通信网理论与技术.pptx

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1、第一章第一章 通信网概述通信网概述 通信网技术是通信网技术是规划、设计、建设和维护规划、设计、建设和维护网络网络方面的技术。方面的技术。要想把通信网建设好维护好，必须了解各种要想把通信网建设好维护好，必须了解各种类型的类型的通信网的结构、接口、协议和技术指通信网的结构、接口、协议和技术指标标，了解各类，了解各类通信网之间的关系和互连通信网之间的关系和互连，网，网络技术已经成为一门专门的学科，其内容十络技术已经成为一门专门的学科，其内容十分丰富，已成为通信工程领域重要的基础知分丰富，已成为通信工程领域重要的基础知识。识。第1页/共103页第一章 通信网概述 1.1 通信网的概念 1.2 通信网组

2、网结构 1.3 通信网的质量要求 1.4 通信网的发展趋势 第2页/共103页1.1 1.1 通信网的概念1.1.1通信系统的基本组成1.1.2 通信网的概念及构成要素1.1.3 通信网的分层结构 1.1.4 通信网的业务及网络分类 第3页/共103页图图1.1 1.1 点点点单向通信系统构成模型点单向通信系统构成模型 对于双向通信还需要另一个通信系统完成相反方向的信息传送工作。而要实现多用户间的通信，则需要将多个通信系统有机地组成一个整体，使它们能协同工作，即形成通信网。1.1.1 通信系统的基本组成第4页/共103页1.1 1.1 通信网的概念1.1.1通信系统的基本组成1.1.2 通信网

3、的概念及构成要素1.1.3 通信网的分层结构 1.1.4 通信网的业务及网络分类 第5页/共103页1.通信网的概念 定义：通信网是由一定数量的节点（包括终端定义：通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、交换节点）和连接这些节点的传输系统节点、交换节点）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定的信令或协议完有机地组织在一起的，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。成任意用户间信息交换的通信体系。功能：就是适应用户呼叫的需要，以用户满意功能：就是适应用户呼叫的需要，以用户满意的效果传输网内任意两个或多个用户的信息。的效果传输网内任意两个或多个用户的信息。1.1.2 通信网

4、的概念及构成要素第6页/共103页在通信网上，信息的交换可以在两个用户间进行，在通信网上，信息的交换可以在两个用户间进行，在两个计算机进程间进行，还可以在一个用户和一在两个计算机进程间进行，还可以在一个用户和一个设备间进行。个设备间进行。交换的信息包括交换的信息包括用户信息用户信息(如话音、数据、图像等如话音、数据、图像等)、控制信息控制信息(如信令信息、路由信息等如信令信息、路由信息等)和和网络管理信网络管理信息息三类。三类。由于信息在网上通常以电或光信号的形式进行传输，由于信息在网上通常以电或光信号的形式进行传输，因而现代通信网又称电信网。因而现代通信网又称电信网。1.1.2 通信网的概念

5、及构成要素第7页/共103页2.通信网的构成要素 实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统，每一次通信都需要软硬件设施的协调配合来完信系统，每一次通信都需要软硬件设施的协调配合来完成。成。从硬件构成来看：通信网由终端设备、交换设从硬件构成来看：通信网由终端设备、交换设备和传输系统构成，他们完成通信网的基本功备和传输系统构成，他们完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。能：接入、交换和传输。软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们主要完成通信网的控制、管理、运费等，它们主要完成通信网的

6、控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。营和维护，实现通信网的智能化。1.1.2 通信网的概念及构成要素第8页/共103页构成通信网的硬件设备构成通信网的硬件设备 终端设备终端设备 传输系统传输系统 交换设备交换设备1.1.2 通信网的概念及构成要素第9页/共103页（1 1）终端设备1.1.2 通信网的概念及构成要素q终端设备是用户与通信网之间的接口设备，它包括信源、信宿与变换器、反变换器的一部分。第10页/共103页终端设备qq将待传送的信息和传输链路上传送的信息进行相互转换将待传送的信息和传输链路上传送的信息进行相互转换将待传送的信息和传输链路上传送的信息进行相互转换将待传送的信息和

7、传输链路上传送的信息进行相互转换qq将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成将信号与传输链路相匹配，由信号处理设备完成qq信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所需的信令，以完成一系列控制作信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所需的信令，以完成一系列控制作信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所需的信令，以完成一系列控制作信令的产生和识别，即用来产生和识别网内所需的信令，以完成一系列控制作用。用。用。用。终端设备的主要功能第11页/共103页（2 2）传输系统 传输系统（传输链路）是信息的传输通道，是连接网

8、络节点的媒介。它一般包括传输系统（传输链路）是信息的传输通道，是连接网络节点的媒介。它一般包括信道与变换器、反变换器的一部分。信道与变换器、反变换器的一部分。狭义信道：是单纯的传输媒介（比如光缆等）；狭义信道：是单纯的传输媒介（比如光缆等）；广义信道：除了传输媒介以外，还包括相应的广义信道：除了传输媒介以外，还包括相应的变换设备。变换设备。传输链路指的是广义信道。传输链路指的是广义信道。1.1.2 通信网的概念及构成要素第12页/共103页通常传输系统的硬件组成应包括：通常传输系统的硬件组成应包括：线路接口设备线路接口设备传输媒介传输媒介交叉连接设备交叉连接设备1.1.2 通信网的概念及构成要

9、素第13页/共103页传输系统一个主要的设计目标传输系统一个主要的设计目标提高物理线路的使用效率。提高物理线路的使用效率。通常传输系统都采用了多路复用技通常传输系统都采用了多路复用技术，如频分复用、时分复用、波分术，如频分复用、时分复用、波分复用等。复用等。1.1.2 通信网的概念及构成要素第14页/共103页传输系统必须与交换节点协调一致传输系统必须与交换节点协调一致 保持帧同步和位同步遵守相同的传输体制(如PDH、SDH等)以保证交换节点能正确接收和识别传输系统的数据流。第15页/共103页（3 3）交换设备负责集中、转发终端节点产生的用户信息或转发其他交换节点需要转接的信息。实现一个呼叫

10、终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。1.1.2 通信网的概念及构成要素交换设备是构成通信网的核心要素，它的基本功能是：第16页/共103页最常见的交换设备有最常见的交换设备有v电话交换机电话交换机v分组交换机分组交换机v路由器路由器v转发器转发器第17页/共103页图1.2 1.2 交换节点的基本功能结构 1.1.2 通信网的概念及构成要素电话交换机的基本功能结构如图1.2所示，其主要功能有：第18页/共103页1.1 1.1 通信网的概念1.1.1通信系统的基本组成1.1.2 通信网的概念及构成要素1.1.3 通信网的分层结构 1.1.4 通信网的业务及网络分类

11、 第19页/共103页背景背景u通信技术发展、用户需求日益多样化通信技术发展、用户需求日益多样化u现代通信网正处于变革与发展之中现代通信网正处于变革与发展之中u网络类型及所提供的业务种类不断增加和更新网络类型及所提供的业务种类不断增加和更新u形成了复杂的通信网络体系形成了复杂的通信网络体系1.1.3 通信网的分层结构u更清晰地描述现代通信网络结构u网络的分层使网络规范与具体实施方法无关u简化了网络的规划和设计u使各层的功能相对独立引入网络的分层结构第20页/共103页网络的分层结构网络的分层结构网络结构的垂直描述网络结构的水平描述1.1.3 通信网的分层结构第21页/共103页1.网络结构的垂

12、直描述网络结构的垂直描述 v根据不同的功能将网络分解成多根据不同的功能将网络分解成多个功能层个功能层v上下层之间的关系为客户上下层之间的关系为客户/服务者服务者关系关系1.1.3 通信网的分层结构第22页/共103页图1.3 垂直观点的网络结构 把把OSIOSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网分为应用层、业务网和传送网，如图分为应用层、业务网和传送网，如图1.31.3所示所示1.1.3 通信网的分层结构第23页/共103页图1.3 垂直观点的网络结构 把把OSIOSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网七层模型进行简化

13、，从垂直结构上，从功能上将通信网分为应用层、业务网和传送网，如图分为应用层、业务网和传送网，如图1.31.3所示所示应用层面：表示各种信息应用与服务种类1.1.3 通信网的分层结构第24页/共103页图1.3 垂直观点的网络结构 把把OSIOSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网分为应用层、业务网和传送网，如图分为应用层、业务网和传送网，如图1.31.3所示所示业务网层面：表示支持各种信息服务的业务提供手段与装备，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种通信业务的网络。1.1.3 通信网的分层结构第2

14、5页/共103页图1.3 垂直观点的网络结构 把把OSIOSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网分为应用层、业务网和传送网，如图分为应用层、业务网和传送网，如图1.31.3所示所示传送网层面：表示支持业务网的传送手段和基础设施，包括骨干传送网和接入网。1.1.3 通信网的分层结构第26页/共103页图1.3 垂直观点的网络结构 把把OSIOSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网分为应用层、业务网和传送网，如图分为应用层、业务网和传送网，如图1.31.3所示所示支撑网用以支

15、持全部三个层面的工作，提供保证通信网有效正常运行的各种控制和管理能力，传统的通信支撑网包括信令网、同步网和电信管理网。1.1.3 通信网的分层结构第27页/共103页2.网络结构的水平描述网络结构的水平描述 水平描述是基于用户接入网络实际的物理连接来划分水平描述是基于用户接入网络实际的物理连接来划分的，可分为的，可分为v用户驻地网（用户驻地网（CPNCPN：Customer premises NetworkCustomer premises Network）v接入网（接入网（ANAN：Access NetworkAccess Network）v核心网（核心网（CNCN：Core Network

16、Core Network）图1.4 水平观点的网络结构 UNI：用户网络接口SNI：业务节点接口 1.1.3 通信网的分层结构第28页/共103页网络结构的水平描述网络结构的水平描述 vCPNCPN：指用户终端到用户网络接口（：指用户终端到用户网络接口（UNIUNI）之间所包含的机线设）之间所包含的机线设备，是属于用户自己的网络。备，是属于用户自己的网络。vCNCN：包含了交换网和传输网的功能，或者说包含了长途网和中：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）、继网的功能，在实际网络中一般分为省际干线（即一级干线）、省内干线（即二级

17、干线）和局间中继网（即本地网或城域网）。省内干线（即二级干线）和局间中继网（即本地网或城域网）。vANAN：位于：位于CNCN和和CPNCPN之间，包含了连接两者的所有设施设备与线之间，包含了连接两者的所有设施设备与线路。路。ANAN已经从功能和概念上替代了传统的用户环路结构，成为已经从功能和概念上替代了传统的用户环路结构，成为通信网的重要组成部分，被称为通信网的通信网的重要组成部分，被称为通信网的“最后一公里最后一公里”。1.1.3 通信网的分层结构第29页/共103页v局域网（局域网（LANLAN：Local Area NetworkLocal Area Network）v城域网（城域网（

18、MANMAN：Metropolitan Area NetworkMetropolitan Area Network）v广域网（广域网（WANWAN：Wide Area NetworkWide Area Network）网络结构的水平描述网络结构的水平描述 1.1.3 通信网的分层结构第30页/共103页1.1 1.1 通信网的概念1.1.1通信系统的基本组成1.1.2 通信网的概念及构成要素1.1.3 通信网的分层结构 1.1.4 通信网的业务及网络分类 第31页/共103页业务的分类并无统一的方式业务的分类并无统一的方式好的业务分类有助于运营商进行网络规划好的业务分类有助于运营商进行网络规划

19、和运营管理和运营管理1.1.4 通信网的业务及网络分类 1.通信网的业务 现代通信网建设与运行的真正目的是要为用户提供他们所需的各类通信业务，满足他们对不同业务服务质量的需求。因此通信业务是最直接面向用户的。第32页/共103页v语音业务 固定电话业务、移动电话业务、固定电话业务、移动电话业务、VOIPVOIP、会议电话业务和电话语、会议电话业务和电话语音信息服务业务等。该类业务不需要复杂的终端设备，所需带宽音信息服务业务等。该类业务不需要复杂的终端设备，所需带宽64kb/s64kb/s，采用电路或分组方式承载。，采用电路或分组方式承载。v数据业务 电子邮件、数据检索、电子邮件、数据检索、we

20、bweb浏览、文件传输、局域网互连、面向浏览、文件传输、局域网互连、面向事务的数据处理业务等，所需带宽差别较大，一般需要大于事务的数据处理业务等，所需带宽差别较大，一般需要大于64kb/s64kb/s的带宽，采用电路和分组方式承载。的带宽，采用电路和分组方式承载。v图像业务 传真、传真、CAD/CAMCAD/CAM图像传送等。该类业务所需带宽差别较大，图像传送等。该类业务所需带宽差别较大，G4G4类类传真需要传真需要2.4-64kb/s2.4-64kb/s带宽，而带宽，而CAD/CAMCAD/CAM则需要则需要64kb/s-34Mb/s64kb/s-34Mb/s的的带宽。带宽。v视频和多媒体业

21、务 可视电话、视频会议、视频点播、普通电视、高清晰度电视等。可视电话、视频会议、视频点播、普通电视、高清晰度电视等。该类业务所需的带宽差别很大，例如，会议电视需要该类业务所需的带宽差别很大，例如，会议电视需要64k-2Mb/s64k-2Mb/s，而高清晰度电视需要，而高清晰度电视需要140Mb/s140Mb/s左右。左右。1.1.4 通信网的业务及网络分类 根据信息类型的不同业务分为：第33页/共103页按照网络提供业务的方式业务分为按照网络提供业务的方式业务分为 v承载业务：网络在网络在UNIUNI处提供的单纯的信息传送业务。网络用电路或分组交换方式将信处提供的单纯的信息传送业务。网络用电路

22、或分组交换方式将信息从一个息从一个UNIUNI透明地传送到另一个透明地传送到另一个UNIUNI，而不对信息做任何处理和解释，它与终端类型无，而不对信息做任何处理和解释，它与终端类型无关。一个承载业务通常用承载方式（分组还是电路交换）、承载速率、承载能力（语音、关。一个承载业务通常用承载方式（分组还是电路交换）、承载速率、承载能力（语音、数据、多媒体）来定义。数据、多媒体）来定义。v用户终端业务：所有面向用户的业务，它在与终端的接口上提供。它既反映了网络的信所有面向用户的业务，它在与终端的接口上提供。它既反映了网络的信息传递能力，又包含了终端设备的能力，终端业务包括电话、传真、数据、多媒体等。息

23、传递能力，又包含了终端设备的能力，终端业务包括电话、传真、数据、多媒体等。一般来讲，用户终端业务都是在承载业务的基础上增加了高层功能而形成的。一般来讲，用户终端业务都是在承载业务的基础上增加了高层功能而形成的。v补充业务：又叫附加业务，是由网络提供的，在承载业务和用户终端业务的基础上附加又叫附加业务，是由网络提供的，在承载业务和用户终端业务的基础上附加的业务性能。补充业务不能单独存在，它必须与基本业务一起提供。常见的补充业务有的业务性能。补充业务不能单独存在，它必须与基本业务一起提供。常见的补充业务有主叫号码显示、呼叫转移、三方通话、虚拟专网等。主叫号码显示、呼叫转移、三方通话、虚拟专网等。第

24、34页/共103页图1.5 承载业务和用户终端业务 1.1.4 通信网的业务及网络分类 承载业务和用户终端业务的实现位置第35页/共103页目前通信网业务存在的主要问题是：目前通信网业务存在的主要问题是：v大多数业务都是基于旧的技术和现存的网络结大多数业务都是基于旧的技术和现存的网络结构来实现构来实现v除了基本的语音和低速数据业务外，大多数业除了基本的语音和低速数据业务外，大多数业务的服务性能都与用户实际的要求存在不小的务的服务性能都与用户实际的要求存在不小的差距差距1.1.4 通信网的业务及网络分类 第36页/共103页未来通信网提供的业务应呈现以下特未来通信网提供的业务应呈现以下特征：征：

25、v移动性，包括终端移动性、个人移动性移动性，包括终端移动性、个人移动性v带宽按需分配带宽按需分配v多媒体性多媒体性 v交互性交互性 第37页/共103页v按通信的业务类型进行分类，即业务网有：按通信的业务类型进行分类，即业务网有：固定电话固定电话通信网、移动电话通信网、传真通信网、数据通信网、通信网、移动电话通信网、传真通信网、数据通信网、计算机通信网、广播电视网、多媒体通信网和综合业计算机通信网、广播电视网、多媒体通信网和综合业务数字网等。务数字网等。v按通信的传输媒介进行分类：按通信的传输媒介进行分类：电缆通信网、光缆通信电缆通信网、光缆通信网、微波通信网、卫星通信网等。网、微波通信网、卫

26、星通信网等。v按通信传输处理信号的形式进行分类：按通信传输处理信号的形式进行分类：模拟通信网和模拟通信网和数字通信网等。数字通信网等。v按通信服务的范围进行分类：按通信服务的范围进行分类：本地通信网、长途通信本地通信网、长途通信网和国际通信网或局域网（网和国际通信网或局域网（LANLAN）、城域网（）、城域网（MANMAN）和）和广域网（广域网（WANWAN）等。）等。v按通信服务的对象进行分类：按通信服务的对象进行分类：公用通信网、专用通信公用通信网、专用通信网等。网等。v按通信的活动方式分：按通信的活动方式分：固定通信网和移动通信网等。固定通信网和移动通信网等。1.1.4 通信网的业务及网

27、络分类 2.通信网的分类第38页/共103页第一章 通信网概述 1.1 通信网的概念 1.2 通信网组网结构 1.3 通信网的质量要求 1.4 通信网的发展趋势 第39页/共103页1.2 通信网组网结构p在通信网的规划、设计、建设及优化过程中，需要对网内的各节点（或网元）进行合理的配置和连接，以实现可靠、迅速、高质及经济的现代通信网，也就是要对网络进行合理的组网。p组网结构一般用网络拓扑结构描述，所谓拓扑结构是指构成通信网的节点之间的互连方式。基本组网结构非基本组网结构通信网组网结构 第40页/共103页1.2.1 基本组网结构形式基本组网结构形式 1.1.网状网（点点相连制）网状网（点点相

28、连制）（1.1）传输链路数 1.2.1 基本组网结构第41页/共103页网状网的优点：网状网的优点：点点相连，每个节点之间都有直达线路，信息传递迅速；点点相连，每个节点之间都有直达线路，信息传递迅速；灵活性大，可靠性高，当其中任意线路发生阻断时，迂灵活性大，可靠性高，当其中任意线路发生阻断时，迂回线路多，可保证通信畅通；回线路多，可保证通信畅通；通信节点不需要汇接交换功能，交换费用低。通信节点不需要汇接交换功能，交换费用低。缺点：p由于每个节点之间都互连，致使线路多，总长度长，建设投资和维护费用都很大；p在通信业务量不大时，线路利用率低。网状网结构是一种适用于节点数较少，节点间有足够的通信业务

29、量或有很高可靠性要求的场合。1.2.1 基本组网结构第42页/共103页2.星形网（辐射制）星形网（辐射制）基本组网结构形式 也称为辐射网，它是在网内中心设置一个中心节点，其他节点均有线路与中心节点相连。各节点间的通信都经中心节点转接。传输链路数 H=N-11.2.1 基本组网结构第43页/共103页星形网的优点：结构简单、线路少、总长度短、建设投资和维护费用比较低；由于中心节点具有汇接交换功能，集中了通信业务量，提高了线路利用率；一次通信最多只经一次转接。缺点：p可靠性低，无迂回线路，若某一链路发生故障，该节点就无法接通，特别是如果中心节点出现故障，会造成全网瘫痪；p通信业务量集中到一个中心

30、节点，负荷过重时中心节点交换能力将影响传递速度。适用于通信节点分布比较分散，距离远，相互间的通信业务量不大，而且大部分通信都来往于中心节点之间的情况。1.2.1 基本组网结构第44页/共103页3.环形网 基本组网结构形式 所有节点用闭环形式首尾相连 传输链路数 H=N1.2.1 基本组网结构第45页/共103页环型网在同样节点数情况下所需线路较网状网少，可靠性比星形网要高；当任何两点间的线路发生阻断时，通信仍可通过迂回实现，但会因转接多而影响通信速度。环形网可以是单向环也可以是双向环，双向自愈环结构可以对网络进行自动保护。环型结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、城域网、光传输网等网络中

31、。1.2.1 基本组网结构第46页/共103页线形网的网络结构与环形网不同之处是首尾不相连。线形网1.2.1 基本组网结构第47页/共103页4.总线形网 基本组网结构形式 一个节点发出的信息可以被网络上的多个节点接收 n优点：节点接入方便，成本低。n缺点：当网络通信负荷较重时时延加大，网络效率下降；传输时延不定；如果传输媒质损坏，整个网络可能瘫痪。目前主要用于计算机局域网、接入网中。1.2.1 基本组网结构第48页/共103页1.2.2 非基本组网结构非基本组网结构1.复合网（辐射汇接制）以星形网为基础，在通信业务量较大的交换中心区间构成网状网。1.2.2 非基本组网结构第49页/共103页

32、复合形网吸取了网状网和星形网的优点，比较经济合理，而且有一定的可靠性。在规模较大的局域网和通信骨干网中广泛采用分级的复合型网络结构。在实际运用时，要根据具体情况和发展趋势来考虑复合网的级数。1.2.2 非基本组网结构第50页/共103页1.2.2 非基本组网结构2.格形网 非基本组网结构非基本组网结构格形网也称栅格形网。它可由复合网结构演化而成，也可由网状网退化而成，是复合网向网状网发展的中间状态。第51页/共103页1.2.2 非基本组网结构网络的大部分节点相互之间有线路相连。一小部分节点与其他节点之间没有线路直接相连。哪些节点间不需直达线路，视具体情况而定（一般是这些节点之间业务量相对较少

33、）。格形网与网状网相比，可适当节省一些线路，即线路利用率有所提高，经济性有所改善。网络的可靠性有所降低。第52页/共103页1.2.2 非基本组网结构3.树形网 非基本组网结构非基本组网结构树形网是星形网拓扑结构的扩展。节点按层次进行连接，信息交换主要在上下节点之间进行。第53页/共103页1.2.2 非基本组网结构这种结构与星形结构相比降低了通信线路的成本，但增加了网络复杂性。网络中除最低层节点及其连线外，任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。树形结构主要用于用户接入网中，另外，主从网同步方式中的时钟分配网也采用树形网结构。第54页/共103页1.2.2 非基本组网结构4.蜂窝

34、网 非基本组网结构非基本组网结构是无线接入网中常用的结构第55页/共103页1.2.2 非基本组网结构目的是解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差及频谱利用率低等问题。它以无线传输媒质（微波、卫星、红外等）点到点和多点传输为特征。适用于移动通信无线网、城域网、局域网。第56页/共103页第一章 通信网概述 1.1 通信网的概念 1.2 通信网组网结构 1.3 通信网的质量要求 1.4 通信网的发展趋势 第57页/共103页1.3.1 一般通信网的质量要求1.3.2 电话通信网的质量要求1.3 通信网的质量要求第58页/共103页p接通的任意性和快速性接通的任意性和快速性p信息传输的透

35、明性与传输质量的一致性信息传输的透明性与传输质量的一致性p网络的可靠性与经济合理性网络的可靠性与经济合理性1.3.1 一般通信网的质量要求第59页/共103页p接通的任意性和快速性接通的任意性和快速性1.3.1 一般通信网的质量要求是指网内的一个用户应能快速地接通网内任一其他用户。如果有些用户不能与其他一些用户通信，则这些用户不在同一个网内或网内出现了问题；而如果不能快速地接通，有时会使要传送的信息失去价值，这种接通将是无效的。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：可靠性降低会造成传

36、输链路或交换设备出现故障，甚至丧失其应有的功能。影响接通的任意性与快速性的主要因素包括：第60页/共103页p信息传输的透明性与传输质量的一致性信息传输的透明性与传输质量的一致性1.3.1 一般通信网的质量要求是指在规定业务范围内的所有信息都可以在网内传输，对用户不加任何限制。是指网内任何两个用户通信时，不论这两个用户的远近，应具有相同或相仿的传输质量，而与用户之间的距离无关。通信网的传输质量直接影响通信的效果。因此要制定传输质量标准并进行合理分配，使网中的各部分均满足传输质量指标的要求。透明传输质量的一致性第61页/共103页p网络的可靠性与经济合理性网络的可靠性与经济合理性1.3.1 一般

37、通信网的质量要求一个不可靠的或经常中断的网络是不能用的。但绝对可靠的网也是不存在的。所谓可靠是指在概率的意义上，使MTBF(平均故障间隔时间)达到要求。和用户的要求有关，一个网的投资常常分阶段进行，以便达到最大的经济效益。每一个阶段网络容量的建设与需求的预测有密切的关系，建多了设备闲置造成经济损失，建少了不能满足要求而且丧失了产生效益的机会，这在经济上都是不合理的。可靠性经济合理性第62页/共103页可靠性必须与经济合理性结合起来。提高可靠性往往要增加投资，但造价太高又不易实现，因此应根据实际需要在可靠性与经济性之间取得折衷和平衡。对于不同业务的通信网，上述各项要求的具体内容和含义将有所差别。

38、1.3.1 一般通信网的质量要求第63页/共103页1.3.1 一般通信网的质量要求1.3.2 电话通信网的质量要求1.3 通信网的质量要求第64页/共103页1.接续质量接续质量 它反映的是电话网接续用户通话的速度和难易程度，它反映的是电话网接续用户通话的速度和难易程度，通常用通常用 接续损失接续损失（呼叫损失率，简称呼损）（呼叫损失率，简称呼损）接续时延接续时延 来度量。来度量。电话网的接续标准定义为：电话网的接续标准定义为：呼损呼损 市话：小于市话：小于3%长话：长话：10%接通时延：接通时延：小于小于1min。1.3.2 电话通信网的质量要求第65页/共103页2.传输质量传输质量响度

39、：话音音量，指收听到的话音音量的响度：话音音量，指收听到的话音音量的大小程度；大小程度；清晰度：话音可懂度，即收听到的话音的清晰度：话音可懂度，即收听到的话音的清晰可懂程度；清晰可懂程度；逼真度：话音音色，指收听到的话音音色逼真度：话音音色，指收听到的话音音色和特征的不失真程度。和特征的不失真程度。实际中对上述三个指标一般由用户主观来实际中对上述三个指标一般由用户主观来评定。评定。是指电话网传输话音信号的准确程度 1.3.2 电话通信网的质量要求第66页/共103页3.稳定性质量稳定性质量失效率失效率 ：系统在单位时间内发生故障的概率：系统在单位时间内发生故障的概率.平均故障间隔时间平均故障间

40、隔时间(MTBF)(MTBF)：相邻两个故障发生的间隔：相邻两个故障发生的间隔时间的平均值时间的平均值平均修复时间（平均修复时间（MTTRMTTR）：修复一个故障的平均处理时）：修复一个故障的平均处理时间间系统有效度系统有效度(A)(A)：在规定的时间和条件内系统完成规定：在规定的时间和条件内系统完成规定功能的概率功能的概率系统不可利用度系统不可利用度(U)(U)：在规定的时间和条件内系统丧失：在规定的时间和条件内系统丧失规定功能的概率规定功能的概率是指通信网的可靠性()A=MTBF/(MTBF+MTTR)U=1-A=MTTR/(MTBF+MTTR)MTBF=1/MTTR=1/为修复率 1.3

41、.2 电话通信网的质量要求第67页/共103页第一章 通信网概述 1.1 通信网的概念 1.2 通信网组网结构 1.3 通信网的质量要求 1.4 通信网的发展趋势 第68页/共103页1.4.1 通信技术发展趋势1.4.2 三网融合 1.4.3 下一代网络 1.4 通信网的发展趋势第69页/共103页vv通信技术数字化通信技术数字化通信技术数字化通信技术数字化vv通信网络宽带化通信网络宽带化通信网络宽带化通信网络宽带化 vv通信业务综合化通信业务综合化通信业务综合化通信业务综合化 vv网络互通融合化网络互通融合化网络互通融合化网络互通融合化 vv网络管理智能化网络管理智能化网络管理智能化网络管

42、理智能化 vv通信服务个人化通信服务个人化通信服务个人化通信服务个人化 1.4.1 通信技术发展趋势 第70页/共103页1.通信技术数字化通信技术数字化就是在通信网中全面使用数字技术，包括l数字传输l数字交换l数字终端数字化是“信息化”的基础数字化是现代通信技术的基本特性和最突出的发展趋势 1.4.1 通信技术发展趋势 第71页/共103页2.通信网络宽带化从核心网看 SDH潜力已尽 光纤的容量仅利用了1左右采用WDM技术已成为必然趋势。从长远看，可消除节点“电瓶颈”的光分插复用器和光交叉连接器节点是最终解决网络容量宽带化的手段。从接入网看 xDSL和HFC等技术可使铜缆接入速率大幅提升 3

43、G、WiMAX等技术可实现无线接入宽带化 以FTTH为代表的光纤接入技术。从长远的观点看，面对日益丰富多彩的多媒体业务和呈爆炸式增长的IP业务的压力，一种结合ATM多业务多比特率支持能力和PON，即APON，可能是透明宽带传送能力的比较理想的长远解决方案，代表宽带接入技术的最新发展方向。用户对宽带新业务的需求开始迅速增加1.4.1 通信技术发展趋势 第72页/共103页3.通信业务综合化通信综合化就是把来自各种信息源的通信业务综合在一个数字通信网中传送，为用户提供综合性服务。N-ISDN 192kb/s(2B+D)的基本速率1.544Mb/s(23B+D)或2.048Mb/s(30B+D)的基

44、群速率网络采用电路交换或分组交换方式。B-ISDNITU-T（国际电信联盟电信标准化组）已明确提出B-ISDN的信息传递方式采用ATM，并确定了用户网络接口速率和结构的国际标准，接口速率为155.520Mb/s和622.080Mb/s。1.4.1 通信技术发展趋势 第73页/共103页4.网络互通融合化在在ATMATM进入实用化的同时，进入实用化的同时，InternetInternet也取得了迅猛发展，也取得了迅猛发展，IPv6 IPIPv6 IP电话开始接近实用。电话开始接近实用。以电话网络为代表的通信网和以以电话网络为代表的通信网和以InternetInternet为代表的数据网为代表的数

45、据网络的互通与融合进程将加快步伐。络的互通与融合进程将加快步伐。在数据业务成为主导的情况下，现有通信网的业务将融合在数据业务成为主导的情况下，现有通信网的业务将融合到下一代数据网中。到下一代数据网中。IPIP数据网与光网络的融合、无线通信与互联网的融合也是数据网与光网络的融合、无线通信与互联网的融合也是未来通信技术的发展趋势和方向。未来通信技术的发展趋势和方向。可以预见，未来将形成以全光干线传输体系为基础，可以预见，未来将形成以全光干线传输体系为基础，ATMATM、IP(IP(或某种形式混合体或某种形式混合体)为交换协议的通信网为交换协议的通信网。1.4.1 通信技术发展趋势 第74页/共10

46、3页5.网络管理智能化将传统电话网中交换机的功能予以分解交换机只完成基本的呼叫处理计算机系统（具有业务控制功能）各类业务处理，包括各种新业务的提供、修改以及管理等。采用开放式结构和标准接口结构的灵活性、智能的分布性、对象的个体性、接口的综合性和网络资源利用的有效性等手段解决信息网络在性能、安全、可管理性、可扩展性等方面面临的诸多问题。1.4.1 通信技术发展趋势 第75页/共103页6.通信服务个人化通信服务个人化就是实现个人通信，即任何人在任何地点、任何时间与任何其他地点的任何个人进行任何业务的通信。个人通信概念的核心，是使通信最终适应个人(而不一定是终端)的移动性。采用与网络无关的唯一的个

47、人通信号码（PTN，Personal Telecommunication Number）。PTN不受地理位置和使用终端的限制，通用于有线和无线系统，给用户带来充分的终端移动性和个人移动性。1.4.1 通信技术发展趋势 第76页/共103页1.4.1 通信技术发展趋势1.4.2 三网融合 1.4.3 下一代网络 1.4 通信网的发展趋势第77页/共103页电话、广播电视、互联网先后走进人们的生活，信息的交流和传输的方法已经超出了人们以往单纯所指的以电话为主体的电信通信。电信网、计算机网和广播电视网之间的“三网融合”已成为大势所趋。1.4.2 三网融合三网融合第78页/共103页三网融合1.4.2

48、 三网融合覆盖面广；覆盖面广；组织严密；组织严密；有长期积累的大型网络设计、运营和管理经验，最接近普通用户；有长期积累的大型网络设计、运营和管理经验，最接近普通用户；电信网在提供全球性业务方面具有优势；电信网在提供全球性业务方面具有优势；传统电信网以电话网为主体，采用电路交换形式，最适于实时的电传统电信网以电话网为主体，采用电路交换形式，最适于实时的电话业务，业务质量高且有保证。话业务，业务质量高且有保证。电信网第79页/共103页1.4.2 三网融合网络结构简单；采用分组交换形式，适于传送数据业务；所采用的IP协议是可为三大网络共同接受的通信协议；计算机网发展速度快、业务成本低，可提供包括实

49、时性语音业务在内的各种通信业务。以Internet为主体的计算机网三网融合第80页/共103页三网融合覆盖面广、普及率高。其主要优势在于较高的接入带宽，在视频、数据服务市场等方面具有良好的商业前景。利用有线电视网络设施资源和低廉的价格可以提高信息传输的效率，开拓网络传输的途径，推动信息网络的普及。有线电视网1.4.2 三网融合第81页/共103页各项基础性技术的发展推动了网络之间的融合 数字技术的迅速发展和全面采用，使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换；大容量光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量以及低廉的成本；软件技术的发展，使得三大网络及其终

50、端都不必过多改动硬件，通过软件就可使网络的功能不断升级、支持多种业务；IP协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通，具体下层基础网络是什么已无关紧要。IP协议为三网融合奠定了坚实的联网基础。1.4.2 三网融合第82页/共103页技术上相互吸收并逐渐趋向一致；网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖；业务层上互相渗透和交叉；应用层上使用统一的通信协议；在经营上互相竞争、互相合作，朝着向用户提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起；行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。三网融合：是一种广