現(xiàn)代通信網(wǎng)及其傳輸技術(shù)

1、 1.1 1.1 現(xiàn)代通信網(wǎng)及其傳輸技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng)及其傳輸技術(shù) 本節(jié)簡要介紹通信網(wǎng)、電話網(wǎng)和現(xiàn)代通信傳輸技術(shù)（電本節(jié)簡要介紹通信網(wǎng)、電話網(wǎng)和現(xiàn)代通信傳輸技術(shù)（電纜、光纜、微波和衛(wèi)星通信）。樹立纜、光纜、微波和衛(wèi)星通信）。樹立“全程全網(wǎng)全程全網(wǎng)”概念，為學(xué)概念，為學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)奠定基礎(chǔ)。習(xí)后續(xù)章節(jié)奠定基礎(chǔ)。1.1.1 1.1.1 現(xiàn)代通信網(wǎng)簡介現(xiàn)代通信網(wǎng)簡介1.1.通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念 通信網(wǎng)通信網(wǎng)是由一定數(shù)量的是由一定數(shù)量的節(jié)點（節(jié)點（NodeNode）和連接節(jié)點的和連接節(jié)點的傳輸傳輸鏈路鏈路(Link)(Link)組成，以實現(xiàn)兩個或多個規(guī)定點之間信息傳輸?shù)耐ńM成，以實現(xiàn)兩個或多個規(guī)

2、定點之間信息傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。信體系。 第第1 1講講 現(xiàn)代通信網(wǎng)及其傳輸技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng)及其傳輸技術(shù)一個簡單的通信網(wǎng)絡(luò)如圖一個簡單的通信網(wǎng)絡(luò)如圖1 11 1所示。所示。 圖圖1 11 1 簡單通信網(wǎng)簡單通信網(wǎng) 2.2.通信網(wǎng)的構(gòu)成和分類通信網(wǎng)的構(gòu)成和分類（1 1）通信網(wǎng)的構(gòu)成）通信網(wǎng)的構(gòu)成 一個完整的通信網(wǎng)包括一個完整的通信網(wǎng)包括硬件硬件和和軟件軟件。通信網(wǎng)。通信網(wǎng)的硬件一般由的硬件一般由終端設(shè)備、傳輸系統(tǒng)終端設(shè)備、傳輸系統(tǒng)和轉(zhuǎn)接和轉(zhuǎn)接交換系統(tǒng)交換系統(tǒng)等三部分等三部分電信設(shè)備電信設(shè)備構(gòu)成，是構(gòu)成通信網(wǎng)的物理實體；構(gòu)成，是構(gòu)成通信網(wǎng)的物理實體；為了使全網(wǎng)協(xié)調(diào)合理地工作，還要有各種規(guī)定，如為了使全網(wǎng)

3、協(xié)調(diào)合理地工作，還要有各種規(guī)定，如信令方案、各種協(xié)議、網(wǎng)路結(jié)構(gòu)、路由方案、編號信令方案、各種協(xié)議、網(wǎng)路結(jié)構(gòu)、路由方案、編號方案、資費制度與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，這些均屬于軟件。方案、資費制度與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，這些均屬于軟件。 （2 2）通信網(wǎng)的分類）通信網(wǎng)的分類 按電信業(yè)務(wù)的種類分為：電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、按電信業(yè)務(wù)的種類分為：電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、傳真通信網(wǎng)、圖像通信用戶電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等。網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等。 按服務(wù)區(qū)域范圍分為：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電按服務(wù)區(qū)域范圍分為：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、國際電信網(wǎng)等。信網(wǎng)、長途電信網(wǎng)、移動通信網(wǎng)

4、、國際電信網(wǎng)等。 按傳輸媒介種類分為：架空明線網(wǎng)、電纜通按傳輸媒介種類分為：架空明線網(wǎng)、電纜通信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、低信網(wǎng)、光纜通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、用戶光纖網(wǎng)、低軌道衛(wèi)星移動通信網(wǎng)等。軌道衛(wèi)星移動通信網(wǎng)等。 按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報文交按交換方式分為：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、寬帶交換網(wǎng)等。 按結(jié)構(gòu)形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)按結(jié)構(gòu)形式分為：網(wǎng)狀網(wǎng)、星形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。形網(wǎng)、柵格網(wǎng)、總線網(wǎng)等。 按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)按信息信號形式分為：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字字通信網(wǎng)、數(shù)字/ /模擬混合網(wǎng)等。模擬

5、混合網(wǎng)等。 按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式按信息傳遞方式分為：同步轉(zhuǎn)移模式（STMSTM）的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（）的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDNISDN）和異步轉(zhuǎn)）和異步轉(zhuǎn)移模式（移模式（ATMATM）的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（）的寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-B-ISDNISDN）等。）等。 圖圖1 12 2 通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式3.3.通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 通信網(wǎng)的通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)主要基本結(jié)構(gòu)主要有網(wǎng)型、星形、有網(wǎng)型、星形、復(fù)合型、環(huán)型復(fù)合型、環(huán)型和總線型等，和總線型等，如圖如圖1 12 2所示。所示。 4.4.通信網(wǎng)的質(zhì)量要求通信網(wǎng)的質(zhì)量要求 一般通信網(wǎng)的質(zhì)量要求一般通信

6、網(wǎng)的質(zhì)量要求 對通信網(wǎng)一般提出三個要求：接通的任意性對通信網(wǎng)一般提出三個要求：接通的任意性與快速性、信號傳輸?shù)耐该餍耘c傳輸質(zhì)量的一致與快速性、信號傳輸?shù)耐该餍耘c傳輸質(zhì)量的一致性、網(wǎng)路的可靠性與經(jīng)濟(jì)合理性。性、網(wǎng)路的可靠性與經(jīng)濟(jì)合理性。l 電話通信網(wǎng)的質(zhì)量要求電話通信網(wǎng)的質(zhì)量要求 對電話通信網(wǎng)是從以下三個方面提出的要求：對電話通信網(wǎng)是從以下三個方面提出的要求：接續(xù)質(zhì)量、傳輸質(zhì)量、穩(wěn)定質(zhì)量接續(xù)質(zhì)量、傳輸質(zhì)量、穩(wěn)定質(zhì)量 5.5.現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成及發(fā)展現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成及發(fā)展（1 1）現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成）現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成一個完整的現(xiàn)代通信網(wǎng)，除了有傳遞各種用戶信息的業(yè)務(wù)網(wǎng)一個完整的現(xiàn)代通信網(wǎng)，除了有傳遞各

7、種用戶信息的業(yè)務(wù)網(wǎng)之外，還需要有若干支撐網(wǎng)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成如圖之外，還需要有若干支撐網(wǎng)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成如圖1 13 3所示。所示。圖圖1 13 3 現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成示意圖現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成示意圖業(yè)務(wù)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng) 業(yè)務(wù)網(wǎng)是向用戶提供諸如電話、電報、業(yè)務(wù)網(wǎng)是向用戶提供諸如電話、電報、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等各種電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)傳真、數(shù)據(jù)、圖像等各種電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)網(wǎng)包括電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、智能網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等，網(wǎng)包括電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、智能網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等，可分別提供不同的業(yè)務(wù)?？煞謩e提供不同的業(yè)務(wù)。支撐網(wǎng)支撐網(wǎng)支撐網(wǎng)是使業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，增強(qiáng)網(wǎng)支撐網(wǎng)是使業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能，提供全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，以滿

8、足用戶需求的絡(luò)功能，提供全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，以滿足用戶需求的網(wǎng)絡(luò)。在各個支撐網(wǎng)中傳送相應(yīng)的控制、檢測信網(wǎng)絡(luò)。在各個支撐網(wǎng)中傳送相應(yīng)的控制、檢測信號。號。支撐網(wǎng)包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)支撐網(wǎng)包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。（2 2）現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展）現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展 現(xiàn)代通信網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢可概括為現(xiàn)代通信網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢可概括為“六六化化”，即通信技術(shù)，即通信技術(shù)數(shù)字化數(shù)字化、通信業(yè)務(wù)、通信業(yè)務(wù)綜合化綜合化、網(wǎng)絡(luò)互通網(wǎng)絡(luò)互通融合化融合化、通信網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化寬帶化、網(wǎng)絡(luò)管、網(wǎng)絡(luò)管理理智能化智能化和通信服務(wù)和通信服務(wù)個人化個人化。圖圖1 14 4 電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成圖電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)

9、成圖1.1.21.1.2本地電話網(wǎng)的構(gòu)成本地電話網(wǎng)的構(gòu)成1.1.電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成電話通信系統(tǒng)的基本任務(wù)是提供從任一個終端到另一個終端電話通信系統(tǒng)的基本任務(wù)是提供從任一個終端到另一個終端傳送話音信息的路由，完成信息傳輸、信息交換后，為終端提傳送話音信息的路由，完成信息傳輸、信息交換后，為終端提供良好的服務(wù)。電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖供良好的服務(wù)。電話通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖1 14 4所示。所示。 （1 1）終端設(shè)備）終端設(shè)備在電話業(yè)務(wù)中，終端設(shè)備就是電話機(jī)。在電話業(yè)務(wù)中，終端設(shè)備就是電話機(jī)。（2 2）傳輸設(shè)備）傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備是指終端設(shè)備與交換中心以及交換傳輸設(shè)備是指

10、終端設(shè)備與交換中心以及交換中心到交換中心之間的傳輸線路及其相關(guān)設(shè)備。中心到交換中心之間的傳輸線路及其相關(guān)設(shè)備。（3 3）交換設(shè)備）交換設(shè)備交換設(shè)備根據(jù)主叫終端所發(fā)出的選擇信號來交換設(shè)備根據(jù)主叫終端所發(fā)出的選擇信號來選擇被叫終端，使這兩個終端建立連接，然后選擇被叫終端，使這兩個終端建立連接，然后經(jīng)過交換設(shè)備所連通的路由傳遞電信號。經(jīng)過交換設(shè)備所連通的路由傳遞電信號。2.2.電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 電話網(wǎng)是開放電話業(yè)務(wù)為廣大用戶服務(wù)的通電話網(wǎng)是開放電話業(yè)務(wù)為廣大用戶服務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)。最早的電話通信形式只是兩部電話機(jī)中間信網(wǎng)絡(luò)。最早的電話通信形式只是兩部電話機(jī)中間用導(dǎo)線連接起來便可通話，但當(dāng)某一地區(qū)

11、電話用戶用導(dǎo)線連接起來便可通話，但當(dāng)某一地區(qū)電話用戶增多時要想使眾多用戶相互間都能兩兩通話，便需增多時要想使眾多用戶相互間都能兩兩通話，便需設(shè)一部電話交換機(jī)，由交換機(jī)完成任意兩個用戶的設(shè)一部電話交換機(jī)，由交換機(jī)完成任意兩個用戶的連接，這時便形成了一個以交換機(jī)為中心的單局制連接，這時便形成了一個以交換機(jī)為中心的單局制電話網(wǎng)。在某一地區(qū)（或城市）隨著用戶數(shù)繼續(xù)增電話網(wǎng)。在某一地區(qū)（或城市）隨著用戶數(shù)繼續(xù)增多，便需建立多個電話局，然后由局間中繼線路將多，便需建立多個電話局，然后由局間中繼線路將各局連接起來，形成多局制電話網(wǎng)。各局連接起來，形成多局制電話網(wǎng)。（1 1）我國）我國傳統(tǒng)的五級電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)

12、的五級電話網(wǎng)結(jié)構(gòu) 圖圖1 15 5 我國傳統(tǒng)電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)我國傳統(tǒng)電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu) 其中一、二其中一、二、三、四級的、三、四級的長途交換中心長途交換中心構(gòu)成構(gòu)成長途電話長途電話網(wǎng)網(wǎng)，由本地網(wǎng)，由本地網(wǎng)端局和按需要端局和按需要設(shè)置的匯接局設(shè)置的匯接局組成組成本地電話本地電話網(wǎng)網(wǎng)。我國傳統(tǒng)。我國傳統(tǒng)電話網(wǎng)的網(wǎng)路電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖1 15 5所示。所示。 電話網(wǎng)基本電話網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)形式分為結(jié)構(gòu)形式分為多級匯接網(wǎng)和多級匯接網(wǎng)和無級網(wǎng)兩種，無級網(wǎng)兩種，過去的電話網(wǎng)過去的電話網(wǎng)絡(luò)采用多級匯絡(luò)采用多級匯接制。我國傳接制。我國傳統(tǒng)電話網(wǎng)由四統(tǒng)電話網(wǎng)由四級長途交換中級長途交換中心和一級本地心和一級本地

13、網(wǎng)端局組成網(wǎng)端局組成五五級級結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 電話網(wǎng)的等級分為五級，電話網(wǎng)的等級分為五級，C1為大區(qū)交換中心為大區(qū)交換中心，C2為省交換中心，為省交換中心，C3為地區(qū)交換中心，為地區(qū)交換中心，C4為縣交換中心。到為縣交換中心。到1992年底我國共有年底我國共有8個個C1（北京、天津、沈陽、上海、南京、廣州、西安北京、天津、沈陽、上海、南京、廣州、西安、成都），有、成都），有3個國際局（北京、上個國際局（北京、上 海和廣州海和廣州）。本地電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)一般設(shè)置匯接局（）。本地電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)一般設(shè)置匯接局（Tm）和端局（）和端局（C5）兩個等級。）兩個等級。Tm局可分為市局可分為市話匯接局、郊區(qū)匯

14、接局、農(nóng)話匯接局等，話匯接局、郊區(qū)匯接局、農(nóng)話匯接局等，C5稱稱五級交換中心，即本地電話網(wǎng)端局。五級交換中心，即本地電話網(wǎng)端局。我國我國傳統(tǒng)的五級電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的五級電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)電話網(wǎng)的分類電話網(wǎng)的分類按電話使用范圍分類，電話網(wǎng)可分為本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話按電話使用范圍分類，電話網(wǎng)可分為本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話網(wǎng)和國際長途電話網(wǎng)。網(wǎng)和國際長途電話網(wǎng)。本地電話網(wǎng)本地電話網(wǎng)是指在一個統(tǒng)一號碼長度的編號區(qū)內(nèi)，由端局、匯接局、局間中是指在一個統(tǒng)一號碼長度的編號區(qū)內(nèi)，由端局、匯接局、局間中繼線、長市中繼線，以及用戶線、電話機(jī)組成的電話網(wǎng)。繼線、長市中繼線，以及用戶線、電話機(jī)組成的電話網(wǎng)。國內(nèi)長途電話網(wǎng)國

15、內(nèi)長途電話網(wǎng)是指全國各城市間用戶進(jìn)行長途通話的電話網(wǎng)，網(wǎng)中各城市都設(shè)是指全國各城市間用戶進(jìn)行長途通話的電話網(wǎng)，網(wǎng)中各城市都設(shè)一個或多個長途電話局，各長途局間由各級長途電路連接起來。一個或多個長途電話局，各長途局間由各級長途電路連接起來。國際長途電話網(wǎng)國際長途電話網(wǎng)是指將世界各國的電話網(wǎng)相互連接起來進(jìn)行國際通話的電話網(wǎng)。是指將世界各國的電話網(wǎng)相互連接起來進(jìn)行國際通話的電話網(wǎng)。為此，每個國家都需設(shè)一個或幾個國際電話局進(jìn)行國際去話和來話的為此，每個國家都需設(shè)一個或幾個國際電話局進(jìn)行國際去話和來話的連接。一個國際長途通話實際上是由發(fā)話國的國內(nèi)網(wǎng)部分、發(fā)話國的連接。一個國際長途通話實際上是由發(fā)話國的國內(nèi)

16、網(wǎng)部分、發(fā)話國的國際局、國際電路和受話國的國際局以及受話國的國內(nèi)網(wǎng)等幾部分組國際局、國際電路和受話國的國際局以及受話國的國內(nèi)網(wǎng)等幾部分組成的。成的。（2 2）我國現(xiàn)代電話網(wǎng)的三級結(jié)構(gòu)）我國現(xiàn)代電話網(wǎng)的三級結(jié)構(gòu) 五級電話網(wǎng)采用多級匯接，轉(zhuǎn)接次數(shù)多、呼損大、傳五級電話網(wǎng)采用多級匯接，轉(zhuǎn)接次數(shù)多、呼損大、傳輸質(zhì)量低、可靠性差?，F(xiàn)代電信網(wǎng)不但要傳電話還要傳數(shù)輸質(zhì)量低、可靠性差?，F(xiàn)代電信網(wǎng)不但要傳電話還要傳數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的電話網(wǎng)已不能滿足要求。由于長途交換機(jī)據(jù)業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的電話網(wǎng)已不能滿足要求。由于長途交換機(jī)容量增加，全國光纜干線建成，以及各省內(nèi)本地網(wǎng)的擴(kuò)大，容量增加，全國光纜干線建成，以及各省內(nèi)本地網(wǎng)的

17、擴(kuò)大，我國電信網(wǎng)近年來已將我國電信網(wǎng)近年來已將C1C1和和C2C2、C3C3和和C4C4合并成同級處理，合并成同級處理，電話網(wǎng)已由原來的電話網(wǎng)已由原來的五級交換中心轉(zhuǎn)化為三級交換中心五級交換中心轉(zhuǎn)化為三級交換中心，即，即由原來的由原來的C1C1、C2C2兩級長途交換中心變?yōu)橐患壥‰H交換中心兩級長途交換中心變?yōu)橐患壥‰H交換中心DC1DC1，由原來的，由原來的C3C3、C4C4兩級交換中心組成一級匯接本地網(wǎng)的兩級交換中心組成一級匯接本地網(wǎng)的長途交換中心長途交換中心DC2DC2。 圖圖1 16 6 我國長途網(wǎng)的兩級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)我國長途網(wǎng)的兩級網(wǎng)路結(jié)構(gòu) DC1 DC1和和DC2DC2構(gòu)成我國兩級長途網(wǎng)結(jié)構(gòu)

18、，如圖構(gòu)成我國兩級長途網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如圖1 16 6所示。所示。 3.3.本地電話網(wǎng)（本地電話網(wǎng)（local telephone networklocal telephone network） 本地電話網(wǎng)是指在一個長途編號區(qū)內(nèi)，由若干端局本地電話網(wǎng)是指在一個長途編號區(qū)內(nèi)，由若干端局（或端局與匯接局）、局間中繼線、長市中繼線及端局用（或端局與匯接局）、局間中繼線、長市中繼線及端局用戶線所組成的自動電話網(wǎng)。戶線所組成的自動電話網(wǎng)。 本地電話網(wǎng)的主要特點是在一個長途編號區(qū)內(nèi)只有本地電話網(wǎng)的主要特點是在一個長途編號區(qū)內(nèi)只有一個本地網(wǎng)，同一個本地網(wǎng)的用戶之間呼叫只撥本地電話一個本地網(wǎng)，同一個本地網(wǎng)的用戶之間呼叫只撥本地電話號碼，而呼叫本地網(wǎng)以外的用戶則需按長途程序撥號。號碼，而呼叫本地網(wǎng)以外的用戶則需按長途程序撥號。我國本地電話網(wǎng)有兩種類型：我國本地電話網(wǎng)有兩種類型：（1 1）特大城市、大城市本地電話網(wǎng)；）特大城市、大城市本地電話網(wǎng)；（2 2）中、小城市及縣本地電話網(wǎng)。）中、小城市及縣本地電話網(wǎng)。1.1.31.1.3現(xiàn)代通信傳輸技術(shù)現(xiàn)代通信傳輸技術(shù) 信息需要在一定的信息需要在一定的物理媒質(zhì)物理媒質(zhì)中傳播，我們將這種物理媒中傳播，我