《電信工程及管理專業(yè)概論》課件-第2章 通信網(wǎng)概述

內(nèi)容提要1通信相關(guān)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本技術(shù)通信網(wǎng)的發(fā)展第二章

通信網(wǎng)概述2.1通信相關(guān)的基本概念22.1.1

信息、消息和信號(hào)1.什么是信息信息:信息在不同的場合有各種不同的定義。簡單地說，信息是經(jīng)過加工的數(shù)據(jù)，或者說，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。根據(jù)對(duì)信息大量的研究，從工程觀點(diǎn)來講，信息的概念可以概括為：信息是對(duì)客觀世界中各種事物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的反映，是客觀事物之間相互聯(lián)系和相互作用的表征，表現(xiàn)的是客觀事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。信息最顯著的特點(diǎn)是不能獨(dú)立存在，信息的存在必須依托載體。3

2.什么是消息

語言、文字、圖像等信息是不能直接在通信系統(tǒng)中傳遞的，必須借助于適當(dāng)?shù)妮d體，以便于人們進(jìn)行交換、傳遞和存儲(chǔ)。為此，需在信息傳遞的發(fā)送端將它們轉(zhuǎn)換成電（光）信號(hào)（即信源）來攜帶語言、文字、圖像等信息。將此電信號(hào)經(jīng)通信系統(tǒng)傳送至接收端，接收端再將此電信號(hào)還原成語言、文字、圖像等信息，從而達(dá)到信息傳遞的目的。攜帶信息的載體被稱為消息，它是信息的物質(zhì)表示。消息是某事件發(fā)生與否的論斷，傳遞或交換消息也就是傳遞或交換信息。2.1通信相關(guān)的基本概念4

3.模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)（1）模擬信號(hào)概念模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量（最常見就是電信號(hào)）所表達(dá)的信息，如溫度、濕度、壓力、長度、電流、電壓等等。我們通常又把模擬信號(hào)稱為連續(xù)信號(hào)，它在一定的時(shí)間范圍內(nèi)可以有無限多個(gè)不同的取值。通常我們可以將模擬信號(hào)描述為：在時(shí)間上和幅度上連續(xù)變化的信號(hào)。如圖2.1所示，u(t)是語音的函數(shù)，t表示時(shí)間，因?yàn)槠渥宰兞縯的取值是連續(xù)的，u(t)函數(shù)值也是連續(xù)的，所以這種信號(hào)稱為模擬信號(hào)（有時(shí)也稱為連續(xù)信號(hào)）。2.1通信相關(guān)的基本概念5（2）模擬信號(hào)優(yōu)點(diǎn)：精確的分辨率，在理想情況下，它具有無窮大的分辨率；模擬信號(hào)處理方法通常較簡單，可以直接通過模擬電路組件（例如運(yùn)算放大器等）實(shí)現(xiàn)。（3）模擬信號(hào)的缺點(diǎn)：模擬信號(hào)的抗干擾能力很差，它總是受到噪聲（信號(hào)中不希望得到的隨機(jī)變化值）的影響。這樣，當(dāng)模擬信號(hào)被多次復(fù)制，或長距離傳輸之后，這些隨機(jī)噪聲的影響可能會(huì)變得十分顯著，從而使其在處理和傳輸過程中產(chǎn)生嚴(yán)重失真，對(duì)信號(hào)的傳輸距離和接收效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，而且要試圖減小甚至避免這些影響難度極大。2.1通信相關(guān)的基本概念6

（4）數(shù)字信號(hào)概念數(shù)字信號(hào)指自變量是離散的、因變量也是離散的信號(hào)，這種信號(hào)的自變量用整數(shù)表示，因變量用有限數(shù)字中的一個(gè)數(shù)字來表示。通常我們可以將數(shù)字信號(hào)描述為：在時(shí)間上和幅度上均離散的有限個(gè)值的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的取值是離散變化的，其示例如圖2.2所示。2.1通信相關(guān)的基本概念7

（5）數(shù)字信號(hào)的主要優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高質(zhì)量傳輸。數(shù)字信號(hào)的主要特點(diǎn)是狀態(tài)的離散性，這些離散值可以用二進(jìn)制數(shù)或N進(jìn)制數(shù)表示。二進(jìn)制數(shù)的1和0具體用什么樣的電信號(hào)來傳送是非常靈活的。對(duì)于僅有0和1兩種狀態(tài)的信號(hào)，在傳輸過程中因干擾而造成錯(cuò)誤接收的可能也會(huì)大大降低。因此當(dāng)人們逐漸認(rèn)識(shí)到了數(shù)字信號(hào)潛在的巨大優(yōu)越性之后，絕大多數(shù)采用模擬信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)都逐步演變?yōu)榛跀?shù)字信號(hào)來進(jìn)行處理和傳輸?shù)南到y(tǒng)。在通信系統(tǒng)中采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理，不但可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的長距離傳輸，而且在信息傳輸和交換、業(yè)務(wù)處理等方面也帶來了電路實(shí)現(xiàn)容易，處理方便以及便于通過糾錯(cuò)編碼進(jìn)一步增強(qiáng)抗干擾能力，提高了安全性等諸多優(yōu)點(diǎn)。2.1通信相關(guān)的基本概念8

（6）模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）通常由消息得到的原始信號(hào)在初始用信號(hào)來表征時(shí)，依然是模擬信號(hào)，因此為了使信號(hào)處理與傳遞抗干擾能力更強(qiáng)，準(zhǔn)確性和可靠行更高，我們需要人為的采取信號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程稱為模／數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換（通常在發(fā)送設(shè)備中完成）；相反的轉(zhuǎn)換則稱為數(shù)／模(D/A)轉(zhuǎn)換（通常在接收設(shè)備中完成）。模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（A/D）需要經(jīng)過信號(hào)的采樣、信號(hào)的量化與信號(hào)的編碼三個(gè)基本步驟來實(shí)現(xiàn)。A/D處理過程如下圖所示。2.1通信相關(guān)的基本概念9

2.1通信相關(guān)的基本概念圖2.3A/D處理過程10

采樣：即按照特定的時(shí)間間隔，在原始的模擬信號(hào)上逐點(diǎn)采集瞬時(shí)值的過程。目的是對(duì)模擬信號(hào)在時(shí)間上進(jìn)行離散?？梢宰C明，對(duì)語音信號(hào)而言，采用其最高頻率的兩倍頻率作為抽樣頻率，就可在接收端經(jīng)D/A無失真地還原模擬語音信號(hào)。量化：對(duì)第一步采樣得到的時(shí)間離散的信號(hào)，在幅度上再離散化的過程，稱為量化。量化是將特定幅度的信號(hào)轉(zhuǎn)化為A/D轉(zhuǎn)換器的最小單位的整數(shù)倍（可以理解為標(biāo)尺），這個(gè)最小單位也被稱為A/D轉(zhuǎn)換器的量化單位。每個(gè)采樣值代表一次采樣所獲得模擬信號(hào)的瞬時(shí)幅度。通常，為便于數(shù)字表達(dá)，量化單位都是2的倍數(shù)，量化位數(shù)越多，量化誤差（即：采樣得到的瞬時(shí)值與用量化單位所表示的量化值之差）就越小，量化得到的結(jié)果就越準(zhǔn)確。編碼：按照數(shù)字信號(hào)的定義來考察，量化后的信號(hào)已經(jīng)是數(shù)字信號(hào)了。而再進(jìn)行編碼的目的，則是為了用最易于傳輸和處理的0和1的二進(jìn)制表達(dá)方式來表征該數(shù)字信號(hào)，這樣就可方便地在數(shù)字邏輯電路或者以計(jì)算機(jī)作為控制部件的設(shè)備中進(jìn)行處理和傳輸了。2.1通信相關(guān)的基本概念11

1.通信

2.1.2通信、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)2.1通信相關(guān)的基本概念在利用電信號(hào)傳遞信息后，通信被單一解釋為信息的傳遞，即由一地向另一地進(jìn)行信息的傳輸與交換，其目的是傳輸消息。在各種通信方式中，早期將利用“電”來傳遞消息的通信方法稱為電信(Telecommunication)，這種通信方式具有迅速、準(zhǔn)確、可靠等特點(diǎn)，且?guī)缀醪皇軙r(shí)間、地點(diǎn)、空間、距離的限制，因而得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。近年來，隨著利用光信號(hào)傳遞信息的方式越來越普及，通信的定義有所擴(kuò)展，即：通信是指利用電信號(hào)或光信號(hào)的形式傳送、發(fā)射或者接收語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像以及其他形式信息的過程。12

通信系統(tǒng)（1）通信系統(tǒng)的基本組成2.1通信相關(guān)的基本概念通信過程中所需要的一切技術(shù)設(shè)備的總和稱為通信系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用中存在各種類型的通信系統(tǒng)，它們?cè)诰唧w的功能和結(jié)構(gòu)上各不相同，但都可以抽象成圖2.4所示的模型，其基本組成包括:信息源（簡稱信源）、發(fā)送設(shè)備、信道、噪聲源、接收設(shè)備和受信者（也稱信宿）等六個(gè)部分。13

2.1通信相關(guān)的基本概念（1）通信系統(tǒng)的基本組成：①信源：為消息的產(chǎn)生地。其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)，稱為消息信號(hào)或基帶信號(hào)。電話機(jī)、手機(jī)、電視攝像機(jī)和電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備就是信源。②發(fā)送設(shè)備：將信源和信道（傳輸通道）匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號(hào)變換為適合信道傳輸?shù)男问?，信道編碼或者調(diào)制都是最常見的變換方式。調(diào)制主要用于需要頻譜搬移場合；對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)來說，發(fā)送設(shè)備需要進(jìn)行信源編碼和信道編碼。信道編碼的主要作用是根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)男诺捞匦圆煌?，選擇各種適當(dāng)?shù)木幋a方式以確保信息在傳輸通道上傳輸?shù)目煽啃?、?zhǔn)確性。③信道：傳輸信號(hào)的物理媒質(zhì)。④噪聲源：是通信系統(tǒng)中各種設(shè)備以及信道中所固有的干擾，為了分析方便，把噪聲源視為各處噪聲的集中表現(xiàn)而抽象加入到信道。⑤接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號(hào)中正確恢復(fù)出相應(yīng)的原始基帶信號(hào)來。⑥信宿：傳輸信息的歸宿點(diǎn)（接收點(diǎn)，與信源相對(duì)應(yīng)），其作用是將復(fù)原的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息。14

（2）通信系統(tǒng)的分類2.1通信相關(guān)的基本概念按傳輸媒質(zhì)不同，可分為：有線通信系統(tǒng)：是指傳輸媒質(zhì)為導(dǎo)線、電纜、光纜、波導(dǎo)、納米材料等形式的通信，其特點(diǎn)是媒質(zhì)能看得見，摸得著。無線通信系統(tǒng)：是指傳輸媒質(zhì)看不見、摸不著（如電磁波）的一種通信形式。按信道中傳輸?shù)男盘?hào)不同，可分為：模擬通信系統(tǒng)：指利用模擬信號(hào)進(jìn)行通信的系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)：指利用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信的系統(tǒng)。按信號(hào)的工作頻段不同，可分為：長波通信系統(tǒng)、中波通信系統(tǒng)、短波通信系統(tǒng)和微波通信系統(tǒng)等按調(diào)制方式不同，可分為：基帶傳輸系統(tǒng)：信號(hào)不經(jīng)過調(diào)制而直接送到信道中去傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健ｎl帶傳輸系統(tǒng)：信號(hào)經(jīng)調(diào)制后再送到信道中傳輸，接收端有相應(yīng)解調(diào)措施的通信方式。按通信雙方的分工及數(shù)據(jù)傳輸方向分類：對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的通信，按消息傳送的方向，通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。單工通信方式：是指消息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信工作方式。半雙工通信方式:是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。全雙工通信方式：是指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸消息的工作方式（圖2.5中（c）所示）。全雙工通信的信道必須是雙向信道。16

實(shí)際的通信需要實(shí)現(xiàn)任意用戶間的通信，即要將多個(gè)用戶按一定的方式連接在一起，使任意用戶之間都能夠進(jìn)行通信。最簡單的實(shí)現(xiàn)方法就是在任意兩個(gè)用戶之間進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的連接，從而構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，如下圖所示。這種方法雖然可達(dá)到任意用戶之間通信的目的。但從圖中可看出完全不適用于構(gòu)建現(xiàn)代化社會(huì)的大型通信網(wǎng)絡(luò)，主要原因有：構(gòu)建網(wǎng)狀網(wǎng)成本太高，是不現(xiàn)實(shí)的；信道資源無法共享，線路資源的浪費(fèi)巨大；難以實(shí)施集中的控制、計(jì)費(fèi)和維護(hù)管理。3.

通信網(wǎng)的產(chǎn)生17

3.通信網(wǎng)的產(chǎn)生實(shí)際的通信網(wǎng)都是采用在網(wǎng)絡(luò)中引入交換節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)用戶之間通信需求的，故稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。如下圖所示，圖中用戶之間不再直接連接，用戶終端可以通過用戶線與交換節(jié)點(diǎn)相連，而交換節(jié)點(diǎn)之間則通過中繼線相連。任意兩個(gè)用戶之間需要通信時(shí)，由交換節(jié)點(diǎn)為他們進(jìn)行轉(zhuǎn)接，進(jìn)而提供物理或邏輯的連接。在網(wǎng)絡(luò)中，交換節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)用戶的接入、用戶通信連接的創(chuàng)建、信道資源的分配、用戶信息的轉(zhuǎn)發(fā)，以及必要的網(wǎng)絡(luò)管理與控制功能等。18

3.通信網(wǎng)的產(chǎn)生交換式網(wǎng)絡(luò)主要優(yōu)點(diǎn)：連接線減少，從而極大降低了骨干網(wǎng)的建設(shè)成本；交換節(jié)點(diǎn)的引入增加了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的方便性，便于網(wǎng)絡(luò)的控制與管理。實(shí)際的通信網(wǎng)都是交換式網(wǎng)絡(luò)，為用戶建立的通信連接往往涉及多段線路、多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的配合。19

2.2.1

通信網(wǎng)的定義與構(gòu)成要素2.2通信網(wǎng)的基本概念1.通信網(wǎng)的定義現(xiàn)代通信網(wǎng)是將一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)（包括終端節(jié)點(diǎn)、交換節(jié)點(diǎn)等）和連接這些節(jié)點(diǎn)的傳輸系統(tǒng)有機(jī)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。2.通信網(wǎng)的構(gòu)成要素交換式通信網(wǎng)的組成硬件至少包括終端節(jié)點(diǎn)、交換節(jié)點(diǎn)、傳輸系統(tǒng)三部分，它們通常稱為通信網(wǎng)構(gòu)成的三要素。20

2.2通信網(wǎng)的基本概念2.通信網(wǎng)的構(gòu)成要素（1）終端節(jié)點(diǎn)終端節(jié)點(diǎn)是通信網(wǎng)中信息的源點(diǎn)和終點(diǎn)，是用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的接口設(shè)備。主要功能有：用戶信息的處理和信令信息的處理。（2）交換節(jié)點(diǎn)交換節(jié)點(diǎn)是通信網(wǎng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)集中、轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的用戶信息，在需要通信的任意兩個(gè)或多個(gè)用戶間建立通信鏈路。（3）傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)為信息的傳輸提供傳輸通道，包括傳輸鏈路和傳輸設(shè)備。傳輸鏈路是指信號(hào)傳輸?shù)拿浇椋瑐鬏斣O(shè)備是指鏈路兩端相應(yīng)的變換設(shè)備。21

2.2通信網(wǎng)的基本概念總而言之，從構(gòu)成實(shí)體來看，實(shí)際的通信網(wǎng)是由軟件和硬件按特定方式構(gòu)成的一個(gè)通信系統(tǒng)，每一次通信都需要軟硬件設(shè)施的協(xié)調(diào)配合才能完成。從硬件構(gòu)成來看，通信網(wǎng)最基本的三要素為：終端節(jié)點(diǎn)、交換節(jié)點(diǎn)和傳輸系統(tǒng)，它們完成通信網(wǎng)的接入、交換和傳輸?shù)然竟δ?。軟件設(shè)施則包括信令、協(xié)議、控制、管理、計(jì)費(fèi)等，它們主要完成對(duì)通信網(wǎng)的控制、管理、運(yùn)營和維護(hù)以及計(jì)費(fèi)等。22

2.2.2通信網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)2.2通信網(wǎng)的基本概念通常可以從垂直和水平兩個(gè)不同的角度去理解和認(rèn)識(shí)實(shí)際通信網(wǎng)。1.垂直角度的通信網(wǎng)構(gòu)成垂直角度實(shí)為從功能的角度來認(rèn)識(shí)通信網(wǎng)。一個(gè)完整的現(xiàn)代通信網(wǎng)可分為相互依存的三部分，即：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)，如下圖所示。23

2.2通信網(wǎng)的基本概念

1.垂直角度的通信網(wǎng)構(gòu)成業(yè)務(wù)網(wǎng)：業(yè)務(wù)網(wǎng)負(fù)責(zé)向用戶提供提供語音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體、租用線、VPN等各種通信業(yè)務(wù)，最初的業(yè)務(wù)網(wǎng)大多是為某種業(yè)務(wù)獨(dú)立設(shè)計(jì)的，不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)為用戶提供不同的業(yè)務(wù)，如下表所示。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，業(yè)務(wù)網(wǎng)逐步向提供綜合業(yè)務(wù)方向演進(jìn)，不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)也逐步融合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)網(wǎng)基本業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)設(shè)備交換技術(shù)傳統(tǒng)電話網(wǎng)電話業(yè)務(wù)數(shù)字程控交換機(jī)電路交換lP電話網(wǎng)電話業(yè)務(wù)軟交換機(jī)、媒體網(wǎng)關(guān)分組交換移動(dòng)通信網(wǎng)PLMN移動(dòng)話音、數(shù)據(jù)移動(dòng)交換機(jī)電路／分組交換lntemet綜合業(yè)務(wù)路由器、服務(wù)器分組交換以太網(wǎng)本地高速數(shù)據(jù)(≥10Mb/s)網(wǎng)橋、交換機(jī)分組交換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)DXC和復(fù)用設(shè)備電路交換幀中繼網(wǎng)FR局域網(wǎng)互聯(lián)(≥2Mb/s)幀中繼交換機(jī)幀交換ATM網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)ATM交換機(jī)信元交換分組交換網(wǎng)(X.25)低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(≤64kb/s)分組交換機(jī)分組交換24

2.2通信網(wǎng)的基本概念

1.垂直角度的通信網(wǎng)構(gòu)成（2）傳送網(wǎng)：傳送網(wǎng)負(fù)責(zé)按需為交換節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)等之間提供信息的透明傳輸通道，包括分配互連通路和相應(yīng)的管理功能，如電路調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視、故障切換等。傳送網(wǎng)獨(dú)立于具體的業(yè)務(wù)網(wǎng)，它可為所有的業(yè)務(wù)網(wǎng)提供公共的傳送服務(wù)。其技術(shù)要素包括：傳輸介質(zhì)、復(fù)用體制、傳送網(wǎng)節(jié)點(diǎn)技術(shù)等。最初的傳送功能是由傳輸線實(shí)現(xiàn)的，即通信網(wǎng)三要素中所描述的傳輸系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代開始，典型的傳輸方式采用了數(shù)字信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，即脈沖編碼調(diào)制(PCM,PulseCodeModulation)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。借助于數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)的特性，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜通信網(wǎng)的遠(yuǎn)距離高質(zhì)量的傳輸。然而，采用電信號(hào)在點(diǎn)到點(diǎn)之間雖然可實(shí)現(xiàn)簡單的信號(hào)傳遞，但管理不便，無法進(jìn)行調(diào)度。隨著光傳輸技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入管理和交換功能之后，才形成了傳送網(wǎng)。通過組網(wǎng)，傳送網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的支配、調(diào)度、管理等功能。2.2通信網(wǎng)的基本概念支撐網(wǎng)提供業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行所必需的信令、同步、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理、運(yùn)營管理等功能。支撐網(wǎng)不直接面向用戶，而是負(fù)責(zé)提供業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行所必需的信令、同步、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理、運(yùn)營管理等功能，以提供用戶滿意的服務(wù)質(zhì)量。支撐網(wǎng)包括同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、管理網(wǎng)。①同步網(wǎng)：同步網(wǎng)處于數(shù)字通信網(wǎng)的最底層，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備之間和節(jié)點(diǎn)設(shè)備與傳輸設(shè)備之間信號(hào)的時(shí)鐘同步、幀同步以及全網(wǎng)的網(wǎng)同步，保證地理位置分散的物理設(shè)備之間數(shù)字信號(hào)的正確接收和發(fā)送。

②信令網(wǎng)：信令是指在通信網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)之間，為協(xié)調(diào)配合完成業(yè)務(wù)的處理而彼此傳送的各種控制信息。對(duì)于采用公共信道信令體制的通信網(wǎng)，存在一個(gè)邏輯上獨(dú)立于業(yè)務(wù)網(wǎng)的信令網(wǎng)，它負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳送與業(yè)務(wù)相關(guān)或無關(guān)的控制信息流。③管理網(wǎng)：管理網(wǎng)的主要目標(biāo)是實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地監(jiān)視業(yè)務(wù)網(wǎng)的運(yùn)行情況，并相應(yīng)地采取各種控制和管理手段，以達(dá)到在各種情況下充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，確保通信服務(wù)質(zhì)量的目的。(3)支撐網(wǎng)2.2通信網(wǎng)的基本概念水平劃分是指從網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的角度來認(rèn)識(shí)通信網(wǎng)的構(gòu)成。從垂直劃分的構(gòu)成可知，通信網(wǎng)中面向用戶的是業(yè)務(wù)網(wǎng)，傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)則不直接面向用戶。從業(yè)務(wù)網(wǎng)所覆蓋的物理位置來看，可分成用戶駐地網(wǎng)（CPN，CustomerPremisesNetwork）、接入網(wǎng)（AN，AccessNetwork）和核心網(wǎng)（CN，CoreNetwork）三部分，而所有這三部分都需要同步網(wǎng)、信令網(wǎng)以及管理網(wǎng)的支撐。2.通信網(wǎng)的水平劃分2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的水平劃分2.2通信網(wǎng)的基本概念用戶駐地網(wǎng)(CPN)是業(yè)務(wù)網(wǎng)在用戶端的延伸，一般指用戶終端至用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的部分，由完成通信和控制功能的用戶駐地布線系統(tǒng)組成，其功能是使用戶終端可以靈活方便地接入網(wǎng)絡(luò)。CPN屬用戶所有，其部署和管理一般由用戶完成。CPN可能非常簡單，例如傳統(tǒng)電話網(wǎng)中最初的CPN只包含電話機(jī)，也稱用戶駐地設(shè)備(CPE)；但也可能是很復(fù)雜的用戶網(wǎng)絡(luò)，例如企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)或家庭網(wǎng)絡(luò)等。核心網(wǎng)(CN)顧名思義就是網(wǎng)絡(luò)的核心，是網(wǎng)絡(luò)的主干部分，負(fù)責(zé)給用戶提供各種業(yè)務(wù)。CN一般由高速的骨干傳輸網(wǎng)和大型高速交換節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，是數(shù)據(jù)進(jìn)行交換、轉(zhuǎn)發(fā)、接續(xù)、路由的地方，用戶的數(shù)據(jù)在核心網(wǎng)上被高速地傳遞和轉(zhuǎn)發(fā)。接入網(wǎng)負(fù)責(zé)使用有線或者無線的方式將大量的用戶逐級(jí)匯接到核心網(wǎng)中，以實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接。接入網(wǎng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分，與用戶距離最近，是網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里”。用戶業(yè)務(wù)需求和接入環(huán)境等的多樣性，使得接入網(wǎng)的介質(zhì)種類豐富，技術(shù)多樣。2.2通信網(wǎng)的基本概念按實(shí)現(xiàn)的功能不同，可將完整的通信網(wǎng)分為：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)、支撐網(wǎng)；按提供的業(yè)務(wù)類型不同，通信網(wǎng)又可分為電話通信網(wǎng)、電報(bào)通信網(wǎng)、電視網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和多媒體通信網(wǎng)等。當(dāng)前的通信網(wǎng)正向著集多種業(yè)務(wù)于一網(wǎng)的業(yè)務(wù)全融合方向發(fā)展。按傳輸方式不同，通信網(wǎng)可分為光纖通信網(wǎng)、長波通信網(wǎng)、載波通信網(wǎng)、無線電通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、微波接力網(wǎng)和散射通信網(wǎng)等。按服務(wù)區(qū)域不同，早期的通信網(wǎng)又分為農(nóng)話通信網(wǎng)、市話通信網(wǎng)、長話通信網(wǎng)和國際長途通信網(wǎng)。而對(duì)于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)而言，往往會(huì)按照空間距離不同分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等。按運(yùn)營方式和服務(wù)對(duì)象不同，通信網(wǎng)可分為公用通信網(wǎng)和專用通信網(wǎng)等。按處理信號(hào)的形式不同，通信網(wǎng)可分為模擬通信網(wǎng)和數(shù)字通信網(wǎng)等。按照通信終端是否可在移動(dòng)狀態(tài)下完成通信，通信網(wǎng)又分為固定通信網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)等。2.2.3通信網(wǎng)的類型與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信網(wǎng)的類型現(xiàn)代通信網(wǎng)從各個(gè)不同的角度出發(fā)，可有各種不同的分類，常見的有以下幾種：2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)是由一組互連在一起的節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的，通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指“構(gòu)成通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之間的互聯(lián)方式”。構(gòu)成通信網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：網(wǎng)狀網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、星型網(wǎng)、樹型網(wǎng)、復(fù)合型網(wǎng)、總線型網(wǎng)等，如圖所示：2.通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.2通信網(wǎng)的基本概念網(wǎng)狀網(wǎng)又稱“全互聯(lián)網(wǎng)”或“各個(gè)相連網(wǎng)”，是一種完全互連的網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任意兩節(jié)點(diǎn)間均有鏈路直接相連。其優(yōu)點(diǎn)是線路冗余度大，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，任意兩點(diǎn)間可直接通信；缺點(diǎn)是線路利用率低，網(wǎng)絡(luò)成本高，且網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容也不方便。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通常用于節(jié)點(diǎn)數(shù)目少，可靠性要求又很高的場合。星型網(wǎng)又稱輻射網(wǎng)，與網(wǎng)狀網(wǎng)相比，星型網(wǎng)增加了一個(gè)中心轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)都與轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)有線路相連。其優(yōu)點(diǎn)是降低了傳輸鏈路的成本，提高了線路的利用率；缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的可靠性差，一旦中心轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或轉(zhuǎn)接能力不足，全網(wǎng)的通信都會(huì)受到影響。通常在傳輸鏈路費(fèi)用高于轉(zhuǎn)接設(shè)備，可靠性要求又不高的場合采用星型結(jié)構(gòu)，這樣可以降低建網(wǎng)成本。復(fù)合型網(wǎng)是由網(wǎng)狀網(wǎng)和星型網(wǎng)復(fù)合而成的。它以星型網(wǎng)為基礎(chǔ)，在業(yè)務(wù)量較大的轉(zhuǎn)接交換中心之間采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟(jì)，且穩(wěn)定性較好。因復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)兼具了星型網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，目前在實(shí)際的規(guī)模較大的局域網(wǎng)和電信骨干網(wǎng)中廣泛采用分級(jí)的復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2.2通信網(wǎng)的基本概念總線型網(wǎng)如左下圖所示，它屬于共享傳輸介質(zhì)型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)都連接至一個(gè)公共的總線上，任何時(shí)候都只允許一個(gè)用戶占用總線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是需要的傳輸鏈路少，節(jié)點(diǎn)間通信無需轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，控制方式簡單，增減節(jié)點(diǎn)也很方便；缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能的穩(wěn)定性差，節(jié)點(diǎn)數(shù)目不宜過多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍也較小?？偩€結(jié)構(gòu)主要用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)中。環(huán)型網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如右下圖所示。該結(jié)構(gòu)中所有節(jié)點(diǎn)首尾相連，組成一個(gè)環(huán)。環(huán)型網(wǎng)可以是單向環(huán)，也可以是雙向環(huán)。該網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，雙向自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)；缺點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)轉(zhuǎn)接時(shí)延無法控制，并且環(huán)型結(jié)構(gòu)不好擴(kuò)容，每加入一個(gè)節(jié)點(diǎn)都要破壞原有傳輸鏈路。環(huán)型結(jié)構(gòu)目前主要用于計(jì)算機(jī)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。2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)目前各種網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了大量的不同業(yè)務(wù)。根據(jù)所處理的信息類型不同，通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)分為音頻、視頻、圖像和數(shù)據(jù)等四大類。各種通信業(yè)務(wù)最大的區(qū)別在于帶寬需求差異大，如圖所示。2.2.4 通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)與服務(wù)質(zhì)量2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的質(zhì)量通信網(wǎng)組建的目的是在任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶之間提供有效而可靠的信息傳送服務(wù)，因此有效性和可靠性是其最主要的質(zhì)量指標(biāo)。有效性是指在給定的信道內(nèi)傳送信息的多少。可靠性則是指信息傳送的準(zhǔn)確程度具體來說，一般可通過可訪問性、透明性和可靠性這三個(gè)方面來衡量通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量?？稍L問性指網(wǎng)絡(luò)保證合法用戶隨時(shí)能夠快速、有保證地接入到網(wǎng)絡(luò)以獲得信息服務(wù)，并在規(guī)定的時(shí)延內(nèi)傳遞信息的能力。它反映了網(wǎng)絡(luò)保證有效通信的能力。透明性是指網(wǎng)絡(luò)保證用戶業(yè)務(wù)信息準(zhǔn)確、無差錯(cuò)傳送的能力。它反映了網(wǎng)絡(luò)保證用戶信息具有可靠傳輸質(zhì)量的能力。實(shí)際中常用用戶滿意度和信號(hào)的傳輸質(zhì)量來評(píng)定透明性。網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)不是追求絕對(duì)可靠，而是在經(jīng)濟(jì)性、合理性的前提下，滿足業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求即可?？煽啃灾笜?biāo)主要有失效率、平均故障間隔時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間、系統(tǒng)不可利用度等。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)交換設(shè)備是交換式通信網(wǎng)中最核心的設(shè)備，其使用的交換技術(shù)、控制方式等對(duì)通信網(wǎng)的性能影響巨大。交換技術(shù)是通信網(wǎng)中最為重要而基礎(chǔ)的核心技術(shù)。交換的相關(guān)概念交換（switching）又稱接續(xù)，是在通信的源和目的點(diǎn)之間，按照用戶的要求建立通信信道以實(shí)現(xiàn)信息傳送；當(dāng)用戶通信結(jié)束，則斷開此通道的過程。在交換式通信網(wǎng)中，通信雙方都不直接相連，而是通過交換設(shè)備對(duì)信息進(jìn)行交換和轉(zhuǎn)發(fā)。交換設(shè)備需要根據(jù)一定的策略分配鏈路帶寬、緩存等資源，完成信息的傳遞，實(shí)現(xiàn)通信。通信網(wǎng)最基本的技術(shù)有：交換技術(shù)、傳輸技術(shù)、接入技術(shù)以及一系列支撐技術(shù)。2.3.1通信網(wǎng)的交換技術(shù)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)復(fù)用：指多路信號(hào)在同一線路上傳輸，其主要目的是為了提高信道的利用率。為了在接收端能夠?qū)⒉煌脩舻男盘?hào)區(qū)分開來，必須使不同用戶的信號(hào)具有不同的特征。從物理信道的多路復(fù)用方式來看，通常包括頻分復(fù)用（FDM）、時(shí)分復(fù)用（TDM）和碼分復(fù)用（CDM）三種典型的復(fù)用方式。所謂頻分復(fù)用，就是把一條物理通道的可用頻段劃分成不同的小段，各路信號(hào)用不同的載頻調(diào)制后，占據(jù)不同的小頻段，這樣按照不同的頻段也就將一條物理信道分成若干條通信信道（如話路），各信道信息可同時(shí)在此物理信道上相互無干擾的傳輸。所謂時(shí)分復(fù)用是把一條物理通道按照不同的時(shí)刻分成若干條通信信道（如話路），各信道按照一定的周期和次序輪流使用物理通道。這樣，各路信號(hào)在信道上會(huì)占用不同的時(shí)間小段（稱為時(shí)隙）。所謂碼分復(fù)用，是在一條物理通道上，通過對(duì)不同用戶的信息加上特定的信道代碼來區(qū)分，以確?；ゲ桓蓴_地在同一個(gè)物理通道上傳輸。它也被稱為碼分多址（CDMA）技術(shù)。（1）資源復(fù)用方式2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)從另一個(gè)角度來看，根據(jù)分割后的子信道（頻帶或時(shí)隙）是否靜態(tài)地分給某個(gè)用戶專用，信道復(fù)用技術(shù)又被稱為靜態(tài)復(fù)用或動(dòng)態(tài)復(fù)用。靜態(tài)復(fù)用又稱同步復(fù)用，是指將分割后的子信道（頻帶或時(shí)隙）靜態(tài)地分給某個(gè)用戶專用。典型的同步復(fù)用方式就是頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用。靜態(tài)復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)是一旦為某用戶分配了信道，該用戶的服務(wù)質(zhì)量便不會(huì)受網(wǎng)絡(luò)中其他用戶的影響。但是為了保證用戶所需帶寬，靜態(tài)復(fù)用必須按信息最大速率分配信道資源，這就降低了信道利用率。（1）資源復(fù)用方式靜態(tài)復(fù)用方式（頻分復(fù)用）靜態(tài)復(fù)用方式（時(shí)分復(fù)用）2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)動(dòng)態(tài)復(fù)用又稱統(tǒng)計(jì)復(fù)用，是指在給用戶分配資源時(shí)，不像靜態(tài)復(fù)用那樣固定分配，而是采用動(dòng)態(tài)分配（即按需分配），只有在用戶有信息傳送時(shí)才分配資源。每個(gè)用戶所使用的資源不再是專用的，因此線路的利用率較高。在高速傳輸線上，形成了各用戶分組的交織傳輸。輸出數(shù)據(jù)的時(shí)間不是固定分配，而是根據(jù)用戶的需要進(jìn)行分配。這些用戶數(shù)據(jù)的區(qū)分不像同步時(shí)分復(fù)用那樣靠位置來區(qū)分，而是靠各個(gè)用戶數(shù)據(jù)分組頭中的“標(biāo)記”來區(qū)分。如圖所示。動(dòng)態(tài)復(fù)用的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得較高的信道利用率。由于每個(gè)終端的數(shù)據(jù)使用一個(gè)自己獨(dú)有的“標(biāo)記”，可以把傳送的信道按照需要?jiǎng)討B(tài)地分配給每個(gè)終端用戶，因此提高了傳送信道的利用率。這樣每個(gè)用戶的傳輸速率可以大于平均速率，最高時(shí)可以達(dá)到線路的總的傳輸能力。統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)根據(jù)傳遞用戶信息時(shí)是否預(yù)先建立源端到目的端的連接，網(wǎng)絡(luò)的控制方式可分為面向連接和無連接。在面向連接型的網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間典型的一次數(shù)據(jù)交換過程包含三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放。其中連接建立和連接釋放階段傳遞的是控制信息，用戶信息則在數(shù)據(jù)傳輸階段傳輸。三個(gè)階段中最復(fù)雜和最重要的階段是連接建立，該階段需要確定從源端到目的端的連接應(yīng)走的路由，并在沿途的交換節(jié)點(diǎn)中保存該連接的狀態(tài)信息，這些連接狀態(tài)信息說明了屬于該連接的信息在交換節(jié)點(diǎn)應(yīng)被如何處理和轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)釋放連接。（2）面向連接和無連接2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)面向連接：三個(gè)階段面向連接的選路2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)在無連接的網(wǎng)絡(luò)中，信息傳輸前無需在源端和目的端之間建立通信連接。不管是否來自同一信息源，交換節(jié)點(diǎn)將分組信息看成互不依賴的基本單元而獨(dú)立地處理每個(gè)分組，并為其尋找最佳轉(zhuǎn)發(fā)路由，因而來自同一數(shù)據(jù)源的不同分組可通過不同的路徑到達(dá)目的地。無連接的信息傳輸過程2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)面向連接和無連接兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的場合。面向連接方式適用于大批量可靠的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，但網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制復(fù)雜，建立階段會(huì)增加傳輸建立時(shí)間，且節(jié)點(diǎn)的故障將會(huì)導(dǎo)致通信中斷。無連接方式控制機(jī)制簡單，適用于突發(fā)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，以及控制面控制指令的傳輸，并能夠很好地規(guī)避節(jié)點(diǎn)故障所帶來的影響。無連接的選路與數(shù)據(jù)傳輸2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)當(dāng)一臺(tái)終端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向另一臺(tái)終端發(fā)送信息時(shí)，需要經(jīng)過一系列的節(jié)點(diǎn)和通信鏈路進(jìn)行傳輸。“交換”背后的思想是：網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶實(shí)際的需求為其分配通信所需的資源。用戶有通信需求時(shí)，網(wǎng)絡(luò)為其分配資源；通信結(jié)束后，網(wǎng)絡(luò)回收所分配的資源，供其他用戶使用，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源共享、降低通信成本的目的。其中，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管理和分配的最重要的資源就是通信線路上的帶寬資源和節(jié)點(diǎn)的緩存資源。為了實(shí)現(xiàn)資源的“按需分配”，網(wǎng)絡(luò)需要一套控制機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。因此從資源分配的角度來看，不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的差異主要體現(xiàn)在分配、管理網(wǎng)絡(luò)資源的策略上，它們直接決定了網(wǎng)絡(luò)中交換、傳輸、控制等具體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式。簡單的控制策略，通常資源利用率不高，若要提高資源利用率，則需要以提高網(wǎng)絡(luò)控制復(fù)雜度為代價(jià)?，F(xiàn)有的各類交換技術(shù)，都根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)的需求，在資源利用率和控制復(fù)雜度之間做了某種程度的折中。（3）資源預(yù)留2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)交換方式是指交換節(jié)點(diǎn)所采用的接續(xù)技術(shù)。常用的交換方式從交換的思想和具體實(shí)現(xiàn)方式可分為電路交換和分組交換方式，其具體分類如下圖所示。在傳統(tǒng)的固定電話網(wǎng)（PSTN）中主要采用電路交換方式，而在通信網(wǎng)向全I(xiàn)P方式發(fā)展的今天，無論是固定電話網(wǎng)、專用的數(shù)據(jù)網(wǎng)，英特網(wǎng)（Internet），還是2G、3G、4G和5G移動(dòng)通信網(wǎng)，幾乎都采用了分組交換的方式。2.交換方式的分類及特點(diǎn)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)所謂電路，可以是一對(duì)銅線、一個(gè)頻段，或者是時(shí)分復(fù)用電路上一個(gè)時(shí)隙，它是承載用戶信息的物理層媒質(zhì)。電路交換就是在通信的兩個(gè)終端之間建立一條專用傳輸通道，完成通信雙方信息交換的方式。電路交換采用面向連接的、獨(dú)占電路的方式來滿足實(shí)時(shí)性的要求。電路交換主要包括建立連接、通信和釋放連接三個(gè)過程。所謂建立連接，是根據(jù)用戶所撥的電話號(hào)碼，由交換機(jī)負(fù)責(zé)提供一條電路。在通話階段該電路由該用戶獨(dú)占，即使他們不講話，不傳輸信息，該電路也不能分配給其他用戶使用，直到用戶通信結(jié)束，才會(huì)釋放。電路交換主要有信息傳輸延遲時(shí)間小、交換機(jī)在處理方面的開銷小、傳輸效率高、可在用戶間提供“透明”的傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。同時(shí)，電路交換也有接續(xù)時(shí)間較長、傳輸較短信息時(shí)傳送不經(jīng)濟(jì)、電路利用率低、各種不同速率、代碼格式、通信協(xié)議的用戶終端直接的互通受限、存在呼損、通信易因某段物理連接故障而中斷等缺點(diǎn)。（1）電路交換方式2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)分組交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換，首先將需要傳送的信息劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換。在每個(gè)分組中都有一個(gè)分組頭，含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換具有靈活性強(qiáng)、轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)小、效率高、節(jié)省存儲(chǔ)空間，成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是也存在附加信息多，影響效率、需要分割報(bào)文和重組報(bào)文、增加了端站點(diǎn)的負(fù)擔(dān)等缺點(diǎn)。分組交換有兩種方式：虛電路（面向連接）方式和數(shù)據(jù)報(bào)（無連接）方式。（2）分組交換方式2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)虛電路方式所謂虛電路是指兩個(gè)用戶在進(jìn)行通信之前要通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接。一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除三個(gè)階段。分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在預(yù)先建好的路徑上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再需要路由選擇判定。這種方式分組的順序容易保證，分組傳輸時(shí)延比數(shù)據(jù)報(bào)小，而且不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組的丟失，它是一種面向連接的交換方式。數(shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)方式是獨(dú)立地傳送每一個(gè)數(shù)據(jù)分組是典型的無連接方式。每個(gè)分組都包含終點(diǎn)地址的信息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要為每個(gè)分組獨(dú)立地選擇路由，因此，一份報(bào)文包含的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)。數(shù)據(jù)報(bào)方式在用戶通信時(shí)不需要有呼叫建立和釋放兩個(gè)階段，對(duì)短報(bào)文的傳輸效率較高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的適應(yīng)能力較強(qiáng)，但屬于同一報(bào)文的多個(gè)分組獨(dú)立選路，故不能保證分組按序到達(dá)，因此目的站點(diǎn)需要按分組編號(hào)重新排序和組裝。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)數(shù)字信號(hào)因抗干擾能力非常強(qiáng)而成為目前通信網(wǎng)中信號(hào)傳輸?shù)闹饕绞?。所以，在通信網(wǎng)中無論傳輸和交換均以數(shù)字化的方式進(jìn)行。為了提高傳輸通道利用率，數(shù)字信號(hào)的傳輸采用了多種不同的復(fù)用技術(shù)。在電路交換方式中最常用的就是時(shí)分復(fù)用的方式。脈沖編碼調(diào)制（PCM）的時(shí)分復(fù)用方式則是其典型代表。（1）電路交換的基本原理2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)PCM的實(shí)現(xiàn)分成抽樣、量化、編碼和復(fù)用幾個(gè)步驟。前面已介紹。PCM的時(shí)分多路復(fù)用基本原理如下圖所示。①PCM時(shí)分復(fù)用的原理2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)在上圖中，多路信號(hào)復(fù)用在一個(gè)物理通道上傳輸時(shí)，每一路的信道都在指定的時(shí)間內(nèi)接通，其它的時(shí)間為別的信道接通（實(shí)現(xiàn)了分時(shí)共享物理信道）。為了使發(fā)端各話路與收端各話路能一一對(duì)應(yīng)，以保證正常通信，收、發(fā)端的旋轉(zhuǎn)開關(guān)必須同頻同相工作。同頻是指二者的旋轉(zhuǎn)速度完全相同，同相指發(fā)端旋轉(zhuǎn)開關(guān)接第一路信號(hào)時(shí)，收端旋轉(zhuǎn)開關(guān)也必須連接第一路。如果信號(hào)錯(cuò)位，第一路信號(hào)接到第二路上，顯然收到的各路信號(hào)就混亂了，也就根本無法實(shí)現(xiàn)正確的通信。為了各路信道能夠協(xié)調(diào)一致地工作，在發(fā)送端需傳送一個(gè)同步信號(hào)，利用該控制信號(hào)來確保發(fā)端和收端協(xié)調(diào)工作。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)PCM30/32系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)（即時(shí)分復(fù)用結(jié)構(gòu)）如下圖所示。所謂幀，代表時(shí)分復(fù)用的各路信號(hào)都按照固定的順序傳送1次的時(shí)間周期。一個(gè)復(fù)幀由16幀組成，分別記作F0～F15；每幀分為32個(gè)路時(shí)隙（對(duì)應(yīng)32個(gè)時(shí)間小段，每個(gè)時(shí)隙是一路信號(hào)傳送一次的時(shí)間），它們分別記作TS0～TS31；每個(gè)時(shí)隙包含8bit，時(shí)隙TS0用于傳送幀同步信號(hào)，時(shí)隙TS1～TS31用來傳送最多31路話音信號(hào)。在使用隨路信令方式的早期PSTN中，TS16必須用來傳送復(fù)幀同步碼及隨路信令方式下30個(gè)話路（對(duì)應(yīng)TS1～TS15，TS17～TS31）的線路信令信號(hào)。但隨著公共信令信道的方式完全取代了隨路信令方式，復(fù)幀的概念已經(jīng)淡化了，相應(yīng)的TS16已經(jīng)回歸為普通話路時(shí)隙。PCM30/32系統(tǒng)中幀和時(shí)隙的概念2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)PCM30/32系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)由于現(xiàn)代通信網(wǎng)中，信號(hào)傳輸以數(shù)字信號(hào)為主要方式，因此電路交換也稱為數(shù)字交換。數(shù)字交換的實(shí)現(xiàn)原理如下圖所示。電路交換原理2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)根據(jù)前面對(duì)數(shù)字信號(hào)傳輸特點(diǎn)的介紹，我們可以這樣理解上圖中要進(jìn)行通信的雙方用戶：在用戶信息傳輸時(shí)，通信雙方分別被安排一個(gè)特定時(shí)分復(fù)用線（即傳輸物理傳輸線路）和該線路上的特定時(shí)隙。假設(shè)本次通話的兩用戶分別為A用戶和B用戶，在進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（DSN）時(shí)：本次通話A用戶分配時(shí)分復(fù)用線HW1上的時(shí)隙TSi，B用戶分配時(shí)分復(fù)用線HW2的時(shí)隙TSj；A、B用戶發(fā)出的話音信息分別用A和B來表示，且A用戶無論發(fā)送還是接收信號(hào)均在HW1，Tsi；B用戶類似，收發(fā)均在HW2，TSj。所以，當(dāng)實(shí)現(xiàn)雙向通信，DSN完成的功能就是：把HW1，TSi中的A用戶信息傳遞到HW2，TSj，則在此時(shí)隙接收的B用戶就能接收到了。在圖上中，左上方信息A，經(jīng)過DSN從右下方輸出，代表的就是這個(gè)過程。同理，B用戶信息也可通過DSN傳遞給在HW1，TSi接收的A用戶。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)信息交換時(shí)，完成了兩個(gè)任務(wù)：信息所在時(shí)分復(fù)用線交換和信息所在時(shí)隙的交換。在實(shí)現(xiàn)DSN功能時(shí)，可以分別用空分接線器（SpaceSwitch）來實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用線的交換，用時(shí)間接線器（TimeSwitch）來實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換，兩者配合起來就可以實(shí)現(xiàn)任意時(shí)分復(fù)用線上任意時(shí)隙之間的信息交換。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)以分組交換方式進(jìn)行信息傳輸時(shí)，首先需將要傳送的完整信息（通常稱為報(bào)文），劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換，如圖2.23所示。在劃分的每個(gè)分組中都有一個(gè)分組頭，含有可供選路的信息和其他諸如分組重裝、差錯(cuò)檢測與校正等控制信息。（2）分組交換的基本原理2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)分組交換采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換。分組中所攜帶的選路信息，就是分組交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)分組包的地址信息。典型的分組數(shù)據(jù)包在通信網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的過程如下圖所示。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)在上圖所示的分組交換網(wǎng)中，終端A要向終端B發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸與處理，首先在終端A中按照一定的分組規(guī)則，組成除了需傳送的數(shù)據(jù)外，還攜帶有選路信息以及其他控制信息的a、b、c三個(gè)數(shù)據(jù)包，并依次發(fā)送給交換機(jī)1。交換機(jī)1～4均采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)包的交換，按照終端用戶A的要求，根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)中資源實(shí)際占用的情況，為每個(gè)數(shù)據(jù)包獨(dú)立選擇到達(dá)終端B的最佳傳送通道。本例中，交換機(jī)1根據(jù)三個(gè)數(shù)據(jù)包的選路信息，選擇數(shù)據(jù)包a經(jīng)交換機(jī)2傳，數(shù)據(jù)包b經(jīng)交換機(jī)3傳，數(shù)據(jù)包c(diǎn)經(jīng)交換機(jī)4傳。然后交換機(jī)2和4，同樣根據(jù)數(shù)據(jù)包中的選路信息將數(shù)據(jù)包a，c送達(dá)交換機(jī)3。由于數(shù)據(jù)包a，c需要經(jīng)過兩次交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)方可到達(dá)交換機(jī)3，所以，三個(gè)數(shù)據(jù)包的順序在送達(dá)終端B時(shí)，會(huì)有錯(cuò)序的可能。但是，在數(shù)據(jù)終端B中具有根據(jù)每個(gè)分組中加入的序號(hào)控制信息，進(jìn)行正確的重組還原的能力。從而正確完成三個(gè)數(shù)據(jù)包的按順序接收。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)傳輸設(shè)備是通信網(wǎng)的三大構(gòu)成要素之一，傳輸技術(shù)指為各類業(yè)務(wù)網(wǎng)提供信息傳送手段的各種實(shí)現(xiàn)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)膫鬏斁W(wǎng)是通信網(wǎng)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，它負(fù)責(zé)將通信網(wǎng)中的各類交換機(jī)、路由器、各種網(wǎng)絡(luò)終端等大量的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)連接起來，提供任意兩點(diǎn)之間信息的透明傳輸，同時(shí)完成帶寬的調(diào)度管理、鏈路故障的自動(dòng)切換保護(hù)等功能。傳送網(wǎng)涉及的技術(shù)包含：傳輸介質(zhì)、復(fù)用體制、傳輸組網(wǎng)、管理維護(hù)等方面的內(nèi)容。2.3.2通信網(wǎng)的傳輸技術(shù)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)接入網(wǎng)解決的是從通信網(wǎng)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)到單位、小區(qū)直至到每個(gè)家庭用戶的接入問題，也稱為通信網(wǎng)的“最后一公里”問題。1.接入網(wǎng)的概念接入網(wǎng)(AN)又稱用戶接入網(wǎng)，是指核心網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的所有設(shè)備，位于通信網(wǎng)的末端，其長度一般為幾百米到幾公里，因而被形象地稱為信息高速公路的“最后一公里”。接入網(wǎng)在通信網(wǎng)中的位置如下圖所示。2.3.3通信網(wǎng)的接入技術(shù)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)在上圖中，CPE為用戶駐地設(shè)備，通常就是用戶終端；UNI稱為用戶網(wǎng)絡(luò)接口，SNI稱為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口。根據(jù)國際電信聯(lián)盟關(guān)于接入網(wǎng)框架建議（G.902），接入網(wǎng)是在業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）與用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列為傳送實(shí)體提供所需傳送能力的實(shí)施系統(tǒng)，可經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化的管理接口（Q3）配置并管理。接入網(wǎng)部分包含：用戶線傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、數(shù)字交叉連接設(shè)備和用戶網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備等。其主要功能包括：交叉連接、復(fù)用、傳輸?shù)龋鼈円话悛?dú)立于核心網(wǎng)的設(shè)備，不包括交換功能以及信令的處理功能。2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)目前的用戶接入網(wǎng)采用的技術(shù)眾多，歸納起來主要的接入技術(shù)可分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大基本類型。并且在此基礎(chǔ)上還可以細(xì)分。接入網(wǎng)的基本分類如下圖所示。2.接入網(wǎng)的種類2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)（1）有線接入技術(shù)有線接入技術(shù)主要包括銅線接入，光纖接入以及混合光纖同軸電纜接入等幾種方式。①銅線接入銅線接入是上世紀(jì)80年代的主要接入方式，因其采用金屬銅作為導(dǎo)體而得名，也因此使線路成本偏高。典型的接入技術(shù)有：通過數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來提高雙絞銅線對(duì)的傳輸容量，可提供多種業(yè)務(wù)的接入的ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線）和VDSL（甚高速數(shù)字用戶線）接入技術(shù)。ADSL是一種非對(duì)稱寬帶接入方式，曾經(jīng)是家庭寬帶用戶接入的主流技術(shù)。ADSL的上下行速率是非對(duì)稱的，可為用戶提供較高的下行速率（最高可達(dá)8Mbit/s）和較低的上行速率（640kbit/s），其傳輸距離為3～6km，因此非常適合用作家庭和個(gè)人用戶的互聯(lián)網(wǎng)接入。這種寬帶接入技術(shù)與LAN（局域網(wǎng)）接入方式相比，由于充分利用了現(xiàn)有的電話用戶線所使用的銅線資源，使運(yùn)營商不需要重新鋪設(shè)線纜，節(jié)約了大量投資而受到運(yùn)營商青睞，被廣泛采用。3.常用接入技術(shù)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒質(zhì)來實(shí)現(xiàn)用戶信息傳送的方式。根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）放置的位置不同，光纖接入方式可分為光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到用戶（FTTH）或光纖到辦公室（FTTO）等形式。FTTC：主要為住宅用戶提供服務(wù)，光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)置在用戶住宅附近的路邊，從ONU出來的電信號(hào)再采用同軸電纜傳送視頻業(yè)務(wù)，用雙絞線傳送電話業(yè)務(wù)到各個(gè)用戶。FTTB：它的ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱處，主要用于綜合大樓、遠(yuǎn)程醫(yī)療、教育及大型娛樂場所，為大中型企事業(yè)單位及商業(yè)用戶服務(wù)，提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)視圖文等寬帶業(yè)務(wù)。FTTH：該方式將ONU放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供各種綜合寬帶業(yè)務(wù)，F(xiàn)TTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標(biāo)，每用戶都需一對(duì)光纖和專用的ONU，因而成本較高，目前城市中的絕大多數(shù)小區(qū)均已實(shí)現(xiàn)了FTTH，該項(xiàng)工程改造正在逐步向農(nóng)村延伸。②光纖接入2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)混合光纖同軸電纜也是寬帶傳輸?shù)囊环N傳輸介質(zhì)，它采用光纖和同輸電纜混合組成的接入網(wǎng)。其主干部分采用光纖，用同軸電纜經(jīng)分支器接入到用戶家中。HFC接入的一大優(yōu)點(diǎn)是可利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)，從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)接入成本。在原有CATV的基礎(chǔ)上，以光纖為主干傳輸，經(jīng)同軸電纜分配給用戶的光纖/同軸混合接入（HFC）目前廣泛用于HDTV(高清電視)的信號(hào)傳輸。③混合光纖同軸電纜接入（HFC）2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)無線接入是指從交換節(jié)點(diǎn)到用戶終端部分或全部采用無線手段的接入技術(shù)，如利用衛(wèi)星，微波等傳輸手段向用戶提供各種業(yè)務(wù)的一種接入技術(shù)。典型的無線接入系統(tǒng)主要由控制器、操作維護(hù)中心、基站、固定用戶單元和移動(dòng)終端等幾個(gè)部分組成。無線接入系統(tǒng)具有建網(wǎng)費(fèi)用低、擴(kuò)容可按需而定、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以在發(fā)達(dá)地區(qū)可以作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，能迅速及時(shí)替代有故障的有線系統(tǒng)或提供短期臨時(shí)業(yè)務(wù)；在發(fā)展中遠(yuǎn)或邊遠(yuǎn)地區(qū)可廣泛替換有線用戶環(huán)路，節(jié)省時(shí)間和投資。（2）無線接入2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)無線局域網(wǎng)WLAN無線局域網(wǎng)指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計(jì)算機(jī)終端互聯(lián)起來，構(gòu)成可以通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。它具有不受電纜束縛，能解決因有線網(wǎng)布線困難等帶來的問題，并且組網(wǎng)靈活，擴(kuò)容方便，與多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)兼容，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。WLAN既可滿足各類便攜機(jī)的入網(wǎng)要求，也可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)遠(yuǎn)端接入、圖文傳真、電子郵件等多種功能。目前使用最多的是工作在2.4GHz頻段和5GHz頻段上，傳輸速率可達(dá)600Mbit/s（理論值）。無線局域網(wǎng)由于可移動(dòng)及高速的數(shù)據(jù)傳輸，目前廣泛的應(yīng)用于餐飲及零售、醫(yī)療、企業(yè)、監(jiān)視系統(tǒng)、大樓之間、倉儲(chǔ)管理、貨柜集散場以及臨時(shí)性的展示會(huì)場等應(yīng)用場景。目前典型的無線接入技術(shù)：2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙的英文名稱為“Bluetooth”，是一種無線數(shù)據(jù)和語音通信開放的全球協(xié)議規(guī)范，是固定和移動(dòng)設(shè)備建立通信環(huán)境的一種特殊的低成本、近距離（一般10m內(nèi)）無線連接技術(shù)。藍(lán)牙使今天的一些便攜移動(dòng)設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備能夠不需要電纜就連接到互聯(lián)網(wǎng)，有效地簡化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信。通過這種協(xié)議，能使包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、掌上電腦、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)和家庭Hub等包括家庭RF的眾多設(shè)備之間進(jìn)行信息交換、數(shù)據(jù)共享、因特網(wǎng)接入、無線免提、同步資料、影像傳遞等。藍(lán)牙的基本通信速度為750Kbps，但4MbpsIR端口的產(chǎn)品已經(jīng)非常普遍，而且16Mbps的擴(kuò)展也已經(jīng)被批準(zhǔn)，從而使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，提供了在各種設(shè)備間方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的數(shù)據(jù)通信和語音通信手段。目前典型的無線接入技術(shù)：2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)無線光接入系統(tǒng)（FSO）無線紅外光傳輸系統(tǒng)是光通信與無線通信的結(jié)合，通過大氣而不是光纖來傳輸光信號(hào)。它既可以提供類似光纖的速率，又不需要頻譜這樣的稀有資源。主要特點(diǎn)是：傳輸速率高，從2Mbps到622Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸；傳輸距離為200米到6公里的范圍；由于工作在紅外光波段，對(duì)其它傳輸系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生干擾，安全性強(qiáng)；信號(hào)發(fā)射和接收通過光儀器，無需天饋線系統(tǒng)，設(shè)備體積較小。目前典型的無線接入技術(shù)：2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)由蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)提供的無線接入方式仍然毫無懸念的成為目前最受用戶青睞的一種方式。目前蜂窩組網(wǎng)全球無縫覆蓋的特點(diǎn)，確保了任何人可在任何時(shí)候、任何地方與任何人進(jìn)行任何形式的通信（通信的目標(biāo)：5W（whoever、wherever、whenever、whomever、what-ever）。更詳細(xì)的關(guān)于蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)知識(shí)，我們將在后續(xù)章節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)介紹。目前典型的無線接入技術(shù)：2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng)包含三個(gè)最基本的支撐網(wǎng)，即：信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。1.信令網(wǎng)在現(xiàn)代通信網(wǎng)中，完成通信用戶的接續(xù)需要有一套完整的控制信號(hào)和操作程序，用以產(chǎn)生、發(fā)送和接收這些控制信號(hào)的硬件及相應(yīng)執(zhí)行的控制、操作等程序的全部軟硬件部件稱為現(xiàn)代通信網(wǎng)的信令系統(tǒng)。按信令的工作區(qū)域的不同，信令可分為用戶線信令和局間信令。用戶線信令是用戶和交換機(jī)之間的信令，是在用戶線上傳輸；而局間信令是交換機(jī)之間的信令，是在中繼線上傳輸?shù)摹０雌鋫鬏敿夹g(shù)不同，信令又可分為隨路信令方式和公共信道信令方式兩種。隨路信令因其效率低，傳送速度慢已完全被公共信道信令所取代。公共信道信令方式是將信令通路與話音通路分開，將若干條電路的信令集中在一條或幾條專用于傳送信令的通道上傳送。這些信令通道就叫做信令信道，其在通信網(wǎng)中構(gòu)成的專用于傳輸與處理信令的鏈路與設(shè)備就構(gòu)成了獨(dú)立于通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)絡(luò)。2.3.4通信網(wǎng)的支撐技術(shù)2.3 通信網(wǎng)的基本技術(shù)No.7信令是一種典型的局間公共信道信令方式。No.7號(hào)信令系統(tǒng)的功能，分為消息傳遞部分（MTP）和用戶部分(UP）。MTP的基本功能是將用戶發(fā)出的消息信令單元正確地發(fā)送到用戶指定的目的地信令點(diǎn)的指定用戶。即完成七號(hào)信令消息的準(zhǔn)確可靠的傳送任務(wù)。為此該部分分成三級(jí)來實(shí)現(xiàn)，即：MTP-1：信令數(shù)據(jù)鏈路功能。它規(guī)定了信令鏈路的物理電氣特性及接入方法，提供全雙工的雙向信令傳輸通道。在采用PCM數(shù)字傳輸信道時(shí)，每個(gè)方向的傳輸速率可以是64Kbit/s或者2Mbit/s。MTP-2：信令鏈路功能。其基本功能是將第一級(jí)中透明傳輸?shù)谋忍亓鲃澐譃椴煌L度的信令單元（SU），并通過差錯(cuò)檢測及重發(fā)校正的糾錯(cuò)方法確保信令單元的正確傳輸。MTP-3：信令網(wǎng)功能。它由兩部分功能組成，即信令消息處理和信令網(wǎng)管理。信令消息處理的功能是根據(jù)信令單元中的地址信息，將信令單元送至指定的目的信令點(diǎn)的相應(yīng)用戶部分。而信令網(wǎng)管理功能則是對(duì)每條信令路由