通信原理教材配套课件-第13章.ppt

1、 1 1、主要内容、主要内容:通信网的分类。通信网理论基通信网的分类。通信网理论基础。三种主要通信网：电话、数据和移动通信网础。三种主要通信网：电话、数据和移动通信网的组成及特点。下一代网络的基本概念。的组成及特点。下一代网络的基本概念。2 2、基本要求、基本要求:掌握通信网的分类及理论基础。掌握通信网的分类及理论基础。理解三种主要通信网各自的组成和特点。了解下理解三种主要通信网各自的组成和特点。了解下一代网络的基本概念。一代网络的基本概念。本章要求本章要求(参考学时为参考学时为8 8学时学时)通信网的分类及发展趋势通信网的分类及发展趋势通信网的理论基础通信网的理论基础电话通信网电话通信网数据

2、通信网数据通信网移动通信网移动通信网下一代网络下一代网络NGN知识要点知识要点13.1 13.1 引言引言 13.1.1 13.1.1 通信的分类通信的分类 什么是通信网？什么是通信网？通信网是指任何完成通信实体间信息传递、交换或交互的网络体系。更准确地，当有多个通信点相互连接，并且它们之间的连接不止一个路由时，这样相互连接的通信体系就叫做通信网，又称电信网络。13.1.1 13.1.1 通信网现状及发展趋势通信网现状及发展趋势由窄带到宽带、由人工到智能、由单业由窄带到宽带、由人工到智能、由单业务到综合业务的发展过程务到综合业务的发展过程 趋势趋势：1.三网融合三网融合2.向向IP协议汇聚协议

3、汇聚 3.下一代网络下一代网络：NGN 13.2.1 通信网的基本结构及构成要素通信网的基本结构及构成要素13.2 13.2 通信网理论基础通信网理论基础 基本结构基本结构 用户终端用户终端是通信网中的源点和终点。对应不同的通信业务，有不同是通信网中的源点和终点。对应不同的通信业务，有不同的终端设备（用户）。的终端设备（用户）。交换设备交换设备是现代通信网的核心。它的基本功能是完成接入交换节点是现代通信网的核心。它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配链路的汇集、转接接续和分配。传输线路传输线路是网络节点的传输媒介，是信息和信号的传输通路是网络节点的传输媒介，是信息和信号的传输

4、通路。接入部分接入部分是由业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体是由业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体组成的实施系统，通过有限的标准接口，把各种用户接入组成的实施系统，通过有限的标准接口，把各种用户接入到业务节点到业务节点。构成要素构成要素 13.2.2 13.2.2 通信网的网络体系结构通信网的网络体系结构网络体系结构网络体系结构（Network Architecture）有）有时也称为时也称为“网络顶层设计网络顶层设计”，是一个网络系统，是一个网络系统（从物理连接到应用）的总体结构，包括描述（从物理连接到应用）的总体结构，包括描述协议和通信机制的设计原则。协议和通信机制

5、的设计原则。通信网的网络体系结构，按其功能可分成高通信网的网络体系结构，按其功能可分成高功能层和传送层两大部分。功能层和传送层两大部分。开放系统互连（OSI）参考模型 图图13.2.2 OSI13.2.2 OSI七层模型七层模型 电信管理网（电信管理网（TMNTMN）模型）模型图图13.2.3 TMN13.2.3 TMN与电信网的关系与电信网的关系 13.2.3 通信网的基本传输规程通信网的基本传输规程 一个通信网总是由许多独立的网组成的，要想完一个通信网总是由许多独立的网组成的，要想完成网与网间任意用户间信息的畅通互联、实现信成网与网间任意用户间信息的畅通互联、实现信息的有效传输，必须有一个

6、统一的准则，这就是息的有效传输，必须有一个统一的准则，这就是通信网的传输规程通信网的传输规程。计算机/数据通信协议 物理层标准接口物理层标准接口图图13.2.5 13.2.5 物理层标准接口物理层标准接口 数据链路层协议数据链路层协议 X.25协议协议 计算机/数据通信协议 数据链路层实体数据链路层协议数据链路层数据链路层实体数据帧图图13.2.6 13.2.6 数据链路层连接数据链路层连接信令系统信令系统 按照信令的信道来分类，信令可以分为：按照信令的信道来分类，信令可以分为：随路信令：信令和话音在同一条话路中传送的信：信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。目前我国采用的随路信令称为中国令

7、方式。目前我国采用的随路信令称为中国1 1号信号信令系统。令系统。公共信道信令：以时分方式在一条高速数据链路以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式。通常用于局上传送一群话路的信令的信令方式。通常用于局间。目前我国采用的公共信道信令就是中国间。目前我国采用的公共信道信令就是中国7 7号信号信令。令。局间中继线局间中继线摘机拨号音拨号占用信令回铃音选择信令振铃应答信令摘机忙音挂机后向挂机信令挂机前向拆线信令拆线证实信令交换机B交换机A图图13.2.8 N0.713.2.8 N0.7信令四级结构信令四级结构 电话网是传递电话信息的电信网，是可以电话网是传递电话信息的电信网，是可以

8、进行交互型话音通信、开放电话业务的通进行交互型话音通信、开放电话业务的通信网。信网。13.3 13.3 电话通信网电话通信网 13.3.1 13.3.1 业务网业务网 业务网（业务网（services networkservices network）是现代电信网的主）是现代电信网的主要组成部分，是向用户提供诸如电报、电话、传要组成部分，是向用户提供诸如电报、电话、传真、数据、图象等电信业务的网络。真、数据、图象等电信业务的网络。p交换网交换网p传输网传输网 交换网交换网DC1D C 2 11 2DC3国际级国际级长途级长途级本地级本地级传输网传输网 13.3.2 13.3.2 支撑网支撑网 一

9、个完整的电话网除了有以传递电话信息为主的一个完整的电话网除了有以传递电话信息为主的业务网外，还需要有若干个用以保障业务网正常业务网外，还需要有若干个用以保障业务网正常运行，增强网络功能，提高网络服务质量的支撑运行，增强网络功能，提高网络服务质量的支撑网络，称之为电信支撑网（网络，称之为电信支撑网（supporting networks）。p 信令网p 同步网p 智能网p 管理网信令网13.4 13.4 数据通信网数据通信网 13.4.1 13.4.1 分组交换网分组交换网 特点特点p分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的电分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的电路利用率高；路利用率高；p可

10、实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通；间的终端互通；p由于分组交换具有差错检测和纠正的能力，故电由于分组交换具有差错检测和纠正的能力，故电路传送的误码率极小；路传送的误码率极小；p分组交换的网络管理功能强。分组交换的网络管理功能强。13.4.2 13.4.2 数字数据网（数字数据网（DDNDDN）特点特点p DDN DDN是透明传输网是透明传输网 p DDNDDN是同步数据网是同步数据网 p DDNDDN传输速率高，网络时延小传输速率高，网络时延小 p DDNDDN可提供灵活的连接方式可提供灵活的连接方式 DDNDDN的业务的业务 基本

11、业务：向客户提供多种速率的数字数据专线服务，可以向客户提供多种速率的数字数据专线服务，可以提供提供2.4 kb/s2.4 kb/s、4.8 kb/s4.8 kb/s、9.6 kb/s9.6 kb/s、19.2 19.2 kb/skb/s、64N kb/s64N kb/s（N=1N=13131）及）及2048kb/s2048kb/s速率的速率的全透明的专用电路全透明的专用电路。其他业务：一点对多点的通信业务一点对多点的通信业务、模拟专线业务模拟专线业务 、帧中、帧中继继（Frame Relay）业务业务 1.分类：分类：计算机通信网可以从地理区域、拓扑结构、计算机通信网可以从地理区域、拓扑结构、

12、信息交换技术、使用范围等不同的角度，对其进信息交换技术、使用范围等不同的角度，对其进行分类。行分类。（LAN，WAN，MAN）2.功能功能 通信通信 资源共享资源共享 13.4.3 13.4.3 计算机通信网计算机通信网3.网络间互连：网络间互连：互连？互联？互通？互操作互连？互联？互通？互操作 互联方案互联方案 通过中继系统实现网络互联通过中继系统实现网络互联 节点级节点级 主机级主机级 通过互联网络进行网络互联通过互联网络进行网络互联 图图13.4.313.4.3是一个简单的企业内部计算机通信网的构是一个简单的企业内部计算机通信网的构成示意图。成示意图。WEB服务器代理服务器EMAIL服务

13、器防火墙内部路由器内部网络外部路由器网络管理服务器数据库服务器Internet路由器用户用户图图13.4.3 Intranet13.4.3 Intranet网络构成示意图网络构成示意图4.网络互联设备：网络互联设备：中继器（中继器（RepeaterRepeater）：）：将信号放大后传到另一根电缆。将信号放大后传到另一根电缆。路由器（路由器（RouterRouter）：）：在网络层实现包的存储与转发，在网络层实现包的存储与转发，从而把众多的网络连接成一个大型网络。从而把众多的网络连接成一个大型网络。网网 关（关（GatewayGateway）：）：网关也是用于异构型网络互联的网关也是用于异构型

14、网络互联的设备。设备。集线器（集线器（HUBHUB）：）：早期的集线器仅将分散的用于连接网早期的集线器仅将分散的用于连接网络设备的线路集中在一起，以便于网络管理与维护，络设备的线路集中在一起，以便于网络管理与维护，其性质类似于多路中继器，除完成集线功能以外，还其性质类似于多路中继器，除完成集线功能以外，还具有信号再生功能。具有信号再生功能。交换机（交换机（SwitchSwitch）：）：交换机是目前构建网络非常重要交换机是目前构建网络非常重要的设备。的设备。即任何人（即任何人（whoeverwhoever）在任何时间（）在任何时间（wheneverwhenever）在）在任何地点（任何地点（w

15、hereverwherever）与任何另一个人）与任何另一个人（whomeverwhomever）或设备以任何方式（）或设备以任何方式（whateverwhatever）实）实现通信的需求。现通信的需求。13.5 13.5 移动通信网移动通信网 13.5.1 13.5.1 移动通信发展历史移动通信发展历史早期发展早期发展改进完善改进完善112233 13.5.2 13.5.2多种形式的移动通信网多种形式的移动通信网 蜂窝移动通信网络的组成 无绳电话系统的组成 GSM数字蜂窝移动通信网 CDMA数字蜂窝移动通信网 蜂窝移动通信网络无绳电话系统GSM数字蜂窝移动通信网CDMA数字蜂窝移动通信网CD

16、MA系统的特点p 系统容量大：系统容量大：p 系统容量的灵活配置：系统容量的灵活配置：p 通话质量好：通话质量好：p 频率规划简单：频率规划简单：p 延长手机电池寿命延长手机电池寿命CDMA系统的关键技术p 功率控制技术功率控制技术p PNPN码技术码技术 p RAKERAKE接收技术接收技术p 软切换技术软切换技术p 话音编码技术话音编码技术 超大系统容量超大系统容量 高传输速率低发射功率高传输速率低发射功率 更加平滑的兼容性能更加平滑的兼容性能 支持高速移动中的无缝连接支持高速移动中的无缝连接 高度智能化的网络高度智能化的网络 完全集中的服务完全集中的服务 13.5.3 13.5.3第四代

17、移动通信网第四代移动通信网 到目前为止，没有一个标准化组织或权威机构提出对到目前为止，没有一个标准化组织或权威机构提出对NGNNGN的严格定义。的严格定义。含义含义“NGNNGN是一种规范和部署网络的概念，即通过采用分层、是一种规范和部署网络的概念，即通过采用分层、分布和开放业务接口的方式，为业务提供者和运营者分布和开放业务接口的方式，为业务提供者和运营者提供一种能够通过逐步演进的策略，实现一个具有快提供一种能够通过逐步演进的策略，实现一个具有快速生成、提供、部署和管理新业务的平台。速生成、提供、部署和管理新业务的平台。(ETSI)13.5 13.5 下一代网络下一代网络NGNNGN 组成组成 业界基本上按业务层、控制层、传送层(媒体层)、接入层四层划分，各层之间通过标准的开放接口互连。p基本特征：多业务：话音与数据、固定与移动、点到点与广播的会聚 宽带化：具有端到端透明性 分组化 开放性：控制功能与承载能力分离，业务功能与传送功能分离，用户接入与业务提供分离 移动性 兼容性：与现有网的互通 安全性和可管理性，也是NGN与目前的互联网的主要区别。特点特点 特点特点p融合特征：技术融合网络融合业务融合产业融合