一級建造師

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1L411000 通信與廣電工程專業(yè)技術(shù)

1L411010 通信網(wǎng)

1L411011掌握通信網(wǎng)的構(gòu)成

考點(掌握)：

通信網(wǎng)及其構(gòu)成要素

通信網(wǎng)的類型及拓撲結(jié)構(gòu)

通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

一、通信網(wǎng)及其構(gòu)成要素

（一）通信網(wǎng)的作用

1)用戶使用通信網(wǎng)可以克服空間、時間等障礙來進行有效的信息交換.

2)通信網(wǎng)上任意兩個用戶間、設(shè)備間或一個用戶和一個設(shè)備間均可進行信息的交換。

交換的信息包括用戶信息（如話音、數(shù)據(jù)、圖像等）、控制信息（如信令信息、路由信息等）和網(wǎng)絡(luò)管理信息三類。

（二）通信網(wǎng)的構(gòu)成要素

通信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點（包括終端節(jié)點、交換節(jié)點）和連接這些節(jié)點的傳輸系統(tǒng)有機地組織在一起，按約定的信令或協(xié)議完成任意用戶間信息交換的通信體系。

一個完整的通信網(wǎng)是由硬件和軟件兩大部分組成。

軟件設(shè)施則包括信令、協(xié)議、控制、管理、計費等，它們主要完成通信網(wǎng)的控制、管理、運營和維護，實現(xiàn)通信網(wǎng)的智能化。

通信網(wǎng)的硬件即構(gòu)成通信網(wǎng)的設(shè)備，由終端節(jié)點、交換節(jié)點、業(yè)務節(jié)點和傳輸系統(tǒng)構(gòu)成，它們完成通信網(wǎng)的基本功能：接入、交換和傳輸。

1．終端節(jié)點

最常見的終端節(jié)點有電話機、傳真機、計算機、視頻終端和PBX（程控交換機）。

(1)用戶信息的處理：主要包括用戶信息的發(fā)送和接收，將用戶信息轉(zhuǎn)換成適合傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)男盘栆约跋鄳姆醋儞Q。

(2)信令信息的處理：主要包括產(chǎn)生和識別連接建立、業(yè)務管理等所需的控制信息。中大網(wǎng)?！笠患壗ㄔ鞄?/p>

2．交換節(jié)點

交換節(jié)點是通信網(wǎng)的核心設(shè)備。

最常見的有電話交換機、分組交換機、路由器、轉(zhuǎn)發(fā)器等。交換節(jié)點負責集中、轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點產(chǎn)生的用戶信息，但它自己并不產(chǎn)生和使用這些信息。

主要功能有：

(1) 用戶業(yè)務的集中和接入功能，通常由各類用戶接口和中繼接口組成。

(2) 交換功能，通常由交換矩陣完成任意入線到出線的數(shù)據(jù)交換。

(3）信令功能，負責呼叫控制和連接的建立、監(jiān)視、釋放等。

(4）其他控制功能，路由信息的更新和維護、計費、話務統(tǒng)計、維護管理等。

3．業(yè)務節(jié)點

最常見的業(yè)務節(jié)點有智能網(wǎng)中的業(yè)務控制節(jié)點（SCP)、智能外設(shè)、語音信箱系統(tǒng)，以及Internet上的各種信息服務器等。

它們通常由連接到通信網(wǎng)絡(luò)邊緣的計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成。

主要功能是：

(1)實現(xiàn)獨立于交換節(jié)點的業(yè)務的執(zhí)行和控制。

(2)實現(xiàn)對交換節(jié)點呼叫建立的控制。

(3)為用戶提供智能化、個性化、有差異的服務。

4．傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)為信息的傳輸提供傳輸信道，并將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接在一起。

其硬件組成應包括：線路接口設(shè)備、傳輸媒介、交叉連接設(shè)備等。

二、通信網(wǎng)的類型及拓撲結(jié)構(gòu)

（一）通信網(wǎng)的類型

1．按業(yè)務類型分，可分為電話通信網(wǎng)（如PSTN、移動通信網(wǎng)等）、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（如X.25, Internet、幀中繼網(wǎng)等）、廣播電視網(wǎng)等。

2．按空間距離和覆蓋范圍分，可分為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和局域網(wǎng)。

3．按信號傳輸方式分，可分為模擬通信網(wǎng)和數(shù)字通信網(wǎng)。

4．按運營方式分，可分為公用通信網(wǎng)和專用通信網(wǎng)。

（二）通信網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)

在通信網(wǎng)中，所謂拓撲結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成通信網(wǎng)的節(jié)點之間的互連方式。

基本的拓撲結(jié)構(gòu)有：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、總線型網(wǎng)、復合型網(wǎng)等。

1． 網(wǎng)狀網(wǎng)：

.結(jié)構(gòu)：所形成的網(wǎng)絡(luò)鏈路較多，形成的拓撲結(jié)構(gòu)象網(wǎng)狀。

.具有代表性的網(wǎng)形網(wǎng)就是完全互連網(wǎng)(網(wǎng)內(nèi)任意兩節(jié)點間均由直達線路連接)。

.具有N 個節(jié)點的完全互連網(wǎng)需要有1/2?N?（N 一1 ）條傳輸鏈路。

.優(yōu)點：線路冗余度大，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，任意兩點間可直接通信；

.缺點: 線路利用率低(N 值較大時傳輸鏈路數(shù)將很大)，網(wǎng)絡(luò)成本高，另外網(wǎng)絡(luò)的擴容也不方便，每增加一個節(jié)點，就需增加N條線路。

.適用場合：通常用于節(jié)點數(shù)目少，又有很高可靠性要求的場合。

2．星形網(wǎng)又稱輻射網(wǎng)

.結(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)由一個功能較強的轉(zhuǎn)接中心S以及一些各自連到中心的從節(jié)點組成。

.具有N 個節(jié)點的星形網(wǎng)共需（N 一1 ）條傳輸鏈路。

.優(yōu)點：與網(wǎng)形網(wǎng)相比，降低了傳輸鏈路的成本，提高了線路的利用率

.缺點: 網(wǎng)絡(luò)的可靠性差，一旦中心轉(zhuǎn)接節(jié)點發(fā)生故障或轉(zhuǎn)接能力不足時，全網(wǎng)的通信都會受到影響。

.適用場合：傳輸鏈路費用高于轉(zhuǎn)接設(shè)備、可靠性要求又不高的場合，以降低建網(wǎng)成本。

3．復合型網(wǎng)

.結(jié)構(gòu)：是由網(wǎng)狀網(wǎng)和星形網(wǎng)復合而成的。它以星形網(wǎng)為基礎(chǔ)，在業(yè)務量較大的轉(zhuǎn)接交換中心之間采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu).

.優(yōu)點：兼并了網(wǎng)狀網(wǎng)和星形網(wǎng)的優(yōu)點。整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟，且穩(wěn)定性較好。

.適用場合：規(guī)模較大的局域網(wǎng)和電信骨干網(wǎng)中廣泛采用分級的復合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

4．總線型網(wǎng)屬于共享傳輸介質(zhì)型網(wǎng)絡(luò)

.結(jié)構(gòu)：網(wǎng)中的所有節(jié)點都連至一個公共的總線上，任何時候只允許一個用戶占用總線發(fā)送或接送數(shù)據(jù)。

.優(yōu)點：需要的傳輸鏈路少，節(jié)點間通信無需轉(zhuǎn)接節(jié)點，控制方式簡單，增減節(jié)點也很方便；

.缺點：網(wǎng)絡(luò)服務性能的穩(wěn)定性差，節(jié)點數(shù)目不宜過多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍也較小。

.適用場合：主要用于計算機局域網(wǎng)、電信接入網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中。

5.環(huán)形網(wǎng)

.結(jié)構(gòu)：網(wǎng)中所有節(jié)點首尾相連，組成一個環(huán)。

.N個節(jié)點的環(huán)網(wǎng)需要N條傳輸鏈路。環(huán)網(wǎng)可以是單向環(huán)，也可以是雙向環(huán)。

.優(yōu)點：是結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，雙向自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可以對網(wǎng)絡(luò)進行自動保護；

.缺點：是節(jié)點數(shù)較多時轉(zhuǎn)接時延無法控制，并且環(huán)形結(jié)構(gòu)不好擴容。

.適用場合：目前主要用于計算機局域網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、光傳輸網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中。

三、通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

任何通信網(wǎng)絡(luò)都具有信息傳送、信息處理、信令機制、網(wǎng)絡(luò)管理功能。因此，從功能的角度看，一個完整的現(xiàn)代通信網(wǎng)可分為相互依存的三部分：業(yè)務網(wǎng)、傳送網(wǎng)、支撐網(wǎng)。

（一）業(yè)務網(wǎng)

1)功能：業(yè)務網(wǎng)負責向用戶提供各種通信業(yè)務，如基本話音、數(shù)據(jù)、多媒體、租用線、VPN(Virtual Private Network, 虛擬專用網(wǎng)絡(luò))等。

2)構(gòu)成一個業(yè)務網(wǎng)的主要技術(shù)要素包括網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、交換節(jié)點設(shè)備、編號計劃、信令技術(shù)、路由選擇、業(yè)務類型、計費方式、服務性能保證機制等。

3) 交換節(jié)點設(shè)備

.其中交換節(jié)點設(shè)備是構(gòu)成業(yè)務網(wǎng)的核心要素。采用不同交換技術(shù)的交換節(jié)點設(shè)備通過傳送網(wǎng)互連在一起就形成了不同類型的業(yè)務網(wǎng)。

.業(yè)務網(wǎng)交換節(jié)點的基本交換單位本質(zhì)上是面向終端業(yè)務的，粒度很小，例如一個時隙、一個虛連接。

.業(yè)務網(wǎng)交換節(jié)點的連接在信令系統(tǒng)的控制下建立和釋放。

（二）支撐網(wǎng)

支撐網(wǎng)負責提供業(yè)務網(wǎng)正常運行所必需的信令、同步、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務管理、運營管理等功能，以提供用戶滿意的服務質(zhì)量。支撐網(wǎng)包含同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、管理網(wǎng)三部分。

（三）傳送網(wǎng)

1)傳送網(wǎng)又稱基礎(chǔ)網(wǎng)。傳送網(wǎng)為各類業(yè)務網(wǎng)提供業(yè)務信息傳送手段，負責將節(jié)點連接起來，并提供任意兩點之間信息的透明傳輸。傳送網(wǎng)是由傳輸線路、傳輸設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，所以又稱之為基礎(chǔ)網(wǎng)。

2)功能：具有電路調(diào)度網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視、故障自動切換等相應的管理功能。中大網(wǎng)?！笠患壗ㄔ鞄?/p>

3)構(gòu)成傳送網(wǎng)的主要技術(shù)要素有：傳輸介質(zhì)、復用體制、傳送網(wǎng)節(jié)點技術(shù)等。

傳送網(wǎng)節(jié)點：

a)其中傳送網(wǎng)節(jié)點主要有分插復用設(shè)備（ADM）和交叉連接設(shè)備（DXC）兩種類型，它們是構(gòu)成傳送網(wǎng)的核心要素。

b)傳送網(wǎng)節(jié)點也具有交換功能。

c)傳送網(wǎng)節(jié)點的基本交換單位度很大

d)傳送網(wǎng)節(jié)點之間的連接則主要是通過管理層面來指配建立或釋放的，每一個連接需要長期維持和相對固定。

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