宽带通信网绪论
宽带通信网
1.1.3 通信网的概念及构成要素
在通信网上，信息的交换可以在两个用户间进行，在 两个计算机进程间进行，还可以在一个用户和一个设 备间进行。
交换的信息包括用户信息(如话音、数据、图像等)、 控制信息(如信令信息、路由信息等)和网络管理信息 三类。
由于信息在网上通常以电或光信号的形式进行传输， 因而现代通信网又称电信网。
通常传输系统的硬件组成应包括： 线路接口设备 传输媒介 交叉连接设备
1.1.3 通信网的概念及构成要素
传输系统一个主要的设计目标 提高物理线路的使用效率。 通常传输系统都采用了多路复用技 术，如频分复用、时分复用、波分 复用等。
传输系统必须与交换节点协调一致
保持帧同步和位同步 遵守相同的传输体制(如PDH、SDH等)
通信网理论与应用
第一章 通信网概述
通信网技术是规划、设计、建设和维护网络方 面的技术。 要想把通信网建设好维护好，必须了解各种类 型的通信网的结构、接口、协议和技术指标， 了解各类通信网之间的关系和互连，网络技术 已经成为一门专门的学科，其内容十分丰富， 已成为通信工程领域重要的基础知识。
最常见的交换设备有
电话交换机 分组交换机 路由器 转发器
1.1.3 通信网的概念及构成要素
电话交换机的基本功能结构如图1.2所 示，其主要功能有：
用 用户线 户 接 口 交换 功能 中 继 接 口 中继线
控制功能
信令功能
图1.2 交换节点的基本功能结构
1.1 通信网的概念
1.1.1通信系统的基本组成 1.1.2 通信网的概念及构成要素 1.1.3 通信网的分层结构 1.1.4 通信网的业务及网络分类
1.1.3 通信网的概念及构成要素
（2）传输系统
宽带通信网 概述
第一章概述第一节智能网的产生一、智能网产生的背景目前电信网正向数字化、智能化、综合化和个人化的方向发展，传统的电话业务已渐渐不能满足人们的需要，人们对通信能力的要求不断提高，并希望电信网能为用户提供更多、更方便的新业务，例如：被叫集中付费业务和记帐卡呼叫业务等等。
在传统电话业务中，用户的所有信息都存贮在其物理接入点所对应的本地交换机上，用户和接入点之间具有严格的一一对应关系，故称为基于接入用户线的业务。
但在被叫集中付费和记帐卡呼叫业务中，不要求用户和接入点之间具有这种严格的一一对应关系，允许用户在任何接入点上接入，费用记在该用户的帐号上，而不是记在接入点所对应的话机帐号上，因此，它们被称为基于号码的业务。
在智能网IN(Intelligent Network) [1]出现以前，开发这类新业务的方法是：每增加一种新业务，网络中所有交换机都需要增加相应软件模块。
由于交换机数量十分庞大，而且型号各异，交换机的原理、结构、设计方法和软件都各不相同。
因此，每增加一种新业务，必须对网络中所有交换机的软件进行修改，这样做不但工作量大，而且涉及面广。
有些交换机还受设计上局限性限制，仅修改软件无法实现新业务；即便是能实现，但由于实现的费用高、周期长、可靠性差，所以，新业务推广进程非常缓慢。
为了克服上述问题，人们试图寻求一种新的方法，希望交换机只完成最基本的接续功能，而新业务则由另一套网络来完成，无需修改交换机中的软件。
由于新业务的增多，业务生成周期、网络中多厂商设备、业务的顾客化、业务提供者在单一网络上竞争等问题也越来越突出，因此，寻求一种统一的并且能保护网络上现有交换设备巨大投资的解决方案，成为了智能网概念产生的重要驱动因素。
1981年，美国AT&T公司通过将用户数据集中存放在网络控制点的数据库中，以支持被叫集中付费和记帐卡呼叫业务，这一实现方法为智能网概念奠定了基础。
1984年，Bellcore 在其IN/1建议中正式提出了智能网一词，并提出了智能业务与基本业务控制相分离的概念，此后，Bellcore制订了关于智能网的一系列计划，使得智能网思想逐渐成熟。
西电宽带无线通信课件第一章 绪论(概述) (12年)
HSPA+
HSDPA (P1)
1.8M/3.6Mbps
HSDPA(P2)
7.2/14.4Mb/s
DL:>40Mbps UL>10Mbps
LTE
DL:100Mbps UL:50Mbps
384kb/s
HSUPA
6-8Mbps
TD-SCDMA无线技术演进路线
GSM/GPRS/EDGE
171kb/s/384kbps
国家重点实验室
Broadband Wireless Communications
(宽带无线通信)
盛敏 杨春刚 msheng@
国家重点实验室
课程的基本信息
• 课程编号: 0142228(专业) • 课程名称：宽带无线通信 • 硕士生选修课 • 课内学时数：46学时 • 上课时间：( 地点:J2-04) • 授课方式：讲课、自学、研讨 • 考试方式：笔试 • 先修课程：移动通信或个人无线通信
1995 2000 2005 HSDPA HSUPA 1xEV-DO 2010 2015 LTE DO Rev C
移动性
1985
商用时间
GSM cdmaOne
高 1G 中
AMPS TACS
E3G 3G
3G增强型
（3G演进型）
IMT-Advanced 4G
2G
WCDMA R99/R4 cdma2000 1X TD-SCDMA R4
国家重点实验室
教学目标
要求学生掌握宽带无线通信系统的基本原理、
主要的理论和技术，为设计和研究新型无线通信系 统打下良好的基础。通过本课程的学习，应当能就 本课程相关的专题写出有创新的研究报告。
国家重点实验室
宽带通信网技术讲稿
10 宽带综合业务数字网随着通信技术的不断发展和电信业务的快速扩展，以ATM技术为重要支撑的宽带综合业务数字网正全面替代传统的电信网络。
本章在介绍宽带综合业务数字网的基本概念基础上，主要介绍ATM技术，包括ATM网络功能、信元格式、协议参考模型；ATM交换机；ATM 通信网的接口、信令以及宽带接入网技术。
10．1 概述10．1．1 ISDN基本思想传统的电信网都被专门设计为适用于其特定业务的各种独立的网，其通信的方式是将语音、数据、视频和图像等信号按相关业务分开传输。
例如；公共电话网（PSTN）能提供电话业务；数字数据网（DDN）只能提供数据业务；公共分组网（PSDN）只能提供分组交换数据业务；另外，还有会议电视网、有线电视网（CATV）等等，它们只能支撑其相关业务，而无法适应其它业务，其主要原因是各种业务的网络参数有别（如带宽、保持时间、端到端延迟和差错率等）。
一直以来，通信网的这种局面，因所能提供的业务信息受限且网络建设繁杂、运营不经济而制约着通信的发展。
随着社会信息化的增强，人们受信息的影响已日益增大，对信息的要求也日益迫切，从而使社会信息量急速膨胀，导致电信业务的需求变得越来越复杂，现有的网络都已不能适应或为将来发展提供效率最优化的服务。
是否可以用一个综合的网络来代替多个分离的专用网，实现一网多用，从而改善网络建设和运营费用呢？经过多年的研究，综合业务数字网（ISDN—Integrated Service Digital Network）的理论从逻辑上为解决这一问题开辟了新途径。
ISDN的出现确实给用户带来了诸多好处，例如：能提供端到端的64 kb/s全数字连接，能通过一对线将许多适用的新业务接入网络，使综合化后的业务变的精简，减少了设备配置和网络的重叠。
ISDN的初期是窄带综合业务数字网（NISDN），其标准经ITU－T（国际电信联盟—电信标准部）建议形成了一整套完整的系列标准。
然而NISDN的发展却一直不理想，究其原因，主要是NISDN体制是建立在双绞线模拟传输的基础上的，因而带宽的限制使其无法提供十分吸引人的宽带新业务。
宽带网络原理
宽带网络原理
宽带网络是指传输速度高、信息容量大的网络，它能够同时传
输多种信号，如音频、视频和数据等。
宽带网络的原理是基于数字
信号的传输和调制解调技术，通过光纤、同轴电缆或者数字电话线
等介质进行数据传输。
首先，宽带网络的原理基于数字信号的传输。
数字信号是一种
离散的信号，它通过二进制编码来表示信息。
在宽带网络中，数据
被转换成数字信号，并通过传输介质进行传输。
相比于模拟信号，
数字信号具有抗干扰能力强、传输质量稳定等优点，因此广泛应用
于宽带网络中。
其次，宽带网络的原理涉及调制解调技术。
调制是指将数字信
号转换成模拟信号的过程，而解调则是将模拟信号还原成数字信号
的过程。
在宽带网络中，调制解调技术起着至关重要的作用，它能
够有效地提高信号的传输速度和质量，从而实现高速宽带网络的传
输需求。
另外，宽带网络的原理还涉及传输介质的选择。
常见的宽带网
络传输介质包括光纤、同轴电缆和数字电话线等。
光纤传输速度快、
带宽大，是目前宽带网络中应用最广泛的传输介质之一；同轴电缆传输速度较快，适用于家庭宽带接入；数字电话线虽然传输速度较慢，但在一些地区仍然是宽带网络的重要传输介质。
总的来说，宽带网络的原理是基于数字信号的传输和调制解调技术，通过选择合适的传输介质来实现高速、高质量的数据传输。
随着科技的不断发展，宽带网络的原理也在不断完善和提升，为人们的生活和工作带来了更多便利和可能性。
宽带无线通信技术概述
目 录
• 引言 • 宽带无线通信技术基础 • 宽带无线通信技术的应用 • 宽带无线通信技术的未来发展 • 结论
01 引言
主题简介
宽带无线通信技术是一种利用无线传输方式实现高速数据传输的技术，它具有灵 活性高、无需布线、覆盖范围广等优点，广泛应用于移动通信、宽带接入、物联 网等领域。
宽带无线通信技术是现代通信技术的重要组成部分，它的发展和应用对于推动信 息社会的发展和进步具有重要意义。
目的和背景
目的
本文旨在全面介绍宽带无线通信技术的原理、特点、应用和 发展趋势，为读者提供关于该领域的全面了解和认识。
背景
随着信息技术的发展和普及，人们对高速数据传输的需求不 断增加，传统的有线通信方式已经难以满足人们的需求，因 此，宽带无线通信技术得到了迅速发展和广泛应用。
网络安全和隐私保护
随着无线通信技术的普及，网络安 全和隐私保护问题将更加重要，需 要加强相关研究和防护措施。
融合多种通信技术
研究如何将宽带无线通信技术与有 线通信、卫星通信等技术融合，实
现更高效、可靠的数据传输。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
宽带无线通信的定义和特点
宽带无线通信定义
高传输速率
宽带无线通信是指利用宽带技术实现的无 线通信，具有传输速率高、传输带宽大、 传输质量稳定等特点。
能够提供比传统无线通信更快的传输速率 ，满足用户对高速数据传输的需求。
大传输带宽
稳定传输质量
具有更宽的传输带宽，可以实现大量数据 的快速传输。
通过采用先进的信号处理技术和信道编码 技术，提高了信号的抗干扰能力和传输质 量。
用户可在一定区域内自由 移动，保持网络连接不断， 提供更好的移动办公和娱 乐体验。
宽带无线通信技术基础
均衡技术则是在接收端对接 收到的信号进行均衡处理， 消除信道失真和干扰，提高
信号的解调性能。
信道估计与均衡技术的实现 需要配合其他关键技术，如 匹配滤波、频偏校正和信道 编码等，以实现更好的性能。
协作通信
协作通信是一种基于通信节点间的协作和信息共 享的通信方式，可以提高无线通信系统的可靠性 和覆盖范围。
THANKS
感谢观看
传输等，因此在宽带无线通信中得到了
均比抑制等，以实现更好的性能。
广泛应用。
信道估计与均衡
01
02
03
04
信道估计与均衡技术是宽带无 线通信中的重要组成部分，用 于减小信号传输过程中的码间 干扰和频域干扰，提高信号的
传输质量和可靠性。
信道估计技术通过利用已知 的训练序列或信号，估计出 信道的参数和状态信息，为 后续的信号处理提供依据。
目的和目标ຫໍສະໝຸດ 目的通过学习宽带无线通信技术基础，掌握 无线通信的基本原理、技术特点和应用 领域，为进一步学习无线通信相关课程 和从事相关领域的工作打下基础。
VS
目标
通过本课程的学习，学生将能够了解宽带 无线通信技术的发展历程、基本原理、关 键技术和应用场景，掌握无线通信系统的 基本组成和性能指标，以及无线通信网络 的基本架构和协议。
动态频谱分配
03
根据用户需求和业务量，动态地分配和调整频谱资源，提高频
谱利用率。
无线网络安全问题
加密与认证
无线安全标准
采用先进的加密算法和认证协议，确 保无线通信数据的安全性和机密性。
制定和推广无线网络安全标准，规范 无线通信系统的安全设计和实施。
入侵检测与防御
建立有效的入侵检测和防御机制，及 时发现和应对网络攻击和恶意行为。
第8章宽带网络通信
接入网概述
1. 接入网在电信网中的位置
❖ 目前流行的电信网划分形式如图8-1所示。 （1）电信管理网（TMN） ❖ TMN是一个综合、智能、标准化的电信管理系统，其提供
一个有组织的网络结构，以取得各种类型的操作系统之间、 操作系统与电信设备之间互联。 （2）核心网 ❖ 核心网包含了交换网和传输网的功能。
返回
8.2.1 接入网概述
❖ 接入网指端局本地交换机（或远端交换模块）至用户之间的 部分，由传统的用户环路（从电话端局交换机到用户终端设 备之间）发展而来，已经从功能和概念上替代了传统的结构， 成为通信网中的重要组成部分。
❖ 接入网分为有线接入网和无线接入网。接入网的投资比重约 占整个电信网的50%。
光纤接入
（3）光网络单元（ONU） ❖ ONU位于ODN和用户设备之间，为光纤接入网提供直接
的或远端的用户侧的电接口。其功能也分为三部分： ① 核心部分：提供用户和业务复用、传输复用、ODN接口
等功能； ② 业务部分：为用户端口配置和信令转换； ③ 公共部分：包括供电和操作管理维护功能。
光纤接入
返回
8.1.1 宽带通信网的发展
1. 数据宽带网络的发展
❖ 数据业务将超越话音业务 ❖ 宽带网络建设进入新阶段 ❖ 业务种类的多样化和个性化 ❖ 新一代网络技术
宽带通信网的发展
2. 电信宽带网络的发展
❖ ISDN ❖ ATM ❖ ATM／IP平台 ❖ 宽带IP网络
宽带通信网的发展
3. 下一代网络
❖ 下一代网络（NGN）的基本思路为：具有统一的IP通信协议 和巨大的传输容量，能以最经济的成本灵活、可靠、持续地 支持一切已有和将有的业务和信号。其上层联网协议将是 TCP／IP，中间层是IP或ATM，基础物理层是波分复用 （WDM）光传送网。该构架可提供巨大的网络带宽，保证 可持续发展的网络结构、容量和性能以及廉价的成本，支持 当前和未来的任何业务和信号。 返回
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终极目标是什么？
2020/8/15
Introduction/2012
14
传输光纤化
商用
1.6 Tbit/s ( 160×10Gb/s )的DWDM系统大量商用 朗讯的LambdaXtreme™ Transport
配置成128 x 10Gb/s (1.28Tbps)的系统，传输距离达4000km 配置成64 x 40Gb/s (2.56Tbps)的系统，传输距离达1000km
技真术正 专 有IP家价网的值预的的测内优往容往往势不往和靠出谱现面在临观点的的挑差异战之中
下一代通信网络（NGN，NGI）
The rules of war are simple but seldom followed.
——Bevin Alexander
2020/8/15
Introduction/2012
17
分组交换技术
11 10 14
13 12
20 19 18 17 16 15
9 8 7 6 1 2 3
4
5
2020/8/15
Introduction/2012
18
两种分组交换方式
虚电路
面向连接方式，呼叫期间路由固定 呼叫分成三个阶段：建立，传数据，拆线 典型实例：ATM
如果带宽无限大，哪些技术将会消亡，哪些 新技术会出现，哪些技术不会受到影响
2020/8/15
Introduction/2012
10
主要内容
通信网技术的发展历程
对预于测 现 互当状联前、网趋的的势未网的来分如络析同发没预有测展标股趋准票答市势案场
影响 大我趋国势的的原网则和络要现素并状不复杂，但往往被忽视
宽带通信网课程内容（2012）
绪论 ATM原理 TCP/IP原理及路由技术 宽带网的流量控制 IP交换技术 NGI相关的网络技术
2020/8/15
Introduction/2012
1
宽带通信网课件地址
中心课程
2020/8/15
Intr客 力博睿生的博客
2020/8/15
Introduction/2012
5
建立自己的长期职业平台
找出最顶尖的机构，持续关注 找出最顶尖的人，和他联系 找出最顶尖的信息来源，不断获取 找出身边有价值的资源，充分利用 找到志同道合的人，扩大自己的社交圈 关注专业以外的领域，拓宽思路 付诸行动，积累工程经验
2020/8/15
15
信息传送分组化
电路交换
控制简单，时延小，通信质量有保证 带宽固定，不灵活，资源利用率低
分组交换
带宽可变，灵活，资源利用率高 控制功能复杂，时延大，通信质量难以保证
2020/8/15
Introduction/2012
16
电路交换技术
2020/8/15
Introduction/2012
Introduction/2012
12
主要内容
通信网技术的发展历程 当前的网络发展趋势 我国的网络现状 IP网的优势和面临的挑战 下一代通信网络（NGN，NGI）
2020/8/15
Introduction/2012
13
当前的网络发展趋势
传输光纤化 信息传送分组化 传送协议IP化 业务数据化 信息移动化 三网融合
11
通信网技术的发展历程
60年代 计算机化，程控交换机出现 70年代 数字化，分组交换网出现 80年代 业务综合化—ISDN 90年代
宽带化（光纤传输，Gb/s、Tb/s交换） 智能化（IN，TMN，TINA） 个人化（GSM，CDMA，3G，4G） 开放性，标准化
2020/8/15
Introduction/2012
8
绪论
宽带网技术的发展趋势
网络与交换技术国家重点实验室 宽带网研究中心
这些问题，你考虑过吗？
多宽的带宽才算是宽
宽带能解决什么问题，不能解决什么问题
互联网当中，带宽的瓶颈在什么位置，造成 瓶颈的原因是什么
解决带宽瓶颈的技术，仅仅是提升链路/信 道的比特传送率吗
Introduction/2012
6
大项目VS小项目
需求分析 总体设计 概要设计 详细设计 开发 测试
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Introduction/2012
7
忙碌≠勤奋 勤奋≠积累
成功的欲望 时间的掌控能力 思考的主动性和深度 对知识和经验的主动积累 眼界 选择的能力
2020/8/15
2020/8/15
Introduction/2012
3
教材及参考书
教材
《宽带通信网原理》 龚向阳、金跃辉等编著 北京邮电大学出版社 2006年10月第1版， 2010年第3次印刷
参考书
Routing in the internet, Christian Huitema ,Prentice Hall, 2nd Revised edition (1999年11月23日)
试验
Alcatel、NEC等多家厂商实现了10.2T，最高12T的DWDM
中国
全球首个工程化的 80×40G ( 3.2 Tbit/s ) DWDM传输系 统（560 Km)
市场由2.5GDWDM和10G DWDM 共同主导 已有运营商开始在骨干网中采用1.6T系统
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Introduction/2012
SIGCOMM, INFOCOM, GLOBECOM, ICC
IEEE NETWORKING, COMMUNICATIONS MAGAZINE
2020/8/15
Introduction/2012
4
更为重要的信息来源
美国国防部、美国自然基金网站 AT&T等欧美大型运营商网站 财经类顶级期刊的技术专栏 摩根士丹利等投行、咨询公司的研究报告 CISCO等设备制造商的网站 IETF、3GPP、ITU-T 等标准化组织网站 欧美著名大学网站 IEEE、ACM、EI 、SCI数据库 研究、开发、技术论坛
《用TCP/IP进行网际互连》第1卷：原理、协议和体系结构（第5 版），DOUGLAS ER著，电子工业出版社，2007 年2月
大数据：正在到来的数据革命 , 涂子沛, 广西师范大学出版社
爆发：大数据时代预见未来的新思维, （美）艾伯特-拉斯洛·巴拉巴 西, 中国人民大学出版社
未来之路（The Road Ahead）,比尔·盖茨,1995年