通信網

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目錄

什麼是通信網

   物理結構上的網即為線的集合, 在自然界經常見到的蜘蛛網、漁網、網兜都是用線編織而成的。 在日常生活中, 親身經歷過的運輸網、交通網如鐵路網、航空網、公路網, 以及郵政運輸網等。

  通信網的定義, 可描述為它由各種通信節點(端節點、 交換節點、 轉接點)及連接各節點的傳輸鏈路互相依存的有機結合體, 以實現兩點及多個規定點間的通信體系。

  由通信網的定義可看出, 從物理結構或從硬體設施方面去看, 它由終端設備、交換設備及傳輸鏈路三大要素組成。這裡的終端設備主要包括電話機、 PC機、 移動終端、手機和各種數字傳輸終端設備, 如PDH端機、 SDH光端機等。交換節點包括程式控制交換機、 分組交換機、 ATM交換機、移動交換機、 路由器、集線器、網關、交叉連接設備等等。傳輸鏈路即為各種傳輸通道, 如電纜通道、光纜通道、 微波、衛星通道及其他無線傳輸通道等等。

  

通信網的歷史發展

  電報、電話相繼問世後,工業發達國家先後著手建立電報和電話通信網。電話網發展迅速,到20世紀初在一些國家內已具有相當規模。以後出現的非電話業務,如載波電報、傳真電報、用戶電報等,大多是以已有的電話網為基礎而建立的。隨著電子電腦的廣泛應用,世界上興起了數據通信,建起了大量的專用數據網。

  60年代末,還建成了世界上第一個公用數據網。早期的數據網主要是直接使用現有電話網或租用它的部分線路而構成的。由於數據通信使用數字信號,而電話通信使用模擬信號,兩種信號對通信網的要求不同,因而在模擬網上傳輸數據存在著質量差、效率低等缺點。用數字信號進行通信,具有失真小、抗干擾性強等優點,這促進了脈碼調製技術的發展,採用這種調製,可把電話、傳真、電視的模擬信號變成數字信號進行傳輸。

  70年代,長距離、大容量的數字通信技術進入實用階段。

  70年代中期,世界上開始出現數字化的數據網。新興的數字網和傳統的模擬網已形成了並存和兼容的局面,並逐步向綜合業務數字通信網過渡。

通信網的基本組成部分

  終端設備:包括電話機、傳真機、電臺、電腦等發送和接收信號的設備。

  通信鏈路:定義在一定的頻域和空域,它占用給定的頻帶和物理空間。鏈路可以被時分復用或頻分復用。

  交換設備:按照信令將通信鏈路傳來的信號轉接到另一條鏈路的設備。

  有些通信網中還包含轉發設備。

通信網的分類

按照功能區分

  電報網、電話網、電傳(Telex)網以及電視網等等。

  綜合業務數字網(ISDN)

  窄帶綜合業務數字網(N-ISDN)

  寬頻綜合業務數字網(B-ISDN)

  移動通信網:蜂窩網

按照拓撲結構區分

  網形

  網形網的任意兩個節點之間都有一條鏈路直接相連。所以若網中共有N個節點,則需要N(N-1)/2條鏈路連接。當N增大時,所需鏈路數目將急劇增加,故經濟性較差。但是,若各節點有轉發功能,則可靠性大為增加。

  星形網

  在星形網中,若共有N個節點,則共需(N-1)條鏈路;除中心節點外,其他節點之間的通信都需要經過中心節點轉接。

  故在中心節點處需要有交換設備為其他各個節點轉接信號。和網形網相比,星形網需要的鏈路數目減少了,但是需要增加交換設備。

  環形網

  環形網所需的鏈路數目N等於節點數目,並且每個節點都需要有轉發功能。在這裡,任意兩個節點之間都有一條迂迴鏈路,所以可靠性比星形網高。但是,在某些節點之間可能需要多次轉發,這個因素又會使傳輸時延增大和可靠性下降。

  匯流排形網

  在匯流排形網中,利用一條“匯流排”連接所有節點。由於所有節點共用這條匯流排,即匯流排同時只能為兩個節點服務,所以它主要用於分時工作的電腦區域網中。

  由於匯流排形網和環形網的上述特點,當網中節點數目較大時,可能使信號傳輸的時延較長。這兩種網主要適合用於節點數目較少的電腦網中。

  複合形網

  複合形網是上述幾種基本型網的組合。

  根據對網路的性能要求,常將幾種基本型網結合使用,以求達到技術和經濟指標優化的目的。

通信網的技術標準

  通信網是為用戶服務的,應能迅速、準確、安全、經濟地傳遞信息。為此,必須規定某些技術標準。技術標準一般包括傳輸標準、接續標準和穩定標準三種。

  1、傳輸標準(準確性):表示通信的再現質量,電話通信用清晰度等指標來量度,電報、數據通信用誤碼率來量度。

  2、接續標準(迅速性):表示接通的難易程度,用呼損率和延遲時間來量度。

  3、穩定標準(安全性):表示在發生故障和異常現象時維持通信的程度,用可靠性、可用性等指標來量度。

  通信網中分系統及其設備的技術指標是根據全程全網技術標準進行分配得來的。

通信網建設策略

  對網路和電纜類型的選擇主要是由需要連接的設備的類型、它們的位置和它們的使用方式來決定的。在開始規劃以前,給出關於網路潛在的負載說明是非常有必要的。當一個網路為多個系統服務時,應對它們的混合數據流量的峰值進行仔細的考慮。

  對於一個完整的新系統來說,負載評估的主要工作是計算網路節點數量,詢問各部門在"最壞情況"下的使用要求。當對一個已存在的系統進行更換時,在計劃更換之前,應對系統的使用方式進行一個星期或更長一段時間的監測。當軟體的升級也是系統升級的一部分時,例如將電腦從DOS環境升級到Windows環境,對網路進行複雜的評估將是很困難的。然而軟體供應商這時也許會給出一個關於網路通信速度的評估。在規劃階段,需求的規劃和對現在需求的規劃應放在同等重要的地位上。

  佈線系統的平均目標生命周期為15年,它與主要建築物的整修周期是一致的。在這段時間內,系統的電腦硬體、軟體和使用方式都將發生重大的變化。網路的吞吐量可靠性和安全性的要求肯定都要增加。

  在網路建設的初期,作為工作的重要組成部分,專業人員還應為網路通信速度制定詳細的技術指標。為網路和佈線制定粗略的技術指標是IT管理員常犯的錯誤。不成熟的網路可能導致系統崩潰,代價將十分高昂,因此在網路的安裝階段過度地節省資金是一個不明智的做法。

  在制定網路通信速度詳細技術指標時應考慮以下一些關鍵因素:

  • 使用方式,包括所有應用的混合數據流流量大小和峰值負載持續時間
  • 用戶的數量和可能的增長速度
  • 用戶的位置及他們之間的最長距離,用戶位置發生變化的可能的概率
  • 與當前和今後電腦及軟體的連接
  • 電纜佈線的可用空間
  • 網路擁有者的總投資
  • 法規及安全性要求

  防止服務丟失和數據泄密的重要性

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