通信认识实习

通过近两个月，共8次课的通信网基础知识的学习和到实验室实地参观，我对通信网建立起了一定的感性认识。作为新时代的复合型人才，又身处有“信息黄埔”美誉的北邮，学习这些内容不但丰富了我的知识结构，更拓宽了我看问题的视角，对我日后的其他专业领域内容的学习大有裨益。下面，我就三个主要部分总结一下我的学习体会和收获。一．通信网概论所谓通信，是指通过一定的媒介由一地向另一地进行光、电等信号形式的信息的传输与交换。事实上，信息的传递自古以来就是人们最关心的事情，从面对面交流、飞鸽传书到电报和电话的发明，直至电磁波理论的研究成果运用于通信开创的新时代，人们一直在不断追求通信的“效率”。“效果”上，人们希望：远距离且低成本，信息准确可靠；“速率”上，人们希望:高速、便捷同时保证信息安全。达到这些要求，有赖的是完善的通信系统。通信系统由信源、信道、信宿组成，分为模拟通信系统和数字通信系统。二者区别在于，后者可依靠编码和译码器来实现模拟信号与数字信号之间的转化，利用数字信号传输。通信系统的基本技术为模拟信号的数字化、调制技术和复用技术。模拟信号的数字化包括采样、取样、量化、编码、译码和滤波。调制技术包括一系列的调频、调幅、调相、正交调制。复用技术实现了在同一信道中传递多路信号。了解了通信系统，通信网的相关概念便不难理解。通信网由硬件部分的用户终端设备、传输线路、交换系统和软件部分的通信协议组成，提供话音、图像、数据业务。通信网按照所实现的功能可分为业务网（包括电话网、移动通信网、数据通信网、智能网、综合业务数字网）、传送网（包括接入网和核心网）、支撑网（包括信令网、同步网、管理网）。业务网交换技术分为电路交换和分组交换。其中电路交换的优点是时延小通信质量有保证和控制简单，缺点是建立需要时间，不能适应不同速率的业务和突发业务，应用于电话交换网等。而分组交换提高了资源利用率，数据传输质量和可靠性高，但时延较大控制复杂，应用于数字交换网等。传送网的传输技术主要是指复用技术：由于一条传输线路的能力远远超过传输一个用户信号所需的能力，为提高线路利用率，经常让多个信号同时共用一条物理线路，在同一信道中传递多路信号。最常用的多路复用技术有：频分，时分，波分。二、移动通信核心网1.移动通信网可以划分为GSM(2g)，UMTS(3g)，LTE(4g).GSM主要组成:1、移动台(MS)、2、基站子系统（BSS）3、网络子系统（NSS）UMTS主要组成：1、用户设备(UE)2、接入网(UTRAN)3、核心网(CN)LTE主要组成：1、用户设备（UE）2、接入网（eUTRAN）3、核心网（ePC）以下重点总结我在课上学习到的关于广义LTE网络的内容：接入网：负责使用有线或者无线的联接和通信技术将广大终端用户一级一级汇接到核心网中，实现与网络的连接。接入网是与用户距离最近的部分。核心网：网络核心。是数据交换、转发、接续、路由的地方，离用户侧较远。广域网络由接入网和核心网组成，用户使用接入网进入网络，用户的数据在核心网上被高速的传递和转发。就像立交桥一样，接入网是引桥，用户通过接入网上立交桥，而核心网是立交桥上的主干道，用户在上面寻址、转发。LTE是为了解决并满足未来移动通信的发展需求，3GPP提出的一种全新技术演进方案。LTE只保留了分组域，话音业务由VoIP来实现。LTE包括接入网：eUTRAN（演进型UTRAN）以及核心网：系统结构演进(SAE)。这里明确几个我经常搞混的概念，EPS=广义的LTE=狭义的LTE+EPC+UE；EPC可以看作是4g移动核心网的具体形式，与SAE相同；eUTRAN看作狭义的LTE，仅指无线网。eUTRAN相比传统的UTRAN架构，E-UTRAN采用更扁平化的网络结构。在SAE体系结构中，RNC部分功能、GGSN、SGSN节点将被融合为一个新的节点,即分组核心网演进EPC部分。这个新节点具有GGSN、SGSN节点和RNC的部分功能，由MME和SAE网关两实体来分别完成EPC的控制面和用户面功能。EPS网络组成及功能：I、无线接入网eUTRAN由多个eNodeB（演进的NodeB）组成。e-NodeB的主要功能包括：无线资源管理；用户数据流的IP报头压缩和加密；UE附着状态时MME的选择；实现S-GW用户面数据的路由选择；执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度和传输；完成有关移动性配置和调度的测量报告。II，4g核心网EPC主要组成及主要功能：1、MME移动管理实体（负责信令处理）1接入控制2许可控制3合法监听4移动性管理5网元选择2、S-GW服务网关（负责本地网络用户数据处理部分）1对EPS承载的存储2路由和数据转发3接入不同接入方式间的锚点4计费信息收集3、P-GW分组数据网关（负责用户数据包与其他网络的处理）。1IP地址的分配2对EPS承载的存储和管理3路由和数据转发4作为UE与外部网络通信的锚点5计费信息收集4、归属用户服务器(HSS)1用户签约数据和位置信息的存储2保存UE接入PGW的地址信息III、EPS网络还包括很多接口，这里不再列举。技术的进步永无止境，4g尚未完全普及，5g的研究早已展开。早在2009年华为就宣布展开相关研究，并在2013年展示了5g原型机基站，虽然推广商用尚需时日，但人们对于更高质量，更低成本的网络的追求推动着如华为一样的公司不断探索新技术，为人类谋福祉。三、统一通信前面我们说过，人们一直在追求信息传递的“效率”，对于企业而言更是如此，通信的“质量”成为了企业核心竞争力之一。除了内部通讯外，对客户和供应商企业也希望能够做到即时互动，统一通信应运而生。统一通信(UC)是指把计算机技术与传统通信技术融为一体的新通信模式：人们无论任何时间、任何地点，都可以通过任何设备、任何网络，获得数据、图像和声音的自由通信。事实上，统一通信系统将语音、传真、电子邮件、移动短消息、多媒体和数据等所有信息类型合为一体，从而为人们带来选择的自由和效率的提升。在课上，老师演示了基于软电话屏幕的客户端软件，区别于传统的有线电话，前者支持高质量的通话，无延迟，兼容多设备，甚至高品质的视频通话。作为革命性的移动通信系统，统一通信的优势，重点体现在：任何地点：不论在哪里，都可以高效地进行业务处理。这有赖于统一通信业务支持任何移动网络，而双模乃至多模移动终端支持各种移动统一通信的应用。任何设备:即支持跨平台的多终端协作，包括市场主流的移动操作系统。体验高度一致：最大化用户界面的一致性与操作体验的一致性；实现了桌面IP端和移动设备端之间的通信无缝切换，使得用户在变换网络环境或终端时，业务保持延续，提升移动办公体验的一致性。统一通信的结构较为复杂，以华为的UC为例，其主要的组成部分包括：1.PCA(个人通信助理)：UC的客户端2.BMU(商业管理单元)：基于B/S的业务管理系统，进行UC系统的业务管理。3.IMPS(即时信息和状态信息服务)：向PCA提供IM和状态呈现等相关业务。4.DC(数据会议服务器)5.UMS(统一消息服务器)6；LDAPServer（轻量级目录访问协议服务器）：通讯簿服务器7．CTIServer（计算机电信集成服务器）：话务台服务器8．网管9。IAD(独立接入设备)10。IP话机统一通信能做到的功能超过以往任何的通信模式，它融合多种通信方式，带来了前所未有的通信体验。还是以华为的UC为例，除了最基本的VoIP，其他的特色功能还包括：•即时会议：PCA提供了即时会议功能，用户选择与会人即可召开电话会议。•统一号码：PCA客户端号码下可绑定多个号码，支持主叫和被叫一号通。•邮件发送功能，内部实现为PCA调用Outlook软件发送电子邮件。•统一消息系统（UMS）提供语音信箱、传真信箱、Email信箱等功能。•多媒体会议：华为UC可以实现语音、数据、视频等多种媒体融合的会议。•会议管理：PCA客户端提供预定会议、查看已预定和需参加的会议等功能。统一通信的网络维护和管理同样方便高效，支持远程或本地、集中或分布等多种方式。根据埃森哲的调查报告，7成以上的企业管理者认为，企业运行时出现的问题来自于企业的信息沟通。而统一通信的出现，代表着一个综合信息服务的平台的诞生，通过整合多种通信手段，它有效地提高了沟通效率，降低了企业运营成本。更重要的是，在如今这个瞬息万变的商业社会，即时沟通的必要性不言自明，统一通信的意义也因此得以彰显。技术的进步可能是一步一步的积累，也可能是量变到质变的突破，十几年前，我们难以想象当下4g网络的高速便捷，正如千百年前的人们难以想象移动通信的飞速发展。统一通信模式的发展会如何？可以想见的是，统一通信的部署并非易事。由于转换成本的存在，在跨国企业的推广需要时日，而小型企业对此的需求相对于价格却并不强烈。但是，随着以华为为代表的通信设备商在技术和成本上的不懈追求，推广统一通信仍然是大势所趋。也许几十年后，固定电话的作用完全被替代，如同BP机完全退出历史舞台一样。我们期待着每一次科技的进步，更感谢如同华为一样伟大的公司及其背后的技术人员的艰辛努力。