電信工程及管理專業(yè)概論全套教學(xué)課件

《電信工程及管理專業(yè)概論》全套PPT課件電信工程及管理專業(yè)是面向信息行業(yè),寬口徑的交叉學(xué)科,電信工程及管理專業(yè)人才的培養(yǎng)對我國具有十分重要的戰(zhàn)略意義。2019年政府工作報告中列入了“加強新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。2020年，中央經(jīng)濟(jì)工作會議再次提出“加強戰(zhàn)略性、網(wǎng)絡(luò)型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。

可以看出電信工程已經(jīng)在我國經(jīng)濟(jì)活動中占有十分重要的地位，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了重要的驅(qū)動力以及國際競爭力?！峨娦殴こ碳肮芾韺I(yè)概論》課程內(nèi)容提要第一篇專業(yè)要求第一章第一章專業(yè)介紹與專業(yè)素質(zhì)要求第二篇電信工程技術(shù)第二章通信網(wǎng)概述第三章傳送網(wǎng)第四章移動通信網(wǎng)第三篇通信工程建設(shè)《電信工程及管理專業(yè)概論》課程內(nèi)容提要第五章通信工程制圖第六章工程經(jīng)濟(jì)學(xué)第七章通信建設(shè)工程概預(yù)算第八章通信建設(shè)工程規(guī)劃與設(shè)計第四篇電信工程管理第九章工程項目管理概述第十章項目招投標(biāo)管理內(nèi)容提要電信行業(yè)的發(fā)展電信工程及管理專業(yè)簡介電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求電信工程及管理專業(yè)就業(yè)環(huán)境電信工程及管理專業(yè)知識分類第一章 專業(yè)介紹與專業(yè)素質(zhì)要求1.1

電信行業(yè)的發(fā)展5G的發(fā)展推動電信領(lǐng)域高速向前發(fā)展，通信作為信息科學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分，對人民的日常生活和社會的正常運轉(zhuǎn)有越來越大的作用，電信業(yè)已廣泛滲透到我們國家的政治、經(jīng)濟(jì)和人民生活的各個方面，輻射范圍廣范，對社會發(fā)展有著深刻積極的作用。電信發(fā)展已由早期的以固定電話業(yè)務(wù)為主發(fā)展到數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)快速增長的新時代，新興的5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等業(yè)務(wù)，正逐步成為行業(yè)發(fā)展新動力。電信業(yè)一直在不斷向前發(fā)展，創(chuàng)新完善，電信業(yè)規(guī)模和用戶數(shù)也在不斷增加，在國家發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長中發(fā)揮著重要作用。1.1

電信行業(yè)的發(fā)展電信行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.1專業(yè)介紹電信工程及管理專業(yè)簡稱電管專業(yè)，是在通信工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)對電信工程及管理專業(yè)人才的需求而設(shè)置的?？梢岳斫鉃樵谏鐣﹄娦判袠I(yè)的新要求下，產(chǎn)生了一個新興專業(yè)：電信工程及管理專業(yè)。電信工程及管理專業(yè)具有覆蓋面寬，多學(xué)科交叉滲透，應(yīng)用性強的特點。隨著近年來計算機(jī)技術(shù)以及信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，以前的專業(yè)設(shè)置已不能適應(yīng)新形勢下對人才的要求，電信工程及

管理專業(yè)的實質(zhì)不僅反映了學(xué)科的發(fā)展趨勢，更是為了適應(yīng)信息

時代對信息類人才的根本要求，對于推動信息科學(xué)的發(fā)展，電信

工程及管理人才在經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場發(fā)揮著非常重要的作用。1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.1專業(yè)介紹電信工程及管理專業(yè)是面向信息行業(yè)，寬口徑的交叉學(xué)科。該專業(yè)根據(jù)現(xiàn)代信息社會需求，培養(yǎng)既具有通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和信息網(wǎng)方面的基礎(chǔ)知識，又具備管理理論基礎(chǔ)知識，能在通信領(lǐng)域中從事建設(shè)運營、管理，能開拓市場的高素質(zhì)復(fù)合型人才。也就是說電管專業(yè)實際上是培養(yǎng)具備“通信工程專業(yè)背景+工程建設(shè)能力+工程管理能力”的高素質(zhì)復(fù)合型人才。1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.2學(xué)科體系1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.3專業(yè)定位電信工程及管理專業(yè)是面向信息行業(yè)，寬口徑的交叉學(xué)科。該專業(yè)根據(jù)現(xiàn)代信息社會需求，培養(yǎng)既具有通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和信息網(wǎng)方面的基礎(chǔ)知識，又具備管理理論基礎(chǔ)知識，能在通信領(lǐng)域中從事建設(shè)運營、管理，能開拓市場的高素質(zhì)復(fù)合型人才。也就是說電管專業(yè)實際上是培養(yǎng)具備“通信工程專業(yè)背景+工程建設(shè)能力+工程管理能力”的高素質(zhì)復(fù)合型人才。1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.3專業(yè)定位專業(yè)設(shè)置適應(yīng)現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的社會需求應(yīng)教育部要求面向地方和區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，要創(chuàng)造條件加快發(fā)展社會和人力資源市場急需的專業(yè)。近年來，我國信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，為了適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展對應(yīng)用型人才的需求，培養(yǎng)大量電信工程及管理應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才迫在眉睫。電信工程及管理類人才具有廣泛的社會適用性，尤其本科生在經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域的需求量較大，設(shè)置本科電信工程及管理專業(yè)可緩解電信工程及管理類人才嚴(yán)重短缺的狀況，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.3專業(yè)定位以行業(yè)需求為導(dǎo)向，確立專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)思想根據(jù)教育部關(guān)于教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的指導(dǎo)

思想，電信工程及管理專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)思想是：堅定不移的貫徹執(zhí)行黨的教育方針和社會主義辦學(xué)方向，認(rèn)真執(zhí)行黨的教育方針，致力于培養(yǎng)人格高尚、專業(yè)基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、創(chuàng)新精神突出的工程應(yīng)用型的高級人才。以市場需求為導(dǎo)向，以質(zhì)量和特色促發(fā)展，走可持續(xù)發(fā)展道路，抓好專業(yè)建設(shè)工作，更好地為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展服務(wù)。1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.3專業(yè)定位專業(yè)定位形成信息與相關(guān)技術(shù)結(jié)合的鮮明特色本專業(yè)緊緊圍繞信息技術(shù)特色緊密結(jié)合國家和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，突出通信與信息工程建設(shè)與科學(xué)管理的結(jié)合，以工程設(shè)計、工程施工、工程概預(yù)算、工程管理、技術(shù)開發(fā)、運營維護(hù)和技術(shù)支持為電信工程

及管理專業(yè)的人才培養(yǎng)定位，形成“通信與信息工程建設(shè)+管理”的鮮明特色，為國家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)輸送更多、更優(yōu)秀的工程應(yīng)用型高級人才。1.2

電信工程及管理專業(yè)簡介1.2.4專業(yè)建設(shè)目標(biāo)建成一支科研水平高、專業(yè)實踐能力強、教學(xué)效果好，能教書育人的專兼結(jié)合的應(yīng)用型教師隊伍。建立產(chǎn)學(xué)研用一體化的創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制，進(jìn)一步完善電信工程及管理崗位群對知識能力需求的專業(yè)理論課程體系和實踐課程體系。形成專業(yè)“課程實訓(xùn)+專業(yè)見習(xí)+崗位模塊實訓(xùn)+畢業(yè)論文+創(chuàng)業(yè)教育+頂崗實習(xí)”六位一體的專業(yè)實踐教學(xué)模式。在專業(yè)方向上形成專業(yè)特色、專業(yè)優(yōu)勢，理論與實踐并重，培養(yǎng)有較強市場適應(yīng)力的高質(zhì)量的應(yīng)用型人才。1.3

電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)1.3.1培養(yǎng)目標(biāo)電信工程及管理專業(yè)主要研究電信工程技術(shù)、電信工程建設(shè)、電信工程管理三個領(lǐng)域。電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)從事通信技術(shù)研究、設(shè)計開發(fā)、工程管理、工程建設(shè)的行業(yè)高級復(fù)合應(yīng)用型人才。電信工程及管理專業(yè)注重綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，重視教育與社會需求相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合。旨在培養(yǎng)知識結(jié)構(gòu)合理、具有創(chuàng)新精神及堅實工科背景的高級復(fù)合應(yīng)用型人才。1.3

電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)1.3.1培養(yǎng)目標(biāo)電信工程及管理專業(yè)以信息產(chǎn)業(yè)人才需求為導(dǎo)向，以電信工程技術(shù)及管理專業(yè)能力為主線，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才的素質(zhì)為目標(biāo)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力強。能在電信工程領(lǐng)域從事技術(shù)、管理等相關(guān)多崗位工作，具有繼續(xù)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新性潛質(zhì)及廣闊視野的高級復(fù)合應(yīng)用型人才。電信工程及管理專業(yè)課程體系由公共基礎(chǔ)課程、工程基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程以及實踐教學(xué)五部分組成?？傮w按信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、管理科學(xué)與工程三大類考慮設(shè)置課程，體現(xiàn)信息時代技術(shù)特色，以及當(dāng)代工程師應(yīng)同時具備軟硬件技術(shù)知識的要求。1.3

電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)1.3.2培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想立足信息技術(shù)相關(guān)行業(yè)，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，發(fā)揮信息學(xué)科優(yōu)勢，深化教育教學(xué)改革，加強基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)口徑，優(yōu)化課程體系，改革教學(xué)內(nèi)容，樹立以學(xué)生為主體的教育思想，激勵學(xué)生的成才欲望，把思想政治素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)和身體心理素質(zhì)的培養(yǎng)結(jié)合起來，構(gòu)筑一個融知識、能力、素質(zhì)為一體的教育體系，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和繼續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為社會培養(yǎng)能適應(yīng)21世紀(jì)發(fā)展需要具有創(chuàng)新精神和實踐能力的德、智、體、美全面發(fā)展的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。1.3

電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)1.3.2培養(yǎng)方案基本原則培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)要求，掌握信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、管理科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，具備工程建設(shè)與科學(xué)管理的能力，能在通信、電子信息和廣播電視領(lǐng)域中從事工程設(shè)計、工程施工、工程概預(yù)算、工程管理、技術(shù)開發(fā)、運營維護(hù)和技術(shù)支持等工作的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。1.3

電信工程及管理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)1.3.2培養(yǎng)方案基本原則通過信息技術(shù)與工程管理相融合，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，合理設(shè)置課程，本專業(yè)課程體系的主要做法體現(xiàn)在以下3個方面：①電信工程及管理專業(yè)滿足對計算機(jī)能力的要求；②通信技術(shù)對電信工程及管理專業(yè)課程內(nèi)容的融合；③管理科學(xué)與工程對電信工程及管理專業(yè)課程內(nèi)容的融合。1.4

電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求工程知識能夠掌握本專業(yè)所需的工程概預(yù)算、電信工程項目管理、電信工程規(guī)劃與設(shè)計、工程制圖與CAD、移動通信原理與技術(shù)、光纖通信原理與技術(shù)等專業(yè)知識，并將所學(xué)知識運用于解決通信工程問題。問題分析能夠綜合運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理和方法，并通過文獻(xiàn)研究，對復(fù)雜工程問題進(jìn)行識別、分析和表達(dá)，以獲得有效結(jié)論。設(shè)計/開發(fā)解決方案能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。1.4

電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求研究能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計實驗、分析與解釋數(shù)據(jù)，并通過信息技術(shù)綜合得到合理有效的結(jié)論。使用現(xiàn)代工具能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。工程與社會能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。1.4

電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響。職業(yè)規(guī)范具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任。個人和團(tuán)隊具備良好的團(tuán)隊合作能力，能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊中承擔(dān)負(fù)責(zé)人及團(tuán)隊成員的角色，并承擔(dān)其責(zé)任與義務(wù)。1.4

電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求溝通能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)和答辯。掌握一門外語，能夠閱讀相關(guān)的外文資料，具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流。項目管理理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。終身學(xué)習(xí)具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，能夠追蹤相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。1.4

電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求思想和情感政治品質(zhì)方面：熱愛祖國，擁護(hù)中國共產(chǎn)黨和國家的路線方針，懂得政策，有法制觀念，對思潮有辨別力；思想品質(zhì)方面：懂得馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論、三個代表”重要思想、科學(xué)發(fā)展觀的基本原理，樹立辯證唯物主義世界觀，走與工農(nóng)群眾，與生產(chǎn)勞動相結(jié)合的道路。對土木工程事業(yè)有情感、有信念、有責(zé)任心；道德品質(zhì)方面：遵紀(jì)守法，有良好的品德修養(yǎng)和文明的行業(yè)準(zhǔn)則，有鮮明的職業(yè)道德。心理和體魄學(xué)風(fēng)上的勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)、求實、進(jìn)?。蛔黠L(fēng)上的謙虛、謹(jǐn)慎、樸實、守信；健全的體質(zhì)、良好的體能；旺盛的精力、活躍的思路。1.4

電信工程及管理專業(yè)人才素質(zhì)要求意識和意志實踐意識方面：堅持一切從實際出發(fā)，實踐檢驗是唯一標(biāo)準(zhǔn)；質(zhì)量意識方面：對質(zhì)量方針政策、現(xiàn)象、原因、危害的全面認(rèn)識并能確保質(zhì)量；協(xié)作意識方面：能與周圍群眾協(xié)同工作，協(xié)調(diào)配合；競爭意識方面：力爭上游，在相互競爭中求發(fā)展；創(chuàng)新意識方面：鄙薄墨守成規(guī)，追求新意境、新見解；堅毅意志方面：克服困難、調(diào)節(jié)行動，頑強實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。1.5

電信工程及管理專業(yè)就業(yè)環(huán)境現(xiàn)在的電信行業(yè)發(fā)展重點趨勢主要在：光傳輸網(wǎng)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)通信制造業(yè)5G通信的發(fā)展1.5

電信工程及管理專業(yè)就業(yè)環(huán)境電信工程及管理專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)方向1.6

電信工程及管理專業(yè)知識分類一個完整的電信工程及管理的項目流程1.6

電信工程及管理專業(yè)知識分類項目各流程的主要工作內(nèi)容思考題簡述電信工程及管理專業(yè)的就業(yè)前景。談?wù)勀銈€人對電信工程及管理專業(yè)的理解。你認(rèn)為自己性格上有哪些優(yōu)缺點？結(jié)合電信工程及管理專業(yè)的特點，簡述你在大學(xué)期問準(zhǔn)備如何提高自己的綜合素質(zhì)。你為什么報考工科？為什么報考電信工程及管理專業(yè)？你所了解到的學(xué)習(xí)本專業(yè)后未來從事的職業(yè)是什么？談?wù)勛约簩ξ磥淼脑O(shè)想?！峨娦殴こ碳肮芾韺I(yè)概論》內(nèi)容提要通信相關(guān)的基本概念通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的基本技術(shù)通信網(wǎng)的發(fā)展第二章 通信網(wǎng)概述2.1

通信相關(guān)的基本概念2.1.1信息、消息和信號什么是信息信息:信息在不同的場合有各種不同的定義。簡單地說，信息是經(jīng)過加工的數(shù)據(jù)，或者說，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果。根據(jù)對信息大量的研究，從工程觀點來講，信息的概念可以概括為：信息是對客觀世界中各種事物的運動狀態(tài)和變化的反映，是客觀事物之間相互聯(lián)系和相互作用的表征，表現(xiàn)的是客觀事物運動狀態(tài)和變化的實質(zhì)內(nèi)容。信息最顯著的特點是不能獨立存在，信息的存在必須依托載體。2.什么是消息

語言、文字、圖像等信息是不能直接在通信系統(tǒng)中傳遞的，必須借助于適當(dāng)?shù)妮d體，以便于人們進(jìn)行交換、傳遞和存儲。為此，需在信息傳遞的發(fā)送端將它們轉(zhuǎn)換成電（光）信號（即信源）來攜帶語言、文字、圖像等信息。將此電信號經(jīng)通信系統(tǒng)傳送至接收端，接收端再將此電信號還原成語言、文字、圖像等信息，從而達(dá)到信息傳遞的目的。

攜帶信息的載體被稱為消息，它是信息的物質(zhì)表示。消息是某事件發(fā)生與否的論斷，傳遞或交換消息也就是傳遞或交換信息。2.1

通信相關(guān)的基本概念3.模擬信號與數(shù)字信號模擬信號概念

模擬信號是指用連續(xù)變化的物理量（最常見就是電信號）所表達(dá)的信息，如溫度、濕度、壓力、長度、電流、電壓等等。我們通常又把模擬信號

稱為連續(xù)信號，它在一定的時間范圍內(nèi)可以有無限多個不同的取值。通

常我們可以將模擬信號描述為：在時間上和幅度上連續(xù)變化的信號。

如圖2.1所示，u(t)是語音的函數(shù)，t表示時間，因為其自變量t的取值是連續(xù)的，u(t)函數(shù)值也是連續(xù)的，所以這種信號稱為模擬信號（有時也

稱為連續(xù)信號）。2.1

通信相關(guān)的基本概念（2）模擬信號優(yōu)點：精確的分辨率，在理想情況下，它具有無窮大的分辨率；

模擬信號處理方法通常較簡單，可以直接通過模擬電路組件（例如運算放大器等）實現(xiàn)。（3）模擬信號的缺點：

模擬信號的抗干擾能力很差，它總是受到噪聲（信號中不希望得到的隨機(jī)變化值）的影響。這樣，當(dāng)模擬信號被多次復(fù)制，或長距離傳輸之后，這些隨機(jī)噪聲的影響可能會變得十分顯著，從而使其在處理和傳輸過程中產(chǎn)生嚴(yán)重失真，對信號的傳輸距離和接收效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，而且要試圖減小甚至避免這些影響難度極大。2.1

通信相關(guān)的基本概念（4）數(shù)字信號概念

數(shù)字信號指自變量是離散的、因變量也是離散的信號，這種信號的自變量用整數(shù)表示，因變量用有限數(shù)字中的一個數(shù)字來表示。通常我們可以將數(shù)字信號描述為：在時間上和幅度上均離散的有限個值的信號。數(shù)字信號的取值是離散變化的，其示例如圖2.2所示。2.1

通信相關(guān)的基本概念（5）數(shù)字信號的主要優(yōu)點：抗干擾能力強，易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高質(zhì)量傳輸。

數(shù)字信號的主要特點是狀態(tài)的離散性，這些離散值可以用二進(jìn)制數(shù)或N進(jìn)制數(shù)表示。二進(jìn)制數(shù)的1和0具體用什么樣的電信號來傳送是非常靈活的。對于僅有

0和1兩種狀態(tài)的信號，在傳輸過程中因干擾而造成錯誤接收的可能也會大大降低。

因此當(dāng)人們逐漸認(rèn)識到了數(shù)字信號潛在的巨大優(yōu)越性之后，絕大多數(shù)采用模擬信號來實現(xiàn)的系統(tǒng)都逐步演變?yōu)榛跀?shù)字信號來進(jìn)行處理和傳輸?shù)南到y(tǒng)。

在通信系統(tǒng)中采用數(shù)字信號進(jìn)行傳輸和處理，不但可以實現(xiàn)高質(zhì)量的長距離傳輸，而且在信息傳輸和交換、業(yè)務(wù)處理等方面也帶來了電路實現(xiàn)容易，處理方便以及便于通過糾錯編碼進(jìn)一步增強抗干擾能力，提高了安全性等諸多優(yōu)點。2.1

通信相關(guān)的基本概念（6）模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）

通常由消息得到的原始信號在初始用信號來表征時，依然是模擬信號，因此為了使信號處理與傳遞抗干擾能力更強，準(zhǔn)確性和可靠行更高，我們需要人為的采取信號轉(zhuǎn)換的方法，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程稱為模／數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換（通常在發(fā)送設(shè)備中完成）；相反的轉(zhuǎn)換則稱為數(shù)／模(D/A)轉(zhuǎn)換（通常在接收設(shè)備中完成）。

模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號（A/D）需要經(jīng)過信號的采樣、信號的量化與信號的編碼三個基本步驟來實現(xiàn)。A/D處理過程如下圖所示。2.1

通信相關(guān)的基本概念2.1

通信相關(guān)的基本概念圖2.3

A/D處理過程

采樣：即按照特定的時間間隔，在原始的模擬信號上逐點采集瞬時值的過程。目的是對模擬信號在時間上進(jìn)行離散?？梢宰C明，對語音信號而言，采用其最高頻率的兩倍頻率作為抽樣頻率，就可在接收端經(jīng)D/A無失真地還原模擬語音信號。

量化：對第一步采樣得到的時間離散的信號，在幅度上再離散化的過程，稱為量化。量化是將特定幅度的信號轉(zhuǎn)化為A/D轉(zhuǎn)換器的最小單位的整數(shù)倍（可以理解為標(biāo)尺），這個最小單位也被稱為A/D轉(zhuǎn)換器的量化單位。每個采樣值代表一次采樣所獲得模擬信號的瞬時幅度。通常，為便于數(shù)字表達(dá)，量化單位都是2的倍數(shù)，量化位數(shù)越多，量化誤差（即：采樣得到的瞬時值與用量化單位所表示的量化值之差）就越小，量化得到的結(jié)果就越準(zhǔn)確。

編碼：按照數(shù)字信號的定義來考察，量化后的信號已經(jīng)是數(shù)字信號了。而再進(jìn)行編碼的目的，則是為了用最易于傳輸和處理的0和1的二進(jìn)制表達(dá)方式來表征該數(shù)字信號，這樣就可方便地在數(shù)字邏輯電路或者以計算機(jī)作為控制部件的設(shè)備中進(jìn)行處理和傳輸了。2.1

通信相關(guān)的基本概念2.1

通信相關(guān)的基本概念2.1.2通信、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)1.通信

在利用電信號傳遞信息后，通信被單一解釋為信息的傳遞，即由一地向另一地進(jìn)行信息的傳輸與交換，其目的是傳輸消息。在各種通信方式中，期將利用“電”來傳遞消息的通信方法稱為電信(Telecommunication)，這種通信方式具有迅速、準(zhǔn)確、可靠等特點，且?guī)缀醪皇軙r間、地點、空間、距離的限制，因而得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

近年來，隨著利用光信號傳遞信息的方式越來越普及，通信的定義有所擴(kuò)展，即：通信是指利用電信號或光信號的形式傳送、發(fā)射或者接收語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像以及其他形式信息的過程。2.1

通信相關(guān)的基本概念2.

通信系統(tǒng)（1）通信系統(tǒng)的基本組成通信過程中所需要的一切技術(shù)設(shè)備的總和稱為通信系統(tǒng)。實際應(yīng)用中存在

各種類型的通信系統(tǒng)，它們在具體的功能和結(jié)構(gòu)上各不相同，但都可以抽

象成圖2.4所示的模型，其基本組成包括:信息源（簡稱信源）、發(fā)送設(shè)備、信道、噪聲源、接收設(shè)備和受信者（也稱信宿）等六個部分。2.1

通信相關(guān)的基本概念（1）通信系統(tǒng)的基本組成：①信源：為消息的產(chǎn)生地。其作用是把各種消息轉(zhuǎn)換成原始電信號，稱為消息信號或基帶信號。電話機(jī)、手機(jī)、電視攝像機(jī)和電傳機(jī)、計算機(jī)等各種數(shù)字終端設(shè)備就是信源。②發(fā)送設(shè)備：將信源和信道（傳輸通道）匹配起來，即將信源產(chǎn)生的消息信號變換為適合信

道傳輸?shù)男问?，信道編碼或者調(diào)制都是最常見的變換方式。調(diào)制主要用于需要頻譜搬移場合；對數(shù)字通信系統(tǒng)來說，發(fā)送設(shè)備需要進(jìn)行信源編碼和信道編碼。信道編碼的主要作用是根據(jù)

信號傳輸?shù)男诺捞匦圆煌x擇各種適當(dāng)?shù)木幋a方式以確保信息在傳輸通道上傳輸?shù)目煽啃浴?zhǔn)確性。③信道：傳輸信號的物理媒質(zhì)。④噪聲源：是通信系統(tǒng)中各種設(shè)備以及信道中所固有的干擾，為了分析方便，把噪聲源視為各處噪聲的集中表現(xiàn)而抽象加入到信道。⑤接收設(shè)備：完成發(fā)送設(shè)備的反變換，即進(jìn)行解調(diào)、譯碼、解碼等等。它的任務(wù)是從帶有干擾的接收信號中正確恢復(fù)出相應(yīng)的原始基帶信號來。⑥信宿：傳輸信息的歸宿點（接收點，與信源相對應(yīng)），其作用是將復(fù)原的原始信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息。2.1

通信相關(guān)的基本概念（2）通信系統(tǒng)的分類按傳輸媒質(zhì)不同，可分為：有線通信系統(tǒng)：是指傳輸媒質(zhì)為導(dǎo)線、電纜、光纜、波導(dǎo)、納米材料等形式的通信，其特點是媒質(zhì)能看得見，摸得著。無線通信系統(tǒng)：是指傳輸媒質(zhì)看不見、摸不著（如電磁波）的一種通信形式。按信道中傳輸?shù)男盘柌煌?，可分為：模擬通信系統(tǒng)：指利用模擬信號進(jìn)行通信的系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng)：指利用數(shù)字信號進(jìn)行通信的系統(tǒng)。按信號的工作頻段不同，可分為：長波通信系統(tǒng)、中波通信系統(tǒng)、短波通信系統(tǒng)和微波通信系統(tǒng)等按調(diào)制方式不同，可分為：基帶傳輸系統(tǒng)：信號不經(jīng)過調(diào)制而直接送到信道中去傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。頻帶傳輸系統(tǒng)：信號經(jīng)調(diào)制后再送到信道中傳輸，接收端有相應(yīng)解調(diào)措施的通信方式。按通信雙方的分工及數(shù)據(jù)傳輸方向分類：對于點對點之間的通信，按消息傳送的方向，通信方式可分為單工通信、半雙工通信及全雙工通信三種。單工通信方式：是指消息只能單方向進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信工作方式。半雙工通信方式:是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時進(jìn)行收和發(fā)的工作方式。全雙工通信方式：是指通信雙方可同時進(jìn)行雙向傳輸消息的工作方式（圖2.5中（c）所示）。全雙工通信的信道必須是雙向信道。實際的通信需要實現(xiàn)任意用戶間的通信，即要將多個用戶按一定的方式連接在一起，使任意用戶之間都能夠進(jìn)行通信。最簡單的實現(xiàn)方法就是在任意兩個用戶之間進(jìn)行點到點的連接，從而構(gòu)成一個網(wǎng)狀網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，如下圖所示。這種方法雖然可達(dá)到任意用戶之間通信的目的。但從圖中可看出完全不適用于構(gòu)建現(xiàn)代化社會的大型通信網(wǎng)絡(luò)，主要原因有：構(gòu)建網(wǎng)狀網(wǎng)成本太高，是不現(xiàn)實的；信道資源無法共享，線路資源的浪費巨大；難以實施集中的控制、計費和維護(hù)管理。3.通信網(wǎng)的產(chǎn)生3.通信網(wǎng)的產(chǎn)生

實際的通信網(wǎng)都是采用在網(wǎng)絡(luò)中引入交換節(jié)點來實現(xiàn)任意兩個用戶之間通信需求的，故稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。如下圖所示，圖中用戶之間不再直接連接，用戶終端可以通過用戶線與交換節(jié)點相連，而交換節(jié)點之間則通過中繼線相連。任意兩個用戶之間需要通信時，由交換節(jié)點為他們進(jìn)行轉(zhuǎn)接，進(jìn)而提供物理或邏輯的連接。

在網(wǎng)絡(luò)中，交換節(jié)點負(fù)責(zé)用戶的接入、用戶通信連接的創(chuàng)建、信道資源的分配、用戶信息的轉(zhuǎn)發(fā)，以及必要的網(wǎng)絡(luò)管理與控制功能等。3.通信網(wǎng)的產(chǎn)生交換式網(wǎng)絡(luò)主要優(yōu)點：連接線減少，從而極大降低了骨干網(wǎng)的建設(shè)成本；

交換節(jié)點的引入增加了網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的方便性，便于網(wǎng)絡(luò)的控制與管理。

實際的通信網(wǎng)都是交換式網(wǎng)絡(luò)，為用戶建立的通信連接往往涉及多段線路、多個交換節(jié)點的配合。2.2

通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的定義與構(gòu)成要素通信網(wǎng)的定義現(xiàn)代通信網(wǎng)是將一定數(shù)量的節(jié)點（包括終端節(jié)點、交換節(jié)點等）和連接這些節(jié)點的傳輸系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起，按約定的信令或協(xié)議完成任意用戶間信息交換的通信體系。通信網(wǎng)的構(gòu)成要素交換式通信網(wǎng)的組成硬件至少包括終端節(jié)點、交換節(jié)點、傳輸系統(tǒng)三部分，它們通常稱為通信網(wǎng)構(gòu)成的三要素。2.2

通信網(wǎng)的基本概念2.通信網(wǎng)的構(gòu)成要素終端節(jié)點終端節(jié)點是通信網(wǎng)中信息的源點和終點，是用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的接口設(shè)備。主要功能有：用戶信息的處理和信令信息的處理。交換節(jié)點交換節(jié)點是通信網(wǎng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)集中、轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點所產(chǎn)生的用戶信息，在需要通信的任意兩個或多個用戶間建立通信鏈路。傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)為信息的傳輸提供傳輸通道，包括傳輸鏈路和傳輸設(shè)備。傳輸鏈路是指信號傳輸?shù)拿浇椋瑐鬏斣O(shè)備是指鏈路兩端相應(yīng)的變換設(shè)備。2.2

通信網(wǎng)的基本概念總而言之，從構(gòu)成實體來看，實際的通信網(wǎng)是由軟件和硬件按特定方式構(gòu)成的一個通信系統(tǒng)，每一次通信都需要軟硬件設(shè)施的協(xié)調(diào)配合才能完成。從硬件構(gòu)成來看，通信網(wǎng)最基本的三要素為：終端節(jié)點、交換節(jié)點和傳輸系統(tǒng)，它們完成通信網(wǎng)的接入、交換和傳輸?shù)然竟δ?。軟件設(shè)施則包括信令、協(xié)議、控制、管理、計費等，它們主要完成對通信網(wǎng)的控制、管理、運營和維護(hù)以及計費等。2.2

通信網(wǎng)的基本概念2.2.2通信網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)通?？梢詮拇怪焙退絻蓚€不同的角度去理解和認(rèn)識實際通信網(wǎng)。1.垂直角度的通信網(wǎng)構(gòu)成垂直角度實為從功能的角度來認(rèn)識通信網(wǎng)。一個完整的現(xiàn)代通信網(wǎng)可分為相互依存的三部分，即：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)，如下圖所示。2.2

通信網(wǎng)的基本概念1.垂直角度的通信網(wǎng)構(gòu)成(1)業(yè)務(wù)網(wǎng)：業(yè)務(wù)網(wǎng)負(fù)責(zé)向用戶提供提供語音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體、租用線、

VPN等各種通信業(yè)務(wù)，最初的業(yè)務(wù)網(wǎng)大多是為某種業(yè)務(wù)獨立設(shè)計的，不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)為用戶提供不同的業(yè)務(wù)，如下表所示。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，業(yè)務(wù)網(wǎng)逐步向提供綜合業(yè)務(wù)方向演進(jìn)，不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)也逐步融合成一個網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)網(wǎng)基本業(yè)務(wù)交換節(jié)點設(shè)備交換技術(shù)傳統(tǒng)電話網(wǎng)電話業(yè)務(wù)數(shù)字程控交換機(jī)電路交換lP

電話網(wǎng)電話業(yè)務(wù)軟交換機(jī)、媒體網(wǎng)關(guān)分組交換移動通信網(wǎng)PLMN移動話音、數(shù)據(jù)移動交換機(jī)電路／分組交換lntemet綜合業(yè)務(wù)路由器、服務(wù)器分組交換以太網(wǎng)本地高速數(shù)據(jù)(≥10

Mb/s)網(wǎng)橋、交換機(jī)分組交換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)DXC

和復(fù)用設(shè)備電路交換幀中繼網(wǎng)FR局域網(wǎng)互聯(lián)(≥2

Mb/s)幀中繼交換機(jī)幀交換ATM

網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)ATM

交換機(jī)信元交換分組交換網(wǎng)(X.25)低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(≤64

kb/s)分組交換機(jī)分組交換2.2

通信網(wǎng)的基本概念1.垂直角度的通信網(wǎng)構(gòu)成（2）傳送網(wǎng)：

傳送網(wǎng)負(fù)責(zé)按需為交換節(jié)點、業(yè)務(wù)節(jié)點等之間提供信息的透明傳輸通道，包括分配互連通路和相應(yīng)的管理功能，如電路調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視、故障切換等。傳送網(wǎng)獨立于具體的業(yè)務(wù)網(wǎng)，它可為所有的業(yè)務(wù)網(wǎng)提供公共的傳送服務(wù)。其技術(shù)要素包括：傳輸介質(zhì)、復(fù)用體制、傳送網(wǎng)節(jié)點技術(shù)等。

最初的傳送功能是由傳輸線實現(xiàn)的，即通信網(wǎng)三要素中所描述的傳輸系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代開始，典型的傳輸方式采用了數(shù)字信號的傳輸系統(tǒng)，即脈沖編碼調(diào)制(PCM,Pulse

Code

Modulation)系統(tǒng)來實現(xiàn)。借助于數(shù)字信號抗干擾能力強的特性，實現(xiàn)了復(fù)雜通信網(wǎng)的遠(yuǎn)距離高質(zhì)量的傳輸。然而，采用電信號在點到點之間雖然可實現(xiàn)簡單的信號傳遞，但管理不便，無法進(jìn)行調(diào)度。

隨著光傳輸技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入管理和交換功能之后，才形成了傳送網(wǎng)。通過組網(wǎng)，傳送網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的支配、調(diào)度、管理等功能。2.2通信網(wǎng)的基本概念(3)支撐網(wǎng)

支撐網(wǎng)提供業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運行所必需的信令、同步、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理、運營管理等功能。支撐網(wǎng)不直接面向用戶，而是負(fù)責(zé)提供業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運行所必需的信令、同步、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理、運營管理等功能，以提供用戶滿意的服務(wù)質(zhì)量。支撐網(wǎng)包括同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、管理網(wǎng)。①同步網(wǎng)：同步網(wǎng)處于數(shù)字通信網(wǎng)的最底層，負(fù)責(zé)實現(xiàn)各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備之間和節(jié)點設(shè)備與傳輸設(shè)備之間信號的時鐘同步、幀同步以及全網(wǎng)的網(wǎng)同步，保證地理位置分散的物理設(shè)備之間數(shù)字信號的正確接收和發(fā)送。②信令網(wǎng)：信令是指在通信網(wǎng)各節(jié)點之間，為協(xié)調(diào)配合完成業(yè)務(wù)的處理而彼此傳送的各種控制信息。對于采用公共信道信令體制的通信網(wǎng)，存在一個邏輯上獨立于業(yè)務(wù)網(wǎng)的信令網(wǎng)，它負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間傳送與業(yè)務(wù)相關(guān)或無關(guān)的控制信息流。③管理網(wǎng)：管理網(wǎng)的主要目標(biāo)是實時或近實時地監(jiān)視業(yè)務(wù)網(wǎng)的運行情況，并相應(yīng)地采取各種控制和管理手段，以達(dá)到在各種情況下充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，確保通信服務(wù)質(zhì)量的目的。2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的水平劃分水平劃分是指從網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的角度來認(rèn)識通信網(wǎng)的構(gòu)成。從垂直劃分的構(gòu)成可知，通信網(wǎng)中面向用戶的是業(yè)務(wù)網(wǎng)，傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)則不直接面向用戶。從業(yè)務(wù)網(wǎng)所覆蓋的物理位置來看，可分成用戶駐地網(wǎng)（CPN，Customer

Premises

Network）、接入網(wǎng)（AN，Access

Network）和核心網(wǎng)（CN，Core

Network）三部分，而所有這三部分都需要同步網(wǎng)、信令網(wǎng)以及管理網(wǎng)的支撐。2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的水平劃分2.2通信網(wǎng)的基本概念

用戶駐地網(wǎng)(CPN)是業(yè)務(wù)網(wǎng)在用戶端的延伸，一般指用戶終端至用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的部分，由完成通信和控制功能的用戶駐地布線系統(tǒng)組成，其功能是使用戶終端可以靈活方便地接入網(wǎng)絡(luò)。CPN屬用戶所有，其部署和管理一般由用戶完成。CPN可能非常簡單，例如傳統(tǒng)電話網(wǎng)中最初的CPN只包含電話機(jī)，也稱用戶駐地設(shè)備

(CPE)；但也可能是很復(fù)雜的用戶網(wǎng)絡(luò)，例如企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)或家庭網(wǎng)絡(luò)等。

核心網(wǎng)(CN)顧名思義就是網(wǎng)絡(luò)的核心，是網(wǎng)絡(luò)的主干部分，負(fù)責(zé)給用戶提供各種業(yè)務(wù)。CN一般由高速的骨干傳輸網(wǎng)和大型高速交換節(jié)點構(gòu)成，是數(shù)據(jù)進(jìn)行交換、轉(zhuǎn)發(fā)、接續(xù)、路由的地方，用戶的數(shù)據(jù)在核心網(wǎng)上被高速地傳遞和轉(zhuǎn)發(fā)。

接入網(wǎng)負(fù)責(zé)使用有線或者無線的方式將大量的用戶逐級匯接到核心網(wǎng)中，以實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接。接入網(wǎng)是整個網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分，與用戶距離最近，是網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里”。用戶業(yè)務(wù)需求和接入環(huán)境等的多樣性，使得接入網(wǎng)的介質(zhì)種類豐富，技術(shù)多樣。2.2通信網(wǎng)的基本概念2.2.3通信網(wǎng)的類型與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信網(wǎng)的類型現(xiàn)代通信網(wǎng)從各個不同的角度出發(fā)，可有各種不同的分類，常見的有以下幾種：按實現(xiàn)的功能不同，可將完整的通信網(wǎng)分為：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)、支撐網(wǎng)；按提供的業(yè)務(wù)類型不同，通信網(wǎng)又可分為電話通信網(wǎng)、電報通信網(wǎng)、電視網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、計算機(jī)通信網(wǎng)和多媒體通信網(wǎng)等。當(dāng)前的通信網(wǎng)正向著集多種業(yè)務(wù)于一網(wǎng)的業(yè)務(wù)全融合方向發(fā)展。

按傳輸方式不同，通信網(wǎng)可分為光纖通信網(wǎng)、長波通信網(wǎng)、載波通信網(wǎng)、無線電通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、微波接力網(wǎng)和散射通信網(wǎng)等。

按服務(wù)區(qū)域不同，早期的通信網(wǎng)又分為農(nóng)話通信網(wǎng)、市話通信網(wǎng)、長話通信網(wǎng)和國際長途通信網(wǎng)。而對于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)而言，往往會按照空間距離不同分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等。按運營方式和服務(wù)對象不同，通信網(wǎng)可分為公用通信網(wǎng)和專用通信網(wǎng)等。按處理信號的形式不同，通信網(wǎng)可分為模擬通信網(wǎng)和數(shù)字通信網(wǎng)等。

按照通信終端是否可在移動狀態(tài)下完成通信，通信網(wǎng)又分為固定通信網(wǎng)和移動通信網(wǎng)等。2.2通信網(wǎng)的基本概念2.通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信網(wǎng)是由一組互連在一起的節(jié)點所構(gòu)成的，通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指“構(gòu)成通信網(wǎng)的節(jié)點之間的互聯(lián)方式”。構(gòu)成通信網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：網(wǎng)狀網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、星型網(wǎng)、樹型網(wǎng)、復(fù)合型網(wǎng)、總線型網(wǎng)等，如圖所示：2.2通信網(wǎng)的基本概念

網(wǎng)狀網(wǎng)又稱“全互聯(lián)網(wǎng)”或“各個相連網(wǎng)”，是一種完全互連的網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任意兩節(jié)點間均有鏈路直接相連。其優(yōu)點是線路冗余度大，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，任意兩點間可直接通信；缺點是線路利用率低，網(wǎng)絡(luò)成本高，且網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容也不方便。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通常用于節(jié)點數(shù)目少，可靠性要求又很高的場合。

星型網(wǎng)又稱輻射網(wǎng)，與網(wǎng)狀網(wǎng)相比，星型網(wǎng)增加了一個中心轉(zhuǎn)接節(jié)點，其他節(jié)點都與轉(zhuǎn)接節(jié)點有線路相連。其優(yōu)點是降低了傳輸鏈路的成本，提高了線路的利用率；缺點是網(wǎng)絡(luò)的可靠性差，一旦中心轉(zhuǎn)接節(jié)點發(fā)生故障或轉(zhuǎn)接能力不足，全網(wǎng)的通信都會受到影響。通常在傳輸鏈路費用高于轉(zhuǎn)接設(shè)備，可靠性要求又不高的場合采用星型結(jié)構(gòu)，這樣可以降低建網(wǎng)成本。

復(fù)合型網(wǎng)是由網(wǎng)狀網(wǎng)和星型網(wǎng)復(fù)合而成的。它以星型網(wǎng)為基礎(chǔ)，在業(yè)務(wù)量較大的轉(zhuǎn)接交換中心之間采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因而整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟(jì)，且穩(wěn)定性較好。因復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)兼具了星型網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)的優(yōu)點，目前在實際的規(guī)模較大的局域網(wǎng)和電信骨干網(wǎng)中廣泛采用分級的復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2.2通信網(wǎng)的基本概念

總線型網(wǎng)如左下圖所示，它屬于共享傳輸介質(zhì)型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)中的所有節(jié)點都連接至一個公共的總線上，任何時候都只允許一個用戶占用總線發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是需要的傳輸鏈路少，節(jié)點間通信無需轉(zhuǎn)接節(jié)點，控制方式簡單，增減節(jié)點也很方便；缺點是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能的穩(wěn)定性差，節(jié)點數(shù)目不宜過多，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍也較小?？偩€結(jié)構(gòu)主要用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)中。

環(huán)型網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如右下圖所示。該結(jié)構(gòu)中所有節(jié)點首尾相連，組成一個環(huán)。環(huán)型網(wǎng)可以是單向環(huán)，也可以是雙向環(huán)。該網(wǎng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，雙向自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動保護(hù)；缺點是節(jié)點數(shù)較多時轉(zhuǎn)接時延無法控制，并且環(huán)型結(jié)構(gòu)不好擴(kuò)容，每加入一個節(jié)點都要破壞原有傳輸鏈路。環(huán)型結(jié)構(gòu)目前主要用于計算機(jī)局域網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、光傳輸網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)中。2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)與服務(wù)質(zhì)量通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)目前各種網(wǎng)絡(luò)為用戶提供了大量的不同業(yè)務(wù)。根據(jù)所處理的信息類型不同，通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)分為音頻、視頻、圖像和數(shù)據(jù)等四大類。各種通信業(yè)務(wù)最大的區(qū)別在于帶寬需求差異大，如圖所示。2.2通信網(wǎng)的基本概念通信網(wǎng)的質(zhì)量通信網(wǎng)組建的目的是在任意兩個網(wǎng)絡(luò)用戶之間提供有效而可靠的信息傳送服務(wù)，因此有效性和可靠性是其最主要的質(zhì)量指標(biāo)。有效性是指在給定的信道內(nèi)傳送信息的多少?？煽啃詣t是指信息傳送的準(zhǔn)確程度具體來說，一般可通過可訪問性、透明性和可靠性這三個方面來衡量通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量。可訪問性指網(wǎng)絡(luò)保證合法用戶隨時能夠快速、有保證地接入到網(wǎng)絡(luò)以獲得信息服務(wù)，并在規(guī)定的時延內(nèi)傳遞信息的能力。它反映了網(wǎng)絡(luò)保證有效通信的能力。透明性是指網(wǎng)絡(luò)保證用戶業(yè)務(wù)信息準(zhǔn)確、無差錯傳送的能力。它反映了網(wǎng)絡(luò)保證用戶信息具有可靠傳輸質(zhì)量的能力。實際中常用用戶滿意度和信號的傳輸質(zhì)量來評定透明性。網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計不是追求絕對可靠，而是在經(jīng)濟(jì)性、合理性的前提下，滿足業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求即可?？煽啃灾笜?biāo)主要有失效率、平均故障間隔時間、平均修復(fù)時間、系統(tǒng)不可利用度等。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)通信網(wǎng)最基本的技術(shù)有：交換技術(shù)、傳輸技術(shù)、接入技術(shù)以及一系列支撐技術(shù)。通信網(wǎng)的交換技術(shù)

交換設(shè)備是交換式通信網(wǎng)中最核心的設(shè)備，其使用的交換技術(shù)、控制方式等對通信網(wǎng)的性能影響巨大。交換技術(shù)是通信網(wǎng)中最為重要而基礎(chǔ)的核心技術(shù)。交換的相關(guān)概念

交換（switching）又稱接續(xù)，是在通信的源和目的點之間，按照用戶的要求建立通信信道以實現(xiàn)信息傳送；當(dāng)用戶通信結(jié)束，則斷開此通道的過程。

在交換式通信網(wǎng)中，通信雙方都不直接相連，而是通過交換設(shè)備對信息進(jìn)行交換和轉(zhuǎn)發(fā)。交換設(shè)備需要根據(jù)一定的策略分配鏈路帶寬、緩存等資源，完成信息的傳遞，實現(xiàn)通信。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（1）資源復(fù)用方式

復(fù)用：指多路信號在同一線路上傳輸，其主要目的是為了提高信道的利用率。為了在接收端能夠?qū)⒉煌脩舻男盘枀^(qū)分開來，必須使不同用戶的信號具有不同的特征。

從物理信道的多路復(fù)用方式來看，通常包括頻分復(fù)用（FDM）、時分復(fù)用（TDM）和碼分復(fù)用（CDM）三種典型的復(fù)用方式。所謂頻分復(fù)用，就是把一條物理通道的可用頻段劃分成不同的小段，各路信號用不同的載頻調(diào)制后，占據(jù)不同的小頻段，這樣按照不同的頻段也就將一條物理信道分成若干條通信信道（如話路），各信道信息可同時在此物理信道上相互無干擾的傳輸。

所謂時分復(fù)用是把一條物理通道按照不同的時刻分成若干條通信信道（如話路），各信道按照一定的周期和次序輪流使用物理通道。這樣，各路信號在信道上會占用不同的時間小段（稱為時隙）。

所謂碼分復(fù)用，是在一條物理通道上，通過對不同用戶的信息加上特定的信道代碼來區(qū)分，以確?；ゲ桓蓴_地在同一個物理通道上傳輸。它也被稱為碼分多址（CDMA）技術(shù)。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（1）資源復(fù)用方式

從另一個角度來看，根據(jù)分割后的子信道（頻帶或時隙）是否靜態(tài)地分給某個用戶專用，信道復(fù)用技術(shù)又被稱為靜態(tài)復(fù)用或動態(tài)復(fù)用。

靜態(tài)復(fù)用又稱同步復(fù)用，是指將分割后的子信道（頻帶或時隙）靜態(tài)地分給某個用戶專用。典型的同步復(fù)用方式就是頻分復(fù)用和時分復(fù)用。

靜態(tài)復(fù)用的優(yōu)點是一旦為某用戶分配了信道，該用戶的服務(wù)質(zhì)量便不會受網(wǎng)絡(luò)中其他用戶的影響。但是為了保證用戶所需帶寬，靜態(tài)復(fù)用必須按信息最大速率分配信道資源，這就降低了信道利用率。靜態(tài)復(fù)用方式（頻分復(fù)用）靜態(tài)復(fù)用方式（時分復(fù)用）2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)

動態(tài)復(fù)用又稱統(tǒng)計復(fù)用，是指在給用戶分配資源時，不像靜態(tài)復(fù)用那樣固定分配，而是采用動態(tài)分配（即按需分配），只有在用戶有信息傳送時才分配資源。每個用戶所使用的資源不再是專用的，因此線路的利用率較高。

在高速傳輸線上，形成了各用戶分組的交織傳輸。輸出數(shù)據(jù)的時間不是固定分配，而是根據(jù)用戶的需要進(jìn)行分配。這些用戶數(shù)據(jù)的區(qū)分不像同步時分復(fù)用那樣靠位置來區(qū)分，而是靠各個用戶數(shù)據(jù)分組頭中的“標(biāo)記”來區(qū)分。如圖所示。

動態(tài)復(fù)用的優(yōu)點是可以獲得較高的信道利用率。由于每個終端的數(shù)據(jù)使用一個自己獨有的“標(biāo)記”，可以把傳送的信道按照需要動態(tài)地分配給每個終端用戶，因此提高了傳送信道的利用率。這樣每個用戶的傳輸速率可以大于平均速率，最高時可以達(dá)到線路的總的傳輸能力。統(tǒng)計時分復(fù)用2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（2）面向連接和無連接根據(jù)傳遞用戶信息時是否預(yù)先建立源端到目的端的連接，網(wǎng)絡(luò)的控制方式可分為面向連接和無連接。在面向連接型的網(wǎng)絡(luò)中，兩個通信節(jié)點間典型的一次數(shù)據(jù)交換過程包含三個階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放。其中連接建立和連接釋放階段傳遞的是控制信息，用戶信息則在數(shù)據(jù)傳輸階段傳輸。三個階段中最復(fù)雜和最重要的階段是連接建立，該階段需要確定從源端到目的端的連接應(yīng)走的路由，并在沿途的交換節(jié)點中保存該連接的狀態(tài)信息，這些連接狀態(tài)信息說明了屬于該連接的信息在交換節(jié)點應(yīng)被如何處理和轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)釋放連接。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)面向連接：三個階段面向連接的選路2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)

在無連接的網(wǎng)絡(luò)中，信息傳輸前無需在源端和目的端之間建立通信連接。不管是否來自同一信息源，交換節(jié)點將分組信息看成互不依賴的基本單元而獨立地處理每個分組，并為其尋找最佳轉(zhuǎn)發(fā)路由，因而來自同一數(shù)據(jù)源的不同分組可通過不同的路徑到達(dá)目的地。無連接的信息傳輸過程2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)無連接的選路與數(shù)據(jù)傳輸面向連接和無連接兩種方式各有優(yōu)缺點，適用于不同的場合。

面向連接方式適用于大批量可靠的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，但網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制復(fù)雜，建立階段會增加傳輸建立時間，且節(jié)點的故障將會導(dǎo)致通信中斷。

無連接方式控制機(jī)制簡單，適用于突發(fā)性強、數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，以及控制面控制指令的傳輸，并能夠很好地規(guī)避節(jié)點故障所帶來的影響。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（3）資源預(yù)留

當(dāng)一臺終端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向另一臺終端發(fā)送信息時，需要經(jīng)過一系列的節(jié)點和通信鏈路進(jìn)行傳輸?！敖粨Q”背后的思想是：網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶實際的需求為其分配通信所需的資源。

用戶有通信需求時，網(wǎng)絡(luò)為其分配資源；通信結(jié)束后，網(wǎng)絡(luò)回收所分配的資源，供其他用戶使用，從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源共享、降低通信成本的目的。其中，網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)管理和分配的最重要的資源就是通信線路上的帶寬資源和節(jié)點的緩存資源。

為了實現(xiàn)資源的“按需分配”，網(wǎng)絡(luò)需要一套控制機(jī)制來實現(xiàn)。因此從資源分配的角度來看，不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的差異主要體現(xiàn)在分配、管理網(wǎng)絡(luò)資源的策略上，它們直接決定了網(wǎng)絡(luò)中交換、傳輸、控制等具體技術(shù)的實現(xiàn)方式。

簡單的控制策略，通常資源利用率不高，若要提高資源利用率，則需要以提高網(wǎng)絡(luò)控制復(fù)雜度為代價?，F(xiàn)有的各類交換技術(shù)，都根據(jù)實際業(yè)務(wù)的需求，在資源利用率和控制復(fù)雜度之間做了某種程度的折中。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.交換方式的分類及特點交換方式是指交換節(jié)點所采用的接續(xù)技術(shù)。常用的交換方式從交換的思想和具體實現(xiàn)方式可分為電路交換和分組交換方式，其具體分類如下圖所示。在傳統(tǒng)的固定電話網(wǎng)（PSTN）中主要采用電路交換方式，而在通信網(wǎng)向全I(xiàn)P方式發(fā)展的今天，無論是固定電話網(wǎng)、專用的數(shù)據(jù)網(wǎng)，英特網(wǎng)（Internet），還是2G、3G、4G和5G移動通信網(wǎng)，幾乎都采用了分組交換的方式。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（1）電路交換方式

所謂電路，可以是一對銅線、一個頻段，或者是時分復(fù)用電路上一個時隙，它是承載用戶信息的物理層媒質(zhì)。

電路交換就是在通信的兩個終端之間建立一條專用傳輸通道，完成通信雙方信息交換的方式。

電路交換采用面向連接的、獨占電路的方式來滿足實時性的要求。電路交換主要包括建立連接、通信和釋放連接三個過程。所謂建立連接，是根據(jù)用戶所撥的電話號碼，由交換機(jī)負(fù)責(zé)提供一條電路。在通話階段該電路由該用戶獨占，即使他們不講話，不傳輸信息，該電路也不能分配給其他用戶使用，直到用戶通信結(jié)束，才會釋放。

電路交換主要有信息傳輸延遲時間小、交換機(jī)在處理方面的開銷小、傳輸效率高、可在用戶間提供“透明”的傳輸?shù)葍?yōu)點。同時，電路交換也有接續(xù)時間較長、傳輸較短信息時傳送不經(jīng)濟(jì)、電路利用率低、各種不同速率、代碼格式、通信協(xié)議的用戶終端直接的互通受限、存在呼損、通信易因某段物理連接故障而中斷等缺點。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（2）分組交換方式分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換，首先將需要傳送的信息劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換。在每個分組中都有一個分組頭，含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換具有靈活性強、轉(zhuǎn)發(fā)延時小、效率高、節(jié)省存儲空間，成本低等優(yōu)點。但是也存在附加信息多，影響效率、需要分割報文和重組報文、增加了端站點的負(fù)擔(dān)等缺點。分組交換有兩種方式：虛電路（面向連接）方式和數(shù)據(jù)報（無連接）方式。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)虛電路方式所謂虛電路是指兩個用戶在進(jìn)行通信之前要通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接。一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除三個階段。分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在預(yù)先建好的路徑上的每個節(jié)點都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，不再需要路由選擇判定。這種方式分組的順序容易保證，分組傳輸時延比數(shù)據(jù)報小，而且不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組的丟失，它是一種面向連接的交換方式。數(shù)據(jù)報方式數(shù)據(jù)報方式是獨立地傳送每一個數(shù)據(jù)分組是典型的無連接方式。每個分組都包含終點地址的信息，每個節(jié)點都要為每個分組獨立地選擇路由，因此，一份報文包含的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點。數(shù)據(jù)報方式在用戶通信時不需要有呼叫建立和釋放兩個階段，對短報文的傳輸效率較高，對網(wǎng)絡(luò)故障的適應(yīng)能力較強，但屬于同一報文的多個分組獨立選路，故不能保證分組按序到達(dá)，因此目的站點需要按分組編號重新排序和組裝。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)電路交換的基本原理數(shù)字信號因抗干擾能力非常強而成為目前通信網(wǎng)中信號傳輸?shù)闹饕绞?。所以，在通信網(wǎng)中無論傳輸和交換均以數(shù)字化的方式進(jìn)行。為了提高傳輸通道利用率，數(shù)字信號的傳輸采用了多種不同的復(fù)用技術(shù)。在電路交換方式中最常用的就是時分復(fù)用的方式。脈沖編碼調(diào)制（PCM）的時分復(fù)用方式則是其典型代表。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)①PCM時分復(fù)用的原理PCM的實現(xiàn)分成抽樣、量化、編碼和復(fù)用幾個步驟。前面已介紹。PCM的時分多路復(fù)用基本原理如下圖所示。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)在上圖中，多路信號復(fù)用在一個物理通道上傳輸時，每一路的信道都在指定的時間內(nèi)接通，其它的時間為別的信道接通（實現(xiàn)了分時共享物理信道）。為了使發(fā)端各話路與收端各話路能一一對應(yīng)，以保證正常通信，收、發(fā)端的旋轉(zhuǎn)開關(guān)必須同頻同相工作。同頻是指二者的旋轉(zhuǎn)速度完全相同，同相指發(fā)端旋轉(zhuǎn)開關(guān)接第一路信號時，收端旋轉(zhuǎn)開關(guān)也必須連接第一路。如果信號錯位，第一路信號接到第二路上，顯然收到的各路信號就混亂了，也就根本無法實現(xiàn)正確的通信。為了各路信道能夠協(xié)調(diào)一致地工作，在發(fā)送端需傳送一個同步信號，利用該控制信號來確保發(fā)端和收端協(xié)調(diào)工作。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)PCM30/32系統(tǒng)中幀和時隙的概念PCM30/32系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)（即時分復(fù)用結(jié)構(gòu)）如下圖所示。

所謂幀，代表時分復(fù)用的各路信號都按照固定的順序傳送1次的時間周期。一個復(fù)幀由16幀組成，分別記作F0～F15；

每幀分為32個路時隙（對應(yīng)32個時間小段，每個時隙是一路信號傳送一次的時間），它們分別記作TS0～TS31；

每個時隙包含8bit，時隙TS0用于傳送幀同步信號，時隙TS1～TS31用來傳送最多31路話音信號。

在使用隨路信令方式的早期PSTN中，TS16必須用來傳送復(fù)幀同步碼及隨路信令方式下30個話路（對應(yīng)TS1～TS15，TS17～TS31）的線路信令信號。但隨著公共信令信道的方式完全取代了隨路信令方式，復(fù)幀的概念已經(jīng)淡化了，相應(yīng)的TS16已經(jīng)回歸為普通話路時隙。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)PCM

30/32系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)電路交換原理由于現(xiàn)代通信網(wǎng)中，信號傳輸以數(shù)字信號為主要方式，因此電路交換也稱為數(shù)字交換。數(shù)字交換的實現(xiàn)原理如下圖所示。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)

根據(jù)前面對數(shù)字信號傳輸特點的介紹，我們可以這樣理解上圖中要進(jìn)行通信的雙方用戶：

在用戶信息傳輸時，通信雙方分別被安排一個特定時分復(fù)用線（即傳輸物理傳輸線路）和該線路上的特定時隙。假設(shè)本次通話的兩用戶分別為A用戶和B用戶，在進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（DSN）時：本次通話A用戶分配時分復(fù)用線HW1上的時隙TSi，B用戶分配時分復(fù)用線HW2的時隙TSj；

A、B用戶發(fā)出的話音信息分別用A和B來表示，且A用戶無論發(fā)送還是接收信號均在HW1，Tsi；B用戶類似，收發(fā)均在HW2，TSj。

所以，當(dāng)實現(xiàn)雙向通信，DSN完成的功能就是：把HW1，TSi中的A用戶信息傳遞到HW2，TSj，則在此時隙接收的B用戶就能接收到了。

在圖上中，左上方信息A，經(jīng)過DSN從右下方輸出，代表的就是這個過程。同理，B用戶信息也可通過DSN傳遞給在HW1，TSi接收的A用戶。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)信息交換時，完成了兩個任務(wù)：信息所在時分復(fù)用線交換和信息所在時隙的交換。在實現(xiàn)DSN功能時，可以分別用空分接線器（Space

Switch）來實現(xiàn)時分復(fù)用線的交換，用時間接線器（Time

Switch）來實現(xiàn)時隙交換，兩者配合起來就可以實現(xiàn)任意時分復(fù)用線上任意時隙之間的信息交換。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（2）分組交換的基本原理以分組交換方式進(jìn)行信息傳輸時，首先需將要傳送的完整信息（通常稱為報文），劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換，如圖2.23所示。在劃分的每個分組中都有一個分組頭，含有可供選路的信息和其他諸如分組重裝、差錯檢測與校正等控制信息。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換。分組中所攜帶的選路信息，就是分組交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)分組包的地址信息。典型的分組數(shù)據(jù)包在通信網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)傳輸和交換的過程如下圖所示。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)

在上圖所示的分組交換網(wǎng)中，終端A要向終端B發(fā)送數(shù)據(jù)報文。為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸與處理，首先在終端A中按照一定的分組規(guī)則，組成除了需傳送的數(shù)據(jù)外，還攜帶有選路信息以及其他控制信息的a、b、c三個數(shù)據(jù)包，并依次發(fā)送給交換機(jī)1。

交換機(jī)1～4均采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)包的交換，按照終端用戶A的要求，根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)中資源實際占用的情況，為每個數(shù)據(jù)包獨立選擇到達(dá)終端B的最佳傳送通道。

本例中，交換機(jī)1根據(jù)三個數(shù)據(jù)包的選路信息，選擇數(shù)據(jù)包a經(jīng)交換機(jī)2傳，數(shù)據(jù)包b經(jīng)交換機(jī)3傳，數(shù)據(jù)包c經(jīng)交換機(jī)4傳。然后交換機(jī)2和4，同樣根據(jù)數(shù)據(jù)包中的選路信息將數(shù)據(jù)包a，c送達(dá)交換機(jī)3。

由于數(shù)據(jù)包a，c需要經(jīng)過兩次交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)方可到達(dá)交換機(jī)3，所以，三個數(shù)據(jù)包的順序在送達(dá)終端B時，會有錯序的可能。但是，在數(shù)據(jù)終端B中具有根據(jù)每個分組中加入的序號控制信息，進(jìn)行正確的重組還原的能力。從而正確完成三個數(shù)據(jù)包的按順序接收。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.3.2通信網(wǎng)的傳輸技術(shù)傳輸設(shè)備是通信網(wǎng)的三大構(gòu)成要素之一，傳輸技術(shù)指為各類業(yè)務(wù)網(wǎng)提供信息傳送手段的各種實現(xiàn)技術(shù)。實現(xiàn)傳輸?shù)膫鬏斁W(wǎng)是通信網(wǎng)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，它負(fù)責(zé)將通信網(wǎng)中的各類交換機(jī)、路由器、各種網(wǎng)絡(luò)終端等大量的業(yè)務(wù)節(jié)點連接起來，提供任意兩點之間信息的透明傳輸，同時完成帶寬的調(diào)度管理、鏈路故障的自動切換保護(hù)等功能。傳送網(wǎng)涉及的技術(shù)包含：傳輸介質(zhì)、復(fù)用體制、傳輸組網(wǎng)、管理維護(hù)等方面的內(nèi)容。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.3.3通信網(wǎng)的接入技術(shù)接入網(wǎng)解決的是從通信網(wǎng)的核心網(wǎng)節(jié)點到單位、小區(qū)直至到每個家庭用戶的接入問題，也稱為通信網(wǎng)的“最后一公里”問題。接入網(wǎng)的概念接入網(wǎng)(AN)又稱用戶接入網(wǎng)，是指核心網(wǎng)絡(luò)到用戶終端之間的所有設(shè)備，位于通信網(wǎng)的末端，其長度一般為幾百米到幾公里，因而被形象地稱為信息高速公路的“最后一公里”。接入網(wǎng)在通信網(wǎng)中的位置如下圖所示。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)在上圖中，CPE為用戶駐地設(shè)備，通常就是用戶終端；UNI稱為用戶網(wǎng)絡(luò)接口，SNI稱為業(yè)務(wù)節(jié)點接口。根據(jù)國際電信聯(lián)盟關(guān)于接入網(wǎng)框架建議（G.902），接入網(wǎng)是在業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）與用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列為傳送實體提供所需傳送能力的實施系統(tǒng)，可經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)化的管理接口（Q3）配置并管理。接入網(wǎng)部分包含：用戶線傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、數(shù)字交叉連接設(shè)備和用戶網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備等。其主要功能包括：交叉連接、復(fù)用、傳輸?shù)?，它們一般獨立于核心網(wǎng)的設(shè)備，不包括交換功能以及信令的處理功能。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.接入網(wǎng)的種類目前的用戶接入網(wǎng)采用的技術(shù)眾多，歸納起來主要的接入技術(shù)可分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大基本類型。并且在此基礎(chǔ)上還可以細(xì)分。接入網(wǎng)的基本分類如下圖所示。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)常用接入技術(shù)有線接入技術(shù)有線接入技術(shù)主要包括銅線接入，光纖接入以及混合光纖同軸電纜接入等幾種方式。①銅線接入銅線接入是上世紀(jì)80年代的主要接入方式，因其采用金屬銅作為導(dǎo)體而得名，也因此使線路成本偏高。典型的接入技術(shù)有：通過數(shù)字信號處理技術(shù)來提高雙絞銅線對的傳輸容量，可提供多種業(yè)務(wù)的接入的ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）和VDSL（甚高速數(shù)字用戶線）接入技術(shù)。

ADSL是一種非對稱寬帶接入方式，曾經(jīng)是家庭寬帶用戶接入的主流技術(shù)。ADSL的上下行速率是非對稱的，可為用戶提供較高的下行速率（最高可達(dá)8Mbit/s）和較低的上行速率（640kbit/s），其傳輸距離為3～6km，因此非常適合用作家庭和個人用戶的互聯(lián)網(wǎng)接入。

這種寬帶接入技術(shù)與LAN（局域網(wǎng)）接入方式相比，由于充分利用了現(xiàn)有的電話用戶線所使用的銅線資源，使運營商不需要重新鋪設(shè)線纜，節(jié)約了大量投資而受到運營商青睞，被廣泛采用。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)②光纖接入

光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒質(zhì)來實現(xiàn)用戶信息傳送的方式。

根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）放置的位置不同，光纖接入方式可分為光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到用戶（FTTH）或光纖到辦公室（FTTO）等形式。

FTTC：主要為住宅用戶提供服務(wù)，光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)置在用戶住宅附近的路邊，從ONU出來的電信號再采用同軸電纜傳送視頻業(yè)務(wù)，用雙絞線傳送電話業(yè)務(wù)到各個用戶。

FTTB：它的ONU設(shè)置在大樓內(nèi)的配線箱處，主要用于綜合大樓、

遠(yuǎn)程醫(yī)療、教育及大型娛樂場所，為大中型企事業(yè)單位及商業(yè)用戶服務(wù)，提供高速數(shù)據(jù)、電子商務(wù)視圖文等寬帶業(yè)務(wù)。

FTTH：該方式將ONU放置在用戶住宅內(nèi)，為家庭用戶提供各種綜合寬帶業(yè)務(wù)，F(xiàn)TTH是光纖接入網(wǎng)的最終目標(biāo)，每用戶都需一對光纖和專用的ONU，因而成本較高，目前城市中的絕大多數(shù)小區(qū)均已實現(xiàn)了FTTH，該項工程改造正在逐步向農(nóng)村延伸。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)③混合光纖同軸電纜接入（HFC）混合光纖同軸電纜也是寬帶傳輸?shù)囊环N傳輸介質(zhì)，它采用光纖和同輸電纜混合組成的接入網(wǎng)。其主干部分采用光纖，用同軸電纜經(jīng)分支器接入到用戶家中。HFC接入的一大優(yōu)點是可利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)，從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)接入成本。在原有CATV的基礎(chǔ)上，以光纖為主干傳輸，經(jīng)同軸電纜分配給用戶的光纖/同軸混合接入（HFC）目前廣泛用于HDTV(高清電視)的信號傳輸。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)（2）無線接入無線接入是指從交換節(jié)點到用戶終端部分或全部采用無線手段的接入技術(shù)，如利用衛(wèi)星，微波等傳輸手段向用戶提供各種業(yè)務(wù)的一種接入技術(shù)。典型的無線接入系統(tǒng)主要由控制器、操作維護(hù)中心、基站、固定用戶單元和移動終端等幾個部分組成。無線接入系統(tǒng)具有建網(wǎng)費用低、擴(kuò)容可按需而定、運行成本低等優(yōu)點，所以在發(fā)達(dá)地區(qū)可以作為有線網(wǎng)絡(luò)的補充，能迅速及時替代有故障的有線系統(tǒng)或提供短期臨時業(yè)務(wù)；在發(fā)展中遠(yuǎn)或邊遠(yuǎn)地區(qū)可廣泛替換有線用戶環(huán)路，節(jié)省時間和投資。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)目前典型的無線接入技術(shù)：無線局域網(wǎng)WLAN

無線局域網(wǎng)指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計算機(jī)終端互聯(lián)起來，構(gòu)成可以通信和實現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。

它具有不受電纜束縛，能解決因有線網(wǎng)布線困難等帶來的問題，并且組網(wǎng)靈活，擴(kuò)容方便，與多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)兼容，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點。

WLAN既可滿足各類便攜機(jī)的入網(wǎng)要求，也可實現(xiàn)計算機(jī)局域網(wǎng)遠(yuǎn)端

接入、圖文傳真、電子郵件等多種功能。目前使用最多的是工作在2.4GHz頻段和5

GHz頻段上，傳輸速率可達(dá)600

Mbit/s（理論值）。

無線局域網(wǎng)由于可移動及高速的數(shù)據(jù)傳輸，目前廣泛的應(yīng)用于餐飲及零售、醫(yī)療、企業(yè)、監(jiān)視系統(tǒng)、大樓之間、倉儲管理、貨柜集散場以及臨時性的展示會場等應(yīng)用場景。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)目前典型的無線接入技術(shù)：藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙的英文名稱為“Bluetooth”，是一種無線數(shù)據(jù)和語音通信開放的全球協(xié)議規(guī)范，是固定和移動設(shè)備建立通信環(huán)境的一種特殊的低成本、近距離（一般10m內(nèi)）無線連接技術(shù)。藍(lán)牙使今天的一些便攜移動設(shè)備和計算機(jī)設(shè)備能夠不需要電纜就連接到互聯(lián)網(wǎng)，有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信。

通過這種協(xié)議，能使包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、掌上電腦、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)和家庭Hub等包括家庭RF的眾多設(shè)備之間進(jìn)行信息交換、數(shù)據(jù)共享、因特網(wǎng)接入、無線免提、同步資料、影像傳遞等。藍(lán)牙的基本通信速度為750Kbps，但4Mbps

IR端口的產(chǎn)品已經(jīng)非常普遍，而且16Mbps的擴(kuò)展也已經(jīng)被批準(zhǔn)，從而使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，提供了在各種設(shè)備間方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的數(shù)據(jù)通信和語音通信手段。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)目前典型的無線接入技術(shù)：無線光接入系統(tǒng)（FSO）無線紅外光傳輸系統(tǒng)是光通信與無線通信的結(jié)合，通過大氣而不是光纖來傳輸光信號。它既可以提供類似光纖的速率，又不需要頻譜這樣的稀有資源。主要特點是：傳輸速率高，從2Mbps到622Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸；傳輸距離為200米到6公里的范圍；由于工作在紅外光波段，對其它傳輸系統(tǒng)不會產(chǎn)生干擾，安全性強；信號發(fā)射和接收通過光儀器，無需天饋線系統(tǒng)，設(shè)備體積較小。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)目前典型的無線接入技術(shù)：蜂窩移動通信系統(tǒng)由蜂窩移動通信系統(tǒng)提供的無線接入方式仍然毫無懸念的成為目前最受用戶青睞的一種方式。目前蜂窩組網(wǎng)全球無縫覆蓋的特點，確保了任何人可在任何時候、任何地方與任何人進(jìn)行任何形式的通信（通信的目標(biāo)：5W（whoever、wherever、whenever、whomever、what-ever）。更詳細(xì)的關(guān)于蜂窩移動通信網(wǎng)知識，我們將在后續(xù)章節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)介紹。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.3.4通信網(wǎng)的支撐技術(shù)現(xiàn)代通信網(wǎng)包含三個最基本的支撐網(wǎng)，即：信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。信令網(wǎng)

在現(xiàn)代通信網(wǎng)中，完成通信用戶的接續(xù)需要有一套完整的控制信號和操作程序，用以產(chǎn)生、發(fā)送和接收這些控制信號的硬件及相應(yīng)執(zhí)行的控制、操作等程序的全部軟硬件部件稱為現(xiàn)代通信網(wǎng)的信令系統(tǒng)。

按信令的工作區(qū)域的不同，信令可分為用戶線信令和局間信令。用戶線信令是用戶和交換機(jī)之間的信令，是在用戶線上傳輸；而局間信令是交換機(jī)之間的信令，是在中繼線上傳輸?shù)摹?/p>

按其傳輸技術(shù)不同，信令又可分為隨路信令方式和公共信道信令方式兩種。隨路信令因其效率低，傳送速度慢已完全被公共信道信令所取代。公共信道信令方式是將信令通路與話音通路分開，將若干條電路的信令集中在一條或幾條專用于傳送信令的通道上傳送。這些信令通道就叫做信令信道，其在通信網(wǎng)中構(gòu)成的專用于傳輸與處理信令的鏈路與設(shè)備就構(gòu)成了獨立于通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的信令網(wǎng)絡(luò)。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.3.4通信網(wǎng)的支撐技術(shù)No.7信令是一種典型的局間公共信道信令方式。No.7號信令系統(tǒng)的功能，分為消息傳遞部分（MTP）和用戶部分(UP）。

MTP的基本功能是將用戶發(fā)出的消息信令單元正確地發(fā)送到用戶指定的目的地信令點的指定用戶。即完成七號信令消息的準(zhǔn)確可靠的傳送任務(wù)。為此該部分分成三級來實現(xiàn)，即：

MTP-1：信令數(shù)據(jù)鏈路功能。它規(guī)定了信令鏈路的物理電氣特性及接入方法，提供全雙工的雙向信令傳輸通道。在采用PCM數(shù)字傳輸信道時，每個方向的傳輸速率可以是64Kbit/s或者2Mbit/s。

MTP-2：信令鏈路功能。其基本功能是將第一級中透明傳輸?shù)谋忍亓鲃澐譃椴煌L度的信令單元（SU），并通過差錯檢測及重發(fā)校正的糾錯方法確保信令單元的正確傳輸。

MTP-3：信令網(wǎng)功能。它由兩部分功能組成，即信令消息處理和信令網(wǎng)管理。信令消息處理的功能是根據(jù)信令單元中的地址信息，將信令單元送至指定的目的信令點的相應(yīng)用戶部分。而信令網(wǎng)管理功能則是對每條信令路由及信令鏈路的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時，則會根據(jù)信令網(wǎng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)和信息，控制信息路由和信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，完成信令網(wǎng)的重新組合，從而恢復(fù)信令消息的正常傳遞。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.3.4通信網(wǎng)的支撐技術(shù)用戶部分UP的基本功能就是將業(yè)務(wù)處理所需要傳遞的控制信息，采用特定的格式表征，然后利用MTP功能實現(xiàn)正確傳輸。由于通信網(wǎng)中存在大量的不同業(yè)務(wù)，因此

UP部分也存在多種不同的信令協(xié)議。No.7號信令系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，可以十分形象的理解為我們?nèi)粘Ｉ钪械泥]局為用戶傳遞郵件的過程。如下圖所示。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.3.4通信網(wǎng)的支撐技術(shù)No.7信令網(wǎng)由信令點（SP）、信令轉(zhuǎn)接點（STP）以及連接它們的信令鏈路所組成。SP是信令消息的源點和目的地點，它可以是各種交換局、數(shù)據(jù)庫等，也可以是各種特服中心，如運行、管理、維護(hù)中心等。STP是將一條信令鏈路上的信令消息轉(zhuǎn)發(fā)至另一條信令鏈路的信令轉(zhuǎn)接中心，又可分為：獨立信令轉(zhuǎn)接點（只具有信令消息轉(zhuǎn)遞功能的信令轉(zhuǎn)接點）和混合信令轉(zhuǎn)接點（既具有信令點功能又具有信令轉(zhuǎn)接點功能）。信令鏈路是專門用來在信令點之間傳輸信令信息的數(shù)據(jù)通信通路。一條信令鏈路可傳送幾百條甚至幾千條話音電路信令信息。所以，七號信令具有極高的傳輸效率。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)2.數(shù)字同步網(wǎng)同步是指信號之間的頻率或相位保持某種嚴(yán)格的關(guān)系，即在相對應(yīng)的有效瞬間內(nèi)以相同的平均速率出現(xiàn)。在數(shù)字通信網(wǎng)中，傳輸鏈路和交換節(jié)點上流通和處理的都是數(shù)字信號的比特流，都具有特定的比特率。為實現(xiàn)鏈路之間以及鏈路與交換節(jié)點之間的連接，最重要的是使它們具有相同的時鐘頻率，所以，數(shù)字網(wǎng)同步就是使數(shù)字網(wǎng)中各數(shù)字設(shè)備內(nèi)的時鐘源相互同步。數(shù)字同步網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)一個必不可少的重要組成部分。它實現(xiàn)準(zhǔn)確地將同步信息從基準(zhǔn)時鐘源向同步網(wǎng)各同步節(jié)點傳遞的功能，通過調(diào)節(jié)網(wǎng)中的時鐘以建立并保持同步，從而滿足電信網(wǎng)傳遞業(yè)務(wù)信息所需的傳輸和交換性能要求。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)

數(shù)字同步網(wǎng)的同步實現(xiàn)方式主要有：準(zhǔn)同步方式、主從同步方式和互同步方式三種。

準(zhǔn)同步方式實為不同步方式。在此方式下，各局都具有獨立的時鐘，且互不控制，沒有任何同步的機(jī)制，為了確保兩個節(jié)點之間的時鐘偏差在允許的誤差范圍內(nèi)，通常要求各節(jié)點都采用高精度和高穩(wěn)定度的時鐘。

主從同步方式是在網(wǎng)內(nèi)某一主交換局（通常是等級較高的如國際局，長途交換局等）設(shè)置高精度時鐘源，并以此作為主基準(zhǔn)時鐘頻率來控制其他各局從時鐘的頻率，也就是數(shù)字網(wǎng)中的同步節(jié)點和數(shù)字傳輸設(shè)備的時鐘都受控于主基準(zhǔn)同步信息。主從同步方式與電話網(wǎng)的等級制結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，很容易形成一個全同步網(wǎng)。

互同步方式指網(wǎng)內(nèi)各局都設(shè)置自己的時鐘，在網(wǎng)內(nèi)各局相互連接時，它們的時鐘是相互影響、相互控制的，各局設(shè)置多輸入端加權(quán)控制的鎖相環(huán)電路，在各局時鐘的相互控制下，如果網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇適當(dāng)，則全網(wǎng)的時鐘頻率可以達(dá)到一個統(tǒng)一的穩(wěn)定頻率，從而實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)時鐘的同步。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)3.電信管理網(wǎng)電信管理網(wǎng)(TMN)是對各類型電信網(wǎng)的運行實現(xiàn)集中監(jiān)控、實時調(diào)度的自動化管理手段。TMN從三個方面定界電信網(wǎng)絡(luò)的管理，即管理業(yè)務(wù)、管理功能和管理層次。TMN采用分層管理的概念，將通信網(wǎng)絡(luò)的管理劃分為四個管理層次，即事務(wù)管理層、業(yè)務(wù)管理層、網(wǎng)絡(luò)管理層和網(wǎng)元管理層。從網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營和管理角度出發(fā)，為支持通信網(wǎng)絡(luò)的操作維護(hù)和業(yè)務(wù)管理，TMN定義了多種管理業(yè)務(wù)，包括性能管理、故障管理、配置管理、計費管理、安全管理、用戶管理、用戶接入網(wǎng)管理、交換網(wǎng)管理、傳輸網(wǎng)管理和信令網(wǎng)管理等。2.3通信網(wǎng)的基本技術(shù)電信管理網(wǎng)（TMN）2.4通信網(wǎng)的發(fā)展通信網(wǎng)的發(fā)展歷程有線通信的發(fā)展無線通信的發(fā)展數(shù)據(jù)通信的發(fā)展通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢現(xiàn)代通信網(wǎng)無論從業(yè)務(wù)提供還是技術(shù)發(fā)展來看，始終處于不斷的完善與發(fā)展演進(jìn)之中。當(dāng)前，用戶的需求已從單一的語音業(yè)務(wù)向個性化、多樣化、專業(yè)化和體驗化的信息服務(wù)發(fā)展。就目前發(fā)展的熱點趨勢來看，移動互聯(lián)網(wǎng)無疑是未來通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最強勁的驅(qū)動力。與此同時，現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)也將向著全I(xiàn)P化、寬帶化、移動化、融合化的趨勢飛速發(fā)展。思考題通信的概念？通信與電信有什么關(guān)系？什么是數(shù)字信號？它有哪些典型特點？試解釋通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)。兩者有什么關(guān)系？試畫出數(shù)字通信系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)并解釋各部分的基本功能。構(gòu)成通信網(wǎng)的三大要素是什么？各自的主要功能是什么？請分別舉出你所知道的各大要素的具體實現(xiàn)技術(shù)1-2例。通信網(wǎng)有哪些典型分類與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？通信網(wǎng)有哪些典型的基本實現(xiàn)技術(shù)？