Ⅰ 典型的网络拓扑结构有哪几种及其主要特点
5种,分别为:星型拓扑、树型网络、网状拓扑、总线型拓扑、环型拓扑。
星型拓扑:优点1.结构简单,连接方便,管理和维护都相对容易,而且扩展性强。
2,网络延迟时间较小,传输误差低。
3,网络拓扑结构是目前应用最广泛的一种网络拓扑结构。
缺点1,安装和维护的费用较高
2,共享资源的能力较差
3,通信线路利用率不高
4,对中心结点要求相当高,一旦中心结点出现故障,则整个网络将瘫痪。
树型拓扑:优点1.易于扩展2.易于隔离故障
缺点若根节点出现故障,整个网络瘫痪
网状拓扑:优点1.网络可靠性高
2.网络可组建成各种形状,采用多种通信信道,多种传输速率。
3.网内节点共享资源容易。
4.可改善线路的信息流量分配。
5.可选择最佳路径,传输延迟小。
缺点1.控制复杂,软件复杂。
2.线路费用高,不易扩充。
3.在以太网中,如果设置不当,会造成广播风暴,严重时可以使网络完全瘫痪。
总线型拓扑:优点1.布线容易、电缆用量小。
2.可靠性高。
3.易于扩充。
4.易于安装。
缺点1.故障诊断困难。
2.故障隔离困难。
3.中继器配置。
4.通信介质或中间某一接口点出现故障,会导致整个网络瘫痪。
5.终端必须是智能的
环型拓扑:优点电缆长度短适用于光纤无差错传输。
缺点1.节点的故障会引起全网故障。
2.故障检测困难。
3.环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻
时,信道利用率相对来说就比较低。
Ⅱ 3g,4g之类的移动通信网络,最常用的网络拓扑结构类似哪种形状
3g,4g之类的移动通信网络最常用的网络拓扑结构类似蜂窝的形状。
传统蜂窝通信系统主要由交换网路子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)三大部分组成。蜂窝系统使用小区分裂的方法来扩容,即通过增加基站数量把现有小区划分为若干更小的小区,当小区半径缩小时,干扰将随之增强,严重制约了系统容量,同时基站密度也将急剧加大。若小区半径减为原先的1/2,所需基站数将是原来的4倍,导致切换频率大大增加,系统复杂度和成本呈指数级上升。
4G系统的RAN拟采用簇型结构,分布式控制,这种结构下,基站被聚合成一个簇并拥有一个连接到核心网的“簇头”基站。簇内的基站由一种局域网互相连接。无线网络控制器(RNC)的功能被分配到每个基站,形成分布式基站控制。
Ⅲ 通信网常用的拓扑结构有哪些
通信网常用的拓扑结构有星型、总线型、树型、环型和网状。
1、星型拓扑结构
在星型拓扑结构中,网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(又称中央转接站,一般是集线器或交换机)上,由该中央节点向目的节点传送信息。
中央节点执行集中式通信控制策略,因此中央节点相当复杂,负担比各节点重得多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。
星型拓扑结构相对简单,便于管理,建网容易,局域网普遍采用的一种拓扑结构。采用星型拓扑结构的局域网,一般使用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标准,能够满足多种宽带需求。
2、总线型拓扑结构
将所有的节点都连接到一条电缆上,把这条电缆成为总线。总线型网络是最为普及的网络拓扑结构之一。它的连接形式简单、易于安装、成本低,增加和撤销网络设备都比较灵活。
但由于总线型的拓扑结构中,任意的节点发生故障,都会导致网络的阻塞。同时,这种拓扑结构还难以查找故障。
总线型拓扑结构适用于计算机数目相对较少的局域网络,通常这种局域网络、的传输速率在100Mbps,网络连接选用同轴电缆。总线型拓扑结构曾流行了一段时间,典型的总线型局域网有以太网。
3、树型拓扑结构
树型拓扑,一种类似于总线拓扑的局域网拓扑。树型网络可以包含分支,每个分支又可包含多个结点。
树型拓扑具有较强的可折叠性,非常适用于构建网络主干,还能够有效地保护布线投资。这种拓扑结构的网络一般采用光纤作为网络主干,用于军事单位、政府单位等上下界限相当严格和层次分明的网络结构。
4、环型拓扑结构
环型拓扑是使用公共电缆组成一个封闭的环,各节点直接连到环上,信息沿着环按一定方向从一个节点传送到另一个节点。环接口一般由发送器、接收器、控制器、线控制器和线接收器组成。
在环型拓扑结构中,有一个控制发送数据权力的"令牌",它在后边按一定的方向单向环绕传送,每经过一个节点都要被接收,判断一次,是发给该节点的则接收,否则的话就将数据送回到环中继续往下传。
5、网状拓扑结构
网状拓扑结构,这种拓扑结构主要指各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连,网状拓扑结构具有较高的可靠性,但其结构复杂,实现起来费用较高,不易管理和维护,不常用于局域网。
在一个大的区域内,用无线电通信链路连接一个大型网络时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网络选择一条最快的路径传送数据。
Ⅳ 移动网络与联通构造原理
移动网络和联通网络构造原理都属于移动通信网络体系架构:网络架构,该架构可分为三大模块:网络部署场景、接入网和核心网。
具体的构造原理和试验如下:
3.1.1中国移动黑龙江公司网络部署场景设计方案
1.室外借助分布式天线(distributedantennasystem,DAS)和大规模MIMO(multipleinputmulti-pleoutput)配备基站,天线元件分散放置在小区,且通过光纤与基站连接。移动事物(如终端)部署Mo-bileFemtocell,可以动态地改变其到运营商核心网络的连接。同时,部署虚拟蜂窝作为宏蜂窝的补充,提升了室外覆盖率。
2.室内用户需要与安装在室外建筑的大型天线阵列的室内AP进行通信,这样就可以利用多种适用于短距离通信的技术实现高速率传输,比如60GHz毫米波通信,可以解决频谱稀缺问题。
3.1.2 中国移动黑龙江公司接入网设计方案
5G通信网络接入网部署中,采用新型的分布式基站进行组网把宏基站的部分载波通过标准的CPRI接口拉远实现分布式组网,也就是将传统基站的基带处理部分(BBU)和射频收发信机部分(RRU)设计成单独的模块。分布式基站不仅带来快速、便捷的网络部署,而且有利于大幅降低运营商建网的成本。由于无线频谱资源的高价格、高频通信技术的使用,使原有基站覆盖密度越来越大,因此必须对无线接入侧的网络做相应的调整,才能保证5G网络下的无线带宽及物联需求的应用。
CoP(CPRI over Packet)承载技术是承接5G通信网络接入网中的研究和部署重点。为满足业务需求和基站承载,需要建立一种新的承载技术架构来满足云通信的需求,现通过以下几点方案进行接入网部署:
在RRU增加的情况下使其满足免机房需要,新的CoP FO 设备能跟RRU供址部署,建立成一个新的前传网络(Fronthanl),通过CoP FO 设备将RRU进行汇聚传给接入侧的A设备。该方式针对现有IP RAN设备基本无需改动,只需要在原有的设备中插入带有CRPI协议的新增板卡就可以工作。
对于Fronthanl接入侧的保护机制有CPRI接口和ETH接口;网络侧保护机制可以采用线性“1+1”保护或环网Wrapping、Steering保护。
对于无线侧RRU的接入点模块FO是全室外模式,易部署、省机房,满足于大网络容量要求。
在组网类型上,优先选用环型拓扑结构,可以实现RRU任意的部署,实现接入设备A无源CWDM解决方案。
3.1.2 中国移动黑龙江公司核心网设计方案
1.现有核心网网元由传统平台向云平台演进
(1)RCS在互联网基地部署应用,IMS AS、CSCF/BGCF等网元进行技术试点;
(2)控制类网元(MME、PCRF)、数据类网元(HSS、HLR)、信令转接网元(DRA)等正在研究设计阶段,成熟后马上推动现网引入;
(3)媒体转发面网元(MGW/SBC),根据SDN技术进行进行部署;
(4)2G、3G电路域相关网元正逐步融合、替换和退网,不再考虑运化升级。
构建以DC为中心的网络云化平台,部署基于云化架构的NFV(网络功能虚拟化),引入跨DC部署与无状态设计,并将传统核心网业务搬迁至此云化平台;
2.控制面网元功能重构
(1)业务处理节点:承接传统核心网GW/SBC等媒体接入处理类网元的功能;
(2)融合控制接节点:承接传统核心网MME/CSCF/HSS等管理控制类网元和HSS的等用户数据类网元的功能;
(3)业务能力节点:承接传统核心网应用服务AS/业务平台类网元的功能层次,同时支持提供网络能力开放和网络拓扑设置功能。
3.引入C/U分离,并利用MEC技术构建分布式网络,保障低时延业务应用。
4.引入SBA架构、网络切片Slicing、接入无关技术Access Agnostic,为各式各样差异化需求提供on demand服务,以支撑5G业务。
3.2 5G关键技术
3.2.1 CoP(CPRI over Packet)承载技术
CoP承载技术是集成前传承载和后传承载的中心枢纽模块,采用的是高效装载技术,其由于CRPI结构化和非结构化是的数据成帧灵活,便于整个网络调节,采用光承载,继承了原有波分承载的有点,也能进一步节省传输光缆。CPRI over Packet的NGFI承载方案,具体对比指标比较如下:
3.2.2 网络功能虚拟化(net-workfunctionvirtualization,NFV)
NFV(网络功能虚拟化)利用软硬件解耦及功能抽象,以虚拟化技术降低昂贵的设备成本费,根据业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离等步骤,让运营商可通过此极速将承载各种网络功能的通用硬件与云计算虚拟化技术相结合,实现网元虚拟化和虚拟网络可编程,简化网络升级的步骤和降低购买新专用网络硬件的成本,把网络技术重点放到部署新的网络软件上。
3.2.3 基于OFDM优化的波形和多址接入
5G NR设计过程中最重要的一项决定,就是采用基于OFDM优化的波形和多址接入技术,因为OFDM 技术被当今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系统广泛采用,因其可扩展至大带宽应用,而具有高频谱效率和较低的数据复杂性,因此能够很好地满足 5G 要求。 OFDM 技术家族可实现多种增强功能,例如通过加窗或滤波增强频率本地化、在不同用户与服务间提高多路传输效率,以及创建单载波 OFDM 波形,实现高能效上行链路传输。
不过OFDM体系也需要创新改造,才能满足5G的需求:
1. 通过子载波间隔扩展实现可扩展的OFDM参数配置;
2. 通过OFDM加窗提高多路传输效率。
3.2.4 灵活的框架设计
5G NR灵活的框架设计:
1. 可扩展的时间间隔(Scalable Transmission Time Interval (TTI))
相比当前的 4G LTE网络,5G NR将使时延降低一个数量级。目前LTE网络中,TTI(时间间隔)固定在1 ms(毫秒)。为此,3GPP在4G演进的过程中提出一个降低时延的项目。尽管技术细节还不得而知,但这一项目的规划目标就是要将一次傅里叶变换的时延降低为目前的1/8(即从1.14ms降低至143µs(微秒)。
2. 自包含集成子帧(Self-contained integrated subframe)
自包含集成子帧是另一项关键技术,对降低时延、向前兼容和其他一系列5G特性意义重大。通过把数据的传输(transmission)和确认(acknowledgement)包含在一个子帧内,时延可显着降低。
3. 先进的新型无线技术(Advanced wireless technologies)
5G必然是在充分利用现有技术的基础之上,充分创新才能实现的,而4G LTE正是目前最先进的移动网络平台,5G在演进的同时,LTE本身也还在不断进化(比如最近实现的千兆级4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先进技术,如载波聚合,MIMO技术,非共享频谱的利用等等。
大规模MIMO:
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术是目前无线通信领域的一个重要创新研究项目,通过智能使用多根天线(设备端或基站端),发射或接受更多的信号空间流,能显着提高信道容量;而通过智能波束成型,将射频的能量集中在一个方向上,可以提高信号的覆盖范围。
毫米波:
全新 5G 技术正首次将频率大于 24 GHz 以上频段(通常称为毫米波)应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。但毫米波的利用并非易事,使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与损耗(信号衍射能力有限)。通常情况下,毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体,此外,它还面临着波形和能量消耗等问题。
Ⅳ 常见的网络拓扑结构有哪些
常见的网络拓扑结构主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝状结构等。
1、星型结构。
星型结构是最古老的一种连接方式,大家每天都使用的电话属于这种结构。一般网络环境都被设计成星型拓扑结构。星型网是广泛而又首选使用的网络拓扑设计之一。
2、环型结构。
环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户,直到将所有的端用户连成环型。数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输,信息从一个节点传到另一个节点。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。
3、总线型。
总线上传输信息通常多以基带形式串行传递,每个结点上的网络接口板硬件均具有收、发功能,接收器负责接收总线上的串行信息并转换成并行信息送到PC工作站;发送器是将并行信息转换成串行信息后广播发送到总线上,总线上发送信息的目的地址与某结点的接口地址相符合时。
该结点的接收器便接收信息。由于各个结点之间通过电缆直接连接,所以总线型拓扑结构中所需要的电缆长度是最小的,但总线只有一定的负载能力,因此总线长度又有一定限制,一条总线只能连接一定数量的结点。
4、分布式。
分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。分布式结构的网络具有如下特点:由于采用分散控制,即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,因而具有很高的可靠性。
5、树型结构
与星型相比,它的通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充,寻找路径比较方便,但除了叶节点及其相连的线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。
6、网状拓扑结构。
网状拓扑结构主要指各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连。网状拓扑结构具有较高的可靠性,但其结构复杂,实现起来费用较高,不易管理和维护,不常用于局域网。