Ⅰ 典型的網路拓撲結構有哪幾種及其主要特點
5種,分別為:星型拓撲、樹型網路、網狀拓撲、匯流排型拓撲、環型拓撲。
星型拓撲:優點1.結構簡單,連接方便,管理和維護都相對容易,而且擴展性強。
2,網路延遲時間較小,傳輸誤差低。
3,網路拓撲結構是目前應用最廣泛的一種網路拓撲結構。
缺點1,安裝和維護的費用較高
2,共享資源的能力較差
3,通信線路利用率不高
4,對中心結點要求相當高,一旦中心結點出現故障,則整個網路將癱瘓。
樹型拓撲:優點1.易於擴展2.易於隔離故障
缺點若根節點出現故障,整個網路癱瘓
網狀拓撲:優點1.網路可靠性高
2.網路可組建成各種形狀,採用多種通信信道,多種傳輸速率。
3.網內節點共享資源容易。
4.可改善線路的信息流量分配。
5.可選擇最佳路徑,傳輸延遲小。
缺點1.控制復雜,軟體復雜。
2.線路費用高,不易擴充。
3.在乙太網中,如果設置不當,會造成廣播風暴,嚴重時可以使網路完全癱瘓。
匯流排型拓撲:優點1.布線容易、電纜用量小。
2.可靠性高。
3.易於擴充。
4.易於安裝。
缺點1.故障診斷困難。
2.故障隔離困難。
3.中繼器配置。
4.通信介質或中間某一介面點出現故障,會導致整個網路癱瘓。
5.終端必須是智能的
環型拓撲:優點電纜長度短適用於光纖無差錯傳輸。
缺點1.節點的故障會引起全網故障。
2.故障檢測困難。
3.環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳達室遞的方式,在負載很輕
時,信道利用率相對來說就比較低。
Ⅱ 3g,4g之類的移動通信網路,最常用的網路拓撲結構類似哪種形狀
3g,4g之類的移動通信網路最常用的網路拓撲結構類似蜂窩的形狀。
傳統蜂窩通信系統主要由交換網路子系統(NSS)、無線基站子系統(BSS)和移動台(MS)三大部分組成。蜂窩系統使用小區分裂的方法來擴容,即通過增加基站數量把現有小區劃分為若干更小的小區,當小區半徑縮小時,干擾將隨之增強,嚴重製約了系統容量,同時基站密度也將急劇加大。若小區半徑減為原先的1/2,所需基站數將是原來的4倍,導致切換頻率大大增加,系統復雜度和成本呈指數級上升。
4G系統的RAN擬採用簇型結構,分布式控制,這種結構下,基站被聚合成一個簇並擁有一個連接到核心網的「簇頭」基站。簇內的基站由一種區域網互相連接。無線網路控制器(RNC)的功能被分配到每個基站,形成分布式基站控制。
Ⅲ 通信網常用的拓撲結構有哪些
通信網常用的拓撲結構有星型、匯流排型、樹型、環型和網狀。
1、星型拓撲結構
在星型拓撲結構中,網路中的各節點通過點到點的方式連接到一個中央節點(又稱中央轉接站,一般是集線器或交換機)上,由該中央節點向目的節點傳送信息。
中央節點執行集中式通信控制策略,因此中央節點相當復雜,負擔比各節點重得多。在星型網中任何兩個節點要進行通信都必須經過中央節點控制。
星型拓撲結構相對簡單,便於管理,建網容易,區域網普遍採用的一種拓撲結構。採用星型拓撲結構的區域網,一般使用雙絞線或光纖作為傳輸介質,符合綜合布線標准,能夠滿足多種寬頻需求。
2、匯流排型拓撲結構
將所有的節點都連接到一條電纜上,把這條電纜成為匯流排。匯流排型網路是最為普及的網路拓撲結構之一。它的連接形式簡單、易於安裝、成本低,增加和撤銷網路設備都比較靈活。
但由於匯流排型的拓撲結構中,任意的節點發生故障,都會導致網路的阻塞。同時,這種拓撲結構還難以查找故障。
匯流排型拓撲結構適用於計算機數目相對較少的區域網絡,通常這種區域網絡、的傳輸速率在100Mbps,網路連接選用同軸電纜。匯流排型拓撲結構曾流行了一段時間,典型的匯流排型區域網有乙太網。
3、樹型拓撲結構
樹型拓撲,一種類似於匯流排拓撲的區域網拓撲。樹型網路可以包含分支,每個分支又可包含多個結點。
樹型拓撲具有較強的可折疊性,非常適用於構建網路主幹,還能夠有效地保護布線投資。這種拓撲結構的網路一般採用光纖作為網路主幹,用於軍事單位、政府單位等上下界限相當嚴格和層次分明的網路結構。
4、環型拓撲結構
環型拓撲是使用公共電纜組成一個封閉的環,各節點直接連到環上,信息沿著環按一定方向從一個節點傳送到另一個節點。環介面一般由發送器、接收器、控制器、線控制器和線接收器組成。
在環型拓撲結構中,有一個控制發送數據權力的"令牌",它在後邊按一定的方向單向環繞傳送,每經過一個節點都要被接收,判斷一次,是發給該節點的則接收,否則的話就將數據送回到環中繼續往下傳。
5、網狀拓撲結構
網狀拓撲結構,這種拓撲結構主要指各節點通過傳輸線互聯連接起來,並且每一個節點至少與其他兩個節點相連,網狀拓撲結構具有較高的可靠性,但其結構復雜,實現起來費用較高,不易管理和維護,不常用於區域網。
在一個大的區域內,用無線電通信鏈路連接一個大型網路時,網狀網是最好的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網路選擇一條最快的路徑傳送數據。
Ⅳ 移動網路與聯通構造原理
移動網路和聯通網路構造原理都屬於移動通信網路體系架構:網路架構,該架構可分為三大模塊:網路部署場景、接入網和核心網。
具體的構造原理和試驗如下:
3.1.1中國移動黑龍江公司網路部署場景設計方案
1.室外藉助分布式天線(distributedantennasystem,DAS)和大規模MIMO(multipleinputmulti-pleoutput)配備基站,天線元件分散放置在小區,且通過光纖與基站連接。移動事物(如終端)部署Mo-bileFemtocell,可以動態地改變其到運營商核心網路的連接。同時,部署虛擬蜂窩作為宏蜂窩的補充,提升了室外覆蓋率。
2.室內用戶需要與安裝在室外建築的大型天線陣列的室內AP進行通信,這樣就可以利用多種適用於短距離通信的技術實現高速率傳輸,比如60GHz毫米波通信,可以解決頻譜稀缺問題。
3.1.2 中國移動黑龍江公司接入網設計方案
5G通信網路接入網部署中,採用新型的分布式基站進行組網把宏基站的部分載波通過標準的CPRI介面拉遠實現分布式組網,也就是將傳統基站的基帶處理部分(BBU)和射頻收發信機部分(RRU)設計成單獨的模塊。分布式基站不僅帶來快速、便捷的網路部署,而且有利於大幅降低運營商建網的成本。由於無線頻譜資源的高價格、高頻通信技術的使用,使原有基站覆蓋密度越來越大,因此必須對無線接入側的網路做相應的調整,才能保證5G網路下的無線帶寬及物聯需求的應用。
CoP(CPRI over Packet)承載技術是承接5G通信網路接入網中的研究和部署重點。為滿足業務需求和基站承載,需要建立一種新的承載技術架構來滿足雲通信的需求,現通過以下幾點方案進行接入網部署:
在RRU增加的情況下使其滿足免機房需要,新的CoP FO 設備能跟RRU供址部署,建立成一個新的前傳網路(Fronthanl),通過CoP FO 設備將RRU進行匯聚傳給接入側的A設備。該方式針對現有IP RAN設備基本無需改動,只需要在原有的設備中插入帶有CRPI協議的新增板卡就可以工作。
對於Fronthanl接入側的保護機制有CPRI介面和ETH介面;網路側保護機制可以採用線性「1+1」保護或環網Wrapping、Steering保護。
對於無線側RRU的接入點模塊FO是全室外模式,易部署、省機房,滿足於大網路容量要求。
在組網類型上,優先選用環型拓撲結構,可以實現RRU任意的部署,實現接入設備A無源CWDM解決方案。
3.1.2 中國移動黑龍江公司核心網設計方案
1.現有核心網網元由傳統平台向雲平台演進
(1)RCS在互聯網基地部署應用,IMS AS、CSCF/BGCF等網元進行技術試點;
(2)控制類網元(MME、PCRF)、數據類網元(HSS、HLR)、信令轉接網元(DRA)等正在研究設計階段,成熟後馬上推動現網引入;
(3)媒體轉發面網元(MGW/SBC),根據SDN技術進行進行部署;
(4)2G、3G電路域相關網元正逐步融合、替換和退網,不再考慮運化升級。
構建以DC為中心的網路雲化平台,部署基於雲化架構的NFV(網路功能虛擬化),引入跨DC部署與無狀態設計,並將傳統核心網業務搬遷至此雲化平台;
2.控制面網元功能重構
(1)業務處理節點:承接傳統核心網GW/SBC等媒體接入處理類網元的功能;
(2)融合控制接節點:承接傳統核心網MME/CSCF/HSS等管理控制類網元和HSS的等用戶數據類網元的功能;
(3)業務能力節點:承接傳統核心網應用服務AS/業務平台類網元的功能層次,同時支持提供網路能力開放和網路拓撲設置功能。
3.引入C/U分離,並利用MEC技術構建分布式網路,保障低時延業務應用。
4.引入SBA架構、網路切片Slicing、接入無關技術Access Agnostic,為各式各樣差異化需求提供on demand服務,以支撐5G業務。
3.2 5G關鍵技術
3.2.1 CoP(CPRI over Packet)承載技術
CoP承載技術是集成前傳承載和後傳承載的中心樞紐模塊,採用的是高效裝載技術,其由於CRPI結構化和非結構化是的數據成幀靈活,便於整個網路調節,採用光承載,繼承了原有波分承載的有點,也能進一步節省傳輸光纜。CPRI over Packet的NGFI承載方案,具體對比指標比較如下:
3.2.2 網路功能虛擬化(net-workfunctionvirtualization,NFV)
NFV(網路功能虛擬化)利用軟硬體解耦及功能抽象,以虛擬化技術降低昂貴的設備成本費,根據業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離等步驟,讓運營商可通過此極速將承載各種網路功能的通用硬體與雲計算虛擬化技術相結合,實現網元虛擬化和虛擬網路可編程,簡化網路升級的步驟和降低購買新專用網路硬體的成本,把網路技術重點放到部署新的網路軟體上。
3.2.3 基於OFDM優化的波形和多址接入
5G NR設計過程中最重要的一項決定,就是採用基於OFDM優化的波形和多址接入技術,因為OFDM 技術被當今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統廣泛採用,因其可擴展至大帶寬應用,而具有高頻譜效率和較低的數據復雜性,因此能夠很好地滿足 5G 要求。 OFDM 技術家族可實現多種增強功能,例如通過加窗或濾波增強頻率本地化、在不同用戶與服務間提高多路傳輸效率,以及創建單載波 OFDM 波形,實現高能效上行鏈路傳輸。
不過OFDM體系也需要創新改造,才能滿足5G的需求:
1. 通過子載波間隔擴展實現可擴展的OFDM參數配置;
2. 通過OFDM加窗提高多路傳輸效率。
3.2.4 靈活的框架設計
5G NR靈活的框架設計:
1. 可擴展的時間間隔(Scalable Transmission Time Interval (TTI))
相比當前的 4G LTE網路,5G NR將使時延降低一個數量級。目前LTE網路中,TTI(時間間隔)固定在1 ms(毫秒)。為此,3GPP在4G演進的過程中提出一個降低時延的項目。盡管技術細節還不得而知,但這一項目的規劃目標就是要將一次傅里葉變換的時延降低為目前的1/8(即從1.14ms降低至143µs(微秒)。
2. 自包含集成子幀(Self-contained integrated subframe)
自包含集成子幀是另一項關鍵技術,對降低時延、向前兼容和其他一系列5G特性意義重大。通過把數據的傳輸(transmission)和確認(acknowledgement)包含在一個子幀內,時延可顯著降低。
3. 先進的新型無線技術(Advanced wireless technologies)
5G必然是在充分利用現有技術的基礎之上,充分創新才能實現的,而4G LTE正是目前最先進的移動網路平台,5G在演進的同時,LTE本身也還在不斷進化(比如最近實現的千兆級4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先進技術,如載波聚合,MIMO技術,非共享頻譜的利用等等。
大規模MIMO:
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術是目前無線通信領域的一個重要創新研究項目,通過智能使用多根天線(設備端或基站端),發射或接受更多的信號空間流,能顯著提高信道容量;而通過智能波束成型,將射頻的能量集中在一個方向上,可以提高信號的覆蓋范圍。
毫米波:
全新 5G 技術正首次將頻率大於 24 GHz 以上頻段(通常稱為毫米波)應用於移動寬頻通信。大量可用的高頻段頻譜可提供極致數據傳輸速度和容量,這將重塑移動體驗。但毫米波的利用並非易事,使用毫米波頻段傳輸更容易造成路徑受阻與損耗(信號衍射能力有限)。通常情況下,毫米波頻段傳輸的信號甚至無法穿透牆體,此外,它還面臨著波形和能量消耗等問題。
Ⅳ 常見的網路拓撲結構有哪些
常見的網路拓撲結構主要有星型結構、環型結構、匯流排結構、分布式結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構等。
1、星型結構。
星型結構是最古老的一種連接方式,大家每天都使用的電話屬於這種結構。一般網路環境都被設計成星型拓撲結構。星型網是廣泛而又首選使用的網路拓撲設計之一。
2、環型結構。
環型結構在LAN中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶,直到將所有的端用戶連成環型。數據在環路中沿著一個方向在各個節點間傳輸,信息從一個節點傳到另一個節點。這種結構顯而易見消除了端用戶通信時對中心系統的依賴性。
3、匯流排型。
匯流排上傳輸信息通常多以基帶形式串列傳遞,每個結點上的網路介面板硬體均具有收、發功能,接收器負責接收匯流排上的串列信息並轉換成並行信息送到PC工作站;發送器是將並行信息轉換成串列信息後廣播發送到匯流排上,匯流排上發送信息的目的地址與某結點的介面地址相符合時。
該結點的接收器便接收信息。由於各個結點之間通過電纜直接連接,所以匯流排型拓撲結構中所需要的電纜長度是最小的,但匯流排只有一定的負載能力,因此匯流排長度又有一定限制,一條匯流排只能連接一定數量的結點。
4、分布式。
分布式結構的網路是將分布在不同地點的計算機通過線路互連起來的一種網路形式。分布式結構的網路具有如下特點:由於採用分散控制,即使整個網路中的某個局部出現故障,也不會影響全網的操作,因而具有很高的可靠性。
5、樹型結構
與星型相比,它的通信線路總長度短,成本較低,節點易於擴充,尋找路徑比較方便,但除了葉節點及其相連的線路外,任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。
6、網狀拓撲結構。
網狀拓撲結構主要指各節點通過傳輸線互聯連接起來,並且每一個節點至少與其他兩個節點相連。網狀拓撲結構具有較高的可靠性,但其結構復雜,實現起來費用較高,不易管理和維護,不常用於區域網。