现代通信技术概论-完整版.ppt

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1、现代通信技术概论现代通信技术概论人人 民民 邮邮 电电 出出 版版 社社第第1章绪论章绪论21.1通信的基本概念21.1.1什么是通信31.1.2简单通信过程41.2电信技术的发展41.2.1电信技术发展史61.2.2我国电信现状与发展趋势81.3通信的分类81.4电信业务分类101.5实做项目及教学情境10小结11思考题与练习题12第第2章电信系统章电信系统132.1电信系统构成142.1.1系统组成模型152.1.2电信系统的三大硬件设备172.1.3模拟通信系统172.1.4数字通信系统182.2电信网182.2.1网络拓扑结构212.2.2电信网的分类222.2.3电信网的分层结构23

2、2.2.4电信管理网252.3实做项目及教学情境25小结25思考题与练习题27第第3章电话通信章电话通信283.1电话通信过程333.2多路复用技术333.2.1频分多路复用343.2.2时分多路复用343.2.3码分多路复用353.2.4波分多路复用353.3数字通信技术353.3.1PCM30/32系统简介373.3.2数字复接383.4数字程控交换技术383.4.1数字程控交换机组成403.4.2数字程控交换原理433.4.3电话交换的呼叫接续过程433.5信令系统433.5.1信令的基本概念443.5.2信令的分类453.5.3No.7信令系统463.6实做项目及教学情境46小结47思

3、考题与练习题49第第4章数据通信章数据通信504.1数据通信概述504.1.1数据、信号与信息514.1.2系统组成534.1.3数据通信网络互连574.1.4通信协议604.2数据传输604.2.1传输方式644.2.2数字数据编码664.2.3数据通信系统的主要质量指标684.3数据交换684.3.1电路交换694.3.2报文交换704.3.3分组交换724.3.4帧中继技术734.3.5ATM技术754.4数据通信网754.4.1通信网的发展历史764.4.2中国公用分组交换数据网774.4.3中国公用数字数据网784.4.4中国公用帧中继网784.4.5Internet814.5实做项

4、目及教学情境814.5.1拨号接入824.5.2局域网专线入网834.5.3使用ADSL接入Internet84小结85思考题与练习题87第第5章移动通信章移动通信885.1移动通信概述885.1.1什么是移动通信895.1.2无线通信系统的组成895.1.3移动通信的特点915.1.4移动通信的工作方式925.1.5移动通信中的多址方式935.1.6移动通信服务区体制965.1.7我国蜂窝移动通信系统的频率分配985.2GSM移动通信系统995.2.1GSM网络系统的组成1015.2.2GSM的网络结构1035.2.3移动电话的编号方式1055.2.4数字移动台的构成1075.2.5GSM无

5、线接口信令1105.3CDMA移动通信系统1115.3.1码分多址技术的基本原理1135.3.2扩频通信的基本原理1145.3.3码分多址直接序列扩频通信系统1165.3.4CDMA系统的主要优势1175.4第三代移动通信系统1175.4.13G发展概述1185.4.23G标准1195.4.33G标准比较1205.4.43G通信业务应用1215.5其他移动通信系统简介1215.5.1无线寻呼系统1215.5.2集群调度系统1225.5.3小灵通系统简介1235.5.4大灵通系统简介1245.6实做项目及教学情境124小结126思考题与练习题127第第6章光纤通信章光纤通信1286.1光纤通信概

6、述1286.1.1光纤通信的发展1296.1.2光纤通信的工作波长1306.1.3光纤通信的特点1306.2光纤与光缆1316.2.1光纤的结构与分类1336.2.2光纤的导光原理1356.2.3单模传输条件1366.2.4光纤的传输特性1396.2.5光缆1416.3光纤通信系统1416.3.1光源与光发送机1426.3.2光电检测器与光纤数字接收机1436.3.3中继器1446.3.4光纤通信系统的码型1456.4SDH1456.4.1SDH的产生1476.4.2SDH的帧格式和速率1486.4.3SDH的基本网络单元1496.5WDM1496.5.1光波分复用的基本概念1516.5.2光

7、波分复用的特点1516.5.3波分复用系统基本结构1526.6全光网络1526.6.1全光网的基本概念1536.6.2全光网的特点1536.7实做项目及教学情境153小结154思考题与练习题第第7章微波通信和卫星通信章微波通信和卫星通信1577.1微波通信1577.1.1微波通信的概念和特点1597.1.2数字微波通信系统1617.1.3微波站设备1667.1.4微波的传播特性与补偿技术1727.1.5数字微波通信技术的发展及应用1737.2卫星通信1737.2.1卫星通信的概念和特点1747.2.2卫星通信系统1777.2.3通信卫星1807.2.4地球站1837.2.5卫星通信的多址方式1

8、857.2.6卫星通信的主要应用1907.3实做项目及教学情境1907.3.1数字卫星电视接收1917.3.2GPS导航定位191小结192思考题与练习题193第第8章接入网章接入网1948.1接入网概述1948.1.1接入网的概念和特点1978.1.2接入网技术综述2018.2xDSL技术2028.2.1xDSL技术概述2048.2.2HDSL技术2048.2.3ADSL技术2058.2.4VDSL技术2078.3光接入网2078.3.1光接入网概述2088.3.2参考配置和应用类型2108.3.3PON技术2148.4HFC技术2148.4.1HFC网络结构2168.4.2双向通信2168

9、.4.3Cable Modem2178.5无线接入技术2178.5.1无线接入技术概述2208.5.2本地多路分配业务2228.5.3无线局域网2258.6实做项目及教学情境2258.6.1ADSL安装与配置2268.6.2WLAN组网与配置227小结228思考题与练习题第第9章智能网章智能网2309.1智能网概述2309.1.1智能网的概念与特征2329.1.2智能网的概念模型9.1.3智能网与各基础网络的232结合2339.1.4智能网的发展2349.2智能网业务及实现2349.2.1智能网业务2409.2.2智能网业务的实现2429.3智能网概念模型2439.3.1业务平面2479.3.

10、2总功能平面2479.3.3分布功能平面2489.3.4物理平面2499.4实做项目及教学情境2499.4.1智能网新业务体验2509.4.2设计智能网新业务250小结251思考题与练习题252第第10章电信新技术章电信新技术25310.1移动通信系统的演进25310.1.1移动通信系统演进25410.1.2第四代移动通信系统25510.2下一代网络与软交换技术25510.2.1网络融合的趋势25810.2.2下一代网络26010.2.3软交换的网络结构及实现26310.2.4下一代互联网26510.3无线宽带接入技术26510.3.1无线宽带接入技术标准26510.3.2短距离无线接入269

11、10.3.3WiMAX技术27410.3.4各种无线接入技术比较27510.3.5WiMAX与3G的比较分析27910.4IP多媒体子系统27910.4.1IP多媒体子系统概述28110.4.2IMS业务28210.4.3IMS、NGN、软交换的关系及网络演进28210.5通信网络及其发展演进28610.6实做项目及教学情境28610.6.1WiMAX接入28610.6.2IP电话288小结288思考题与练习题第一章第一章 绪论绪论本章内容本章内容电信的基本概念和特点电信的基本概念和特点电信技术的发展简况电信技术的发展简况电信业务分类电信业务分类本章重点本章重点电信的概念和特点电信的概念和特点

12、信号、信息和信息量的概念信号、信息和信息量的概念通信系统模型通信系统模型1.1 电信的基本概念电信的基本概念通俗的讲通俗的讲通信通信就是人们在日常生活中相互之间就是人们在日常生活中相互之间传递信息的过程。传递信息的过程。通信通信是信息在人是信息在人人，人人，人机器，机器机器，机器机器机器之间进行的传递与交换之间进行的传递与交换(信息是消息中包含的信息是消息中包含的有意义的内容有意义的内容)。通信通信是信息或其表示方式是信息或其表示方式(表示媒体表示媒体)的的时时/空空转移转移。communication，信息交流信息交流Telecommunication，电信号的处理和传输电信号的处理和传输1

13、.1.1 什么是通信什么是通信信号的传递与交换信号的传递与交换媒体的分类媒体的分类感觉媒体：声音、文本感觉媒体：声音、文本表示媒体：编码表示媒体：编码表现媒体：显示器表现媒体：显示器存储媒体：数字化存储媒体：数字化传输媒体：传输介质传输媒体：传输介质（1）信息与信号）信息与信号信息信息冗余冗余消息中消息中不定不定的部分的部分 信号信号 信息的物理载体：信息的物理载体：电、光信号电、光信号模拟信号与数字信模拟信号与数字信号号 模拟信号数字信号（2）信息量信息量 任何信源产生的输出都是任何信源产生的输出都是随机随机的，采用统的，采用统计方法定性。计方法定性。对对接收者来接收者来说说，只有消息中，只

14、有消息中不确定不确定的内容的内容才构成信息才构成信息。信息量：可能性小，信息量：可能性小，概率小概率小，信息量大，信息量大码元传输速率码元传输速率比特率：比特率：Rb=RBNlog2N (bit/s)波特率：波特率：RBN=Rb/log2N (B)烽火点亮表示敌人来犯烽火未点表示平安无事光通信古老的信息传递方式古老的信息传递方式东东南南西西北北两个比特表示四个信息区分敌人的进攻方向区分敌人的进攻方向可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息可以传送个消息（）（）（）（）（）（）1 12 23 34 4n比特可表示的信息数为比特可表示的信息

15、数为2n（3）ITU对对电信的定义电信的定义国际电信联盟国际电信联盟(International Telecommunication Union-ITU)1865年年5月月17日成立的国际电报联盟，日成立的国际电报联盟，1934年改名年改名为国际电信联盟为国际电信联盟，简称国际电联。，简称国际电联。1969年年5月月17日，决定日，决定5月月17日定为日定为“世界电信日世界电信日”。ITU对对电信的定义电信的定义利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传输、利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传输、发射、接收或者处理语音、文字、数据、图像以发射、接收或者处理语音、文字、数据、图像以及其他形式信

16、息的活动。及其他形式信息的活动。1.1.2 简单通信过程简单通信过程通信系统通信系统对原始信号进行转换、处理和传输对原始信号进行转换、处理和传输通信需要的一切技术设备和传输媒质的总体通信需要的一切技术设备和传输媒质的总体信道信道、链路、路由、链路、路由(控制机制控制机制)（1）通信系统组成）通信系统组成信源：产生信息的人或机器信源：产生信息的人或机器发送设备：将信源产生的信息变换成利于信道传输的信号发送设备：将信源产生的信息变换成利于信道传输的信号信道：传输载体，包括电缆，光缆，无线电波等信道：传输载体，包括电缆，光缆，无线电波等接收设备：将接收的信号转换为信宿可以识别的信息形式接收设备：将接

17、收的信号转换为信宿可以识别的信息形式信宿：接收信息的人或机器信宿：接收信息的人或机器噪声：客观存在的干扰噪声：客观存在的干扰（2）通信系统的性能）通信系统的性能有效性：有效性：在给定信道内能传输信息的量在给定信道内能传输信息的量资源的利用率资源的利用率(频率，时间和功率频率，时间和功率)可靠性：可靠性：指接收信息的准确程度指接收信息的准确程度模拟系统：信噪比模拟系统：信噪比(dB，分贝分贝)数字系统：误比特率数字系统：误比特率（3）什么是带宽？）什么是带宽？在通信领域里，带宽的意思就是指信息在通信领域里，带宽的意思就是指信息传输能力。传输能力。模拟系统：用赫兹模拟系统：用赫兹(Hz)来表示来表

18、示模拟设备的带宽就是模拟介质传输所使用的最高模拟设备的带宽就是模拟介质传输所使用的最高频率和最低频率之差。频率和最低频率之差。数字系统：每秒所传输的位数来计量数字系统：每秒所传输的位数来计量(bit/s)ADSL上网的速率上网的速率:上行：上行：0.54Mbit/s 下载：下载：8Mbit/s以太网上网的速率以太网上网的速率:10Mbit/s、100Mbit/s 到桌到桌面面宽带：宽带：2Mbit/s 作为划分点作为划分点1.2 电信技术的发展电信技术的发展电信技术的发展简史电信技术的发展简史我国电信的现状我国电信的现状电信的发展趋势电信的发展趋势1.2.1 电信技术发展史电信技术发展史电报技

19、术电报技术(1837)：莫尔斯：莫尔斯 电话技术电话技术(1876)：贝尔：贝尔 无线电通信技术无线电通信技术(1906)：微波、卫星通信：微波、卫星通信数据传输理论数据传输理论(1928)：奈奎斯特：奈奎斯特复用技术复用技术(1930)：里夫斯：里夫斯(PCM)数字通信理论数字通信理论(1948)：香农：香农移动通信移动通信(近近20年年)：GSM、CDMA光纤通信光纤通信(近近20年年)：高锟：高锟(光纤光纤)、WDM 1920年,美国匹兹堡建立了第一座面向公众的无线广播电台 1876年发明电话的是英国年发明电话的是英国人贝尔人贝尔(18471922)，当时，当时他还不到他还不到30岁。他

20、还制造岁。他还制造了助听器，改进了留声机，了助听器，改进了留声机，他一生获得他一生获得30项发明专利。项发明专利。贝尔贝尔模拟手机时代、GSM时代、2.5G时代和3G时代 手机手机 GSM GSM 无天线无天线 翻盖翻盖 双频双频手机及移动通信的发展史手机及移动通信的发展史1.2.2 通信的发展趋势通信的发展趋势现有电信网的特点现有电信网的特点通信网的发展方向通信网的发展方向信息产业的发展信息产业的发展（1）现有电信网的特点）现有电信网的特点由电话时代走向信息时代由电话时代走向信息时代业务的结构变化业务的结构变化数据超过话音数据超过话音移动超过固定移动超过固定移动超过固定移动超过固定个性化需求

21、个性化需求数据超过话音数据超过话音信息需求信息需求（2）通信网的发展方向）通信网的发展方向简单通信系统简单通信系统通信网通信网模拟通信模拟通信数字通信数字通信以电信网为主体以电信网为主体数据网和数据网和IP网网电子通信电子通信光通信光通信单媒体通信单媒体通信综合业务和多媒体通信综合业务和多媒体通信（3）信息产业的发展趋势）信息产业的发展趋势普及化普及化多媒体化多媒体化多样化多样化个性化个性化全球化全球化网络走向融合网络走向融合网络走向融合网络走向融合在技术上走向趋同在技术上走向趋同在业务范围上互相渗透、互相交叉在业务范围上互相渗透、互相交叉在网络上互连互通形成无缝覆盖在网络上互连互通形成无缝覆

22、盖在经营上互相竞争、互相合作在经营上互相竞争、互相合作包括三网融合，固定网与移动网的融合包括三网融合，固定网与移动网的融合（FMC）朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服朝着向人类提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起务的同一目标逐渐交汇在一起Network个人与家庭个人与家庭企业与办公企业与办公学校与教育学校与教育其它其它政府与管理政府与管理业务需求发展业务需求发展三网融合：电信网、计算机、广电网三网融合：电信网、计算机、广电网下一代网络下一代网络互联网互联网下一代移动网下一代移动网3GB3GPSTN网网广电网广电网下一代互联网下一代互联网（NGI）IPv6下一代接入网（

23、无下一代接入网（无线、固定宽带接入）线、固定宽带接入）传输网传输网交换网（软交换）交换网（软交换）NGN移动网移动网发展趋势发展趋势1.3 通信的分类通信的分类按传输媒质划分按传输媒质划分有线通信：电缆、光缆、波导有线通信：电缆、光缆、波导 无线通信：无线通信：电电磁波磁波、光波、光波按调制方式分按调制方式分 基带传输基带传输频带传输频带传输 按业务的不同分按业务的不同分 电话、数据传输、可视电话、电话、数据传输、可视电话、无线寻呼无线寻呼 按收信者是否运动分按收信者是否运动分 移动通信移动通信固定通信固定通信 通信频率分配通信频率分配(Hz)1041051061071081091010101

24、110121013101410151016双绞线同轴电缆低频波AM无线电FM无线电TV卫星地面微波光纤波段 LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF1.4 电信业务分类电信业务分类基础电信业务基础电信业务语音业务语音业务数据业务数据业务增值电信业务增值电信业务固定电话固定电话移动电话移动电话英特网英特网卫星网卫星网其它其它基础电信业务含义：是指提供公共网络基础电信业务含义：是指提供公共网络基础设施、公共数据传送和基本话音通基础设施、公共数据传送和基本话音通信服务的业务。基础电信业务包括：信服务的业务。基础电信业务包括：固定网络国内长途及本地电话业务；固定网络国内长途及本地电话业

25、务；移动网络电话和数据业务；移动网络电话和数据业务；卫星通信及卫星移动通信业务；卫星通信及卫星移动通信业务；互联网及其他公共数据传送业务；互联网及其他公共数据传送业务；带宽、波长、光纤、光缆、管道及其他带宽、波长、光纤、光缆、管道及其他网络元素出租、出售业务；网络元素出租、出售业务；网络承载、接入及网络外包等业务；网络承载、接入及网络外包等业务；国际通信基础设施、国际电信业务；国际通信基础设施、国际电信业务；无线寻呼业务；无线寻呼业务；转售的基础电信业务。转售的基础电信业务。部分增值业务部分增值业务移动通信：主叫号码显示、呼叫等待、语音移动通信：主叫号码显示、呼叫等待、语音信箱、呼叫转移、三方

26、通话、遇忙前转、短消信箱、呼叫转移、三方通话、遇忙前转、短消息、低速数据传真、息、低速数据传真、IPIP电话接入业务、信息点电话接入业务、信息点播、彩信播、彩信小灵通：灵通短信、七彩铃音、定位服务、小灵通：灵通短信、七彩铃音、定位服务、彩信、无线上网、灵通伴侣、电话彩信、无线上网、灵通伴侣、电话QQQQ、166166语语音信箱、语音短信、音信箱、语音短信、160160包打听、彩话业务、包打听、彩话业务、灵通助理灵通助理固定电话网增值业务：智能业务固定电话网增值业务：智能业务1.5 实做项目及教学情境实做项目及教学情境实做项目一：考察电信业务实做项目一：考察电信业务考察移动、新联通或中国电信营考

27、察移动、新联通或中国电信营业厅的业务类型。业厅的业务类型。实做项目二：手机使用实做项目二：手机使用通过手机操作掌握移动业务的类通过手机操作掌握移动业务的类型。型。第二章第二章 电信系统电信系统本章内容：本章内容：电信系统构成电信系统构成通信网拓扑结构通信网拓扑结构电信网电信网本章重点：本章重点：电信系统的三种硬件设备电信系统的三种硬件设备通信网拓扑结构的特点及适用情况通信网拓扑结构的特点及适用情况本章学习目的及要求本章学习目的及要求掌握电信系统组成掌握电信系统组成掌握电信网的拓扑结构掌握电信网的拓扑结构理解电信网的分类及其网络的相关概念理解电信网的分类及其网络的相关概念2.1 电信系统构成电信

28、系统构成打电话时声音信息传递的过程。打电话时声音信息传递的过程。通话是如何实现的？通话是如何实现的？探 讨电信系统是各种协调工作的电信设备集电信系统是各种协调工作的电信设备集合的整体，最简单的电信系统是只在两合的整体，最简单的电信系统是只在两个用户之间建立的专线系统，如有个用户之间建立的专线系统，如有5部电部电话要实现相互之间通话，则需要专线将话要实现相互之间通话，则需要专线将5部电话两两相连部电话两两相连。当通话的电话用户越来越当通话的电话用户越来越多时，会出现什么问题呢多时，会出现什么问题呢？对于较复杂的通信系统，为了解决随着用户数增对于较复杂的通信系统，为了解决随着用户数增加而带来的专线

29、连接问题，因此，在通信系统中，加而带来的专线连接问题，因此，在通信系统中，产生了交换式通信系统，多个用户同时接到交换产生了交换式通信系统，多个用户同时接到交换机上，由交换机根据需要实时完成呼叫接续，在机上，由交换机根据需要实时完成呼叫接续，在此基础上形成了以交换机为核心的通信系统。此基础上形成了以交换机为核心的通信系统。2.1.1系统组成模型系统组成模型用户A交换机交换机传输链路(用户线)用户C传输链路(中继线)用户B用户D（传输网）传输链路(用户线)传输链路(用户线)业务网：为疏通各种不同类型电信业务所形成的网络物理网支 撑 管 理 网电信系统的功能是把发信者的信息进行转换、处理、交换、电信

30、系统的功能是把发信者的信息进行转换、处理、交换、传输，最后送给收信者。传输，最后送给收信者。电信系统组成模型电信系统组成模型信源：是产生信息的人或机器，如声音（话筒），符号源（计算机），信源：是产生信息的人或机器，如声音（话筒），符号源（计算机），图像源（摄像机）等，将原始信息转换成基带电信号。图像源（摄像机）等，将原始信息转换成基带电信号。发送器：完成变换，使信号源的输出基带信号变成为便于传输的信号发送器：完成变换，使信号源的输出基带信号变成为便于传输的信号（电或光信号）的设备。如编码、调制、放大等。（电或光信号）的设备。如编码、调制、放大等。信道：是传送信号的媒介，如电缆、光纤、空间等。信

31、道：是传送信号的媒介，如电缆、光纤、空间等。接收器：完成反变换（输出基带信号）以便获得能识别消息的设备，如接收器：完成反变换（输出基带信号）以便获得能识别消息的设备，如译码器、解调器、放大器等。译码器、解调器、放大器等。信宿：为接收信息的人或机器。如听筒，显示屏等。将基带信号恢复为信宿：为接收信息的人或机器。如听筒，显示屏等。将基带信号恢复为原始信号。原始信号。交换设备：交换设备在用户群内每对用户终端间，按需提供传输信道构交换设备：交换设备在用户群内每对用户终端间，按需提供传输信道构成临时通信连接；并可控制信号流向及流量的集散，从而达到共用电信成临时通信连接；并可控制信号流向及流量的集散，从而

32、达到共用电信设施和提高设备利用率的目的。是电信网的核心设施和提高设备利用率的目的。是电信网的核心,它的基本功能是完成接它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。噪声：噪声是除去信息以外所有能量的总称，它并不是一个人为实现的噪声：噪声是除去信息以外所有能量的总称，它并不是一个人为实现的实体，但在实际通信系统中又是客观存在的，可以存在于发送器、信道、实体，但在实际通信系统中又是客观存在的，可以存在于发送器、信道、交换设备以及接收器中。交换设备以及接收器中。一一个个完完整整的的电电信信系系统统应应由由终终端端设设备备、传传输输设设备备（包包括括线

33、线路路）和和交交换换设设备备三三大大部部分分组组成成。例例如如：电电话话系系统统，终终端端设设备备是是电电话话机机，传传输输设设备备是是用用户户线，中继线，交换设备是电话交换机。线，中继线，交换设备是电话交换机。归纳思考归纳思考2.1.2电信系统的三大硬件设备电信系统的三大硬件设备终端设备终端设备传输设备传输设备交换设备交换设备 1.终端设备终端设备将话音、文字、数据和图像信息将话音、文字、数据和图像信息转变转变为电为电信号、电磁信号或光信号发出去信号、电磁信号或光信号发出去将接收到的电信号、电磁信号或光信号将接收到的电信号、电磁信号或光信号复复原原为原来的话音、文字、数据或图像为原来的话音、

34、文字、数据或图像 电话机、电报机、移动电话机、微型计算电话机、电报机、移动电话机、微型计算机，数据终端机、传真机、电视机机，数据终端机、传真机、电视机 终端设备终端设备2.传输设备传输设备传输设备是将电信号、电磁信号或光信号传输设备是将电信号、电磁信号或光信号从一个地点传送到另一个地点的设备，它从一个地点传送到另一个地点的设备，它构成电信系统的传输链路（信道），包括构成电信系统的传输链路（信道），包括无线传输设备和有线传输设备。无线传输设备和有线传输设备。无线传输设备无线传输设备有短波、超短波、微波收发信机有短波、超短波、微波收发信机和传输系统以及卫星通信系统（包括卫星和地和传输系统以及卫星通

35、信系统（包括卫星和地球站设备）等；球站设备）等；有线传输设备有线传输设备有架空明线、同轴电缆、海底电有架空明线、同轴电缆、海底电缆、光缆等传输系统。缆、光缆等传输系统。3.交换设备交换设备交换设备是实现一个呼叫终端（用户）和它所要交换设备是实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个终端（用户）之间的接续或非求的另一个或多个终端（用户）之间的接续或非连接传输选路的设备和系统，是构成通信网中节连接传输选路的设备和系统，是构成通信网中节点的主要设备。点的主要设备。交换设备根据主叫用户终端所发出的选择信号来交换设备根据主叫用户终端所发出的选择信号来选择被叫终端，使这两个或多个终端间建立连接，选择

36、被叫终端，使这两个或多个终端间建立连接，然后，经过交换设备连通的路由传递信号。然后，经过交换设备连通的路由传递信号。交换设备包括电话交换机、电报交换机、数据交交换设备包括电话交换机、电报交换机、数据交换机、移动电话交换机、分组交换机、换机、移动电话交换机、分组交换机、ATM交换交换机、宽带交换机等。机、宽带交换机等。交换设备交换设备4.通信电源设备通信电源设备 整流器整流器以终端设备、交换设备为点，以传输设备以终端设备、交换设备为点，以传输设备为线，点、线相连就构成了一个通信网，为线，点、线相连就构成了一个通信网，即电信系统的硬件设备。即电信系统的硬件设备。电信系统只有这些硬件设备也是不能很好

37、电信系统只有这些硬件设备也是不能很好的完成信息的传递和交换，还需有系统的的完成信息的传递和交换，还需有系统的软件，类似于人的神经系统的功能。软件，类似于人的神经系统的功能。警警 示示2.1.3 模拟通信系统模拟通信系统特点：特点：传输连续的模拟信号、占用带宽传输连续的模拟信号、占用带宽少少4KHz、抗干扰能力较弱、不适与远距抗干扰能力较弱、不适与远距离传输、系统和设备庞大，不利于集成离传输、系统和设备庞大，不利于集成化化两次变换两次变换 2.1.4 数字通信系统数字通信系统特点：特点：传输传输离散的数字信号离散的数字信号、占用占用带宽较带宽较大大64KHz、抗干抗干扰扰能力能力强强、实现远实现

38、远距离高距离高质质量量传输传输、实现综实现综合合业务业务数字化数字化、易于加、易于加密，安全性强、密，安全性强、通信通信设备设备集成化集成化信源信源信源信源编码器编码器信源信源译码器译码器信道信道编码器编码器调制器调制器传输媒质传输媒质噪声源噪声源解调器解调器信道信道译码器译码器信宿信宿信源发出的模拟信号，经信源编码器后，由信源发出的模拟信号，经信源编码器后，由模拟信号变为数字信号。再经过信道编码器，模拟信号变为数字信号。再经过信道编码器，使信号变换为利于在信道中传输的信号，经使信号变换为利于在信道中传输的信号，经过调制后进入信道以数字信号形式传送传输，过调制后进入信道以数字信号形式传送传输，

39、在接收端进行反变换恢复出原始信号。在接收端进行反变换恢复出原始信号。2.2 电信网电信网网络拓扑结构网络拓扑结构 电信网的分类电信网的分类电信网的分层结构电信网的分层结构电信管理网电信管理网2.2.1 网络拓扑结构网络拓扑结构电信网拓扑结构是描述交换设备间、交换电信网拓扑结构是描述交换设备间、交换设备与终端间邻接关系的连通图。设备与终端间邻接关系的连通图。网络的拓扑结构主要有网状网、星型网、网络的拓扑结构主要有网状网、星型网、复合网、环型网、总线网、蜂窝网等形式。复合网、环型网、总线网、蜂窝网等形式。l庞庞大大的的通通信信网网络络中中，各各种种设设备备如如何何连连接接起起来来的的呢呢？电话网和

40、计算机网的结构形式会一样吗？电话网和计算机网的结构形式会一样吗？探探 讨讨1.网络拓扑基本结构网络拓扑基本结构网状网网状网星型网星型网复合网复合网总线网总线网环型网环型网蜂窝网蜂窝网（1）网状网）网状网网状网又称为点点相连制，网中任何两个节点之间都有直达网状网又称为点点相连制，网中任何两个节点之间都有直达链路相连接，在通信建立的过程中，不需任何形式的转接。链路相连接，在通信建立的过程中，不需任何形式的转接。节点数：节点数：N 链路数：链路数：N(N-1)/2这种拓扑结构的优点这种拓扑结构的优点点点相连，每个通信节点间都有直达电路，信息传递快；点点相连，每个通信节点间都有直达电路，信息传递快；灵

41、活性大，可靠性高，其中任何一条电路发生故障时，均可以通过灵活性大，可靠性高，其中任何一条电路发生故障时，均可以通过其他电路保证通信畅通；其他电路保证通信畅通；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。这种拓扑结构的缺点这种拓扑结构的缺点线路多，总长度长，基本建设和维护费用都很大；线路多，总长度长，基本建设和维护费用都很大；在通信量不大的情况下，电路利用率低。在通信量不大的情况下，电路利用率低。网状网适用于通信节点数较少而相互间通信量较大的情况。网状网适用于通信节点数较少而相互间通信量较大的情况。（2）星形网）星形网星型网又称为辐射制，在地区中心设置一个中心

42、通信点，地区内的其他星型网又称为辐射制，在地区中心设置一个中心通信点，地区内的其他通信点都与中心通信点有直达电路，而其他通信点之间的通信都经中心通信点都与中心通信点有直达电路，而其他通信点之间的通信都经中心通信点转接。通信点转接。节点数：节点数：N 链路数：链路数：N1这种拓扑结构的优点这种拓扑结构的优点网络结构简单、电路少、总长度短，基本建设和维护费用少；网络结构简单、电路少、总长度短，基本建设和维护费用少；中心通信点增加了汇接交换功能，集中了业务量，提高了电路利用率；中心通信点增加了汇接交换功能，集中了业务量，提高了电路利用率；只经一次转接。只经一次转接。这种拓扑结构的缺点这种拓扑结构的缺

43、点可靠性低，若中心通信点发生故障，整个通信系统瘫痪；可靠性低，若中心通信点发生故障，整个通信系统瘫痪；通信量集中到一个通信点，负荷重时影响传输速度。通信量大时，交换通信量集中到一个通信点，负荷重时影响传输速度。通信量大时，交换成本增加；成本增加；相邻两点的通信也需经中心点转接，电路距离增加。相邻两点的通信也需经中心点转接，电路距离增加。这种网络结构适用于通信点比较分散，距离远，相互之间通信量不大，这种网络结构适用于通信点比较分散，距离远，相互之间通信量不大，且大部分通信是中心通信点和其他通信点之间的往来情况。且大部分通信是中心通信点和其他通信点之间的往来情况。（3）复合网复合网复合网又称为辐射

44、汇接网，是以星型网为复合网又称为辐射汇接网，是以星型网为基础，在通信量较大的地区间构成网状网。基础，在通信量较大的地区间构成网状网。复合网吸取了网状网和星型网二者的优点，复合网吸取了网状网和星型网二者的优点，比较经济合理，且有一定的可靠性，是目比较经济合理，且有一定的可靠性，是目前通信网的基本结构形式。前通信网的基本结构形式。（4）总线网）总线网网络中所有的站点共享一条数据通道，通常用于计算机局网络中所有的站点共享一条数据通道，通常用于计算机局域网中。域网中。总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低，总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网

45、络。某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网容易。较困难，增加新站点也不如星型网容易。（5）环型网）环型网各站点通过通信介质连成各站点通过通信介质连成一个封闭的环形。一个封闭的环形。环形网容易安装和监控，环形网容易安装和监控，但容量有限，网络建成后，但容量有限，网络建成后，难以增加新的站点。难以增加新的站点。节点数：节点数：N 链路数：链路数：N适用范围：光纤通信网适用范围：光纤通信网 令令牌环网牌环网 SDH环网环网ADMADMADMADMADMADM（6）蜂窝网蜂窝

46、网蜂窝网是移动通信网的网络拓扑结构形式，形状为正六边形，连在一起，像蜂窝形状。2.我国电话网络结构我国电话网络结构电话网的等级结构电话网的等级结构等级结构的电话网就是把全网的交换局划分等级结构的电话网就是把全网的交换局划分成若干个等级，低等级的交换局与管辖它的成若干个等级，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高等级的交换局相连、形成多级汇接辐射网即星形网；而最高等级的交换局间则直接互即星形网；而最高等级的交换局间则直接互连，形成网形网。连，形成网形网。等级结构的电话网一般是复合形网。等级结构的电话网一般是复合形网。等级结构的电话网的级数选择因素等级结构的电话网的级数选

47、择因素全网的服务质量，例如接通率、接续时延、全网的服务质量，例如接通率、接续时延、传输质量、可靠性等；传输质量、可靠性等；全网的经济性，即网的总费用问题。另外全网的经济性，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，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政治、经济条件以及地区之间的联系程度等等因素。等因素。邮电部规定我邮电部规定我邮电部规定我邮电部规定我国电话网的网国电话网的网国电话网的网国电话网的网路等级分为五路等级分为五路等级分为五路等级分为五级，由一、二、级，由一、二、级，由一、二、级，由一、二、三、四级长途三、四级长途三、四级长

48、途三、四级长途交换中心及本交换中心及本交换中心及本交换中心及本地五级交换中地五级交换中地五级交换中地五级交换中心即端局成。心即端局成。心即端局成。心即端局成。一级交换中心为大区中心，也称省间中心，一级交换中心为大区中心，也称省间中心，全国共有八个，分别是：北京、上海、广州、全国共有八个，分别是：北京、上海、广州、沈阳、南京、武汉、成都、西安。沈阳、南京、武汉、成都、西安。二级交换中心为省交换中心，设在省会城市二级交换中心为省交换中心，设在省会城市或直辖市；或直辖市；三级交换中心为地区交换中心，设在地市级三级交换中心为地区交换中心，设在地市级城市；城市；四级交换中心为县长途交换中心，是长途终四级

49、交换中心为县长途交换中心，是长途终端局，目前已经取消。端局，目前已经取消。一、二一、二级长级长途交途交换换中心中心合并合并为为DC1DC1，构成，构成长长途两途两级级网的高平面网（省网的高平面网（省际际平面）；平面）；C3C3被称被称为为DC2DC2，构成，构成长长途途两两级级网的低平面网（省网的低平面网（省内平面）。内平面）。国国际际出入口局包括：北出入口局包括：北京、上海、广州；省京、上海、广州；省级级出入口局出入口局设设在在DC1DC1；地市；地市出入口局出入口局设设在在DC2DC2。二级长途网的网路结构二级长途网的网路结构我国电话网采用等级的辐射汇接制，我国电话网采用等级的辐射汇接制，

50、由原来的四级长途交换中心变为两由原来的四级长途交换中心变为两个长途交换平面，为什么会出现层个长途交换平面，为什么会出现层级减少的现象？级减少的现象？级数减少会有什么好处？级数减少会有什么好处？归纳思考归纳思考2.2.2 电信网的分类电信网的分类按电信业务的种类分为：电话网、电报网、用户电报网、数按电信业务的种类分为：电话网、电报网、用户电报网、数据通信网、传真通信网、图像通信网、有线电视网等。据通信网、传真通信网、图像通信网、有线电视网等。按服务区域范围分为：本地电信网、农村电信网、长途电信按服务区域范围分为：本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网等。网、移动通信网、国际电