中级通信工程师综合教材(5、6章节)

五、现代通信网

通信网在硬件设备方面的构成要素是交换设备、传输链路和终设备。

构成要素	功能作用	常见设备举例
终端设备	通信的源点和目的地	电话机、传真机、计算机、视频终端、多媒体终端等
交换设备	通信网的核心设备，主要完成呼叫处理、信令处理和操作维护管理等功能	电话交换机、分组交换机、路由器、转发器等
传输链路	信息的传输通道	线路接口设备、传输介质、交叉连接设备等

通信网的分类

拓扑结构	优点	缺点
网状网	网络稳定性好，经济性较差	网内任何两个节点之间均有直达线路相连。不适合节点数较多的大型网络
星形网	线路投入少，经济性好	稳定性和可靠性较差
树形网	其节点按层次进行连接，星树状:信息交换主要在上、下节点之间进行，适用于组建分级的网络结构
总线型网	该网络通过总线将所有节点连接起来，其所需要的传输链路少，增减节点方便	稳定性较差，网络范围有局限性
环形网	闭合环路将所有节点连接起来，结构简单，易于实现
复合型网	通信网中经常采用的网络拓扑结构

未来通信发股趋势:网络业务化:网络架构的扁平化和分布化:业务平台的融合化和水平集成化:网络管理的简单化;网络设备的低成本化:网络硬件的化:网络质量的合理化。

下一代信息网络的主要发展方向:建立在 I 技术基础上的新型公共通信网络，能够容纳各种形式的信息:在统一的管理平台下，实现音频、视频、数据信号的传输和管理:提供各种宽带应用和传统通信业务;是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。

所谓三网融合，是指通信网、计算机网络和广播电视网的融合。三网融合主要是实现3个网络之间的业务互通。

交换技术	技术原理	技术特点
电路交换	呼叫双方在开始通话之前，必须先由交换设备在两者之间建立一条专用电路，并在整个通话期间由他们独占这条电路，直至通话结束为止的一种交换方式	(1)电路交换是一种实时性交换，适用于实时要求高的语音通信 (2)在通信前要通过呼叫为主、被叫用户建立一条物理连接。通信前建立的连接过程只要不释放，物理连接就永远保持 (3)电路交换是预分配带宽，在电路接通后，即使无信息传送也需要占用电路 (4)在传送信息时，没有任何差错控制措施，不利于传输要求可靠性高的突发性数据业务
分组交换	分组交换的思想是从报文交换而来的，它采用了报文交换的 “存储一转发”技术	优点是可高速传输数据，实时性比报文交换的好，能实现交互通信，电路利用率高，传输时延比报文交换小得多；缺点是节点交换机的处理过程复杂
光交换	光交换可以减少电变换的损伤，提高信号交换的速度

IP 交换机基本上是一个附有交换硬件的路由器，它能够在交换硬件中高連缓存路由策略。IP 交换机由 ATM 交换器和 IP 交换控制器组成。

对于连续的、业务量大的数据流量采用 ATM 交换式传输，对于持续时间短的，业务量小的数据流采用传统 IP 传输技术，IP 交换是基于数据流驱动的。

IMS 是通过 IP 网络来为用户提供实时和非实时的、端到端的多媒体业务。

在 NGN 的体系结构中 IMS 将作为控制层面的核心架构。

IMS 是个开放的网络架构，提供了基于 IP 承载的，与接入无关的IP 多媒体业务控制能力支持多种固定及移动接入方式。

IMS 的主要特征有:接入无关性、基于会话初始协议、针对移动环境的优化、提供丰富的组合业务和网络融合的平台。

IMS 采用 SIP 作为会话控制协议。

会话控制功能(CSCF)是IMS 系统的呼叫控制核心。

光纤通信是以光作为信息载体，利用光纤传输携带信息的光波，以达到通信的目的。

光传输设备	功能及作用
电端机发送	把信息(如语音)进行模/数转换
光发送机	电光转换
中继器	补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减:对波形失真的脉冲进行修正
光接收机	光电转换
电端机接收	进行模/数转换，恢复成原来的信息