《通信专业实务初级》-- 1.现代通信网概述(笔记)

1. 现代通信网概述

1.1 通信网的定义

1.1.1 通信系统

完成信息的传递和交换要通过一套设备实现，将一个用户的信息传递到另一个用户的全部功能实体就组成了一个通信系统，即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。

通信系统的一般模型：

1）信源的作用是把待传输的消息转换成原始电信号。

2）发送设备的作用是将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合于在信道中传输的信号，即将发送信号的特性和信道特性相匹配，使其具有抗信道干扰的能力，并且具有足够的功率以满足远距离传输的需要。

3）信道是一种物理介质，是信号传输的通道，可分为无线和有线两种形式。在无线信道中，信道是自由空间；在有线信道中，信道可以是电缆和光纤等。

4）接收设备的功能是将信号放大和反变换（如译码、解调等），其目的是从受到减损的接收信号中正确恢复出原始电信号。对于多路复用信号，接收设备中还包括解除多路复用，实现正确分路的功能。此外，它还要尽可能减小在传输过程中噪声与干扰所带来的影响。

5）信宿是信息的接收者，其功能与信源相反，即把原始电信号还原成相应的消息。

6）噪声源是系统内各种干扰影响的等效结果。系统的噪声来自各个部分，从发出和接收信息的周边环境、各种设备的电子器件，到信道所受到的外部电磁场干扰，都会对信号形成噪声影响。

1.1.2 通信网的定义

通信网是由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信系统。

1.1.3 通信网的构成

通信网硬件设备的构成要素：

1）终端设备是用户与通信网之间的接口设备，它包括信源、信宿与发送设备、接收设备的一部分。

2）传输链路是信息的传输通道，是连接网络节点的介质，它一般包括信道与发送设备、接收设备的一部分。

传输介质就是通信线路，通信线路可分为有线和无线两大类。有线通信线路主要包括双绞线电缆、同轴电缆、光纤等；无线通信线路是指传输电磁信号的自由空间。

3）交换设备是构成通信网的核心要素，它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配，实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。

现代通信网的构成：

1）业务网也就是用户信息网，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网3个部分。

2）信令网的功能是实现网络节点间（包括交换局、网络管理中心等）信令的传输和转接。

3）同步网的功能就是实现这些设备之间的时钟信号同步。

4）管理网是为提高全网质量和充分利用网络设备而设置的。网络管理是实时或近实时地监视通信网络（即业务网）的运行，必要时采取控制措施，以达到在任何情况下，最大限度地使用网络中一切可以利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。

1.2 通信网的分类

1）按业务种类分：电话通信网、电报通信网、传真通信网、广播电视通信网、数据通信网、多媒体通信网。

2）按所传输的信号形式分：数字网、模拟网。

3）按服务范围分：不同的业务网有不同的分类方式，如电话网等通信网可分为本地网、长途网和国际网；传输数据业务的计算机通信网可分为局域网、城域网和广域网。

4）按运营方式分：公用通信网、专用通信网。

5）按所采用的传输介质分：有限通信网、无线通信网。

1.3 通信网的结构

1.3.1 通信网的拓扑结构

通信网的基本拓扑结构主要有网形、星形、复合型、总线型、树形和线形等。

网形网与网孔形网：

星形网：

复合型网：

总线型网：

环形网：

线形网：

树形网：

1.3.2 通信网的体系结构

通信网中为进行数据交换和传输而建立的规则称为通信协议。

1）OSI体系结构

OSI（Open Systems Interconnection，开放系统互联）协议参考模型分为7层，从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

通常把物理层、数据链路层、网络层称为低层或下3层，提供远距离通信的功能，解决数据信息及时正确传送的问题；把传输层、会话层、表示层、应用层称为高层，它是终端需要执行的功能，为终端用户提供服务。

2）TCP/IP体系结构

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议）体系结构是指能够在多个不同网络间实现的协议簇。

TCP/IP采用分层体系结构，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层，可以简化系统的设计和实现，并能提高系统的可靠性和灵活性。

1.4 通信网的质量要求

通信网的主要问题是如何快速而准确地将消息传送到目的方。为了使通信网能快速、有效、可靠地传递信息，通常对通信网提出接通的任意性与快速性、信号传输的透明性与传输质量的一致性、网络的可靠性与经济合理性这3项要求。