通信原理+通信网学习笔记通信原理+通信网学习笔记

通信原理（第五版）及通信网PPT随读笔记 5第一章 绪论 51通信系统的分类及通信方式 51.1通信系统的分类 51.2通信方式（单工、半双工、全双工） 6通信系统主要性能指标 6第二章 随机信号分析 6第三章 信道 63.1 信道定义 73.2 信道数学模型 73.2.1 调制信道模型 73.2.2 编码信道模型 73.3 恒参信道举例 73.3.1 三种有线电信道 73.3.2 光纤信道 83.3.3 无线电视距中继 83.3.4 卫星中继信道 83.4 恒参信道特性及其对信号传输的影响 83.4.1 幅度—频率畸变 83.4.2相位—频率畸变 93.5 随参信道举例（书） 93.6 随参信道特性及其对信道传输的影响 93.7 随参信道特性的改善——分散接收（61） 93.8 信道的加性噪声 93.9 信道容量的概念 93.9.1 离散信道的信道容量 93.9.2 连续信道的信道容量 10 第四章 模拟调制系统 104.1 引言 104.2 幅度调制的原理及抗噪声性能 104.2.1 幅度调制的原理 105 通信网之业务网 105.1 主要广域网交换技术的特点比较 115.2 通信网络的体系结构 115.2.1 网络分层 115.2.2 协议 115. 3 OSI和TCP/IP 125.3.1 OSI参考模型（7层） 125.3.2 OSI与TCP/IP分层结构对比 125.3.3 TCP/IP体系结构 135.3.4网络的服务性能保障机制（4种） 136 通信网之支撑网 136.1 NO.7信令网（部分） 136.1.1 信令的基本概念 136.1.2 信令分类 146.1.3 信令方式（包含编码方式、传送方式、控制方式） 156.1.4 NO.7信令的优点 156.1.5 No.7信号单元格式和信令系统结构 156.1.5.1信号单元的种类和格式 156.1.5.2 NO.7功能级结构 156.1.6 NO.7信令网的组成 166.2 电信管理网 166.2.1 TMN的产生背景 166.2.2 TMN的总体介绍 161、定义 162、TMN的管理功能 173、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 174、基本管理策略 175、TMN的体系结构 186.2.3 TMN的功能结构 181．TMN的功能块 186.3 同步网 187 计算机网络及Internet 187.1 计算机网络概述 187.1.1 计算机网络的概念 187.1.2 计算机网络的功能、组成和分类 197.2 计算机局域网 197.2.1 计算机局域网体系结构 197.2.1.1 计算机局域网的特点 197.2.1.2 计算机网络的参考模型 207.2.1.3 IEEE 802标准 207.2.2 以太网Ethernet 217.2.2.1带有碰撞检测的载波侦听多址访问法(CSMA/CD) 227.2.2.2 Ethernet帧结构 227.2.3 网络互连设备 PPT-10-60 227.2.3.1 中继器 237.2.3.2 网桥与交换机 237.2.3.3 路由器 237.2.3.4 网关 247.2.3.5网络互连设备应用实例 247.3 Internet基本概念 PPT-10-72 247.3.1 互联网结构及协议模型 241、Internet结构 242．TCP/IP分层模型 253.TCP/IP各层的功能 267.3.2 IP编址方式 261、分类编码机制（A、B、C、D、E五类IP） 277.3.3 域名系统10-105 271、命名机制 282、 Internet域名 283、DNS管理 287.4 IP协议 287.4.1 IP分组格式（10-113） 297.4.2 IP的分片与重装 297.5 运输层协议 第一章 绪论 1通信系统的分类及通信方式 1.1通信系统的分类 通信系统有不同的分类方法，这里从通信系统模型的角度讨论分类： 1、 按信息的物理特征分类 根据信息的物理特征的不同，可分为电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统等。由于电话通信网最为发达普及，因而其他消息常常通过公共的电话通信网传送。 2、 按调制方式分类 根据是否采用调制，可将其分为基带传输和频带传输。基带传输时奖未经过调制的信号直接传送；频带传输是对各种信号调制后传输的总成。 3、 按信号特征分类 按照信道中传输的时模拟信号还是数字信号，可以分为模拟通信系统和数字通信系统两类。 4、按传输媒介分类 按传输媒介，通信系统可分为有线和无线两类。 5、 按信号复用方式分类 传送多路信号 有三种复用方式，即频分复用、时分复用和码分复用。频分复用使用频谱搬移的方法是不同信号占据不同的频率范围；时分复用使用抽样或脉冲调制方法使不同信号占据不同的时间区间；码分复用则是用一株包含互相征缴的码字的码组携带多路信号。传统的模拟通信中大都采用频分复用。随着数字通信的发展，时分复用通信系统的应用越来越广泛。码分复用多用于空间扩频通信系统中，目前又开始用于移动通信系统中。 1.2通信方式（单工、半双工、全双工） 对于点与点之间的通信，按消息传送的方向与时间关系，通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。 所谓单工通信，是指消息只能单方向传输的工作方式。 所谓半双工通信，是指通信双方都能收发信息，但不能同时进行收发的工作方式。 所谓全双工通信，是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式。 在数字通信中，按照数字信号码元排列方法不同，有串行传输与并行传输之分。一般的远距离数字通信大都采用串行传输方式，因为这种方式只占用一条通路。 实际的通信系统分为专线和通信网两类。专线通信，即点与点通信，专门为两点之间设立传输先的通信；多点间的通信属于网通信。 通信系统主要性能指标 通信系统的性能指标涉及其有效性、可靠性、适应性、标准性、经济性及维护使用等等。 在模拟通信系统中，消息传输速度主要决定与消息所含的信息量和对连续信息的处理。处理的目的在于时单位事件内传送更多的信息。 在数字通信系统中，主要的性能指标有两个：即传输速率和差错率。 （1）传输速率通常以码元传输速率来衡量，它被定义为每秒钟传送码元的数目，单位为“波特”，常用符号“B”表示。 （2）差错率，它是衡量系统正常工作时，传输消息可靠程度的重要性能指标，差错率有两种表述方法：误码率及误信率。 · 误码率：是指错误接受的码元数在传送总码元数中所占的比例，或者更确切的说，误码率即使码元在传输系统中被传错的概率。 · 误信率：又被称为误比特率，是指错误接受的信息量在传送信息总量中所占的比例，或者说，它是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。 第二章 随机信号分析 第三章 信道 3.1 信道定义 信道时通信系统必不可少的组成部分，信道是信号的传输媒质，它可分为有线信道与无线信道两类。有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆、光缆等。无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继以及各种散射信道等。 广义信道按照它包含的功能，可以划分为调制信道与编码信道。所谓调制信道是指调制器输出端到解调器输入端的部分。因此研究调制和解调时，采用这种定义是方便的。 同理，在数字通信系统中，如果我们仅着眼于讨论编码和译码，采用编码信道的概念是十分有益的。 3.2 信道数学模型 3.2.1 调制信道模型 对调制信道进行大量的考察之后，可以发现它具有如下共性： （1） 有一对（或多对）输入端和一对（或多对）输出端； （2） 绝大多数的信道都是线性的，即满足叠加原理； （3） 信号通过信道具有一定的延迟事件，而且它还会受到（固定的或时变的）损耗； （4） 即时没有信号输入，在信道的输出端仍有一定的功率输出（噪声）。 k（t）及n（t）相关知识参考P45---p46。 3.2.2 编码信道模型 它与调制信道模型有明显不同。调制信道对信号的影响时通过k（t）及n（t）使已调制信号发生模拟化的变化；而编码信道对信号的影响则是一种数字序列的变换，即把一种数字序列编程另一种数字序列。因此，有时把调制信道看成时一种模拟信道，而把编码信道则看成时一种数字信道。 3.3 恒参信道举例 恒参信道是指由架空明线、电缆、中长波地波传播、超短波及微波视距传播、人造卫星中继，光导纤维以及光波视距传播等媒质构成的信道。 3.3.1 三种有线电信道 1、明线 明线是指平行而相互绝缘的架空裸线线路。与电缆相比，它的优点时传输损耗低，但易受气候和天气的影响，并且对外界噪声干扰较敏感。目前，已逐渐被电缆所代替。 2、对称电缆 对称电缆是在同一保护套内有许多对相互绝缘的双导线的传输媒质。导线材料时铝或铜，直径为0.4~1.4mm。 3、 同轴电缆 同轴电缆有同轴的两个导体构成，外导体是一个圆柱形的空管，内导体是金属线（芯线）。 3.3.2 光纤信道 以光导纤维为传输媒质、光波为载波的光纤信道，可望提供极大的传输容量。光纤这一 新的传输媒质具有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可弯曲半径小、不怕腐蚀、节省有色金属以及不受电磁干扰等优点。 光纤信道由光源、光纤线路、及光电探测器等三个基本部分组成。 光源是光载波的发生器，目前广泛应用半导体发光二极管或激光二极管作光源。 中继器有两种类型：直接中继器和间接中继器。 多模光纤的色散有三种： （1）材料色散 （2）模式色散 （3）波导色散 3.3.3 无线电视距中继 无线电视距中继是指工作频率在超短波和微波波段时，电磁波基本上沿视线传播，通信距离依靠中继方式眼神的无线电线路。相邻中继站间距离一般在40~50km。它主要用于长途干线、移动通信网及某些数据收集系统中。 无线电中继信道由终端站、中继站及各站间的电波传播路径所构成。其优点传输容量大、发射功率小、通信稳定可靠，以及和同轴电缆相比，可以节省有色金属等优点，因此，被广泛用来传输多路电话及电视。 3.3.4 卫星中继信道 人造卫星中继信道可视为无线电中继信道的一种特殊形式。优点传输距离远、覆盖地域广、传播稳定可靠、传输容量大等，广泛用来传输多路电话、电报、数据和电视。构成：通信卫星、地球站、上行线路及下行线路构成。 3.4 恒参信道特性及其对信号传输的影响 3.4.1 幅度—频率畸变 幅度—频率畸变是由有线电话信道的幅度—频率特性的不理想所引起的。又称为频率失真。 3.4.2相位—频率畸变 相位—频率畸变是由有线电话信道的相位—频率特性偏离线性关系所引起的畸变。 3.5 随参信道举例（书） 随参信道包括短波电离层反射、超短波流星余迹散射，超短波及微波对流层散射、超短波电离层散射以及超短波超视距饶舌等传输媒质所分别构成的调制信道。 3.6 随参信道特性及其对信道传输的影响 随参信道的传输媒质具有三个特点： （1） 对信号的衰耗随时间而变化； （2） 传输的时延随时间而变； （3） 多径传播。 3.7 随参信道特性的改善——分散接收（61） 3.8 信道的加性噪声 加性噪声的来源，一般三方面：人为噪声；自然噪声；内部噪声。 3.9 信道容量的概念 各种信道可以概括为两大类，即离散信道和连续信道。所谓离散信道就是输入与输出信号都是取值离散的时间函数；而连续信道是指输入和输出信号都是取值连续的。 3.9.1 离散信道的信道容量 3.9.2 连续信道的信道容量 第四章 模拟调制系统 4.1 引言 由于从消息变换过来的原始信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不适宜直接进行传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，而在接收端则需要有反调制过程——解调过程。 所谓载波调制，就是按调制信号（基带信号）的变化去改写载波某些参数的过程。 调制的载波可以分为两类：用正弦型信号作为载波；用脉冲串或一组数字信号作为载波。 最常用和最重要的模拟调制方式是用正弦波作为载波的幅度调制和角度调制。 4.2 幅度调制的原理及抗噪声性能 4.2.1 幅度调制的原理 幅度调制时正弦型载波的幅度随调制信号作线性变化的过程。设正弦型载波为 S(t) = Acos(ωit + φ0 ) 式中 ωi——载波角频率； φ0——载波的初始相位； A——载波的角度。 5 通信网之业务网 5.1 主要广域网交换技术的特点比较 电路交换 分组交换 帧中继 ATM 数据报 虚电路 连接方式 面向连接 无连接 面向连接 面向连接 面向连接 比特率 固定 可变 可变 可变 可变 差错控制 不具备 具备 具备 只检错，不纠错 只对控制信息差错控制 信道资源使用方式 静态复用，利用率低 统计复用，利用率高 统计复用，利用率高 统计复用，利用率高 统计复用，利用率高 流量控制 无 较好 好 无 好 实时性 很好 差 较好 好 好 终端间的同步关系 要求同步 异步 异步 异步 异步 最佳应用 实时话音业务 小批量，不可靠的数据业务 大批量、可靠的数据业务 局域网互连 综合业务 5.2 通信网络的体系结构 5.2.1 网络分层 5.2.2 协议 一个通信协议主要有以下几个要素： (1) 语法：协议的数据格式； (2) 语义：包括协调和错误处理的控制信息； (3) 时序：包括同步和顺序控制。 5. 3 OSI和TCP/IP 目前，在通信领域影响最大的分层体系结构有两个，即TCP/IP协议族和OSI参考模型。它们已成为 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 可互操作的通信标准的基础。TCP/IP体系结构以网络互连为基础，提供了一个建立不同计算机网络间通信的标准框架。目前几乎所有的计算机设备和操作系统都支持该体系结构，它已经成为通信网的工业标准。OSI则是一个标准化了的体系结构，常被用来描述通信功能，但实际中很少实施。它首先提出的分层结构、接口和服务分离的思想，已成为网络系统设计的基本指导原则，通信领域通常采用OSI的标准术语来描述系统的通信功能。 5.3.1 OSI参考模型（7层） (1) 应用层：为用户提供到OSI环境的接入和分布式信息服务。 (2) 表示层：将应用进程与不同的数据表示方法独立开来。 (3) 会话层：为应用间的通信提供控制结构，包括建立、管理、终止应用之间的会话。 (4) 运输层：为两个端点之间提供可靠的、透明的数据传输，以及端到端的差错恢复和流量控制能力。 (5) 网络层：使高层与连接建立所使用的数据传输和交换技术独立开来，并负责建立、保持、终止一个连接。 (6) 数据链路层：发送带有必需的同步、差错控制和流量控制信息的数据块(帧)，保证物理链路上数据传输的可靠性。 (7) 物理层：负责物理介质上无结构的比特流传输，定义接入物理介质的机械的、电气的、功能的特性。 5.3.2 OSI与TCP/IP分层结构对比 5.3.3 TCP/IP体系结构 (1) 应用层：包含支持不同的用户应用的应用逻辑。每一种不同的应用层需要一个与之相对应的独立模块来支持。 (2) 运输层：为应用层提供可靠的数据传输机制。对每一个应用，运输层保证所有的数据都能到达目的地应用，并且保证数据按照其发送时的顺序到达。 (3) IP：该层执行在不同网络之间IP分组的转发和路由的选择。其中使用IP协议执行转发，使用RIP、OSPF、BGP等协议来发现和维护路由，人们习惯上将该层简称为IP层。 5.3.4网络的服务性能保障机制（4种） （1）差错控制 （2）拥塞控制 （3）路由选择 （4）流量控制 6 通信网之支撑网 6.1 NO.7信令网（部分） 6.1.1 信令的基本概念 信令系统是通信网的重要组成部分。那么什么是信令呢? 简单地说，信令是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息，这种信息可以指导终端、交换系统、传输系统协同运行，在指定的终端间建立和拆除临时的通信通道，并维护网路本身正常运行。 6.1.2 信令分类 1．按信令的工作区域分为用户线信令和局间信令 2 .按所完成的功能分为 (1) 监视信令：监视用户线和中继线的状态变化。 (2) 地址信令：主叫话机发出的数字信号以及交换机间传送的路由选择信息。 (3) 维护管理信令：线路拥塞、计费以及故障告警等信息。 3．按信令的传送方向分 在通信网中, 按照信令的传送方向, 信令分为前向信令和后向信令。 (1) 前向信令：主叫用户方向发往被叫用户方向的信令。 (2) 后向信令：被叫用户方向发往主叫用户方向的信令。 4．按信令信道与用户信息传送信道的关系分 按信令信道与用户信息传送信道的关系分，信令可分为随路信令(CAS：Channel Associated Signaling)和公共信道信令(CCS：Common Channel Signaling)两种。 6.1.3 信令方式（包含编码方式、传送方式、控制方式） 在通信网上，不同厂商的设备要相互配合工作，就要求设备之间传递的信令遵守一定的规则和约定，这就是信令方式，它包含信令的编码方式、信令在多段链路上的传送方式及控制方式。 1、编码方式 信令有未编码方式和已编码方式两种。 未编码方式的信令可按脉冲幅度的不同、脉冲持续时间的不同、脉冲数量的不同来进行区分。 已编码方式有以下几种形式：（3种） (1) 模拟编码方式：有起止式单频编码、双频二进制编码和多频编码方式，其中使用最多的是多频编码方式。以我国1号记发器信令为例，它的前向信令就设置了六种频率，每次取出两个同时发出，表示一种信令，共有15种编码。多频编码方式的特点是编码较多，有自检能力，可靠性较好等，曾被广泛地使用于随路信令系统中。 (2) 二进制编码方式：典型的代表是数字型线路信令，它使用4 bit二进制编码来表示线路的状态信息。 (3) 信令单元方式：其实就是不定长分组形式，用经二进制编码的若干字节构成的信令单元来表示各种信令。该方式编码容量大、传输速度快、可靠性高、可扩充性强，是目前的各类公共信道信令系统广泛采用的方式，其典型代表是No.7信令系统。 2、传送方式（3种） （1）端到端方式 （2）逐段转发方式 （3）混合方式 3、控制方式（3种） （1）非互控方式（主要采用） 发端连续向收端发送信令，而不必等待收端的证实信号。该方法控制机制简单，发码速度快，适用于误码率很低的数字信道。 （2）半互控方式 发端向收端发送一个或一组信令后，必须等待收到收端回送的证实信号后，才能接着发送下一个信号。半互控方式中前向信令的发送受控于后向证实信令。 （3）全互控方式（目前在公共信道方式中已不再使用。） 该方式发端连续发送一个前向信令，且不能自动中断，直到收到收端发来的后向证实信令，才停止该前向信令的发送，收端后向证实信令的发送也是连续且不能自动中断的，直到发端停发前向信令，才能停发该证实信令。这种不间断的连续互控方式抗干扰能力强，可靠性好，但设备复杂，发码速度慢，主要用于过去传输质量差的模拟电路上。目前在公共信道方式中已不再使用。 目前在No.7信令系统中，主要采用了非互控方式，但是为保证可靠性，并没有完全取消后向证实信令。 6.1.4 NO.7信令的优点 (1) 增加了信令系统的灵活性。 (2) 信令在信令链路上传送速度快，呼叫建立时间大为缩短，不仅提高了服务的质量，而且提高了传输设备和交换设备的使用效率，节省了信令设备的总投资。 (3) 具有提供大量信令的潜力，便于增加新的网络管理信令和维护信令，从而适应各种新业务的要求。 (4) 利于向综合业务数字网过渡。 6.1.5 No.7信号单元格式和信令系统结构 6.1.5.1信号单元的种类和格式 No.7信令方式采用不等长信号单元的形式来传送各种信令信息。 为适应信令网中各种信令信息的传送要求，No.7信令方式在MTP第二级规定了三种基本的信号单元格式。它们是消息信号单元(MSU：Message Signal Unit)、链路状态信号单元(LSSU：Link Status Signal Unit)和填充信号单元(FISU：Fill-in Signal Unit)。 消息信号单元用于传送各用户部分的消息、信令网管理消息及信令网测试和维护消息。 链路状态信号单元用于提供链路状态信息，以便完成信令链路的接通、恢复等控制。 填充信号单元是当信令链路上没有消息信号单元或链路状态信号单元传递时发送的用以维持信令链路正常工作的、起填充作用的信号单元。 6.1.5.2 NO.7功能级结构 ITU-T No.7信令方式的功能级结构由消息传递部分(MTP)和用户部分(UP：User Part)组成。 6.1.6 NO.7信令网的组成 No.7信令网由信令点(SP：Signaling Point)、信令转接点(STP：Signaling Transfer Point)和连接信令点及信令转接点间的信令链路(SL：Signaling Link)组成。 6.2 电信管理网 6.2.1 TMN的产生背景 网络管理的基本目标是提高网络的性能和利用率，最大限度地增加网络的可用性，改进服务质量和网络的安全、可靠性，简化多厂商设备在网络环境下的互连、互通，从而降低网络的运营、维护、控制等成本。 电信网络的管理方法是随着电信网的发展而逐步发展起来的，这期间主要经历了两次变迁：人工分散管理方式过渡到各专业网计算机集中管理方式；各专业网计算机集中管理方式到TMN综合管理方式。 6.2.2 TMN的总体介绍 1、定义 在ITU-T M.3010建议中指出：TMN为异构的OS之间、OS与电信设备之间，以及电信网之间的互连和通信提供了一个框架，以支持电信网、电信业务的动态配置和管理。它是采用具有标准协议和信息接口进行管理信息交换的体系结构。 TMN的一个主要指导思想就是将管理功能与具体电信功能分离，使管理者可以用有限的几个管理节点管理网络中分布的电信设备。在设计时，则借鉴了OO方法和OSI网络管理已有的成果，如管理者/代理模型、MIB、被管对象等的使用。 简言之，TMN负责收集、传送、处理和存储等有关电信网的运营、维护和管理的信息，为电信运营商管理电信网提供支撑平台。 2、TMN的管理功能 TMN的管理功能基本上参照了OSI关于开放系统中管理功能的分类，并进行了适当的扩展以适应TMN的需要。它主要包括五大功能域：故障管理、账务管理、配置管理、性能管理、安全管理。表13.1对各功能域的主要功能作了简要的说明。 3、标准 与TMN相关的标准主要有ITU-T M.3000系列建议，它们定义了TMN的结构和标准接口，TMN系列建议是基于已有的OSI标准和OO方法，与TMN相关的主要OSI协议标准有： (1) CMIP(Common Management Information Protocol): 定义对等层之间管理业务的交互协议。 (2) GDMO(Guideline for Definition of Managed Objects): 提供TMN中所需的被管对象的分类和描述模板，它是基于ASN.1的。 (3) ASN.1(Abstract Syntax Notation One)：ISO定义的国际标准的数据描述语言，ASN.1定义了基本的数据类型，并允许通过基本的数据类型定义复杂的复合数据类型，通常用它来定义协议数据单元，被管对象数据类型和属性的描述等。 (4) OSI RM (OSI Reference Model): 定义OSI/RM的七层模型。 4、基本管理策略 TMN采用OO方法(属性和操作)，将相关网络资源的管理信息表示成被管对象的属性。管理实体可以执行的管理功能在CMIS(Common Management Information Service)中定义。 实现网络管理所需的管理信息，以及提供和管理这些信息的规则，被称为MIB(Management Information Base)。负责信息管理的进程就是管理实体，一个管理实体可以担任两个角色，即Manager和Agent，进程之间通过CMIP协议发送和接收管理操作信息。 5、TMN的体系结构 TMN具有支持多厂商设备、可扩展、可升级和面向对象的特点，通过它运营商可以管理复杂的、动态变化的网络和业务；维护服务质量、扩展业务、保护旧有投资等。 TMN要完成的目标决定了它的整个体系结构具有相当的复杂度，为易于理解和方便实现这样一个复杂的系统，ITU-T M.3000系列建议从以下三个角度全面描述了TMN的结构，它们中的每一个都非常重要，并且它们之间是相互依赖的。 (1) 信息结构：提供了描述被管理的网络对象的属性和行为的方法，以及为了实现对被管对象的监视、控制、管理等目的，管理者和被管理者之间消息传递的语法语义，信息模型的说明主要采用OO方法。 (2) 功能结构：主要用不同的功能块，以及功能块之间的参考点说明了一个TMN的实现。 (3) 物理结构：对应功能结构的物理实现。在物理结构中，一个功能块变成一个物理块，参考点则映射成物理接口。其中OS是重要的一个物理块，它配置了实施各类管理操作的业务逻辑；最重要的接口是Q3接口(OS与被管资源之间，以及同一管理域内OS之间)和X接口(不同管理域OS之间)。 6.2.3 TMN的功能结构 1．TMN的功能块 TMN的基本功能块有五种：操作系统功能OSF、中介功能MF、网元功能NEF、工作站功能WSF和Q适配器功能QAF。各功能介绍如下： (1) 操作系统功能OSF：负责电信管理功能的操作、监视和控制。 (2) 中介功能MF：主要负责根据本地OSF的要求，对来自NEF或QAF的信息进行过滤、适配和压缩处理，使之变成符合本地OSF要求的信息模型。 (3) 网元功能NEF：NEF中包含有管理信息MIB，使得TMN的OSF可以对NE进行监控。网元功能大致分两类：一类是维护实体功能，如交换、传输和交叉连接等；另一类为支持功能，如故障定位、计费、保护倒换等。 (4) Q适配器功能QAF：负责将不具备标准Q3接口的NEF和OSF连到TMN，执行TMN接口与非TMN接口之间的转换。 (5) 工作站功能WSF：提供TMN与管理者之间的交互能力，完成TMN信息格式和用户终端显示格式之间的转换，为管理者提供一种解释TMN信息的手段。其功能包括终端用户的安全接入和登录、格式化输入/输出等。 2．TMN的参考点和标准接口 与TMN有关的参考点还有g参考点和m参考点，但它们已不属于TMN范畴之内了。 在TMN中最重要的接口就是与q3参考点对应的Q3接口，Q3接口是一个跨越了OSI七层模型的协议集合，其中一至三层Q3接口协议由Q.811定义，称为低层协议，四至七层由Q.812定义，称为高层协议。Q.812中应用层的两个协议是CMIP和FTAM，前者用于面向事务处理的管理业务，后者主要用于文件的传输、访问和管理。与Internet上常用的文件传输协议FTP相比，ISO的FTAM更安全可靠，并支持自动的断点续传功能。 在TMN中，Q3接口被称为操作系统接口，OSF实施监控必须通过Q3，同时NEF、QAF、MF与OSF间进行直接通信也必须通过Q3接口进行，否则必须进行接口的转换。图13.3描述了Q3接口在相关功能块间的位置。 6.2.4 TMN的信息结构 TMN的信息结构以OO方法为基础，主要描述了功能模块之间交换的管理信息的特性。信息结构的主要内容包括逻辑分层模型、信息模型和组织模型。 1．逻辑分层模型 逻辑分层模型定义和建议了在不同的管理层应该实现哪些功能组，同一范畴的管理功能可能在不同的层次实现，但管理的目标和范围不同，在高层主要实现企业一级目标的管理，在低层主要实现一个具体网络、一个网元的管理。从低到高，逻辑分层模型将TMN的管理功能分成五个层次：网元层NEL、网元管理层EML、网络管理层NML、业务管理层SML，以及事务管理层BML。图13.4给出了TMN功能模块与逻辑分层结构的一个对应关系。 (1) 网元层NEL：负责为TMN提供单个网元NE中的管理信息，通常NE就位于该层。换句话说，NEL就是电信网中可管理的信息与TMN之间的接口。 (2) 网元管理层EML：负责每一个网元的管理，EML包含EML-OSF和MF功能块。EML-OSF通常负责控制和协调一组网元，管理和维护网元数据、日志、动作等，通过Q3接口向NML-OSF提供NE管理信息。 (3) 网络管理层NML： 利用EML-OSF提供的NE信息对辖区内所有网元实施管理功能，从全网的角度出发控制和协调所有NE的动作，并通过Q3接口向SML-OSF提供管理信息,支持SML管理功能的实现。 (4) 业务管理层SML：利用NML提供的数据实现与已有用户和潜在用户之间的 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 业务的管理，包括业务提供、计费、服务质量、故障管理等，是用户与业务提供者之间主要的联系点。SML同时也负责维护网络统计数据以帮助改善服务质量。在SML层，SML-OSF通过X接口与其他管理域相连，通过Q3接口与BML-OSF相连。因此SML也是不同TMN管理域之间的联系点。 (5) 事务管理层BML：负责总的业务与网络事务，主要涉及经济方面，如预算编制、网络规划、制定业务目标、商业协定等。该层不属于TMN标准化的内容。 ★目前实际的TMN系统都只实现了网络管理层以下功能，即网络和网元的管理。相应的SML、BML层功能，目前还缺乏深入地研究，标准也未涉及，这也是TMN的主要缺陷之一。 6.3 同步网 7 计算机网络及Internet 7.1 计算机网络概述 7.1.1 计算机网络的概念 计算机网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统连接起来，按照某种协议进行数据通信，以实现资源共享的信息系统。 7.1.2 计算机网络的功能、组成和分类 1、计算机网络的功能 1) 数据通信 数据通信功能实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输，这是计算机网络的基本功能。 2) 资源共享 网络上的计算机彼此之间可以实现资源共享，包括软硬件和数据。 3) 实现分布式处理 2、计算机网络的分类 (1) 按网络节点分布，计算机网络可分为局域网(LAN：Local Area Network)、广域网(WAN：Wide Area Network)和城域网(MAN：Metropolitan Area Network)。 (2) 按交换方式计算机网络可分为电路交换网络(Circuit Switching)、报文交换网络(Message Switching)和分组交换网络(Packet Switching)等。 (3) 按网络拓扑结构计算机网络可分为星型网络、树型网络、总线型网络、环型网络和网状网络等。应该指出, 在实际组网中, 拓扑结构不一定是单一的, 通常是几种结构的混用。 7.2 计算机局域网 7.2.1 计算机局域网体系结构 7.2.1.1 计算机局域网的特点 (1) 局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、公司、校园、军营、工厂等有限范围内的计算机、终端与各类信息处理设备连网的需求； (2) 局域网具有较高的数据传输速率(10～100 Mb/s)、低误码率(<10-8)的高质量数据传输环境； (3) 局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展。 决定局域网特性的主要技术要素是网络拓扑结构、传输介质与介质访问控制方法。 7.2.1.2 计算机网络的参考模型 IEEE802标准遵循ISO/OSI参考模型的原则，确定最低两层——物理层和数据链路层的功能以及与网络层的接口服务、网络互连有关的高层功能。 局域网参考模型只用到OSI参考模型的最低两层：物理层和数据链路层。数据链路层分为两个子层，媒介接入控制MAC和逻辑链路控制LLC。物理媒介、介质访问控制方法等对网络层的影响在MAC子层已完全隐蔽起来了。数据链路层与媒介接入无关的部分都集中在逻辑链路控制LLC子层。 MAC子层主要有如下功能： (1) 将上层来的数据封装成帧进行发送，接收时进行相反的过程； (2) 实现和维护MAC协议； (3) 比特差错检测。 LLC子层主要有如下功能： (1) 建立和释放数据链路层的逻辑连接； (2) 提供与高层的接口； (3) 差错控制； (4) 给帧加上序号。 7.2.1.3 IEEE 802标准 IEEE 802 标准包括以下主要部分: (1) IEEE 802.1 概述、系统结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。 (2) IEEE 802.2 逻辑链路控制。这是高层协议与任何一种局域网MAC子层的接口。 (3) IEEE 802.3 CSMA/CD。定义CSMA/CD总线网的MAC子层和物理层的规约。 (4) IEEE 802.4 令牌总线网。定义令牌传递总线网的MAC子层和物理层的规约。 (5) IEEE 802.5 令牌环形网。定义令牌传递环形网的MAC子层和物理层的规约。 (6) IEEE 802.11 无线局域网。 7.2.2 以太网Ethernet IEEE 802.3定义了一种基带总线局域网标准，其速率为共享总线10 Mb/s。标准包含MAC子层和物理层的内容。 根据物理层介质的不同Ethernet可分为10 Base-2(基带粗同轴)、10 Base-5(基带细铜轴)、10 Base-T(基带双绞线)、10 Base-FL(基带光纤)几种类型。在MAC子层，共享介质的访问控制采用CSMA/CD协议(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。由于历史的原因，人们习惯上将采用IEEE 802.3标准的局域网称为Ethernet。 7.2.2.1带有碰撞检测的载波侦听多址访问法(CSMA/CD) CSMA/CD含有两方面的内容，即载波侦听(CSMA)和冲突检测(CD)。CSMA/CD访问控制方式主要用于总线型和树型网络拓扑结构，基带传输系统。信息传输是以“包”为单位，简称信包，发展为IEEE 802.3基带CSMA/CD局域网标准。 CSMA/CD工作流程如下： 7.2.2.2 Ethernet帧结构 1）MAC地址 MAC地址也叫物理地址、硬件地址或链路地址，由网络设备制造商生产时写在硬件内部。 MAC地址的长度为48位(6个字节)，通常表示为12个十六进制数，每两个十六进制数之间用冒号隔开，如AA:BB:CC:DD:EE:FF。 2) 介质访问控制MAC子层的帧格式(参考ppt) 3）以太网物理层介质 对于具体可选用的物理层的实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，IEEE 802.3制定了以下一个简明的表示法： <以Mb/s为单位的传输速率> <信号调制方式><以百米为单位的网段的最大长度> 例如10 Base-2，10代表传输速率是10 Mb/s，Base代表采用基带信号方式，2代表一个网段的长度是200米。 4) 百兆以太网 百兆以太网指100 Base-T或快速Ethernet。 快速Ethernet在MAC子层仍然使用CSMA/CD协议，帧结构和帧的最小长度也保持不变，但帧的发送间隔从9.6 μs减少到0. 96 μs，以支持在共享介质上100 Mb/s基带信号的传输速率。 5) 千兆Ethernet 它与Ethernet和快速Ethernet 工作原理相同，在定义新的介质和传输 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 时，千兆Ethernet保留了CSMA/CD协议和MAC帧格式，帧间隔则提升到0. 096 μs。 7.2.3 网络互连设备 PPT-10-60 7.2.3.1 中继器 中继器可以“延长”网络的距离，在网络数据传输中起到放大信号的作用。数据经过中继器，不需进行数据包的转换。中继器连接的两个网络在逻辑上是同一个网络。 考虑到电缆的衰减和时延等因素，网络距离不能无限制地扩大。IEEE 802.3标准规定：以太网中任意两个站点之间最多可以有4个中继器。 中继器的主要优点是安装简单，使用方便，价格相对低廉。它不仅起到扩展网络距离的作用，还可将不同传输介质的网络连接在一起。中继器工作在物理层，对于高层协议完全透明。 7.2.3.2 网桥与交换机 网桥与交换机一样，在数据链路层完成帧的转发，我们以网桥为例进行网络互连的论述。 网桥出现在20世纪80年代早期，是一种用于连接同类型局域网的双端口设备。网桥工作在MAC层(第二层)，由于所有设备都使用相同的协议，因此，它所做的工作很简单，就是根据MAC帧中的目的MAC地址转发帧，不对所接收的帧做任何修改。通过网桥互连在一起的局域网是个一维平面网络，即属于同一个广播域。 网桥扩大了网络的规模，提高了网络的性能，给网络应用带来了方便。（PPT-10-62） 7.2.3.3 路由器 路由器出现在20世纪80年代末，是一种用于互连不同网络的通用设备，工作在OSI/RM的第三层(目前均指IP层，网络层)，能够处理不同网络之间的差异。 引入路由器主要有两个优点：一是利用网络层地址转发分组，路由器可以有效地隔离广播风暴，改善局域网的工作性能；二是利用路由器可以方便地实现管理域的独立。 7.2.3.4 网关 网关能够在OSI模型中的所有七个层次上工作，网关就是一个协议转换器。网关可接收某种协议分组格式的分组，然后在转发之前将其分组转换成为另外一种协议的格式。在计算机网络中，习惯将第三层的网关，称为路由器。 一种情况下，网关负责将一种协议转换为另一种协议。在某些情况下，惟一必要的修改就是分组的首部和尾部。在另外一种情况下，网关必须调整数据率、分组长度以及格式。 7.2.3.5网络互连设备应用实例 7.3 Internet基本概念 PPT-10-72 7.3.1 互联网结构及协议模型 1、Internet结构 从网络通信的观点来看，Internet是一个由TCP/IP把各个国家、各个机构、各个部门的内部网络连接起来的庞大的数据通信网；从信息资源的角度来看，Internet是一个集各个领域、各个部门内各种信息资源共享为目的的信息资源网；从技术的角度来看，Internet是一个“不同网络互连的网络”(网际网)，实际是由许多网络(包括局域网、城域网和广域网)互连形成的。 2．TCP/IP分层模型 TCP/IP是由许多协议组成的协议族：如图 图示-------TCP/IP协议族 3.TCP/IP各层的功能 1) 应用层 TCP/IP应用层为用户提供访问 Internet的一组应用高层协议，即一组应用程序，如FTP、Telnet等。 应用层的作用是对数据进行格式化，并完成应用所要求的服务。数据格式化的目的是便于传输与接收。 2) 运输层 TCP／IP运输层的作用是提供应用程序间(端到端)的通信服务。为实现可靠传输，该层协议规定接收端必须向发送端发回确认；若有分组丢失时，必须重新发送。该层提供了以下两个协议： (1) 传输控制协议TCP：负责提供高可靠的数据传送服务，主要用于一次传送大量报文，如文件传送等。 (2) 用户数据协议UDP：负责提供高效率的服务，用于一次传送少量的报文，如数据查询等。TCP/IP运输层的主要功能是：格式化信息，提供可靠传输。 3) IP层（网络层） TCP/IP网络层的核心是IP协议，同时还提供多种其他协议。IP协议提供主机间的数据传送能力，其他协议提供IP协议的辅助功能，协助IP协议更好地完成数据报文传送。 IP层的主要功能有三点： (1) 处理来自运输层的分组发送请求。收到请求后，将分组装人IP数据报，填充报头，选择路由，然后将数据报发往适当的网络接口。 (2) 处理输入数据报。首先检查输入的合法性，然后进行路由选择。假如该数据报已到达目的地(本机)，则去掉报头，将剩下的部分(即运输层分组)交给适当的传输协议；假如该数据报未到达目的地，则转发该数据报。 (3) 处理差错与控制报文。处理路由、流量控制、拥塞控制等问题。 网络层提供的其他协议主要有： (1) 地址解析协议ARP：用于将Internet地址转换成物理地址； (2) 反向地址解析协议RARP：与ARP的功能相反，用于将物理地址转换成Internet地址； (3) 网间控制信息协议ICMP：用于报告差错和传送控制信息，其控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。 4) 网络接入层（数据链路层） 网络接入层是 TCP/IP协议软件的最低一层，主要功能是负责接收IP分组，并且通过特定的网络进行传输，或者从网络上接收物理帧，抽出IP分组，上交给运输层。 网络接入主要有两种类型：第一种是设备驱动程序(如，机器直接连到局域网的网络接入)；第二种是专用数据链路协议子系统(如X.25中的网络接入)。 7.3.2 IP编址方式 1、分类编码机制（A、B、C、D、E五类IP） 一个IP地址包括两个标识码(ID)，即网络ID和主机ID。 一个IP地址由4个8位字节数字串组成，这4个字节通常用小数点分隔。每个字节可用十进制或十六进制表示。 在这32位地址信息内有五种定位的划分方式，这五种划分方法分别对应于A、B、C、D和E类IP地址，如下表。 A类：一个A类IP地址由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”(每个字节有8位二进制数)。 B类：一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高两位必须是“10”。 C类：一个C类地址由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成，网络地址的最高三位必须是“110"。 D类：用于多点播送。第一个字节以“1110”开始。因此，任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点播送地址。全零的IP(“0．0．0．0”)地址对应于当前主机。全“1”的IP地址(“255．255．255．255”)是当前子网的广播地址。 E类：以“11110”开始，为将来使用保留。 2、子网编址 子网划分用来把一个单一的IP网络地址划分成多个更小的子网(Subnet)。这种技术可使一个较大的分类IP地址能够被进一步划分。 在Internet地址中，网络地址部分不变，源主机地址划分为子网地址和主机地址。与传统的分类地址一样，地址中的网络部分(网络前缀+子网)与主机部分之间的边界是由子网掩码来定义的。 3、 无分类编址（PPT-10-97） 7.3.3 域名系统10-105 在计算机网络中，主机标识符分为三类：名字、地址和路由。在Internet中主机标识符涉及到IP地址和物理地址。这是两类处于不同层次上的地址，物理地址是指物理网络内部所使用的地址，在不同的物理网络中其物理地址模式各不相同；IP地址用于IP层及以上各层的高层协议中，其目的在于屏蔽物理地址细节，在Internet中提供一种全局性的通用地址。 Internet中IP地址由32 bit组成，对于这种数字型地址，用户很难记忆和理解。为了向用户提供一种直观明白的主机标识符，TCP/IP开发了一种命名协议，即域名系统DNS(Domain Name System)。这是一种字符型的主机名字机制，用于实现主机名与主机地址间的映射。 1、命名机制 TCP/IP采用的是层次型命名机制，其层次型命名结构与Internet网络体系结构相对应。 一个通用的完整的层次型主机名格式如下： 本地名·组名·网点名· 2、 Internet域名 Internet为保证其域名系统的通用性，特规定了一组正式的通用标准符号，作为第一级域的域名。 3、DNS管理 在Internet中，分组传送时必须使用IP地址。用户输入的是主机名字，DNS的作用是将名字自动翻译成IP地址。 DNS使用客户机/服务器模型，其服务器称为域名服务器。 7.4 IP协议 7.4.1 IP分组格式（10-113） IP分组由分组头和数据区两部分组成。其中，分组头部分用来存放IP协议的具体控制信息，而数据区则包含了上层协议(如TCP)提交给IP协议传送的数据。 7.4.2 IP的分片与重装 在互联网中各个网络定义的最大分组长度可能不同，网络层需要将收到的数据报分割成较小的数据块，称为分片。相反地，到了目的端将多个数据块组合起来，称为重装。 IP分组格式中，分片偏移量和标志字段用来对IP分组的分片与重装。 7.5 运输层协议