一. 通信网概述

第1章通信网概述1.1通信网的类型1.2通信网的发展1.3通信网的分层体系结构通信网技术是规划、设计、建设和维护通信网络的相关技术。要想把通信网建设和维护好，必须了解各种类型通信网的结构、接口、协议和技术指标，了解各类通信网之间的关系和互连。本章将讨论通信网的类型、通信网的发展和通信网体系结构。1.1通信网的类型1.1通信网的类型1.1.1通信网类型的划分通信网是在用户之间提供通信功能的网络，是信息化社会的基础设施。通信网分为公用网、专用网和虚拟专用网。早期的公用通信网仅包括电话网和电报网，随着通信技术的发展，通信网的类型以及通过通信网向公众提供的电信业务的类型不断增加，服务质量不断提高。通信网具有各种不同的类型，根据子网的功能可以分为业务网、传送网和支撑网。业务网是指向公众提供电信业务的网络，包括固定电话网、移动电话网、互联网、IP电话网、数据通信网、智能网、窄带综合业务数字网（N-ISDN）、宽带综合业务数字网（B-ISDN）等。传送网是指数字信号传送网，包括骨干传送网和接入网。图1.1业务网，传送网和支撑网之间的关系支撑网包括信令网、数字同步网和电信管理网。1.1.1通信网类型的划分图1.1业务网，传送网和支撑网之间的关系1.1.1通信网类型的划分业务网，传送网和支撑网之间的关系如图1.1所示。根据子网的位置可以将通信网分为用户网、接入网和核心网。从整个通信网的角度讲，可以将全网划分为公用网和用户驻地网（CPN），其中CPN属用户所有，因而，通常意义的通信网指公用电信网部分。核心网的作用是交换和传送；相对于核心网，接入网介于交换设备和用户之间，主要完成使用户接入到核心网的任务，由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间一系列传送设备组成。用户网、接入网和核心网之间的关系如图1.2所示。1.1.1通信网类型的划分图1.2用户网、接入网和核心网之间的关系1.1.1通信网类型的划分通信网的进一步的具体分类如下1.有线业务网：PSTN,ISDN,IN,VoIP2.移动业务网：GSM,CDMA,GPRS,3G3.数据业务网：X.25,DDN,FR,IP,ATM,MPLS,4.传送网：PDH,SDH,DWDM,AN5.支撑网：CCSNO.7,DSN,TMN6.下一代网络：NGN,NGI,ASON,3G广义广义NGNNGN（（NGNNGN伞）伞）下一代交换网：软交换IMS下一代交换网：下一代交换网：软交换软交换IMSIMS下一代数据网：以IPV6为基础的NGI下一代数据网：下一代数据网：以以IPV6IPV6为基础的为基础的NGINGI下一代移动网：3G3G后下一代移动网：下一代移动网：3G3G3G3G后后下一代传送网：ASONULH下一代传送网：下一代传送网：ASONASONULHULH下一代接入网：GPONWiMax下一代接入网：下一代接入网：GPONGPONWiMaxWiMax软交换IP广义广义NGNNGN（（NGNNGN伞）伞）广义广义NGNNGN（（NGNNGN伞）伞）下一代交换网：软交换IMS下一代交换网：下一代交换网：软交换软交换IMSIMS下一代交换网：软交换IMS下一代交换网：下一代交换网：软交换软交换IMSIMS下一代数据网：以IPV6为基础的NGI下一代数据网：下一代数据网：以以IPV6IPV6为基础的为基础的NGINGI下一代数据网：以IPV6为基础的NGI下一代数据网：下一代数据网：以以IPV6IPV6为基础的为基础的NGINGI下一代移动网：3G3G后下一代移动网：下一代移动网：3G3G3G3G后后下一代移动网：3G3G后下一代移动网：下一代移动网：3G3G3G3G后后下一代传送网：ASONULH下一代传送网：下一代传送网：ASONASONULHULH下一代传送网：ASONULH下一代传送网：下一代传送网：ASONASONULHULH下一代接入网：GPONWiMax下一代接入网：下一代接入网：GPONGPONWiMaxWiMax下一代接入网：GPONWiMax下一代接入网：下一代接入网：GPONGPONWiMaxWiMax软交换IP软交换IP软交换IP全球50强电信运营商排名电信运营电信运营商情况一、韩国：SK电讯（以信息通讯产业为核心之一的世界一流企业）LGTelecom（韩国移动业务排名第三）KTF（韩国移动业务排名第二位）KT(韩国电信，固定电话业务第一大运营商)二、日本：KDDI(日本最大的3G运营商)NTTDoCoMo(日本排名第一的移动通信公司)Vodafone(日本排名第二的移动通信公司)日本电信三、美国CingularWireless（美国第一大手机运营商）Sprint(美国第三大电信运营商)VerizonWireless（美国最大电话通讯公司）AT&T(美国第一大电信运营商，世界顶尖数字通信公司之一)四、英国3UKVirginMobileVodafone(英国最大的移动通信运营商，在全球29个国家拥有子公司)OrangeMMO2T-MobileUK五、德国德国电信DeutscheTelekom（德国第一大电信运营商）德国手机运营商O2德国E-Plus公司（德国第三大手机运营商）德国MobileCom六、法国法国电信（法国第一大电信运营商）Orange（法国电信运营商）SFR（法国第二大移动运营商）七、新加坡三大运营商新加坡电信(Singtel)新加坡第一大电信运营商,购并力度较大,资本运营较为突出新加坡移动运营第一通（MobileOne）（新加坡第二大移动通信运营商）星和（StarHub）（新加坡第三大手机运营商）我国电信业竞争格局呈现出中国移动、中国电信、中国联通三足鼎立之势,三家运营商都成为全业务运营商。从业务方面来看,出于竞争的需要,运营商需要提供丰富多彩、差异性的、集成的多媒体业务;从网络架构方面来看,已逐步实现接入、传输、承载、控制、业务相分离,电信网络正从各种相互独立、各自分离的业务网逐渐融合为一个基于IP承载的多业务网。而有望以统一的架构,融合各种接入网的下一代网络的核心控制技术就是IMS。，中国移动通信集团以利润总额1484.7亿元再次成为“最赚钱央企”，中石油、中石化紧随其后。其中中国移动、中石油集团和中石化集团分别以796.3亿元、701.7亿元和393.2亿元的净利润分列前三位。2008年，中移动利润总额1458.4亿元，超过中石油位列央企利润排行首席。108家央企中亏损企业仅有8家，分别为国家电网公司亏损23.4亿、大唐集团亏损19.2亿、中国联通亏损38.9亿、中国铝业亏损42.5亿、中国华星集团亏损0.5亿、中国印刷集团亏损1.2亿、攀钢集团亏损9.3亿、彩虹集团亏损12亿。其中，中国铝业亏损最多。几家发电集团盈利也较低，如华能集团盈利2.7亿，华电集团盈利4.1亿。截止于2009年9月底，中国电话用户总数达到10.44亿户，其中固定电话3.24亿户，移动电话7.2亿户。今年上半年我国互联网网民总数达到了3.38亿人，半年增长了13.4%。互联网宽带化趋势进一步明显，宽带网民达到3.2亿人，占网民总数的94.3%，手机网民达到了1.55亿人，域名总量达到了1626万，我国境内网站数达到了306万，国际出口带宽达到了730G。2010年4月，全国电话用户净增849.7万户，总数达到109405.0万户。其中，固定电话用户减少113.2万户，移动电话用户净增962.8万户，其中无线市话用户减少679.4万户，达到3920.0万户。未来5年内中国的互联网市场总量将增加到925亿美元，在2010年，中国的互联网用户数量将超越美国，从而成为全球最大的互联网市场。目前，中国移动TD二期工程基本完成，已经在38个城市开通业务，该公司正在建设三期工程，预计年底TD网络将覆盖238个城市。与此同时，中国电信已在342个城市开通CDMAEVDO网络，中国联通已在100个城市开通WCDMA网络。今年下半年，这两家公司将进一步扩大3G网络的覆盖范围。到2011年，3G网络覆盖全国所有地级以上城市及大部分县城、乡镇、主要高速公路和风景区等，3G建设总投资4000亿元，3G基站超过40万个，3G用户达到1.5亿户。所谓“三网融合”，就是指电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享，避免低水平的重复建设，形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽的多媒体基础平台。尤其是随着网络融合度的不断提升，产业间的利益层次将更为复杂，各广电集团、电信运营商、互联网企业都在打着自己的算盘，紧锣密鼓地展开布局动作……三网融合最简单的体现就是三屏融合，即手机、电视和电脑屏幕的融合。今后手机可以看电视、上网，电视可以打电话、上网，电脑也可以打电话、看电视。三网融合后，消费者要使用固定电话、上网、看电视，不用再接三根线，一根线就够用了。2008年电信重组，6家运营商整合成3家。随着三网融合，未来将可能出现电信、移动、联通和广电四家运营商。尤其是随着网络融合度的不断提升，产业间的利益层次将更为复杂，各广电集团、电信运营商、互联网企业都在打着自己的算盘，紧锣密鼓地展开布局动作……话音、数据、图像三种业务的统一承载平台是什么呢?越来越多的人认为,这个统一的承载平台,就是IP(InternetPacket)。目前,IP的传输技术主要有ATM和SDH,采用这两种传输技术的IP网分别称为基于ATM的IP网(IPOverATM)和基于SDH/SONET的IP网(IPOverSDH)。众所周知,SDH技术最大的特点是标准化程度高,例如,在STM-1等级以上有全球统一的标准,具有标准的网络节点接口(NNI)和标准的光传输特性。同时,SDH系统还具有支持多种业务、简单灵活的复用结构、灵活的用户和网络控制、网络自愈能力等优点。其缺点在于只对CBR(固定比特率)业务有效,而对于VBR(可变比特率)业务和任意速率的新业务不够灵活、有效。ATM技术则能为不同业务提供服务质量(QoS)保证,能快速提供业务,且能有效地处理突发性业务,具有适应性的网络重构(调度)能力、丰富、灵活和快速的OAM机制,能简化整个传送网结构并增强网络性能和生存能力,多业务支持能力好,可以对提供的业务按质量进行分级,在实时业务、保证服务质量方面较好。1.电话网电话网是开通电话业务的一种业务网络，可以分为固定电话网和移动电话网。1)．固定电话网固定电话网是采用固定终端的一种业务网络，可以分为本地网和长途网。根据服务区域的大小，传统的电话交换局可以分为一级中心、二级中心、三级中心、四级中心和五级中心，即C1、C2、C3、C4和C5。其中C1、C2、C3、C4为长途转接局，C5为端局。长途网的网络结构由一、二、三、四级长途交换中心及五级交换中心（端局）组成。随着电话网的数字化进程的实现，C1、C2合并为一级，即DC1，C3、C4合并为一级，即DC2，其结构如图1.3所示，我国的电话网从五级网演变为三级网，一级交换中心之间形成网状连接，为今后实现动态无级路由选择创造条件。我国电话网的等级结构如图1.3所示。电话网经历了由模拟电话网向综合数字电话网的演变，经历了交换程控化、传输数字化的演变过程。电话交换局是电话网中的核心设备，在数字电话网中采用数字程控交换设备，每一路电话编码为64kbit/s的数字信号，占据一次群中的某一时隙，在信令的控制下进行时隙交换，从而实现各个不同用户相连。图1.3固定电话网的结构图2)．移动电话网移动电话网由移动交换局、基站、中继传输系统和移动台组成。移动交换局和基站之间通过中继线相连，基站和移动台之间为无线接入方式，移动交换局又和本地电话网中的市话局相连组成复合电话网。移动电信网可分为模拟和数字移动电话系统，正在广泛使用的是GSM数字移动电话系统。固定电话网和移动电话网的互连如图1.4所示。图1.4固定电话网和移动电话网的互连移动业务本地网，一般可设置一个或两个移动汇接局（GMSC