通信网基础学员.ppt
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1、,通信网基础培训 主讲:谢碧君 2010 . 11,广通服培训中心,主要内容,通信网概述 传送网 传统业务网 支撑网 宽带接入技术 下一代网络(NGN)技术 第三代移动通信(3G)技术,通信网概述,通信历史回顾 通信网的引入 通信网的构成 现代通信网的划分,通信历史回顾,1837年Morse 发明电报 1876年Bell 发明电话 1895年 Marconi 发明无线电 1906年电子管的发明使模拟通信得到发展 1928年Nyquist取样定理和1948年shannon定理在理论上为数字通信奠定了基础,20世纪50年代、60年代半导体和集成电路的发展使数字通信得到发展 1945年电子计算机问世
2、到80年代的飞速发展使数据通信成为可能 1963年第一次实现同步卫星通信 20世纪70年代光导纤维的发明实现了光纤通信 1974年美国Bell实验室提出蜂窝移动通信概念,通信历史回顾,60年代计算机化 70年代数字化,分组交换网的出现 80年代业务综合化ISDN 90年代 宽带化(光纤传输,Gb/s交换) 智能化(IN,TMN) 个人化(GSM,CDMA, 第三代移动通信) 开放性,标准化,通信历史回顾,通信网的引入,通信网的引入,通信网的引入,通信网的构成,通信网的构成要素,终端系统 交换系统 传输系统,现代通信网的划分,业务网 向公众提供电信业务的网络 传送网 用于数字信号的传送 支撑网
3、使电信业务网络正常运行的、起支撑作用的网络。,主要内容,通信网概述 传送网 传统业务网 支撑网 宽带接入技术 下一代网络(NGN)技术 第三代移动通信(3G)技术,传送网,传送网介绍 传输媒介 传输系统,传送网在电信网的位置,接入网,传输网,接入网,接入网,接入网:用户和交换机之间的部分 接入网的媒介配置方式:电缆,光纤,无线 接入网的配置方案 电缆xDSL:HDSL,IDSL,ADSL,VDSL 光纤接入:FTTH,FTTO,FTTC 混合光纤同轴电缆HFC 无线接入,传输网,传输网由传输设备和传输媒介(线路)组成,传送网,传送网介绍 传输媒介 传输系统,传输媒介,双绞线 铜轴线 光纤 无线
4、传输 微波通信 卫星通信 移动通信,传送网,传送网介绍 传输媒介 传输系统,传输技术,传输技术的发展,PDH传输系统,PDH(准同步数字系列) 与模拟技术相比,在提高信号质量和通信容量、有利于集成、缩小设备体积、减少功耗等方面有显著优点 PDH传输系统缺陷 只有地区性电接口规范,国际互通困难 无光接口规范,各厂家自行开发线路码型,无法实现横向兼容 只有基群速率是同步的,二次群以上是异步的,需要进行逐级码速调整,配备背对背的复用分解设备,系统复杂,硬件数量多,速率越高,层次越多,会使传输性能下降 主要为语音业务设计,难以满足现代通信业务多样化、宽带化要求 传输以点对点为主,缺乏网络拓扑的灵活性,
5、主要靠人工进行交叉连接 开销比特少,运行、管理和维护能力差,PDH分插支路信号的过程,SDH传输系统,SDH(同步数字系列)的基本特点 对网络节点接口进行了统一的规范(速率、帧结构、复接方法、线路接口等),使各厂家设备横向兼容; 适合高速大容量通信,基本模块是STM-1, STM-N采用字节间插方法同步复用而成,便于升级和扩容; 可容纳北美、日本和欧洲数字标准,便于PDH向SDH过渡; 低阶和高阶的复用和分解是一部到位,使设备大大简化; DXC的引入使网络增强了自愈能力,便于动态组网; 帧结构中安排了丰富的段开销,提高了OAM能力。,SDH传输系统,SDH速率等级 SDH具有统一规范的速率,信
6、号以同步传送模块(STM)的形式传输。,SDH传输系统,SDH帧结构 9 270 N字节 ( N=1、4、16、64,256),SDH传输系统,SDH网络单元 终端复用器(TM) 把多路信号复接成STM-N帧结构。 分插复用器(ADM) 具有上、下支路能力;具有群路直通能力。 再生中继器(REG) 消除衰减和失真,延长通信距离。 数字交叉连接设备(SDXC) 具有多个信号端口,并可对任何端口速率进行可控连接和再连接的设备,实现支路之间的交叉连接。,SDH传输系统,波分复用(WDM)技术,WDM技术的引入 传输容量要求(单波长传输速率的再提高受半导体技术的制约 ) 网络可持续发展要求,充分利用已
7、有光纤网络。 WDM技术是光纤传输网络增容的主要技术手段 WDM的概念 是在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,其本质上光域上的频分复用FDM技术。 商用 20世纪80年代初,美国AT&T公司实现在光纤的两个低损耗窗口1310nm窗口和1550nm窗口各传送1路光波长信号,1310nm、1550nm两波分的WDM系统投入。 密集波分复用(DWDM)技术 是指在1550nm窗口(1500-1600nm)内相邻波长间隔很紧密的WDM系统(0.2nm 1.2nm)目前的DWDM技术水平已达到16040Gbit/s。,WDM工作原理,将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器汇合
8、在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输;在接收端,经解复用器将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。,多业务传送平台(MSTP),Ethernet 市场广阔 异步 动态带宽 无连接 无法保证服务质量,SDH 运营商为主 同步 固定带宽 面向连接 高服务质量,如何实现SDH传送Ethernet业务? 引入多业务传送平台(MSTP),MSTP的引入,多业务传送平台(MSTP),MSTP概念:是基于SDH平台,同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送,并提供统一网管的多业务节点。(核心处理依然基于SDH 通道的,只是外围增加了以太网处理和一些新功能),多业
9、务传送平台(MSTP),MSTP的应用 适合于城域网的接入层和汇接层,提供IP、ATM和SDH多业务的接入能力,能对数据业务进行统计复用,提高带宽的利用率。 提供电信级的以太网业务,能提供端到端的QOS保证,并具网络弹性,适合于提供大客户专线业务。 解决数据分组的高效传输,对数据网进行优化和补充,可根据业务需要取代接入层部分数据路由设备。,多业务传送平台(MSTP),MSTP网络的应用,多业务传送平台(MSTP),MSTP网络应用私网专线 支持点到点,QoS高,开通业务迅速,充分利用现有网络带宽资源,多业务传送平台(MSTP),MSTP网络应用大客户专线,主要内容,通信网概述 传送网 传统业务
10、网 支撑网 宽带接入技术 下一代网络(NGN)技术 第三代移动通信(3G)技术,传统业务网,固定电话网 移动电话网 数据通信网 智能网,固定电话网,又称公众电话网,包括本地电话网、长途电话网和国际电话网。 PSTNPublic Switched Telephone Network,用户A,程控电话交换机,传输链路 (用户线),用户C,传输链路 (中继线),用户B,用户D,(传输网),传输链路 (用户线),(用户线),程控电话交换机,问题? 上海固定电话用户88886666打电话给广州020-33334444用户的端到端呼叫过程是怎样的?,长途网,本地网,A省,B省,本地网1,本地网2,本地网3
11、,本地网4,DC1 省际交换中心,DC2 省内交换中心,TM 本地网汇接局,LS 本地网端局,至国际出入口局,电话网路等级结构图,电话网等级结构图,国际电话交换网络,电话呼叫,电话通信的交换方式,电路交换 交换系统为通信的双方寻找并建立一条全称的物理通路,供双方传送信息,直至交换结束,电话网特点,电话网经历了从PSTN纯语音到ISDN综合业务的发展 采用电路交换技术,时延小,通信质量有保证 面向连接,每个连接带宽固定 64Kbit/S (PSTN) 64Kbit/S或N*64Kbit/S(ISDN) 呼叫建立需要时间 不传信息时也占有资源,不适用于突发业务,电话呼叫处理过程,主叫用户发起呼叫
12、主叫拨号,交换机收号,进行号码分析,确定收号长度及呼叫类别(本局/出局) 选择内部通路 向被叫振铃 被叫应答,接通通路,启动计费 通信完毕,一方挂机,释放通路,停止计费,传统电信业务网,固定电话网 移动电话网 数据通信网 智能网,问题? 你知道上海的移动电话用户13302088888,漫游到广州,打电话给广州的固定电话020-33334444用户的端到端呼叫过程是怎样的?,移动电话通信网,移动通信系统结构,移动通信系统结构,MS 移动台:手机SIM卡 SIM卡有唯一的移动用户号码和识别码 移动用户号码:GSM业务接入号(139、138等)H0H1H2H3+用户号码ABCD 移动用户识别码:我国
13、的移动国家号码460网号H0H1H2H3+用户号码ABCD,移动通信系统结构,MS 移动台 手机SIM卡 基站系统 BSC:基站控制器 BTS:基站 交换系统MSS 移动交换中心MSC 归属位置寄存器HLR:存储用户数据及位置信息 拜访位置寄存器VLR :存储来访用户的位置信息。 设备识别寄存器EIR:存储移动台设备识别码。可拒绝非法移动台入网。 鉴权中心AUC:向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。,移动通信的特点,信道特性差 干扰复杂 频谱资源有限 用户终端设备要求高 要求有效的管理和控制,移动通信相关技术,多址技术 话音编码技术 调制技术 抗衰落技术(分集技术) 功率控制技术,
14、语音处理的一般过程(GSM),移动电话网的等级结构,长途网,本地网,A省,B省,本地网1,本地网3,TMSC1 交换中心,MSC 本地移动端局,至国际出入口局,本地网2,TMSC2 省内交换中心,漫游移动电话呼叫处理过程,当上海进入广州移动本地网的某业务区,或在某一业务区开机时,自动向该业务区的发出移动用户识别码申请位置登记。 (广州)根据用户识别码中的0123为0208而判此为上海,通过移动信令网将漫游的用户识别号与(广州)识别号送该漫游用户的归属(上海)并获取该用户信息,若该用户为国内漫游有权,则将该漫游用户信息分别存入(广州)及归属(上海)。 漫游用户(上海)在广州呼叫当地固定电话020
15、-33334444 ,由广州业务区的接受该次呼叫并送广州。根据被叫长途区号为本地长途区号将该次呼叫接续本地市话网。 当该漫游用户被呼时,(广州)分配一个漫游号回送归属(上海),作为该次呼叫路由接续的依据。,传统电信业务网,固定电话网 移动电话网 数据通信网 智能网,数据通信网,分组交换(X.25) 数字数据网(DDNDigital Data Network) 帧中继(FRFrame Relay) 异步传递模式 (ATMAsynchronousTransfer Mode) 互联网技术(Internet),数据通信的交换方式,分组交换 把数据切割成一个个的数据包,按照某种协议加上地址信息和控制信息
16、等分别进行传送。 两种方式:数据报、虚电路,分组交换工作方式,数据报无连接,每个分组(数据报文)独立地传输和路由,可走不同路径,具有不同时延,要求节点有存储和重排能力。,分组交换工作方式,虚电路面向连接,类似于电路交换,数据传输前建立虚电路。同属于一个用户的每个分组走相同的路径,具有相同的时延。,分组交换的特点,采用动态统计时分复用技术、按需分配带宽,即只有在传送数据分组时才占用传输媒体带宽资源,提高了资源利用率。 数据传输质量高、可靠性高。 网络设备费用低、用户通信费用低,经济性好。,几种分组交换技术,X.25分组交换技术 按X.25协议族进行数据分组,协议及控制复杂(三层协议栈),以数据报
17、及虚电路方式工作。 帧中继技术 按帧中继协议以帧为单位进行数据分组,协议及控制较x.25简化(二层协议栈),以虚电路方式工作。 ATM技术 按ATM协议以信元进行数据分组,协议简单(二层协议栈),以虚电路方式工作。 传统IP技术 按照TCP/IP协议,以IP包进行数据分组,三层协议栈,以数据报方式工作。 CN1 (ChinaNet-公众计算机网络) :主要被用作ADSL、拨号等INTERNET接入和浏览业务 IP/MPLS的融合技术 在TCP/IP协议基础上,引入标签,是IP与ATM技术的结合,虚电路方式工作 CN2(优质互联网):支持重要和赢利的业务,传统电信业务网,固定电话网 移动电话网
18、数据通信网 智能网,智能网的引入,传统的业务提供方式:各业务网的交换机,业务 生成/控制/处理,呼叫处理,智能网概念,智能网是一个以计算机和数据库为核心的平台,目的是为所有的通信网提供服务,包括:现有的电话网PSTN、综合业务数字网ISDN、移动通信网、宽带综合业务数字网B-ISDN、IP网等。,智能网的体系结构,智能网业务,记账卡呼叫业务(200/300业务) 被叫集中付费业务(800业务) 虚拟专用网业务 大众呼叫业务 电话投票业务(VOT) 通用个人通信业务(UPT业务),200业务呼叫流程,回顾,传统业务网部分,你学习并知道了什么? 你知道固定电话网和移动电话网的业务如何提供的吗? 你
19、知道数据网如何提供数据业务的吗? 为了增加新的业务,网络是如何实现的?,主要内容,通信网概述 传送网 传统业务网 支撑网 宽带接入技术 下一代网络(NGN)技术 第三代移动通信(3G)技术,支撑网,信令网 数字同步网 电信管理网,信令网,信令及其作用 信令系统是通信网的重要组成部分。简单地说,信令是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息,这种信息可以指导终端、交换系统、传输系统协同运行,在指定的终端间建立和拆除临时的通信通道,并维护网路本身正常运行。,固定电话接续的基本信令流程,七号信令,七号信令是共路信令,利用一条公共的通道传送信令的。 传送信令的通道和传送话音的通道在逻辑上或
20、物理上是完全分开的。,七号信令,交换机的信令设备把控制信息(信令消息)按七号信令协议打包成信令单元,利用设备之间的信令通道即信令链路传送。,信令单元,信令点SP,信令链路SL,信令点SP,七号信令网的构成,七号信令网由SP、STP、SL构成 支持七号信令的所有交换机均为SP 我国七号信令网三级结构:HSTP、LSTP、SP,我国七号信令网和电话网对应关系,中国电信CDMA话务网/信令网等级结构,支撑网,信令网 数字同步网 电信管理网,数字同步网,同步网作为一种支撑网为电信网中所有设备提供同步时钟信号。同步网的功能是用从基准时钟传递给同步网中各节点的同步信息调节网中的各时钟,从而建立并保持全网信
21、号同步. 同步网包括基准时钟源、基准信号传送链路、大楼综合定时供给系统(BITS)和同步节点时钟。,网络同步方式,我国数字同步网,BITS的局内定时分配,支撑网,信令网 数字同步网 电信管理网,电信管理网,管理网作为电信支撑网的一个重要组成部分,建立在传送网和业务网之上对通信设备、通信网络进行管理。,电信管理网,管理网为电信网络和电信业务的管理提供信息传送、存储和处理,管理对象可以是电话网、综合业务数字网、移动网、智能网等各种网络的传输系统、交换系统、电信软件、逻辑资源等。主要完成故障管理、性能管理、配置管理、计费管理和安全管理,从而提高网络的运营效率和服务质量。,电信管理网,信令管理,话务管
22、理,用户管理,路由管理,事务管理层,业务管理层,网络管理层,网元管理层,管,理,层,次,故障管理,配置管理,性能管理,帐务管理,安全管理,管理功能,管理业务举例,电信管理网的理论近年正逐步向新一代的OSS演进,OSS从运营的角度来描述和管理电信网络及其承载的业务。除了网络管理的功能外还包括计费,客服,业务管理等。,通信网的发展,网络业务的数据化趋势 网络的宽带化趋势 网络的光纤化趋势 网络的分组化趋势 网络的IP化趋势 三网融合的大趋势(电信网,计算机网,广播电视网) 下一代网络NGN,主要内容,通信网概述 传送网 传统业务网 支撑网 宽带接入技术 下一代网络(NGN)技术 第三代移动通信(3
23、G)技术,接入网与宽带接入技术,电信网由核心网CN和接入网AN构成,接入网的主要功能是将用户接入核心网,提供必要的传送承载能力,对用户信令是透明的,不作解释。依据传输介质,分为铜线接入网、光纤接入网和无线接入网等;依据业务,可分为语音接入网、数据接入网以及全业务接入网,宽带接入是指接入速率高于64Kbps的数据接入业务。,核心网,接入网,接入网,用户驻地网,用户驻地网,宽带接入网络图,宽带接入技术,LAN宽带接入技术 xDSL接入技术 光纤接入技术 无线宽带接入技术,IEEE802 LAN参考模型,局域网(LAN)的层次结构,以太网的发展历程,以太网技术范畴 传输距离 传输速率 传输介质 拓扑
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