通信與廣電精講講義之其他通信網(wǎng)

1L411060其他通信網(wǎng)
共四個考點：
掌握數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)的構成及應用
掌握用戶接入網(wǎng)類型及應用
熟悉計算機網(wǎng)絡的內容
了解下一代網(wǎng)絡（NGN)

1L411061掌握數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)的構成及應用

一、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)的特點
1．數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)的一種傳輸網(wǎng)絡。它的傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道，用戶端可用普通的電纜和雙絞線。
      和X. 25提供交換式的數(shù)據(jù)連接不同，DDN是為計算機聯(lián)網(wǎng)提供半永久性固定或半半永久性固定的連接數(shù)據(jù)通道。
DDN向用戶提供的是半永久性的數(shù)字連接，沿途不進行復雜的軟件處理，因此延時較小，避免分組交換網(wǎng)中傳輸時延大且不固定的缺點；
DDN采用數(shù)字交叉連接裝置，可根據(jù)用戶需要，在約定的時間內接通所需帶寬的線路，信道容量的分配和接續(xù)在計算機控制下進行，且有較大的靈活性。
2．利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號與傳統(tǒng)的模擬信道相比，具有傳輸質量高、速度快、帶寬利用率高等一系列優(yōu)點。
(1) DDN是同步數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，傳輸質量高，傳輸誤碼率可達10-11。
(2)傳輸速率高，網(wǎng)絡時延小。
(3) DDN是任何規(guī)程都可以支持、不受約束的全透明傳輸網(wǎng)，可支持數(shù)據(jù)、圖像、話音等多種業(yè)務。
(4)網(wǎng)絡運行管理簡便。DDN將檢錯、糾錯等功能放到智能化程度較高的終端來完成，因而簡化了網(wǎng)絡運行管理和監(jiān)控的內容，這樣也為用戶參與網(wǎng)絡管理創(chuàng)造了條件。
(5) DDN對數(shù)據(jù)終端設備的數(shù)據(jù)傳輸速率沒有特殊的要求。
二、DDN的組成和一般結構形式
（一）DDN的組成。
數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由本地網(wǎng)系統(tǒng)、復用及交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸系統(tǒng)、同步定時系統(tǒng)和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)等五部分組成。
1．本地接入系統(tǒng)
本地接入系統(tǒng)由用戶設備、用戶線和用戶接入單元組成，其中把用戶線和用戶接入單元稱為用戶環(huán)路。
(1)用戶設備發(fā)出的信號是用戶的原始信號，可以是脈沖形式的數(shù)據(jù)信號、音頻形式的話音和傳真信號、數(shù)字形式的數(shù)據(jù)信號等。
它們共同特點是適合于在用戶設備中處理，而不適合在用戶線上傳輸。
常用的用戶設備有數(shù)據(jù)終端設備（DTE)、個人計算機、工作站、窄帶話音和數(shù)據(jù)多路復用器、可視電話機等。
(2)用戶線指一般的市話用戶使用的電纜或光纜。
(3)用戶接入單元的作用
2．復用及交叉連接系統(tǒng)
(1)復用就是把多路信號集合在一起，共同占用一個物理傳輸介質，典型的復用方式有頻分復用（FDM）和時分復用口（TDM) 。
（2）數(shù)字交叉連接系統(tǒng)（DCS）用于通信線路的交叉、調度及管理。
它由同步電路、交叉連接、微機處理三個單元組成。同步電路為網(wǎng)絡提供精確的定時信號，用于進行時隙校準；交叉連接負責完成時隙的交叉連接；微機處理用于管理內部和外部操作。
主要功能是維持操作系統(tǒng)，處理輸入的命令和內部中斷，監(jiān)測內部出錯及告警信號并作出反應，以及執(zhí)行時隙交叉并監(jiān)視系統(tǒng)是否正常工作。
DCS采用單級時隙交換結構，由于沒有中間交換環(huán)節(jié)，因而就不存在中間阻塞路徑，使得它對任何數(shù)量的64kbit/s線路的交叉不會阻塞。DCS可在極短的時間內對N×64kbit/s和2. 048Mbit/s線路進行交換，并可對任意通道進行測試。DCS可提供端到端的最優(yōu)連接，使通信網(wǎng)的規(guī)劃及傳輸線路的使用效率更高。
3．局間傳輸系統(tǒng)
局間傳輸是指節(jié)點間的數(shù)字信道以及由各節(jié)點通過與數(shù)字信道的各種連接方式組成的網(wǎng)絡拓撲。局間傳輸?shù)臄?shù)字信道通常是指數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的基群（(2.048Mbit/s）信道。網(wǎng)絡拓撲結構是根據(jù)網(wǎng)絡中各節(jié)點的信息流量流向，并考慮了網(wǎng)絡的安全而組建的。
4．網(wǎng)同步系統(tǒng)
網(wǎng)同步系統(tǒng)的任務是提供全網(wǎng)絡設備工作的同步時鐘，確保DDN全網(wǎng)設備的同步工作。網(wǎng)同步分為準同步、主從同步和互同步三種方式。DDN通常采用主從同步方式。
5．網(wǎng)絡管理系統(tǒng)
DDN的網(wǎng)絡管理包括用戶接入管理、網(wǎng)絡資源的調度、路由選擇、網(wǎng)絡狀態(tài)的監(jiān)控、網(wǎng)絡故障的診斷、告警與處理、網(wǎng)絡運行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計，，以及計費信息的收集與報告等。
（二）DDN的一般結構形式
DDN節(jié)點類型從組網(wǎng)功能上分可分為2M節(jié)點、接入接點和用戶節(jié)點三種類型。
2M節(jié)點用于網(wǎng)上的骨干節(jié)點，執(zhí)行網(wǎng)絡業(yè)務的轉換功能，并提供2Mbit/s(El)接口，對N×64kbit/s的信號進行復用和交叉連接。
接入接點主要為DDN各類業(yè)務提供接入功能，對小于N x 64kbit/s子速率信號復用和交叉連接；并提供幀中繼業(yè)務和壓縮語音／G3傳真用戶入網(wǎng)。
用戶節(jié)點主要為DDN用戶入網(wǎng)提供接口，并進行必要的協(xié)議轉換。

三、DDN網(wǎng)絡業(yè)務類別
DDN網(wǎng)主要為用戶提供專用電路，包括規(guī)定速率的點到點或點到多點的數(shù)字專用電路和特定要求的專用電路，以及幀中繼業(yè)務和壓縮語音／G3傳真業(yè)務
（一）專用電路業(yè)務
（二）虛擬專用網(wǎng)（VPN）業(yè)務
（三）幀中繼業(yè)務
（四）話音／G3傳真業(yè)務
話音／G3傳真業(yè)務是通過在用戶入網(wǎng)處設置話音服務模塊（VSM）來提供話音／G3傳真業(yè)務。VSM的主要功能如下：提供電話機和PBX小交換機連接的2/4線模擬接口；話音壓縮編碼（如采用ADPCM或其他編碼方式），將每路話音信號復用在一條信道上。每用話音占用速率為8kbit/s, 16kbit/s, 32kbit/，等；模擬接口的信令和復用信道上的信令何轉換；對每條話音壓縮電路可能要附加傳遞信令信息的通路；G3傳真信號的識別和話音／G3傳真業(yè)務的倒換控制等。


1L411062 掌握用戶接入網(wǎng)類型及應用
接入網(wǎng)是指本地交換機與用戶終端設備之間的實施網(wǎng)絡，有時也稱之為用戶網(wǎng)。接入網(wǎng)是由業(yè)務節(jié)點接口和相關用戶網(wǎng)絡接口之間的一系列傳送實體（其傳送實體是諳如線路設施和傳遞設施）組成的。
接入網(wǎng)可分為有線接入和無線接入。

一、接入網(wǎng)功能
接入網(wǎng)處于通信網(wǎng)的末端，直接與用戶連接。它包括本地交換機與用戶端設備之間的所有實施設備與線路，它可以部分或全部替代傳統(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)，可含復用、交叉連接和傳輸功能。
（一）接入網(wǎng)的定界
從圖1L411062中可見，接入網(wǎng)所覆蓋的范圍由三個接口來定界，即網(wǎng)絡側經(jīng)業(yè)務節(jié)點接口（SNI)與業(yè)務節(jié)點（SN）相連：用戶側經(jīng)用戶網(wǎng)絡接口（UNI)與用戶相連；管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。其中SN是提供業(yè)務的實體，是一種可以接入各種變換型和（或）永久連接型通信業(yè)務的網(wǎng)絡單元。

（二）接入網(wǎng)的分層
為便于網(wǎng)絡設計與管理，接入網(wǎng)按垂直方向分解為三個獨立的層次，其中每一層為其相鄰的高階層傳送服務，同時又使用相鄰的低階層所提供的傳送服務，這三層分別是電路層、傳輸通道層和傳輸媒質層。

1．電路層
電路層涉及電路層接入點之間的信息傳遞并獨立于傳輸通道層。電路層直接面向公用交換業(yè)務，并向用戶直接提供通信業(yè)務。
2．傳輸通道層
3．傳輸媒質層
傳輸媒質層與傳輸媒質（如：光纜、微波等）有關，它支持一個或多個通道層，為通道層節(jié)點之間提供合適的通道容量，若作進一步劃分，該層又可細分為段層和物理層。
（三）接入網(wǎng)的功能
接入網(wǎng)的主要功能可分解為用戶口功能（UPF)、業(yè)務口功能（SPF)、核心功能（CF) ,傳送功能（TF)和系統(tǒng)管理功能（AN-SMF) 。
1．用戶口功能
UPF的作用是對用戶網(wǎng)絡接口（UNI)的要求與核心功能和管理功能進行適配
具體的功能有：用戶網(wǎng)絡接口（UNI)功能的終結；A/D轉換和信令轉換；用戶網(wǎng)絡接口（UNI)的激活／去激活；用戶網(wǎng)絡接口（UNI)承載通路／容量的處理；用戶網(wǎng)絡接口（UNI)的測試和UPF的維護、管理和控制。
2．業(yè)務口功能
將承載通路與特定SNI規(guī)定的要求相適配，以便核心功能能進行處理；SPF也負責選擇相關信息，以便在AN(接入網(wǎng))系統(tǒng)管理功能中進行處理。
具體功能有：
1)終結業(yè)務節(jié)點接口（SNI)功能；
2)將承載通路的需要和即時的管理、操作需要映射進核心功能；
3)特定SNI所需的協(xié)議映射；
4)SNI的測試和SPF（業(yè)務口功能）的維護、相關的管理和控制功能。
3．核心功能
將各個用戶承載通路要求或業(yè)務口承載通路要求與公用傳送承載通路相適配；對協(xié)議承載通路進行處理，以滿足協(xié)議適配的傳送和復用要求，核心功能可分布在整個AN中。
具體功能有：接入承載處理；承載通路的集中：信令與分組信息的復用；ATM傳送承載通路的電路仿真；管理和控制功能。
4．傳送功能
為AN不同地點之間公用承載通路的傳送提供通道，同時也為所用傳輸媒質提供媒質適配功能。
具體功能有：復用功能；交叉連接功能（包括疏導與配置）；管理和物理媒質功能。
5．接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能

二、有線接入網(wǎng)
有線接入網(wǎng)是用銅線（纜）、光纜、同軸電纜等作為傳輸媒介的接入網(wǎng)。目前主要有銅線接入網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、混合光纖／同軸電纜（HFC）接入網(wǎng)三類。
（一）銅線接入網(wǎng)
多年來，通信網(wǎng)主要采用銅線（纜）用戶線向用戶提供傳送電話的業(yè)務，用戶銅線（纜）網(wǎng)分布廣泛且普及，為了進一步提高銅線傳輸速率，開發(fā)了數(shù)字用戶線（DSL）技術，以解決高速率數(shù)字信號在銅纜用戶線上的傳輸問題。
銅線接入網(wǎng)中常用的數(shù)字用戶線有：高速率數(shù)字用戶線（HDSL）和不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）技術。
1．高速率數(shù)字用戶線（HDSL）技術采用了回波抵消和自適應均衡技術延長基群信號傳輸距離。系統(tǒng)具有較強的抗干擾能力，對用戶線路的質量差異有較強的適應性。
2．不對稱數(shù)字用戶線（ADSL)技術可以在一對普通電話線上傳送電話業(yè)務的同時，向用戶單向提供1.5 ~6Mbit/s速率的業(yè)務，并帶有反向低速數(shù)字控制信道，而且，ADSL的不對稱結構避免了HDSL方式的近端串音，從而延長了用戶線的通信距離。
（二）光纖接入網(wǎng)
1．光纖接入網(wǎng)采用光纖作為主要的傳輸媒介來取代傳統(tǒng)的雙絞線。在用戶端則要利用光網(wǎng)絡單元（ONU）進行光／電轉換恢復成電信號后送至用戶終端設備。           
2.根據(jù)光纖向用戶延伸的距離，光纖接入網(wǎng)有多種應用形式。光纖接入網(wǎng)中最主要的三種形式是光纖到大樓（FTTB)、光纖到路邊（FTTC)、光纖到戶（ FTTH)。
（三）混合光纖／同軸電纜（HFC）接入網(wǎng)
混合光纖同軸電纜接入網(wǎng)是一種綜合應用模擬和數(shù)字傳輸技術、同軸電纜和光纜技術、射頻技術、高度分布式智能形的接入網(wǎng)絡，是通信網(wǎng)和CATV網(wǎng)相結合的產(chǎn)物。
HFC接入網(wǎng)具有如下特點：傳輸頻帶較寬、與目前的用戶設備兼容、支持寬帶業(yè)務、成本較低。

三、無線接入網(wǎng)
無線接入網(wǎng)是部分或全部采用無線電波這一傳輸媒質來連接用戶與交換中心。它除了能向用戶提供固定接入外，還能向用戶提供移動接入。按接入用戶終端移動與否，可分成為兩類：固定無線接入和移動無線接入。
（一）固定無線接入
固定無線接入是用戶終端固定的無線接入。其典型應用就是取代現(xiàn)有有線電話用戶環(huán)路的無線本地環(huán)路系統(tǒng)。
（二）移動無線接入
用戶終端移動的無線接入有蜂窩通信網(wǎng)、移動衛(wèi)星通信網(wǎng)和個人通信網(wǎng)3種類型：蜂窩通信是一種廣泛使用的公共地面移動通信系統(tǒng)，將其應用到接入網(wǎng)中，是首當其沖的最佳選擇；移動衛(wèi)星通信則是其在廣域網(wǎng)或國際通信網(wǎng)中應用之外的又一種應用；個人通信網(wǎng)是由數(shù)字移動網(wǎng)、ISDN和智能網(wǎng)綜合而成的通信網(wǎng)，是未來接入網(wǎng)的理想手段。