通信網(wǎng)及交換技術(shù)PPT

Feb-23南京大學金陵學院1提綱1.通信系統(tǒng)概述1.1組成結(jié)構(gòu)1.2模擬通信與數(shù)字通信1.3數(shù)字話路1.4通信網(wǎng)類型劃分2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀3.交換技術(shù)概述Feb-23南京大學金陵學院21.1通信網(wǎng)的組成

1.1.1硬件平臺交換系統(tǒng)交換機是通信系統(tǒng)的核心和控制設(shè)備；用于交換的設(shè)備，其發(fā)展：步進制－縱橫制－電子式－程控（程控式交換機、移動交換機、ATM寬帶交換機）－路由器，軟交換設(shè)備等。終端完成各種信號與通信信號的轉(zhuǎn)換電話機：完成撥號、呼叫、收聽、通話功能；傳真機：產(chǎn)生和接受信號，保持同步；數(shù)字式通信設(shè)備：各種信號以數(shù)字信號形式代表。如各種計算機終端；圖像終端：圖像攝取和顯示終端；傳輸網(wǎng)絡(luò)：普通明線、電纜、同軸電纜、光纖光纜、無線信道。Feb-23南京大學金陵學院31.1通信網(wǎng)的組成

1.1.2軟件平臺通信協(xié)議：支撐通信的規(guī)則、標準或約定；1、通信網(wǎng)協(xié)議的制定機構(gòu)是國際電聯(lián)ITU－T（國際電信聯(lián)盟遠程通信標準化組織，前身是國際電報電話咨詢委員會(CCITT），1993年改名，趙厚麟，ITU副秘書長）；2、近來由于互聯(lián)網(wǎng)越來越用于通信，因此互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的制定和批準機構(gòu)IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）在網(wǎng)絡(luò)和通信中越來越顯示出更大的力量。管理系統(tǒng)：各種網(wǎng)管協(xié)議和軟件、系統(tǒng)管理軟件服務(wù)系統(tǒng)：BOSS(Billing&OperationSupportSystem業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng))、客戶管理系統(tǒng)CRM等。Feb-23南京大學金陵學院41.2模擬通信與數(shù)字通信根據(jù)信息傳送的過程和特征，通信方式可以分為：（1）模擬通信：模擬信號直接在信道中傳輸；（2）數(shù)字通信：以數(shù)字方式傳輸信號的通信數(shù)字通信的典型案例—數(shù)字話路Feb-23南京大學金陵學院51.3數(shù)字話路模擬信息源抽樣量化和編碼數(shù)字通信系統(tǒng)譯碼和低通濾波m(t)模擬隨機信號{Sk}數(shù)字隨機序列數(shù)字隨機序列{?k}模擬隨機信號圖1.1模擬信號的數(shù)字傳輸過程Feb-23南京大學金陵學院61.3數(shù)字話路人的聲音頻率約在20-20000Hz；通信技術(shù)初期，銅線為主的信道價格高昂，并且其帶寬很窄，為節(jié)省帶寬，可將信道分為若干個頻帶，并且將通信中傳輸每一路話音信號的帶寬限制在3400Hz的帶寬以內(nèi)，加上間隔，每個話路限制在4000Hz,即4KHz，基本可以反映出說話者的聲音特點。這是所謂的“頻分復(fù)用”；采樣Feb-23南京大學金陵學院71.3數(shù)字話路采樣定理：Fs>=2Fm=8KHz時隙：Ts=1/8KHz=125μs，采樣8電平量化一數(shù)字因此，每話話路的速率：8bit/125μs＝8K×8bit＝64Kb/S。量化編碼Feb-23南京大學金陵學院81.3數(shù)字話路時分復(fù)用由于目前數(shù)字信道的傳輸速度已經(jīng)遠大于64Kb/S，所以可以把多個話音信號組織到一個傳輸系統(tǒng)中去傳送。此即為“時分復(fù)用”的指導(dǎo)思想。E1（一次群）具體的通信信號組織為，每8bit為一時隙，32個時隙為一幀，每16幀組成一復(fù)幀，其速率為：1幀：64Kb/S×32＝2048Kb/S＝2.048Mb/S，稱為2M，俗稱一次群。一次群是電信傳輸?shù)囊环N基本組織方法。在一次群以上，還有二次群、三次群、四次群等。二次群：4組一次群，2.048Mb/S×4＝8.192Mb/S。三次群：4組二次群，8.192Mb/S×4＝32.768M/S。這種信息組織的方法，在數(shù)據(jù)傳輸速率大大提高的今天，已經(jīng)不再向上發(fā)展，而是改為光同步傳輸系統(tǒng)（SDH）。傳輸方式Feb-23南京大學金陵學院9PCM30/32系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)PCM30/32系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院10三組概念數(shù)字通信和模擬通信是兩種通信方式：數(shù)字通信：直接使用數(shù)字信號（表示信息）的通信方式，如計算機通信。模擬通信：使用模擬信號傳輸信息的通信方式。因此，模擬通信和數(shù)字通信，是表示通信的方式，也就是通信中使用什么信號。數(shù)字通信模擬通信PKFeb-23南京大學金陵學院11三組概念數(shù)字通信和數(shù)字信號是兩回事：數(shù)字通信：相對于模擬通信而言；指通信方式，其特點是用數(shù)字信號的方式表示信息并進行傳輸；數(shù)字信號本身可以表示數(shù)據(jù)，也可以表示模擬信息。根據(jù)使用場合的不同，數(shù)字信號可以表示話音信號、數(shù)據(jù)、圖像信號等。數(shù)字通信數(shù)字信號PKFeb-23南京大學金陵學院12三組概念劃分的標準不同：數(shù)字通信：相對于模擬通信而言；指通信方式，其特點是用數(shù)字信號的方式表示信息并進行傳輸；數(shù)據(jù)通信：根據(jù)通信的內(nèi)容進行劃分，相對于話音通信而言。例如傳真通信、計算機等數(shù)據(jù)終端之間的通信，都是數(shù)據(jù)通信。按照通信內(nèi)容劃分包括：數(shù)據(jù)通信、話音通信、圖像通信。數(shù)字通信數(shù)據(jù)通信PKFeb-23南京大學金陵學院13三組概念模擬通信可以傳輸話音、數(shù)據(jù)、圖像等內(nèi)容；數(shù)字通信可以傳輸話音、數(shù)據(jù)、圖像等內(nèi)容；數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn)可以是模擬的，也可以是數(shù)字的。話音、圖像通信也如此。請判斷如下命題是否正確Feb-23南京大學金陵學院14根據(jù)子網(wǎng)的功能劃分：業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)。

1.4通信網(wǎng)類型的劃分圖1.2通信網(wǎng)按功能劃分Feb-23南京大學金陵學院15根據(jù)子網(wǎng)的位置：用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。

1.4通信網(wǎng)類型的劃分圖1.3用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的關(guān)系Feb-23南京大學金陵學院16提綱1.通信系統(tǒng)概述2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀2.1固定電話網(wǎng)2.2移動通信網(wǎng)2.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)2.4傳送網(wǎng)2.5電信支撐網(wǎng)3.交換技術(shù)概述Feb-23南京大學金陵學院172.1固定電話網(wǎng)

2.1.1電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)(PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)

)全國電話網(wǎng)（PSTN,公共交換電話網(wǎng)絡(luò)）分為三級交換網(wǎng)絡(luò)：C1:全國8大樞紐（北京、沈陽、西安、成都、武漢、廣州、南京、上海）為一級轉(zhuǎn)接中心C1，不過，除京、滬、穗以外，其余的C1局的地位和作用已經(jīng)大大降低；C2:每省的省會為二級轉(zhuǎn)接中心C2；C3:地級市和地區(qū)為三級轉(zhuǎn)接中心C3，其所轄范圍稱為“本地網(wǎng)”，使用同一個長途區(qū)號；Feb-23南京大學金陵學院182.1固定電話網(wǎng)

2.1.1電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)一級中心局之間互相相連：例如：北京、上海、南京、沈陽、西安、武漢、成都、廣州之間均有長途光纜信道相連；一級中心局至附近的省會局互連：例如：上海、南京均與附近的杭州、合肥、南昌、濟南、福州之間有長途光纜相連；各省會城市與省轄市、地區(qū)之間有省內(nèi)的長途光纜相連；圖1.4固定電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院19圖1.5固定電話網(wǎng)舉例目前我國的長途電話以C3局（地、市）為中心，設(shè)1個或多個長途局，電話終端通過市話端局、中心局接入長途局，按照路由接通長途電路；經(jīng)過長途電路到達對方以后，由長途局、中心局，至端局，最后到達被叫用戶終端。2.1固定電話網(wǎng)

2.1.1電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院202.1固定電話網(wǎng)

2.1.2號碼規(guī)則長途電話的識別：國際長途字冠為00，國家代號為1－3位數(shù)字；國內(nèi)長途字冠為0，地區(qū)長途代號為2－3位數(shù)字；例如：北京，國際上00－86－10－××××××××；國內(nèi)撥010－××××××××；市話和移動用戶，凡是0開頭的電話，將直接送長途局；移動電話為識別地區(qū)，規(guī)定固話撥非本地區(qū)的移動電話時，需加撥0；移動電話之間通信不必加0；Feb-23南京大學金陵學院212.1固定電話網(wǎng)

2.1.2號碼規(guī)則長途區(qū)號＋電話號碼，例如：010－66213456；025－83492205；前面還可以加上國家號，如中國是0086－10－66213456；營運商號段＋長途區(qū)號＋電話號碼，例如18901500001；好處是可以區(qū)分營運商；目前在中國大陸：中國移動GSM：134－139；150-152;158-159;187-188；147;182中國網(wǎng)通GSM：130－132；156、185、186中國電信CDMA：133、153、189Feb-23南京大學金陵學院222.1固定電話網(wǎng)

2.1.3IP電話IP電話網(wǎng)絡(luò)：傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是通過電路交換網(wǎng)傳送電話信號，采用的是電路交換技術(shù)。IP電話是通過分組交換網(wǎng)傳送電話信號，采用的是分組交換技術(shù)，同時在話音信號傳輸前，采用了話音信號的壓縮編碼技術(shù)。

Feb-23南京大學金陵學院232.1固定電話網(wǎng)

2.1.3IP電話語音的數(shù)字化如果用戶使用的是計算機，數(shù)字化在計算機內(nèi)進行；如果用戶使用的是模擬電話，則通過接入網(wǎng)絡(luò)將語音傳到交換設(shè)備上，然后再利用PCM之類的設(shè)備來對語音進行數(shù)字化。數(shù)據(jù)壓縮主要用來剔除無用的信號，并對數(shù)字化后面的語音信號進行壓縮。數(shù)據(jù)打包數(shù)據(jù)被壓縮后，需要對其進行打包并加進一些協(xié)議信息。語音數(shù)據(jù)的處理過程(壓縮、編碼、緩沖等)會產(chǎn)生一定的時延，協(xié)議信息加入包中是為了更好地保障數(shù)據(jù)的傳輸過程。解包及解壓縮數(shù)據(jù)包到達目的地主機(網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器或用戶計算機終端)后，主機要完成的工作是：校驗數(shù)據(jù)包正確性；將數(shù)據(jù)包放入抖動存儲器里緩沖一段時間，等待足夠的后達到的包并將其組裝成原始數(shù)據(jù)包(等待時間的長短要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況而定)。用解壓縮算法盡量恢復(fù)原始信號數(shù)據(jù)。IP電話過程Feb-23南京大學金陵學院242.1固定電話網(wǎng)

2.1.3IP電話

電信級IP電話系統(tǒng)一般由IP電話終端、網(wǎng)關(guān)(Gateway)、網(wǎng)閘(Gatekeeper)、網(wǎng)管系統(tǒng)、認證計費系統(tǒng)等幾部分組成。IP電話系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院252.1固定電話網(wǎng)

2.1.3IP電話終端IP電話終端包括傳統(tǒng)的語音電話機、PC、IP電話機，也可以是集語音、數(shù)據(jù)和圖像于一體的多媒體業(yè)務(wù)終端。網(wǎng)關(guān)完成電話數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的互相轉(zhuǎn)換。路由管理功能。對于因特網(wǎng)未延伸到或暫時未設(shè)立網(wǎng)關(guān)的地區(qū)，可設(shè)置路由，由最近的網(wǎng)關(guān)通過長途電話網(wǎng)轉(zhuǎn)接，實現(xiàn)通信業(yè)務(wù)。關(guān)守(網(wǎng)閘)關(guān)守負責IP電話系統(tǒng)的統(tǒng)一管理、配置和維護。除管理所有的VoIP網(wǎng)關(guān)之外，還對VoIP網(wǎng)關(guān)發(fā)來的查詢，以適當?shù)腣oIP網(wǎng)關(guān)的IP地址回答。IP電話系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院262.1固定電話網(wǎng)

2.1.3IP電話4、網(wǎng)管系統(tǒng) 網(wǎng)管系統(tǒng)的功能是管理整個IP電話系統(tǒng)，包括設(shè)備的控制及配置、數(shù)據(jù)配給、撥號方案管理及負載均衡、遠程監(jiān)控、鑒權(quán)及安全管理等。5、認證計費系統(tǒng) 關(guān)守提供標準、開放的數(shù)據(jù)接口，將呼叫的詳細記錄送達計費系統(tǒng)，形成原始計費數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)：IP電話系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院272.1固定電話網(wǎng)

2.1.3IP電話IP電話傳統(tǒng)電話傳輸媒體InternetPSTN交換方式分組交換電路交換帶寬利用率高低使用費低高話音質(zhì)量低高Feb-23南京大學金陵學院282.2移動通信網(wǎng)

2.2.2移動通信網(wǎng)元構(gòu)成MSBSSNSSFeb-23南京大學金陵學院292.2移動通信網(wǎng)

2.2.3移動通信主要接口UmACFeb-23南京大學金陵學院302.2移動通信網(wǎng)

2.2.4移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1.6固定電話網(wǎng)舉例Feb-23南京大學金陵學院31數(shù)據(jù)通信是計算機與通信相結(jié)合而產(chǎn)生的一種通信方式和通信業(yè)務(wù)，它可實現(xiàn)計算機與計算機、計算機與終端以及終端與終端之間的數(shù)據(jù)信息傳遞。包括：X.25分組網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、幀中繼網(wǎng)（FR，F(xiàn)rameRelay）、ATM（異步傳輸模式），互聯(lián)網(wǎng)（INTERNET）2.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

Feb-23南京大學金陵學院322.4傳送網(wǎng)

傳送網(wǎng)是指數(shù)字傳送網(wǎng)絡(luò)，上面談到的各類業(yè)務(wù)路中的各種不同的業(yè)務(wù)信號，都將以數(shù)字信號的形式通過傳輸網(wǎng)進行傳輸。傳輸技術(shù)體制準同步數(shù)字系列（PDH，PlesiochronousDigitalHierarchy

）和同步數(shù)字系列（SDH，SynchronousDigitalHierarchy

）。Feb-23南京大學金陵學院33

PDH系統(tǒng)就復(fù)接的數(shù)字系列而言，分為一、二、三、四次群，其速率標準如表1.1所示。

表1.1PDH時分復(fù)用系列歐洲美國日本一次群2.0i48Mbit/s1.544Mbit/s1.544Mbit/s二次群8.448Mbit/s6.312Mbit/s6.312Mbit/s三次群34.368Mbit/s44.736Mbit/s32.064Mbit/s四次群139.264Mbit/s274.176Mbit/s97.728Mbit/s2.4傳送網(wǎng)

Feb-23南京大學金陵學院34SDH是在PDH的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)字傳輸技術(shù)體制，它具有以下主要特點。采用統(tǒng)一的傳輸標準速率，對兩種不同的PDH的速率標準能夠予以兼容，給網(wǎng)路的互連互通提供了便。在SDH的幀結(jié)構(gòu)中具有豐富的用于監(jiān)控和管理的開銷比特，增加了網(wǎng)路監(jiān)控和管理的功能。提供了高速率的傳輸通道，為建立寬帶通信網(wǎng)提供重要的基礎(chǔ)設(shè)施。2.4傳送網(wǎng)

Feb-23南京大學金陵學院35電信支撐網(wǎng)是指對電信網(wǎng)的正常運營起到支持作用的一類網(wǎng)絡(luò)，包括信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。這3種網(wǎng)絡(luò)從3個不同的方面對電信網(wǎng)進行支持：信令網(wǎng)通過公共的網(wǎng)絡(luò)傳送信令信號；數(shù)字同步網(wǎng)提供全網(wǎng)同步的時鐘；電信管理網(wǎng)則通過計算機系統(tǒng)對全網(wǎng)進行統(tǒng)一的管理。通過TMN可以對電信網(wǎng)進行5個方面的管理，其中包括故障、性能、配置、計費和安全管理，利用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以有效地對電信網(wǎng)進行管理，提高網(wǎng)絡(luò)的運營效率和服務(wù)質(zhì)量。2.5電信支撐網(wǎng)

Feb-23南京大學金陵學院36提綱1.通信系統(tǒng)概述2.通信網(wǎng)現(xiàn)狀3.交換技術(shù)概述3.1交換一般概念3.2交換部分內(nèi)容概述3.3交換方式的演進3.4電信交換的基本技術(shù)3.5電話交換技術(shù)的發(fā)展3.6交換和路由3.7NGN和軟交換Feb-23南京大學金陵學院373.1交換的一般概念貝爾1876年發(fā)明電話點對點通信：線路利用率很低（n(n-1)/2）貝爾電話公司1878年開辦了第一個交換局（人工操作）交換在這里，“交換”(switching)的含義是——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。在網(wǎng)絡(luò)的大量用戶之間根據(jù)所需目的（按照某種方式動態(tài)地分配傳輸線路的資源）來相互傳遞信息。有阻塞現(xiàn)象一年內(nèi)城市中到處是穿過房屋樹木的混亂的電話線……Feb-23南京大學金陵學院383.1交換的一般概念交換結(jié)點任何一個主叫用戶的信息，可以通過電信網(wǎng)中的交換結(jié)點發(fā)送到所需的任何一個或者多個被叫用戶。引入交換結(jié)點后使得n個用戶的用戶線數(shù)量從n(n-1)/2變?yōu)榱薾。交換網(wǎng)：交換結(jié)點用中繼線相連、匯接交換結(jié)點Feb-23南京大學金陵學院393.1交換的一般概念Feb-23南京大學金陵學院403.2交換部分內(nèi)容概述程控電話交換7號共路信令智能網(wǎng)業(yè)務(wù)交換.局內(nèi)呼叫、局間呼叫、長途呼叫.摘機-撥號音-撥號-送地址消息-數(shù)字分析-建立通路-振鈴-應(yīng)答（通話）記費-掛機-拆除通路（面向連接的服務(wù)）思路：控制與承載分離、業(yè)務(wù)與承載分離Feb-23南京大學金陵學院413.2交換部分內(nèi)容概述移動交換Feb-23南京大學金陵學院423.2交換部分內(nèi)容概述N-ISDN（窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）由電話綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）演變而成，能提供端到端的數(shù)字連接，以支持包括語音和非語音業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)，并提供一組有限的標準化的多用途——網(wǎng)絡(luò)接口供用戶入網(wǎng)使用。以電路交換為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)速率限于2M以下B-ISDN（ATM）以分組交換為基礎(chǔ)，采用全新的ATM（異步時分）技術(shù)，包括速率為101-102M的視頻業(yè)務(wù)在內(nèi)的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。Feb-23南京大學金陵學院433.2交換部分內(nèi)容概述軟交換：提供呼叫控制功能的軟件實體。Feb-23南京大學金陵學院443.3交換方式的演進電路交換多速率交換快速電路交換ATM交換快速分組交換幀交換分組交換Feb-23南京大學金陵學院453.3交換方式的演進

3.3.1電路交換ABCDt連接建立信息傳送信息連接釋放電路交換(CS：CircuitSwtching)過程：連接建立信息傳送連接釋放特點：實時交換面向連接的物理通道（端到端EndtoEnd）透明傳送無差錯控制措施過負荷時呼損率增加，但不影響已建立的呼叫Feb-23南京大學金陵學院463.3交換方式的演進

3.3.1電路交換電路交換的優(yōu)點媒體信息傳輸時延小，通信質(zhì)量有保證控制簡單電路交換的缺點呼叫建立需要時間每個連接帶寬固定（不能適應(yīng)不同速率的業(yè)務(wù)）不傳信息時也占用資源（不適用于突發(fā)業(yè)務(wù)）連接為用戶所獨占，連接指：模擬通信系統(tǒng)：實現(xiàn)連接數(shù)字通信系統(tǒng)：PCM系統(tǒng)的一個時隙，同步時分。舉例：電話交換、高速傳真Feb-23南京大學金陵學院473.3交換方式的演進

3.3.2報文交換報文交換(messageswithing)報文結(jié)構(gòu)：首部中含地址信息存儲轉(zhuǎn)發(fā)(逐段行為Hopbyhop)把收到的分組先放入緩存（暫時存儲）；查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個目的地址應(yīng)從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)；把分組送到適當?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。時延較大時延構(gòu)成：傳輸時延（鏈路）存儲時延（結(jié)點-鏈路）處理與排隊時延（結(jié)點）舉例：電報自動交換ABCD報文報文報文t數(shù)據(jù)首部報文Feb-23南京大學金陵學院483.3交換方式的演進

3.3.3分組交換分組交換(PS：PacketSwtching)將報文要傳送的信息分為若干個分組（packet），每一個分組有一個頭部，含有可供選路的信息和其他控制信息。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報文數(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

3Feb-23南京大學金陵學院493.3交換方式的演進

3.3.3分組交換分組交換的優(yōu)點：以分組為傳送單位和查找路由。由于分組長度較短，存儲轉(zhuǎn)發(fā)的時延將顯著下降。分組交換的問題：分組在各結(jié)點存儲轉(zhuǎn)發(fā)時需要排隊，這就會造成一定的時延。分組必須攜帶的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的開銷。分組長度的確定：兼顧時延與開銷ABCDP1P2P3P4P1P2P3P4P3P4P2P1tFeb-23南京大學金陵學院503.3交換方式的演進

3.3.3分組交換虛電路方式面向連接服務(wù)邏輯連接（P5）交換虛電路、永久虛電路（P6）數(shù)據(jù)報方式無連接服務(wù)每個分組根據(jù)目的地址獨立選路分組交換的兩種服務(wù)方式Feb-23南京大學金陵學院513.3交換方式的演進

3.3.3分組交換面向連接服務(wù)(Connection-Oriented)面向連接服務(wù)具有連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放這三個階段。

無連接服務(wù)(ConnectionLess)兩個實體之間的通信不需要先建立好連接。是一種不可靠的服務(wù)。這種服務(wù)常被描述為“盡最大努力交付”(besteffortdelivery)或“盡力而為”。Feb-23南京大學金陵學院523.3交換方式的演進

3.3.3分組交換虛電路Feb-23南京大學金陵學院533.3交換方式的演進

3.3.3分組交換B數(shù)據(jù)報Feb-23南京大學金陵學院543.3交換方式的演進

3.3.3分組交換對比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報服務(wù)思路可靠通信應(yīng)當由網(wǎng)絡(luò)來保證可靠通信應(yīng)當由用戶主機來保證連接的建立必須有(面向連接)不要(無連接)目的站地址僅在連接建立階段使用，每個分組使用短的虛電路號每個分組都有目的站的全地址分組的轉(zhuǎn)發(fā)屬于同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉(zhuǎn)發(fā)每個分組獨立選擇路由進行轉(zhuǎn)發(fā)當結(jié)點出故障時所有通過出故障的結(jié)點的虛電路均不能工作故障結(jié)點可能丟失分組，一些路由可能會發(fā)生變化分組的順序總是按發(fā)送順序到達目的站到達目的站時不一定按發(fā)送順序端到端的差錯處理和流量控制可以由分組交換網(wǎng)負責也可以由用戶主機負責由用戶主機負責虛電路數(shù)據(jù)報PKFeb-23南京大學金陵學院553.3交換方式的演進

3.3.3分組交換對比的方面電路交換分組交換傳送方式STD：同步時分復(fù)用ATD：統(tǒng)計時分復(fù)用服務(wù)種類面向連接服務(wù)：物理連接面向連接服務(wù)（虛電路：邏輯連接）、無連接服務(wù)（數(shù)據(jù)包）帶寬分配固定分配帶寬，利用率低動態(tài)分配帶寬，利用率高特點實時交換。時延小。存儲轉(zhuǎn)發(fā)，非實時交換。有比較大的時延。適合業(yè)務(wù)電話業(yè)務(wù)突發(fā)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)電路交換分組交換PKFeb-23南京大學金陵學院563.3交換方式的演進

3.3.3分組交換電路交換適合實時業(yè)務(wù)，但無法適配各種速率的業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)利用率低分組交換可以適配各種速率的業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)具有較高的復(fù)用效率，但不能很好的支持實時業(yè)務(wù)Feb-23南京大學金陵學院57小結(jié):基本概念：交換、交換結(jié)點、交換網(wǎng)、時延重要概念：面向連接、無連接；電路交換、分組交換；物理連接、邏輯(虛)連接。一個思路：控制與承載分離、業(yè)務(wù)與承載分離二個比較：電路交換vs分組交換，虛電路vs數(shù)據(jù)報了解：本局呼叫、市話呼叫、長話呼叫的接續(xù)過程Feb-23南京大學金陵學院583.3交換方式的演進

3.3.4ATM交換ATM（AsynchronousTransferMode）：實現(xiàn)高速、高吞吐量和高服務(wù)質(zhì)量的信息交換，提供靈活的帶寬分配，適應(yīng)從很低速率到很高速率的寬帶業(yè)務(wù)的交換要求。特點：異步時分交換—適應(yīng)多速率，提高信道利用率固定長度的信元—將信道分成等長的時間小段，可提供固定速率/時延的電信業(yè)務(wù)信頭簡化—快速轉(zhuǎn)發(fā)面向連接（虛電路[VP/VC]p12）且預(yù)約傳輸資源Feb-23南京大學金陵學院593.3交換方式的演進

3.3.5STD與ATDABCDaabbcdbcattttt4個時分復(fù)用（STD）幀#1④③②①acbcd時分復(fù)用#2#3#4STD按照時間區(qū)分連接Feb-23南京大學金陵學院603.3交換方式的演進

3.3.5STD與ATD用戶ABCDabcdttttt④③②①acbabbcacd統(tǒng)計時分復(fù)用ATD依靠每個分組中所含有的標記來區(qū)分各個連接，又稱標記復(fù)用Feb-23南京大學金陵學院61交換方式—10交換方式固定長度分組空分分組交換電路交換可變長度分組時分同步轉(zhuǎn)移方式（STM）異步轉(zhuǎn)移方式（ATM）IP同步時分（STD）異步時分（ATD）時間位置標記物理連接邏輯連接Feb-23南京大學金陵學院623.4電信交換的基本技術(shù)

交換結(jié)點高度抽象的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接口接口互連控制信令數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)用戶線：UNI中繼線：NNI信令也通過接口傳送信令是控制的依據(jù)Feb-23南京大學金陵學院633.4電信交換的基本技術(shù)

3.4.1互連技術(shù)功能：實現(xiàn)任意入線（PCM鏈路中的時隙）與任意出線之間的接續(xù)。拓撲結(jié)構(gòu)：時分：串行空分：并行選路策略：交換結(jié)點內(nèi)部互連網(wǎng)絡(luò)的選路條件選擇、逐級選擇自由選擇、指定選擇面向連接選擇、無連接選擇Feb-23南京大學金陵學院643.4電信交換的基本技術(shù)

3.4.1互連技術(shù)控制機理阻塞特性：電路交換：阻塞率分組交換：延遲制（丟包率）ATM：阻塞率、信元丟失率有阻塞、無阻塞故障防衛(wèi)冗余：熱備用、雙工分擔多平面Feb-23南京大學金陵學院653.4電信交換的基本技術(shù)

3.4.2接口技術(shù)UNINNIFeb-23南京大學金陵學院663.4電信交換的基本技術(shù)

3.4.3信令技術(shù)局間信令用戶信令用戶信令拆線應(yīng)答摘機占用撥號音被叫號碼掛機掛機摘機被叫號碼回鈴音振鈴?fù)ㄔ捵C實話終AB交換機B交換機AFeb-23南京大學金陵學院673.4電信交換的基本技術(shù)

3.4.4控制技術(shù)控制方式集中控制、分散控制通信機理消息Feb-23南京大學金陵學院68接口接口互連控制信令2.DSN3.SPC4.NO75.N-ISDN6.PLMN(MSC)7.IN(SSP)8.ATM9.軟交換Feb-23南京大學金陵學院693.5電話交換技術(shù)的發(fā)展

3.5.1歷程

縱橫電子程控(標志器)CP步進人工人工交換直接控制交換步進交換機公共控制交換縱橫交換機模擬程控交換機數(shù)字程控交換機Feb-23南京大學金陵學院703.5電話交換技術(shù)的發(fā)展

3.5.2在線運營的主要程控交換機上海貝爾S-1240瑞典愛立信AXE-10德國西門子EWSD日本富士通F-150華為C&C08中興ZXJ-10Feb-23南京大學金陵學院713.6交換和路由交換是電信網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)，路由是計算機網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)區(qū)別：電信網(wǎng)中的交換基本都是面向連接的，路由技術(shù)是無連接的。電信網(wǎng)有完善的信令機制，存在獨立的控制層。交換機保存信令控制過程中確定的連接信息，路由器是無狀態(tài)的。電信交換保證服務(wù)質(zhì)量（QoS）交換技術(shù)和路由技術(shù)相互結(jié)合是未來通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。其他觀點：路由是第三層交換。Feb-23南京大學金陵學院723.7NGN和軟交換Feb-23南京大學金陵學院733.7NGN和軟交換Feb-23南京大學金陵學院743.7NGN和軟交換Feb-23南京大學金陵學院753.7NGN和軟交換Feb-23南京大學金陵學院763.7NGN和軟交換

3.7.2構(gòu)建NGN的基本要素Internet

技術(shù)高速接入運營管理

可管理IP網(wǎng)絡(luò)NGN增值業(yè)務(wù)構(gòu)件Feb-23南京大學金陵學院773.7NGN和軟交換

3.7.3軟交換軟交換技術(shù)要解決的關(guān)鍵問題是如何在IP通信網(wǎng)中引入控制功能，包括呼叫控制和業(yè)務(wù)控制，并建立增值業(yè)務(wù)平臺。軟交換主要是呼叫控制層次的功能，至于分組數(shù)據(jù)包本身的交換則取決于具體的承載層，沿用已有的技術(shù)。網(wǎng)關(guān)分離：媒體網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)控制器Feb-23南京大學金陵學院783.7NGN和軟交換

3.7.4研究熱點IPoverATM（MPLS/FEC）QoS服務(wù)質(zhì)量、TE流量工程、AC準入控制、NM網(wǎng)絡(luò)測量NGN下一代網(wǎng)絡(luò)：

SW(軟交換)，IMS(IP多媒體系統(tǒng))，開放業(yè)務(wù)Feb-23南京大學金陵學院79小節(jié)：掌握：PCM、時隙理解：STD（用時間區(qū)分不同連接）、ATD（用標記區(qū)分不同連接）了解：ATM理解：電信交換的基本技術(shù)：互連、控制、信令、接口理解：阻塞特性：電路交換：阻塞率分組交換：延遲制（丟包率）ATM：阻塞率、信元丟失率理解NGN和軟交換的思想，了解網(wǎng)關(guān)分離思考：交換和路由Feb-23南京大學金陵學院80長途路由選擇順序：直達路由高效迂回路由最終路由（低呼損電路、基干路由）選迂回時采用由遠而近的原則：先被叫—自下而上，后主叫—自上而下。1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院81大區(qū)之間，A呼叫B。先選直達L1，如果忙，再選迂回。

從被叫區(qū)開始，自下而上，既由遠而近，依次選L2、若L2忙，則L3、L4?？粗鹘腥ィ陨隙?，也是由遠而近，依次L5、L6、L7。1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院82本大區(qū)來話：

由遠及近，先L1，若忙，則L2、L3。1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院83靜態(tài)等級網(wǎng)絡(luò)的缺點：在過去等級網(wǎng)絡(luò)中（尤其長交換途網(wǎng)），按照固定的順序選擇路由（靜態(tài)路由），不容易協(xié)調(diào)網(wǎng)內(nèi)的流量。等級結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的可靠性差，一處出現(xiàn)故障，將造成一部分網(wǎng)絡(luò)的阻塞。在等級結(jié)構(gòu)中，接通一次呼叫，往往需多次轉(zhuǎn)接。電話網(wǎng)路由的演進靜態(tài)管理動態(tài)管理等級網(wǎng)絡(luò)無級網(wǎng)絡(luò)1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院84演變的必要條件：數(shù)字程控交換設(shè)備的使用。交換節(jié)點使用計算機，使得個節(jié)點的各種狀態(tài)可存入存儲器并可實時更新。7號信令系統(tǒng)的建立。各交換節(jié)點間通過7號信令網(wǎng)互通信息，便于及時掌握全網(wǎng)的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的智能化。管理員通過命令，或已經(jīng)存在的程序，都可以對全網(wǎng)進行管理控制維護等。1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院85

2．動態(tài)無級路由選擇動態(tài)無級選路技術(shù)的特點在于兩個方面，即動態(tài)和無級。圖2.11所示為動態(tài)無級選路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，它是由路由選擇處理機、若干程控數(shù)字交換機、交換機之間的傳輸鏈路，以及交換機和路由選擇處理機之間的數(shù)據(jù)鏈路構(gòu)成的。在圖2.11中，A是源節(jié)點，B是目的地節(jié)點。在A、B、C、D、E、F、G處分別設(shè)置長途程控交換機。動態(tài)無級選路的優(yōu)點是提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率。1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院86

圖2.11動態(tài)無級選路網(wǎng)的結(jié)構(gòu)在A和B兩節(jié)點間共有6條不同的路由，其中路由1為直達路由，路由2、3、4、5、6均為迂回路由，它們分別經(jīng)過中間節(jié)點E、F、G、D和C。這6條路由可以有不同的選擇順序。

1.固定電話網(wǎng)

1.3電話網(wǎng)路由Feb-23南京大學金陵學院871．參考當量和傳輸損耗（1）參考當量是把系統(tǒng)的響度與一個作為電話參考當量基準系統(tǒng)的響度相比較而得到的。（2）四線鏈路的傳輸損耗由于四線鏈路的存在，因而就產(chǎn)生了回聲，而且有可能產(chǎn)生振鳴和準振鳴。二線與四線之間或者四線與二級間經(jīng)混合線圈轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生的損耗為3dB，因此從一個二線線路到另一個二線線路間的總的損耗為

L2=6?G4（dB） （2.1）式中，G4是四線電路的凈增益（即放大器的總增益減去線路的總損耗）。1.固定電話網(wǎng)

1.4傳輸規(guī)劃Feb-23南京大學金陵學院88

在四線鏈路中，信號經(jīng)過混合線圈的損耗叫做混合轉(zhuǎn)換損耗，等于6+BdB，這里B是由于二線線路和平衡網(wǎng)絡(luò)之間的阻抗失配而產(chǎn)生的，叫做平衡回損，它可以表示為 （dB） （2.2）式中，Z是二線線路的阻抗，N是平衡網(wǎng)絡(luò)的阻抗。因此，發(fā)話人回聲損耗值Lt可以表示為

Lt=3?G4+(B+6)?G4+3=2L2

+

B（dB）（2.3）而受話人回聲損耗值Lr為

Lr=(B+6)?G4+(B+6)?G4

=

2L2

+

2B（dB） （2.4）1.固定電話網(wǎng)

1.4傳輸規(guī)劃Feb-23南京大學金陵學院89

2．數(shù)字電話網(wǎng)網(wǎng)傳輸損耗的分配在本地接續(xù)和長途接續(xù)兩種不同的情況下，數(shù)字電話網(wǎng)傳輸損耗的分配如圖2.12所示。圖2.12

數(shù)字電話網(wǎng)傳輸損耗的分配1.固定電話網(wǎng)

1.4傳輸規(guī)劃Feb-23南京大學金陵學院90提綱概述固定電話網(wǎng)移動電話網(wǎng)概述等級結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成系統(tǒng)接口蜂窩結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院91a網(wǎng)和b網(wǎng)：模擬移動電話網(wǎng)。c網(wǎng)：cdma制式移動電話網(wǎng)。g網(wǎng)：GSM（GlobalSystemforMobileCommunications）即全球移動通信系統(tǒng)。d網(wǎng)：工作在dcs1800系統(tǒng)的移動電話網(wǎng)。

2.移動電話網(wǎng)

2.0概述Feb-23南京大學金陵學院92我國數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)分為三級結(jié)構(gòu)，交換局可以分為：大區(qū)移動匯接中心（一級匯接中心）；省移動匯接中心（二級匯接中心）；本地移動業(yè)務(wù)交換中心（移動端局）。全國GSM移動電話網(wǎng)按大區(qū)設(shè)立一級匯接中心、省內(nèi)設(shè)立二級匯接中心、移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立端局構(gòu)成三級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。GSM網(wǎng)路與PSTN（公用電話網(wǎng)）網(wǎng)路的連接關(guān)系如圖2.13所示。從圖中可見，三級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)組成了一個完全獨立的數(shù)字移動通信網(wǎng)路。2.移動電話網(wǎng)

2.1我國GSM系統(tǒng)等級結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院93圖2.13GSM與PSTN網(wǎng)路連接示意圖2.移動電話網(wǎng)

2.1我國GSM系統(tǒng)等級結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院94省內(nèi)GSM移動通信網(wǎng)由省內(nèi)的各移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)構(gòu)成，省內(nèi)設(shè)若干個移動業(yè)務(wù)匯接中心（即二級匯接中心），匯接中心之間為網(wǎng)球網(wǎng)結(jié)構(gòu)，匯接中心與移動端局之間成星狀網(wǎng)。圖2.14省內(nèi)GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖2.移動電話網(wǎng)

2.1我國GSM系統(tǒng)等級結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院95

全國可劃分為若干個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)，劃分的原則是長途區(qū)號為2位或3位的地區(qū)為一個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)。每個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)中應(yīng)設(shè)立一個HLR，還可以幾個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)共用一個MSC。在移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)中，每個MSC與局所在地的長途局相連，并與局所在地的市話匯接局相連。在長途多局制地區(qū)，MSC應(yīng)與該地區(qū)的高級長途局相連。在沒有市話匯接局或話務(wù)量足夠大的情況下，MSC亦可與本地市話端局相連。當一個MSC覆蓋幾個長途編號區(qū)時，該MSC也可和這幾個長途編號區(qū)的市話匯接局和長途局相連。2.移動電話網(wǎng)

2.1我國GSM系統(tǒng)等級結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院96GSM系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖2.15所示，主要由3個相關(guān)的子系統(tǒng)組成，它們是網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）、操作支持子系統(tǒng)（OSS）和基站子系統(tǒng)（BSS）。移動臺（MS）也是一個子系統(tǒng)，但通常被認為是基站子系統(tǒng)的一部分。MS、BSS和NSS組成GSM系統(tǒng)的實體部分。操作支持系統(tǒng)（OSS）則提供運營部門一種手段來控制和維護這些實際運行部分。2.移動電話網(wǎng)

2.2系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院97圖2.15GSM系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)

Feb-23南京大學金陵學院98移動臺（MS）

MS除了通過無線接口接入GSM系統(tǒng)的一般無線處理功能外，必須提供與使用者之間的接口?；咀酉到y(tǒng)（BSS）它通過無線接口直接與移動臺相接，負責無線發(fā)送接收和無線資源管理。基站收發(fā)信臺（BTS）BTS完成BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)BTS與MS之間通過空中接口的無線傳輸及相關(guān)的控制功能。2.移動電話網(wǎng)

2.2系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院99基站控制器（BSC）BSC是BSS的控制部分，起著BSS的變換設(shè)備的作用，即各種接口的管理，承擔無線資源和無線參數(shù)的管理。移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）MSC是網(wǎng)路的核心，它提供交換功能及面向系統(tǒng)其他功能實體的接口功能。訪問用戶位置寄存器（VLR）VLR存儲著進入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關(guān)信息，為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。

2.移動電話網(wǎng)

2.2系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院100

歸屬用戶位置寄存器（HLRHLR是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。鑒權(quán)中心（AUC）AUC存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和保證通過無線接口的移動用戶通信的安全。移動設(shè)備識別寄存器（EIR）EIR存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼（IMEI）。操作支持子系統(tǒng)（OSS）OSS需完成許多任務(wù)，包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護。2.移動電話網(wǎng)

2.2系統(tǒng)組成Feb-23南京大學金陵學院1012.移動電話網(wǎng)

2.3系統(tǒng)接口Feb-23南京大學金陵學院102

GSM系統(tǒng)采用小區(qū)制，若干個小區(qū)組成一個區(qū)群（蜂窩），區(qū)群內(nèi)各個小區(qū)的基站可通過電纜、光纜或微波鏈路與移動交換中心（MSC）相連。相互鄰接的小區(qū)其正常切換邊界形成了多個兩兩相鄰正六邊形，形同蜂窩狀，稱為蜂窩結(jié)構(gòu)。如圖2.17所示，為了在無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)用蜂窩結(jié)構(gòu)實現(xiàn)同頻復(fù)用和覆蓋區(qū)不斷擴大的要求，還需要將各蜂窩（cell）分成復(fù)用區(qū)簇，由復(fù)用區(qū)簇兩兩相鄰接來不斷擴大覆蓋區(qū)和實現(xiàn)頻率復(fù)用。2.移動電話網(wǎng)

2.3蜂窩結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院103圖2.17

GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.移動電話網(wǎng)

2.4蜂窩結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院104

GSM在組網(wǎng)上與模擬系統(tǒng)非常相似，僅在對載干比要求、傳播消耗計算的模型等方面，還有一些數(shù)字系統(tǒng)不同于模擬系統(tǒng)的特點。組網(wǎng)的最終目的是滿足用戶的話務(wù)需求。GSM系統(tǒng)中的另一個重要的功能，就是功率控制。綜合可知，蜂窩小區(qū)體制主要有以下特點。①無線頻率資源復(fù)用。②越區(qū)自動切換。③信道分配和小區(qū)分裂。

2.移動電話網(wǎng)

2.4蜂窩結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院105

無線立體網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)分層化網(wǎng)絡(luò)分區(qū)化一般數(shù)據(jù)部分話音話音為主清晰話質(zhì)充足容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速沖浪1800宏站900宏站街道站微蜂窩區(qū)域1普通商務(wù)區(qū)居民區(qū)農(nóng)村高校交通干線密集商務(wù)區(qū)風景區(qū)VIP區(qū)域無線立體網(wǎng)：通過無線網(wǎng)的分層建設(shè)來解決無線網(wǎng)絡(luò)存在的容量、覆蓋和質(zhì)量問題，話音、數(shù)據(jù)、流媒體清晰分工。因地制宜的分區(qū)，是無線網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展趨勢。

Feb-23南京大學金陵學院106

全區(qū)基站分布情況市區(qū)：GSM宏站數(shù)：717/47.7%DCS宏站數(shù)：156下層網(wǎng)小區(qū)數(shù)：1085載頻數(shù)：15128/61.4%12月忙時話務(wù)量:47656Erl/66.4%六合：GSM宏站數(shù)：181/12%DCS宏站數(shù)：3下層網(wǎng)小區(qū)數(shù)：14載頻數(shù)：1815/7.4%12月忙時話務(wù)量:4004Erl/5.6%浦口：GSM宏站數(shù)：157/10.4%DCS宏站數(shù)：16下層網(wǎng)小區(qū)數(shù)：49載頻數(shù)：2201/8.9%12月忙時話務(wù)量:5560Erl/7.8%江寧：GSM宏站數(shù)：287/19.1%DCS宏站數(shù)：30下層網(wǎng)小區(qū)數(shù)：90載頻數(shù)：4199/17%12月忙時話務(wù)量:12370Erl/17.3％高淳：GSM宏站數(shù)：69/4.6%DCS宏站數(shù)：0下層網(wǎng)小區(qū)數(shù)：7載頻數(shù)：589/2.4%12月忙時話務(wù)量:1135Erl/1.6%溧水：GSM宏站數(shù)：93/6.2%DCS宏站數(shù)：0下層網(wǎng)小區(qū)數(shù)：6載頻數(shù)：727/3%12月忙時話務(wù)量:1202Erl/1.7%Feb-23南京大學金陵學院107DWDM

開始建設(shè)SDH逐步成為傳輸主力設(shè)備

容量增加/業(yè)務(wù)多樣化DWDM規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗SDH標準完善，PDH仍為主力PDH產(chǎn)品開始規(guī)模使用實用化產(chǎn)品出現(xiàn)高錕提出光傳輸理論196680年代94年99年90年代初98年1976Metro城域網(wǎng)興起、OADM、OXC、ION將會逐漸使用2002年以后PDH：準同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；SDH：同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；DWDM：密集波分復(fù)用系統(tǒng)；OADM：光分插復(fù)用系統(tǒng)；OXC：光交叉連接系統(tǒng)；ION：智能光網(wǎng)絡(luò)光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展Feb-23南京大學金陵學院108PDH和SDH系統(tǒng)

準同步數(shù)字體系（PlesiochronousDigitalHierarchy，PDH）體系有兩大不同的系列:歐洲系列以2

048kbit/s為基礎(chǔ)群，北美系列以1

544kbit/s為基礎(chǔ)群，由此往上復(fù)接的高次群速率等級也各不相同，而且美國和日本的系列還有差異。歷史上形成的這種互不兼容的狀況不利于電信網(wǎng)的發(fā)展。

SDH（SynchronousDigitalHierarchy）體系,是基于美國SONET網(wǎng)發(fā)展的,實現(xiàn)了有利于世界電信網(wǎng)發(fā)展的國際統(tǒng)一標準。這個標準既要能兼容已有的兩大系列又能成為當今傳送網(wǎng)的基礎(chǔ)。Feb-23南京大學金陵學院109PDH復(fù)用結(jié)構(gòu)PDH是將每路模擬的語音信號進行抽樣、量化、編碼，變?yōu)橐宦?4kbit/s的數(shù)字信號。為了提高線路利用率和傳輸容量，又采用時分復(fù)用技術(shù)，將多路64kbit/s數(shù)字信號以字節(jié)為單位進行間插復(fù)接。Feb-23南京大學金陵學院110

歐洲和北美兩大制式：在歐洲將30個獨立的64kbit/s語音信道與兩個信息控制信道一起形成一個有32個時隙的信號結(jié)構(gòu)，其傳輸速率為2.048Mbit/s；在北美以及日本，則將24個64kbit/s信道的信號間插復(fù)用在一起，形成一個1.544Mbit/s的信息流。為進一步提高傳輸容量，可將若干個2

048kbit/s（或1

544kbit/s）的信息流復(fù)接成更高速率的信息流。例如，歐洲將4個2

048kbit/s信息流復(fù)接成一路8448kbit/s的信息流（E2），4個8448kbit/s信息流復(fù)接為一路34368kbit/s的信息流（E3），4個34368kbit/s的信息流復(fù)接為139264kbit/s的信息流（E4）。Feb-23南京大學金陵學院111

圖5.1所示為ITU-T建議的30/32幀結(jié)構(gòu)?；好繋?25ms，32個時隙，采用字節(jié)間插復(fù)用，16幀組成一個復(fù)幀，TS1～TS31用于傳信息（傳送的信息統(tǒng)稱為凈荷），TS0傳幀同步字及CRC校驗碼等用于運行、維護、管理的比特。Feb-23南京大學金陵學院112圖5.1ITU-T的30/32幀結(jié)構(gòu)Feb-23南京大學金陵學院113如何理解“準同步”在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳送的信號都是數(shù)字化的脈沖序列。這些數(shù)字信號流在數(shù)字交換設(shè)備之間傳輸時，其速率必須完全保持一致，才能保證信息傳送的準確無誤，這就叫做“同步”。速率不同的低次群分路信號若直接復(fù)用成高次群信號會在高次群信號中產(chǎn)生碼元的重疊錯位，使接收端無法正常分接、恢復(fù)低次群分路信號。因此，速率不同的低次群分路信號不能直接復(fù)用，要在復(fù)用之前對各分路信號速率進行統(tǒng)一的調(diào)整，使各分路信號速率達到同步。調(diào)整方法通常采用正碼速調(diào)整法，即在各分路信號中插入一些脈沖，通過控制插入脈沖的多少來調(diào)整各分路信號的速率。Feb-23南京大學金陵學院114電接口STM-1是SDH的第一個等級，又叫基本同步傳送模塊，比特率為155.520Mb/s。STM-N是SDH第N個等級的同步傳送模塊，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。光接口僅對電信號擾碼。光口信號碼型是加擾的NRZ碼，采用世界統(tǒng)一的標準擾碼。接口方面SDH的特點Feb-23南京大學金陵學院115復(fù)用方式——同步復(fù)用和靈活的映射結(jié)構(gòu)低階SDH→高階SDH。例如：STM-1→STM-4。采用字節(jié)間插復(fù)用方式，4xSTM-1→STM-4。SDH的特點B1B2B3C1C2C3A1A2A3C2A2D2B1C1D1B2A3A1D1D2D3D3B3C3Feb-23南京大學金陵學院116SDH的工作方式Feb-23南京大學金陵學院117幀結(jié)構(gòu)“幀”=畫面N為”STM-N”中的NSTM-1（N

=

1）是SDH最基本的結(jié)構(gòu)，每幀周期125us，傳19

440比（9×270×8），傳輸速率19

440×8

000bit/s

=

155

520kbit/s。Feb-23南京大學金陵學院118低階SDH→高階SDH：同步字節(jié)間插復(fù)用方式，4合一，如4個STM-1可復(fù)用為一個4個STM-4PDH信號→STM-N：同步復(fù)用和靈活的映射140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N復(fù)用是依復(fù)用路線圖進行的，ITU-T規(guī)定的路線圖有多種，但通常一個國家或地區(qū)僅使用一種。（與PDH的不同點）復(fù)用步驟(復(fù)用方式、復(fù)用結(jié)構(gòu))復(fù)用步驟Feb-23南京大學金陵學院119中國的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理映射定位復(fù)用AUG-N×1×3×7×3×1Feb-23南京大學金陵學院120硬件功能結(jié)構(gòu)話路系統(tǒng)數(shù)字程控系統(tǒng)硬件功能結(jié)構(gòu)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)信令設(shè)備處理機存儲器I/O接口模擬終端數(shù)字終端

數(shù)字中繼線

模擬中繼線用戶集中級

用戶電路控制系統(tǒng)

用戶線(Feb-23南京大學金陵學院121提綱基本概念基本交換單元多級交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)話務(wù)基礎(chǔ)知識Feb-23南京大學金陵學院122§1.基本概念交換網(wǎng)絡(luò)（含交換單元）中傳送信號的形式：同步時分復(fù)用信號—電路交換統(tǒng)計時分復(fù)用信號—分組交換、ATM交換同步時分交換網(wǎng)絡(luò)通常被稱為數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（DSN:DigitalSwitchingNetwork）。屬于電路交換的互連技術(shù)。功能：完成任意出線和任意入線間的交換連接。（用戶線-用戶線，用戶線-中繼線，中繼線-中繼線，用戶-信號音，交換機中各模塊之間的數(shù)字信號）Feb-23南京大學金陵學院123STD與ATD用戶ABCDabcdttttt④③②①acbabbcacd統(tǒng)計時分復(fù)用ATD依靠每個分組中所含有的標記來區(qū)分各個連接，又稱標記復(fù)用Feb-23南京大學金陵學院124TRUNKm-TRUNKn->空分交換TSi-TSj->時分交換Feb-23南京大學金陵學院125提綱基本概念基本交換單元多級交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)話務(wù)基礎(chǔ)知識Feb-23南京大學金陵學院126§2.基本交換單元同步時分交換網(wǎng)絡(luò)由基本交換單元構(gòu)成。基本交換單元：

.時間交換單元（T單元）

.空間交換單元（S單元）

.時/空結(jié)合交換單元（T/S單元）Feb-23南京大學金陵學院1271.時間交換單元功能：實現(xiàn)一對復(fù)用線上的時隙交換基本結(jié)構(gòu)話音存儲器（SM）：存放8比特的語音編碼，容量取決于復(fù)用線上的時隙數(shù)?？刂拼鎯ζ鳎–M）：存放時隙號，容量等于話音存儲器的容量?？刂品绞捷敵隹刂疲篠M順序?qū)懭?、控制讀出；CM控制寫入、順序讀出。輸入控制：SM控制寫入、順序讀出；CM控制寫入、順序讀出。

Feb-23南京大學金陵學院128輸出控制：（SM順序?qū)懭搿⒖刂谱x出；CM控制寫入、順序讀出）

Feb-23南京大學金陵學院129T接線器(時分交換單元)SM:話音存儲器0A1B2C3D4ECM:控制存儲器01234TS43210EDCBATS43210AC計數(shù)器時鐘脈沖(周期：TS)輸出控制方式順序?qū)懭階1CPU控制寫入20順序讀出3讀出內(nèi)容4Feb-23南京大學金陵學院130T接線器(時分交換單元)SM:話音存儲器01234CM:控制存儲器01234TS43210EDCBATS43210A計數(shù)器時鐘脈沖(周期：TS)輸入控制方式控制寫入A3CPU控制寫入12順序讀出24順序讀出Feb-23南京大學金陵學院1312.空間交換單元功能：實現(xiàn)對傳送同步時分復(fù)用信號在不同復(fù)用線之間的空間交換，不改變其時隙位置基本結(jié)構(gòu)：交叉點矩陣：控制話音信息是否通過。一般由高速門電路構(gòu)成的數(shù)據(jù)選擇器組成?？刂拼鎯ζ鳎–M）：存儲器的數(shù)量等于出／入線數(shù)，每個控制存儲所含有的單元數(shù)等于出入線的復(fù)用時隙數(shù)?？刂品绞剑狠敵隹刂疲喊疵織l入線設(shè)置控制存儲器。CM控制寫入、順序讀出。輸入控制：按每條出線設(shè)置控制存儲器。CM控制寫入、順序讀出?？梢詮V播。

Feb-23南京大學金陵學院132輸出控制

采用輸出控制方式時，按每條入線設(shè)置控制存儲器，如圖2.1.3所示。作為示例，如果入線1要與出線2在