宽带通信网绪论
宽带通信网
1.1.3 通信网的概念及构成要素
在通信网上，信息的交换可以在两个用户间进行，在 两个计算机进程间进行，还可以在一个用户和一个设 备间进行。
交换的信息包括用户信息(如话音、数据、图像等)、 控制信息(如信令信息、路由信息等)和网络管理信息 三类。
由于信息在网上通常以电或光信号的形式进行传输， 因而现代通信网又称电信网。
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
1.1.3 通信网的概念及构成要素
传输系统一个主要的设计目标 提高物理线路的使用效率。 通常传输系统都采用了多路复用技 术，如频分复用、时分复用、波分 复用等。
传输系统必须与交换节点协调一致
保持帧同步和位同步 遵守相同的传输体制(如PDH、SDH等)
通信网理论与应用
第一章 通信网概述
通信网技术是规划、设计、建设和维护网络方 面的技术。 要想把通信网建设好维护好，必须了解各种类 型的通信网的结构、接口、协议和技术指标， 了解各类通信网之间的关系和互连，网络技术 已经成为一门专门的学科，其内容十分丰富， 已成为通信工程领域重要的基础知识。
最常见的交换设备有
电话交换机 分组交换机 路由器 转发器
1.1.3 通信网的概念及构成要素
电话交换机的基本功能结构如图1.2所 示，其主要功能有：
用 用户线 户 接 口 交换 功能 中 继 接 口 中继线
控制功能
信令功能
图1.2 交换节点的基本功能结构
1.1 通信网的概念
1.1.1通信系统的基本组成 1.1.2 通信网的概念及构成要素 1.1.3 通信网的分层结构 1.1.4 通信网的业务及网络分类
1.1.3 通信网的概念及构成要素
（2）传输系统
宽带通信网 概述
第一章概述第一节智能网的产生一、智能网产生的背景目前电信网正向数字化、智能化、综合化和个人化的方向发展，传统的电话业务已渐渐不能满足人们的需要，人们对通信能力的要求不断提高，并希望电信网能为用户提供更多、更方便的新业务，例如：被叫集中付费业务和记帐卡呼叫业务等等。
在传统电话业务中，用户的所有信息都存贮在其物理接入点所对应的本地交换机上，用户和接入点之间具有严格的一一对应关系，故称为基于接入用户线的业务。
但在被叫集中付费和记帐卡呼叫业务中，不要求用户和接入点之间具有这种严格的一一对应关系，允许用户在任何接入点上接入，费用记在该用户的帐号上，而不是记在接入点所对应的话机帐号上，因此，它们被称为基于号码的业务。
在智能网IN(Intelligent Network) [1]出现以前，开发这类新业务的方法是：每增加一种新业务，网络中所有交换机都需要增加相应软件模块。
由于交换机数量十分庞大，而且型号各异，交换机的原理、结构、设计方法和软件都各不相同。
因此，每增加一种新业务，必须对网络中所有交换机的软件进行修改，这样做不但工作量大，而且涉及面广。
有些交换机还受设计上局限性限制，仅修改软件无法实现新业务；即便是能实现，但由于实现的费用高、周期长、可靠性差，所以，新业务推广进程非常缓慢。
为了克服上述问题，人们试图寻求一种新的方法，希望交换机只完成最基本的接续功能，而新业务则由另一套网络来完成，无需修改交换机中的软件。
由于新业务的增多，业务生成周期、网络中多厂商设备、业务的顾客化、业务提供者在单一网络上竞争等问题也越来越突出，因此，寻求一种统一的并且能保护网络上现有交换设备巨大投资的解决方案，成为了智能网概念产生的重要驱动因素。
1981年，美国AT&T公司通过将用户数据集中存放在网络控制点的数据库中，以支持被叫集中付费和记帐卡呼叫业务，这一实现方法为智能网概念奠定了基础。
1984年，Bellcore 在其IN/1建议中正式提出了智能网一词，并提出了智能业务与基本业务控制相分离的概念，此后，Bellcore制订了关于智能网的一系列计划，使得智能网思想逐渐成熟。
西电宽带无线通信课件第一章 绪论(概述) (12年)
HSPA+
HSDPA (P1)
1.8M/3.6Mbps
HSDPA(P2)
7.2/14.4Mb/s
DL:>40Mbps UL>10Mbps
LTE
DL:100Mbps UL:50Mbps
384kb/s
HSUPA
6-8Mbps
TD-SCDMA无线技术演进路线
GSM/GPRS/EDGE
171kb/s/384kbps
国家重点实验室
Broadband Wireless Communications
(宽带无线通信)
盛敏 杨春刚 msheng@
国家重点实验室
课程的基本信息
• 课程编号: 0142228(专业) • 课程名称：宽带无线通信 • 硕士生选修课 • 课内学时数：46学时 • 上课时间：( 地点:J2-04) • 授课方式：讲课、自学、研讨 • 考试方式：笔试 • 先修课程：移动通信或个人无线通信
1995 2000 2005 HSDPA HSUPA 1xEV-DO 2010 2015 LTE DO Rev C
移动性
1985
商用时间
GSM cdmaOne
高 1G 中
AMPS TACS
E3G 3G
3G增强型
（3G演进型）
IMT-Advanced 4G
2G
WCDMA R99/R4 cdma2000 1X TD-SCDMA R4
国家重点实验室
教学目标
要求学生掌握宽带无线通信系统的基本原理、
主要的理论和技术，为设计和研究新型无线通信系 统打下良好的基础。通过本课程的学习，应当能就 本课程相关的专题写出有创新的研究报告。
国家重点实验室
宽带通信网技术讲稿
10 宽带综合业务数字网随着通信技术的不断发展和电信业务的快速扩展，以ATM技术为重要支撑的宽带综合业务数字网正全面替代传统的电信网络。
本章在介绍宽带综合业务数字网的基本概念基础上，主要介绍ATM技术，包括ATM网络功能、信元格式、协议参考模型；ATM交换机；ATM 通信网的接口、信令以及宽带接入网技术。
10．1 概述10．1．1 ISDN基本思想传统的电信网都被专门设计为适用于其特定业务的各种独立的网，其通信的方式是将语音、数据、视频和图像等信号按相关业务分开传输。
例如；公共电话网（PSTN）能提供电话业务；数字数据网（DDN）只能提供数据业务；公共分组网（PSDN）只能提供分组交换数据业务；另外，还有会议电视网、有线电视网（CATV）等等，它们只能支撑其相关业务，而无法适应其它业务，其主要原因是各种业务的网络参数有别（如带宽、保持时间、端到端延迟和差错率等）。
一直以来，通信网的这种局面，因所能提供的业务信息受限且网络建设繁杂、运营不经济而制约着通信的发展。
随着社会信息化的增强，人们受信息的影响已日益增大，对信息的要求也日益迫切，从而使社会信息量急速膨胀，导致电信业务的需求变得越来越复杂，现有的网络都已不能适应或为将来发展提供效率最优化的服务。
是否可以用一个综合的网络来代替多个分离的专用网，实现一网多用，从而改善网络建设和运营费用呢？经过多年的研究，综合业务数字网（ISDN—Integrated Service Digital Network）的理论从逻辑上为解决这一问题开辟了新途径。
ISDN的出现确实给用户带来了诸多好处，例如：能提供端到端的64 kb/s全数字连接，能通过一对线将许多适用的新业务接入网络，使综合化后的业务变的精简，减少了设备配置和网络的重叠。
ISDN的初期是窄带综合业务数字网（NISDN），其标准经ITU－T（国际电信联盟—电信标准部）建议形成了一整套完整的系列标准。
然而NISDN的发展却一直不理想，究其原因，主要是NISDN体制是建立在双绞线模拟传输的基础上的，因而带宽的限制使其无法提供十分吸引人的宽带新业务。
宽带网络原理
宽带网络原理
宽带网络是指传输速度高、信息容量大的网络，它能够同时传
输多种信号，如音频、视频和数据等。
宽带网络的原理是基于数字
信号的传输和调制解调技术，通过光纤、同轴电缆或者数字电话线
等介质进行数据传输。
首先，宽带网络的原理基于数字信号的传输。
数字信号是一种
离散的信号，它通过二进制编码来表示信息。
在宽带网络中，数据
被转换成数字信号，并通过传输介质进行传输。
相比于模拟信号，
数字信号具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点，因此广泛应用
于宽带网络中。
其次，宽带网络的原理涉及调制解调技术。
调制是指将数字信
号转换成模拟信号的过程，而解调则是将模拟信号还原成数字信号
的过程。
在宽带网络中，调制解调技术起着至关重要的作用，它能
够有效地提高信号的传输速度和质量，从而实现高速宽带网络的传
输需求。
另外，宽带网络的原理还涉及传输介质的选择。
常见的宽带网
络传输介质包括光纤、同轴电缆和数字电话线等。
光纤传输速度快、
带宽大，是目前宽带网络中应用最广泛的传输介质之一；同轴电缆传输速度较快，适用于家庭宽带接入；数字电话线虽然传输速度较慢，但在一些地区仍然是宽带网络的重要传输介质。
总的来说，宽带网络的原理是基于数字信号的传输和调制解调技术，通过选择合适的传输介质来实现高速、高质量的数据传输。
随着科技的不断发展，宽带网络的原理也在不断完善和提升，为人们的生活和工作带来了更多便利和可能性。
宽带无线通信技术概述
目 录
• 引言 • 宽带无线通信技术基础 • 宽带无线通信技术的应用 • 宽带无线通信技术的未来发展 • 结论
01 引言
主题简介
宽带无线通信技术是一种利用无线传输方式实现高速数据传输的技术，它具有灵 活性高、无需布线、覆盖范围广等优点，广泛应用于移动通信、宽带接入、物联 网等领域。
宽带无线通信技术是现代通信技术的重要组成部分，它的发展和应用对于推动信 息社会的发展和进步具有重要意义。
目的和背景
目的
本文旨在全面介绍宽带无线通信技术的原理、特点、应用和 发展趋势，为读者提供关于该领域的全面了解和认识。
背景
随着信息技术的发展和普及，人们对高速数据传输的需求不 断增加，传统的有线通信方式已经难以满足人们的需求，因 此，宽带无线通信技术得到了迅速发展和广泛应用。
网络安全和隐私保护
随着无线通信技术的普及，网络安 全和隐私保护问题将更加重要，需 要加强相关研究和防护措施。
融合多种通信技术
研究如何将宽带无线通信技术与有 线通信、卫星通信等技术融合，实
现更高效、可靠的数据传输。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
宽带无线通信的定义和特点
宽带无线通信定义
高传输速率
宽带无线通信是指利用宽带技术实现的无 线通信，具有传输速率高、传输带宽大、 传输质量稳定等特点。
能够提供比传统无线通信更快的传输速率 ，满足用户对高速数据传输的需求。
大传输带宽
稳定传输质量
具有更宽的传输带宽，可以实现大量数据 的快速传输。
通过采用先进的信号处理技术和信道编码 技术，提高了信号的抗干扰能力和传输质 量。
用户可在一定区域内自由 移动，保持网络连接不断， 提供更好的移动办公和娱 乐体验。
宽带无线通信技术基础
均衡技术则是在接收端对接 收到的信号进行均衡处理， 消除信道失真和干扰，提高
信号的解调性能。
信道估计与均衡技术的实现 需要配合其他关键技术，如 匹配滤波、频偏校正和信道 编码等，以实现更好的性能。
协作通信
协作通信是一种基于通信节点间的协作和信息共 享的通信方式，可以提高无线通信系统的可靠性 和覆盖范围。
THANKS
感谢观看
传输等，因此在宽带无线通信中得到了
均比抑制等，以实现更好的性能。
广泛应用。
信道估计与均衡
01
02
03
04
信道估计与均衡技术是宽带无 线通信中的重要组成部分，用 于减小信号传输过程中的码间 干扰和频域干扰，提高信号的
传输质量和可靠性。
信道估计技术通过利用已知 的训练序列或信号，估计出 信道的参数和状态信息，为 后续的信号处理提供依据。
目的和目标ຫໍສະໝຸດ 目的通过学习宽带无线通信技术基础，掌握 无线通信的基本原理、技术特点和应用 领域，为进一步学习无线通信相关课程 和从事相关领域的工作打下基础。
VS
目标
通过本课程的学习，学生将能够了解宽带 无线通信技术的发展历程、基本原理、关 键技术和应用场景，掌握无线通信系统的 基本组成和性能指标，以及无线通信网络 的基本架构和协议。
动态频谱分配
03
根据用户需求和业务量，动态地分配和调整频谱资源，提高频
谱利用率。
无线网络安全问题
加密与认证
无线安全标准
采用先进的加密算法和认证协议，确 保无线通信数据的安全性和机密性。
制定和推广无线网络安全标准，规范 无线通信系统的安全设计和实施。
入侵检测与防御
建立有效的入侵检测和防御机制，及 时发现和应对网络攻击和恶意行为。
第8章宽带网络通信
接入网概述
1. 接入网在电信网中的位置
❖ 目前流行的电信网划分形式如图8-1所示。 （1）电信管理网（TMN） ❖ TMN是一个综合、智能、标准化的电信管理系统，其提供
一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间、 操作系统与电信设备之间互联。 （2）核心网 ❖ 核心网包含了交换网和传输网的功能。
返回
8.2.1 接入网概述
❖ 接入网指端局本地交换机（或远端交换模块）至用户之间的 部分，由传统的用户环路（从电话端局交换机到用户终端设 备之间）发展而来，已经从功能和概念上替代了传统的结构， 成为通信网中的重要组成部分。
❖ 接入网分为有线接入网和无线接入网。接入网的投资比重约 占整个电信网的50%。
光纤接入
（3）光网络单元（ONU） ❖ ONU位于ODN和用户设备之间，为光纤接入网提供直接
的或远端的用户侧的电接口。其功能也分为三部分： ① 核心部分：提供用户和业务复用、传输复用、ODN接口
等功能； ② 业务部分：为用户端口配置和信令转换； ③ 公共部分：包括供电和操作管理维护功能。
光纤接入
返回
8.1.1 宽带通信网的发展
1. 数据宽带网络的发展
❖ 数据业务将超越话音业务 ❖ 宽带网络建设进入新阶段 ❖ 业务种类的多样化和个性化 ❖ 新一代网络技术
宽带通信网的发展
2. 电信宽带网络的发展
❖ ISDN ❖ ATM ❖ ATM／IP平台 ❖ 宽带IP网络
宽带通信网的发展
3. 下一代网络
❖ 下一代网络（NGN）的基本思路为：具有统一的IP通信协议 和巨大的传输容量，能以最经济的成本灵活、可靠、持续地 支持一切已有和将有的业务和信号。其上层联网协议将是 TCP／IP，中间层是IP或ATM，基础物理层是波分复用 （WDM）光传送网。该构架可提供巨大的网络带宽，保证 可持续发展的网络结构、容量和性能以及廉价的成本，支持 当前和未来的任何业务和信号。 返回
宽带通信
《宽带通信网》课程报告学生姓名：学生学号：评定成绩：报告时间：《宽带通信网》课程综述报告报告题目：软交换的核心技术以及发展现状学生姓名：学生学号：报告成绩：报告时间：题目：软交换的核心技术以及发展现状一、背景1.1引言下一代网络(NGN)是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络，它将话音数据、视频等多种业务集于一体。
建设下一代网络是电信竞争的需要。
随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放，电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离，由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台，由业务提供商提供各种应用，他们与设备制造商三足鼎立，共同推动了电信业的繁荣和进步。
软交换,作为NGN的一项核心技术,为业务网与承载网的分离以及各业务网的融合提供了可能。
在日常生活中,我们已经享受到了如意133、如意通等在智能网(IN)平台上开发出来的预付费(语音)电信新业务。
今天,基于NGN的软交换可以开发出比IN平台在媒体上更丰富(多媒体)、技术实现上更灵活、覆盖用户群上更广、个人通信成本更低、更贴近个性化通信需求的电信新业务,它将带来通信技术和业务市场中一次重大的革。
本文重点讨论软交换的核心技术、软交换在NGN中的应用和软交换技术的发展现状及存在的问题。
1.2 软交换技术概述[1]1．2.1软交换概述狭义上讲,软交换专指软交换设备。
基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离来,通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能,包含呼叫选路、管理控制和连接控制的核心。
他独立于底层承载协议,完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能,可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务,并向第三方提供可编程能力。
因为NGN是一个融合网络,网络必须互通是NGN发展的关键。
软交换通过对各种媒体网关的控制实现不同网络之间的业务层融合。
软交换作为控制中心,通过网关发出信令,控制语音业务通路。
宽带的原理
宽带的原理
宽带是指传输速率较高的数字通信网络，其原理是通过将信号分成多个频带，同时传输多路信号，以实现快速数据传输。
宽带的传输原理基于频分复用技术。
在传输过程中，使用一种叫做调制解调器的设备将数字信号转换成模拟信号，然后通过电话线、光纤或无线信道传输。
接收端的调制解调器将模拟信号转换回数字信号，以供接收设备使用。
为了提高传输速率，宽带网络将信号分成多个频带进行传输。
这些频带宽度较窄，每个频带可传输一个子信号。
因此，宽带网络可以同时传输多个子信号，从而实现高速传输。
宽带网络的传输速率受多种因素影响，包括传输介质、信号编码和调制解调的性能等。
光纤是一种常用的传输介质，它能提供更大的带宽和更低的传输损耗，从而支持更高的传输速率。
而信号编码和调制解调的性能则决定了信号在传输过程中的可靠性和抗干扰能力。
总的来说，宽带的原理是通过分频和多路传输的方式实现高速数据传输，从而满足人们在互联网、视频、音频等方面的多样化需求。
通信网络概论及基础
通信网络概论及基础通信网络是现代社会中至关重要的基础设施，它连接着全球各地的人们，促进了信息的传输和共享。
本文将介绍通信网络的概念、分类、发展和基础技术。
一、通信网络的概念和分类通信网络是指通过各种通信设备和技术，将不同地理位置的终端设备互相连接，实现信息传输和交换的系统。
根据通信介质的不同，通信网络可分为有线网络和无线网络两大类。
有线网络是指利用物理线缆（如电缆、光纤）进行信息传输的网络。
它具有高带宽、低延迟和较高的安全性等优点，常用于局域网和广域网。
有线网络的代表是以太网和互联网。
无线网络是指利用无线电波进行信息传输的网络。
它具有覆盖范围广、便于移动和安装等优点，常用于无线局域网、移动通信和卫星通信等领域。
无线网络的代表是Wi-Fi、蓝牙和4G/5G移动网络。
二、通信网络的发展历程通信网络的发展经历了多个阶段。
首先是传统电话网，它利用电话线路连接用户，实现声音的传输。
随着计算机的发展，数据通信成为迫切需求，互联网的出现使得数据传输得以快速和广泛地实现。
在互联网基础上，出现了移动通信技术，使得人们能够随时随地进行语音和数据通信。
移动通信的发展不仅改变了人们的生活方式，还催生了移动支付、移动互联网和物联网等新兴产业。
近年来，随着物联网和5G技术的兴起，通信网络正朝着更加智能化、高速化和高可靠性的方向发展。
人工智能、大数据和云计算等新兴技术的融合，将进一步推动通信网络的革新和升级。
三、通信网络的基础技术通信网络的基础技术主要包括传输技术、接入技术和路由技术。
传输技术是指将信息从发送端传输到接收端的技术。
常用的传输技术包括电路交换、分组交换和波分复用等。
电路交换方式通过建立专用的物理连接来传输数据，适用于实时性要求较高的通信。
分组交换方式将数据划分为多个包进行传输，适用于数据通信。
波分复用技术利用不同频率的光波在同一光纤上传输多路信号，提高光纤的利用率。
接入技术是指用户接入通信网络的技术。
有线网络的接入技术包括数字用户线（DSL）、电缆网络和光纤到户等，无线网络的接入技术包括Wi-Fi、蓝牙和4G/5G移动网络等。
宽带通信网概述
树形等网络结构。
电信网网络结构 与Internet网络结构？
15
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
基本技术要素——编号方式
* 通信网中所有终端与节点都必须有编号来识别身份 * 基本方式：等长制、不等长制 * 不同通信网使用编号方式不同，如：
B-Comm. Net.
电信工程学院 数字通信与信息网络实验室
1
B-Comm. Net.
)) 课课程程内内容容介介绍绍 )) 通通信信网网技技术术的的演演进进与与发发展展 )) 下下一一代代网网NNGGNN
2
课程内容介绍
B-Comm. Net.
第第一一部部分分：：AATTMM技技术术 第第二二部部分分：：IInntteerrnneett技技术术 第第三三部部分分：：宽宽带带网网性性能能和和服服务务质质量量 第第四四部部分分：：宽宽带带网网新新技技术术
发性。 (2)各种业务传输具有不同的误差要求和延时要求
窄带交换技术不能满足要求 * 宽带交换指传输比特速率高于２M/s的交换，适用于多 媒体信息的传送。 * 常用的有快速电路交换、快速分组交换、ATM交换、IP 交换、标记交换、光交换。
24
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
通信网技术的演进与发展
B-Comm. Net.
2.基本概念：宽带交换技术
异步传送模式（ATM）
* 综合电路交换和分组交换的优势，可以适合各种不同业务
的多媒体通信的交换和复用，可以支持高速和低速的实时业务， 具有高效的网络运营效率交换和复用技术。
第6章 (新XXXX)宽带通信网及其应用
2021年8月5日星期四
主要内容
宽带通信网概述 宽带骨干网技术 宽带接入网技术 宽带网的应用
LOGO
宽带通信网概述
宽带通信网的提出
互联网的内容正在由静态的、文本方式的内容，向动态的多媒 体方式的内容（图形、音频、视频内容）发展。而多媒体的内容文件的 数据量愈来愈大，需要的传输速度也就愈来愈高。要提高用户的上网速 度，就要从上网方式上进行改进，于是，为了满足用户高速访问网络的 需求，宽带接入技术应运而生。宽带接入技术在1999年开始在全球得 到快速发展。中国也从1999年开始投入宽带网络的实验布局和实际运 营，这些宽带接入技术包括非对称数字用户线（ADSL）、电缆调制解 调器（CABLE MODEM）、家庭网络（HomePNA）等。随着时间的 流逝，宽带用途将越来越广，宽带已经成为人们生活中的重要部分。网 络的宽带化成为Internet市场发展的大势所趋。
1. 高速以太网 2. 电信的ADSL 3. 广电的视讯宽带网
LOGO
宽带通信网概述
高速以太网
以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测 CSMA/CD的共享访问方案，即多个工作站都连接在一条总线上， 所有的工作站都不断向总线上发出监听信号，但在同一时刻只能有 一个工作站在总线上进行传输，而其他工作站必须等待其传输结束 后再开始自己的传输。
LOGO
宽带接入网技术
HFC有线电视上网
❖ 通过利用现有的有线电视网络的上网方式，是广电系统普遍采用的接入方法。 ❖ 混合光纤同轴接入（HFC）是一种新型的宽带接入技术，采用光纤到服务区，
而在进入用户的“最后1公里”采用同轴电缆（接入电视机背后的那根线就是 “同轴电缆”）。 ❖ 此接入方法的优点就是可以充分利用现有的有线电视网络，再不需要单独架设 网络和布线，只要对现有同轴电缆网进行双向改造即可，并且网络速度比较快。 ❖ 缺点是固定的带宽由整个社区用户共享，用户越多，网速相对就越慢，而且现 有网络改造的施工和系统调试较为复杂，不可预见因素多。另外，由于广电系 统没有自己的互联网出口，必须租用各地的电信、网通、联通的互联网出口， 所以价格方面没有什么优势。 ❖ 需要设备：有线电视接口，一台Cable Modem。
宽带通信网概述
2013-7-21
29
帧中继
帧中继（FR：Frame Relay），是一种面向连
接的快速分组交换技术。是八十年代初发展 起来的一种数据通信技术。 从X.25分组通信技术演变而来的。帧中继将 分组通信的三层协议简化为两层，即在OSI第 二层以简化的方式传送数据，仅完成物理层 和链路层核心层的功能。
2013-7-21
32
异步传输模式
ATM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2
个部分。前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能； 后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户 不同业务的信息。 话音、数据、图像等所有的数字信息都要经过切割， 封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢 复成所需格式。 ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验， 采用易于处理的固定信元格式，所以交换速率大大 高于传统的数据网，如x.25，DDN，帧中继等。
（如发E-mail，通话，下载文件可同时进行）
缺点
网络功能复杂 信息传输时延大，QoS难以保证
2013-7-21 18
网络IP化趋势
Internet成为将来的多业务网（Multi-service network） 1980’s ISDN (电路交换技术) 1990’s B-ISDN (ATM技术) 2000’s Internet (IP技术) 下一世纪的网是基于IP的网络
3
Scores
2 Homework 2 Discussions 1 Final Test
2013-7-21
4
通信网技术综述
通信网技术的发展历程
通信网发展趋势 宽带通信网的概念
宽带通信网关键技术
通信网理论基础第1章
图1.1 简单通信系统模型
(a) 模型图；(b) 实例
信息服务器
4
(1) 信源：产生各种信息的信息源，它可以是人或机器(如计 算机等)。
(2) 发送器：负责将信源发出的信息转换成适合在传输系统中 传输的信号。对应不同的信源和传输系统，发送器会有不同的组 成和信号变换功能，一般包含编码、调制、放大和加密等功能。
交换机
竞争式
路由器、服务器
分组交换
ATM 交 换 机
信元交换
32
2) 传送网 传送网是随着光传输技术的发展，在传统传输系统的基础 上引入管理和交换智能后形成的。传送网独立于具体业务网， 负责按需为交换节点/业务节点之间的互连分配电路，在这些节 点之间提供信息的透明传输通道，它还包含相应的管理功能， 如电路调度、网络性能监视、故障切换等。构成传送网的主要 技术要素有：传输介质、复用体制、传送网节点技术等，其中 传送网节点主要有分插复用设备(ADM)和交叉连接设备(DXC)两 种类型，它们是构成传送网的核心要素。
31
表 1.1 主要业务网的类型
业务网 公共电话网 移动通信网
智 能 网 IN
分 组 交 换 网 (X.25) 帧中继网 数字数据网 DDN
宽带通信网原理1
在数字电话网络中，32路或24 路话音信号复用成PCM一次群，传 送速率为：2.048Mbps或 1.544Mbps。目前人们所说的宽带 网可定义为用户和网络之间的接口 速率大于PCM一次群的网络。
5、管理和运营问题 传统的IP管理松散，运营模式单一，如： 收费与使用的资源无关，带宽浪费，垃圾 滋生，不能对不同业务区别管理。
1.6 下一代互联网和下一代网
1、下一代互联网
目前还没有严格的定义
主要特征：
1）采用IPv6协议
2) 能提供服务质量保证
3）有较好的安全协议和安全机制 4）支持移动 5）可管理，运营良好。
缺点： 很难分配资源，不容易控制流量，不能保证 服务质量。
1.4 ATM和IP的结合与竞争
ATM接入网和用户驻地网技术 不够成熟，接入设备昂贵，不能延 伸到用户桌面，限制了ATM大规模 应用。
IP虽然得到了广泛应用，但缺 乏高速传送平台，影响了高速数据、 视频等宽带业务在IP网上的开展。
ATM希望通过IP协议延伸到用户桌面，取得大 规模应用；
IP看中了ATM理想的宽带综合业务传送平台。 于是产生了一种新技术：
IP over ATM
IP over ATM技术经历了两个阶段： 第一个阶段：重叠技术 将IP协议置于ATM协议之上， ATM相当于IP的 传送网。 有多种体系结构：局域网仿真（LANE），传 统IP over ATM（CIPOA),多协议over ATM （MPOA）。 问题： 层次较多，控制开销大，网络性能低，面向连 接和无连接技术运行于一个网络中，增加了网 络复杂性。
宽带通信网--课程学习指导
《宽带通信网》课程学习指导资料本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照现行采用教材《通信网络基础》（第2版）（李建东、盛敏、李红艳编著，高等教育出版社，2011年5月），并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于计算机、通信及相关专业学生。
第一部分课程学习目的及总体要求一、课程的学习目的近年来，通信网络在传统的电话交换网、分组交换网、计算机通信网的基础上得到了飞速发展，出现了多种新型的网络和技术，例如，宽带综合业务网（B-ISDN）、Internet、帧中继、千兆以太网、第三代移动通信系统（IMT-2000）等等。
目前正在向下一代Internet、全光网络、第4代移动通信等方向发展。
尽管这些网络在形式上千差万别，但它们许多基本的原理都是相同的。
本课程的主要目的就是要讨论这些网络的共性原理。
希望通过本课程的学习，使学生们能够理解现在的各种新型通信网络的设计原理和依据，同时为通信专业的学生设计和构思其他新型的通信网络打下理论基础。
二、课程的总体要求本课程主要讨论以下问题：1)主要讨论通信网络的基本构成和协议体系、本书所需的数学基础及通信网络的基本理论问题；2)详细讨论了链路层、网络层和传输层的端到端传输协议：包括组帧、差错检测、自动请求重发（ARQ）、协议的初始化、差错控制和流量控制等；3)描述了单个排队系统的基本时延性能，并描述了多个排队队列组成的网络的时延性能，给出的分析模型是常用的网络时延模型；4)分析了多个用户共享一个信道的问题——多址技术，重点研究随机多址的基本特征（时延、通过量和稳定性）及其改进的方法；5)研究如何为数据分组选定合适的传输路径问题——路由算法，给出了常用的最短路由算法，并讨论了路由信息的广播；6)讨论了维持网络正常运行的基本手段——流量和拥塞控制，重点研究了窗口式和漏斗式流量和拥塞控制方法。
7)简要讨论了通信网的拓扑设计。
本课程着重从基础理论出发，详细地讨论了通信网络的基本构成、协议体系以及相关的基础理论。
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终极目标是什么？
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Introduction/2012
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传输光纤化
商用
1.6 Tbit/s ( 160×10Gb/s )的DWDM系统大量商用 朗讯的LambdaXtreme™ Transport
配置成128 x 10Gb/s (1.28Tbps)的系统，传输距离达4000km 配置成64 x 40Gb/s (2.56Tbps)的系统，传输距离达1000km
技真术正 专 有IP家价网的值预的的测内优往容往往势不往和靠出谱现面在临观点的的挑差异战之中
下一代通信网络（NGN，NGI）
The rules of war are simple but seldom followed.
——Bevin Alexander
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Introduction/2012
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分组交换技术
11 10 14
13 12
20 19 18 17 16 15
9 8 7 6 1 2 3
4
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Introduction/2012
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两种分组交换方式
虚电路
面向连接方式，呼叫期间路由固定 呼叫分成三个阶段：建立，传数据，拆线 典型实例：ATM
如果带宽无限大，哪些技术将会消亡，哪些 新技术会出现，哪些技术不会受到影响
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Introduction/2012
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主要内容
通信网技术的发展历程
对预于测 现 互当状联前、网趋的的势未网的来分如络析同发没预有测展标股趋准票答市势案场
影响 大我趋国势的的原网则和络要现素并状不复杂，但往往被忽视
宽带通信网课程内容（2012）
绪论 ATM原理 TCP/IP原理及路由技术 宽带网的流量控制 IP交换技术 NGI相关的网络技术
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Introduction/2012
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宽带通信网课件地址
中心课程
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Intr客 力博睿生的博客
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建立自己的长期职业平台
找出最顶尖的机构，持续关注 找出最顶尖的人，和他联系 找出最顶尖的信息来源，不断获取 找出身边有价值的资源，充分利用 找到志同道合的人，扩大自己的社交圈 关注专业以外的领域，拓宽思路 付诸行动，积累工程经验
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信息传送分组化
电路交换
控制简单，时延小，通信质量有保证 带宽固定，不灵活，资源利用率低
分组交换
带宽可变，灵活，资源利用率高 控制功能复杂，时延大，通信质量难以保证
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电路交换技术
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Introduction/2012
Introduction/2012
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主要内容
通信网技术的发展历程 当前的网络发展趋势 我国的网络现状 IP网的优势和面临的挑战 下一代通信网络（NGN，NGI）
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Introduction/2012
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当前的网络发展趋势
传输光纤化 信息传送分组化 传送协议IP化 业务数据化 信息移动化 三网融合
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通信网技术的发展历程
60年代 计算机化，程控交换机出现 70年代 数字化，分组交换网出现 80年代 业务综合化—ISDN 90年代
宽带化（光纤传输，Gb/s、Tb/s交换） 智能化（IN，TMN，TINA） 个人化（GSM，CDMA，3G，4G） 开放性，标准化
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Introduction/2012
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绪论
宽带网技术的发展趋势
网络与交换技术国家重点实验室 宽带网研究中心
这些问题，你考虑过吗？
多宽的带宽才算是宽
宽带能解决什么问题，不能解决什么问题
互联网当中，带宽的瓶颈在什么位置，造成 瓶颈的原因是什么
解决带宽瓶颈的技术，仅仅是提升链路/信 道的比特传送率吗
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大项目VS小项目
需求分析 总体设计 概要设计 详细设计 开发 测试
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忙碌≠勤奋 勤奋≠积累
成功的欲望 时间的掌控能力 思考的主动性和深度 对知识和经验的主动积累 眼界 选择的能力
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教材及参考书
教材
《宽带通信网原理》 龚向阳、金跃辉等编著 北京邮电大学出版社 2006年10月第1版， 2010年第3次印刷
参考书
Routing in the internet, Christian Huitema ,Prentice Hall, 2nd Revised edition (1999年11月23日)
试验
Alcatel、NEC等多家厂商实现了10.2T，最高12T的DWDM
中国
全球首个工程化的 80×40G ( 3.2 Tbit/s ) DWDM传输系 统（560 Km)
市场由2.5GDWDM和10G DWDM 共同主导 已有运营商开始在骨干网中采用1.6T系统
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Introduction/2012
SIGCOMM, INFOCOM, GLOBECOM, ICC
IEEE NETWORKING, COMMUNICATIONS MAGAZINE
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更为重要的信息来源
美国国防部、美国自然基金网站 AT&T等欧美大型运营商网站 财经类顶级期刊的技术专栏 摩根士丹利等投行、咨询公司的研究报告 CISCO等设备制造商的网站 IETF、3GPP、ITU-T 等标准化组织网站 欧美著名大学网站 IEEE、ACM、EI 、SCI数据库 研究、开发、技术论坛
《用TCP/IP进行网际互连》第1卷：原理、协议和体系结构（第5 版），DOUGLAS ER著，电子工业出版社，2007 年2月
大数据：正在到来的数据革命 , 涂子沛, 广西师范大学出版社
爆发：大数据时代预见未来的新思维, （美）艾伯特-拉斯洛·巴拉巴 西, 中国人民大学出版社
未来之路（The Road Ahead）,比尔·盖茨,1995年