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文檔簡介

1、通信網(wǎng)技術(shù)通信網(wǎng)的分類電信網(wǎng)電信網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)有線電視網(wǎng)有線電視網(wǎng)固定電話網(wǎng)固定電話網(wǎng)移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)規(guī)模最龐大單向通信發(fā)展最快從通信的內(nèi)容來分:通信網(wǎng)的分類核心網(wǎng)(傳送網(wǎng))核心網(wǎng)(傳送網(wǎng))長途干線網(wǎng)長途干線網(wǎng)城域網(wǎng)城域網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍來分:接入網(wǎng)接入網(wǎng)用戶駐地網(wǎng)用戶駐地網(wǎng) 骨干網(wǎng)相當(dāng)于城市與城市之間的高速公路 城域網(wǎng)相當(dāng)于城市市區(qū)內(nèi)的道路 接入網(wǎng)解決的是將什么樣的道路從市區(qū)修到每戶家門口電信運營商 轉(zhuǎn)接的任意性;通信的可靠性;通信的時效性;對新業(yè)務(wù)的適應(yīng)性;經(jīng)濟上的合理性;通信網(wǎng)要求傳輸媒質(zhì)同軸電纜雙絞線光纖電路交換的特點 兩部電話機只需要用一對電線就能夠互相連接起來。 交換的

2、概念和分類更多的電話機互相連通 5 部電話機兩兩相連,需 10 對電線。 N 部電話機兩兩相連,需 N(N 1)/2對電線。 這種連接方法需要的電線對的數(shù)量與電話機數(shù)的平方成正比。通信網(wǎng)絡(luò)的基本問題:就是如何以盡可能低的成本有效地解決處于任何地理位置的任意兩個用戶之間即時信息傳遞問題。 使用交換機 當(dāng)電話機的數(shù)量增多時,就要使用交換機來完成全網(wǎng)的交換任務(wù)。 交換機“交換”的含義 在這里,“交換”(switching)的含義就是轉(zhuǎn)接把一條電話線轉(zhuǎn)接到另一條電話線,使它們連通起來。 從通信資源的分配角度來看,“交換”就是按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源。 電路交換的三個階段: 建立連接 通信

3、釋放連接 電路交換舉例 A 和 B 通話經(jīng)過四個交換機 通話在 A 到 B 的連接上進行交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換舉例 C 和 D 通話只經(jīng)過一個本地交換機 通話在 C 到 D 的連接上進行交換機交換機交換機交換機用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)報文 每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組(幀)。首部首部首部分組 1分組 2分組 3首部包含了諸如目的地址和源地址等重要控制信息分組交換原理 分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。 依次把各分組發(fā)送到接收端數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 3 每一個分組(幀)的首部都含有地址等控

4、制信息。 分組交換網(wǎng)中的交換機根據(jù)收到的分組的首部中的地址信息,把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個交換機 。 用這樣的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式,最后分組就能到達最終目的地。 接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成原始數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)首部分組 1數(shù) 據(jù)首部分組 2數(shù) 據(jù)首部分組 3收到的數(shù)據(jù)固定部分可變部分04816192431版 本標(biāo)志生 存 時 間協(xié) 議標(biāo) 識服 務(wù) 類 型總 長 度片 偏 移填 充首 部 檢 驗 和源 地 址目 的 地 址可 選 字 段 (長 度 可 變)比特首部長度數(shù) 據(jù) 部 分?jǐn)?shù) 據(jù) 部 分首 部傳送IP 數(shù)據(jù)首部IP 數(shù)據(jù)幀的格式 通信協(xié)議體系及分層 相互通信的系統(tǒng)必須高度協(xié)調(diào)工作才行,而這種“協(xié)調(diào)”是相當(dāng)

5、復(fù)雜的。 通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換必須遵守事先約定好的規(guī)則。 為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即通信協(xié)議 不同的通信功能需要不同的通信協(xié)議,如3G, WLAN, bluetooth, IP,HTTP, 。 核心網(wǎng)CN(Core Network) 接入網(wǎng) AN (Access Network) 用戶駐地網(wǎng)CPN (Customer Premises Network) 核心網(wǎng)(傳送網(wǎng)) 連接億萬用戶的最后1km和最初1km,規(guī)模龐大 接入網(wǎng)投資規(guī)模占通信網(wǎng)總投資的40%60%以上 例如:2010年我國公共電信運營商固定資產(chǎn)投資3200億元。保守估計,寬帶接入有640億元的巨大市場,且寬帶

6、接入的比例越來越高 寬帶接入的運營收入 截至2010年12月,中國網(wǎng)民規(guī)模達到4.57億。手機網(wǎng)民規(guī)模達3.03億。 接入網(wǎng)用戶線路在地理上星羅棋布,建設(shè)投資比核心網(wǎng)的大得多;傳送內(nèi)容上是圖像等高速數(shù)據(jù)與語音低速數(shù)據(jù)并存;方式上是固定或移動各有需求。此外,接入網(wǎng)的情況相當(dāng)復(fù)雜,如電信的、有線電視的以及移動通信的等?,F(xiàn)今,我們把寬帶接入網(wǎng)比做信息高速公路的“最后一公里”,它是信息高速公路中難度最高、耗資最大的一部分。接入網(wǎng)的特點主要的接入技術(shù)舉例ONU混合光纖雙絞線混合光纖雙絞線Comm. TowerModem無線接入網(wǎng)無線接入網(wǎng)雙絞線接入雙絞線接入Asymmetric Digital Subs

7、criber Line,非對稱數(shù)字用戶線:下行(即從中心局到用戶側(cè))速率1.5Mb/s 8Mb/s,上行(即從用戶側(cè)到中心局)速率16kb/s768kb/s。與普通電話共存于一條電話線上,兩者互不影響,因此可以充分利用現(xiàn)有的電話線網(wǎng)絡(luò),為用戶提供寬帶服務(wù)。安裝ADSL也極其方便快捷,在線路兩端加裝ADSL調(diào)制解調(diào)器即可。這種上下傳輸速度不一致的情況與非常適合用戶上網(wǎng)使用網(wǎng)絡(luò)情況,所以ADSL是現(xiàn)在寬帶上網(wǎng)主要方式。ADSL技術(shù) 25 4000 20 Hz kHz 1.1MHz(full rate) Upstream Downstream ADSL頻率分布光纖接入技術(shù) 光纖接入網(wǎng):是指用光纖作為

8、主要的傳輸媒質(zhì)來實現(xiàn)接入網(wǎng)中的信息傳送功能。 優(yōu)勢 帶寬寬 傳輸距離長 質(zhì)量好 可靠性高 要解決問題:降低成本、符合應(yīng)用需求、。光纖跳線光纖跳線遠遠 端端光線路局端設(shè)備光網(wǎng)絡(luò)單元10Gbps2.5G/1.25G GPON2.5G/2.5G GPON10G/1G EPON10G/10G EPON移動通信移動通信是指通信雙方或至少有一方處于是指通信雙方或至少有一方處于運動運動中進行信息交換中進行信息交換方式方式 A/D接入方式接入方式 典型代表典型代表第一代(第一代(1G)模擬蜂窩系統(tǒng)模擬蜂窩系統(tǒng) FDMA美國美國AMPS系統(tǒng),歐洲系統(tǒng),歐洲TACS系統(tǒng)系統(tǒng)第二代(第二代(2G)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)數(shù)字蜂

9、窩系統(tǒng) TDMAGSM系統(tǒng)系統(tǒng) CDMAN-CDMA系統(tǒng)系統(tǒng) 目標(biāo)目標(biāo)典型代表典型代表第三代(第三代(3G)全球漫游,高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù),全球漫游,高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù),系統(tǒng)容量、管理能力、保密性系統(tǒng)容量、管理能力、保密性和服務(wù)質(zhì)量均有很大改善和服務(wù)質(zhì)量均有很大改善歐洲歐洲WCDMA系統(tǒng),北美系統(tǒng),北美CDMA2000系統(tǒng),中國系統(tǒng),中國TD-SCDMA系統(tǒng)系統(tǒng)第四代(第四代(4G)高速率,各種數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù),全高速率,各種數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù),全IP,多協(xié)議,新技術(shù),多協(xié)議,新技術(shù)目前還沒有一個目前還沒有一個4G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu) 移動通信原理簡介移動通信原理簡介 利用無線電波進行信息傳輸利用無線

10、電波進行信息傳輸在強干擾環(huán)境下工作在強干擾環(huán)境下工作反射(比傳輸波長大的多的物體)反射(比傳輸波長大的多的物體) 繞射繞射 散射散射通信系統(tǒng)復(fù)雜通信系統(tǒng)復(fù)雜GSM(Global System of Mobile Communications)CDMA(Code Division Multiple Access) Base station (BS) Mobile station (MS)蜂窩組網(wǎng)技術(shù)蜂窩小區(qū)蜂窩小區(qū)無線蜂窩式小區(qū)覆蓋將一個服務(wù)區(qū)劃分成許多以正六邊形為基本圖形的覆蓋區(qū)域小功率發(fā)射一個較低功率的發(fā)射機服務(wù)一個蜂窩小區(qū),在較小的區(qū)域內(nèi)設(shè)置相當(dāng)數(shù)量的用戶越區(qū)切換當(dāng)正在通話的移動臺進入相鄰

11、無線小區(qū)時,業(yè)務(wù)信道自動切換到相鄰小區(qū)基站,從而不中斷通信過程 GSM系統(tǒng)多址接入技術(shù)系統(tǒng)多址接入技術(shù) 采用頻分多址接入(采用頻分多址接入(FDMA)和時分多址接入()和時分多址接入(TDMA)混合技術(shù)混合技術(shù) FDMA是說在規(guī)定頻率范圍內(nèi)分配是說在規(guī)定頻率范圍內(nèi)分配124個載頻個載頻,每個載頻每個載頻200KHz。 TDMA是說在每個載頻上按時間分為是說在每個載頻上按時間分為8個時間段,一個載個時間段,一個載頻上連續(xù)的頻上連續(xù)的8個時隙組成一個幀個時隙組成一個幀 ,即,即GSM的一個載頻上的一個載頻上可提供可提供8個物理信道個物理信道時隙時隙0 0時隙時隙1 1時隙時隙2 2時隙時隙3 3時

12、隙時隙4 4時隙時隙5 5時隙時隙6 6時隙時隙7 7 切換切換 將處于通話狀態(tài)的將處于通話狀態(tài)的MSMS轉(zhuǎn)移到新的小區(qū)的過程轉(zhuǎn)移到新的小區(qū)的過程 目的目的 實現(xiàn)蜂窩移動通信的實現(xiàn)蜂窩移動通信的“無縫隙無縫隙”覆蓋覆蓋,即當(dāng)移動臺從一個小,即當(dāng)移動臺從一個小區(qū)進入另一個小區(qū)時,保證通信的連續(xù)性區(qū)進入另一個小區(qū)時,保證通信的連續(xù)性 第三代移動通信第三代移動通信 第三代移動通信系統(tǒng)是一種能提供多種類型、高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù),能實現(xiàn)全球無縫覆蓋,具有全球漫游能力,與固定網(wǎng)絡(luò)相兼容,并以小型便攜式終端在任何時候、任何地點進行任何種類通信的通信系統(tǒng)3G發(fā)展概述 全球三大標(biāo)準(zhǔn) WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA 全球性標(biāo)準(zhǔn) 多種環(huán)境下支持高速的分組數(shù)據(jù)傳輸速率 a. 快速移動環(huán)境144kbps b. 步行

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