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现代通信网学习笔记.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：4.18M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    第一章 概论 要实现消息的远距离传送，都需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。 蓝牙 蓝牙是以无线 LANs 的 IEEE802.11 标准技术为基础。 从理论上来讲，以 2.45 赫兹波段运行的技术能够使相距 30 米以内的设备互相连接，传输速 度可达到 2Mbit/s，任何蓝牙设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备，马上就可以建立联系，而无 须用户进行任何设置，可以解释为“即连即用”。 人类通信史上革命性变化，是从把电作为信息载体后发生的。 1) 点对点通信 在电信系统中，只有两个终端的通信称为点对点通信。 无交换的多个终端的通信 无交换的多个终端要实现相互间通信，必须以全互连的方式两两相连。 若终端数为 n，则线对数为 C2n= n(n-1)/2 （当终端 n=100 时，线对数=100X(100-1)/2=4950） 2) 交换设备的诞生 1878 年，美国人阿尔蒙·B·史端乔提出了交换的设想，其基本思想是将多个终端与一 个转接设备相连，当任何两个终端要传递信息时，该转接设备就把连接这两个用户的有关电 路接通，通信完毕再把相应的电路断开。我们称这个转接设备为交换机。 3) 电话交换技术发展的三个阶段 (1) 人工交换发展阶段： 1878 年出现了世界上第一部 磁石式人工电话交换机。 由美国设计并制成的，安装在耶鲁大学附近，这部交换机是磁石式电话交换机。 1891 年又出现了共电式电话交换机 随着电话用户的增加，磁石式交换机不能适应需要，在 1891 年又出现了共电式电话交换机， 它们统称为人工电话交换机。 (2)自动交换机的发展 在自动电话交换机中，交换接续过程的选线、连接和拆线等动作完全由交换机自动完成，不 需要人工参与工作。 自动交换机的制式: 机电式交换机。 电子式交换机: 半电子交换机 全电子交换机。 (3) 电子式自动交换阶段： 半电子交换机（准电子交换机）： 话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。 全电子交换机： 话路部分和控制部分均采用电子器件。
    模拟程控交换机：1965 年 5 月美国开通了第一个程控交换机（ESS No.1）。 数字程控交换机：1970 年法国开通了第一个数字程控交换机（E10）。 机电式 交换机 电子式 交换机 自动电话 交 换 机 步进制（1891年，美国） 旋转制（1914年，美国） 纵横制（1926年，瑞典） 空分模拟布控 电子器件 控制 存储程序 控制 时分模拟程控 交换机 时分模拟程控 交换机 半电子 交换机 全电子 交换机 （70年代 以后） （1965年） → 空分模拟程控 （PAM交换机） （PCM交换机） 交换节点的基本功能 交换节点可控制的接续类型： 本局接续、出局接续、入局接续、转接接续 交换节点必须具备的基本功能： 能正确接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号、地址信号 能按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转发信号 能控制连接的建立与拆除
    通信网是由若干用户终端 A，B，C，…，并通过传输系统链接起来。 1 . 通信网组成的基本要素 1) 终端设备，用户信息的发送和接收，将用户信息转换成适合传输系统传输的信号以及相 应的反变换。电话机，传真机, 数据终端等。 2)交换系统，负责集中、转发终端节点产生的用户信息，但它自己并不产生和使用这些信息。 电话交换机、分组交换机、路由器、转发器等 3) 传输系统，为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。 传输信道及通信介质 1） 双绞线 双绞线由两根相互绝缘并绞扭在一起的铜导线对组成。 双绞线按其是否有屏蔽可以分为屏蔽双绞线（Shielded Twist Pairs，STP）。 2） 同轴电缆 同轴电缆也由一对导体组成，其内导体为铜质导线，外包一层绝缘材料，再外边为网 状编织细铜丝组成的外导体，最外层是保护性塑料外套。 3）.光纤 4） 无线通信介质 无线通信介质指的是不须通过线缆，通过空间传输信号。包括微波、激光、红外线 和短波等几种。 微波通信的载波频率为 2GHz～40GHz，因为频率高，故而可以同时高速传递大量信息。
    大气激光通信是利用大气作为传输媒质的激光通信。 红外线数据通信技术 利用红外线来传输信号，在发送端设有红外线发送器，接收端设有红 外线接收器。 短波通信是利用波长为 100～10m（频率为 3～30MHz）的电磁波进行的无线电通信，又称 高频通信。 2. 通信网的分类 通信网按不同的分类体系可以划分如下: 1. 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。 2.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。 3）按传输媒介种类分为: 有线通信网：架空明线网、电缆通信网、光缆通信网、用户光纤网、 无线通信网：卫星通信网、低轨道卫星、移动通信网等。 4）按交换方式分为: 电路交换网、 报文交换网、 分组交换网、 宽带交换网等。 5）按结构形式分为:网状网、星形网、环形网、栅格网、总线网等。 6）按信息信号形式分为: 模拟通信网、 数字通信网、 数字模拟混合网等。 7）按信息传递方式分为: 同步转移模式(STM)的综合业务数字网(ISDN)和 异地转移模式(ATM)的宽带综合业务数字网(B-ISDN)等。 8）按运营方式分为 公用网是指由通信运营商建设和管理，为公众提供通信服务的网络。 专用网是由其它部门兴建并供自己本部门服务的网络，如铁路网、军队网、民航网、银行网 等。
    虚拟专用网是利用公用网的设施建设为本单位服务的专用网络(VPN). 4.通信网的一般要求 1．接通的任意性与快速性 所谓接通的任意性与快速性是指网内的一个用户应能快速地接通网内任一其他用 户。 影响因素： （1）通信网的拓扑结构 （2）通信网的网络资源 （3）通信网的可靠性 2．信号传输的透明性与传输质量的一致性 透明性是指在规定业务范围内的信息都可以在网内传输，对用户不加任何限制。 传输质量的一致性是网络内多个用户通信时，应具有相同或相仿的传输质量，而与用户 之间的距离无关。 通信网络的传输质量直接影响通信的效果，因此要努力克服出现的问题使网络中的各部分均 能满足传输质量指标的要求。 3．网络的可靠性与经济合理性 可靠性对通信网是至关重要的，一个可靠性不高的网会经常出现故障乃至中断通信， 这样的网是不能用的。 对电话通信网的要求 对电话通信网是从以下三个方面提出的要求。 1．接续质量 电话通信网的接续质量是指用户通话被接续的速度和难易程度，通常用接续损失(呼损)和接 续时延来度量。 2．传输质量 用户接收到的话音信号的清楚逼真程度，可以用响度、清晰度和逼真度来衡量。 3．稳定质量 通信网的可靠性，其指标主要有：失效率(设备或系统工作时间后，单位时间发生故障的概 率)、平均故障间隔时间、平均修复时间(发生故障时进行修复的平均时长)等等。 5. 现代通信网络的层次结构 1）应用网 表示各种信息应用与服务种类，涉及到各种业务，如语音、视频、数据、多媒体业务等。 2）业务网 就是用户信息网，它是现代通信网的主体，是指向公众提供电信业务的网络，包括固定电话
    网、移动电话网、互联网、IP 电话网、数据通信网、智能网、窄带综合业务数字网（N-ISDN）、 宽带综合业务数字网（B-ISDN）等。 3）接入与 传输网 包括：骨干传送网（核心网 CN）和接入网 AN。 传送网 :指在不同地点的各点之间完成传递信息功能的一种网络 . 传送与传输 ·传送与传送网（逻辑功能实现） ·传输与传输网（物理功能实现） 4）支撑网 电信支撑网络是为通信网络提供支撑的系统，保障网络的正常运行，提供网络的业务服 务功能。 支撑网是使业务网正常运行，增强网络功能，提供全网服务质量以满足用户要求的网络。 在各个支撑网中传送相应的控制、监测信号。 支撑网包括信令网、同步网和管理网。 这 3 种网络从 3 个不同的方面对电信网进行支持： 信令网通过公共的网络传送信令信号； 数字同步网提供全网同步的时钟； 电信管理网则通过计算机系统对全网进行统一的管理。
    1.2.3 各种交换方式 1 电路交换 2 分组交换 3 帧中继 4 ATM 交换 5 IP 交换 6 软交换 1.2 通信网络的技术 1.2.1 多路复用与寻址技术 1. 多路复用技术 复用 Multiplexing 针对资源，很好的利用资源的方式。 在一根线上传送多路信号，重复使用，共同使用。 多路复用就是在一个公共信道上建立两条或多条传输信道， 其目的是为了充分利用信道的容量，提高信道传输效率。
    常用的多路复用技术有频分多路、时分多路等。 1) 频分多路复用（FDM） FDM 是把一个公共信道上可用的传输频段分割成多个较窄的频带，并使每个窄带都变成为 一个独立信道的复用方法。 2) 时分多路复用（TDM） TDM 是一种按规定的间隔，并在时间上相互错开，在一条公共信道上传输多路信号的复用 技术。 TDM 的工作原理 3) 码分复用 CDM 码分多路复用是指在信号传输前进行特殊的编码（地址码），且每一个用户的编码序列是相 互正交的，多个用户信号可同时用同一个载波上传输，在接收端进行正交解码恢复信号。 4) 波分复用 WDM 技术 在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术 1. PCM 基群（E1）帧结构 每路话音信号抽样速率 fs=8000Hz，故对应的每帧时间间隔为 125 μs。 一帧共有 32 个时间间隔，称为时隙。 每一路信号分配 一个时隙叫路时隙，帧同步码和信令码也各分配一个路时隙。 PCM30/32 系统的意思是整个系 统共分为 32 个路时隙，其中 30 个路时隙分别 用来传送 30 路话音信号，一个路时隙用来传送帧同步码，另一个路时隙用来传送信令码。 PCM30/32 路基群帧结构 时隙信号作如下安排： 1) 30 个话路时隙:TS1～TS15, TS17～TS31 2) 帧同步时隙:TS0 3) 信令时隙:TS16 3 .数字同步与复接 数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。 数字复接器是把两个或两个以上支路的数字信号按时分复用方式合并成为单一的合路数字 信号的设备；数字分接器是把一个合路数字信号分解为原来支路数字信号的设备。 数字复接系统方框图 SDMA —空分多址 通过不同的空间来区分不同用户（用户群）的方式，叫空分多址技术 智能天线
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