第2章認(rèn)識(shí)電信網(wǎng)本章內(nèi)容：電信系統(tǒng)構(gòu)成電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電信網(wǎng)的分層電信支撐網(wǎng)本章重點(diǎn)：電信系統(tǒng)構(gòu)成電信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型及適用情況2.1電信系統(tǒng)構(gòu)成打電話時(shí)聲音信息傳遞的過程。通話是如何實(shí)現(xiàn)的？探討

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信話音數(shù)據(jù)Nx(N-1)/2用戶數(shù)電纜數(shù)

5 1010 45100 49501000 50萬當(dāng)通話的電話用戶越來越多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么問題呢？用戶數(shù)電纜數(shù)

5 510 10100 1001000 1000人工交換交換機(jī)用戶間通過交換設(shè)備連接用戶線交換設(shè)備引入交換的終端間的通信中繼線用戶線多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)組成的通信網(wǎng)用戶A交換機(jī)交換機(jī)傳輸鏈路(用戶線)用戶C傳輸鏈路(中繼線)用戶B用戶D（傳輸網(wǎng)）傳輸鏈路(用戶線)傳輸鏈路(用戶線)2.1.1系統(tǒng)組成模型電信系統(tǒng)的功能是把發(fā)信者的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理、交換、傳輸，最后送給收信者。現(xiàn)有的電信系統(tǒng)都是基于交換設(shè)備的復(fù)雜系統(tǒng)，盡管各種電信系統(tǒng)其具體設(shè)備的構(gòu)造和功能各不相同，可以抽象和概括為統(tǒng)一的模型表示，如圖2-4所示。2.1.2電信系統(tǒng)的三大硬件設(shè)備電信系統(tǒng)由硬件和軟件組成硬件：終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備軟件：包括網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)內(nèi)信令、協(xié)議和接口以及網(wǎng)的技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn)1.終端設(shè)備將話音、文字、數(shù)據(jù)和圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)、電磁信號(hào)或光信號(hào)發(fā)送出去；將接收到的電信號(hào)、電磁信號(hào)或光信號(hào)復(fù)原為原來的話音、文字、數(shù)據(jù)或圖像。

電話機(jī)、電報(bào)機(jī)、移動(dòng)電話機(jī)、微型計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)終端機(jī)、傳真機(jī)、電視機(jī)。

2.傳輸設(shè)備將電信號(hào)、電磁信號(hào)或光信號(hào)從一個(gè)地點(diǎn)傳送到另一個(gè)地點(diǎn)的設(shè)備。無線傳輸設(shè)備有短波、超短波、微波收發(fā)信機(jī)和傳輸系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信系統(tǒng)（包括衛(wèi)星和地球站設(shè)備）等；有線傳輸設(shè)備有架空明線、同軸電纜、海底電纜、光纜等傳輸系統(tǒng)。3.交換設(shè)備實(shí)現(xiàn)終端與終端之間的接續(xù)和路由的設(shè)備，是通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的主要設(shè)備。交換設(shè)備包括電話交換機(jī)、電報(bào)交換機(jī)、數(shù)據(jù)交換機(jī)、移動(dòng)電話交換機(jī)、ATM交換機(jī)、分組交換機(jī)等。交換設(shè)備以終端設(shè)備、交換設(shè)備為點(diǎn)，以傳輸設(shè)備為線，點(diǎn)、線相連就構(gòu)成了一個(gè)通信網(wǎng)，即電信系統(tǒng)的硬件設(shè)備。電信系統(tǒng)只有這些硬件設(shè)備也是不能很好的完成信息的傳遞和交換，還需有系統(tǒng)的軟件，類似于人的神經(jīng)系統(tǒng)的功能。警示4.通信電源設(shè)備除了上述三大類硬件設(shè)備外，通信電源也是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，是通信網(wǎng)絡(luò)上一個(gè)完整而又不可替代的獨(dú)立專業(yè)。包括高頻開關(guān)電源設(shè)備、蓄電池、整流設(shè)備、逆變電源設(shè)備、交/直流配電設(shè)備、交流穩(wěn)壓器、交流不間斷電源等。整流器2.2.1電信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式2.2.2我國(guó)電話網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.2電信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)龐大的通信網(wǎng)絡(luò)中，各種設(shè)備如何連接起來的呢？電話網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式會(huì)一樣嗎？探討

所謂拓?fù)浼淳W(wǎng)絡(luò)的形狀，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸線路的集合排列，反映電信設(shè)備物理上的連接性，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直接決定網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是描述交換設(shè)備間、交換設(shè)備與終端間鄰接關(guān)系的連通圖。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式主要有：網(wǎng)狀網(wǎng)、星狀網(wǎng)、復(fù)合網(wǎng)、總線網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等。2.2.1電信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式1.網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N(N-1)/2優(yōu)點(diǎn)：①信息傳遞快②靈活性大、可靠性高③交換費(fèi)用低缺點(diǎn)：①建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用大②電路利用率低適用范圍：節(jié)點(diǎn)數(shù)少、通信量大的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)中任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有直達(dá)鏈路相連接，在通信建立的過程中，不需任何形式的轉(zhuǎn)接。2.星狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N－1優(yōu)點(diǎn)：①建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用少②電路利用率高③一次轉(zhuǎn)接缺點(diǎn)：①可靠性低②交換成本高③相鄰節(jié)點(diǎn)傳輸距離長(zhǎng)適用范圍：通信點(diǎn)分散、距離遠(yuǎn)、通信量不大的通信網(wǎng)絡(luò)在地區(qū)中心設(shè)置一個(gè)中心通信點(diǎn)，地區(qū)內(nèi)的其他通信點(diǎn)都與中心通信點(diǎn)有直達(dá)電路，而其他通信點(diǎn)之間的通信都經(jīng)中心通信點(diǎn)轉(zhuǎn)接。3.復(fù)合網(wǎng)復(fù)合網(wǎng)又稱為輻射匯接網(wǎng)，是以星型網(wǎng)為基礎(chǔ)，在通信量較大的地區(qū)間構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)。復(fù)合網(wǎng)吸取了網(wǎng)狀網(wǎng)和星型網(wǎng)二者的優(yōu)點(diǎn)，比較經(jīng)濟(jì)合理，且有一定的可靠性，是目前通信網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式。

4.總線網(wǎng)主要適用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)安裝簡(jiǎn)單方便、成本低、某個(gè)站點(diǎn)不會(huì)影響整網(wǎng)總線的安全性低、監(jiān)控困難5.環(huán)狀網(wǎng)各站點(diǎn)通過通信介質(zhì)連成一個(gè)封閉的環(huán)形。環(huán)形網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控，但容量有限，網(wǎng)絡(luò)建成后，難以增加新的站點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)數(shù)：N鏈路數(shù)：N適用范圍：光纖通信網(wǎng)6.蜂窩網(wǎng)形狀為正六邊形，連在一起，像蜂窩形狀。適用于各種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)2.2.2我國(guó)電話網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)我國(guó)電話網(wǎng)一般采用的是復(fù)合網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式，并且把交換設(shè)備根據(jù)其所處位置的不同進(jìn)行了等級(jí)劃分，采用等級(jí)結(jié)構(gòu)。所謂等級(jí)結(jié)構(gòu)就是把全網(wǎng)的交換局劃分成若干個(gè)等級(jí)，低等級(jí)的交換局與管轄它的高等級(jí)交換局相連，形成多級(jí)匯接輻射網(wǎng)即星狀網(wǎng)；而最高等級(jí)的交換局間則直接互連，形成網(wǎng)狀網(wǎng)。1、我國(guó)早期電話網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)交換中心為大區(qū)中心，也稱省間中心，全國(guó)共有八個(gè)，分別是：北京、上海、廣州、沈陽、南京、武漢、成都、西安；二級(jí)交換中心為省交換中心，設(shè)在省會(huì)城市或直轄市；三級(jí)交換中心為地區(qū)交換中心，設(shè)在地市級(jí)城市；四級(jí)交換中心為縣長(zhǎng)途交換中心，是長(zhǎng)途終端局，目前已經(jīng)取消。3個(gè)國(guó)際局：北京、上海、廣州2、目前電話網(wǎng)三級(jí)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)途網(wǎng)：一級(jí)長(zhǎng)途交換中心DC1二級(jí)長(zhǎng)途交換中心DC2本地網(wǎng)端局DL匯接局Tm國(guó)際出入口局：北京、上海、廣州；省級(jí)出入口局設(shè)在DC1；地市出入口局設(shè)在DC2。二級(jí)長(zhǎng)途網(wǎng)結(jié)構(gòu)DC1為省級(jí)交換中心，設(shè)在各省會(huì)城市，由原C1、C2交換中心演變而來。DC2為地區(qū)中心，設(shè)在各地區(qū)城市，由原C3、C4交換中心演變而來。二級(jí)長(zhǎng)途網(wǎng)中，形成了兩個(gè)平面。DC1之間以網(wǎng)狀網(wǎng)相互連接，形成高平面，或叫做省際平面。DC1與本省內(nèi)各地市的DC2局以星狀相連，本省內(nèi)各地市的DC2局之間以網(wǎng)狀或不完全網(wǎng)狀相連，形成低平面，又叫做省內(nèi)平面。本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)本地網(wǎng)一般是由匯接局Tm和端局DL構(gòu)成的兩級(jí)結(jié)構(gòu)。匯接局為高一級(jí)，端局為低一級(jí)。支撐網(wǎng)電話網(wǎng)非IP數(shù)據(jù)網(wǎng)移動(dòng)網(wǎng)IP網(wǎng)遠(yuǎn)程教育會(huì)議電視文件傳送多媒體傳送網(wǎng)通道層物理層業(yè)務(wù)網(wǎng)應(yīng)用層2.3電信網(wǎng)的分層ITU-T提出了網(wǎng)絡(luò)分層和分割的概念，即任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)總可以從垂直方向分解為若干獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)層（即層網(wǎng)絡(luò)），相鄰層網(wǎng)絡(luò)之間具有客戶/服務(wù)者關(guān)系。每一層網(wǎng)絡(luò)在水平方向又可以按照該層內(nèi)部結(jié)構(gòu)分割為若干部分。

傳送網(wǎng)是支持業(yè)務(wù)網(wǎng)的傳送手段和基礎(chǔ)設(shè)施，由線路設(shè)施、傳輸設(shè)施等組成的為傳送信息業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的通道；業(yè)務(wù)網(wǎng)是傳輸各種信息的業(yè)務(wù)網(wǎng)，是指向用戶提供電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用層是表示各種信息應(yīng)用；支撐網(wǎng)是指能使電信業(yè)務(wù)網(wǎng)路正常運(yùn)行，可以支持傳送網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)、應(yīng)用層的工作，提供保證網(wǎng)絡(luò)有效正常運(yùn)行的控制和管理能力，包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。2.4電信支撐網(wǎng)2.4.1電信管理網(wǎng)2.4.2信令網(wǎng)2.4.3同步網(wǎng)2.4.1電信管理網(wǎng)概念：為保持電信網(wǎng)正常運(yùn)行和服務(wù)，對(duì)電信網(wǎng)進(jìn)行有效地管理所建立的軟、硬件系統(tǒng)和組織體系的總稱。ITU給出的TMN的概念：TMN提供一個(gè)有組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以取得各種類型的操作系統(tǒng)之間，操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。TMN是采用商定的具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和信息的接口進(jìn)行管理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。TMN與電信管理網(wǎng)的關(guān)系TMN與它所管理的電信網(wǎng)是緊密耦合的，但它在概念上又是一個(gè)分離的網(wǎng)絡(luò)，它在若干點(diǎn)與電信網(wǎng)連接，另外TMN有可能利用電信網(wǎng)的一部分來實(shí)現(xiàn)它的通信能力。TMN的網(wǎng)絡(luò)管理功能（1）性能管理——對(duì)電信設(shè)備的性能和網(wǎng)絡(luò)單元的有效性進(jìn)行評(píng)估，并提出評(píng)價(jià)報(bào)告的一組功能。（2）配置管理——包括提供狀態(tài)和控制及其安裝功能。對(duì)網(wǎng)絡(luò)單元的配置，業(yè)務(wù)的投入，開/停業(yè)務(wù)等進(jìn)行管理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)進(jìn)行管理。（3）帳務(wù)管理——測(cè)試電信網(wǎng)中各種業(yè)務(wù)的使用情況，計(jì)算處理使用電信業(yè)務(wù)的應(yīng)收費(fèi)用，并對(duì)電信業(yè)務(wù)的收費(fèi)過程提供支持。（4）故障管理——對(duì)電信網(wǎng)的運(yùn)行情況異常和設(shè)備安裝環(huán)境異常進(jìn)行管理，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)進(jìn)行管理。（5）安全管理——提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)的能力。主要有接入及用戶權(quán)限的管理，安全審查及安全告警處理。2.4.2信令網(wǎng)為了保證在一次通信服務(wù)中相關(guān)終端設(shè)備、交換設(shè)備、傳輸設(shè)備等能夠協(xié)調(diào)一致地完成必須的連接動(dòng)作和信息傳送，則通信網(wǎng)必須提供一套控制相關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)控制信息格式和流程，以協(xié)調(diào)各設(shè)備完成相應(yīng)的控制功能。信令是指用戶終端與交換機(jī)之間以及交換機(jī)相互間傳送的有關(guān)交換接續(xù)控制指令信息。在接續(xù)過程中，信令必須遵守協(xié)議和規(guī)約進(jìn)行傳送，該協(xié)議和規(guī)約為信令方式。由各種特定的信令方式和與其相應(yīng)的信令設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)稱為信令系統(tǒng)。1．信令網(wǎng)組成信令網(wǎng)是用于信令傳輸與處理的支撐網(wǎng)絡(luò)，信令網(wǎng)由信令點(diǎn)、信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)和信令鏈路組成。（1）信令點(diǎn)信令網(wǎng)中既發(fā)出又接收信令消息的信令網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，稱為信令點(diǎn)（SignalingPoint，SP）。它是信令消息的起源點(diǎn)和目的地點(diǎn)。在信令網(wǎng)中，交換局、操作管理和維護(hù)中心、服務(wù)控制點(diǎn)可作為信令點(diǎn)。（2）信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（SignalingTransferPoint，STP）具有信令轉(zhuǎn)接功能，它可以將信令消息從一個(gè)信令點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)信令點(diǎn)。（3）信令鏈路連接兩個(gè)信令點(diǎn)（或信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)）的信令數(shù)據(jù)鏈路及其傳送控制功能組成的傳輸工具稱為信令鏈路。2．中國(guó)信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)中國(guó)信令網(wǎng)采用三級(jí)結(jié)構(gòu)。第一級(jí)是信令網(wǎng)的最高級(jí)，稱高級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（HighSignalingTransportPoint，HSTP）第二級(jí)是低級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（LowerSignalingTransportPoint，LSTP）第三級(jí)為信令點(diǎn)，信令點(diǎn)由各種交換局和特種服務(wù)中心（業(yè)務(wù)控制點(diǎn)、網(wǎng)管中心等）組成。2.4.3同步網(wǎng)電信網(wǎng)中傳輸?shù)男盘?hào)之間的頻率、時(shí)鐘和相位要保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系，即在相對(duì)應(yīng)的有效瞬間內(nèi)以同一平均速率出現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)信號(hào)同步，需使數(shù)字網(wǎng)中的每個(gè)設(shè)備的時(shí)鐘都具有相同的頻率，解決的方法是建立同步網(wǎng)。同步網(wǎng)由節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘設(shè)備和定時(shí)鏈路組成的一個(gè)實(shí)體網(wǎng)，它還配置了自己的監(jiān)控網(wǎng)。同步網(wǎng)負(fù)責(zé)為各種業(yè)務(wù)網(wǎng)提供定時(shí)，以實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)網(wǎng)的同步。第一級(jí)是基準(zhǔn)時(shí)鐘，由銫原子鐘或GPS配銣鐘組成。第二級(jí)為有保持功能的高穩(wěn)時(shí)鐘，分為A類和B類。上海、南京、西安、沈陽、廣州、成都六個(gè)大區(qū)中心及烏魯木齊、拉薩、昆明、哈爾濱、?？诘任鍌€(gè)邊遠(yuǎn)省會(huì)中心配置地區(qū)級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘，它們均屬于A類時(shí)鐘。全國(guó)30個(gè)省、市、自治區(qū)中心的長(zhǎng)途通信大樓內(nèi)安裝的大樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)，以銣（原子）鐘或高穩(wěn)定度晶體鐘作為二級(jí)B類標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘。各省內(nèi)設(shè)置在匯接局（Tm）和端局（C5）的時(shí)鐘是第三級(jí)時(shí)鐘，采用有保持功能的高穩(wěn)定度晶體時(shí)鐘。第四級(jí)是遠(yuǎn)端模塊、數(shù)字用戶交換設(shè)備、數(shù)字終端設(shè)備時(shí)鐘，一般是普通的晶體時(shí)鐘。我國(guó)數(shù)字同步網(wǎng)的工作方式是基