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通信與廣電精講講義之其他通信網

更新時間:2009-10-19 15:27:29 來源:|0 瀏覽0收藏0

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1L411060其他通信網
共四個考點:
掌握數字數據網的構成及應用
掌握用戶接入網類型及應用
熟悉計算機網絡的內容
了解下一代網絡(NGN)

1L411061掌握數字數據網的構成及應用

一、數字數據網的特點
1.數字數據網(DDN)是利用數字信道傳輸數據的一種傳輸網絡。它的傳輸媒介有光纜、數字微波、衛星信道,用戶端可用普通的電纜和雙絞線。
      和X. 25提供交換式的數據連接不同,DDN是為計算機聯網提供半永久性固定或半半永久性固定的連接數據通道。
DDN向用戶提供的是半永久性的數字連接,沿途不進行復雜的軟件處理,因此延時較小,避免分組交換網中傳輸時延大且不固定的缺點;
DDN采用數字交叉連接裝置,可根據用戶需要,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在計算機控制下進行,且有較大的靈活性。
2.利用數字信道傳輸數據信號與傳統的模擬信道相比,具有傳輸質量高、速度快、帶寬利用率高等一系列優點。
(1) DDN是同步數據傳輸網,傳輸質量高,傳輸誤碼率可達10-11。
(2)傳輸速率高,網絡時延小。
(3) DDN是任何規程都可以支持、不受約束的全透明傳輸網,可支持數據、圖像、話音等多種業務。
(4)網絡運行管理簡便。DDN將檢錯、糾錯等功能放到智能化程度較高的終端來完成,因而簡化了網絡運行管理和監控的內容,這樣也為用戶參與網絡管理創造了條件。
(5) DDN對數據終端設備的數據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。
數字數據傳輸系統主要由本地網系統、復用及交叉連接系統、局間傳輸系統、同步定時系統和網絡管理系統等五部分組成。
1.本地接入系統
本地接入系統由用戶設備、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路。
(1)用戶設備發出的信號是用戶的原始信號,可以是脈沖形式的數據信號、音頻形式的話音和傳真信號、數字形式的數據信號等。
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據終端設備(DTE)、個人計算機、工作站、窄帶話音和數據多路復用器、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
(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)數字交叉連接系統(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,處理輸入的命令和內部中斷,監測內部出錯及告警信號并作出反應,以及執行時隙交叉并監視系統是否正常工作。
DCS采用單級時隙交換結構,由于沒有中間交換環節,因而就不存在中間阻塞路徑,使得它對任何數量的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連接,使通信網的規劃及傳輸線路的使用效率更高。
3.局間傳輸系統
局間傳輸是指節點間的數字信道以及由各節點通過與數字信道的各種連接方式組成的網絡拓撲。局間傳輸的數字信道通常是指數字傳輸系統中的基群((2.048Mbit/s)信道。網絡拓撲結構是根據網絡中各節點的信息流量流向,并考慮了網絡的安全而組建的。
4.網同步系統
網同步系統的任務是提供全網絡設備工作的同步時鐘,確保DDN全網設備的同步工作。網同步分為準同步、主從同步和互同步三種方式。DDN通常采用主從同步方式。
5.網絡管理系統
DDN的網絡管理包括用戶接入管理、網絡資源的調度、路由選擇、網絡狀態的監控、網絡故障的診斷、告警與處理、網絡運行數據的收集與統計,,以及計費信息的收集與報告等。
(二)DDN的一般結構形式
DDN節點類型從組網功能上分可分為2M節點、接入接點和用戶節點三種類型。
2M節點用于網上的骨干節點,執行網絡業務的轉換功能,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;并提供幀中繼業務和壓縮語音/G3傳真用戶入網。
用戶節點主要為DDN用戶入網提供接口,并進行必要的協議轉換。

三、DDN網絡業務類別
DDN網主要為用戶提供專用電路,包括規定速率的點到點或點到多點的數字專用電路和特定要求的專用電路,以及幀中繼業務和壓縮語音/G3傳真業務
(一)專用電路業務
(二)虛擬專用網(VPN)業務
(三)幀中繼業務
(四)話音/G3傳真業務
話音/G3傳真業務是通過在用戶入網處設置話音服務模塊(VSM)來提供話音/G3傳真業務。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傳真業務的倒換控制等。


1L411062 掌握用戶接入網類型及應用
接入網是指本地交換機與用戶終端設備之間的實施網絡,有時也稱之為用戶網。接入網是由業務節點接口和相關用戶網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。
接入網可分為有線接入和無線接入。

一、接入網功能
接入網處于通信網的末端,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的用戶本地線路網,可含復用、交叉連接和傳輸功能。
(一)接入網的定界
從圖1L411062中可見,接入網所覆蓋的范圍由三個接口來定界,即網絡側經業務節點接口(SNI)與業務節點(SN)相連:用戶側經用戶網絡接口(UNI)與用戶相連;管理方面則經Q3接口與電信管理網(TMN)相連。其中SN是提供業務的實體,是一種可以接入各種變換型和(或)永久連接型通信業務的網絡單元。

(二)接入網的分層
為便于網絡設計與管理,接入網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務,并向用戶直接提供通信業務。
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)接入網的功能
接入網的主要功能可分解為用戶口功能(UPF)、業務口功能(SPF)、核心功能(CF) ,傳送功能(TF)和系統管理功能(AN-SMF) 。
1.用戶口功能
UPF的作用是對用戶網絡接口(UNI)的要求與核心功能和管理功能進行適配
具體的功能有:用戶網絡接口(UNI)功能的終結;A/D轉換和信令轉換;用戶網絡接口(UNI)的激活/去激活;用戶網絡接口(UNI)承載通路/容量的處理;用戶網絡接口(UNI)的測試和UPF的維護、管理和控制。
2.業務口功能
將承載通路與特定SNI規定的要求相適配,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)系統管理功能中進行處理。
具體功能有:
1)終結業務節點接口(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所需的協議映射;
4)SNI的測試和SPF(業務口功能)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務口承載通路要求與公用傳送承載通路相適配;對協議承載通路進行處理,以滿足協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.接入網系統管理功能

二、有線接入網
有線接入網是用銅線(纜)、光纜、同軸電纜等作為傳輸媒介的接入網。目前主要有銅線接入網、光纖接入網、混合光纖/同軸電纜(HFC)接入網三類。
(一)銅線接入網
多年來,通信網主要采用銅線(纜)用戶線向用戶提供傳送電話的業務,用戶銅線(纜)網分布廣泛且普及,為了進一步提高銅線傳輸速率,開發了數字用戶線(DSL)技術,以解決高速率數字信號在銅纜用戶線上的傳輸問題。
銅線接入網中常用的數字用戶線有:高速率數字用戶線(HDSL)和不對稱數字用戶線(ADSL)技術。
1.高速率數字用戶線(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.不對稱數字用戶線(ADSL)技術可以在一對普通電話線上傳送電話業務的同時,向用戶單向提供1.5 ~6Mbit/s速率的業務,并帶有反向低速數字控制信道,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
1.光纖接入網采用光纖作為主要的傳輸媒介來取代傳統的雙絞線。在用戶端則要利用光網絡單元(ONU)進行光/電轉換恢復成電信號后送至用戶終端設備。           
2.根據光纖向用戶延伸的距離,光纖接入網有多種應用形式。光纖接入網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
混合光纖同軸電纜接入網是一種綜合應用模擬和數字傳輸技術、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絡,是通信網和CATV網相結合的產物。
HFC接入網具有如下特點:傳輸頻帶較寬、與目前的用戶設備兼容、支持寬帶業務、成本較低。

三、無線接入網
無線接入網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有有線電話用戶環路的無線本地環路系統。
(二)移動無線接入
用戶終端移動的無線接入有蜂窩通信網、移動衛星通信網和個人通信網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,將其應用到接入網中,是首當其沖的最佳選擇;移動衛星通信則是其在廣域網或國際通信網中應用之外的又一種應用;個人通信網是由數字移動網、ISDN和智能網綜合而成的通信網,是未來接入網的理想手段。

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