中級通信工程師綜合教材(5、6章節)

五、現代通信網

通信網在硬件設備方面的構成要素是交換設備、傳輸鏈路和終設備。

構成要素	功能作用	常見設備舉例
終端設備	通信的源點和目的地	電話機、傳真機、計算機、視頻終端、多媒體終端等
交換設備	通信網的核心設備，主要完成呼叫處理、信令處理和操作維護管理等功能	電話交換機、分組交換機、路由器、轉發器等
傳輸鏈路	信息的傳輸通道	線路接口設備、傳輸介質、交叉連接設備等

通信網的分類

拓撲結構	優點	缺點
網狀網	網絡穩定性好，經濟性較差	網內任何兩個節點之間均有直達線路相連。不適合節點數較多的大型網絡
星形網	線路投入少，經濟性好	穩定性和可靠性較差
樹形網	其節點按層次進行連接，星樹狀:信息交換主要在上、下節點之間進行，適用于組建分級的網絡結構
總線型網	該網絡通過總線將所有節點連接起來，其所需要的傳輸鏈路少，增減節點方便	穩定性較差，網絡范圍有局限性
環形網	閉合環路將所有節點連接起來，結構簡單，易于實現
復合型網	通信網中經常采用的網絡拓撲結構

未來通信發股趨勢:網絡業務化:網絡架構的扁平化和分布化:業務平臺的融合化和水平集成化:網絡管理的簡單化;網絡設備的低成本化:網絡硬件的化:網絡質量的合理化。

下一代信息網絡的主要發展方向:建立在 I 技術基礎上的新型公共通信網絡，能夠容納各種形式的信息:在統一的管理平臺下，實現音頻、視頻、數據信號的傳輸和管理:提供各種寬帶應用和傳統通信業務;是一個真正實現寬帶窄帶一體化、有線無線一體化、有源無源一體化、傳輸接入一體化的綜合業務網絡。

所謂三網融合，是指通信網、計算機網絡和廣播電視網的融合。三網融合主要是實現3個網絡之間的業務互通。

交換技術	技術原理	技術特點
電路交換	呼叫雙方在開始通話之前，必須先由交換設備在兩者之間建立一條專用電路，并在整個通話期間由他們獨占這條電路，直至通話結束為止的一種交換方式	(1)電路交換是一種實時性交換，適用于實時要求高的語音通信 (2)在通信前要通過呼叫為主、被叫用戶建立一條物理連接。通信前建立的連接過程只要不釋放，物理連接就永遠保持 (3)電路交換是預分配帶寬，在電路接通后，即使無信息傳送也需要占用電路 (4)在傳送信息時，沒有任何差錯控制措施，不利于傳輸要求可靠性高的突發性數據業務
分組交換	分組交換的思想是從報文交換而來的，它采用了報文交換的 “存儲一轉發”技術	優點是可高速傳輸數據，實時性比報文交換的好，能實現交互通信，電路利用率高，傳輸時延比報文交換小得多；缺點是節點交換機的處理過程復雜
光交換	光交換可以減少電變換的損傷，提高信號交換的速度

IP 交換機基本上是一個附有交換硬件的路由器，它能夠在交換硬件中高連緩存路由策略。IP 交換機由 ATM 交換器和 IP 交換控制器組成。

對于連續的、業務量大的數據流量采用 ATM 交換式傳輸，對于持續時間短的，業務量小的數據流采用傳統 IP 傳輸技術，IP 交換是基于數據流驅動的。

IMS 是通過 IP 網絡來為用戶提供實時和非實時的、端到端的多媒體業務。

在 NGN 的體系結構中 IMS 將作為控制層面的核心架構。

IMS 是個開放的網絡架構，提供了基于 IP 承載的，與接入無關的IP 多媒體業務控制能力支持多種固定及移動接入方式。

IMS 的主要特征有:接入無關性、基于會話初始協議、針對移動環境的優化、提供豐富的組合業務和網絡融合的平臺。

IMS 采用 SIP 作為會話控制協議。

會話控制功能(CSCF)是IMS 系統的呼叫控制核心。

光纖通信是以光作為信息載體，利用光纖傳輸攜帶信息的光波，以達到通信的目的。

光傳輸設備	功能及作用
電端機發送	把信息(如語音)進行模/數轉換
光發送機	電光轉換
中繼器	補償光信號在光纖中傳輸時受到的衰減:對波形失真的脈沖進行修正
光接收機	光電轉換
電端機接收	進行模/數轉換，恢復成原來的信息

光纖的中心是纖芯，纖芯外面是包層，纖芯的折射率高于包層的折射率，從而形成了一種光波導效應，使大部分的光被束縛在纖芯中傳輸，實現光信號的傳輸。

分類原則

光纖類型

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