信元。信元方式也是一种快速分组技术，它将信息通过适配层切割成固定长度的信元。信元方式适用于各种类型信息的传输，是提供综合业务的网络技术基础信元方式适用于各种类型信息的传输，是提供综合业务的网络技术基础 业务网技术业务网技术交换技术交换技术智能网技术智能网技术采用信元方式的信息传送示意图采用信元方式的信息传送示意图68电信网的主要技术基础电信网的主要技术基础v人们对通信能力的要求不断提高，并希望电信网能为用户提供更多、人们对通信能力的要求不断提高，并希望电信网能为用户提供更多、更方便的新业务。更方便的新业务。v在传统的电话网中，每增加一种新业务，网络