通信与网络的未来发展趋势.

• 寻呼(服务)公司
中国铁通 CRC
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1 . 电信网建设目标
数字化 Digitizing 宽带化 ( 高速化 ) Broadband 综合化 Integrated 智能化 Intelligent 个人化 Universal Personnel
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信息家电
电视 电话
企业网
卫星 / 移动通信
信
接入网
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数据网 ( 续 )
数字数据网 DDN ChinaDDN 帧中继网 FRN ChinaFRN 因特网 Internet ChinaNET
UNINET
CERNET GBNNET CSNET
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ATM网（宽带多媒体通信）
电信网交换方式分类
电路交换
报文交换
分组交换
多速率电路交换
存储 - 转发
快速电路交换
国际信息基础设施G I I
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NII的基本组成
NII的层次结构
• 传输层次 • 网络层次 • 终端系统 • 信息服务
• 通信网 • 计算机 • 信息内容 • 各行各业
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信息网络
1994年 西方7国部长会议上提 出实施全球信息基础设施的若干 原则；
1998年美国政府又提出了实施 数字地球的计划。
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PDH是以脉冲编码调制 ( PCM )为基础构 成的，我国现采用E系列制式： • 一次群 E1 的数据速率为2.048 Mbit / s • 二次群 E2 的数据速率为8.448 Mbit / s • 三次群 E3 的数据速率为34.368 Mbit / s • 四次群 E4 的数据速率为138.264 Mbit / s • 五次群 E5 的数据速率为565.148 Mbit / s
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CDMA接入
CDMA是将窄带信息经宽带的伪随机 码调制，把信息的频带大大展宽，使 频谱密度降低，再经基带调制后，通 过宽带射频发射机发射出去。
接收时，通过特定的相关处理来解调 出窄带信息。
除CDMA本身的技术外，CDMA系统 中还采用了多种数字处理技术和控制 技术。
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CDMA优点：
系统容量大且具有软容量的特征， 能灵活地解决通信高峰期的阻塞问 题。 系统具有很强的抗干扰能力，可保 证通信质量的高可靠性。(多径干扰 和功率控制是CDMA系统最复杂和 最难解决的问题)。
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• 采用波分复用（WDM）技术可 在同一光纤传送16种波长，每个 波长速率为2.5Gbps一个40Gbps的 光纤传输系统。
• 采用密集波分复用（DWDM）技 术可在同一光纤传送40波长，每个 波长速率为2.5Gbps一个100Gbps的 光纤传输系统。
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三个融合
计算机技术 通信技术 信息内容
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20世纪90年代初，太网发明者 Metcalfe于提出了曼卡夫定律。 曼卡夫定律的表达式为：
网络价值≈ N(N-1)/2 其中，N为用户数。 每年网络频宽增长需为3倍。
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2000年，PC处理能力达 1000 MIPS
预见2011年， PC处理能力将达 10万 MIPS
预测网络性能的增长是连到网 上PC的能力的平方。
STM-16 2488.32
2405.376
2377.728 STS-48
OC-48
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2.1.4 智能网 Intelligent Networks
业务控制点
PDN SCP
CCSS No 7
业务交换点
SSP
STP
PSTN
业务转接点
业务管理系统
SMS
DB
SCE: 业务生成环境 Service Creation Environment
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铜（Cu）芯片：低阻抗、低电 压、高计算能力。 IBM 的Cu芯 片运行频率： 400~500 MHz。
紫外平面印刷技术的EUV工艺 ：0.1 微米。
2011年 每个芯片含10亿个晶体 管元件。
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光(通信)技术
• 评价光纤传输发展的标准：传 输的比特率和信号在需要再生前 可传输的距离的乘积。
2. 主/被叫间全程数字连接； 3. 规范的入网接口； 4. 多种业务综合。
20世纪80年代，国外N_ISDN的 发展没有获得预期的结果。
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2.1.2 数据网
X.25 分组交换网
PSPDN ChinaPAC CSPDN
电报网
Telex , Teletex
传真存储转发网 ChinaFAX Fax Store / Forward
比特率 × 传输距 离
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第一代光纤传输使用0.8 微米波长的 激光器，传输率达 ：280 Mbit/s。 第二代光纤传输使用1.3 微米波长的 激光器和单模光纤，传输率达 ： 560 Mbit/s。 第三代光纤传输使用单频1.5微米波 长的激光器和单模光纤。 第四代光纤传输使用光放大器，数 据传输率达 ：10 ~ 20 Gbit/s。
3. 无差错控制策略； 4. 不适宜突发业务和可靠的数据业务。
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窄带_ 综合业务数字网 N_ISDN
Telephone
一线通
双绞线
交
换
局
基本率接口 ( BRI ) 2B+D 基群率接口 ( PRI ) 30B+D
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1. 以数字电话网为基础，基于64kbps 的ISDN，属电路交换网范畴，具有 一定的分组处理能力；
微电子芯片的计算功能每18个 月就会提高一倍。
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元件数
集成电路器件数的物理极限为1000亿个
2×107
106
1 1965
?
1995 2001
年
16
1999年，世界电信展暨世界电信论 坛会议副主席、加拿大北电网络公 司(Nortel)总裁约翰·罗斯(John Roth)在论坛上提出了互联网的“新 摩尔定律”——光纤定律(Optical Law)：Internet频宽每9个月会增加 一倍的容量，但成本同时降低一半 。
活动图象 0.25 1.0
数据文件 1.0
-
实时数据 0.001 -
2-10 2-10 2-10 2-10 2-100 2-100 <10 <10
<10-4 <10-9 <10-6 <10-9
0
0
0
0
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面向连接的通信方式：SVC，PVC； ATM采用两级交换： VPC，VCC； 异步时分复用（ATM）：
计算机硬件、计算机软 件以及数据库服务等
电话、数据、电视、卫 星及无线通信等
教育、医疗、娱乐、出 版和信息提供者等
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网络经济新模式
NII、GII Extranet Intranet 群件计算 个体化多媒体
全全球球互互营联连经经营 虚拟化企业 集成化企业 高效能群体 有效的个人
新的全球网络化 经济结构 改变企业和外界 的关系 集生产、管理、市场、 设计于一体 重构新的工作方式
SEAS: 信令工程管理系统 Signaling Engineering Administration Systems
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2.1.5 卫星 / 移动通信
Satellite / Mobile Comm.
同步通信卫星 ( Sync. Comm. Satellite )
VSAT
LEOS
“ 铱 ” 卫星通信
STM-4 622.08 601.344 594.432 STS-12 OC-12
STM-6 933.12 902.016 891.648 STS-18 OC-18
STM-8 1244.16 1202.688 1188.864 STS-24 OC-24
STM-12 1866.24 1804.032 1783.296 STS-36 OC-36
、图象（静止、
活动）等。
有线电视网 电信网
信息 安全
任何人 任何时间 任何地点 任何方式 任何可选业务
微电子技术
光（通信）技术
目标：NII（GII）
电信网在数字化的基础上, 向宽带化、综合化、智能化和
个人化的发展目标迈进。
欣赏 多媒体 电影片段
9
一个目标
计算机通信与网络的总体目标 国家信息基础设施 N I I
N-ISDN / PSTN 号
网
X.25分组网
IP网
DDN
FRN
智
网关
ATM网
能 网
SDH
TMN
光纤传输
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2 . 电信网分类 信息网 支撑网 电信管理网 TMN
(Telecom Management Networks)
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现代电信网的框架结构
电话网
电
业务网
数据网 综合业务数字网 移动网……
N_ISDN B_ISDN
信
管
支撑网
信令网
理
同步网……
网
基础网
交换网 传输网
接入网……
2 .1 信息网
2.1.1 PSTN
• 基础网
• N-ISDN
BRI 2B+D PRI 30B+D
• B-ISDN
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1. 实时交换和传送信息，传输延迟相对 稳定；
2. 电路交换是固定分配带宽，连接建立 后，即使无信息传送也虚占通路，话 音通道和交换设备的效率低；
1
讲座题目
沈金龙 教授 南京邮电学院 计算机科学与技术系
2
3
世界已进入21世纪，迎 接我们的是势不可挡的IT潮 流。在技术和知识的竞争中 ，网络占据了最重要的地位 ，谁掌握了网络，占有了网 络，谁将赢得主动，将掌握 自己的命运。
4
信息产业建设的重点任务 --- 吴基传
1. 建立一个完整、统一、先进的国家公用 信息基础网络； 2. 建立真正能够支撑信息化发展的技术、 生产体系； 3. 加快发展信息服务业，大力开发信息应 用，发挥信息产业的催化和倍增效用。
信道利用率高；
服务质量（QOS）保证。
传统电话网
1米宽的乡村小道
2.5Gbps光纤网
32km宽的信息高速公路
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2.1.3 传输网
同步数字序列 SDH : Synchronous Digital Hierarchy
准同步数字序列 PDH : Pseudo Synchronous Digital
Hierarchy
5
吴基传在5月25日中国互联网 协会成立大会上讲话
频宽瓶颈 核心技术 互联网应用
上网人数 3千万
联网电脑 9百万台
ISP、ICP 3600家
6
通信与网络的发展趋向
❖ 一个目标 ❖ 两个支撑 ❖ 三个融合 ❖ 四个热点 ❖ 五个化
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多媒体
宽带网
移动 通信
多媒体业务： 话音、音乐、
计算机网络
数据文本、图片
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SDH 光信号
数据速率（Mbit/s）
总速率 同步包封
用户
SONET 电信号 光信号
51.84
50.112
49.536 STS-1 OC-1
STM-1 155.52 150.336 148.608 STS-3 OC-3
STM-3 466.56 451.008 445.824 STS-9 OC-9
有效的学习、工作
25
信息时代的新经济是计算机、通信和 信息服务三种关键经济成分的融合。
计算机网络
有线电视网 电信网 市场驱动
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“三网”融合
宽带 多媒体
电信网
• 具有传输语言、 数据和视频信息的 功能
• 网络传输技术上
• 提供业务上
双向 有线电视网
计算机网
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四大热点
静止：数据、文本、图片；
• 多媒体 动态（基于时间）：视频、
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网络区域划分
WAN
Personal Operating Space
WAN-MAN MAN MAN-LAN LAN-PAN
Pico-Cell
PAN
~50km
~2km
0km
~10m
13
两个支撑
微电子技术 光(通信)技术
14
微电子技术
20世纪70年代，Intel公司创始 人戈登·摩尔提出了摩尔（Moore ）定律。
模拟移动通信 Analog Mobile Comm. 数字移动通信 Digital Mobile Comm.
• GSM 时分多址复用 • CDMA 码分多址复用 • FPLMTS / UMTS IMT-2000
48
无线应用协议（WAP）
基于Internet，以HTTP / HTML协议为基础； 适合于显示界面小、功率 低、内存小、CPU运算能 力低的移动通信环境； 采用Client/Server结构。
49
WAP协议的开发模型
WAP客户 编码的请求
WAP网关
请求
WAE 客户代
理
WSP
编码与解 HTTP 码
编码的响应
响应
内容 服务器
CGI 脚本
内容
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GPRS 通用分组无线业务
▪ 一种基于GSM系统的新型的分组数 据承载业务；
▪ 网络资源按需分配，提供即时连接 和高通过率；
▪ 通过时隙的捆绑技术，能提供从小 于100bps到115.2kbps，非常灵活的 数据速率。
• 宽带网
动画、电影、虚拟现实（ VR）。
• 移动通信 多媒体应用：VOD、交
互视频、CSCW、远程
• 信息安全 教学、远程医疗等。
百度文库
28
电信网
29
中国电信China Telecom
– 地面网和数据业务
卫星通信公司
中国移动通信公司 CMC
中国联通 China UNICOM
中国吉通 CGC 中国网通 CNC
快速分组交换
ATM交换
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• 业务的质量要求
要求 类型
最大时延 最大时延 速率
S
波动 m S Mbps
平均 吞吐量
可接受的 误比特率
可接受的 误分组率
话音
0.25 10
0.064 0.064 <10-2 <10-2
活动图象 0.25 10
100 100 <10-2 <10-3
静止图象 1.0
-
压缩后