通信网

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什么是通信网

   物理结构上的网即为线的集合, 在自然界经常见到的蜘蛛网、渔网、网兜都是用线编织而成的。 在日常生活中, 亲身经历过的运输网、交通网如铁路网、航空网、公路网, 以及邮政运输网等。

  通信网的定义, 可描述为它由各种通信节点(端节点、 交换节点、 转接点)及连接各节点的传输链路互相依存的有机结合体, 以实现两点及多个规定点间的通信体系。

  由通信网的定义可看出, 从物理结构或从硬件设施方面去看, 它由终端设备、交换设备及传输链路三大要素组成。这里的终端设备主要包括电话机、 PC机、 移动终端、手机和各种数字传输终端设备, 如PDH端机、 SDH光端机等。交换节点包括程控交换机、 分组交换机、 ATM交换机、移动交换机、 路由器、集线器、网关、交叉连接设备等等。传输链路即为各种传输信道, 如电缆信道、光缆信道、 微波、卫星信道及其他无线传输信道等等。

  

通信网的历史发展

  电报、电话相继问世后,工业发达国家先后着手建立电报和电话通信网。电话网发展迅速,到20世纪初在一些国家内已具有相当规模。以后出现的非电话业务,如载波电报、传真电报、用户电报等,大多是以已有的电话网为基础而建立的。随着电子计算机的广泛应用,世界上兴起了数据通信,建起了大量的专用数据网。

  60年代末,还建成了世界上第一个公用数据网。早期的数据网主要是直接使用现有电话网或租用它的部分线路而构成的。由于数据通信使用数字信号,而电话通信使用模拟信号,两种信号对通信网的要求不同,因而在模拟网上传输数据存在着质量差、效率低等缺点。用数字信号进行通信,具有失真小、抗干扰性强等优点,这促进了脉码调制技术的发展,采用这种调制,可把电话、传真、电视的模拟信号变成数字信号进行传输。

  70年代,长距离、大容量的数字通信技术进入实用阶段。

  70年代中期,世界上开始出现数字化的数据网。新兴的数字网和传统的模拟网已形成了并存和兼容的局面,并逐步向综合业务数字通信网过渡。

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。

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。

  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。

  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。

通信网的技术标准

  通信网是为用户服务的,应能迅速、准确、安全、经济地传递信息。为此,必须规定某些技术标准。技术标准一般包括传输标准、接续标准和稳定标准三种。

  1、传输标准(准确性):表示通信的再现质量,电话通信用清晰度等指标来量度,电报、数据通信用误码率来量度。

  2、接续标准(迅速性):表示接通的难易程度,用呼损率和延迟时间来量度。

  3、稳定标准(安全性):表示在发生故障和异常现象时维持通信的程度,用可靠性、可用性等指标来量度。

  通信网中分系统及其设备的技术指标是根据全程全网技术标准进行分配得来的。

通信网建设策略

  对网络和电缆类型的选择主要是由需要连接的设备的类型、它们的位置和它们的使用方式来决定的。在开始规划以前,给出关于网络潜在的负载说明是非常有必要的。当一个网络为多个系统服务时,应对它们的混合数据流量的峰值进行仔细的考虑。

  对于一个完整的新系统来说,负载评估的主要工作是计算网络节点数量,询问各部门在"最坏情况"下的使用要求。当对一个已存在的系统进行更换时,在计划更换之前,应对系统的使用方式进行一个星期或更长一段时间的监测。当软件的升级也是系统升级的一部分时,例如将计算机从DOS环境升级到Windows环境,对网络进行复杂的评估将是很困难的。然而软件供应商这时也许会给出一个关于网络通信速度的评估。在规划阶段,需求的规划和对现在需求的规划应放在同等重要的地位上。

  布线系统的平均目标生命周期为15年,它与主要建筑物的整修周期是一致的。在这段时间内,系统的计算机硬件、软件和使用方式都将发生重大的变化。网络的吞吐量可靠性和安全性的要求肯定都要增加。

  在网络建设的初期,作为工作的重要组成部分,专业人员还应为网络通信速度制定详细的技术指标。为网络和布线制定粗略的技术指标是IT管理员常犯的错误。不成熟的网络可能导致系统崩溃,代价将十分高昂,因此在网络的安装阶段过度地节省资金是一个不明智的做法。

  在制定网络通信速度详细技术指标时应考虑以下一些关键因素:

  • 使用方式,包括所有应用的混合数据流流量大小和峰值负载持续时间
  • 用户的数量和可能的增长速度
  • 用户的位置及他们之间的最长距离,用户位置发生变化的可能的概率
  • 与当前和今后计算机及软件的连接
  • 电缆布线的可用空间
  • 网络拥有者的总投资
  • 法规及安全性要求

  防止服务丢失和数据泄密的重要性

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