现代通信网概述共40页文档
(通信企业管理)现代通信网资料
（通信企业管理）现代通信网资料第1章现代通信网概述1.1现代通信网基础通信的基本形式是于信源和信宿之间建立壹个传输信息的通道，实现信息的传输。
1.1.1通信系统基本组成信源、发送器、信道、接收器、信宿。
1.1.2通信网络构成要素实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的壹个通信系统，每壹次通信均需要软硬件设施的协调配合来完成。
从硬件构成来见，通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的接入、交换和传输等基本功能。
软件部分包括信令、协议、控制、管理、资费制度、编码方案等。
它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。
以下重点介绍通信网的硬件构成。
1)终端节点主要功能：(1)用户信息的处理。
(2)信令信息的处理。
2)交换节点交换节点是通信网的核心设备，其主要功能有：用户业务的集中和接入功能；交换功能；信令功能；其他控制功能。
3)业务节点其主要功能是：实现独立于交换节点的业务的执行和控制。
实现对交换节点呼叫建立的控制。
为用户提供智能化、个性化、有差异的服务。
4)传输系统传输系统为信息的传输提供传输信道，且将网络节点连接于壹起。
通常传输系统的硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
目标：提高物理线路的使用效率。
1.1.3通信网组网结构从功能的角度见，壹个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。
1.1.7通信网的体系结构及标准化组织1.通信网的分层体系结构分层体系结构的优点：①分层的体系结构能够降低网络设计的复杂度。
②分层的体系结构方便异构网络设备间的互连互通。
③分层的体系结构增强了网络的可升级性。
④分层的体系结构促进了竞争和设备制造商的分工，屏蔽内部实现细节。
于分层体系结构中，协议是指位于壹个系统上的第N层和另壹个系统上的第N层通信时所使用的规则和约定的集合。
通信协议主要包含语法、语义和时序。
语法规定协议的数据格式；语义包括协调和错误处理的控制信息；时序包括同步和顺序控制。
现代通信网
通信网：多个用户通信系统互连的通信体系。
功能：信息传输，寻址和路由，差错控制，网络管理。
通信网的组成：信源----调制解调系统------信道-----解调接收系统-----信宿信源：即信息源，是发出信息的基本设施。
信宿：受信者，是信息的传输介质。
信道：传输介质。
调制发射系统：任务是将信源产生的基带信号调制成适合在给定信道中传输的信号然后通过发射系统发射出去。
解调接受系统：基本任务刚好和调制发射系统相反，他是将信道传输中带有噪声和干扰的信号解调成基带信号交给信宿。
通信网在硬件上组成：1终端设备2传输设备及链路3交换设备。
分类：功能分—业务网，传送网，支撑网（信令，同步，管理）范围划分—本地网，长途网和国际网（或者局域网城域网广域网）通信网的基本拓扑结构有：总体形，星形，树形，环形，网形和复合形电话通信网的组成：用户环路，节点设备，中继链路。
本地网：是指在同一个长途编号区范围内的网络。
由若个端局，汇接局，局间中继线，长市中继线，以及用户线，电话机组成。
本地网的网络结构：采用两级基本结构，汇接局+端局组成。
长途电话网{国内长途（各城市），国际长途（各国）}信令系统是电话通信网的连接的建立，保持和释放。
分类：1用户信令和局间信令（换机之间）2随路信令和公共信道信令3模拟信令和数字信令NO.7信令广泛用于电话王（PSTN）、ISDN网、智能网（IN）、GSM网中。
是公共信道信令。
由信令点，信令转接点和信令链路组成。
ISDN：综合业务数字网。
N-ISDN:窄带综合业务数字网移动通信是指通信的双方至少有一方是在移动中进行信息交换的。
多址方式：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址（SDMA）. GGSN：GPRS网关支持节点。
SGSN：GPRS服务支持节点。
PCU：分组控制单元。
CDMA：码分多址高速移动环境144kbit/s，室外步行环境384，室内环境2MWiMAX全名是微波存取全球互通。
现代通信网
第一章现代通信网概述1．现代通信网的两个重要特点：数字化、业务的多样化；2．通信网的组成：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器、信宿；3．现代通信网的发展方向即六化：数字化、综合化、融合化、宽带化、智能化、个人化；4．三网合一：电信网、计算机网、广播电视网；第二章数字程控交换系统1．电话网采用电路交换方式，电话网组成：数字程控交换机、传输链路设备、终端设备；2．电话网等级结构：国际网、长途网、本地网；3．长途两级网的等级结构：省际平面、省内平面；长途网演变情况：由四级向两极过渡，然后向无级网和动态网过渡；4．电话网的路由（概念）：迂回路由：多个路由可以选择时，第一个忙时，迂回到第二个、第三个，称第一个路由为迂回路由；基干路由：构成网络基干结构的路由；高效路由：路由上的电路群没有呼损指标要求；低呼损路由：电路群的呼损低于所规定的标准；5．用户电路的基本功能：馈电功能（馈电电压-48V，馈电电流20~50mA）、过压保护功能、振铃控制功能、监视功能、编译码功能、2/4线转换功能、测试功能；6．时分复用PCM信号形成（注意速率变化）：300~3400Hz语音信号经过带限滤波，8000次/s抽样，形成PAM信号，依幅度编码形成PCM信号。
基带信号速率：64kb/s。
N个时隙的码元速率：N*64kb/s．在CEPT系统中，速率：2.048Mb/s。
7．CCITT等级制度TD PCM系统一次群速度：2.048Mb/s,二次群：8.488Mb/s,三次群：34.368Mb/s；8．时分交换T型交换器：采用缓冲器暂存话音数字信号，并控制写入出实现时隙交换；空分交换s型交换器；9．数字中继器是数字交换网络与PCM数字中继器之间的接口设备；数字中继的主要功能：时钟提取、码型变换、帧同步、复帧同步；码型变换是将数字中继线上传送的HDB3码转换成程控交换机内使用的NRZ码；帧定位解决两个局间的正常数据传输和交换问题；10．程控交换机的软件系统划分（图）：运行软件系统、支援软件系统；11．信令（概念）：用户信息以外的各种控制命令。
现代通信网-通信网络概论
1.4.3 基于软交换的下一代网络
下一代网络（Next Generation Network， NGN）是一个定义及其宽松的术语，一般 泛指采用了比目前的网络更为先进技术或 能够提供更先进业务的网络。
NGN的主要特征
（1）基于分组传输； （2）控制功能与承载能力、呼叫与会晤、应用与服务分离； （3）业务提供与网络分离，并提供开放接口； （4）支持广泛的业务，包括实时/流/非实时和多媒体业务； （5）具有端到端透明传递的宽带能力； （6）与现有传统网络互通； （7）具有通用移动性，即允许用户作为单个人始终如一地使
设置，以达到在任何情况下，最大限度地使用网络中一切可以 利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。
后三种网络又统一称为支撑网，
2．按业务类型划分
（1）电话网—传输电话业务的网络，交换方 式一般采用电路交换方式；
（2）电报网—传输电报业务的网络； （3）传真网—传输传真业务的网络； （4）广播电视网—传输广播电视业务的网络； （5）数据通信网—传输数据业务的网络，交
用和管理其业务，而不管采用什么接入技术； （8）提供用户自由选择业务提供商的功能。
2．信道编码
1.2.2 差错控制技术
差错控制可分为三种方式： 差错重发（自动请求重发ARQ） 前向纠错（FEC） 混合纠错方式（FEC+ARQ）
（1）差错重发
差错重发又称为自动请求重发（ARQ），它是指发 送端信源送出信息序列，一方面经编码器编码由发 送机送入信道，另一方面把它存入存储器以备重传。
3～30GHz 10～1cm
30～300GHz 10～1mm
105～107GHz 3～0.03m
传输介质
有线线对 极长波无线电
有线线对 超长波无线电
《现代通信网》课件
目录
• 现代通信网概述 • 通信网架构与组成 • 通信网传输技术 • 通信网交换技术 • 通信网业务与应用 • 现代通信网发展趋势与挑战
01
现代通信网概述
定义与特点
定义
现代通信网是一种以光纤为传输介质 ，以数字技术为传输手段，以交换设 备为网络核心，以提供话音、数据、 视频等多种业务为主要目标的网络。
05
通信网业务与应用
语音业务
总结词
语音业务是通信网中最基本、最传统的业务，主要包括电话通信和语音短信等 。
详细描述
语音业务是利用通信网络传送语音信息的业务，包括普通电话通信、IP电话、 语音短信等。随着通信技术的发展，语音业务逐渐向数字化、网络化、智能化 方向发展，提高了语音通话的质量和效率。
数据业务
总结词
数据业务是通信网中重要的增值业务，主要包括互联网接入、移动数据业务等。
详细描述
数据业务是利用通信网络传送数据信息的业务，包括互联网接入、移动数据业务 、专网数据传输等。随着移动互联网的普及，数据业务呈现出爆炸式增长，成为 通信网中最重要的业务之一。
多媒体业务
总结词
多媒体业务是通信网中新兴的业务，主要包括视频通话、在线视频、流媒体等。
特点
具有大容量、高速度、高可靠性、灵 活性和开放性等特点，能够满足现代 社会对信息传输和交换的多样化需求 。
通信网的发展历程
01
02
03
模拟通信网
早期的通信网采用模拟信 号传输，技术简单，但容 量小、可靠性差。
数字通信网
随着数字技术的发展，通 信网逐渐向数字化方向发 展，实现了大容量、高速 度、高可靠性的传输。
微波传输
利用微波传输信息，具有传输容量大 、覆盖范围广等特点。
现代通信网概述
– 定时（Timing）。用来阐明通信中有关操作旳 时间或顺序旳先后关系。
• 协议栈:网络中各层协议旳总和。“栈”形 象旳反应了一种网络中数据传播旳过程--： 由上层协议究竟层协议，再由底层协议到 上层协议。
– 文件传播； – 邮件服务； – 目录服务； – 因特网旳WWW服务；
网络模型
• OSI各层旳功能简介—链路层和网络层示意
通信子网内 旳互换节点 仅包括这三 层功能
– 按传播媒介分：有线；无线 – 按调制方式分：基带传播；调制传播
– 按信道中传播旳信号分：模拟通信系统； 数字通信系统
应用层
通信网络 业务网
• 构成 （图）
传送网
支撑网
– 老式旳构成：终端设备、互换设备及传播链路
– 当代通信网旳构成： 业务网、传播网和支撑网
• 业务网： 就是顾客信息网 如公用电话互换网（PSTN） 数字数据网（DDN）和计算机互联网（Intranet）
– 设备与媒体旳接口和物理特征； – 数据比特旳表达，即比特变为信号（电或光）旳编码
方式； – 数据速率，即每秒发送旳比特数； – 数据比特旳同步，即收发双方比特流旳同步； – 线路连接方式，两设备点一点旳连接和多种设备共享
传播媒体； – 物理拓扑构造：网状、星形、总线型和环形连接； – 传播方式：半工、半双工和全双工。
议数据单元是分组，它本身是由传播层来旳数据和网络层旳协议头构成。当 它封装在第2层旳数据帧中时，这个分组在帧中是作为数据，或净负荷来看待 ，加上第2层旳协议头和协议尾，才构成了第2层旳协议数据单元——帧。
层
现代通信网总结
图 2.6 所示为 8×8 S 型时分接线器的组成方框图。 二、输入控制方式
输入控制方式的 S 型时分接线器，每条输入线上都配有一个控制存储器，控制该输入线与输出线的所有交叉接点。 4 多级时分交换网络 T-S-T 型时分交换网络
一、读-写方式的 T-S-T 网络 T-S-T 交换网络是由输入级 T 接线器（TA）和输出级 T 接线器（TB），中间接有 S 型时分接线器组成。
图 2.3 是 8 端脉码输入的 T 接线器方框图，由复用器、话音存储器（SM）、控制存储器（CM）和分路器所组成。 一、复用器
复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用 半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。 二、分路器
由于输入 T 级和输出 T 级采用了不同的控制方式，故它们的存储器可以合用。 二、S-S-T-S-S 网络
现代通信网概论(1-8)完整1
3．网络管理的标准化
在选用通信网络设备时，应考 虑它具有开放性，设备可以和其它 设备兼容，并与其他用户连通。
2．第二阶段
现代通信网发展的第二阶段是在20世 纪50～70年代。晶体管、半导体集成电路 和计算机等技术的发展，为通信网的发展 起到了关键作用。 3．第三阶段 现代通信网发展的第三阶段大致在20 世纪的70～80年代。1970年一根涂有二氧 化硅的光导纤维的传输损耗达到了 20dB/km，而1959年激光的发明导致光通 信技术的起步。
四、反变换器
反变换器的工作过程是变换器的 逆工作过程。
五、信宿
信宿是信息传输的终点，也就是
信息的接收者。
六、噪声源
噪声源并不是人为实现的实体，但在 实际通信过程中又是实际存在的。 通信的基本形式是在信源和信宿之间建立 一个传输（包括信息转移）信息的通 道，即传输信道。
1.2 现代通信网的分类
（1）大量低延时数据业务应用（诸如 Web浏览、LAN）需要高带宽。 （2）本身带宽窄，但通信量极大的业 务应用（诸如电话、E-mail）也需要很高 的网络带宽。 （3）固有的宽带应用（诸如图像、文 件备用）更需要高带宽。
从核心网看，这几年SDH已成燎 原之势，全世界已敷设了大约80万个 独立网，其速率已高达10Gbit/s。 从长远看，仅有波分复用链路而 不消除节点“电瓶颈”是无法真正实 现通信网络容量宽带化的。
2．网络管理智能化
现代通信网已经发展到使网络的维护 和操作相当复杂的程度。本地中心受控于 远地的监控中心，维护工作需要预先安排。 网络维护对操作人员提出了更高的要求： 要会使用多种设备或网络实体；能够在隔 离故障的同时协调多种资源的运作状态； 拷贝大量的网络管理数据；识别各种事件 的优先级，并快速反应；与其他操作员或 维护机构协作等。
现代通信网概述
• MS收到振铃消息后向用户振铃
• MS摘机，通知BS和VMSC，开始通话
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切换
• 越区切换 • 越局切换
• 不同系统间切换
• 小区内切换
24
四、计算机通信网
• 计算机通信网是指多台计算机，包括主机系统、 通信处理机或者利用计算机实现的其它智能设备 互联构成的通信网络 。
25
两级子网结构
终端控制器 主机
31
32
协议的分层
• 分层的功能结构和消息通信的机制 • 各层有明确的功能分工
• 节点间通信是由各对等层通信组成的
• SDU（Sevices Data Unit） PDU（Protocol Data Unit） • 各层消息在物理上通过其下层提供的连接传送 • 各层消息在逻辑上相当于是由另一节点的对等层 沿水平方向发送过来的 • 一个采用分层结构的协议体系，是由各个分层的 协议集合组成 的
• VMSC查询VLR向MS所在位置区的所有BS发送寻呼命令 • 各BS通过寻呼信道发送寻呼消息 • MS收到寻呼命令，即回送寻呼响应消息 • BS将寻呼响应消息转发给VMSC
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固定网用户呼叫移动台（二）
• VMSC或BS为MS分配空闲的业务信道 • BS向MS发送“业务信道指配”消息 • MS回送响应消息 • BS通知VMSC业务信道已建立 • VMSC发送振铃消息
ANSI、ETSI、ATM论坛、IETF等
1
现代通信网概述
• 现代通信网络的主要特点 • 网络拓扑
• 电话通信网
• 计算机通信网
• 综合业务数字网
• 网络协议的基本概念 • 交换方式
2
一、现代通信网络的主要特点
现代通信网
发展到专用信道(公共信令)； 交换方式：从电路交换到分组交换（或称IP交换）； 信息带宽：从窄带（音频）发展到宽带（1～100MHz）。
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现代通信网
图 各通信网络之间的关系 20
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现代通信网
三、 PSTN（公共交换通信网）
范（或信令）组成的有机整体，使与之相连 的终端设备可以进行信息交流。现代通信网 所传送的信息分为3大类，即音频、视频和 数据，相应地有3类主要的通信技术，即语 音通信、图像通信和数据通信，所对应的网 络有电信网、广播电视网和计算机互联网。
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现代通信网
通信网定义：
能够将各种语言、声音、图像、图表、 文字、数据、视频等媒体变换成电信号， 并且在任何两地间的任何两个人、两个通 信终端设备、人和通信终端设备之间，按 照预先约定的规则（或称协议）进行传输 和交换的网络，就称为通信网。
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现代通信网
1、 电信网（两大类共十四个网） （1）业务网：公用交换电话网（PSTN）、 公用交换分组数据网（PSPDN）、公用陆地 移动通信网（PLMN）、窄带综合业务数字网 （N-ISDN）、宽带综合业务数字网 （BISDN）、智能网（IN）、接入网 （AN）、 多媒体通信网、计算机互连网（Internet and Intranet）、数字数据网（DDN）、同步数字 系列传送网（SDH）。
图 信令点编码格式
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图 GSM系统的No.7协议层
现代通信网
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图 移动信令协议模型
现代通信网
软交换作为一个开放的实体，与外部的接口必需采用 开放的协议。下图所示为软交换与外部的接口的实例， 实际的接口可能与此有所不同。
现代通信网概述共42页PPT
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Байду номын сангаас
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
现代通信网概述
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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现代通信网总结
现代通信网总结概述1、现代通信网概念：是由通讯设备、信道和规则（章）组成的有机整体，使与之相连的用户终端设备可以进行有意义的电信息交流2、通信系统基本模型（点对点）及各部分作用通信系统的基本模型示意图各部分作用：信源是指发出信息的基本设施。
变换器是对信源发出的信息按一定的目的进行变换的设备。
信道是信息传输介质的总称。
反变换器的工作过程是变换器的逆工作过程。
信宿是信息传输的终点，也就是信息的接收者。
噪声源并不是人为实现的实体，但在实际通信过程中又是实际存在的。
3、信道及分类信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。
信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。
第二章现代通信网基础技术及其发展1、通信网组成的基本要素及核心要素基本要素：终端设备、传输系统和交换设备核心要素：交换设备2、路由选择策略（详见p49）静态策略动态策略（1）泛射法（flooding）（1）独立路由选择策略（2）有选择的泛射法（2）集中路由选择策略（3）固定路由法（3）分布路由选择策略（4）随机走动法（5）分散通信量法3、传输技术（p19）：复用技术，其目的是在同一信道上传输多路信号，从而提高了信道的利用率。
常用的多路复用技术有频分多路（FDM）、时分多路（TDM）和统计时分复用（STDM）。
4、交换技术：在交换技术的分组交换中，为了控制和管理交换网的“分组流”，目前主要采用数据报方式和虚电路方式。
常用的交换技术按局内处理信号的方式可分为电路交换、信息交换和分组（包）交换三种方式。
新的交换方式有异步转换模式交换（ATM）和光交换。
5、流量控制和拥塞控制的区别及流量控制和拥塞控制各采取的方法区别：流量控制是对一条通信路由上的通信量进行控制，解决“线”或“局部”问题，而拥塞控制则是的“面”或“全局”的问题。
流量控制采取的方法：拥塞控制采取的方法（1）入网流量控制方法① 停-等流量控制② 缓冲区预约方式（1）许可证法（2）分组丢弃法（3）阻塞分组法（2）入口和出口流量控制① 多分组报文传送流量控制② 单分组报文流量控制（3）网段级流量控制6、我国电信网等级结构图并对各级功能基干路由高效路由我国电信网等级结构图各级功能：第一级为大区中心，也称为省间中心局，是汇接一个大区内各省之间的电话通信中心，局间都设立直达电路，为完全互连方式的网状网结构。
现代通信网络
电路交换、分组交换、ATM、IP交换 从信息转移过程的角度描述
广义的交换：网络系统是如何组织的
光交换（光网络是如何组织的） 软交换（从业务控制和组织的角度） P2P交换（基于内容的交换） 七层交换（比如就近访问网站镜像站点）
现代通信网络 第一章 概论
39
作业
P48
3 学习方法 4 交换技术类型
现代通信网络 第一章 概论
8
简单的通信系统
终端
传输线路
终端
一个通信系统包括发送终端、接收终端和传输 媒介。
点对点通信是最简单的通信系统。
要实现多个用户终端之间的通信，就需要使用 通信网络。
终端 终端
通信 网络
终端 终端
现代通信网络 第一章 概论
9
通信网络的组成
接入网
光纤网
现代通信网络 第一章 概论
12
1.1 现代通信网络的现状及类型
1 现代通信网络特征 2 现代通信网络构成及类型
3 学习方法
4 交换技术类型
现代通信网络 第一章 概论
13
通信网络学科
特征
终端
终端
传输 交换 传输
是应用性的工程技术，本身不存在精细 的理论体系
“终端－传输－交换”这样笼统的理论。
D(
B
(
用户线
现代通信网络 第一章 概论
25
分组交换
产生：电路交换的呼叫和预约电路资
源不适合数据业务的传输；世界上第一个 分组交换网－－ARPANET，1969年;
原理：存贮转发
H1
A
E
H3
H2
C
D
B
现代通信网络 第一章 概论