现代通信技术发展幻灯片.ppt

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1、现代通信技术发展第1页，共55页，编辑于2022年，星期日目录一一.通信发展概况通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五.网络化第2页，共55页，编辑于2022年，星期日世界通信发展概况2000年 固定电话用户 8亿 移动电话用户 4亿 因特网用户 4亿 2005年固定电话 12亿移动电话 11亿因特网用户 10亿 2/3用无线 第3页，共55页，编辑于2022年，星期日我国通信发展我国通信发展2000年底F全国固定电话用户 1.44亿户F移动电话用户 8526万户F全国电话普及率 20.1%,城市普及率 39%F全国光缆总长 125万公里,其中长途光缆 28.6万公里F数字微波 7万公里

2、F无线寻呼机 7000万用户第4页，共55页，编辑于2022年，星期日我国通信发展我国通信发展F计算机互联网已覆盖全国31省,市,自治区,有2250万用户,国际出口2.8 GbpsF全国通电话的行政村占 85%2001年底F全国固定电话用户增加 2510户F移动电话用户增加 4640万户F全国电话普及率 25%,城市普及率 41%第5页，共55页，编辑于2022年，星期日我国通信发展我国通信发展2005年目标F全国电话普及率 40%F全国固定电话用户 2.2-2.6亿，世界第一F移动电话用户 2.6-2.9亿，世界第一F数据、多媒体及互联网用户 2亿 上网普及率 15F全国通电话的行政村占 9

3、5%F全国电信业务收入 0.92万元第6页，共55页，编辑于2022年，星期日目录一.通信发展概况二二.宽带化宽带化三.综合化四.个人化五.网络化第7页，共55页，编辑于2022年，星期日宽带化宽带化1光纤通信F长波长,低损耗,高速单模光纤理论带宽达30,000GHz(30THz)1.55um光纤衰耗小于0.2dB/km实验室单波长传输速率已达40-100Gb/sF波分复用WDM,DWDM可复用上百路信号,总速率可达1-5Tb/sF渗铒光放大器(EDFA)是90年代的一项重大成就,带宽已达4THzF越洋光缆已成为国际通信的主要手段F光缆用户网FTTH,FTTC,FTTB,FDDIF全光网络 第

4、8页，共55页，编辑于2022年，星期日我国的国际光缆F中日 1200km 565Mb/s 93.12F中韩 546km 565Mb/s 96.2FFLAG 27,000km 10Gb/s 97.11F亚欧(陆)27,000km 622Mb/s 98.10F中国-东南亚6,900km 25Gb/s 施工中F中美 26,000km 20Gb/s 99年底F亚欧(海)38,000km 40Gb/s 99.9第9页，共55页，编辑于2022年，星期日我国八纵八横光缆我国八纵八横光缆八纵:哈尔滨-广州呼和浩特-北海 齐齐哈尔-三亚呼和浩特-昆明北京-上海西宁-拉萨北京-广州成都-南宁八横:北京-兰州上

5、海-重庆青岛-银川杭州-成都上海-西安广州-南宁-昆明连云港-伊宁广州-北海-昆明 第10页，共55页，编辑于2022年，星期日全光网络全光网络F全光网络中信号传输全部在光域内进行,因此有以下优点：对信号是完全是透明的,它通过波长选择器 件实现路由选择；提供巨大的带宽；避免光/电/光变换，交换速度快；误码低。F光交换/光路由是全光网络的关键技术,其主要工作是波长变换。F光交换技术可分为电路交换和包交换。电路交换可分为空分、时分、波分/频分 包交换可用ATM交换第11页，共55页，编辑于2022年，星期日 2 SDH/SONET同步数字复接系列SDH是随着光纤通信而发展起来的STM-1155.5

6、2Mb/sSTM-4622.08Mb/sSTM-162488.32Mb/s STM-48 10Gb/s3 宽带交换,网络ATM 异步转移模式千兆网帧中继(FR)第12页，共55页，编辑于2022年，星期日4 卫星通信大容量新频段:Ka,V今后10年预计将发射1700颗卫星 卫星宽带互联网5 数字微波通信向SDH发展 LMDS MMDS6 平流层通信第13页，共55页，编辑于2022年，星期日第14页，共55页，编辑于2022年，星期日INTELSAT通信卫星通信卫星F1965年发射第一颗商用卫星,共发射近50颗卫星F目前在轨工作卫星约30颗,10颗覆盖亚洲地区V/VA 13颗21C+6Ku转发

7、器5+2波束VI538C+10Ku8+2K1VII526C+10Ku10+4VIIA226C+14Ku10+6VIII3 38C+6KuVIIIA128C+3KuIX444C+12Ku2000年发射第15页，共55页，编辑于2022年，星期日波束覆盖中国的区域卫星波束覆盖中国的区域卫星亚洲一号24C转发器寿命12年已退役亚洲二号24C+9Ku 15年 亚洲三号 28C+16Ku 15年亚太一号24C 10年亚太一号A24C 10年亚太-IIR28C+16Ku 15年东星(中星六号)24C 已退役中卫一号18C+20Ku 15年鑫诺一号24C+14Ku 15年中星八号36C+16Ku大于15年

8、(待发射)泛美PAS-A 8C+4Ku(东亚波束)第16页，共55页，编辑于2022年，星期日宽带无线固定接入技术宽带无线固定接入技术LMDSLMDSF无线接入有多种方式：移动通信系统 无线本地环路系统(WLL)无绳电话系统 移动卫星接入系统 无线局域网 宽带无线固定接入技术(LMDS)FLMDS被认为是最后一公里光纤的灵活替代技术FLMDS工作在2040GHZ，传输速率可155Mbps,LMDS提供对称业务第17页，共55页，编辑于2022年，星期日平流层通信平流层通信F工作平台高度23kmF飞艇 50m*150m,表面积22260平方米载重4.9T,自重5.6TF工作频率 47.2-47.

9、5GHz(下行)47.9-48.2GHz(上行)F覆盖区域 40/125/546km每个区分成700个蜂窝小区,共2100小区,每小区7.2平方公里F终端数据率 2/15/155MbpsF可供数百万用户使用(每用户64kb/s)F可用于因特网接入,高速LAN,WAN,MAN 第18页，共55页，编辑于2022年，星期日平流层天星通信 SSI/STS 天星平台工作高度:23Km最大直径：50m最大长度：150m表面积：22260m2容积：170000m3自重：5.628T浮力：62g/m3总浮力：10.5T载重：4.912T推进器：电晕离子 推进器效率：10mN/W工作频率：下行 47.2-47

10、.5GHz 上行 47.9-48.2GHz主要参数主要参数第19页，共55页，编辑于2022年，星期日目录一.通信发展概况二.宽带化三三.综合化综合化四.个人化五.网络化第20页，共55页，编辑于2022年，星期日综合化综合化(多媒体通信多媒体通信)1.1.多媒体多媒体：多种混合信息（文本、数据、图像、语音、视频、音频等数字信号）的表示形式 主要的媒体类型如下所述(ITU-T I.374)：F感觉媒体(Perception Medium),直接作用于人的感觉器官，如听觉、视觉F表示媒体(Representation Medium),是传输感觉媒体的中介，如声音编码，图象编码等，它定义了信息的特

11、征F显示媒体(Display Medium)F存储媒体(Storage Medium)F传输媒体(Transmission Medium)第21页，共55页，编辑于2022年，星期日2.2.多媒体通信多媒体通信的业务种类主要有 6类多媒体通信业务(ITU-T F.700)：F多媒体会议型业务(MM Conference Service)F多媒体会话型业务(MM Conversation Service)F多媒体回放型业务(MM Retrieval Service)F多媒体消息型业务(MM Message Service)F多媒体分配型业务(MM distribution Service)F多媒

12、体采集型业务(MM Collection Service)第22页，共55页，编辑于2022年，星期日第23页，共55页，编辑于2022年，星期日H.323终端结构框图Video CodecH.261,H.263Audio I/O设备Video I/O设备Audio CodecG.711,G.723.1G.722,G.728,G.729ReceivePathDelay同步和补偿网络延时抖动 H.225.0层LAN接口Data应用程序T.120等协议系统控制接口H.245控制信道H.225.0呼叫控制信道RAS信道(H.225.0)系统控制第24页，共55页，编辑于2022年，星期日2.多媒体通

13、信技术F视频压缩技术JPEG,MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,H.261,H.263F音频压缩 G.711,G.721,G.726,G.728,G.729,G.723,GSM,CTIA,NSAF多媒体通信的网络交换技术F多媒体通信的用户接入网技术Modem ISDN XDSLCableModem 无线接入第25页，共55页，编辑于2022年，星期日第26页，共55页，编辑于2022年，星期日目录一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四四.个人化个人化五.网络化第27页，共55页，编辑于2022年，星期日个人化个人化(移动通信移动通信)1 地面蜂窝移动通信F第一代模拟移动电话F第二代数字

14、移动电话TDMA,CDMA F第三代宽带数字移动通信IMT-20002 卫星移动通信3 数据移动通信 WAP,GPRS,CDPD,EDGE,BLUETOOTH4 Beyond 3G(第四代移动通信)第28页，共55页，编辑于2022年，星期日无线移动通信的发展无线移动通信的发展高速步行静止室内移动性10k 100k 1M 10M 100M寻寻呼呼机机蜂蜂窝窝电电话话公用公用无绳电话无绳电话家用家用无绳电话无绳电话无线无线LANLAN超高速超高速LANLAN高速高速无线接入无线接入1995年2001年IMT2000 IMT2000(FPLMTS)(FPLMTS)第一阶段第一阶段IMT200IMT

15、200第二阶段第二阶段传输容量(bps)第29页，共55页，编辑于2022年，星期日移动通信向移动通信向IMT2000IMT2000系统过渡系统过渡北美北美欧洲欧洲第二代第二代第二代第二代+第二代第二代+第三代第三代IMT2000IS-95AIS-95BIS-95Ccdma2000GSMTDMAGSM+GPRS,HSCSDGSM+EDGEWCDMA普通分组数据业务普通分组数据业务高速电路交换数据高速电路交换数据GSM增强数据率增强数据率第30页，共55页，编辑于2022年，星期日第三代移动通信系统第三代移动通信系统第31页，共55页，编辑于2022年，星期日WAPWAP(Wireless Ap

16、plication ProtocolWireless Application Protocol)WAP将因特网与智能终端联为一体WAP论坛成立于1998年,由 Nokia,Ericsson,Motorola 和 Unwired Planet发起预计2000年全球将有1亿部手机兼容WAPWAP可建立在GSM-900,GSM-1800,GSM-1900,CDMA IS-95,IMT-2000,TDMA IS-136(DAMPS),UMIS,W-CDMA,宽带IS-95,CDPD,FLEX寻呼等系统上第32页，共55页，编辑于2022年，星期日GPRSGPRS(General Packet Radi

17、o Service)(General Packet Radio Service)基于GSM的移动分组数据承载业务 支持点对点和点对多点业务最高速率可达171.2kbps,此时占用8个时隙,但实际上达不到在GSM网上增加一些新的基础设施并进行一些 软件升级,即可使用基于传送的数据量计费第33页，共55页，编辑于2022年，星期日兰牙兰牙(Bluetooth(Bluetooth)采用低功耗器实现语音,数据和视频传输 待机时间3个月,通话时间75小时可用于笔记本电脑,PDA和移动电话手机等最高传输速率1Mbps,TTD双工方式,10/100M距离,0-20dBm用2.4GHZ的ISM频段,采用跳频技

18、术,短分组,GFSK(0.28-0.35)调制,CVSD话音编码预计2002年 长出“兰牙”的移动电话手机将达2.5亿部 长出“兰牙”的笔记本电脑将达2500万台 第34页，共55页，编辑于2022年，星期日目录一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五五.网络化网络化第35页，共55页，编辑于2022年，星期日网络化网络化F信息高速公路F智能网F互联网Internet,Intranet,ExtranetF接入网F三网合一第36页，共55页，编辑于2022年，星期日信息高速公路信息高速公路F美国政府1993年2月22日正式宣布“信息高速公路建设”10-15年内建成,到2007年国民生产总

19、值增加3200亿美元F主要内容建设一个能覆盖全国的以光纤通信网络为主的,辅以数字微波通信和卫星通信的数字化大容量高速通信网信息资源开发与利用,把几千个数据通信网和上万个各类数据库连接起来,为用户服务以微电子技术为基础的传输和交换以及多媒体终端,把多种业务(电视,计算机,话音,图像,数据)综合起来,进行交互式通信信息系统软件开发和标准化接口.要求所有网络能互联,即无缝技术培养大量专业技术人才F正式命名为NII(国家信息基础设施)第37页，共55页，编辑于2022年，星期日智能网智能网F智能网(IN)建立在现存网上,或从现存网演化F主要发展趋势是采用网络集中管理,软件是关键F智能网数据库要扩大2-

20、3个数量级21世纪的智能网处理能力将是目前网络的100倍FIP 和 CCS7信令是建立全球网络的关键第38页，共55页，编辑于2022年，星期日因特网因特网F2000年世界因特网用户估计为 4亿F美国要求2000年每个学生都能上网F部分电话和传真业务已转移到因特网上F第二代因特网 美国有三大计划:VBNS,NGI,Internet-2F我国已开始实施“校校通”计划 第39页，共55页，编辑于2022年，星期日VBNSVBNSFVBNS:Very High Performance Bakbone Network ServiceFVBNS由美国科学基金会与MCI合作建设,5000万美元,为期5年F

21、1995-1997年已铺设14,000英里OC-12(622Mbps)F2000年VBNS主干速率将升级到OC-48(2.4Gbps)FVBNS是一个资源网络,为美国的研究教育界服务,网上禁止私人有个体商业活动.现已连接近百个研究教育机构 第40页，共55页，编辑于2022年，星期日NGINGIF由美国政府建设.计划五年完成成员有:国防高级研究项目局DARPA美国航空航天局 NASA国家卫生研究所NIH国家标准与技术研究所NIST能源部DOE国家科学基金会 NSF以及100多家大公司:IBM,AT&T等第41页，共55页，编辑于2022年，星期日 F1998年预算8500亿美元,1999年预算

22、1.1亿美元F1999年建成100多网站的“100倍速”(端对端速率为100Mbps)的下一代因特实验网2002年建成10个网站的“1000倍速”因特网F目的是在高级应用领域进行研究与开发如:利用网络的合作研究技术远程操作和模拟分布式计算保密与安全第42页，共55页，编辑于2022年，星期日 INTERNET-2INTERNET-2F由美国80多所大学共同发起,1992年9月成立先进因特网开放大学联盟(UCAID).目前已有130多所大学参加Internet-2计划.FI2的关键工程之一是建立千兆接入点(Gigapop)1998年UCAID提出Abilene计划,采用IP over SONET

23、 技术,骨干网带宽为2.5Gb/s.计划在全国建立17个千兆接入点,1999年底有64个成员以155,622Mb/s或2.5Gb/s接入.FI2将开展QoS技术研究,和宽带多媒体网络应用研究:协同设计,协同实验,远程教育,远程医疗,宽带会议电视,视频点播,虚拟现实等第43页，共55页，编辑于2022年，星期日 下一代因特网涉及的主要技术下一代因特网涉及的主要技术F开发新的Internet协议-IPV6IPV6的网络地址由IPV4的32位扩充到128位，IP总数达 3.4E32 个，估计地球表面每平方米可分到1500个IP地址。适应于移动通信发展。安全性更好F服务质量QoS,允许区分不同等级优先

24、权F更强大的安全性,强有力的安全措施,保证网络及数据的安全F新协议FIP over Everything第44页，共55页，编辑于2022年，星期日IP over.第45页，共55页，编辑于2022年，星期日 我国的因特网我国的因特网F截止2000年12月底用户2250万上网计算机 892万F全国已建成9家国际联网的互联网 CHINANET 公用计算机互联网 CHINAGBN 金桥信息网 CERNET 中国教育与科研网 CSTNET 中国科技网 UNINET 联通公用计算机互联网第46页，共55页，编辑于2022年，星期日CNCNET 中国网通公用互联网CGWNET 中国长城网CMNET 中国

25、移动互联网CIETNET 中国国际经济贸易互联网国际接口1999.12 351 MbpsCSTNET 10 MbpsCHINANET 291MbpsCERNET 8 MbpsCHINAGBN 22 Mbps2000.6 达 1234 Mbps第47页，共55页，编辑于2022年，星期日 2000.12CSTNET 55 MbpsCHINANET 1953MbpsCERNET 117 MbpsCHINAGBN 148 MbpsUNINET 55 Mbps CNCNET 377MbpsCMNET 90 Mbps CIETNET 4 Mbps第48页，共55页，编辑于2022年，星期日CERNETC

26、ERNET的结构的结构第49页，共55页，编辑于2022年，星期日CERNETCERNET主干网拓扑第50页，共55页，编辑于2022年，星期日接入网接入网F接入网主要解决The Last Mile,提供视频传输业务F接入方式有多种:有线,无线,光纤 Modem 最高 56Kbps Cable Modem ISDN XDSL 卫星接入 微波高速接入:LMDS 26-27GHZ MMDS 2.7GHZ 高速WLAN 光纤接入第51页，共55页，编辑于2022年，星期日电话线接入XDSLADSL 最高下载速率达6Mbps,上行640Kbps 通信距离 3.6公里HDSL 上行与下载速率相同,均为1

27、.544Mbps 通信距离 5.4公里VSDL 上行2.3Mbps 下行51MbpsADSL将电话线分成三个通道:下行通道 1.5-6.1Mbps双工通道16-640Kbps普通电话通道POTS(Plain Old Telephone Service),每个通道可进一步转换成多个 低速的子通道,最多支持7个子通道第52页，共55页，编辑于2022年，星期日无分路器ADSL-G.LITE(ITU G992.2建议)上行512Kbps 下行1.5Mbps G.LITE无需在中心局和用户端作任何改动,而6Mbps ADSL 则需加分路器。我国90%电话线可开通G.LITE ADSL宽带接入。ADSL有二种体制 CAP 无载波调幅调相 DMT 数字多音第53页，共55页，编辑于2022年，星期日 卫星电视教育网系统示意图卫星电视教育网系统示意图InternetInternet 卫 星路由器防火墙传输中心传输中心发送天线局域网或CATVModemModem单终端用户单终端用户点播服务器点播服务器功分器Modem卫星接收机卫星接收机或卫星接收机多终端用户多终端用户各办学单位传送的节目第54页，共55页，编辑于2022年，星期日谢谢各位谢谢各位第55页，共55页，编辑于2022年，星期日