《通信专业综合能力》PPT课件

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1、通信专业综合能力授 课 人 ： 武 俊2011年 11月 第三章 现代电信网 3.1 电信网（1） 3.1.1 电信网的基本概念电信电信系统电信系统的构成模型 第三章 现代电信网 3.1 电信网（2） 3.1.2电信网的构成要素从硬件构成来看：通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。软件设施则包括信令、协议、控制、管理、计费等，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。硬件终端节点（最外围设备，信息信号、信号信息）交换节点（核心设备，负责集中、转发终端节点产生的用户信息，但它自己并不产生和使用。） 业务节点传输系统（

2、提供传输信道）软件（协议、标准） 3.1.3 电信网的拓扑结构网状网：N（N-1）/2星型网： （N-1）复合型网：网状网和星型网树型网：星型拓扑结构的扩展总线型网线型网环型网：与线型网结构相似，但首尾闭合形成环路。 3.1.4 电信网的分类在不同的角度划分类型：按业务性质分（电报、电话、数据、传真、图像、）按服务地域分（国际、长途、本地、LAN、MAN、.）按服务对象分（公用、专用）按传输介质分（电缆、光缆、卫星、 . ）按交换方式分（电路、报文、分组、 . ）按拓扑结构分按信号形式分（模拟、数字）按信息传递方式分（同步、异步）按网络功能分（传输网、业务网、支撑网） 3.1.5 电信网的质量

3、电信网的质量要求：接通的任意性与快速性（最基本要求）影响因素电信网的拓扑结构电信网的可用网络资源电信网的网络设备可靠性评定：接通率接续延时信号传输的透明性与传输质量的一致性评定用户满意度 信号的传输质量网络的可靠性与经济合理性网络可靠性设计不是追求绝对可靠，而是在经济性、合理性的前提下，满足业务服务质量要求即可。需要在可靠性和经济性之间取得平衡。 3.2 电话网（1-3） 3.2.1 电话网概述1、构成要素（见后图）用户终端设备（电话机）交换设备（电话交换机，负责用户信息的交换）传输系统（负责各交换点之间传递信息）2、电话网的特点语音业务的特点 (1) 速率恒定且单一。 (2) 话音对丢失不敏

4、感。 (3) 话音对实时性要求较高。 (4) 话音具有连续性。电话网的特点 (1) 同步时分复用。 (2) 对用户数据透明传输。 (3) 面向连接。 图 电 话 网 的 构 成交换机 交换机交换机 交换机电话机； 交换机； 中继线； 用户线 3.2 电话网（2） 3.2.2 电话网的服务质量 决定电话业务质量的因素：接续质量接续呼损全程呼损指标分配接续时延（拨号前时延和拨号后时延）传输质量响度清晰度逼真度稳定质量失效率 平均故障间隔时间（MTBF）平均修复时间（MTTR）系统不可利用度 3.2 电话网（3） 3.2.3 电话网的等级结构等级网和无级网1.等级制电话网星型网网状网星型影响级数的选

5、择以及交换中心位置设置的因素各交换中心之间的话务流量、流向；全网的服务质量；全网的经济性；运营管理因素；另外还应考虑国家的幅员，各地区的地理状况，政治、经济条件以及地区之间的联系程度等因素。2.无级长途网3.国内长途电话网（见后图）4.本地电话网（见后图）5.国际电话网网络结构 3.2.4 电话网编号方案复 合 型 网 图 三 级 网 等 级 结 构 图本地网 用户国际出入口局长途电话网 Tm 端局DLDC2DC1 图 二 级 长 途 电 话 网 网 络 结 构DC1 省际平面A 省 B 省 DC2 省内平面 (长途网部分)DLDC (本地网部分)DL DLPABX 远端模块 其他接入方式图

6、网 状 网 结 构 的 本 地 网 图 本 地 网 二 级 网 结 构DL Tm PABX远端模块其他接入方式 3.3 数据通信网（1） 3.3.1 数据通信网的概念1.基本概念数据通信系统的组成（见后图）终端数据电路计算机系统数据通信网（见后图）通信子网本地网2.数据通信网的服务质量分组交换技术服务可用性 传输时延时延变化（抖动）吞吐量分组丢失率分组差错率3.网络的服务性能保障机制网络不可能100%可靠，面临的3类问题？数据传输中的差错和丢失网络拥塞交换节点和物理线路故障目前网络采用的服务性能保障机制差错控制（差错检测和差错校正）拥塞控制路由选择流量控制 数据通信系统的组成 数据通信网 3.

7、3 数据通信网（2） 3.3.2数据通信网的组成我国的数据通信网 3.3.3分组交换网（X.25网） 3.3.4数字数据网（DDN） 3.3.5帧中继 3.3.6ATM网 3.3.3分组交换网（X.25网）基本思想：“分组” “存储-转发”技术特点动态统计时分复用存储转发差错控制和流量控制1.统计时分复用（见后图）2.逻辑信道（见后图）3.虚电路和数据报（见后图）4.分组交换网（见后图）5. ChinaPAC网 图 统 计 时 分 复 用复用器b 标记空闲a2 1y x终端A终端B终端C b y 2 1 x a 图 逻 辑 信 道 的 形 成 过 程终端 1 进程 线路逻辑信道 计算机2552

8、55终端 2终端 n 254201 254201 进程进程终端 图 虚 电 路 示 意 图cba 3 2 1 321 3 2 1cba 节点机 3 节点机 4终端 A终端 C 节点机 1 节点机 2 节点机 5终端 B 终端 DVC1VC23 2 1c b a 3 2 1c b a 图 数 据 报 方 式 示 意 图c b a 节点机 1 节点机 2节点机 4cba 节点机 3 c b a终端 A 终端 B 图 分 组 交 换 网 的 组 成PADX.3X.28X.29 X.25 X.75NPT字符终端 PS 分组交换机 ； NMC 网络管理中心； PAD 分组拆装设备； PCE 分组集中器；

9、分组终端 PTX.25端口分组终端 PT PCE PSPSPS PS PS 其他分组网NPT NMC 3.3.4数字数据网（DDN）（1-2） 以X.25建议为核心的分组交换数据网，为数据用户提供交换虚电路（SVC）和永久虚电路（PVC）数据业务。但是分组交换方式也受到自身技术特点的制约，节点机对所传送信息的存储转发和通信协议的处理，使得分组交换网处理速度慢，网络时延大，许多需要高速、实时数据通信业务的用户无法得到满意的服务。 在市场需求的推动下，介于永久性连接和交换式连接之间的半永久性连接方式的数字数据网(DDN：Digital Data Network)作为一种数据通信应用技术的分支逐渐发

10、展起来。 DDN是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网，因此，DDN的实现前提是通信网的数字化，其数字传输技术的范围不仅在局间中继或长途干线上，而且还包括数据终端与数据终端之间。 3.3.4数字数据网（DDN）（2）DDN特点：(1) DDN是同步数据传输网，传输质量高，传输误码率可达10-11 。(2) 传输速率高，网络时延小。(3) DDN为全透明网。(4) 网络运行管理简便。(5) DDN对数据终端设备的数据传输速率没有特殊的要求，而且可以根据用户的需要对数据速率和信道带宽进行灵活设置。1. DDN网络组成结构（见后图）本地接入系统复用及交叉连接系统（FDM和TDM）局间传输系统（基群

11、信道）网同步系统（主从同步）网络管理系统2. DDN的网络结构 分级结构（国家骨干网、省内干线网、本地网） 图 DDN网 络 组 成 结 构 示 意 图 网络管理控制中心NN NNNUAU UAU用户环路本地传输系统 局间中继数字信道 3.3.5帧中继1.帧中继技术的特点数据传送阶段协议大为简化（见后图）用户平面和控制平面的分离（见后图）2.帧中继网络的组成（见后图）国家骨干网省内网本地网3.帧中继的网络管理带宽管理 PVC管理拥塞管理 图 X.25和 帧 中 继 的 分 层 协 议 功 能(a) X.25的 分 层 协 议 功 能 ； (b) 帧 中 继 的 分 层 协 议 功 能差错控制第

12、三层(网络层) 源终端存储加分组封装 选路加帧封装 暂存去帧封装 选路加帧封装 差错控制暂存去帧封装 选路 去分组封装目的终端第二层(数链层) 第一层(物理层) (a)源终端加帧封装 选 路 选 路 选 路 去帧封装目的终端第二层(数链层)第一层(物理层) (b) 图 帧 中 继 用 户 网 络 接 口 协 议 体 系 结 构Q.931/Q.933LAPD 用户可选择的功能LAPF 核心物理层用户侧用户平面控制平面 Q.931/Q.933LAPD网络侧用户平面 控制平面物理层LAPF 核心 图 帧 中 继 网 络 组 织国家骨干网省内网本地网 本地网节点;骨干节点;省内网节点;骨干枢纽节点;按

13、需设置的直达电路 3.3.6ATM网络1. ATM基本概念（“面向连接”“异步时分复用”“信元”）特点2. ATM参考模型（“分层分面”）（见后图）用户平面（U平面）控制平面（C平面）管理平面（M平面）3. ATM网络组成（见后图） ATM交换机 ATM端系统4. ATM通信网接口5.典型ATM物理层接口6.流量控制和拥塞控制 图 ATM协 议 参 考 模 型面管理层管理 管理面控制面 用户面高层ATM 层高层物理层ATM 适配层(AAL) 图 ATM网 络 组 成ATM 交换机ATM 交换机 ATM 交换机ATM 交换机 ATM 交换机用户终端设备用户终端设备 用户终端设备 UNIUNIP-

14、UNIP-NNI B-ICINNI NNI NNI公用 ATM 网专用 ATM 网 至其他公用ATM 网P-UNI 3.3.7 Internet（1-2）1. Internet结构（见后图）2. TCP/IP分层模型网络接口层互联层传输层应用层3. Internet的地址和域名 IP地址网络ID+主机ID分为5类，即：A类、B类、C类、D类、E类（见后图） MAC地址域名邮件地址 URL端口号 图 全 球 互 连 网 络 示 意 图城域网园区网 园区网 园区网 园区网 城域网园区网 园区网 城域网园区网 园区网国家骨干网城域网 国家骨干网国际骨干网 表 IP地 址 划 分 方 法 网 络 类

15、型 特 征 地 址 位 开 始 地 址 结 束 地 址 A 类 0 xxxxxxxB 0.0.0.0 127.255.255.255 B 类 10 xxxxxxB 128.0.0.0 191.255.255.255 C 类 110 xxxxxB 192.0.0.0 223.255.255.255 D 类 1110 xxxxB 224.0.0.0 239.255.255.255 E 类 1111xxxxB 240.0.0.0 255.255.255.255 3.3.7 Internet（2）4.子网编址5.域名系统（DNS）命名机制 Internet域名 DNS管理6. TCP/IP协议族（见后

16、图）7. IPv6每个地址128位 3.4 综合业务数字网（1-2） 3.4.1基本概念 3.4.2网络结构用户-网络接口基本速率接口2B+D（144Kb/s）基群接口30B+D，23B+D（2048kb/s，1544kb/s ）网络功能 ISDN的信令系统用户-网络信令网络内部信令用户-用户信令 3.4.3 ISDN用户-网络接口 B信道：提供用户传递信息。64kb/s D信道：传送电路交换的信令信息和分组数据信息。16kb/s, 64kb/s 3.4 综合业务数字网（2） 3.4.4 ISDN协议结构模型立体结构模型用户-网络接口协议网络协议NO.7信令系统 3.4.5 ISDN的演进 3

17、.5 移动通信网（1-3） 3.5.1 基本概念1.特点2.分类 3.5.2 概述1.移动通信网的系统构成（见后图） MSC，BS，MS，中继传输系统，数据库2.覆盖方式大区制，小区制3.多址方式 FDMA，TDMA，CDMA 3.5.3 网络结构多级结构的复合型网络 移动通信网的系统构成GMSC至其他网络 BS BS BSBS BSBS 数据库MSC MSCMSC 数据库数据库 1移动业务交换中心MSC 移动业务交换中心MSC(Mobile-services Switching Centre)是蜂窝通信网络的核心。MSC负责本服务区内所有用户的移动业务的实现。 2基站BS 基站BS(Base

18、 Station)负责和本小区内移动台之间通过无线电波进行通信，并与MSC相连，以保证移动台在不同小区之间移动时也可以进行通信。采用一定的多址方式可以区分一个小区内的不同用户。3移动台MS 移动台MS(Mobile Station)即手机或车载台。它是移动网中的终端设备，要将用户的话音信息进行变换并以无线电波的方式进行传输。 4中继传输系统 在MSC之间、MSC和BS之间的传输线均采用有线方式。 5数据库 移动网中的用户是可以自由移动的，即用户的位置是不确定的。因此，要对用户进行接续，就必须要掌握用户的位置及其他的信息，数据库即是用来存储用户的有关信息的。数字蜂窝移动网中的数据库有归属位置寄存

19、器(HLR: Home Location Register)、访问位置寄存器(VLR: Visitor Location Register)、鉴权认证中心(AUC: Authentic Center)、设备识别寄存器(EIR: Equipment Identity Register)等。 3.5 移动通信网（2） 3.5.4 GSM系统现阶段，两个并行的系统：GSM900和DCS18001.系统结构（见后图）2.接口 GSM系统的主要接口有A接口、Abis接口和Um接口等。3.呼叫接续与移动性管理4.越区切换 图 GSM网 络 结 构MS BTS基站子系统 网络子系统 PSTNISDNPDNB

20、TS BSCBSCMS OMCMSCVLR AUCEIRHLRUm AbisAbis A A B C D 3.5 移动通信网（3） 3.5.5 CDMA系统概述 3.5.6 第三代移动通信系统（3G）概述3.6 智能网 3.7 信令网（1-3） 3.7.1 基本概念1.信令？2.信令分类按工作区域分：用户线信令，局间信令按所完成的功能分：监视信令、地址信令、维护管理信令按传送方向分：前向信令、后向信令信令信道与用户信息传送信道的关系：随路信令、公共信道信令3.信令方式编码方式 传送方式控制方式 3.7 信令网（2） 3.7.2 NO.7信令概述 3.7.3 NO.7信号单元格式和信令系统结构功

21、能级结构（见后图） MTP（消息传递部分）分成3级。 UP（用户部分）系统结构 3.7.4 NO.7信令网组成：SP，STP，信令链路信令工作方式（按照通话电路与信令链路）（见后图）直联方式（对应工作方式）准直连方式（准对应工作方式）信令网的结构 分类（无级信令网、分级信令网）我国信令网的基本结构（采用3级结构：HSTP、LSTP、信令点）信令点编码信令路由及其选择 图 No.7信 令 方 式 功 能 结 构第四级(L4) 用户级信令点 A 用户级信令点 B第三级(L3) 信令网功能级 信令网功能级第二级(L2) 信令链路功能级 信令链路功能级第一级(L1) 信令数据链路级 信令数据链路级 采

22、 用 功 能 级 结 构 ， 各 功 能 块 之 间 有 一 定 的 联 系 ， 但 又 相 互独 立 ， 某 个 功 能 块 的 改 变 ， 不 影 响 其 他 功 能 块 。 这 样 ， 如 要 增加 新 功 能 或 改 进 某 些 功 能 ， 不 用 对 整 个 系 统 作 改 动 。 另 外 ， 各个 国 家 还 可 以 根 据 自 己 的 需 要 自 由 选 择 使 用 某 些 功 能 模 块 ， 自由 组 网 ， 从 而 使 No.7信 令 更 具 有 通 用 性 。 图 信 令 工 作 方 式(a) 对 应 方 式 ； (b) 准 对 应 方 式 交换网络信令链路；STP信令转接

23、点；SP信令点SP2交换网络SP1 STP(b)交换网络SP交换网络SP (a)话路； 信 令 网 采 用 哪 种 信 令 方 式 ， 要 依 据 信 令 网 和 话 路 网 的 实 际 情 况 来 确 定 。 当 局 间 的话 路 群 足 够 大 ， 从 经 济 上 考 虑 合 理 时 ， 可 以 采 用 对 应 工 作 方 式 设 置 直 达 的 信 令 链 ； 当两 个 交 换 局 之 间 的 话 路 群 较 少 ， 设 置 直 达 信 令 链 路 经 济 上 不 合 理 时 ， 则 可 以 采 用 准 对应 工 作 方 式 。 3.7 信令网（3） 3.7.5 信令网与电话网的关系（见

24、后图） 目前我国电话网路等级为二级长途网(由DC1和DC2组成)加本地网，考虑到信令连接中转接次数、信令转接点的负荷以及可以容纳的信令点数量，结合我国信令区的划分和整个信令网的管理，HSTP设置在DC1(省)级交换中心的所在地，汇接DC1间的信令。LSTP设置在DC2(市)级交换中心所在地，汇接DC2和端局信令。 3.7.6 NO.7信令网的管理 图 信 令 网 与 三 级 电 话 网 的 对 应 关 系INTSSP(DC1) HSTPLSTPSP(DC2)SP端局 SP(DC1)HSTPLSTP SP(DC2)SP端局信令链路； 话路 3.8 同步网（1-4） 3.8.1 概述同步是指信号之

25、间在频率或相位上保持某种严格的特定关系，也就是它们相对应的有效瞬间以同一个平均速率出现。 3.8.2 网同步设备和定时分配链路节点时钟设备独立性定时供给设备铯原子钟（基准钟）、铷原子钟、晶体钟、大楼综合定时系统（BITS）、全球定位系统混合型定时供给设备通信设备中的时钟单元定时分配 局内定时分配：指在同步网节点上直接将定时信号送给各个通信设备。（见后图）局间定时分配：指在同步网节点间的定时传递。目前采用的定时链路主要有两种：PDH定时链路和SDH定时链路。 图 局 内 定 时 设 备DXCATM 交换机交换机 GSM 设备ADM TM智能网设备 DDN 网设备No.7 信令设备其他设备BITS

26、 图 改 进 的 局 内 定 时 分 配交换机 3交换机 2交换机 1 GSM 设备 智能网设备BITSATM 交换机 DDN 网设备No.7 信令设备其他设备TM TM ADMDXC 3.8 同步网（2） 3.8.3 网同步技术 网同步技术可分为两大类：准同步和同步。同步又有主从同步和互同步之分，它们又可分成各种不同的实施方法。（见后图）1.准同步准同步方式中各交换节点的时钟彼此是独立的，但它们的频率精度要求保持在极窄的频率容差之中，网络接近于同步工作状态，通常称为准同步工作方式。2.主从同步（见后图）指数字网中所有节点都以一个规定的主节点时钟作为基准，主节点之外的所有节点或者是从直达的数字

27、链路上接收主节点送来的定时基准，或者是从经过中间节点转发后的数字链路上接收主节点送来的定时基准，然后把节点的本地振荡器相位锁定到所接收的定时基准上，使节点时钟从属于主节点 时钟。 图 同 步 概 念 示 意 图(a) 准 同 步 ； (b) 主 从 (单 端 ， 单 向 )； (c) 时 间 基 准 (双 端 ， 单 向 )；(d) 外 部 基 准 (单 向 )； (e) 单 端 控 制 (双 向 )； (f) 双 端 控 制准同步工作(a) (b) (c) (d) (e) (f)强制同步 互同步同步工作 图 4.4 主 从 同 步 方 式主节点中间节点 中间节点从节点从节点从节点 3.8 同

28、步网（3）3.相互同步 指数字网中没有特定的主节点和时钟基准，网中每一个节点的本地时钟通过锁相环路受所有接收到的外来数字链路定时信号的共同加权控制。4.外时间基准同步 指数字通信网中所有节点的时间基准依赖于该节点所能接收到的外来基准信号。通过将本地时钟信号锁定到外来时间基准信号的相位上，来达到全网定时信号的同步。目前常用的外时间基准信号：GPS，GLONASS GPS系统可以分为三部分：GPS卫星系统、地面控制系统和用户设备。（见后图）5.通信楼综合定时供给系统6.数字同步网结构 全同步网：在全同步方式下，同步网接受一个或几个基准时钟控制。（见后图）全准同步网：在全准同步方式下，网内的所有时钟

29、都独立运行，不接受其他时钟的控制。（见后图）混合同步网： 在混合同步方式下，将同步网划分为若干个同步区，每个同步区是一个子网，在子网内采用全同步方式，在子网间采用准同步方式。（见后图） 图 GPS系 统卫星监测站 监测站 GPS 接收机主控站 地面站 图 主 从 同 步 网一级时钟二级时钟 二级时钟三级时钟 三级时钟 三级时钟 三级时钟 图 多 基 准 全 同 步 网二级时钟三级时钟 三级时钟 二级时钟三级时钟 三级时钟二级时钟基准时钟 1 基准时钟 3基准时钟 2 图 全 准 同 步 被同步设备BITS BITSBITS BITS 图 混 合 同 步准同步三级时钟二级时钟基准时钟 三级时钟二

30、级时钟基准时钟 3.8 同步网（4） 3.8.4 同步网的主要技术指标抖动、漂移、滑动和延时 3.8.5 我国的同步网我国数字网的网同步方式是分布式的、多个基准时钟控制的全同步网。国际通信时，以准同步方式运行。其定时准确度可达110-12。 3.9 管理网 3.9.1 网络管理的基本概念 3.9.2 网络管理的基本功能配置管理性能管理故障管理安全管理财务管理 3.9.3 电信管理网（TMN） 本部分到此结束。祝大家工作、生活顺利！ 第一章 电信职业道德 1.1 通信科学技术的地位和特点 1.1.1通信科技技术的地位通信技术向数字化、综合化、智能化、宽带化、个人化和标准化方向发展。 1.1.2通

31、信科学技术工作的职业特点实践性、应用性严谨性、准确性高度的集中统一性广、远 1.1.3通信科学技术人员职业道德的两重性即是科学技术的职业劳动、又是通信的职业劳动。 1.2 科技人员的职业道德造福人民、振兴祖国不畏艰险、献声科学热爱专业、忠于职责同心同德、团结协作谦虚谨慎、尊重他人实事求是、追求真理勤奋求知、严谨治学用于探索、敢于创新 1.3 通信科技人员的职业道德（1-2）1.3.1 树立服务保障观念，不图名利地位工作第一、服从需要热爱平凡的工作不畏艰苦不怕牺牲质量第一，确保设备的完好率树立质量第一的观念努力学习，不断提高科技水平发扬开拓创新谨慎，勇于革新、有所创造、有所发明。 1.3 通信科

32、技人员的职业道德（2）1.3.2 着眼全程全网，反对本位主义本位主义？ 1、树立整体观念 2、发扬协作精神（协调好人际关系、树立集体荣誉感、发扬科学技术的民主精神） 3、高度的组织纪律性，强烈的社会责任感 1.3.3 服从社会整体利益、不图谋技术垄断端正竞争态度不保守技术、搞好传、帮、带不搞技术封锁不以技术权威的地位自居 第二章 法律法规 2.1 中华人民共和国电信条例 2.1.1电信条例概述制定电信条例的必要性起草电信条例的指导原则电信条例的立法目的 2.1.2 电信条例相关概念及监管体系电信条例的定义及其执行范围我国的电信管理体制 2.1.3 电信条例确定的各项基本原则电信监管的基本原则电信业务经营者的经营基本原则电信业务经营者为电信用户提供服务的原则 第二章 法律法规 2.1 中华人民共和国电信条例 2.1.4电信条例确定的若干规定 2.2 公共电信网间互联管理规定 2.2.1 概述 2.2.2 互联互通的产生与发展 2.2.3 网间互联费用的构成 2.2.4 网间接续的管制 2.2.5 网间互联争议解决 2.3反不正当竞争法 第二章 法律法规 2.4 消费者权益保护法 2.5 合同法