[信息与通信]《通信原理》第六版课件 第14章.ppt

1 通信原理 2 通信原理 第14章 通信网 3 第14章 通信网 14.1 概述 通信网是在多点之间传递信息的通信系统。 通信网的基本组成部分 终端设备：包括电话机、传真机、电台、计算机等发送和接收信号的设备。 通信链路：定义在一定的频域和空域，它占用给定的频带和物理空间。链路可以被时分复用或频分复用。 交换设备：按照信令将通信链路传来的信号转接到另一条链路的设备。 有些通信网中还包含转发设备。 4 第14章 通信网 通信网的分类 按照功能区分 电报网、电话网、电传(Telex)网以及电视网等等。 综合业务数字网(ISDN) 窄带综合业务数字网(N-ISDN) 宽带综合业务数字网(B-ISDN) 移动通信网：蜂窝网 按照拓扑结构区分 网形： 网形网的任意两个节点之间都有一条链路直接相连。所以若网中共有N个节点，则需要N(N-1)/2条链路连接。当N增大时，所需链路数目将急剧增加，故经济性较差。但是，若各节点有转发功能，则可靠性大为增加。 5 第14章 通信网 星形网： 在星形网中，若共有N个节点，则共需 (N-1)条链路；除中心节点外，其他节点 之间的通信都需要经过中心节点转接。 故在中心节点处需要有交换设备为其他 各个节点转接信号。和网形网相比，星 形网需要的链路数目减少了，但是需要增加交换设备。 环形网 环形网所需的链路数目N等于节点数目，并且 每个节点都需要有转发功能。在这里，任意两 个节点之间都有一条迂回链路，所以可靠性比 星形网高。但是，在某些节点之间可能需要多次转发，这个因素又会使传输时延增大和可靠性下降。 6 第14章 通信网 总线形网 在总线形网中，利用一条“总线”连接所有节点。由于所有节点共用这条总线，即总线同时只能为两个节点服务，所以它主要用于分时工作的计算机局域网中。 由于总线形网和环形网的上述特点，当网中节点数目较大时，可能使信号传输的时延较长。这两种网主要适合用于节点数目较少的计算机网中。 复合形网 复合形网是上述几种基本型网的组合。 根据对网络的性能要求，常将几种基 本型网结合使用，以求达到技术和经 济指标优化的目的。 7 第14章 通信网 14.2 电话网 14.2.1电话网的结构 组成：由终端设备（电话机）、传输线路和交换设备组成。 分类： 专用交换电话网 公共交换电话网(PSTN) 下面以公共网为例，介绍其结构和功能。 8 第14章 通信网 PSTN的拓扑结构示意图 9 第14章 通信网 本地电话网： 是指在一个统一号码长度的编号区内，由电话机、用户线、用户端局（简称端局）、汇接局、局间中继线和长话-市话中继线组成的电话网。 各用户的电话机经过用户线接到端局。在一个端局内的线路一般构成星形网。在端局中的用户交换机用于按照呼叫用户的信令连接被呼叫用户。 汇接局则汇聚各端局的连接，并与其他汇接局连接。各端局和汇接局之间用局间中继线连接。 长话-市话中继线则用于将本地电话网和国内长途电话网相连接。中继线一般是大容量电缆，用于传输时分复用PCM信号。 10 第14章 通信网 国内长途电话网： 是指全国各市（县）间用户进行长途通话的电话网，网中各市（县）都设一个或多个长途电话局。各长途局间由长途电话线路连接起来。 国内长途电话网的结构在我国采用分级汇接制，它包含4个等级的交换中心，即大区交换中心（C1），省交换中心(C2)，地区交换中心(C3)和县市交换中心（C4）。 分级汇接制在图中显示为树状结构。但是不排除个别的跨区连接，如图中虚线所示。 11 第14章 通信网 国际长途电话网： 是指将世界各国的电话网相互连接起来进行国际通话的电话网。 为此，每个国家都需设有一个或几个国际电话局。国际长途通话实际上需要经过通话双方国内电话网和国际电话局，以及国际电路等几部分进行的。 12 第14章 通信网 14.2.2电话网中的交换 电路转接方法：用于早期的电话网 双向交换矩阵 不适宜用于数字电路 单向交换矩阵 和双向交换矩阵相比，这种 单向交换矩阵中的开关数目 要加倍。 13 第14章 通信网 时分数字交换技术 由于数字通信技术的发展，在交换设备中目前一般采用时分数字交换技术。这时，被交换的信号是数字信号。 若由用户线路输入的是模拟信号，则首先应将其数字化，再进行交换。交换后，再经过数/模变换，变成模拟信号送回用户。 在数字交换设备中，均采用时分复用PCM体制。这样，只需将分配给各用户的时隙位置搬移，即可达到交换的目的。时隙的搬移，虽然在原理上可以用时延的方法实现，但是在实际中时隙交换器通常是用随机存储器(RAM)完成的 。 上述两种方法中，前者用开关矩阵实现交换的方法常称为空分交换，后者则称为时分交换。空分