現(xiàn)代通信網(wǎng)的構成技術

田嵐

摘 要：當今社會正在經(jīng)受信息技術迅猛發(fā)展浪潮的沖擊，通信技術、計十算機技術、控制技術等現(xiàn)代信息技術的發(fā)展及相互融合，拓寬了信息的傳遞和應用范圍，使得人們在廣域范圍內(nèi)隨時隨地獲取和交換信息成為可能。尤其是隨著網(wǎng)絡化時代的到來，人們對信息的需求與日俱增，全球范圍內(nèi)IP業(yè)務突飛猛進的發(fā)展，在給傳統(tǒng)電信業(yè)務帶來巨大沖擊的同時，也為現(xiàn)代通信技術的發(fā)展提供了新的機遇。本文主要講述現(xiàn)代通信網(wǎng)的構成要素、現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術和現(xiàn)代通信技術的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：通信，信息，網(wǎng)絡技術

1、現(xiàn)代通信網(wǎng)的構成要素

在信息化社會中，語言、數(shù)據(jù)、圖像等各類信息，從信息源開始，經(jīng)過搜索、篩選、分類、編輯、整理等一系列信息處理過程，加工成信息產(chǎn)品，最終傳輸給信息消費者，而信息流動是圍繞高速信息通信網(wǎng)進行的，這個高速信息通信網(wǎng)是以光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信等骨干通信網(wǎng)為傳輸基礎，由公眾電話網(wǎng)、公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等業(yè)務網(wǎng)組成，并通過各類信息應用系統(tǒng)延伸到全社會每個地方和每個人，從而真正實現(xiàn)信息資源的共享和信息流動的快速與暢通。過去的通信由于受技術與需求所限，僅限于話音。隨著信息社會的到來，人們對信息的需求將日益豐富與多樣化，而現(xiàn)代通信的發(fā)展又為此提供了條件。因此現(xiàn)代通信意義上所指的信息已不再局限于電話、電報、傳真等單一媒體信息，而是將聲音、文字、圖像、章數(shù)據(jù)等合為一體的多媒體信息?？傊说母鞣N感官或通過儀器、儀表對現(xiàn)實世界的感覺代以及古往今來的各種書籍、檔案、新聞等都含有各種信息，這些信息是通過通信來進行傳遞的。因此所謂通信系統(tǒng)就是利用電、光等信號形式來傳遞信息的系統(tǒng)。

2、現(xiàn)代通信網(wǎng)的結構

通信網(wǎng)的基本組網(wǎng)結構主要有網(wǎng)狀型、星型、復合型、總線型、環(huán)型和樹型等。

（1）網(wǎng)狀型網(wǎng)

網(wǎng)狀型網(wǎng)內(nèi)任何兩個節(jié)點之間均有直達線路相連。如果有N個節(jié)點，則需要有N（N-1）條傳輸鏈路。顯然當節(jié)點數(shù)增加時，傳輸鏈路將迅速增大。這種網(wǎng)絡結構的冗余度較大，穩(wěn)定性較好，但線路利用率不高，經(jīng)濟性較差，適用于局間業(yè)務量較大或分局量較少的情況。網(wǎng)孔型網(wǎng)，它是網(wǎng)狀型網(wǎng)的一種變型，也就是不完全網(wǎng)狀型網(wǎng)。哪些節(jié)點之間不需直達線路，視具體情況而定（一般是這些節(jié)點之間業(yè)務量相對少一些）。網(wǎng)孔型網(wǎng)與網(wǎng)狀型網(wǎng)相比，可適當節(jié)省一些線路，即線路利用率有所提高，經(jīng)濟性有所改善，但穩(wěn)定性會稍降低。

（2）星型網(wǎng)

星型網(wǎng)也稱為輻射網(wǎng)，它將一個節(jié)點作為輻射點，該點與其他節(jié)點均有線路相連，具有N個節(jié)點的星型網(wǎng)至少需要N-1條傳輸鏈路。星型網(wǎng)的輻射點就是轉(zhuǎn)接交換中心，其余N-1個節(jié)點間的相互通信都要經(jīng)過轉(zhuǎn)接交換中心的交換設備，因而該交換設備的交換能力和可靠性會影響網(wǎng)內(nèi)的所有用戶。由于星型網(wǎng)比網(wǎng)狀型網(wǎng)的傳輸鏈路少、線路利用率高，所以當交換設備的費用低于相關傳輸鏈路的費用時，星型網(wǎng)比網(wǎng)狀型網(wǎng)經(jīng)濟性較好，但安全性較差（因為中心節(jié)點是全網(wǎng)可靠性的瓶頸，中心節(jié)點一旦出現(xiàn)故障會造成全網(wǎng)癱瘓）。

（3）復合型網(wǎng)

復合型網(wǎng)由網(wǎng)狀型網(wǎng)和星型網(wǎng)復合而成，根據(jù)網(wǎng)中業(yè)務量的需要，以星型網(wǎng)為基礎，在業(yè)務量較大的轉(zhuǎn)接交換中心區(qū)間采用網(wǎng)狀型結構，可以使整個網(wǎng)絡比較經(jīng)濟且穩(wěn)定性較好。復合型網(wǎng)具有網(wǎng)狀型網(wǎng)和星型網(wǎng)的優(yōu)點，是通信網(wǎng)中常采用的一種網(wǎng)絡結構，但網(wǎng)絡設計應以交換設備和傳輸鏈路的總費用最小為原則。

（4）環(huán)型網(wǎng)

環(huán)型網(wǎng)它的特點是結構簡單，實現(xiàn)容易。而且由于可以采用自環(huán)對網(wǎng)絡進行自動保護，所以其穩(wěn)定性比較高。另外，還有一種叫線型網(wǎng)的網(wǎng)絡結構，它與環(huán)型網(wǎng)不同的是首尾不相連。

（5）總線型網(wǎng)

總線型網(wǎng)是所有節(jié)點都連接在一個公共傳輸通道——總線上。這種網(wǎng)絡結構需要的傳輸鏈路少，增減節(jié)點比較方便，但穩(wěn)定性較差，網(wǎng)絡范圍也受到限制。

（6）樹型網(wǎng)

樹型網(wǎng)它可以看成是星型拓撲結構的擴展。在樹型網(wǎng)中，節(jié)點按層次進行連接，信息交換主要在上、下節(jié)點之間進行。樹型結構主要用于用戶接入網(wǎng)或用戶線路網(wǎng)中，另外，主從網(wǎng)同步方式中的時鐘分配網(wǎng)也采用樹型結構。

3、現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術

現(xiàn)代通信網(wǎng)絡采用分層的結構形式，每層都有不同的支撐技術，這些支撐技術是網(wǎng)絡中的核心技術，并構成了現(xiàn)代通信的技術基礎。

（1）應用層技術

在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，不管采用什么樣的傳送網(wǎng)結構以及什么樣的業(yè)務網(wǎng)承載，最后真正的目的是要為用戶提供他們所需的各類通信業(yè)務，滿足他們對不同業(yè)務服務質(zhì)量的需求。因此，應用層業(yè)務是最直接面向用戶的。應用層業(yè)務主要包括模擬與數(shù)字視音頻業(yè)務（如普通電話業(yè)務、智能網(wǎng)業(yè)務、IP電話業(yè)務、廣播電視業(yè)務等），數(shù)據(jù)通信業(yè)務（如網(wǎng)絡商務、電子郵件）和多媒體通信業(yè)務（如分配型業(yè)務和交互型業(yè)務）等。

（2）終端技術

終端設備是用戶與通信網(wǎng)之間的接口設備，它包括信源、信宿與變換器、反變換器的一部分。終端設備有3項主要功能：①將待傳送的信息和傳輸鏈路上傳送的信號進行相互轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端，將信源產(chǎn)生的信息轉(zhuǎn)換成適合于傳輸鏈路上傳送的信號；在接收端則完成相反的變換；②將信號與傳輸鏈路相匹配，由信號處理設備完成；③完成信令的產(chǎn)生和識別，即用來產(chǎn)生和識別網(wǎng)內(nèi)所需的信令，以完成一系列控制作用。終端技術主要包括以下幾種（1）音頻通信終端技術是通信系統(tǒng)中應用最為廣泛的一類通信終端，它可以是應用于普通電話交換網(wǎng)絡PSTN的普通模擬電話機、錄音電話機、投幣電話機、磁卡電話機、IC卡電話現(xiàn)機，也可以是應用于iSDN網(wǎng)絡的數(shù)字電話機，以及應用于移動通信網(wǎng)的無線手機。（2）圖形圖像通信終端技術，如傳真機是把紙介質(zhì)所記錄的文字、圖表、照片等信息，通過光電掃描方法變?yōu)殡娦盘?，?jīng)公共電話交換網(wǎng)絡傳輸后，在接收端以硬拷貝的方式得到與發(fā)端相類似的紙介質(zhì)信息。（3）視頻通信終端技術視頻通信終端，如各種電視攝像機、多媒體計算機用攝像頭、視頻監(jiān)視器以及計算機顯示器等。（4）數(shù)據(jù)通信終端，如調(diào)制解調(diào)器、SDN終端設備、多媒體計算機終端、機頂盒、可視電話終端等。

要特別說明的是對于廣播電視網(wǎng)中的業(yè)務應用，并不是簡單地采用點點通信結構與上述的終端技術，而是由電臺或電視臺向千家萬戶以廣播（或交互）的方式傳送信息和提供服務。

4、總結：人們通過聽覺、視覺、嗅覺、觸覺等感官，感知現(xiàn)實世界而獲取信息，通過通信來傳遞信息，通過不同的通信網(wǎng)絡構架來實現(xiàn)連接。因此通信的基本形式是在信元與信宿之間建立一個傳輸（轉(zhuǎn)移）信息的通道（信道）。從功能上可將通信網(wǎng)絡分為應用層、業(yè)務網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)，其中應用層面表示各種信息應用，業(yè)務網(wǎng)層面表示傳送各種信息的業(yè)務網(wǎng)，傳送網(wǎng)層面表示支持業(yè)務網(wǎng)的傳送手段和基礎設施，支撐網(wǎng)則可以支持以上3個層面的工作，提供保證網(wǎng)絡有效正常運行的各種控制和管理能力。這些層面都有不同的支撐技術，它們是網(wǎng)絡中的核心技術，并構成了現(xiàn)代通信的技術基礎。從發(fā)展趨勢上看，未來通信技術將向高速、寬帶和多功能發(fā)展，未來信息網(wǎng)絡將在互動性、可擴展性、實時性、健壯性和可用性方面有重大突破，電信網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡和廣播電視網(wǎng)將逐步地實現(xiàn)三網(wǎng)融合，并且向著更大、更快、更及時、更安全和更方便的方向發(fā)展。

參考文獻：

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[2]陳顯志等，現(xiàn)代通信技術，北京，電子工業(yè)出版社

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