2016年春季学期《现代通信网》复习概要

《现代通信网》课程复习概要第一章概述一、通信网及通信网的构成要素1、通信网的概念P3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。2、通信网的构成要素P4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。除了包括硬件以外，还要有相应的软件。3、通信网的分类P4（1）按业务种类分：电话通信网、电报通信网、传真通信网、广播电视通信网以及数据通信网等。（2）按所传输的信号形式分：数字网和模拟网。（3）按服务范围分，电话网等通信网可分为：本地网、长途网和国际网；而传输数据业务的计算机通信网则可分为局域网、城域网和广域网。（4）按运营方式分：公用通信网和专用通信网。（5）按所采用的传输媒介分：有线通信网和无线通信网。4、通信网的基本结构P6通信网的基本结构主要有：网形、星形、复合形、总线形、树形和线形等。二、通信网的质量要求1、对通信网的一般质量要求P9（1）接通的任意性与快速性影响接通的任意性与快速性的主要因素是：通信网的拓扑结构——如果网络的拓扑结构不合理会增加转接次数，使阻塞率上升、时延增大。通信网的网络资源——网络资源不足的后果是增加阻塞概率。通信网的可靠性——可靠性低会造成传输链路或交换设备出现故障，甚至丧失其应有的功能。（2）信号传输的透明性与传输质量的一致性透明性是指在规定业务范围内的信息都可以在网内传输，对用户不加任何限制。传输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关。（3）网络的可靠性与经济合理性应根据实际需要在可靠性与经济性之间取得折衷和平衡。三、现代通信网的构成及发展1、现代通信网的构成P9现代通信网的构成示意图1-11。2、业务网的构成P10业务网也就是用户信息网，它是现代通信网的主体。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。3、支撑网的构成P10支撑网包括信令网、同步网和管理网。4、现代通信网的发展方向P29现代通信网正向着通信技术数字化、通信业务综合化、网络互通融合化、通信网络宽带化、网络控制智能化、通信服务个人化的方向发展。第二章电话通信网一、电话通信网的基本概念1、对电话通信网的质量要求P34（1）接续质量通常用接续损失（呼损）和接续时延来度量。（2）传输质量可以用响度、清晰度和逼真度来衡量。（3）稳定质量指标主要有：失效率、平均故障间隔时间、平均修复时间等。2、电话通信网的分类P35（1）按通信传输媒介分：有线电话通信网、无线电话通信网等。（2）按通信传输信号形式分：模拟电话通信网和数字电话通信网。（3）按通信服务区域分：农话网、市话网、长话网和国际网等。（4）按通信服务对象分：公用电话通信网、保密电话通信网和军用电话通信网等。（5）按通信活动方式分：固定电话通信网和移动电话通信网等。二、固定电话网的等级结构1、等级结构的概念P35等级结构就是把全网的交换局划分成若干个等级，最高等级的交换局间则直接互连，形成网形网。而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。所以等级结构的电话网一般是复合形网。2、影响等级结构选择的主要因素P35主要有两个：（1）全网的服务质量。例如接通率、接续时延、传输质量、可靠性等。（2）全网的经济性，即网的总费用问题。另外还应考虑国家幅员大小，各地区的地理状况，政治、经济条件以及地区之间的联系程度等等因素。3、我国等级结构的电话网P36（1）电话网五等级结构示意图2-1（2）多级网络结构存在的问题就全网的服务质量而言表现为：①转接段数多。如两个跨地市的县用户之间的呼叫，需经C4，C3，C2等多级长途交换中心转接，接续时延长，传输损耗大、接通率低。②可靠性差。多级长途网，一旦某节点或某段电路出现故障，将会造成局部阻塞。此外，从全网的网络管理、维护运行来看，网络结构划分越小，交换等级数量就越多，使网管工作过于复杂，同时，不利于新业务网(如移动电话网、无线寻呼网)的开放，更难适应数字同步网、No．7信令网等支撑网的建设。三、长途网1、二级长途网的网络结构P37在五级制的等级结构电话网中，长途网为四级，目前长途网已经由四级向两级过渡完成。两级长途网的等级结构如图2-2所示。2、长途交换中心的等级设置原则P37长途交换中心的等级设置原则为：①直辖市本地网内设一个或多个长途交换中心时，一般均设为DC1(含DC2功能)。②省会本地网内设一个或两个长途交换中心时，均设为DCl(含DC2功能)；设三个及三个以上长途交换中心时，一般设两个DCl和若干个DC2。③地(市)本地网内设长途交换中心时，所有的长途交换中心均为DC2。3、长途交换中心的职能P38①DCl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。②DC2的职能主要是汇接所在本地网的长途终端话务。四、本地网1、本地网的概念P38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。本地网用来疏通本长途编号区范围内任何两个用户间的电话呼叫和长途发话、来话业务。本地网的类型：特大和大城市本地网、中等城市本地网。2、本地网的交换中心及职能P38（1）端局的职能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。（2）汇接局的职能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；根据需要汇接局还可与长途交换中心相连，用来疏通本汇接区的长途转话话务。3、本地网的网路结构P39五、固定电话网的路由选择1、路由的定义P41路由是网络中任意两个交换中心之间建立一呼叫连接或传递信息的途径。2、路由的分类P41（1）按呼损指标分类：低呼损路由和高效路由。（2）按电路群的个数分类：直达路由和汇接路由。（3）按路由选择分类：首选路由、迂回路由和最终路由。（4）按路由选择的规则分类：常规路由和非常规路由。（5）按所连交换中心的地位分类：基干路由、跨区路由。3、几种基本路由P42基干路由、低呼损直达路由、高效直达路由。（1）基干路由的特点：基干路由上的电路群的呼损率应小于或等于1％；基干路由上的话务量不允许溢出至其他路由。（2）低呼损直达路由的特点：电路群的呼损率小于或等于1％；话务量不允许溢出至其他路由上。（3）高效直达路由的特点：高效直达路由上的电路群没有呼损率指标的要求；话务量允许溢出至规定的迂回路由上。4、路由选择P43路由选择也称选路，是指一个交换中心呼叫另一个交换中心时在多个可传递信息的途径中进行选择。ITU-TE.170建议从两个方面对路由选择进行描述：路由选择结构和路由选择计划。（1）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。路由选择的等级概念与电话网交换中心的等级概念是毫不相关的。（2）路由选择计划有固定选路计划和动态选路计划两种。动态选路方法分为三种：时间相关选路(TDR)、状态相关选路(SDR)和事件相关选路(EDR)。（3）路由选择方式选路结构和选路计划结合在一起称为选路方式，常见的有：固定分级选路方式(FHR)——例如我国五级制电话网就是采用的这种选路方式。固定无级选路方式——我国在长途网由四级向二级的过渡时期就采用这种方式。动态无级选路方式(DNHR)——我国在二级长途网上采用这种选路方式。（4）路由选择规则基本规则长途网的路由选择规则本地网的路由选择规则第三章ATM网一、B－ISDN的基本概念1、B－ISDN的概念P58B-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。2、B－ISDN业务P58（1）B-ISDN业务的分类①交互型业务：会话型业务、消息型业务和检索型业务。②分配型业务：无需用户独立控制的和用户独立控制的。（2）B-ISDN业务的特性B-ISDN业务的特性相差很大，主要体现在比特率、突发性和服务要求三个方面。3、B－ISDN的信息传递方式P60B-ISDN对信息传递方式提出了两个要求：（1）语义透明性就是要求网络在传送信息时不产生错误，或者说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：比特差错率BER、分组(信元)差错率PER（2）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，这个时间短到使业务能够接受(即不改变业务信息的时间关系)。衡量时间透明性的参数是：时延和时延抖动。二、ATM基本概念1、ATM的概念P62（1）传递方式的概念人们习惯上把电信网分为传输、复用、交换、终端等几个部分，其中除终端以外的传输、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)。传递方式可分为同步传递方式(STM)和异步传递方式(ATM)两种。同步传递方式(如PCM系统的复用等级)的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(或者说靠位置)识别每路信号。异步传递方式则采用统计时分复用，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。（2）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)。2、ATM信元P62（1）ATM信元结构ATM信元实际上就是分组。ATM的信元具有固定的长度，从传输效率、时延及系统实现的复杂性考虑，CCITT规定ATM信元长度为53字节。如图3-2所示。其中前5个字节为信头(header)，包含有各种控制信息；后面48字节是信息段，也叫信息净负荷(payload)，它载荷来自各种不同业务的用户信息。（2）ATM信头结构如图3-3所示。图3-3ATM信元的信头结构3、ATM的特点P64（1）ATM以面向连接的方式工作（2）ATM采用异步时分复用（3）ATM网中没有逐段链路的差错控制和流量控制（4）信头的功能被简化（5）ATM采用固定长度的信元，信息段的长度较小4、ATM的虚连接P65ATM的虚连接建立在两个等级上：虚通路VC和虚通道VP，ATM信元的复用、传输和交换过程均在VC和VP上进行。（1）虚通路VC和虚通道VPVC——虚通路(也叫虚信道)，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(子信道)。VCI——虚通路标识符。VP——虚通道是在给定参考点上具有同一虚通道标识符(VPI)的一组虚通路(VC)。实际上VP也是传送ATM信元的一种逻辑子信道。VPI——虚通道标识符。（2）虚通路连接VCC和虚通道连接VPCVC链路——两个存在点(VC连接点)之间的link，经过该点VCI值转换。虚通路连接VCC——由多段VC链路链接而成。VP链路——两个存在点(VP连接点)之间的link，经过该点VPI值改变。虚通道连接VPC——由多条VP链路链接而成。（3）VP交换和VC交换VP交换仅对信元的VPI进行处理和变换，或者说经过VP交换，只有VPI值改变，VCI值不变。VP交换可以单独进行。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。三、ATM网的网络结构1、ATM网的概念性结构P69图3-9。ATM网络包括公用ATM网络和专用ATM网络两部分。公用ATM网内各公用ATM交换机之间(即NNI处)的传输线路一律采用光纤，传输速率为155Mbit/s，622Mbit/s(甚至可达2.4Gbit/s)。公用UNI处一般也使用光纤作为传输媒体，而专用UNI处则既可以使用屏蔽双绞线STP或非屏蔽双绞线UTP(近距离时)，也可以使用同轴电缆或光纤连接(远距离时)。四、ATM标准1、ATM协议参考模型P99图3-12ATM协议参考模型是一个立体分层模型，由三个平面组成：（1）用户平面UP：提供用户信息的传送功能，采用分层结构。（2）控