通信基础知识培训(XX公司)

VDI3600技术交流1通信基础知识—培训课程产品发展部2019年8月15日VDI3600技术交流2目录通信网的概念和构成模拟信号的数字化过程PCM30/32帧结构光通信基本概念PDH与SDH1号信令与7号信令下一代网络（NGN）移动通信的发展VDI3600技术交流31、通信网的概念和构成VDI3600技术交流4通信网的概念定义：◆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。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)，交换设备间的传输设备，称为中继线路(简称中继线)。分类：按业务类别：电话网、数据网、图像网、电报网、ISDN网等按传输媒介：电缆通信网、光缆通信网、微波通信网、卫星通信网等按服务区域分：农村通信网、本地通信网、长途通信网、国际网、局域网（LAN）、城域网（MAN）按服务对象：公用网、军用网、专用网（铁路网、电力网等）按信号形式：数字网、模拟网、数模混合网VDI3600技术交流5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VDI3600技术交流6通信网构成构成通信网是由传输、交换、终端设备，和信令过程、协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、业务网和支撑管理网。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VDI3600技术交流7通信网构成物理网：由用户终端、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：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：是为保证业务网正常运行，增强网络功能，提高全网服务质量而形成的网络。在支撑管理网中传递的是相应的控制、监测及信令等信号。VDI3600技术交流8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。VDI3600技术交流9我国长途电话网的分级C1C2C3国际网长途网本地网C1：大区中心，负责疏通本大区的长途发话、来话和转话业务C2：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VDI3600技术交流10通信网·小结通信网网络结构图通信网：物理网、业务网、支撑管理网物理网：用户终端、交换系统、传输系统设备局域网（LAN）与广域网(WAN)VDI3600技术交流112、交换技术VDI3600技术交流12交换技术的诞生VDI3600技术交流13交换技术的发展历程1.人工电话交换机：1878年，美国研制成功世界上第一台磁石式电话交换机。2.机电制自动电话交换机：1891年，美国发明了第一台步进制自动电话交换机。1926年，瑞典制成了第一台纵横制自动电话交换机。3.模拟程控电话交换机：1965年，美国研制成功了世界上第一台程控电话交换机（ESS1）。4.全数字电话交换机：1970年，法国开通了第一部数字电话交换机（E10）。5.综合业务数字交换机（ISDN）。6.ATM交换机（异步传送模式）。VDI3600技术交流14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VDI3600技术交流15交换技术·小结交换技术的发展趋势:人工机械模拟程控数字程控分组交换包交换???第1代第2代第3代第4代第5代光交换VDI3600技术交流163、模拟信号的数字化进程VDI3600技术交流17PCM通信基本原理◆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括有原信号的全部信息。标准的话音频带300~3400Hz，取8000Hz作为抽样频率。125sVDI3600技术交流18◆量化将抽样值归并取整，用有限个离散量来表示，然后用数字进行编码，这就是“量化”。抽样值量化值PCM通信基本原理VDI3600技术交流19◆编码抽样值经过量化以后，归并为正、负各128个离散数值，在这个基础上就可以将其编码为8位二进制码。脉冲编码调制（PCM）过程带通抽样量化编码驱动译码再生低通话音话音PCM线路传输PCMPCM通信基本原理VDI3600技术交流20时分多路复用（TDM）量化编码第1路第2路第...路第n路PCM译码第1路第2路第...路第n路抽样门分路门PCM传输抽样频率：8000HzPCM通信基本原理K1K2VDI3600技术交流21PCM制式◆30/32路帧结构（欧洲、中国采用－E1）◆24路帧结构（北美、日本采用－T1）时隙：一个时隙由8个比特组成，一个时隙传输一个话路。帧：一帧由32个时隙组成（时隙TS=TimeSlot）复帧：一个复帧由16个单帧组成。基群速率：3288000=2048Kbit/s（1条E1中继线）PCM帧结构VDI3600技术交流22TSTSTS0123...13141516171819...293031帧结构第1~15话路第16~30话路F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15复帧结构PCM帧结构TS0：同步时隙，TS16：标志信号时隙VDI3600技术交流23抽样频率：8000Hz每帧码率：2048Kb/s每时隙码率：64Kb/sPCM帧结构帧周期：1/8000＝125us复帧周期：125×16＝2ms时隙时间：125÷32＝3.9usVDI3600技术交流24PCM帧结构·小结电路交换——时分多路复用（TDM）PCM的过程：抽样、量化、编码我国PCM制式：30/32路帧结构＝E1E1基群速率：8000328=2048Kbit/sVDI3600技术交流254、光纤通信VDI3600技术交流26光纤通信基本概念光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的一种通信方式。VDI3600技术交流27光纤通信的优点带宽宽，传输容量大保密性好传输距离长节省有色金属VDI3600技术交流28光纤的结构通常光纤由纤芯、包层、一次涂敷层和套层组成。VDI3600技术交流29(dB/km)1310nm1550nm第10页光纤衰减----波长特性光波的可利用波段VDI3600技术交流30光纤通信系统模型光中继器光端机光端机电端机电端机……用户用户VDI3600技术交流31PDH与SDHPDH的复用过程155M622M2.5G10GSDH的复用过程×48M34M140M二次群三次群四次群2M一次群×4×4×4×4×4STM-1STM-4STM-16STM-64VDI3600技术交流32SDH与PDH的比较PDHSDH上下电路不方便，不能直接从高速信号中分出低速支路信号方便，可从高速信号中一次直接分插插出低速支路信号信息结构全世界不统一。欧洲、中国：2Mb/s美国：1.5Mb/s全世界统一，有标准化的信息结构等级，称同步传送模块STM-1光接口信号各厂家不同，不能横向兼容具有国际标准光接口信号和通信协议，可实现横向兼容网管功能开销比特少，网管能力不强开销比特丰富，网管能力强网络结构简单，点对点传输具有高可靠性的自愈环形网结构SDH具有后向兼容性和前向兼容性，可兼容PDH各种速率，又可容纳各种新的业务信号，如ATM信元VDI3600技术交流33新业务对光传输技术的需求变革DWDM,CWDMTDM业务数据业务TDM最佳兼顾TDM和数据数据最佳VDI3600技术交流34全网的带宽分布瓶颈企事业(Gb/s)骨干网(Tb/s)企事业接入/城域网IP核心网光骨干传送网带宽瓶颈带宽VDI3600技术交流35向智能光网络的发展趋势由于IP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的原始方法耗时费力易出错。光网络也需要智能，能自动完成网络连接的新网络—自动交换传送网（ASTN）应运而生，以OTN为基础的ASTN称为自动交换光网络ASON。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。波长业务：波长批发，波长出租，带宽贸易，光VPN，动态路由分配，光拨号业务……VDI3600技术交流365、信令VDI3600技术交流37信令定义：•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。分类：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(如电话机)和电话局的交换机之间；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（1号信令）、公共信道信令（7号信令）VDI3600技术交流38中国1号信令信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。信令网就附在计算机网络或是电话网络上，不需要重新建一个网络。特点：信令传送速度慢（传送一个数字不小于14ms）信令容量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VDI3600技术交流39中国7号信令需要重新建设一个信令网（主要是在局端之间），以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路信令的信令方式。它一般用于程控交换机之间。特点：信令传送速度快具有提供大量信令的潜力统一的信令系统信令系统与话音通路完全分开方便地增加、修改信令，并可在通话期间随意地处理信令信令设备经济合理设置备用信令设备，可靠性高VDI3600技术交流40信令·小结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随路信令就是说信令网就附在计算机网络或是电话网络上，不需要重新建一个网络共路信令则是需要重新建设一个信令网（主要是在局端之间）。VDI3600技术交流416、下一代网络VDI3600技术交流42下一代网络（NGN）ITU-T（国际电信联盟组织）给出NGN的定义是：1、NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；2、利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；3、其业务功能与其传送技术相独立。4、此外，NGN可以使用户自由接入到不同的业务提供商，并支持通用移动性。VDI3600技术交流43下一代网络（NGN）泛指一个大量采用创新技术，以IP为中心，可以支持话音、数据和多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。从网络上看：1、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。从技术特征看：1、有传统电话网的普遍性和可靠性；2、因特网的灵活性；3、以太网的运作简单性；4、ATM的低延时；5、光网络的带宽；6、蜂窝网的移动性；7、有线电视网的丰富内容。VDI3600技术交流44广义下一代网的范畴下一代光网络：智能光网下一代数据网：IPV6下一代交换网：软交换下一代移动网：4G，4G+NGN伞VDI3600技术交流45软交换的概念一种建立在开放计算平台上，能实现分布通信功能并为下一代网络提供呼叫控制和信令，以及完成不同网络和协议间的协调功能的开放标准软件。软交换至少应具备下述三个基本特点：–集成分组网世界和电路交换网世界–具备汇接局和端局能力–呼叫控制与媒体层和业务层的分离VDI3600技术交流46移动呼叫代理3G接入业务管理网络控制核