通信与广电精讲讲义之其他通信网

1L411060其他通信网
共四个考点：
掌握数字数据网的构成及应用
掌握用户接入网类型及应用
熟悉计算机网络的内容
了解下一代网络（NGN)

1L411061掌握数字数据网的构成及应用

一、数字数据网的特点
1．数字数据网（DDN）是利用数字信道传输数据的一种传输网络。它的传输媒介有光缆、数字微波、卫星信道，用户端可用普通的电缆和双绞线。
      和X. 25提供交换式的数据连接不同，DDN是为计算机联网提供半永久性固定或半半永久性固定的连接数据通道。
DDN向用户提供的是半永久性的数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较小，避免分组交换网中传输时延大且不固定的缺点；
DDN采用数字交叉连接装置，可根据用户需要，在约定的时间内接通所需带宽的线路，信道容量的分配和接续在计算机控制下进行，且有较大的灵活性。
2．利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高等一系列优点。
(1) DDN是同步数据传输网，传输质量高，传输误码率可达10-11。
(2)传输速率高，网络时延小。
(3) DDN是任何规程都可以支持、不受约束的全透明传输网，可支持数据、图像、话音等多种业务。
(4)网络运行管理简便。DDN将检错、纠错等功能放到智能化程度较高的终端来完成，因而简化了网络运行管理和监控的内容，这样也为用户参与网络管理创造了条件。
(5) DDN对数据终端设备的数据传输速率没有特殊的要求。
二、DDN的组成和一般结构形式
（一）DDN的组成。
数字数据传输系统主要由本地网系统、复用及交叉连接系统、局间传输系统、同步定时系统和网络管理系统等五部分组成。
1．本地接入系统
本地接入系统由用户设备、用户线和用户接入单元组成，其中把用户线和用户接入单元称为用户环路。
(1)用户设备发出的信号是用户的原始信号，可以是脉冲形式的数据信号、音频形式的话音和传真信号、数字形式的数据信号等。
它们共同特点是适合于在用户设备中处理，而不适合在用户线上传输。
常用的用户设备有数据终端设备（DTE)、个人计算机、工作站、窄带话音和数据多路复用器、可视电话机等。
(2)用户线指一般的市话用户使用的电缆或光缆。
(3)用户接入单元的作用
2．复用及交叉连接系统
(1)复用就是把多路信号集合在一起，共同占用一个物理传输介质，典型的复用方式有频分复用（FDM）和时分复用口（TDM) 。
（2）数字交叉连接系统（DCS）用于通信线路的交叉、调度及管理。
它由同步电路、交叉连接、微机处理三个单元组成。同步电路为网络提供精确的定时信号，用于进行时隙校准；交叉连接负责完成时隙的交叉连接；微机处理用于管理内部和外部操作。
主要功能是维持操作系统，处理输入的命令和内部中断，监测内部出错及告警信号并作出反应，以及执行时隙交叉并监视系统是否正常工作。
DCS采用单级时隙交换结构，由于没有中间交换环节，因而就不存在中间阻塞路径，使得它对任何数量的64kbit/s线路的交叉不会阻塞。DCS可在极短的时间内对N×64kbit/s和2. 048Mbit/s线路进行交换，并可对任意通道进行测试。DCS可提供端到端的最优连接，使通信网的规划及传输线路的使用效率更高。
3．局间传输系统
局间传输是指节点间的数字信道以及由各节点通过与数字信道的各种连接方式组成的网络拓扑。局间传输的数字信道通常是指数字传输系统中的基群（(2.048Mbit/s）信道。网络拓扑结构是根据网络中各节点的信息流量流向，并考虑了网络的安全而组建的。
4．网同步系统
网同步系统的任务是提供全网络设备工作的同步时钟，确保DDN全网设备的同步工作。网同步分为准同步、主从同步和互同步三种方式。DDN通常采用主从同步方式。
5．网络管理系统
DDN的网络管理包括用户接入管理、网络资源的调度、路由选择、网络状态的监控、网络故障的诊断、告警与处理、网络运行数据的收集与统计，，以及计费信息的收集与报告等。
（二）DDN的一般结构形式
DDN节点类型从组网功能上分可分为2M节点、接入接点和用户节点三种类型。
2M节点用于网上的骨干节点，执行网络业务的转换功能，并提供2Mbit/s(El)接口，对N×64kbit/s的信号进行复用和交叉连接。
接入接点主要为DDN各类业务提供接入功能，对小于N x 64kbit/s子速率信号复用和交叉连接；并提供帧中继业务和压缩语音／G3传真用户入网。
用户节点主要为DDN用户入网提供接口，并进行必要的协议转换。

三、DDN网络业务类别
DDN网主要为用户提供专用电路，包括规定速率的点到点或点到多点的数字专用电路和特定要求的专用电路，以及帧中继业务和压缩语音／G3传真业务
（一）专用电路业务
（二）虚拟专用网（VPN）业务
（三）帧中继业务
（四）话音／G3传真业务
话音／G3传真业务是通过在用户入网处设置话音服务模块（VSM）来提供话音／G3传真业务。VSM的主要功能如下：提供电话机和PBX小交换机连接的2/4线模拟接口；话音压缩编码（如采用ADPCM或其他编码方式），将每路话音信号复用在一条信道上。每用话音占用速率为8kbit/s, 16kbit/s, 32kbit/，等；模拟接口的信令和复用信道上的信令何转换；对每条话音压缩电路可能要附加传递信令信息的通路；G3传真信号的识别和话音／G3传真业务的倒换控制等。


1L411062 掌握用户接入网类型及应用
接入网是指本地交换机与用户终端设备之间的实施网络，有时也称之为用户网。接入网是由业务节点接口和相关用户网络接口之间的一系列传送实体（其传送实体是谙如线路设施和传递设施）组成的。
接入网可分为有线接入和无线接入。

一、接入网功能
接入网处于通信网的末端，直接与用户连接。它包括本地交换机与用户端设备之间的所有实施设备与线路，它可以部分或全部替代传统的用户本地线路网，可含复用、交叉连接和传输功能。
（一）接入网的定界
从图1L411062中可见，接入网所覆盖的范围由三个接口来定界，即网络侧经业务节点接口（SNI)与业务节点（SN）相连：用户侧经用户网络接口（UNI)与用户相连；管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。其中SN是提供业务的实体，是一种可以接入各种变换型和（或）永久连接型通信业务的网络单元。

（二）接入网的分层
为便于网络设计与管理，接入网按垂直方向分解为三个独立的层次，其中每一层为其相邻的高阶层传送服务，同时又使用相邻的低阶层所提供的传送服务，这三层分别是电路层、传输通道层和传输媒质层。

1．电路层
电路层涉及电路层接入点之间的信息传递并独立于传输通道层。电路层直接面向公用交换业务，并向用户直接提供通信业务。
2．传输通道层
3．传输媒质层
传输媒质层与传输媒质（如：光缆、微波等）有关，它支持一个或多个通道层，为通道层节点之间提供合适的通道容量，若作进一步划分，该层又可细分为段层和物理层。
（三）接入网的功能
接入网的主要功能可分解为用户口功能（UPF)、业务口功能（SPF)、核心功能（CF) ,传送功能（TF)和系统管理功能（AN-SMF) 。
1．用户口功能
UPF的作用是对用户网络接口（UNI)的要求与核心功能和管理功能进行适配
具体的功能有：用户网络接口（UNI)功能的终结；A/D转换和信令转换；用户网络接口（UNI)的激活／去激活；用户网络接口（UNI)承载通路／容量的处理；用户网络接口（UNI)的测试和UPF的维护、管理和控制。
2．业务口功能
将承载通路与特定SNI规定的要求相适配，以便核心功能能进行处理；SPF也负责选择相关信息，以便在AN(接入网)系统管理功能中进行处理。
具体功能有：
1)终结业务节点接口（SNI)功能；
2)将承载通路的需要和即时的管理、操作需要映射进核心功能；
3)特定SNI所需的协议映射；
4)SNI的测试和SPF（业务口功能）的维护、相关的管理和控制功能。
3．核心功能
将各个用户承载通路要求或业务口承载通路要求与公用传送承载通路相适配；对协议承载通路进行处理，以满足协议适配的传送和复用要求，核心功能可分布在整个AN中。
具体功能有：接入承载处理；承载通路的集中：信令与分组信息的复用；ATM传送承载通路的电路仿真；管理和控制功能。
4．传送功能
为AN不同地点之间公用承载通路的传送提供通道，同时也为所用传输媒质提供媒质适配功能。
具体功能有：复用功能；交叉连接功能（包括疏导与配置）；管理和物理媒质功能。
5．接入网系统管理功能

二、有线接入网
有线接入网是用铜线（缆）、光缆、同轴电缆等作为传输媒介的接入网。目前主要有铜线接入网、光纤接入网、混合光纤／同轴电缆（HFC）接入网三类。
（一）铜线接入网
多年来，通信网主要采用铜线（缆）用户线向用户提供传送电话的业务，用户铜线（缆）网分布广泛且普及，为了进一步提高铜线传输速率，开发了数字用户线（DSL）技术，以解决高速率数字信号在铜缆用户线上的传输问题。
铜线接入网中常用的数字用户线有：高速率数字用户线（HDSL）和不对称数字用户线（ADSL）技术。
1．高速率数字用户线（HDSL）技术采用了回波抵消和自适应均衡技术延长基群信号传输距离。系统具有较强的抗干扰能力，对用户线路的质量差异有较强的适应性。
2．不对称数字用户线（ADSL)技术可以在一对普通电话线上传送电话业务的同时，向用户单向提供1.5 ~6Mbit/s速率的业务，并带有反向低速数字控制信道，而且，ADSL的不对称结构避免了HDSL方式的近端串音，从而延长了用户线的通信距离。
（二）光纤接入网
1．光纤接入网采用光纤作为主要的传输媒介来取代传统的双绞线。在用户端则要利用光网络单元（ONU）进行光／电转换恢复成电信号后送至用户终端设备。           
2.根据光纤向用户延伸的距离，光纤接入网有多种应用形式。光纤接入网中最主要的三种形式是光纤到大楼（FTTB)、光纤到路边（FTTC)、光纤到户（ FTTH)。
（三）混合光纤／同轴电缆（HFC）接入网
混合光纤同轴电缆接入网是一种综合应用模拟和数字传输技术、同轴电缆和光缆技术、射频技术、高度分布式智能形的接入网络，是通信网和CATV网相结合的产物。
HFC接入网具有如下特点：传输频带较宽、与目前的用户设备兼容、支持宽带业务、成本较低。

三、无线接入网
无线接入网是部分或全部采用无线电波这一传输媒质来连接用户与交换中心。它除了能向用户提供固定接入外，还能向用户提供移动接入。按接入用户终端移动与否，可分成为两类：固定无线接入和移动无线接入。
（一）固定无线接入
固定无线接入是用户终端固定的无线接入。其典型应用就是取代现有有线电话用户环路的无线本地环路系统。
（二）移动无线接入
用户终端移动的无线接入有蜂窝通信网、移动卫星通信网和个人通信网3种类型：蜂窝通信是一种广泛使用的公共地面移动通信系统，将其应用到接入网中，是首当其冲的最佳选择；移动卫星通信则是其在广域网或国际通信网中应用之外的又一种应用；个人通信网是由数字移动网、ISDN和智能网综合而成的通信网，是未来接入网的理想手段。