通信网理论与应用第1章 通信网概述

第1章 通信网概述

通信：信息的传递和交换。

掌握和理解现代通信网的构成要素和组网结构
熟悉通信网的质量要求
了解通信网的发展趋势

1.1 通信网的概念

1.1.1 通信系统的基本组成

变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号。
反变换器的作用是将从信道上接收到的信息转换成信息接收者可以接收的信息。

1.1.2 通信网的概念及构成要素

1.通信网的概念
通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的线组织在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间的信息交换的通信体系。

节点：传送网节点、核心节点、接入节点、终端节点
线：传送系统

交换的信息：用户信息、控制信息、网络管理信息
2.通信网的构成要素
硬件要素和软件要素。
硬件要素包括终端设备，交换及路由设备和传输系统。它们完成通信网的基本功能：接入、交换和管理。
软件要素包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们完成通信网的控制、管理、运营和维护。

终端设备

终端设备：模拟电话机、数字移动电话机、传真机、PC
终端设备的功能：

• 将带传送的信息和传输链路上传送的信息进行相互转换，ADC/DAC
• 将信号与传输链路向匹配
• 信息的产生、识别及通信协议的处理

交换及路由设备：电话交换机、分组交换机、软交换机、路由器等
交换及路由设备的功能：

• 业务/应用层服务器：存放并执行业务逻辑和业务数据，向用户提供各种服务
• 软交换机：完成各种呼叫流程的控制，并负责响应业务处理信息的传送
• 核心分组网：为业务媒体流和控制信息流提供统一的，保证QoS的高速分组传送平台
• 信令网关：实现软交换设备与信令网的互通
• 中继媒体网关：完成中继线路传送媒体格式的转换和互通操作
• 接入媒体网关：负责模拟用户接入、移动通信用户接入的媒体转换功能
• 综合接入设备：完成终端用户的语音、数据、图像等业务综合接入
  

传输系统
常用的传输设备：SDH/MSTP设备、PTN设备、OTN交叉设备、PON传输网元（OLT、POS、ONU）、数字配线架DDF、光纤配线架ODF

主要的设计目标是如何提高物理线路的使用效率，因此传输系统通常都采用了多路复用技术，如FDM TDM WDM

1.1.3 通信网的分层结构

1.网络总体结构

接入网：用户终端接入到网络的各种接入方式的总称
传送网：省级干线、省内干线、城域骨干传送网及同步网
IP承载网：IP骨干网和IP城域网
核心网：承载于传送网和IP承载网之上，是为业务提供承载和控制的网络
业务网：承载于核心网之上，为用户提供业务接入和业务管理的网络

2.网络的分层结构

1.1.4 通信网分类

按业务类型：固话网、移动通信网、数据通信网、因特网、广播电视网

按用户接入网络的物理连接：用户驻地网、接入网、核心网

按通信的传输媒介：无线通信网、有线通信网

按通信服务对象：公用通信网、专用通信网

1.2通信网组网结构

1.2.1 基本组网结构形式

网状网、星形网、环形网、总线型网

1.2.1 非基本组网结构形式

复合网、格状网、树形网、蜂窝网

1.3通信网的质量要求

1.连接的任意性与快速性
影响因素：通信网的拓扑结构、通信网的网络资源、通信网的可靠性

2.数据传输的高速性与传输质量的一致性
3.网络的可靠性与经济的合理性
4.网络的无缝覆盖

1.3.2 固定电话网的质量要求

1.接续质量，指固网接续用户通化的速度和难易程度，通常用呼损、故障率和接续时延来度量
2.传输质量，指传输语音信号的准确度，通常用响度、清晰度、逼真度来衡量

1.3.3 移动电话网的质量要求

1.MOS语音质量
2.误码率
3.无线利用率
4.无线接通率
5.无线掉话率
6.切换成功率
7.最坏小区数量

1.3.4 计网的质量要求

1.信道容量
2.带宽
3.丢包率
4.时延
5.时延抖动

1.4 网络发展趋势

固定电话网、移动通信网、广播电视网、计算机网等网络的出现和融合