通信基础知识培训(XX公司).ppt
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1、通信基础知识通信基础知识培训课程培训课程产品发展部产品发展部 Friday,November 25,2022Friday,November 25,20221VDI3600技术交流目录目录通信网的概念和构成通信网的概念和构成模拟信号的数字化过程模拟信号的数字化过程PCM 30/32PCM 30/32帧结构帧结构光通信基本概念光通信基本概念PDHPDH与与SDHSDH1 1号信令与号信令与7 7号信令号信令下一代网络(下一代网络(NGNNGN)移动通信的发展移动通信的发展2VDI3600技术交流1、通信网的概念和构成、通信网的概念和构成3VDI3600技术交流通信网的概念通信网的概念定义:定义:任
2、何用户在任何时间及地点都能进行传输和交换的系统。任何用户在任何时间及地点都能进行传输和交换的系统。是各种终端设备、交换设备、传输设备的整体。是各种终端设备、交换设备、传输设备的整体。用户终端设备至交换设备的传输设备,称为用户路线用户终端设备至交换设备的传输设备,称为用户路线(简称用户线简称用户线),交换设备间的传输设备,称为中继线路交换设备间的传输设备,称为中继线路(简称中继线简称中继线)。分类:分类:按业务类别:按业务类别:电话网、数据网、图像网、电报网、电话网、数据网、图像网、电报网、ISDN网等网等按传输媒介:按传输媒介:电缆通信网、光缆通信网、微波通信网、卫星通信网电缆通信网、光缆通信
3、网、微波通信网、卫星通信网等等按按服服务务区区域域分分:农农村村通通信信网网、本本地地通通信信网网、长长途途通通信信网网、国国际际网网、局局域域网网(LAN)、)、城域网(城域网(MAN)按服务对象:按服务对象:公用网、军用网、专用网(铁路网、电力网等)公用网、军用网、专用网(铁路网、电力网等)按信号形式:按信号形式:数字网、模拟网、数模混合网数字网、模拟网、数模混合网4VDI3600技术交流通信网网络结构图通信网网络结构图驻地网接入网接入网 交换网交换网传输网接入网接入网驻地网支撑管理网5VDI3600技术交流通信网构成通信网构成构成构成 通信网通信网是由传输、交换、终端设备,和信令过程、协
4、议以及相应的运行支撑系统组成的综合系统从概念上可分为物理网物理网、业务网业务网 和支撑管理网支撑管理网。用户A交换机交换机传输链路(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)传输链路(用户线)业务网:为疏通各种不同类型电信业务所形成的网络物理网支 撑 管 理 网6VDI3600技术交流通信网构成通信网构成物理网:物理网:由用户终端用户终端、交换系统、传输系统交换系统、传输系统 等电信设备组成的实体结构,是电信网的物质基础。业务网业务网:指疏通电话、数据、图像、电报、传真等各类电信业务的网络。支撑管理网:支撑管理网:是为保证业务网正常运行,增强网络功能,提高全网服务
5、质量而形成的网络。在支撑管理网中传递的是相应的控制、监测及信令等信号。7VDI3600技术交流局域网与广域网局域网与广域网局域网(LAN)是在一个局部地区范围内(例如一个学校、一个工厂、一家医院、一个机关等),把各种计算机、外围设备、数据库等相互连接起来组成的计算机通信网,简称局域网(LAN)。广域网(WAN)在一个广泛范围内建立的计算机通信网。广泛的范围是指地理范围而言,可以超越一个城市,一个国家甚至及于全球。因此对通信的要求高、复杂性也高。在实际应用中,广域网可与局域网(LAN)互连 按照一定的网络体系结构和相应的协议进行,以实现不同系统的互连和相互协同工作。8VDI3600技术交流我国长
6、途电话网的分级我国长途电话网的分级C1C2C3国际网国际网长途网长途网本地网本地网C1:大区中心,负责疏通本大区的长途发话、来话和转话业务大区中心,负责疏通本大区的长途发话、来话和转话业务C2:省中心,负责疏通本省区的长途发话、来话和转话业务省中心,负责疏通本省区的长途发话、来话和转话业务C3:地区中心,负责疏通本地区的长途发话、来话和转话业务地区中心,负责疏通本地区的长途发话、来话和转话业务9VDI3600技术交流通信网通信网小结小结通信网网络结构图通信网网络结构图通信网:物理网、业务网通信网:物理网、业务网 、支撑管理网、支撑管理网物理网:用户终端、交换系统、传输系统设备物理网:用户终端、
7、交换系统、传输系统设备局域网(局域网(LANLAN)与广域网)与广域网(WAN)(WAN)10VDI3600技术交流2 2、交换技术、交换技术11VDI3600技术交流交换技术的诞生交换技术的诞生12VDI3600技术交流交换技术的发展历程交换技术的发展历程1.人工电话交换机:人工电话交换机:1878年年,美国研制成功世界上第一台磁石式,美国研制成功世界上第一台磁石式电话交换机。电话交换机。2.机电制自动电话交换机:机电制自动电话交换机:1891年年,美国发明了第一台步进制自,美国发明了第一台步进制自动电话交换机。动电话交换机。1926年年,瑞典制成了第一台纵横制自动电话交,瑞典制成了第一台纵
8、横制自动电话交换机。换机。3.模拟程控电话交换机:模拟程控电话交换机:1965年年,美国研制成功了世界上第一台,美国研制成功了世界上第一台程控电话交换机(程控电话交换机(ESS1)。)。4.全数字电话交换机:全数字电话交换机:1970年年,法国开通了第一部数字电话交换,法国开通了第一部数字电话交换机(机(E10)。)。5.综合业务数字交换机(综合业务数字交换机(ISDN)。)。6.ATM交换机(异步传送模式)交换机(异步传送模式)。13VDI3600技术交流交换技术的发展历史交换技术的发展历史电路交换多速率电路交换快速电路交换ATM交换快速分组交换幀交换分组交换14VDI3600技术交流交换技
9、术交换技术小结小结交换技术的发展趋势交换技术的发展趋势交换技术的发展趋势交换技术的发展趋势:人工人工机械机械模拟程控模拟程控数字程控数字程控分组交换分组交换包交换包交换?第第1代代第第2代代第第3代代第第4代代第第5代代光交换光交换15VDI3600技术交流3 3、模拟信号的数字化进程、模拟信号的数字化进程16VDI3600技术交流PCM通信基本原理通信基本原理 抽样抽样 抽样定理:对于一个频带宽度受限的原信号,只要抽样频率抽样定理:对于一个频带宽度受限的原信号,只要抽样频率等于或大于原信号中最高频率的等于或大于原信号中最高频率的 2 倍时,在抽样后的信号中就包倍时,在抽样后的信号中就包括有原
10、信号的全部信息。括有原信号的全部信息。标准的话音频带标准的话音频带3003400Hz,取取8000Hz作为抽样频率作为抽样频率。125 s17VDI3600技术交流 量化量化 将抽样值归并取整,用有限个离散量来表示,然后用数字进将抽样值归并取整,用有限个离散量来表示,然后用数字进行编码,这就是行编码,这就是“量化量化”。抽样值抽样值量化值量化值PCM通信基本原理通信基本原理18VDI3600技术交流 编码编码 抽样值经过量化以后,归并为正、负各抽样值经过量化以后,归并为正、负各128个离散数值,个离散数值,在这个基础上就可以将其编码为在这个基础上就可以将其编码为 8 位二进制码。位二进制码。脉
11、冲编码调制(脉冲编码调制(PCM)过程过程 带带通通抽抽样样量量化化编编码码驱驱动动译译码码再再生生低低通通话音话音话音话音PCM线线路传输路传输PCMPCM通信基本原理通信基本原理19VDI3600技术交流时分多路复用(时分多路复用(TDM)量化量化编码编码第第1路路第第2路路第第.路路第第n路路PCM译码译码第第1路路第第2路路第第.路路第第n路路抽样门抽样门分路门分路门PCM传输传输抽样频率:抽样频率:8000HzPCM通信基本原理通信基本原理K1K220VDI3600技术交流PCM制式制式 30/32路帧结构路帧结构(欧洲、中国采用(欧洲、中国采用E1)24路帧结构路帧结构(北美、日本
12、采用(北美、日本采用T1)时隙:时隙:一个时隙由一个时隙由8个比特组成,一个时隙传输一个话路。个比特组成,一个时隙传输一个话路。帧:帧:一帧由一帧由32个时隙组成(时隙个时隙组成(时隙TS=Time Slot)复帧:复帧:一个复帧由一个复帧由16个单帧组成。个单帧组成。基群速率:基群速率:32 8 8000=2048Kbit/s(1条条E1中继线)中继线)PCM帧结构帧结构21VDI3600技术交流TS TS TS 0 1 2 3 .13 14 15 16 17 18 19 .29 30 31 帧结构帧结构第第115话路话路第第1630话路话路F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F
13、8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15复帧结构复帧结构PCM帧结构帧结构TS0:同步时隙,同步时隙,TS16:标志信号时隙标志信号时隙22VDI3600技术交流抽样频率:8000Hz每帧码率:2048Kb/s每时隙码率:64Kb/sPCM帧结构帧结构帧周期:1/8000125us复帧周期:125162ms时隙时间:125323.9us 23VDI3600技术交流PCMPCM帧结构帧结构小结小结电路交换时分多路复用(时分多路复用(TDMTDM)PCM的过程:抽样、量化、编码抽样、量化、编码我国PCM制式:30/3230/32路帧结构路帧结构E1E1E1基群速率:80008000
14、 3232 8=20488=2048Kbit/sKbit/s24VDI3600技术交流4 4、光纤通信、光纤通信25VDI3600技术交流光纤通信基本概念光纤通信基本概念光光纤纤是是光光导导纤纤维维的的简简称称,光光纤纤通通信信是是以以光光波波为为载载波波,以光纤为传输介质的一种通信方式。以光纤为传输介质的一种通信方式。26VDI3600技术交流光纤通信的优点光纤通信的优点v带宽宽,传输容量大带宽宽,传输容量大v保密性好保密性好v传输距离长传输距离长v节省有色金属节省有色金属27VDI3600技术交流光纤的结构光纤的结构v通常光纤由通常光纤由纤芯纤芯、包层包层、一次涂敷层一次涂敷层和和套层套层
15、组成。组成。28VDI3600技术交流 (dB/km)1310nm 1550nm第 10 页光纤衰减-波长特性光波的可利用波段光波的可利用波段29VDI3600技术交流光纤通信系统模型光纤通信系统模型30VDI3600技术交流PDH与与SDHPDH的复用过程的复用过程155M622M2.5G10GSDH的复用过程的复用过程48M34M140M二次群三次群四次群2M一次群44444STM-1STM-4STM-16STM-6431VDI3600技术交流SDHSDH与与 PDHPDH 的比较的比较 32VDI3600技术交流新业务对光传输技术的需求变革新业务对光传输技术的需求变革 DWDM,CWDM
16、DWDM,CWDMDWDM,CWDMDWDM,CWDMTDMTDMTDMTDM业务业务业务业务 数据业务数据业务数据业务数据业务TDMTDM最佳最佳 兼顾兼顾TDMTDM和数据和数据 数据最佳数据最佳33VDI3600技术交流全网的带宽分布瓶颈全网的带宽分布瓶颈企事业企事业企事业企事业(Gb/s)Gb/s)Gb/s)Gb/s)骨干网骨干网骨干网骨干网(Tb/s)Tb/s)Tb/s)Tb/s)企事业企事业企事业企事业 接入接入接入接入/城域网城域网城域网城域网 IPIPIPIP核心网核心网核心网核心网 光骨干传送网光骨干传送网光骨干传送网光骨干传送网带宽瓶颈带宽瓶颈带宽瓶颈带宽瓶颈带宽带宽带宽带
17、宽34VDI3600技术交流向智能光网络的发展趋势向智能光网络的发展趋势v由于由于IPIP业务量的不确定性和不可预见性,对网络带宽的业务量的不确定性和不可预见性,对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。传统的靠人工配置网络连接动态分配要求越来越迫切。传统的靠人工配置网络连接的原始方法耗时费力易出错。的原始方法耗时费力易出错。v光网络也需要智能,能自动完成网络连接的新网络光网络也需要智能,能自动完成网络连接的新网络自自动交换传送网(动交换传送网(ASTNASTN)应运而生,以应运而生,以OTNOTN为基础的为基础的ASTNASTN称为自动交换光网络称为自动交换光网络ASONASON。v核心网将从廉价
18、的带宽传送网转向直接提供盈利服务和核心网将从廉价的带宽传送网转向直接提供盈利服务和应用的业务网。应用的业务网。v波长业务:波长批发,波长出租,带宽贸易,光波长业务:波长批发,波长出租,带宽贸易,光VPNVPN,动态路由分配,光拨号业务动态路由分配,光拨号业务35VDI3600技术交流5 5、信令、信令36VDI3600技术交流信令信令定义:定义:控制交换机动作的操作命令。控制交换机动作的操作命令。例如打电话:当我们开始打电话的时候,拿起电话机时就有信号传到当例如打电话:当我们开始打电话的时候,拿起电话机时就有信号传到当地的电信局端,一系列交换后,本局端就先在网络上发送信令,等对端地的电信局端,
19、一系列交换后,本局端就先在网络上发送信令,等对端收到信令后回应一个信令同意通话,此时网络上传输信令功能就算完成收到信令后回应一个信令同意通话,此时网络上传输信令功能就算完成了,开始传输语音信号,就可以通话了。等电话结束的时候,同样需要了,开始传输语音信号,就可以通话了。等电话结束的时候,同样需要通过信令来控制电路拆除。通过信令来控制电路拆除。总之,信令实际上就是一种用于控制的信号。总之,信令实际上就是一种用于控制的信号。分类:分类:按工作区域:用户信令、局间信令按工作区域:用户信令、局间信令 用户信令作用于用户终端设备用户信令作用于用户终端设备(如电话机如电话机)和电话局的交换机之间;和电话局
20、的交换机之间;局间信令作用于两个用中继线连接的交换机之间。局间信令作用于两个用中继线连接的交换机之间。按信令信道:随路信令(按信令信道:随路信令(1 1号信令)、公共信道信令(号信令)、公共信道信令(7 7号信令)号信令)37VDI3600技术交流中国中国1号信令号信令信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。信信令令网网就就附附在在计计算算机机网网络络或或是是电电话话网网络络上上,不不需需要要重重新新建建一个网络一个网络。特点:特点:信令传送速度慢信令传送速度慢(传送一个数字不小于(传送一个数字不小于14ms)信令容量有限信令容量有限传送与呼叫无关的信令
21、信息的能力有限传送与呼叫无关的信令信息的能力有限按话路配备信令设备,成本较高按话路配备信令设备,成本较高38VDI3600技术交流中国中国7号信令号信令需需要要重重新新建建设设一一个个信信令令网网(主主要要是是在在局局端端之之间间),以以时时分分方方式式在在一一条条高高速速数数据据链链路路上上传传送送一一群群话话路路信信令令的的信信令令方方式式。它它一一般般用用于于程程控控交换机之间。交换机之间。特点:特点:信令传送速度快信令传送速度快 具有提供大量信令的潜力具有提供大量信令的潜力统一的信令系统统一的信令系统信令系统与话音通路完全分开信令系统与话音通路完全分开方便地增加、修改信令,并可在通话期
22、间随意地处理信令方便地增加、修改信令,并可在通话期间随意地处理信令信令设备经济合理信令设备经济合理设置备用信令设备,可靠性高设置备用信令设备,可靠性高39VDI3600技术交流信令信令小结小结信令用途:用户信令、局间信令信令用途:用户信令、局间信令局间信令分类主要有随路信令和共路信令局间信令分类主要有随路信令和共路信令随随路路信信令令就就是是说说信信令令网网就就附附在在计计算算机机网网络络或或是是电电话话网网络络上上,不需要重新建一个网络不需要重新建一个网络共共路路信信令令则则是是需需要要重重新新建建设设一一个个信信令令网网(主主要要是是在在局局端端之之间)。间)。40VDI3600技术交流6
23、 6、下一代网络、下一代网络41VDI3600技术交流下一代网络(下一代网络(NGN)ITU-TITU-TITU-TITU-T(国际电信联盟组织)给出(国际电信联盟组织)给出(国际电信联盟组织)给出(国际电信联盟组织)给出NGNNGNNGNNGN的定义是:的定义是:的定义是:的定义是:1 1 1 1、NGNNGNNGNNGN是基于分组的网络,能够提供电信业务;是基于分组的网络,能够提供电信业务;是基于分组的网络,能够提供电信业务;是基于分组的网络,能够提供电信业务;2 2 2 2、利用多种宽带能力和、利用多种宽带能力和、利用多种宽带能力和、利用多种宽带能力和QoSQoSQoSQoS保证的传送技
24、术;保证的传送技术;保证的传送技术;保证的传送技术;3 3 3 3、其业务功能与其传送技术相独立。、其业务功能与其传送技术相独立。、其业务功能与其传送技术相独立。、其业务功能与其传送技术相独立。4 4 4 4、此此此此外外外外,NGNNGNNGNNGN可可可可以以以以使使使使用用用用户户户户自自自自由由由由接接接接入入入入到到到到不不不不同同同同的的的的业业业业务务务务提提提提供供供供商商商商,并支持通用移动性。并支持通用移动性。并支持通用移动性。并支持通用移动性。42VDI3600技术交流下一代网络(下一代网络(NGN)泛泛指指一一个个大大量量采采用用创创新新技技术术,以以IP为为中中心心,
25、可可以以支支持持话话音音、数数据据和和多多媒体业务的融合网络。媒体业务的融合网络。从业务上看:支持话音,视频和多媒体业务。从业务上看:支持话音,视频和多媒体业务。从网络上看:从网络上看:1、垂直方向:应包括业务层和传送层;、垂直方向:应包括业务层和传送层;2、水平方向:应覆盖核心网和接入网。、水平方向:应覆盖核心网和接入网。从技术特征看:从技术特征看:1、有有传传统统电电话话网网的的普普遍遍性性和和可可靠靠性性;2、因因特特网网的的灵灵活活性性;3、以以太太网网的的运运作作简简单单性性;4、ATM的的低低延延时时;5、光光网网络络的的带带宽宽;6、蜂蜂窝窝网网的的移动性;移动性;7、有线电视网
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