现代通信网概论
《现代通信网概论》课件1第2章 (2)
第2章 现代通信网基础技术
受话器是把语音电流转换成声音的器件，一般有电磁式、 动圈式和压电式等类型。电磁式受话器主要由永久磁铁、振 动膜片、铁芯和线圈等零件组成。当无语音电流通过线圈时， 仅有永久磁铁的固定磁通对振动膜片产生吸力，使铁质振动 膜片微向铁芯弯曲，当线圈内通过语音电流时，因语音电流 是交变电流，膜片就根据电流变化规律而振动并发出声音。 动圈式受话器主要由永久磁铁、线圈、振动膜片等零件组成， 线圈和振动膜片连在一起，且线圈套于永久磁铁上。线圈平 时置于恒定的磁场中，当线圈通过语音电流时，在磁场的作 用下线圈将垂直于磁场移动，并带动振动膜片。压电陶瓷受 话器是利用逆压电效应工作的，在语音电流的作用下，陶瓷 片发生形变而发出声音。
第2章 现代通信网基础技术
第2章 现代通信网基础技术
2.1 现代通信终端 2.2 现代传输技术 2.3 数字通信技术 2.4 现代交换技术
第2章 现代通信网基础技术
2.1 现代通信终端
2.1.1 固定电话机
固定电话机是固定电话通信的终端设备，是使用最普遍 和最方便的一种通信工具。伴随着时代的进步，电话机在品 种、质量和数量上都有了较大的发展和提高。
(4) 用户在使用SIM卡过程中自动存入及更新的网络接 续和用户信息，如临时移动台识别码(TMSI)、区域识别码 (LAI)、密钥(Kc)等。
第2章 现代通信网基础技术
2) SIM卡的构造 SIM卡是带有微处理器的芯片，包括五个模块，每个模 块对应一个功能：微处理器、程序存储器、工作存储器、数 据存储器和串行通信单元。SIM卡触点最少有五个端口：① 电源；② 时钟；③ 数据；④ 复位；⑤ 接地端。图2.3示出 了SIM卡触点端口的功能。
磁石式电话机本身只能实现一对一固定的电话通信，在 磁石交换机和共电交换机话务员的帮助下，磁石式电话机和 共电式电话机可实现与其他磁石式电话机和共电式电话机用 户的电话通信。也就是说，磁石式电话机和共电式电话机都 没有自动选择被叫用户的功能。它们已被自动式电话机所代 替，仅在一些特殊场合中使用。
现代通信网概论
1．通信网通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、交换节点）和链接这些节点的传输系统有机地组织在一起，按约定的信令或协议(xiéyì)完成任意用户间信息交换的通信体系。
2．信令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(xiétóng)运行，在指定的终端间建立和拆除临时的通信通道，并维护网络本身正常运行。
3．3g的标准(biāozhǔn)第三代移动通信系统的目标是能提供多种类型、高质量的多媒体业务；能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力；与固定网络的各种业务相互兼容、具有高服务质量；与全球范围(fànwéi)内使用的小型便携式终端在任何时候(shí hou)任何地点进行任何种类的通信。
为了实现上述目标，对第三代无线传输技术（RTT）提出了支持高速多媒体业务（高速移动环境：144kb/s，室外步行环境：384kb/s，室外环境：2Mb/s）的要求。
4．电话交换机组成结构硬件：话路子系统——用户模块、远端用户模块、数字中继、模拟中继、信令设备、交换网络等设备控制子系统——处理机系统、储存器、外围设备和和远端接口等部件软件：运行软件又称联机软件是指存放在交换机处理机系统中，对交换机的各种业务进行处理的程序和数据的集合。
根据功能不同，运行软件系统又可分为操作系统、数据库系统和应用软件系统三部分。
呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放。
呼叫处理程序包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能块。
5.移动通信多址方式有哪些频分多址方式（FDMA）、时分多址方式（TDMA）、空分多种方式（SDMA）、码分多址方式（CDMA）6.TMN中英文及五大管理功能电信管理网（TMN：Telecommunication Management Network）五大功能域：故障管理、账务管理、配置管理、性能管理、安全管理。
现代通信网概论-ASON
• 并且提高了通道的利用率，增强了电路的快速配置调 度能力。同时，有利于网络的升级和扩容，能够实现 更灵活，更安全的MESH组网。
ASON的基本概念
ASON (Automatically Switched Optical Network)即自动交
换光网络，也称为智能光网络，是一种利用独立的控
制平面来实施动态配置连接管理的网络。Thank来自二、ASON技术的优点
三、ASON技术的实际应用
随着ASON技术的逐步发展，ASON技术在国内外得到了 广泛的应用。ASON在国内外的应用都主要集中在省际骨 千网络和城域传输网中，主要采用网状网拓扑结构，也 可以环网结合使用;可实现业务主要是语音和图像数据; 保护恢复方式以1+1方式为主， 也有少数可实现动态恢 复; 利用ASON的主要目的是提高网络资源的选用率，使 网络运行更加安全可靠。
三、三个连接
智能光网络是一种重叠式的网络体系结构，客户发送连接请求到提供网 络的一方就可以建立一条动态的业务通道。根据连接需求和连接请求对 象的不同，ASON支持三种类型的连接：永久连接(PC) 、软永久连
接(SPC)、交换连接(SC)
PC和SPC连接都是由管理平面发起的对连接的管理。PC和 SPC的区别在于光网络内建立连接是利用网管命令还是实 时信令，这两种方式都是由运营商发起建立的业务连接。 SC连接通过UNI信令接口发起，用户的业务请求通过控制 平面(包括信令代理)的UNI发送给运营商，即由用户直接发 起建立业务连接。
ASON
以光传送网（OTN）为基础 的自动交换传送网（ASTN）
CONTENTS
01 ASON含义以及出现的背景 02 ASON的体系结构 03 ASON的技术特点
Part Two
现代通信网_第1讲 概论
第1讲 现代通信网概论
1.2 通信网的体系结构
通信网的构成要素
传输系统 完成信号传输的媒介和设备 按照网络结构划分： • 用户环路：连接用户和节点或用户之间连接 • 干线：两个节点之间连接 按传输媒介划分： • 有线传输系统：信号沿金属线或光缆传输 • 无线传输系统：空中或水中传输
1.1 通信网的基本概念
通信网及其分类
按功能划分：业务网、信令网、同步网、管理网 按业务类型划分：电话网、电报网、传真网、电视 网、数据网、综合业务数字网等 按服务区域划分：本地网、长途网、国际网；局域 网、城域网、广域网 按服务对象划分：公用网和专用网 按传输的信号划分：数字网和模拟网 按通信终端的活动方式划分：固定网和移动网 按传输媒介划分： 有线网：双绞线、同轴电缆和光纤等 无线网：中/长/短波通信、微波通信网等
调制技术 频率变换 信道复用 提高抗干扰
现代通信网
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第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
脉冲编码调制技术(PCM) 抽样 fs≥2fm 量化：量化级数256 编码：8位
现代通信网
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第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
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现代通信网
第1讲 现代通信网概论
现代通信网
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第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
“交换”的概念 相应终端设备之间传递信息
交换设备的基本功能 接口功能 互连功能 控制功能 信令功能
现代通信网 26
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
现代通信网-通信网络概论
1.4.3 基于软交换的下一代网络
下一代网络（Next Generation Network， NGN）是一个定义及其宽松的术语，一般 泛指采用了比目前的网络更为先进技术或 能够提供更先进业务的网络。
NGN的主要特征
（1）基于分组传输； （2）控制功能与承载能力、呼叫与会晤、应用与服务分离； （3）业务提供与网络分离，并提供开放接口； （4）支持广泛的业务，包括实时/流/非实时和多媒体业务； （5）具有端到端透明传递的宽带能力； （6）与现有传统网络互通； （7）具有通用移动性，即允许用户作为单个人始终如一地使
设置，以达到在任何情况下，最大限度地使用网络中一切可以 利用的设备，使尽可能多的通信得以实现。
后三种网络又统一称为支撑网，
2．按业务类型划分
（1）电话网—传输电话业务的网络，交换方 式一般采用电路交换方式；
（2）电报网—传输电报业务的网络； （3）传真网—传输传真业务的网络； （4）广播电视网—传输广播电视业务的网络； （5）数据通信网—传输数据业务的网络，交
用和管理其业务，而不管采用什么接入技术； （8）提供用户自由选择业务提供商的功能。
2．信道编码
1.2.2 差错控制技术
差错控制可分为三种方式： 差错重发（自动请求重发ARQ） 前向纠错（FEC） 混合纠错方式（FEC+ARQ）
（1）差错重发
差错重发又称为自动请求重发（ARQ），它是指发 送端信源送出信息序列，一方面经编码器编码由发 送机送入信道，另一方面把它存入存储器以备重传。
3～30GHz 10～1cm
30～300GHz 10～1mm
105～107GHz 3～0.03m
传输介质
有线线对 极长波无线电
有线线对 超长波无线电
第3章现代通信网概论
3.1.3 电话通信网的分类
电话通信网从各个不同的角度出发， 有各种不同的分类，使得同一个电话通信 网有不同的叫法，常见的有：
（1）按通信传输手段分：可分为有线 电话通信网、无线电话通信网和卫星电话 通信网等。 （2）按通信服务区域分：可分为农话 网、市话网、长话网和国际网或局域网、 城域网和广域网等。 （3）按通信服务对象分：可分为公用 电话通信网、保密电话通信网和军用电话 通信网等。
一、移动电话通信系统组成 移动电话通信系统由移动通信交换局 （MTX）、基站（BS）、移动台（MS） 及局间和局站间中继线等要素组成，如图 3.6所示。
基站(BS) 市 话 网 中继线 移动通信 交换局(MTX)
基站(BS)
基站(BS) 移动台(MS)
移动台(MS)
图3.6 移动电话通信系统组成示意图
3．第三代移动电话通信系统——IMT．第三代移动电话通信系统——IMT2000（3G） 2000（3G） 第三代移动电话通信系统最初称为未 来公众移动电话通信系统（FPLMTS）， 后改称为IMT-2000，意指在2000年左右开 始商用并工作在2000MHz频段上的国际移 动电话通信系统。
3.3.2 移动电话通信系统
二、移动电话通信的工作方式 根据移动电话通信使用频率情况和操 作状态可分为三种工作方式；单工制、半 双工制和双工制。 1．单工制 （1）单频单工 单频指电话通信的双方使用相同的工 作频率；单工指通话双方的操作采用“按讲”方式进行。
（2）双频单工 双频单工指通话双方使用两个频率作 收、发或发、收频率，操作仍采用“按-讲” 方式。优缺点与同单频单工大致相同。 2．半双工制 半双工制指通信的双方，一方收、发 信机同时工作，且使用两个频率的通信方 式为双工制；而另一方采用双频单工方式。
第1章 现代通信网概述_1
23
固定网用户呼叫移动台（二）
• VMSC或BS为MS分配空闲的业务信道 • BS向MS发送“业务信道指配”消息 • MS回送响应消息 • BS通知VMSC业务信道已建立 • VMSC发送振铃消息
4
加上网络层的首部后 传给数据链路层
3 2 1
计算机1
计算机2
AP1 5
AP2
5
4
3 2 1
物理传输媒体
数据 2
4
3
变成数据链路层的数据
2 1
计算机1
计算机2
AP1 5
AP2
5
4
3 2 1
物理传输媒体
H2 数据 2
4
3
加上数据链路层的首部和尾部后 T2 传给物理层
2 1
计算机1
计算机2
AP1 5
4
3 2 1
计算机1
计算机2
AP1 5
数据 5 应用进程将数据传给应用层
AP2
5
4
3 2 1
物理传输媒体
4
3 2 1
计算机1
计算机2
首部
AP1 5
AP2
H5 数据 5
加上应用层的首部后 传给运输层
5
4
3 2 1
物理传输媒体
4
3 2 1
计算机1
计算机2
AP1 5
AP2
5
数据 4
4
3 2 1
变成运输层的数据
现代通信网
• 现代通信网概述 • 综合业务数字网（ISDN）
现代通信网概述
– 定时（Timing）。用来阐明通信中有关操作旳 时间或顺序旳先后关系。
• 协议栈:网络中各层协议旳总和。“栈”形 象旳反应了一种网络中数据传播旳过程--： 由上层协议究竟层协议，再由底层协议到 上层协议。
– 文件传播； – 邮件服务； – 目录服务； – 因特网旳WWW服务；
网络模型
• OSI各层旳功能简介—链路层和网络层示意
通信子网内 旳互换节点 仅包括这三 层功能
– 按传播媒介分：有线；无线 – 按调制方式分：基带传播；调制传播
– 按信道中传播旳信号分：模拟通信系统； 数字通信系统
应用层
通信网络 业务网
• 构成 （图）
传送网
支撑网
– 老式旳构成：终端设备、互换设备及传播链路
– 当代通信网旳构成： 业务网、传播网和支撑网
• 业务网： 就是顾客信息网 如公用电话互换网（PSTN） 数字数据网（DDN）和计算机互联网（Intranet）
– 设备与媒体旳接口和物理特征； – 数据比特旳表达，即比特变为信号（电或光）旳编码
方式； – 数据速率，即每秒发送旳比特数； – 数据比特旳同步，即收发双方比特流旳同步； – 线路连接方式，两设备点一点旳连接和多种设备共享
传播媒体； – 物理拓扑构造：网状、星形、总线型和环形连接； – 传播方式：半工、半双工和全双工。
议数据单元是分组，它本身是由传播层来旳数据和网络层旳协议头构成。当 它封装在第2层旳数据帧中时，这个分组在帧中是作为数据，或净负荷来看待 ，加上第2层旳协议头和协议尾，才构成了第2层旳协议数据单元——帧。
层
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1．通信网
通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、交换节点）和链接这些节点的传输系统有机地组织在一起，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
2．信令
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，并维护网络本身正常运行。
3．3g的标准
第三代移动通信系统的目标是能提供多种类型、高质量的多媒体业务；能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力；与固定网络的各种业务相互兼容、具有高服务质量；与全球范围内使用的小型便携式终端在任何时候任何地点进行任何种类的通信。
为了实现上述目标，对第三代无线传输技术（RTT）提出了支持高速多媒体业务（高速移动环境：144kb/s，室外步行环境：384kb/s，室外环境：2Mb/s）的要求。
4．电话交换机组成结构
硬件：
话路子系统——用户模块、远端用户模块、数字中继、模拟中继、信令设备、交换网络等设备
控制子系统——处理机系统、储存器、外围设备和和远端接口等部件
软件：
运行软件又称联机软件是指存放在交换机处理机系统中，对交换机的各种业务进行处理的程序和数据的集合。
根据功能不同，运行软件系统又可分为操作系统、数据库系统和应用软件系统三部分。
呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放。
呼叫处理程序包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能块。
5.移动通信多址方式有哪些
频分多址方式（FDMA）、时分多址方式（TDMA）、空分多种方式（SDMA）、码分多址方式（CDMA）
6.TMN中英文及五大管理功能
电信管理网（TMN：Telecommunication Management Network）
五大功能域：故障管理、账务管理、配置管理、性能管理、安全管理。
7.7号信令网的编码方式和控制方式
编码方式——信令单元方式，其实就是不定长分组形式，用经二进制编码的若干字节构成的单元来表示各种信令。
控制方式——非互控方式,发端连续向手段发送信令，而不必等待收端的证实信号。
8.控能对通信网分类
9.3g的关键技术
初始同步与Rake接受技术、搞笑通信编译码技术、智能天线技术、多用户检测技术、功率控制技术和软切换
10．几种主要传输介质
有线介质目前常用的有双绞线、同轴电缆和光纤；无线传输常用的电磁波段主要有无线电、微波、红外线等。
11.智能网的组成部分，有哪几个功能？
业务交换节点（SSP）是电信网与智能网的连接点，一个SSP包含呼叫控制功能和业务交换功能。
业务控制节点：是智能网的核心部分，它负责存储用户数据和业务逻辑，接受SSP的查询请求，根据请求执行相应业务逻辑程序、查询数据库、进行各种译码，向SSP发回呼叫控制指令，实现各种各样的智能呼叫。
业务管理系统：业务管理系统（SMS）实现IN系统的管理，一般具有五种功能：业务逻辑管理。
业务数据管理、用户数据管理、业务检测、业务量管理。
信令转节点：信令转节点STP是指上市SS7网的组成部分，在智能网中，STP负责SSP与SCP 之间的信令传递。
智能外设：智能外设（IP）是协助完成智能网业务的专用资源。
业务创建环境
12.移动通信网系统组成各有什么作用？
移动业务交换中心MSC——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、具体讲，MSC有如下作用：信息交换功能，集中控制管理功能，通过关口MSC 与公用电话网相连。
基站BS——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的小区之间移动也可以进行通信。
移动台MS——即手机或车载台。
它是移动网中的终端设备，要将用户的语音信息进行变换并以无线电波的方式进行传输。
中继传输系统——在MSC之间、MSC和BS之间的传输均采用有线方式。
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，数据库即是用来储存用户的有关信息的。
13.数字同步网技术指标
滑动、抖动和漂移、时间间隔误差
14.7号信令单元格式
消息信号单元（MSU）、链路状态信号单元（LSSU）和填充信号单元（FISU）
15正常呼叫连接主要信令的意义和呼叫过程
16.我国信令网几级结构，用什么字母表示?
第一级是高级信令转接点HSTP；第二级是低级信令转接点LSTP；第三级是信令点SP
17.评价电话业务质量的指标
响度：反映通话的音量
清晰度：反映通话的可懂度，是指受话人收听一串无连贯意义的音节时，能正确听懂的百分数。
逼真度：反映音色特性的不失真程度
18.GSM系统的结构
由移动台（MS）、基站系统（BSS）、网络子系统（NSS）
19.CDMA关键技术
同步技术——捕获与跟踪
Rake接收
功率控制
软切换
20.计算机网络五层的体系结构
21.ip地址的子网划分，例如ip地址是195.169.20.25 子网掩码255.255.255.240 经计算，写出网络子网主机号
一个主机的IP地址为195.169.20.25,子网掩码为255.255.255.240.将IP地址和掩码均化为二进制后做"与"运算:
11000011 10101001 00010100 00011001
11111111 11111111 11111111 11110000
11000011 10101001 00010100 00010000
将结果化为十进制后是195.169.20.16,这就是该子网段的网络地址.由于掩码是255.255.255.240,说明网络位是28位(从上面的竖式中就可看出),而主机位也就
是32减28,是4位,2的4次方就是该子网段包括的所有地址个数,去掉网络地址和广播地址,该子网共有14个IP可用.
如果是一个C类地址按255.255.255.240划分子网,由于未划分子网之前的掩码是255.255.255.0,也就是说网络位是24位,划分子网后网络位就变成了28位,子网位是28减24,为4位,那么该C类地址可包括2的4次方,也就是16个子网.
195.169.20.0这个C类地址划分28位掩码后的第一个子网是从0到15,而195.169.20.25处于第二个子网中.
22.常用传送网包括
传输介质、复用体质、管理维护机制和网元设备等
23．电话网购成要素
用户终端、交换设备、传输系统
24.多路复用构成包括
按信号在介质上的复用方式不同，传输系统可分为四类：基带传输系统、频分传输系统（FDM）、时分复用传输系统（TDM）和波分复用传输系统(WDM)
25.通信网按业务类型分成哪种
电话通信网、数据通信网、广播电视网等
26.通行网拓扑结构
在通信网中，所谓拓扑结构是指构成通信网的节点之间的互连方式。
基本的拓扑结构有：网撞网、星型网、环形网、总线型网、复合型网等，图见书P8。