送网(SDH)。 ③支撑网 支撑网是使业务网正常运行、增强网络功能、提供全网服务质量以满足用户要求的 网络。在各个支撑网中传送相应的控制、监测信号。支撑网主要包括七号公共信道信令 网(No.7CCS)、数字同步网、电信管理网(TMN)。 业务网、传送网和支撑网之间的关系如图16所示 应用层 业务网 支撑网 传送网 图1.6业务网、传送网和支撑网之间的关系 2、计算机网 计算机网包括局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、互联网等。 Internet 是世界上最大的计算机通信网间网,是成千上万信息资源的总称。这些资源在线地分布 在世界各地的数百万台计算机上,用户成员之间可以方便地交换信息,共享资源。 Internet 主要特征是:基于协议互连而成的虚拟网络;网络组织结构复杂和可变;能提供多功能 多业务的服务能力;高层的协议体系是全局的、独立于个体网络的 3、广播电视网 广播电视网包括无线电视网、无线广播网、有线广播电视网(CATV)。 在实际应用中,人们从应用的角度出发,根据通信网提供的业务类型,采用的交换 技术、传输技术、服务范围、运营方式等方面的不同对其进行分类。常见的分类方法有 以下几种。 ①按传输的介质分:有线网(导线、电缆、光缆等)、无线网(长波、中波、短波 超短波、微波、卫星等)。 ②按通信服务的范围分:本地通信网、市话通信网、长话通信网和国际通信网或 局域网、城域网、广域网、互联网等。 ③按通信的业务类型分:电话通信网(PSTN、移动通信)、广播电视网、数据网
8 送网（SDH）。 ③ 支撑网 支撑网是使业务网正常运行、增强网络功能、提供全网服务质量以满足用户要求的 网络。在各个支撑网中传送相应的控制、监测信号。支撑网主要包括七号公共信道信令 网（No.7 CCS）、数字同步网、电信管理网（TMN）。 业务网、传送网和支撑网之间的关系如图 1.6 所示。 图 1.6 业务网、传送网和支撑网之间的关系 2、计算机网 计算机网包括局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、互联网等。Internet 是世界上最大的计算机通信网间网，是成千上万信息资源的总称。这些资源在线地分布 在世界各地的数百万台计算机上，用户成员之间可以方便地交换信息，共享资源。Internet 主要特征是：基于协议互连而成的虚拟网络；网络组织结构复杂和可变；能提供多功能 多业务的服务能力；高层的协议体系是全局的、独立于个体网络的。 3、广播电视网 广播电视网包括无线电视网、无线广播网、有线广播电视网（CATV）。 在实际应用中，人们从应用的角度出发，根据通信网提供的业务类型，采用的交换 技术、传输技术、服务范围、运营方式等方面的不同对其进行分类。常见的分类方法有 以下几种。 ① 按传输的介质分：有线网（导线、电缆、光缆等）、无线网（长波、中波、短波、 超短波、微波、卫星等）。 ② 按通信服务的范围分：本地通信网、市话通信网、长话通信网和国际通信网或 局域网、城域网、广域网、互联网等。 ③ 按通信的业务类型分：电话通信网（PSTN、移动通信）、广播电视网、数据网
传真网、综合业务网、多媒体网、智能网、信令网、同步网、管理网、计算机网 ④按通信的服务对象(属性)分:公用通信网、专用通信网。 ⑤按通信传输处理信号的形式分:模拟网、数字网、混合网。 ⑥按通信的活动方式分:固定网、移动网。 ⑦按通信的性质分:业务网、传输网、支撑网。 1.1.5对通信网的要求 1、接通的任意性和快速性 对于一个通信网的最基本要求是网内任意两个用户可以互通信息,也就是转接的任 意性。在现代通信中,时间是一个很重要的因素。当某对用户之间的接通需要很长时间 的话,在某种情况下这种接通可能是无效的,或至少使效果大为减小。在拓扑结构允许 接通的前题下,影响接通速率的因素大致有两类。一种是转接次数太多或在某些环节中 出现阻塞,如电路均被占用而需等一段时间再试接。这涉及到网资源不足或结构不合理 的问题。另一种是通路中某些环节发生物理性故障以致丧失其应有功能,而又不能及时 修复,引起长时间接不通。 网络的可靠性 网络可靠就是在概率的意义上,平均故障间隔时间或平均运行率达到要求。实际上, 增加可靠性意味着需要有备用信道和设备,必然增加投资或维护力量;另一方面,为了 节省费用而因陋就筒,会造成中断通信而引起各种各样的损失。如何取得妥协和平衡是 个非常复杂的问题,这与业务的性质有着密切的关系。如在军用通信网中,中断通信 的损失往往无法估计地大,所以这类通信网的可靠性要求几乎凌驾于经济性之上。民用 通信则在可靠性要求上可低一些,但随着交换信息的价值愈来愈被人们所重视,所以对 可靠性要求愈来愈高。 3、信息传输的透明性 透明性指所有信息都可以在网内传递,不加任何限制,正象透明物体中能通过任何 波长的可见光线一样。换句话说,网对用户不应有太多的要求。例如在数据通信中,常 需比特同步以保证信息正确地被提取;当信息中的代码是全“0”或全“1”时,同步提 取电路就会失效,这就须在网接口内附加一些设施,以保证同步正常进行而不向用户提 出限制性要求。如果必须对用户提一些要求,就说这网对数据信息是不透明的。透明性 要求实际上是说,良好的网不要对用户有所限制,以使信息畅通
9 传真网、综合业务网、多媒体网、智能网、信令网、同步网、管理网、计算机网。 ④ 按通信的服务对象（属性）分：公用通信网、专用通信网。 ⑤ 按通信传输处理信号的形式分：模拟网、数字网、混合网。 ⑥ 按通信的活动方式分：固定网、移动网。 ⑦ 按通信的性质分：业务网、传输网、支撑网。 1.1.5 对通信网的要求 1、接通的任意性和快速性 对于一个通信网的最基本要求是网内任意两个用户可以互通信息，也就是转接的任 意性。在现代通信中，时间是一个很重要的因素。当某对用户之间的接通需要很长时间 的话，在某种情况下这种接通可能是无效的，或至少使效果大为减小。在拓扑结构允许 接通的前题下，影响接通速率的因素大致有两类。一种是转接次数太多或在某些环节中 出现阻塞，如电路均被占用而需等一段时间再试接。这涉及到网资源不足或结构不合理 的问题。另一种是通路中某些环节发生物理性故障以致丧失其应有功能，而又不能及时 修复，引起长时间接不通。 2、网络的可靠性 网络可靠就是在概率的意义上，平均故障间隔时间或平均运行率达到要求。实际上， 增加可靠性意味着需要有备用信道和设备，必然增加投资或维护力量；另一方面，为了 节省费用而因陋就简，会造成中断通信而引起各种各样的损失。如何取得妥协和平衡是 一个非常复杂的问题，这与业务的性质有着密切的关系。如在军用通信网中，中断通信 的损失往往无法估计地大，所以这类通信网的可靠性要求几乎凌驾于经济性之上。民用 通信则在可靠性要求上可低一些，但随着交换信息的价值愈来愈被人们所重视，所以对 可靠性要求愈来愈高。 3、信息传输的透明性 透明性指所有信息都可以在网内传递，不加任何限制，正象透明物体中能通过任何 波长的可见光线一样。换句话说，网对用户不应有太多的要求。例如在数据通信中，常 需比特同步以保证信息正确地被提取；当信息中的代码是全“0”或全“1”时，同步提 取电路就会失效，这就须在网接口内附加一些设施，以保证同步正常进行而不向用户提 出限制性要求。如果必须对用户提一些要求，就说这网对数据信息是不透明的。透明性 要求实际上是说，良好的网不要对用户有所限制，以使信息畅通
4、传输质量的一致性 在通信网中,除了各子系统均应满足质量指标外,还须规定全程指标和它们的一致 性。严格地说,网内任何两个用户通信时,不论这两个用户距离的远近,应有相同或相 仿的质量,才能说这个网是正常的。当然质量的一致性并不是说质量完全相同,这是不 可能也是不必要的,只是规定最低的质量指标,要求所有网内通信的质量都高于这个指 标。这在综合各种信道以形成通信网时是必须解决的。 5、较好的灵活性 在建设通信网时,总是逐渐扩大的。如果一个网一旦建成后,不容许新用户或新业 务进网,也不能与其它网互联接通,这样限制了网的发展,当然是很不理想的。灵活性 还应包含网的过载能力。根据现有网的运行情况,网内的业务的总通过量与用户的总需 求(或称总呼叫量)有这样的关系:当呼叫量远小于网的设计容量时,总通过量随呼叫 量的增加而按线性规律上升,也就是绝大部分需求均可满足,由于网内资源限制而被拒 绝而损失的部分通常只占很小的比例。但当需求量进一步增加时,通过量的上升就减缓 亦即被拒绝的部分逐渐增大,这是容许的。当网内业务繁忙时,忙音常会出现,这种过 载现象只要不经常,不致引起用户的反感。当需求量再增加时,总通过量达到饱和点 以后就反而随总需求量的增加而下降,这就是阻塞现象,也就是由于网内设备过载太多 而造成混乱。这饱和点常称为阻塞点,是网的过载能力的限度。除了采取一些恰当的控 制和管理方式来加大阻塞点的总需求量值外,一个优良的网应有足够的灵活性以适应这 类过载状态,尽量避免或推后阻塞点 6、经济的合理性 对网决定性的要求是经济上的合理性。若造价十分高或维护费用太大,再好的网也 是不易实现的。要满足这要求也是最复杂的,因为这已不单纯是一个技术问题。在某 时期,某些网结构和网业务可能是不现实的,但是随着技术经济的变化,各种费用也因 而变化,经济上的不合理转化为合理,就成为很好的网。不但如此,这合理性还与用 户的需求有关。一个网的投资,常是要分阶段进行,以使能达到最大的经济效益,每 个阶段建多少容量与需求的预测有密切的关系。建多了会使设备闲置造成损失,建少了 不能满足要求而被非议,而且也丧失产生效益的机会,这些在经济上都是不合理的,由 此可见,规划一个在经济上合理的网,会涉及到许多方面,不但有技术条件,也有社会 条件和人为的因素
10 4、传输质量的一致性 在通信网中，除了各子系统均应满足质量指标外，还须规定全程指标和它们的一致 性。严格地说，网内任何两个用户通信时，不论这两个用户距离的远近，应有相同或相 仿的质量，才能说这个网是正常的。当然质量的一致性并不是说质量完全相同，这是不 可能也是不必要的，只是规定最低的质量指标，要求所有网内通信的质量都高于这个指 标。这在综合各种信道以形成通信网时是必须解决的。 5、较好的灵活性 在建设通信网时，总是逐渐扩大的。如果一个网一旦建成后，不容许新用户或新业 务进网，也不能与其它网互联接通，这样限制了网的发展，当然是很不理想的。灵活性 还应包含网的过载能力。根据现有网的运行情况，网内的业务的总通过量与用户的总需 求（或称总呼叫量）有这样的关系：当呼叫量远小于网的设计容量时，总通过量随呼叫 量的增加而按线性规律上升，也就是绝大部分需求均可满足，由于网内资源限制而被拒 绝而损失的部分通常只占很小的比例。但当需求量进一步增加时，通过量的上升就减缓， 亦即被拒绝的部分逐渐增大，这是容许的。当网内业务繁忙时，忙音常会出现，这种过 载现象只要不经常，不致引起用户的反感。当需求量再增加时，总通过量达到饱和点， 以后就反而随总需求量的增加而下降，这就是阻塞现象，也就是由于网内设备过载太多 而造成混乱。这饱和点常称为阻塞点，是网的过载能力的限度。除了采取一些恰当的控 制和管理方式来加大阻塞点的总需求量值外，一个优良的网应有足够的灵活性以适应这 类过载状态，尽量避免或推后阻塞点。 6、经济的合理性 对网决定性的要求是经济上的合理性。若造价十分高或维护费用太大，再好的网也 是不易实现的。要满足这要求也是最复杂的，因为这已不单纯是一个技术问题。在某一 时期，某些网结构和网业务可能是不现实的，但是随着技术经济的变化，各种费用也因 之而变化，经济上的不合理转化为合理，就成为很好的网。不但如此，这合理性还与用 户的需求有关。一个网的投资，常是要分阶段进行，以使能达到最大的经济效益，每一 个阶段建多少容量与需求的预测有密切的关系。建多了会使设备闲置造成损失，建少了 不能满足要求而被非议，而且也丧失产生效益的机会，这些在经济上都是不合理的，由 此可见，规划一个在经济上合理的网，会涉及到许多方面，不但有技术条件，也有社会 条件和人为的因素
以上简述了对于一个优良网的六个主要要求。完全满足这些要求是不容易的,而且 怎样才叫满足,也不易确切定义,也可能随时间的推移而变更。提出这些要求只是为了 作为一些标志,可用来比较各种网的优劣,预言网的发展方向,以及为网的规划和设计 者指出目标 12网络组成 12.1网络的定义 网络无处不在,人们时刻受着各种网络连通性的影响,例如电话网络、互联网、交 通网络、流行疾病传播、人际关系等。抽象地讲,一个网络是具有特定关系的个体对象 的集合,是离散结构。这个特定关系是对象的属性之一,而属性又是定义对象的一个重 要方法,可以完成人类(人造的)或自然(大自然形成的)任务的系统。其数学模型抽 象为图。目前抽象研究网络的学科称为网络科学。 网络一词有多种意义,可以解作: ①电路或电路的一部分。汉语中,“网络”一词最早用于电学。《现代汉语词典》 做出这样的解释:“在电的系统中,由若干元件组成的用来使电信号按一定要求传输的 电路或这种电路的部分,叫网络。” ②流量网络( Flow Network)通常简称为网络( Network)。一般用来对管道系统 交通系统、通信系统建模。有时特指计算机网络或特指其中的互联网。网络是由有关联 的个体组成的系统。网络也有比喻性的泛化的意义,如“人际关系网络”、“信息交流网 络”等,这种意义下,常说成“网”。 ③用数学语言表述,网络是一种由节点和连线构成的图,表示研究诸对象及其相 互联系。有时用带箭头的连线表示从一个节点到另一个节点存在某种顺序关系。在节点 或连线旁标出的数值,称为点权或线权,有时不标任何数。一般认为网络专指加权图。 网络除了数学定义外,还有具体的物理含义,即网络是从某种相同类型的实际问题中抽 象出来的模型,习惯上就称其为什么类型网络,如开关网络、运输网络、通信网络、计 划网络等。总之,网络是从同类问题中抽象出来的用数学中的图论来表达并研究的一种 模型 通信网络出现的初衷是为了实现异地的话音信息传输,可是随着对通信网络研究的 不断深入和技术的进步,通信网络上且出现许多新的业务和应用,这一切又是建立在通 信系统的基础上的。通信网络的基本定义很简单,就是一群通过一定形式连接起来的通
11 以上简述了对于一个优良网的六个主要要求。完全满足这些要求是不容易的，而且 怎样才叫满足，也不易确切定义，也可能随时间的推移而变更。提出这些要求只是为了 作为一些标志，可用来比较各种网的优劣，预言网的发展方向，以及为网的规划和设计 者指出目标。 1.2 网络组成 1.2.1 网络的定义 网络无处不在，人们时刻受着各种网络连通性的影响，例如电话网络、互联网、交 通网络、流行疾病传播、人际关系等。抽象地讲，一个网络是具有特定关系的个体对象 的集合，是离散结构。这个特定关系是对象的属性之一，而属性又是定义对象的一个重 要方法，可以完成人类（人造的）或自然（大自然形成的）任务的系统。其数学模型抽 象为图。目前抽象研究网络的学科称为网络科学。 网络一词有多种意义，可以解作： ① 电路或电路的一部分。汉语中，“网络”一词最早用于电学。《现代汉语词典》 做出这样的解释：“在电的系统中，由若干元件组成的用来使电信号按一定要求传输的 电路或这种电路的部分，叫网络。” ② 流量网络（Flow Network）通常简称为网络（Network）。一般用来对管道系统、 交通系统、通信系统建模。有时特指计算机网络或特指其中的互联网。网络是由有关联 的个体组成的系统。网络也有比喻性的泛化的意义，如“人际关系网络”、“信息交流网 络”等，这种意义下，常说成“网”。 ③ 用数学语言表述，网络是一种由节点和连线构成的图，表示研究诸对象及其相 互联系。有时用带箭头的连线表示从一个节点到另一个节点存在某种顺序关系。在节点 或连线旁标出的数值，称为点权或线权，有时不标任何数。一般认为网络专指加权图。 网络除了数学定义外，还有具体的物理含义，即网络是从某种相同类型的实际问题中抽 象出来的模型，习惯上就称其为什么类型网络，如开关网络、运输网络、通信网络、计 划网络等。总之，网络是从同类问题中抽象出来的用数学中的图论来表达并研究的一种 模型。 通信网络出现的初衷是为了实现异地的话音信息传输，可是随着对通信网络研究的 不断深入和技术的进步，通信网络上且出现许多新的业务和应用，这一切又是建立在通 信系统的基础上的。通信网络的基本定义很简单，就是一群通过一定形式连接起来的通
信终端。通信网络的基本组成单位是通信系统,通常将一个用户(信源)的信息送到另 个用户(信宿)的全部软、硬件设施称为一个通信系统,它主要包括把信源信息转换 成可以在信道上传送的信号的发送设备,传输信号所需的线路及其附属设备(即信道), 以及把信号恢复成用户所需的信息的接收设备。 从网络的角度来看,根据上面的介绍网络之间都存在独立的通信系统,因此为实现 网络上用户之间的多种通信方式提供了基础。从用户节点之间的通信关系上讲,两个用 户之间的通信可分为双工通信和半双工通信。从通信主体(信源或者信宿)的整个集合 而言,通信网的通信方式可以分为点对点通信、广播通信、选择通信方式,因而,可以 将基于网络上全部通信主体之间的通信关系,简称为网络的通信方式 ①点对点通信 点对点通信就是一对一通信,即在一个信源和一个信宿之间按某种方式(电路交换 或者存储转发、同步或异步方式等)所构成的一对通信对象的方式。这种通信方式广泛 地被电话交换网、计算机网采用。 ②广播通信 广播通信就是一个信源对网络上其它所有信宿所构成的通信方式。如果一个网上有 N个通信节点,那么广播通信就是一种1对N-1的通信方式。通常情况下,这种通信 方式只有一个信源,而与其具有连通性的所有网络节点都作为信宿。广播电视网、计算 机网中都广泛采用了这种通信方式。 ③选择通信方式 选择通信方式介于上述两种通信方式之间,这种网络通信方式就是满足一定条件的、 多于三个(含三个)网上通信对象之间所建立的相互通信关系。该方式在电信网络、计 算机网中应用较多,如 Internet网中用户同时访问多个网站就是属于这种通信方式。当 然一点对多点(不等于N-1点)的通信,也属于这种网络通信方式,它既可以是单向 的又可以是双向的通信。 基于通信的网络并没有很长的历史,但是其发展与演变的速度是非常快的,特别是 计算机技术和软件技术出现后给网络的应用和发展带来了广阔的前景。但是网络的发展 始终依赖于人的需求,对信息处理、信息应用的需求 122网络的元素 1、网络组成结构
12 信终端。通信网络的基本组成单位是通信系统，通常将一个用户（信源）的信息送到另 一个用户（信宿）的全部软、硬件设施称为一个通信系统，它主要包括把信源信息转换 成可以在信道上传送的信号的发送设备，传输信号所需的线路及其附属设备（即信道）， 以及把信号恢复成用户所需的信息的接收设备。 从网络的角度来看，根据上面的介绍网络之间都存在独立的通信系统，因此为实现 网络上用户之间的多种通信方式提供了基础。从用户节点之间的通信关系上讲，两个用 户之间的通信可分为双工通信和半双工通信。从通信主体（信源或者信宿）的整个集合 而言，通信网的通信方式可以分为点对点通信、广播通信、选择通信方式，因而，可以 将基于网络上全部通信主体之间的通信关系，简称为网络的通信方式。 ① 点对点通信 点对点通信就是一对一通信，即在一个信源和一个信宿之间按某种方式（电路交换 或者存储转发、同步或异步方式等）所构成的一对通信对象的方式。这种通信方式广泛 地被电话交换网、计算机网采用。 ② 广播通信 广播通信就是一个信源对网络上其它所有信宿所构成的通信方式。如果一个网上有 N 个通信节点，那么广播通信就是一种 1 对 N 1的通信方式。通常情况下，这种通信 方式只有一个信源，而与其具有连通性的所有网络节点都作为信宿。广播电视网、计算 机网中都广泛采用了这种通信方式。 ③ 选择通信方式 选择通信方式介于上述两种通信方式之间，这种网络通信方式就是满足一定条件的、 多于三个（含三个）网上通信对象之间所建立的相互通信关系。该方式在电信网络、计 算机网中应用较多，如 Internet 网中用户同时访问多个网站就是属于这种通信方式。当 然一点对多点（不等于 N 1点）的通信，也属于这种网络通信方式，它既可以是单向 的又可以是双向的通信。 基于通信的网络并没有很长的历史，但是其发展与演变的速度是非常快的，特别是 计算机技术和软件技术出现后给网络的应用和发展带来了广阔的前景。但是网络的发展 始终依赖于人的需求，对信息处理、信息应用的需求。 1.2.2 网络的元素 1、网络组成结构