第二章 电信系统

按信息信号形式分为：模拟通信网、数字通信网、数字模 拟混合网等。 按信息传递方式分为：同步转移模式(STM)的综合业务数 字网(ISDN)和异地转移模式(ATM)的宽带综合业务数字网(BISDN)等。 按等级划分，又分为一级干线、二级干线、本地网。
– 一级干线是指在省间进行通信的网络，比如说：省会城市长途局 完成到其它省的电话交换，京太西光缆从北京到陕西经过多个省 市。 – 二级干线是指在省内不同地市间进行通信的网络，比如说：某地 市长途局完成到其它地市电路交换。 – 本地网是指在同一个长途区号内，由若干个市话端局和汇接局、 局间中继、长市中继、用户线和话机终端等所组成的电话网。
（5）环型网
各站点通过通信介质连成 一个封闭的环形。 环形网容易安装和监控， 但容量有限，网络建成后， 难以增加新的站点。 节点数：N 链路数：N 适用范围：光纤通信网 令 牌环网 SDH环网
ADM
ADM ADM
ADM ADM ADM
（6）蜂窝网
蜂窝网是移动通信网的网络拓扑结构形式， 形状为正六边形，连在一起，像蜂窝形状。
2.2.2 电信网的分类
按电信业务的种类分为：电话网、电报网、用户电报网、数 据通信网、传真通信网、图像通信网、有线电视网等。 按服务区域范围分为：本地电信网、农村电信网、长途电信 网、移动通信网、国际电信网等。 按传输媒介种类分为：架空明线网、电缆通信网、光缆通信 网、卫星通信网、用户光纤网、低轨道卫星移动通信网等。 按交换方式分为：电路交换网、报文交换网、分组交换网、 宽带交换网等。 按结构形式分为:网状网、星形网、环形网、栅格网、总线 网等。
3.交换设备
交换设备是实现一个呼叫终端（用户）和它所要 求的另一个或多个终端（用户）之间的接续或非 连接传输选路的设备和系统，是构成通信网中节 点的主要设备。 交换设备根据主叫用户终端所发出的选择信号来 选择被叫终端，使这两个或多个终端间建立连接， 然后，经过交换设备连通的路由传递信号。 交换设备包括电话交换机、电报交换机、数据交 换机、移动电话交换机、分组交换机、ATM交换 机、宽带交换机等。
2.2.4 电信网管理网
电信网从产生以来就是面向公众提供服务业务 的，结合电信业务的特点，为了保证业务质量， 电信网的管理一直是非常重要的。 随着网络技术的发展，电信网的设备越来越多 样化和复杂化，规模上也越来越大。 国际电信联盟电信标准化部门（ITU－T）提出 具有标准协议、接口和体系结构的管理网络— 电信管理网（Telecommunication Management Network，TMN）。
2.我国电话网络结构
电话网的等级结构
– 等级结构的电话网就是把全网的交换局划分 成若干个等级，低等级的交换局与管辖它的 高等级的交换局相连、形成多级汇接辐射网 即星形网；而最高等级的交换局间则直接互 连，形成网形网。 – 等级结构的电话网一般是复合形网。
等级结构的电话网的级数选择因素
①全网的服务质量，例如接通率、接续时延、
1.电信管理网的作用
TMN为电信网和业务提供管理功能并能提供与电 信网和业务进行通信的能力。 TMN的基本思想是提供一个有组织的体系结构， 实现各种运营系统以及电信设备之间的互连，利 用标准接口所支持的体系结构交换管理信息，从 而为管理部门和厂商在开发设备以及设计管理电 信网络和业务的基础结构时提供参考。 TMN的目标是在电信网的管理方面支持主管部门， 提供一大批电信网的管理功能，并提供它本身与 电信网之间的通信。
（3）复合网
复合网又称为辐射汇接网，是以星型网为 基础，在通信量较大的地区间构成网状网。 复合网吸取了网状网和星型网二者的优点， 比较经济合理，且有一定的可靠性，是目 前通信网的基本结构形式。
（4）总线网
网络中所有的站点共享一条数据通道，通常用于计算机局 域网中。 总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低， 某个站点的故障一般不会影响整个网络。 但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比 较困难，增加新站点也不如星型网容易。
交换设备
4.通信电源设备
整流器
以终端设备、交换设备为点，以传输设备 为线，点、线相连就构成了一个通信网， 即电信系统的硬件设备。
警 示
电信系统只有这些硬件设备也是不能很好 的完成信息的传递和交换，还需有系统的 软件，类似于人的神经系统的功能。
2.1.3 模拟通信系统
①
信息源 调制器
②
信道 解调器 受信者
网状网适用于通信节点数较少而相互间通信量较大的情况。
（2）星形网
星型网又称为辐射制，在地区中心设置一个中心通信点，地区内的其 他通信点都与中心通信点有直达电路，而其他通信点之间的通信都经 中心通信点转接。 节点数：N 链路数：N－1 这种拓扑结构的优点
– ①网络结构简单、电路少、总长度短，基本建设和维护费用少； – ②中心通信点增加了汇接交换功能，集中了业务量，提高了电路利用率； – ③只经一次转接。
– ①点点相连，每个通信节点间都有直达电路，信息传递快； – ②灵活性大，可靠性高，其中任何一条电路发生故障时，均可以通过 其他电路保证通信畅通； – ③通信节点不需要汇接交换功能，交换费用低。
这种拓扑结构的缺点
– ①线路多，总长度长，基本建设和维护费用都很大； – ②在通信量不大的情况下，电路利用率低。
第二章 电信系统
本章内容：
– 电信系统构成 – 通信网拓扑结构 – 电信网
本章重点：
–电信系统的三种硬件设备 – 通信网拓扑结构的特点及适用情况
本章学习目的及要求
– 掌握电信系统组成 – 掌握电信网的拓扑结构 – 理解电信网的分类及其网络的相关概念
2.1 电信系统构成
打电话时声音信息传递的过程。 通话是如何实现的？
探讨
电信网拓扑结构是描述交换设备间、交换 设备与终端间邻接关系的连通图。 网络的拓扑结构主要有网状网、星型网、 复合网、环型网、总线网、蜂窝网等形式。
1.网络拓扑基本结构
网状网 星型网 复合网 总线网 环型网 蜂窝网
（1）网状网
网状网又称为点点相连制，网中任何两个节点之间都有直达 链路相连接，在通信建立的过程中，不需任何形式的转接。 节点数：N 链路数：N(N-1)/2 这种拓扑结构的优点
归纳思考
一个完整的电信系统应由终端设备 、传输设备 （包括线路）和交换设备三大部分组成。例如： 电话系统，终端设备是电话机，传输设备是用户 线，中继线，交换设备是电话交换机。
2.1.2电信系统的三大硬件设备
终端设备 传输设备 交换设备
1.终端设备
将话音、文字、数据和图像信息转变为电 信号、电磁信号或光信号发出去 将接收到的电信号、电磁信号或光信号复 原为原来的话音、文字、数据或图像 电话机、电报机、移动电话机、微型计算 机，数据终端机、传真机、电视机
探讨
电信系统是各种协调工作的电信设备集 合的整体，最简单的电信系统是只在两 当通话的电话用户越来越 个用户之间建立的专线系统，如有5部电 多时，会出现什么问题呢？ 话要实现相互之间通话，则需要专线将5 部电话两两相连 。
对于较复杂的通信系统，为了解决随着用户数增 加而带来的专线连接问题，因此，在通信系统中， 产生了交换式通信系统，多个用户同时接到交换 机上，由交换机根据需要实时完成呼叫接续，在 此基础上形成了以交换机为核心的通信系统。
二级长途网的网路结构
一、二级长途交换中心 合并为DC1，构成长途两 级网的高平面网（省际 平面）； C3被称为DC2，构成长途 两级网的低平面网（省 内平面）。 国际出入口局包括：北 京、上海、广州；省级 出入口局设在DC1；地市 出入口局设在DC2。
归纳思考
我国电话网采用等级的辐射汇接制， 由原来的四级长途交换中心变为两 个长途交换平面，为什么会出现层 级减少的现象？ 级数减少会有什么好处？
这种拓扑结构的缺点
– ①可靠性低，若中心通信点发生故障，整个通信系统瘫痪； – ②通信量集中到一个通信点，负荷重时影响传输速度。通信量大时，交换 成本增加； – ③相邻两点的通信也需经中心点转接，电路距离增加。
这种网络结构适用于通信点比较分散，距离远，相互之间通信量不大， 且大部分通信是中心通信点和其他通信点之间的往来情况。
两次变换
噪声源
特点：传输连续的模拟信号、占用带宽 少4KHz、抗干扰能力较弱、不适与远距 离传输、系统和设备庞大，不利于集成 化
2.1.4 数字通信系统
信源 信源 信道 调制器 信源发出的模拟信号，经信源编码器后，由 编码器 编码器 模拟信号变为数字信号。再经过信道编码器， 使信号变换为利于在信道中传输的信号，经 传输媒质 噪声源 过调制后进入信道以数字信号形式传送传输， 在接收端进行反变换恢复出原始信号。 信源 译码器
电信系统组成模型
信息 信号
信源
发送器
信道 噪声 交 换 设 备
信息
信号
信宿
பைடு நூலகம்
接收器
信道
信源：是产生信息的人或机器，如声音（话筒），符号源（计算机）， 图像源（摄像机）等，将原始信息转换成基带电信号。 发送器：完成变换，使信号源的输出基带信号变成为便于传输的信号 （电或光信号）的设备。如编码、调制、放大等。 信道：是传送信号的媒介，如电缆、光纤、空间等。 接收器：完成反变换（输出基带信号）以便获得能识别消息的设备，如 译码器、解调器、放大器等。 信宿：为接收信息的人或机器。如听筒，显示屏等。将基带信号恢复为 原始信号。 交换设备：交换设备在用户群内每对用户终端间，按需提供传输信道构 成临时通信连接；并可控制信号流向及流量的集散，从而达到共用电信 设施和提高设备利用率的目的。是电信网的核心,它的基本功能是完成 接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配。 噪声：噪声是除去信息以外所有能量的总称，它并不是一个人为实现的 实体，但在实际通信系统中又是客观存在的，可以存在于发送器、信道、 交换设备以及接收器中。