通信网络概述

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1、通信网络概述通信网组成业务网：依靠网络自身可以向用户提供通信业务的网络。PSTN/ISDN, GSM/CDMA,数据网 （X.25/FR/ATM/IP）传输网：透明传送通信信号的网络。光缆、微波、卫星（ PDH/SDH/WDM/MSTP）业务平台：为提供电信增值业务而在原业务网上设置的附加平台。智能网平台、呼叫中心、短消息支撑网：包括传递信令消息的信令网,保证网络正常运行和服务质量的同步网和电信管理网，既支撑业务网、业务平台，也支持传输网。NO.7信令网、同步网、电信管理网电话交换网固定电话网（PSTN）编号原则固定电话网（PSTN）结构固定电话网（PSTN）编号原则PST N国内有效号码:长

2、途字冠: 0；长途区码:不等位编号, 2位、3位、4位；本地电话号码：端局号（PQRS） +用户号（ABCD）；现阶段我国长途电话网的二级结构智能网 智能网定义 物理平面 智能网的物理实体智能网的功能实体智能业务接入智能网定义及物理平面智能网（I nteHigent Network）： 1992年由CCITT （ITUT）标准化的一个名词，实际上是以计算机和数据库为核心的一个平台。智能网物理平面示意图智能网的物理实体一SSP业务交换点SSP由作为主体的数字程控交换机、某些必要的软、硬件以及NO.7信令网的接 口设备组成；用户通过SSP接到业务控制点和业务数据库，通常SSP是在交换机软、硬件 版

3、本升级至具有SSP功能后提供的，全国智能网的SSP首先设置在少量的长途局，在省内 智能网建设中可把SSP设置在汇接局，逐渐可以做到SSP的下移。智能网的物理实体一SCP业务控制点SCPSCP是智能网的关键部件，由大、中型计算机和大型高速实时数据库组 成。SCP集中了智能网所能提供的全部业务的控制功能。它接收来自SSP的查询信息、查 询数据库，完成路由选择和确认，然后向SSP发出呼叫处理指令。一个SCP可以处理单一 的IN业务，也可以处理多种IN业务，取决于开放的各类IN业务的业务量。SSP和SCP之间 的信号联络通过智能网应用规程INAP协议。智能网的物理实体一SMS业务管理系统SMSSMS负

4、责整个系统的业务管理，由业务逻辑定义、业务管理、用户数据管理、业务监测、 业务量管理和应用数据库组成。SMS负责整个系统的业务管理，由业务逻辑定义、业务管理、用户数据管理、业务监测、业 务量管理和应用数据库组成。智能网的物理实体一IP智能外设IP可以提供用以支持用户和网络间的信息交流，协助完成智能业务。还可在SCP的控制下提 供业务逻辑程序所指定的通信功能，例如，语音合成、播放录音通知等。智能网的物理实体一SCE、SMAP业务生成环境SCESCE的主要功能是根据用户的要求生成新的业务逻辑，规定、开发、测试智能网中所提 供的业务，并将其输入至IJSMS中，一种制式SCE只能与同制式的SMS配合工

5、作。业务管理接入点SMAPSMAP是一个具有业务管理接入功能的设备，通过SMS来修改、增删业务用户的收集及业务 性能等，SMAP将根据业务的需要来设置，如在各集中的营业点等。呼叫控制接入功能 CCAF专用资源功能 SRF呼叫控制功能CCF业务创建环境功能 SCEF业务交换功能SSF业务管理功能 SMF业务控制功能SCF业务管理接入功能 SMAF业务数据功能SDF 光缆知识 WDM 波分复用系统关键器件SDH的发展趋势传输网一一光缆知识（一）光纤：呈圆柱形，由纤芯、包层与涂层三大部分组成。光缆：多根光纤放在一个松套管内，内冲石油膏和钢丝形成的。海底光缆内还有电源线, 主要为中继站的放大器等提供电

6、源。传输网光缆知识（二）光信号在光纤内的传输原理光信号在光纤中反复进行全反射，衰减最小，色散最小，到达远端。实现全反射的两个条件为：1、光纤纤芯的折射率nl大于光纤包层的折射率N2；2、光入光纤的光线向纤芯-包层界面入射时，入射角e应大于临界角0co传输网光缆知识（三）光纤种类：按传播模式分类-多模光纤和单模光纤。则又用于较小容量、短距离的光纤传输通信。单模光纤：当光纤的几何尺寸可以于光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相 差不大时，一般为510 m，光纤只允许一种模式在其中传播，其余的高次模全部截止。 传输网光缆知识（四）光纤接头各符号的含义：FC：常见的圆形，带螺纹光纤接头ST：卡

7、接式圆形光纤接头SC：方型光纤接头PC：微凸球面研磨抛光APC：呈8度角并作微凸球面研磨抛光 光纤长度规格有：6m、10m、15m、20m、 25m、30m、35m、45m、55m、70m、80m、 100m。常见光纤接头：FC/PC:圆形光纤接头/微凸球面研磨抛光SC/PC:方型光纤接头/微凸球面研磨抛光FC/APC：圆形光纤接头/面呈8度角并作微凸球面研磨抛光MT-RJ :方型、一头双纤、收发一体传输网WDM （一）WDM：在一根光纤中传送的相临信道的波长间隔比较大的时候（比如为两个不同的传输窗口），称其为波分复用（WDM）；DWDM :在同一传输窗口内应用有较多的波长时，称其为密集波分复

8、用（DWDM）；CWDM：波长组合有三种，即4、8和16个，波长通路间隔达20nm之宽，允许波长漂移土6.5nm,大大降低对激光器的要求，适用于城域WDM多业务平台。波分复用系统关键器件（一）分/合波器：插损：规定波长的光信号通过分波/合波器后光功率的丢失。最大插损差：插入损耗中的最大值与最小值之差，对该指标的规范主要从多波长系统光功 率平坦来考虑的，中心波长：指分波后不同端口出来的光的中心波长，其不应该与ITU-T建议的标准波长 （192.1193.6THZ）有太大的偏移（v20GHz）隔离度：相临端口的串扰程度。波分复用系统关键器件 （二）光源有标准的、稳定的光波长：波分复用系统关键器件（

9、三） 掺铒光纤放大器（ EDFA）后置放大（BA）:用在发送端用于弥补合波器引入的插损和提高信号的入纤光功率，它 应该有比较大的光功率输出；线路放大（LA）:多用在线路放大设备上，作用是弥补光信号在长距离线路上传送引起 的线路损耗；前置放大（PA）： PA用在接收端，作用是提高接收机的接收灵敏度，它可以接收较小功 率的光信号。EDFA增益提出了两个要求：增益平坦：就是对一定波长范围的光信号有几乎相同的增益。增益锁定：增益锁定指的是上波和掉波不会影响正常通道的增益。不允许因为升级（上 波）去影响原来已有的业务，也不允许因为其中的一波断业务（掉波）而影响其他波长 的业务DWDM的应用方式传统的SD

10、H信号:满足G.957规范的光信号，应用于DWDM系统的光信号:需满足G.692规范。SDH信号上波分之前需要进行光信号的转换，在下DWDM系统时再转换成G.957信号.DWDM网络单元OTM:将SDH等业务信号通过合波单元插入到DWDM的线路上去，同时经过分波单元 从DWDM线路上分下来；OADM :与OTM的差别是在线路上还有通道的穿通；OLA :对线路上的光信号的功率进行放大；REG：对每个通道信号的再生。注：OTM和OADM目前只能做到静态波长上下。DWDM的组网形式SDH的发展趋势SDH走向网络边缘并向融合的多业务平台（MSTP）转型SDH由于WDM的出现和发展，SDH的角色正开始向

11、网络边缘转移；鉴于网络边缘复杂的客 户层信号特点，SDH必须从纯传送网转变为传送网和业务一体化的多业务平台，即融合 的多业务节点。支持层2乃至层3的数据智能，而SDH设备与层2乃至层3分组设备在物理 上集成为一个实体，构成业务层和传送层一体化的SDH节点。数据网 交换技术的的演变 ATM技术 IP网络IP的接入数据网交换技术的的演变（二）电路交换技术-固定速率交换-不能适用于突发性强的数据通信和多媒体通信分组交换（X.25）技术-适应模拟环境，误码率高的传输环境下-基于链路的逐段的复杂的检错、纠错和流量控制（窗式流控）-不适合性能较高的数字环境帧中继交换技术-去掉了X.25的链路级的纠错和流量

12、控制，适合数字环境无QoS,不能支持高速（只能34Mbps以下）数据网交换技术的的演变（三） ATM: 面向联接的快速分组交换技术-去掉了X.25的链路级的复杂的检错、纠错和流量控制-信元长度固定，为53字节，实现硬件级交换-ATM靠标记（信元头）实现固定长度数据块（信元）的交换,-是一种面向连接和统计复用的技术IP （网间协议）技术是基于数据包,TCP是端到端控制，控制在用户端ATM交换与电路交换、分组交换的区别ATM信元结构ATM的统计复用ATM的虚连接通信双方的连接用VPI、VCI来标识，当经过多个ATM设备时，连接用一系列的（VPI、VCI）1、（VPI、VCI）2（VPI、VCI）n

13、来标识。userA与userB之间的连接由(0 40)(1 45)(100 45)(3 50)(2 60)标识TCP/IP分层模型数据的封装传输层功能 将应用层发往网络的数据分段或将网络发往应用层的数据段合并。 建立端到端的连接，主要是建立逻辑连接以传送数据流 端口号用于标识净荷部分属于那个应用程序网络层功能IP协议作为通信子网的最高层，提供无连接的数据报传输机制。IP协议是点到点的，核心问题是寻径。它向上层提供统一的IP数据报，使得各种物理帧的差异性对上层协议不复存在。IP地址的作用：唯一的确定网络中的一台主机IP地址的格式网络层功能路由器的特点和作用作为路由器，必须具备：两个或两个以上的网

14、络层接口：用于连接不同的网络；协 议至少实现到网络层。路由器主要有两个作用：产生路由表；把数据包转发到其它网络。路由器互连技术的演变:电话拨号，X.25, DDN专线- FR - ATM/SDH - WDM网络层功能路由器的工作 路由表产生的方式：静态路由，动态路由数据链路层功能 理地址（MAC地址）想要鉴别连接在同一共享介质上的不同设备，就必须为每一个设备定义一个唯一的地 址。因此介质访问子层的最重要的功能就是为每一个连接在局域网络上的接口定义一个 唯一的物理地址或数据链路地址，我们把这种地址称为MAC地址。数据链路层功能 RFC894格式的以太网帧结构局域网（LAN）、广域网（WAN）Lo

15、cal Area Network：通常指1000英尺以内的，可以通过某种介质互联的计算机、打印机、modem或其他设备的 集合。LAN常用设备广域网（WAN） Wide Area Network：为分布在不同的地域用户提供数据联接，通常采用服务商提供的传输设备WAN常用设备虚拟局域网（VLAN）定义虚拟局域网：将一组位于不同物理网段上的用户和服务器从逻辑上划分成的终端站组，在 功能和操作上与传统LAN基本相同。VLAN的划分IP传送技术IP网接入技术模型IP接入示意图IP网宽带接入（一）VLAN接入方式VLAN接入方式-适用于固定用户VLAN ID+IP+MACIP网宽带接入（二） PPPoE

16、接入集中管理传统拨入方式 基于账号的用户管理机制ADSL接入的实现可运营IP网络的安全需求 网络安全管理-网络结构安全，路由的稳定性，各节点设备的安全，设备操作的安全以及网络安全政 策实施。 信息安全管理-信息传输的安全，计费/认证信息的安全，信息服务器的安全。 接入安全控制-身份认证，用户隔离，访问控制。 业务安全开展-针对不同的业务采取具体的措施，譬如高速上网业务需要保证用户之间的隔离，专线 业务需要保证QoS，虚拟专线业务需要保证QoS和信息安全。IP网络的安全模型 实时的动态检测：包括设备日志、动态防火墙以及专用入侵检测等技术。有效的攻击响应：包括告警等自动响应以及策略更改、黑名单等手

17、动响应操作。基本的预防防护：包括用户隔离、身份认证、访问控制、数据加密、动态防火墙等技术。 核心的策略管理：包括网管和策略管理技术。数字同步网 有关概念 必要性 各种通信系统的同步需求数字同步网有关概念 同步：指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系，就是它们相对应的有校瞬 间以同一个平均速率出现。 数字同步网：准确地将同步信息从基准时钟向同步网各同步节点传递，从而调节网中的 时钟以建立并保持同步，满足电信传递业务信息所需的传输和交换性能要求。 BITS （Building Integrated Timing supply）:通信楼综合定时供给系统，接收上级节点的基 准同步定时信息，同时

18、向下级的时钟发同步定时信息，并向所在通信楼的设备提供满意 的同步定时信息。数字同步网的必要性 滑动:由于时标不相同，缓冲存储器读出和写入的速度不同，在同步或准同步比特流中重 复或取消一组比特，称为滑动。 滑动对通信的影响对话音通路，一次滑动将产生一次“喀达”噪声。对数据通路，一次滑动64Kbit/S 的通路相当于丢失或重复1个字节或8个比特，造成一个误码秒或两个误码秒。对传真传输使用9600Bit的模拟调制调解器，导致2mm的垂直图文丢失。 对数字数据链路则降低数据传送的质量。因为每次滑动都要求对加密密码重传递。 对图象，可造成图象长达6秒的定格和声音尖啸。对7号信令网，会造成信令数据错误 。

19、各种通信系统的同步需求（一） 电路交换设备:在设备内部进行时隙交换,交换前后需维持时隙一一对应关系，需要严格的 同步，有外时钟输入口。 包交换设备：交换前后的一连串信息包相互间的时间关系相对松散甚至无关,设备各端口 间无须时隙一一对应,速率也可以不同。需要与对端设备同步 ： 1）在端口上环回定时;2） 以网同步方式去同步设备内部时钟。 N0.7信令网特别需要节点间同步，即网同步各种通信系统的同步需求（一） SDH节点间若同步运行，则无（或极少）指针调节,）,随着同步的降低，指针调节频次增加，在一定频次内不会引起误码频次加大则：1）严重时引起误码；2）抖动.SDH系统需要网同步。 智能网（IN）

20、的同步SSP和SCP需由N0.7网沟通信息,N0.7的STP间需要2048KB/S端口同步.SMP与N0.7网 无关，不存在同步需要。SSP 一般在原有程控交换机上增加功能模块实现,由程控交换机的同步保证了 SSP所需 的端口同步.SCP的端口同步一般以”端口环回定时”实现，若SCP配有外同步口的也可采用 外时钟同步方式实现。我国数字同步网的结构我国数字同步网采用四级主从同步网结构。第一级：数字同步网中最高质量的时钟，网内时钟的唯一基准，采用铯原子钟组。第二级：具有保持功能的高稳定度时钟，可以是受控铷钟或高稳定度晶体钟。第三级：具有保持功能的高稳定度晶体时钟。第四级：一般晶体时钟。设置在远端模

21、块局和用户交换机（PABX）。NO.7信令网信令网的组成 STP在现代电信网中的应用NO.7信令网（一）信令网的组成No.7信令网由下列的基本部分组成：信令点（SP）；信令转接点（STP）； 信令链路（Link）。NO.7信令网（二）信令点SP信令网中既发出又接收信令消息的信令网节点。它是信令消息的起源点和目的点。 在信令网中，下列节点可作为信令点：交换局；操作管理和维护中心；服务控制点；信令转接点。NO.7信令网（三）5.1.2信令转接点STPSTP具有信令转接功能，它可以将信令消息从一个信令点转发到另一个信令点。在信令网中，STP有两种，一种是独立型STP，它只具有信令消息的转接功能，也称为专用 信令转接点；一种是综合型STP，它与交换局合并在一起，是具有信令点功能的信令转接点。N0.7信令网（四）信令链路 连接两个信令点（或信令转接点）的信令数据链路及其传送控制功能组成的传输工具称为信 令链路。每条运行的信令链路都分配有一条信令数据链路和位于此信令数据链路两端的 两个信令终端。STP在现代电信网中的应用网络安全体系结构网络安全体系结构