1.电信通信网概述

2002-03-141课程内容安排本课内容将分为三大部分：1.基础知识部分2.专业网络与业务的组织管理3.电信企业内部的组织与管理（电信网概述、电信企业和电信业务、电信生产组织基础）（电话网、数据网、移动网及其生产组织）（电信企业经营、电信技术、设备及工程管理）2002-03-142第一章电信通信网概述2002-03-143第一章主要内容电信网的概念电信网的分类电信网的结构2002-03-144电信网的概念第一节2002-03-145电信与电信系统的概念电信通信是利用有线电、无线电、光以及其他的电磁系统，对符号、文字、图像、声音以及其他形式的信息进行发送、传输和接收。电信系统就是一组协调工作的电信装备集合的整体，用来完成电信通信的全过程。2002-03-146电信系统的组成信息源发信终端传输信道交换设备信息接收者收信终端传输信道2002-03-147电信网的概念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。电信网是由电信端点、节（结）点和传输链路相互有机地连接起来，以实现在两个或更多的规定电信端点之间提供连接或非连接传输的通信体系。2002-03-148电信网的组成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，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。2002-03-149电信网的分层概念从概念上，电信网可以分为装备（物理）网、业务网和支撑网。装备网：硬件设备组成。业务网：在装备网和支撑网的基础上，配以相应的网路技术和业务软件，能够面向用户提供业务的电信网。支撑网：保证网络功能，提高全网质量而形成的，可分为信令网、同步网和管理网。2002-03-1410信令和信令网信令网：随着共路信令方式出现而产生。用以传送信令信息的电信支撑网。信令：用户和网络节点（局）、网络节点与网络节点之间、网络与网络之间的对话语言。2002-03-1411同步网同步：数字通信技术中的重要问题。数字通信的一个重要特点是通过时间分割来实现多路复用，即时分多路复用。在通信过程中，信号的处理和传输都在规定的时隙内进行，为了使整个通信系统有序、准确、可靠地工作，收发双方必须有一个统一的时间标准，这个时间标准就是靠定时系统去完成收发双方时间的一致性，即同步。2002-03-1412管理网管理网是收集、处理、传送所存储的有关电信网维护、操作和管理信息的一种综合管理手段。2002-03-1413电信网的分类第二节2002-03-1414按照服务对象分类按照服务对象的不同，电信网分为公用通信网专用通信网2002-03-1415按照承载的业务分类按照承载业务的不同，电信网分为：电话网移动电话网电报网数据通信网传真通信网图像通信网有线电视网2002-03-1416按照用户可移动性分类按照用户是否可移动，电信网分为：固定通信网移动通信网2002-03-1417按照信号形式分类按照信号形式的不同，电信网分为：模拟通信网数字通信网。2002-03-1418按照主要传输介质分类按照主要传输介质不同，电信网分为：明线通信网电缆通信网光缆通信网微波通信网卫星通信网2002-03-1419按照服务地域分类按照服务的地域，电信网可以分为：国际通信网长途通信网本地通信网农村通信网局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）2002-03-1420按照交换方式分类按照交换方式的不同，电信网分为：电路交换网报文交换网分组交换网宽带交换网2002-03-1421电路交换电路交换（CircuitSwitching）：在两个通信终端之间，建立起一条端到端的物理链路，在通信的全部时间内用户始终占用端到端的固定传输带宽，不允许其他用户共享该链路，通信结束后再释放这条链路。2002-03-1422电路交换电路交换的优点：①传输时延小，且对一次接续而言，传输时延不变；②交换机对用户信息不作存储、分析和处理，不必附加控制信息，信息传输效率较高。电路交换的缺点：①当传输信息较短时，电路接续时间可能大于通信时间，网络利用率低；②线路利用率低；③电路交换机不具备变码、变速的功能，不同类型终端不能互相通信；④当对方用户忙或网络负荷过重时，则出现呼损。⑤传输质量依赖于线路的性能；2002-03-1423报文交换报文交换（MessageSwitching）：属于一种存储—转发交换方式。以报文为单位接收、存储和转发信息，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。2002-03-1424报文交换报文交换的优点：①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；②可以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；③无呼损；④同一报文可以由交换机转发到不同的收信地点。报文交换的缺点：①信息传输时延大，时延的变化也大；②对于交换机的要求高，交换设备费用高。2002-03-1425分组交换分组交换（PacketSwitching）：采用报文交换的存储—转发方式，以若干长度较短、且有统一规格的“分组”（或称包）为单位进行交换。一般“分组”经交换机或网络的时间很短，通常一个交换机的平均时延为数毫秒或更短。2002-03-1426分组交换分组交换的优点：①通信质量高；②可靠性高；③便于不同种类终端间相互通信；④时延较小，且变化不大，可以满足一定的实时性要求；⑤可实现分组多路通信；⑥经济性好。分组交换的缺点：①对长报文通信的传输效率较低；②要求交换机有较高的处理能力，因此大型分组交换网的投资较大。2002-03-1427ATM交换（宽带交换）ATM（AsynchronousTransferMode）：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（head），从而构成一个信元（cell），其中信息字段为48字节，信头长度为5字节，形成（48+5）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理，使信道有序地、动态地被占用。2002-03-1428ATM交换ATM交换技术兼收并蓄了电路交换与分组交换的优点，主要表现在：①高速率、大信息容量、高通过量；②低时延；③易于交换控制；④易于扩展；⑤可以满足不同业务的质量要求。2002-03-1429按照信息转移方式分类按照信息传递方式的不同，有采用同步转移模式（STM）和采用异步转移模式（ATM）的电信网。STM：与电路交换技术密切相关，信息周期性地插入固定的时隙；而ATM使用信头信息来区分信息传输信道，信息的插入位置时任意的，无周期性，故称为异步转移模式。2002-03-1430根据网络的拓扑结构分类根据网络的拓扑结构的不同，电信网可以分为：网状网；星状网；环形网；总线网；栅格网。2002-03-1431电信网的结构第三节2002-03-1432电信网结构的定义电信网结构是指电信网各种网路单元按技术要求和经济原则进行组合配置的组合逻辑和配置形式；组合逻辑描述网路功能的体系结构，配置形式描述网路单元的邻接关系，即节点和传输链路所组成的拓扑结构。2002-03-1433电信网的基本结构形式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。目前主要有以下三种形式：①网状网（点点相连制）②星状网（辐射制）③环形网2002-03-1434网状网（点点相连制）ABCDE网状网的链路数：2)1(NNH式中，H：所需的链路数N：通信点数2002-03-1435网状网的特点信息传递迅速；灵活性大，可靠性高；交换费用低；线路多，电路费用高；在通信量不大的情况下，电路利用率低网状网适用于通信点数较少，而相互间通信量很大，对可靠性要求高的的情况。2002-03-1436星状网ABCDE星状网的链路数：1NH式中，H：所需的链路数N：通信点数2002-03-1437星状网的特点通信网结构简单，线路费用低。集中了业务量，提高了线路利用率。无迂回电路，可靠性低。交换成本高。相邻两通信点通信需经一次转接。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，大部分的业务量都来往于中心通信点之间的情况。2002-03-1438环形网BCDEA环形网的链路数：NH式中，H：所需的链路数N：通信点数2002-03-1439环形网的特点在同样点数情况下所需线路亦较网状网为少。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。但这种形式同样因转接多而影响信息的传递速度。2002-03-1440总线网总线型网络主要在计算机通信网中应用，属于共享信道的广播式网络。由于只有单一信道，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站必须通过某种仲裁协议分时地使用信道。ABCDE2002-03-1441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。目前主要有两类非基本结构形式：复合网（辐射汇接制）格型网电信网的非基本结构形式2002-03-1442复合网（辐射汇接制）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网而形成的。2002-03-1443复合网的特点复合网吸收了星状网和网状网二者的优点，比较经济合理，而且有一定的可靠性。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展趋势来考虑复合网的级数。2002-03-1444格型网ABCDEFABCDEF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，集中性逐步见效，分散性渐次增强。2002-03-1445分级网分级网：网络节点间存在等级划分，设置端局和各级汇接中心，每一汇接中心负责一定区域的通信流量，形成逐级辐射的星形网。分级网中的路由同样划分等级，路由选择有其严格的规则。为尽量集中业务量，提高全网传输系统利用率所采用的结构形式。2002-03-1446分级网举例90年代之前，我国的长途电话网为典型的分级网，分为端局和C1、C2、C3、C4五级结构（图1-17）-。在分级网中存在基干电路、低呼损直达电路和高效直达电路的划分。按照直达路由—迂回路由—基干路由的顺序进行选路。2002-03-1447分级网的选路规则（图1-18）网中任一交换中心呼叫另一交换中心的所选路由局向最多为三个。对网中设置的各种路由，应按照“自远而近”的选择顺序进行选择。路由分为发话区路由和受话区路由，发话区选择方向自下向上，受话区自上而下。连接一个呼叫的路由应只经发话区和受话区路由。2002-03-1448分级网的选路规则当选择跨区的路由时，连接两个交换中心的等级差原则上不应超过一级；在选择本区跨级路由时，连接两个交换中心的等级差原则上不应超过两级。同一汇接区内的话务量应在该汇接区内疏通。路由选择过程中，遇低呼损路由时，不再溢出到其它路由即路由选择终止。2002-03-1449分级网的缺点缺乏灵活性不便于带宽共享无法灵活适应业务量变化适应网络故障的能力差2002-03-1450无级网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——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。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固定选路，也可以采用随时间或状态变化的动态选路。2002-03-1451动态无级选路的优越性美国与其他许多国家的研究和实践充分表明：采用动态选路的无级网较之采用固定路由策略的有级网，无论是网络性能、经济效益，还是对发展新业务的适应能力都有很大程度的提高。具体来说，动态无级选路网的好处体现在：动态路由技术可改善网路性能。动态路由技术提高了网络的经济