《现代通信系统》课件第八章.pptx
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1、第八章 通信系统与通信网发展 第八章第八章 通信系统与通信网发展通信系统与通信网发展第八章 通信系统与通信网发展8.1 8.1 通信系统与通信通信系统与通信网网8.1.1 通信网的概念通信网的概念 物理结构上的网即为线的集合在自然界经常见到的蜘蛛网、渔网、网兜都是用线编 织而成的。在日常生活中,亲身经历过的运输网、交通网如铁路网、航空网、公路网以及邮政运输网等。通信网的定义,可描述为它由各种通信节点(端节点、交换设备、转接点)及连接各节 点的传输链路互相依存的有机结合体,以实现两点及多个规定点间的通信体系。I打通信网的定义叮看出,从物理结构或从硬件设施方面去看,它由终端设备、交换设 备及传输链
2、路三大要素组成。这里的终端设备主要包括电话机、PC机、移动终端、手机和 各种数字传输终端设备如PDH端机、SDH光端机等。交换设备包括程控交换机、分组 交换机、ATM交换机、移动交换机、路由器、集线器、网关、交叉连接设备等。传输链路 即为各种传输信道,如电缆信道、光缆信道、微波、卫星信道及其他无线传输信道等。第八章 通信系统与通信网发展8.1.2 通信网的物理拓扑通信网的物理拓扑结结构构 从点线组成网的物理结构,即从硬件设施去分析当前组成通信网的基本结构,主要有 五种基本网结构,由它可复合组成若干种网。1.星型网星型网 星型网如同星状,以一中心点向四周辐射,也可称为辐射网。它是以中心节点分别与
3、 周围各辐射点用线相连,点线之间的关系为:有N个点即有N-1条线其结构如图8.1 所示。现在的程控交换局或数据集点机与其所在的各电话用户及数据用户间的连接(一般双 绞线、同轴线或光纤)就属于这种结构。2.网型网网型网 任意节点间都有线相连接,其N个节点与线的关系为1/2 N(N-1),如图8.2 所示。以上连接属于全连通方式在实际的组网中根据实际情况从经济效益考虑,可组成不 全连通方式而形成网孔型网,如因8.3所示。这种网在实际通信组网中的大区一级干线网 以及市话网中大量采用。第八章 通信系统与通信网发展图8.1 星型网l羽8.2 网型网 罔8.3 网孔型网第八章 通信系统与通信网发展3.3.
4、环型网环型网 这是一种首尾相接的闭合网络,其N个节点与线的关系为N:N,有N个节点就有 N条线相连,如图8.4所示。这种网结构简单,而且有自愈功能,现在的SDH光传输系统组网中经常采用,组成自 愈保护环网,其稳定性较高。在组成本地网时,经常采用此种结构。第八章 通信系统与通信网发展4.总结型网 总线型网是节点都连接到一条共有的传输线上,这条传输线常称为总线,因此称之为 总线型网。这是一种并联的网络,如电灯网络,在信息传输中计算机网络也较常用,此种 网络增减节点很方便,设置的传输链路少其结构如图8.5所示。阁8.4 环型网因8.5 总线型网第八章 通信系统与通信网发展5.复合型网 现在的实际组网
5、,是由以上网组合而成,称为复合型网,如网型网与星型网的组合构 成当前的市话网,如图8.6所示。又如星型网扩展组成树型网,如图8.7所示。目前,在我 国的SDH系统组网中的同步时钟系统采用的主从同步结构,就是这种树型网。图8.6 复合型网l到8.7 树型网第八章 通信系统与通信网发展8.1.3通信系统与通信网1.通信系统 对于通信系统的定义,在第2章就提出来了第3章较全面地进行了解释,在后几章 专门讲述了几种常用的通信系统。通信系统可解释为从信息源节点(信源)到信息终节点(信宿)之间完成信息传送的全过程的机、线设备的总体包括通信终端设备及连接设备之 间的传输线所构成的有机体系。综合前几章讲述的光
6、纤通信系统、微波通信系统、卫星通信系统及移动通信系统可清 楚地方j以上概念进行解释。光纤通信系统,属于有线通信系统,它的端机均由SDH体系或 PDH的数字设备,加上光调制设备(光端机)及连接光端机的传输线(光缆)所构成。第八章 通信系统与通信网发展微波通信系统属于无线通信系统,由收、发两端的微波设备,用微波线路进行连接,以组成微波通信系统。这里的微波线路是元线信道,这种信道是用微波频率的电磁波来携 带数字信息的。卫星通信系统是由收、发两端地球站及通信卫星和连接卫星的上行线、下行线所组 成。这里的上行线、下行线是基于微波传输线路的扩展而己。移动通信系统是综合有线、无线两类系统为基础而发展起来的。
7、基站与移动终端通过 电磁波来传送信号,而基站与移动交换机之间和移动交换机与移动交换机之间一般是通过 有线信道(光纤或同轴电缆)来传送数字信息的。第八章 通信系统与通信网发展综上所述,通信系统是利用信道连接收、发两端设备而完成信息传递和交流的全过 程是由两端节点与信道构成的通信系统。具有共同的规律性,这种规律从逻辑上讲即为 普通的点、线连接,两点问连接即为线,点、线的这种连接是构成各种网的基础。没有线构 不成网,点、线是构成网的必要条件。也可以说,通信系统是构成各种通信网的基础。通信 网构成示意图如图8.8所示。第八章 通信系统与通信网发展2.通信系统与通信网 从以上通信系统和通信网的描述中,已
8、经明显地突出了两种概念及它们之间的密切关 系。用通信系统来构架,通信网即为通信系统的集,或者说是各种通信系统的综合,通信 网是各种通信系统综合应用的产物。通信网源于通信系统,又高于通信系统。但是不论网 的种类、功能、技术如何复杂,从物理上的硬件设施分析,通信系统是各种网不可缺少的 物质基础,这是一种自然发展规律,没有线即不能成网。因此通信网是通信系统发展的 必然结果。通信系统可以独立地存在,然而一个通信网是通信系统的扩充是多节点各通信系统 的综合通信网不能离开系统而单独存在。前面已经讲述的几大经常用的通信系统就可构 成各种各样的通信网。第八章 通信系统与通信网发展3.现代通信系统与现代通信网
9、以上我们讲到的通信系统与通信网的基本概念是从物理结构及硬件设施方面去理解和 定义的然而现在的通信网、通信系统已经融入了计算机技术。前面讲现代通信时己讲述,现代通信就是数字通信与计算机技术的结合。在这里同样对现代通信系统与现代通信网 作如下定义:在数字通信系统中融合了计算机硬、软件技术,这样的系统即为现代通信系 统,如SDH光同步传输系统出现后,在光纤传输设备中由CPU进行数据运算处理,并引 进了管理比特用计算机进行监控与管理,就构成了所谓的现代通信系统。现在的通信网已 实现了数字化,并引入了大量的计算机硬、软件技术,使通信网越来越综合化、智能化把 通信网推向一个新时代,即现代通信网。它产生了更
10、多、更广的功能适用泡围更广为不 断满足人们日益增长的物质文化生活的需要提供了服务平台。我们现在经常谈到的通信 网、电话网、数据网、计算机网、移动通信网等都属于现代通信网,也可简称通信网。第八章 通信系统与通信网发展8.2 现代通信网的分类 现在的长途网、市话网、数据网都是数字网,广播电视网中CATV与用户终端接人仍 是属于模拟通信的范畴。专用网的分类就更多了,如各个部门行业按其自身信息技术的需求而建设的网,如 气象网、邮政综合计算机网各银行组建的金融网大型工厂企业控制网、监控网等。不管 各网络如何组成都是基于以上几种通信系统的实际应用。如气象网主雯由卫星通信系 统、光纤通信系统等组成。如金融网
11、虽然终端为计算机实质为计算机网络其组成还是 以上的通信系统。在交通方面正在发展智能交通,其实质就是组成交通信息管理网,信 息传输也是以上几大系统组合而成的如图8.9所示。第八章 通信系统与通信网发展第八章 通信系统与通信网发展8.2.2 电话网 电话网是传统的网,是人们都比较熟悉的网络,其主要是为话音业务的传送、转接而 设置的网络。在世界上电话网一般主要采用SDH系统干线传输和中继传输为主,以数字程控交换 机(交换局)为话音信号的转接点而设置等级结构。等级结构的设置与很多因素有关,如数 字传输技术、服务质量、经济性与可行性等方面的考虑。我国的电话网可分为长途网、本 地网、市话网和接入网。第八章
12、 通信系统与通信网发展1.长途网 长途网为复合型结构它以长途交换中心划分为一级交换中心、二级交换中心和三级 交换中心组成的三级网络结构。一级交换中心为国家的大型交换中心,又称为 省间交换中心现主要设置在我国的八大城市(北 京,沈阳,西安,成都,武汉,南京上海,广州),二级交换中心是以省、市为交换中心一般设在省 会城市,三级交换中心设在地区交换中心。各交换 中心之间都设置有传输链路,这些传输链路直接与 长途汇接局相连,由传输链路组成为国家的一级干 线、二级干线及长市中继线。三级长途网络如图 第八章 通信系统与通信网发展第八章 通信系统与通信网发展8.10所示。长途链路组织主要以SD日光传输来组建
13、一级、二级干线,并辅助以卫星通信系统、微波通信系统构成信号传输不中断、服务质量有保证 的多重传输保护网络。目前,我国长途网正向二级过渡,Cl、C2级长途交换中心合并为DCl.构成长途两级 网的高平面网(省际平面),C3称为DC2,构成长途两级网的低平面网(省内平面),如图 8.11所示。第八章 通信系统与通信网发展长途网经二级网并逐步过渡到全国无级网和动态元级网。第八章 通信系统与通信网发展 2.本地网 本地网指在同一编号区内由若干端局、汇接局及局间中继、用户线和话机终端组成的 电话网。本地网又分为分区单汇接结构、分区双汇接结构(来话汇接)以及全覆盖网络结 构。本地网的全覆盖网络结构是在本地网
14、内设置若干汇接局,这些汇接局均处于平等地 位,均匀分担负荷,汇接局间以网状网相连,各端局与汇接局相连,如图8.12所示。第八章 通信系统与通信网发展8.2.3接入网综合我们已经讲过的传输系统,可以将接入网描述为:用户与交换节点之间的传输系 统(包括终端设备、传输设备及传输线)就构成其接入网。接入网在整个通信网中的位置如 图8.13所示。第八章 通信系统与通信网发展接入网可采用多种多样的信号传输方式、传输技术,前面我们已经讲述过的光纤、微 波、卫星、移动等通信系统等都是接入网的主要方式。这些通信系统以及用以架设的用户 金属电缆等就组成了庞大的、结构复杂的接入网,如图8.14所示。第八章 通信系统
15、与通信网发展8.2.4智能网在当今电信业日益激烈的竞争环境下,满足用户灵活而多变的业务需求,已经成为电 信网络运营者所面临的挑战。为此,人们提出了一个集中控制和管理的方法:业务的控制 由一个集中的节点一业务控制点来完成,业务生成和业务管理也由集中的节点来完成,并在业务控制点的指挥下最终完成各种复杂的业务这就是智能网.I.智能网的概念 智能网是在原有通信网络的基础上,为快速、方便、经济、灵活地提供各种新业务而 设置的附加网络结向。其核心是运用新的技术和软件高效地向用户提供各种新业务,为 现在、未来的所有通信网络服务包括电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISND)、因特网 Clnternet)等
16、。智能网是当今通信网络发展的主要潮流之一在国内、外都引起了广泛的重 视,被称为21世纪的通信网。第八章 通信系统与通信网发展2.智能网的结构 智能网一般由业务交换点CSSP)、业务控制点CSCP)、智能外设OP)、业务管理系统 CSMS)、业务生成环境CSCE)等五个功能部件构成,如同8.15所示。这些功能部件独立于 现有的网络,是一个附加的网络结构。SSP与端局或汇接局相连,负责呼叫的处理和业务 的交换。其一般以原有的程控交换机为基础再配以必要的软硬件和No.7信令网的接口。SCP是智能网的核心功能部件用于储存用户数据和业务逻辑主要功能是接收SSP送来 的查询信息,并查询数据库和进行各种译码
17、。一般地,SC、P由大、中型计算机和大型实时 高速数据库构成。IP负责管理语音资源,这些部件在一起完成智能业务的处理。SMS是一 种计算机系统,具备业务逻辑管理、业务数据管理、用户数据管理的功能。SCE是根据客 户的需要生成新的业务逻辑的部件。第八章 通信系统与通信网发展3.智能网与现有通信网的关系 智能网是建立在所有通信网之上的一种体系结构化的概念,它可以为各种通信网提供 增值业务,是叠加在各种通信网基础上的一种网络。智能网与现有通信网的关系如图8.16 所示。通常将叠加在PSTN/ISDN网上的智能网系统称为同定智能网,叠加在移动通信网 基础上的智能网系统称为移动智能网,叠加在B-ISDN
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