华南师范大学通信工程通信网复习大纲docx.docx
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第一章概述
1・1・通信系统的定义
通信系统就是用电信号（或光信号）传递信息的系统，也叫电信系统。
噪声源
1.通信网的概念
通信网是由一定数虽的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互冇机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。
■简单地说：
通信网是在用户Z间提供通信功能的网络。
通信网从物理结构或从硬件设施方面去看，
它由终端设备、交换设备及传输设备三大要素组成。
通信网分类
1.按业务种类分
若按业务种类分，通信网可分为：
•电话网
•电报网
•传真网
•广播电视网
•数据通信网
2.按所传输的信号形式分
若按所传输的信号形式分，通信网可分为：
•数字网•模拟网
3.按服务范围分
若按服务范围分，通信网可分为本地网、长途网和国际网。
4.按运营方式分
若按运营方式分，通信网可分为：
•公用通信网
•专用通信网
•虚拟专用网
5.所采用的传输媒介分
若按所采用的传输媒介分，通信网可分为:
•有线通信网
•无线通信网
1.2对通信网的一般要求
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英他用
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对以在网内传输，对用户不加任何限制。
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屮断通信,这样的网是不能用的。
1・12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
川户接收到的话咅信号的清埜逼真程度，可以川响度、清晰度和逼真度來衡量。
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，单位时间发工故障的概率）、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。
第二章
2・11・电话网等级结构的概念
等级结构就是把全网的交换局划分成若干个等级，最高等级的交换局间则直接互连,形成网形网。
而低等级的交换局与管辖它的高等级的交换局相连、形成多级汇接辐射网即星形网。
所以等级结构的电话网一般是复合形网。
2.等级结构的级数选择
等级结构的级数选择与很多因素有关，主要有两个：
（1）全网的服务质量。
（2）全网的经济性，即网的总费用问题。
3.我国五级等级结构的电话网
电话网五级等级结构的示意图如图2-1所示。
2.13本地电话网简称本地网，指在同一编号区范围内，由若干个端局，或者由若干个端局和汇接局及局间中继线、用户线和话机终端等组成的电话网。
本地网用来疏通木长途编号区范围内任何两个用户间的电话呼叫和长途发话、来话业务。
1.本地网的类型
（1）特大和大城市本地网
（2）中等城市本地网
2.本地网的交换中心及职能
（1）端局的职能
端局通过用八线与用八和连，它的职能是负责疏通本局用八的去话和來话话务。
（2）汇接局的职能
•汇接局与所管辖的端局相连，以疏通这些端局间的话务；
•汇接局还与其他汇接局相连，疏通不同汇接区间端局的话务；
•根据需要汇接局还可与长途交换中心相连，用来疏通本汇接区的长途转话话务。
I本地电话网的结构：
一级：
端局间为网状结构
二级、三级：
将电话网分区，并采用汇接制。
我国本地电话网为二级。
■汇接方式：
去话汇接、來话汇接、来去话汇接、集中汇接
223路由选择的基本概念
路由选择也称选路，是指一个交换屮心呼叫另一个交换屮心时在多个可传递信息的途径中进行选择。
⑴路由选择结构
路山选择结构分为有级（分级）和无级两种结构。
1有级选路结构
如果在给定的交换节点的全部话务流屮，到某一方向上的呼叫都是按照同一个路由组依次进行选路，并按顺序溢出到同组的路由上，而不管这些路由是否被占用，或这些路由能不能用于某些特定的呼叫类型，路由组中的最后一个路由为最终路由，呼叫不能再溢出，这种路由选择结构称为有级选路结构。
2无级选路结构
如果违背了上述定义（如允许发自同一交换局的呼叫在电路群之间相互溢出），则称为无级选路结构。
2.路由选择的规则
（1）路由选择的基本原则
1保证用户信息和信令信息的可靠传输。
2有明确的规律性，确保路山选择中不会出现死循环。
3一个呼叫连接中串接的段数应尽虽少。
4能够在低等级网络小疏通的话务应尽最在低等级屮疏通等。
2.3.2传输链路的分类
1.实线传输链路
实线传输链路是指短距离内以模拟基带信号传输的链路。
2.时分数字传输链路
吋分数字传输链路是指将模拟信号经过脉冲编码调制（PCM）Z后变为数字信号，然后进行时分多路复用的传输链路。
它有两种数字传输体系：
准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）o
2.4.2SDH的帧结构
STM-N由270XN列9行组成,即帧长度为270XNX9个字节或270XNX9X8个比特。
帧周期为125us（即一帧的时间）。
■"
—
■、
■、
3行
SOH
1行
AU-PTR
STM-Z净负荷
5行
SOH
（含POH）
9xZ
传输方向
1234567009
261
27（）xN
整个帧结构可分为三个主要区域：
（1）段开销（SOH）区域
段开销（sectionoverhead）是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字节，是供网络运行、管理和维护（0AM）使用的字节。
（2）净负荷（payload）区域
信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地方，信息净负荷的第一个字节在STM-N帧屮的位置不固定。
（3）单元指针（AU.PTR）区域
管理单元指针用来指示信息净负荷的笫一个字节在STM-N帧中的准确位置，以便在接收端能正确的分解。
2.4.3SDH的网络单元
1.终端复用器（TM）
终端复用器（TM）的主要任务是将低速支路信号纳入STM-1帧结构，并经电/光转换成为STM-1光线路信号，其逆过程正好相反。
在线形网的端站，把PDH/SDH支路信号复川成SDH线路信号
2.分插复用器（ADM）
分插复用器（ADM）设在网络的屮间局站，完成肓接上、下电路功能。
将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具冇灵活地分插任意支路信号的能力，在网络设计上有很大灵活性。
3.再生中继器（REG）
再生屮继器的作川是将光纤长距离传输后受到较人衰减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放人整形、再定时、再化为规划的电脉冲信号，再调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输，设在网络的中间局站，FI的是延长传输距离，但不能上、下电路。
4.数字交叉连接设备（SDXC）
数字交义连接设备兼有同步复用、分插、交义连接、网络的自动恢复与保护等多项功能
.2.4.4SDH传输网的网络结构
SDH传输网的基本结构有线形、环形、网形或不完全网形、星形（或树形）。
现阶段我国的SDH传输网分为四个层面：
省际干线层面、省内干线层面、中继网层面、用户接入网层面。
第三章通信网络设计基础（计算）
图论基础知识
4）图的分类
1有限图和无限图
2简单图和复杂图
3无向图与有向图
4冇权图与无权图
5连通图少非连通图
6完全图
7正则图
3.2最短路经问题
在一个权值图中，若从一个顶点到另一个顶点存在着一条路径，则称该路径上所经过边的权值之和为该路径上的带权路径长度。
权值图中从一个顶点到另一个顶点可能存在着多条路径，我们把带权路径长度值最小的那条路径也叫做最短路径，其带权路径长度也叫做最短路径长度或最短距离。
3.排队系统的三个特征
排队系统在运行中包括三个过程：
•顾客输入过程
•排队过程
•顾客接受服务（然后离去）的过程
排队系统的特征，就是排队系统三个过程的特征。
当输入过程为最简单流时，在给定时间间隔内系统冇K个顾客到达的概率为
称为泊松分布（poisson）o
典型分布——泊松分布（平稳状态）
如果顾客到达的人数是符合泊松分布，X>0为单位时间平均到达的顾客数：
P{I=k}=Xke•九/k!
（k=0,l,2,...）
在时间T内到达有k个顾客到达的概率为：
P{I=k}=（XT）ke-入T/k!
在时间T内顾客到达的平均顾客数二XT,
平均到达速度（顾客数/秒）=
例2：
设忙时每用户平均呼叫数入二4次/小时,求在任意选定的30分钟内，出现5次或5次以上的呼叫数的概率。
解：
根据泊松分布：
P{I=k}=（XT）ke-入T/k!
己知：
入=4次/小时，T=30m=0.5h,XT=2
P（IM5）=P（5）+P（6）+P（7）+・・・
=1-P（0）・P
（1）・P（3）・P（4）
=l-e-入T•（入T）2e-XT/2!
•（入T）3e-XT/3!
・（XT）4e-XT/4!
=l-e-2-22e-2/2!
-23e-2/3!
-24e-2/4!
=0.3233
答：
出现5次或5次以上的呼叫数的概率是0.3233
例3：
某电话局忙时平均呼叫率入为每小时10（）（）次，则平均来话间隔1/入二3.6s,来话间隔小于10s的概率
解:
指数分布P{TX=1000次/h=1000/3600次/s,t=10s
P（T<10s）=l-e-Xt=l-e-1000/3600x10=0.94
排队规则是指服务机构是否允许排队，在排队等待情形下服务的顺序是什么。
指服务台从队列中选取顾客进行服务的顺序。
概括起来分为损失制、等待制和混合制等3大类
1）排队系统的几个主要指标
1排队长度k（简称队长）:
即某时刻系统中顾客的数量，包括正在被服务的顾客。
k
是一个离散随机变量，统计平均值（即期望值）为平均队长，用N表示。
2等待时间w:
指从顾客到达系统至开始接受服务的时间。
w是连续随机变量，
其统计平均值为平均等待时间，用W表示。
3服务时间：
这是一个顾客被服务的时间，即顾客从开始被服务起到离开系统的
时间间隔。
的统计平均值称为平均服务时间。
4系统时间S:
这是顾客从到达系统至离开这段时间,也就是每一个顾客在系统内所停留的时间。
它显然包括顾客的等待时间和服务时间，即S的统计平均值称为平均系统时间，用S或表示，所以有
5系统效率:
这可定义为平均窗口占用率。
6稳定性：
也叫排队强度，用表示，一般令
若pvl,即2若p$1,即系统不稳定。
第5章接入网（概念题）
接入网是指从本地网端局（市话交换机或远端模块局）到用户终端Z间的所有机线设备。
接入网的主要特点是：
1.具备复用、交义连接和传输功能，一般不含交换功能
2.接入业务种类多，业务量密度低
3.网径大小不一，成本与用户有关
4.线路施工难度人，设备运行环境恶劣
5.网络拓扑结构多样，组网能力强大
2.接入网支持的接入业务的类型
（1）窄带业务
•模拟租用线业务；
•ISDN基本接入和一次群接入业务；
•非本地交换业务；
•低速数据业务；
•NX64kbit/s数据租用业务等。
（2）宽带业务
•宽带数据业务；
•视频点播（VOD）业务；
•交互式图像游戏；
•交互式图像业务；
•远程教育业务。
接入网的接口
1.用户网络接口（UNI）
用户网络接口是用户与接入网（AN）之间的接口，主要包括模拟2线音频接口、64kbit/s接口、2.048Mbit/s接口、ISDN基本速率接M（BRI）和基样速率接口（PRI）等。
2.业务节点接口（SNI）
（1）业务节点接口（SNI）的概念与种类
业务节点接口是接入网（AN）和业务节点（SN）Z间的接口。
业务节点接口主要有两种：
•模拟接口（即Z接口），它对•应于UN1的模拟2线音频接口，提供普通电话业务或模似租用线业务。
•数字接口，即V5接口，它又包含V5.1接口和V5・2接口，以及对节点机的各种数据接口或各种宽带业务口。
2.接入网的分类
根据接入网所采川的传输媒介和传输技术，接入网分类如F：
光纤接入网
冇线接入网铜线接入网
混合光纤/铜轴接入网
接入网
固定无线接入网
无线接入网
接入网
固定无线接人网
固定蜂窝・固定无绳
直播卫星（DBS》
多点多路分配业务本地多点分配业务（LMDS>
甚小型天线地球站（VSAT）
移动接入网
蜂窝移动通倍
无细通信
卫星移动通信
无线寻呼
集群调度
FTTC+HFC
有线+无线
无线接人网
馀合接入网
移动无线接入网
有线接入网
铜线接人网
数字线对遭容（DPG）
高比特率数字用户线（HDSL）
非对称数字用户线（ADSL）
甚高速率数字用户线（VDSL）
光纤接人网
光纤到路边（FITC）
光纤到大楼（FFIB）
光纤到家（FTTH）
混合光纤同轴电缆接入网
不对称数字用户线（ADSL）接入技术
1.ADSL的定义
不对称数字用户线（AsymmetricDigitalSubscriberLine,ADSL）是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技术，以上、下行的传输速率不相等的DSL技术而得名。
ADSL下行传输速率接近8Mbit/s,上行传输速率接近640kbit/s,并且在同一对双绞线上可以同时传输上、下行数据信号和传统的模拟话音信号等。
优点
ADSL具有HDSL的所有优点，而且ADSL系统独立于话音传输，其设备等的故障不会中断话音业务。
ADSL比HDSL更人地提高了双绞线线路的容量
光纤接入网的概念
光纤接入网（OAN）是指在接入网中用光纤作为主要传输媒介來实现信息传送的网络形式，或者说是本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的接入方式。
光纤接入网的应用类型
根据光网络单元（ONU）设置的位置不同，光纤接入网可分成不同种应用类型，主耍包括：
光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、
光纤到家（FTTH）或光纤到办公室（FTTO）等
5.3.5OAN的传输技术
1.双向传输技术
传输技术主要完成连接OLT和ONU的功能，
连接方式可以为点到点，也可以为点到多点方式。
无线接入网
宽带无线接入技术具有组网灵活、成本较低等特点，成为有线宽带接入的有效支持、补充与延他适用于不便于铺设光纤尤其是电话基础网络较薄弱的农村以及沙漠、山区等地区，它利用无线信道实现高速数据、VOD视频点播、广播视频和电话业务等。
分为固定无线接入和移动无线接入两人类
固定无线接入网
主要为固定位置的用户或仅在小区内移动的用户提供服务，其用户终端主要包括电话机、传真机或数据终端（如计算机）等。
它只能提供固定无线接入业务，所以不包含复杂的移动性管理和越区切换功能。
第6章宽带IP城域网（计算）
6.2.1宽带IP城域网的概念
宽带IP城域网是一个以IP和SDH、ATM等技术为基础，集数据、语音、视频服务为一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。
宽带IP城域网的骨干传输技术
宽带IP城域网的骨干传输技术指的是核心层和汇聚层的传输技术，主要有:
IPoverATM.IPoverSDH>IPoverDWDM和T兆以太网等。
IPoverATM的概念
IPoverATM（POA）IPoverATM是IP技术为ATM技术的结合，它是在IP路由器Z间（或路由器与交换机之间）采用ATM网进行传输
IPoverATM主要适用于网络边缘多
业务的汇合和--般容量的IP骨T网，
不太适合超大型IP骨干网应用。
IPoverSDH（POS）的概念
IPoverSDH（POS）是IP技术与SDH技术的结合，是在IP路由器之间（或路由器与交换机之间）采用SDH网进行传输。
IPoverSDH的分层结构
IPoverSDH的基本思路是将IP数据报通过点到点协议（PPP）直接映射到SDH帧结构中，从而省去了中间的复杂的ATM层。
IPM
1
pppM
HDLC层
1
SDH层
DWDM光网络戻
IPoverWDM的思路是:
不仅省掉了ATM层，也省掉了中间的SDH层，将IP直接放在光路上传输。
显然，这是一种最简单肓接的体系结构，省掉了屮间的ATM层和SDH层，简化了层次，减少了网络设备和功能重叠，减轻了网络配置的复杂性。
额外的开销最低，传输速率最高。
IPoverDWDM是IP与DWDM技术相结合的标志。
IP地址的基本概念
Internet网络地址简称IP地址，是整个1P协议的核心，也是网络实现互连互通及网络路由选择的基础。
IP地址分为五类，即A类、B类、C类、D类、E类。
0网络地址（7位）|主机地址（24位）
10
网络地址（14ft）主机地址仃6位）
11
0网络地址（21位）主机地址（8ft）
11
10多目的地址
11
11留待备用
816
2432
若将IP地址耳子网掩码进行按位与，便可以得出网络号；
若将IP地址与子网掩码的反码（即将子网掩码按位収反所得的二进制数）进行按位与,便可以得出主机号。
例：
10001100.10110011.11011100.11001000140.179.220.200IP地址
11111111.11111111.11100000.00000000255.255.224.000子网掩码
10001100」0110011.1100（X）00.0000000（）140.179.192.000子网地址
10001100.10110011.11011111.11111111140.179.223.255广播地址
宽带IP城域网的IP地址规划
公有IP地址和私有IP地址
第7章电信支撑网
NO.7信令网的组成及网路结构
1.信令网的组成
信令网由信令点（SP）,信令转接点（STP）以及连接它们的信令链路所组成信令网的结构
N0.7信令网与电话网一样，也可分为：
•无级信令网：
是指未引入信令转接点的信令网，即全部采用直联工作方式的直联信令网。
•分级信令网：
是指使用信令转接点的信令网,即使用一级或二级信令转接点的准直联方式信令网。
“）三ta冋
srKI金盲
中国No・7号信令网的等级结构：
我国釆用三级信令网结构（HSTP、LSTP、SP）,长途信令网三级，大中城市本地网二级，SP包括电话交换局，ISDN交换局，业务交换点SSP,业务控制点SCPo数字同步网的基本概念及实现网同步方式
同步（Synchronization）
指两个或两个以上信号Z间，在频率或相位上保持某种特定关系，即两个或两个以上信号在相对应的有效瞬间，其相位差或频率差保持在约定的允许范围Z内。
同步网（SynchronizationNetwork）
捉供同步参考信号的网络，是市同步链路将同步网节点连接起來而形成的物理网,同步网节点山各级时钟构成。
滑码（滑动）
当通信双方由于位定时偏差，造成码元增加和减少时，造成滑码（滑动）。
实现网同步的方式
目前提出的数字网的网同步方式主要有：
准同步方式主从同步方式互同步方式
2.受控时钟源
数字同步网屮的受控时钟源是指输出时钟信号频率和相位都被锁定在更高等级的时钟信号上也就是受控时钟源输岀的时钟是受高等级的时钟信号所控制的。
在主从同步网中受控时钟源也称为从钟。
同步网的组网方式及等级结构
•第一级：
基准吋钟。
是数字网中最高质量的吋钟，是网内唯一的主控吋钟源，它作为全网的基准时钟，采用艳原子钟组实现。
笫二级：
为具有保持功能的高稳定度时钟，市受控的御钊或高稳定度晶体钟实现。
分为A类和B类，设置于一级（C1）和二级（C2）长途交换屮心
•第三级：
具冇保持功能的高稳晶体时钟，其频率稳定度可低于二级时钟，通过同步链路受二级时钟控制并少Z同步。
三级吋钟设置于汇接局和本地网端局。
•第四级：
-•般晶体时钟。
它通过同步链路受第三级时钟控制并与之同步。
第四级时钟设置在远端模块、数字终端设备和数字用八交换设备。
2.我国数字同步网的组网原则
在规划和设计数字同步网时必须考虑到地域和网路业务情况，一般应遵循下列原则：
•在同步网内应避免出现同步定时信号传输的环路。
•选择可用度最高的传输系统传送同步定时基准信号，并应尽量缩短同步定时链路的长度,以提高可靠性。
•主、备用定吋基准信号的传输应设置在分散的路由上，以防止主、备用定吋基准传输链路同时出现故障。
•受控时钟应从其高一级设备或同级设备获取定时基准时钟，不能从下一级设备屮获取定时基准时钟。
•同步网中同步性能的高低的决定因素之--就是通路上介入时钟同步设备的数量，因此，应尽量减少定时链路中介入吋钟同步设备的数量。
电信管理网的基本概念
国际电信联盟（ITU）在M.3010建议屮指出：
电信管理网的基本概念是捉供一个有组织的网路结构，以収得各种类型的操作系统之间、操作系统与电信设备之间的互连。
与TMN相关的功能一般可分为两部分：
•TMN的一般功能
•TMN应用功能
1.TMN的一般功能
是对TMN应用功能的支持，TMN的一般功能是传送、存储、安全、恢复、处理及用户终端支持等。
2.TMN的应用功能
是指TMN为电信网及电信业务提供的-係列管理功能。
主耍划分为以下五种管理功能：
（1）性能管理
（2）故障（或维护）管理
（3）配置管理功能
（4）计费管理功能
（5）安全管理功能
第9章软交换及下一代网络技术
软交换：
网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。
软交换的主要特点
•业务控制与呼叫控制分开
•呼叫控制与承载连接分开
•提供开放的接口，便于第三方提供业务
•具有用户话音、数据、移动业务和多媒体业务的综合呼叫控制系统，用户可以通过各种接入设备连接到IP/ATM网
软交换系统功能
软交换主要完成以卜•功能：
-业务提供功能
-业务交换功能
-互通功能
・S1P代理功能
■计费功能
■网管功能
-路由、地址解析和认证功能
-H.248终端、SIP终端、MGCP终端的控制和管理功能
■七号信令（即MTP及其应用部分）功能
■H.323终端控制、管理功能
媒体网关（MGW）
媒体网关是将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式的设备
媒体网关的分类
1中
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