通信网络基础知识

LOGO项目1通信网络基础知识任务1：电缆通信系统的组成主要内容知识链接1双绞铜线接入实训操作1：双绞铜线（拨号）接入训练知识链接2光纤、同轴电缆接入话带Modem拨号接入PSTN：PublicSwitchedTelephoneNetworkAAA:Authentication、Authorization、AccountingPSTN拨号接入服务器InternetAAA服务器ModemModem代理RS232C接口E1中继线电话铜线运营商网络ModemModem，其实是Modulator（调制器）与Demodulator（解调器）的简称，中文称为调制解调器（港台称之为数据机）。调制，就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号。解调，即把模拟信号转换成数字信号。Modem发展历史：1950年半自动地面防空警备系统（SAGE）1962年AT&T的Bell103Bell2121981年，贺氏智能Modem，Bell103信令标准300bit/s1200bit/sModem分类方法1）外置式Modem：放置于机箱外，通过串行通讯口与主机连接。2）内置式Modem内置式Modem在安装时需要拆开机箱，并且要对终端和COM口进行设置，安装较为繁琐。3）PCMCIA插卡式插卡式Modem主要用于笔记本电脑，体积纤巧。4）机架式Modem机架式Modem相当于把一组Modem集中于一个箱体或外壳里，并由统一的电源进行供电。机架式Modem主要用于Internet/Intranet、电信局、校园网、金融机构等网络的中心机房。PSTNPSTN--公共交换电话网络。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。公共交换电话网络是一种全球语音通信电路交换网络，包括商业的和政府拥有的。PSTN采用的技术：PSTN提供的是一个模拟的专有通道，通道之间经由若干个电话交换机连接而成。PSTN的入网方式：◆通过普通拨号电话线入网。◆通过租用电话专线入网。◆经普通拨号或租用专用电话线方式由PSTN转接入公共数据交换网（X.25或Frame-Relay等）的入网方式。Authentication--认证：验证用户的身份与可使用的网络服务；AAA--Authentication,AuthorizationandAccountingAuthorization--授权：依据认证结果开放网络服务给用户；Accounting--计帐：记录用户对各种网络服务的用量，并提供给计费系统。话带Modem接入工作原理PC机装有TCP/IP和PPP协议，拨号接入服务器具有一定数量的IP地址（IP地址池)用户需事先从InternetServiceProvider处得到拨叫的特服号、登陆用户名和口令PC机通过拨号上网时，会动态得到一个IP地址，成为Internet上的一台主机PC机下网时，IP地址被释放，以备分配用户点击拨号连接身份认证认证通过给用户分配IP地址并记帐结束下网释放IP停记帐未通过用户上网话带Modem的主要功能1）将数字信号调制成音频信号发送到电话用户线；2）将从电话线上收到的模拟信号解调成数字信号。话带Modem的特点1）Modem带宽为300～3400Hz范围；2）最高下行速率56Kb/s；3）上网时一直占用话路，一对双绞线上数话不能同传；4）一种最简单、最便宜的接入方式；5）广泛用于家庭用户、部分用于小型办公室局域网的Internet接入。局限性:1)长时间占用电话网资源，造成电话网的拥挤2)带宽太窄、速率太低，不能满足宽带业务的需求3)不能同时满足多种业务ISDN拨号接入ISDNISDN--综合业务数字网。是一种典型的电路交换网络系统。可以用来打电话，还可以提供诸如可视电话、数据通信、会议电视等多种业务，从而将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理,这也就是“综合业务数字网”名字的来历。ISDN网络具有能力：电路交换能力、分组交换能力、无交换连接能力、公共信道信令能力。ISDN信道接口1）2B＋D基本速率接口（BRI）:它包括两条64kbit/s双工B信道和一条16kbit／s双工的D信道，总的速率是144kbit／s。再加上帧定位，同步以及其它控制比特，基本入口S参考点上的速率达到192kbit／s。2）基群速率接口（PRI）:（a）30B＋D基群速率接口：用于欧洲和中国。基群速率入口的比特率为2.048Mbit／s。（b）23B＋D基群速率接口结构为：用于美国、加拿大和日本。基群速率入口的比特率为1.544Mbit／s。ISDN拨号接入的特点1）在模拟信道上采用数字传输技术；2）一线多能（数话同传）；5）可用于家庭用户拨号接入、商用专线接入；6）除欧洲外，其它地区用户很少。3）高速接入（2个B信道可以捆绑使用，上网速率可达128Kbps）；4）提供标准网络用户接口，支持多个设备接入：①1条具有2B+D的用户线可连接8台终端；②最多可有3台同时工作（D信道也可传输低速数据）。局限性：1）速率仍不够高，不能满足宽带业务需求2）安装较Modem接入复杂知识链接1：双绞铜线接入双绞铜线接入技术有线接入技术主要包括双绞铜线接入、光纤接入和混合光纤/同轴电缆接入技术等形式。双绞铜线接入技术是指在非加感的用户线上，通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞铜线对的传输容量，向用户提供各种业务的接入手段。分类CableMODEMxDSL电缆调制解调器HDSL速率对称型速率非对称型SDSLIDSLHDSL2全速率ADSL简化ADSLVDSL数字用户线接入高比特率数字用户线对称数字用户线最大下行速率6Mb/s下行速率提高到52Mb/s1.544Mb/s、2.048Mb/s几种典型的DSL技术外部特性差别，主要有速率、传输距离、编码技术、上下行速率对称性HDSL：上下行速率对称、1.5/2Mb/s，2对线（HDSL2支持1对线），与话带重叠，数话不可同传ADSL：不对称，上行640kb/s，下行最高6～8Mb/s。1对线，工作频带高于话带，可以数话同传VDSL：不对称上行最高6.4Mb/s，下行最高52Mb/s；对称上下行最高26Mb/s。1对线，工作频带高于话带，可以数话同传xDSL的接入结构PSTNDataNetwork电话铜线xTU-R远端设备分离器xTU-C局端设备分离器数话同传的xDSL结构图DataNetwork电话铜线xTU-R远端设备数话不可同传的xDSL结构图xTU-C局端设备xTU-R：DSL远端传输单元，xTU-C：DSL局端传输单元具体的DSL接入结构有差别双绞铜线传输系统的基本构成传统的电话用户接入网结构特点：(1)根据市话局服务区域的不同，从交换机到用户之间的双绞铜线对的长度也参差不齐，从几十米至十几千米长短不等，但一般都在3～4km左右。(2)与局间中继线相比，它的线径较细，一般为0.4mm或0.5mm。(3)分布区域广，涉及面大。(4)从市话局至用户间的某一条线对的线径也有可能不相同。(5)在某一条线对上有可能有桥接配线和加感线圈。传统的双绞铜线传输存在的问题（1）由于用户与交换机之间的线对长度视地理环境而差别很大，且线径多有失配，从而导致信号传输所经历的中继器数量不等，信号质量受到影响。（2）由于各双绞铜线对在较长距离内都是紧紧贴在一起的，信号中高频成分的电磁感应容易造成不同线对之间的串音，影响通话质量。（3）由于双绞铜线对在信号低频部分的相位频率特性呈非线性，因而信号在传输过程中，将产生群时延失真，造成码间干扰。（4）由于双绞铜线对在信号高频部分的衰减量很大，因而会引起信号失真。（5）铜线电缆的传输频带较窄。（6）使用场合受到一些条件的制约。数字线对增容技术DPG---数字线对增容技术是指利用原有普通双绞铜线在交换机与用户之间传送多路电话复用信号的一种方式，它借助于交换机的U接口（用户网络接口），采用TDMA（时分多址）伪数字传输技术、高效语音编码技术、高速自适应信号处理技术等，较好地均衡全频段的线路损耗，消除串音，抵消回波，从而达到了提高用户线路传输能力的目的，并且它可实现在一对用户线上双向传送160~1024Kbps的用户信息。DPG系统结构DPG系统局端设备的主要功能(1)将交换机输出的用户模拟话音信号转换成数字话音信号。检测交换机输出的振铃信号，并转换成DPG系统的信令，传送到远端单元。(3)检测远端设备送来的用户摘机／挂机信号，送至交换机。(4)必要时向远端单元供电。DPG系统远端设备的主要功能(1)将局端设备送来的数字话音信号转换成模拟话音信号。(2)将局端设备送来的振铃信号（信令）转换成铃流，并向用户发送振铃信号。(3)检测用户送来的摘机／挂机信号，并对其进行编码，送到局端设备。检测用户送来的拨号信号，并对其进行编码，送到局端设备。主要设备DPG系统所涉及的接口主要包括Ｚ接口（模拟接口）和Ｕ接口（用户网络接口）。网络管理部分可由RS-485或RS-422报告给交换局。DPG系统中局端设备的供电由交换机供电系统完成，远端设备可采用远供方式供电或本地供电，用户终端可由远端设备供电或就近解决。实训操作1：双绞铜线（拨号）接入训练整理（SEIRI）整顿（SEITON）清扫（SEISO）清洁（SEIKETSU）素养（SHITSUKE）安全（SECURITY）6S实训操作1：双绞铜线（拨号）接入训练ADSL调制解调器ADSL分离器ADSL的定义：ADSL宽带接入是目前最流行的Internet接入方式之一。ADSL是利用一对电话铜线，为用户提供上、下行的非对称的传输速率（带宽），上行为低速传输，可达640Kbps，下行为高速传输，可达8Mbps。ADSL（非对称数字用户环路）技术基本特征：1、现有的电话铜线上提供高速数字业务，不干扰POTS（普通老式电话）业务；2、ADSL只使用PSTN的用户接入段，不进入程控交换机，直接进入数据网，ADSL业务不交电话费；3、与POTS业务共享同一电话线，采用FDM实现数话同传；4、传输速率：最高上行640Kb/s，最高下行：8Mb/s；5、传输距离：3～5km；6、业务类型：语音、数据、图像；7、上下行速率不对称，特别适合Internet的接入。双绞线的制作所需材料及工具RJ-45接头压线钳测线仪双绞线的制作引脚号12345678T568A标准白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕T568B标准白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕双绞线制作步骤（1）剥线：使用剥线刀夹住双绞线旋转一圈，剥去约2cm左右的塑料外皮；用旋转的方式将外套慢慢抽出；（2）排线：将4对双绞线分开每根芯弄直，并查看是否有破损；根据所选标准线序颜色从左至右相匹配；（3）剪线，剪切线对使它们的顶端平齐，剪切之后露出来的线对长度大约在1.5cm左右；（4）插线：将剪切好的双绞线插入RJ-45接头，在RJ-45接头的顶部要求能见到双绞线各线对的铜芯；（5）压线：将RJ-45接头装入压线钳的压线口，紧紧握住把柄并用力压制；（6）测线：将接头两端分别插入测试仪的信号发射端和接收端，打开测试仪电源，观察指示灯情况。接收端的8个指示灯依次发出绿光，表示连接正确。如果有的指示灯不发光或发光的次序不对，这时需要重新制作。扩展：墙壁网线插座接法知识链接2光纤、同轴电缆接入光纤的定义、内部结构、分类和特点1、光纤光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。光纤的定义、内部结构、分类和特点2、光纤的内部结构组成裸纤光纤的定义、内部结构、分类和特点1）纤芯：纤芯位于光纤的中心部位。单模光纤：8μm～10μm多模光纤：50或62.5μm纤芯的成分：高纯度SiO2，掺有极少量的掺杂剂（如GeO2，P2O5）。掺杂剂作用是适当提高纤芯对光的折射率（n1），用于传输光信号。光纤的定义、内部结构、分类和特点（2）包层：包层位于纤芯的周围。直径2b：125μm成分也是含