第1章 现代通信网概述

1、信息通信基础信息通信基础 周户星 博士 讲师JLU 信息通信基础信息通信基础 2 课程介绍 物流工程专业选修课 教材 现代通信网技术，许辉 王永添 陈多芳 编著 清华大学出版社，2004 JLU 信息通信基础信息通信基础 3 课程内容 1、总体介绍 2、数字程控交换系统 3、移动通信系统 JLU 信息通信基础信息通信基础 4 第第1 1章章 现代通信网概述现代通信网概述 JLU 信息通信基础信息通信基础 5 人类进行通信的历史已很人类进行通信的历史已很 悠久悠久。 早在远古时期，人们就通早在远古时期，人们就通 过简单的语言、壁画等方过简单的语言、壁画等方 式交换信息。

2、式交换信息。 JLU 信息通信基础信息通信基础 6 千百年来，人们一直在用千百年来，人们一直在用 语言、图符、钟鼓、烟火语言、图符、钟鼓、烟火 、竹简、纸书等传递信息、竹简、纸书等传递信息 ，古代人的烽火狼烟、飞，古代人的烽火狼烟、飞 鸽传信、驿马邮递就是这鸽传信、驿马邮递就是这 方面的例子。现在还有一方面的例子。现在还有一 些国家的个别原始部落，些国家的个别原始部落， 仍然保留着诸如击鼓鸣号仍然保留着诸如击鼓鸣号 这样古老的通信方式。这样古老的通信方式。 JLU 信息通信基础信息通信基础 7 在现代社会中，交通警的在现代社会中，交通警的 指挥手语、航海中的旗语指挥手语、航海中的旗语 等不过是

3、古老通信方式进等不过是古老通信方式进 一步发展的结果。这些信一步发展的结果。这些信 息传递的基本方都是依靠息传递的基本方都是依靠 人的视觉与听觉。人的视觉与听觉。 JLU 信息通信基础信息通信基础 8 19世纪中叶以后，随着电报、电 话的发明，电磁波的发现，人类通 信领域产生了根本性的巨大变革， 实现了利用金属导线来传递信息， 甚至通过电磁波来进行无线通信， 使神话中的“顺风耳”、“千里 眼”变成了现实。 从此，人类的信息传递可以脱离常 规的视听觉方式，用电信号作为新 的载体，同此带来了一系列技术革 新，开始了人类通信的新时代。 JLU 信息通信基础信息通信基础 9 通信的基本概念 通信的定义

4、 广义上讲，用任何方法，通过任何传输媒 质将信息从一个地方传送到另一个地方， 均可称为通信。 JLU 信息通信基础信息通信基础 10 狭义的讲，人们通过听觉、视觉、嗅觉、 触觉等感官，感知现实世界而获取信息， 进而传递信息，也就是将带有信息的信号 通过某种系统由发送者传送给接受者。这 种信息传递过程就是通信。 JLU 信息通信基础信息通信基础 11 通信系统的组成 点对点单向通信系统构成模型点对点单向通信系统构成模型 JLU 信息通信基础信息通信基础 12 信源：产生各种信息的信息源 变换器：将信息源发出的信息变换成适合 在系统中传输的信号 信道：信号的传输媒介 信宿：信息的接受者 噪声源：系

5、统内各种干扰影响的等效结果 JLU 信息通信基础信息通信基础 13 通信系统的分类 从通信业务 单媒体通信系统：电话、传真等 多媒体通信系统：电视、可视通话、会议 通话、远程教学等 JLU 信息通信基础信息通信基础 14 实时通信系统：电话、电视 非实时通信系统：电报、传真 单向传输系统：广播、电视 交互传输系统：电话、电视点播 窄带通信系统：电话、电报、低速数据 宽带通信系统：远程教学、远程医疗 JLU 信息通信基础信息通信基础 15 传输媒介 有线通信 无线通信 JLU 信息通信基础信息通信基础 16 调制方式 基带传输系统：未经调制直接传输 调制传输系统：先对信号进行调制处理再传 输 J

6、LU 信息通信基础信息通信基础 17 传输形式： 模拟通信系统 数字通信系统 JLU 信息通信基础信息通信基础 18 通信网的基本组网结构 JLU 信息通信基础信息通信基础 19 JLU 信息通信基础信息通信基础 20 JLU 信息通信基础信息通信基础 21 JLU 信息通信基础信息通信基础 22 通信网的发展和趋势 JLU 信息通信基础信息通信基础 23 1838年 摩尔斯发明有线电报 1864年 Maxwell提出电磁辐射方程 1876年 Bell发明电话 1896年 马可尼发明无线电报 1906年 发明真空管 1918年 调幅无线电广播、超外差接收机问世 1936年 开始调频无线电广播

7、1937年 脉冲编码调制 1938年 电视广播开播 JLU 信息通信基础信息通信基础 24 1948年发明晶体管；Shannon发表信息论 1950年时分多路通信应用于电话 1956年敷设了越洋电缆 1958年发射第一颗通信卫星 1961年 发明集成电路 1960-70年 数字传输的理论与技术迅速发展；出现 高速数字电子计算机 1970-80年 大规模集成电路、商用卫星通信、程控 数字交换机、光纤通信系统、微处理机等迅速发展 1980以后 光纤通信应用、综合业务数字网崛起等 JLU 信息通信基础信息通信基础 25 通信网技术的发展历程 60年代年代 计算机化计算机化 70年代年代 数字化，分组

8、交换网的出现数字化，分组交换网的出现 80年代年代 业务综合化业务综合化ISDN JLU 信息通信基础信息通信基础 26 90年代年代 宽带化（光纤传输，宽带化（光纤传输，Gb/s交换交换） 智能化（智能化（IN，TMN，TINA） 个人化（个人化（GSM，CDMA，第三代移动通信），第三代移动通信） 开放性，标准化开放性，标准化 JLU 信息通信基础信息通信基础 27 通信网的发展方向 高度信息化的社会是从高度发展的信息技 术而来的 20世纪末美国政府提出的国家信息基础结 构计划引发了全球性信息基础结构和信息 高速公路建设的热潮 JLU 信息通信基础信息通信基础 28 信息高速公路（Info

9、rmation Highway） 狭义理解基于交互宽带网络的信息基 础设施 广义理解海量的数字信息通过多个通 道、多种终端进行传送和接受的体系 JLU 信息通信基础信息通信基础 29 主要目标 在企业、研究机构和大学之间进行计算机信息交换； 通过药品的通信销售和X光照片图像的传送，提高 以医疗诊断为代表的医疗服务水平； 使在第一线的研究人员的讲演和学校里的授课发展 成为计算机辅助教学； 广泛提供地震，火灾等的灾害信息； 实现电子出版，电子图书馆，家庭影院，在家购物 等； 带动信息产业的发展，产生巨大的经济效应，增强 国际实力，提高综合国力 JLU 信息通信基础信息通信基础 30 信息高速公路四

10、个基本要素 信息高速通道 信息资源 信息处理与控制 信息服务对象 JLU 信息通信基础信息通信基础 31 现代化通信网根据社会的需求，将现代通 信技术、计算机技术、控制技术和数字信 号处理技术等多种结合，朝数字化、综合 化、融合化、宽带化、智能化、个人化方 向发展 JLU 信息通信基础信息通信基础 32 数字化其他“五化”的基础 综合化通信业务统一合并到一个网络 进行传输、交换和处理控制，资源共享 融合化电信网、计算机网、广播电视 网“三网合一” JLU 信息通信基础信息通信基础 33 网络业务量网络业务量 数据年增数据年增40% 电话年增电话年增10% 电话业务将逐渐电话业务将逐渐 由主角成

11、为配角！由主角成为配角！ JLU 信息通信基础信息通信基础 34 第第2 2章章 数字程控交换系统数字程控交换系统 JLU 信息通信基础信息通信基础 35 2.数字程控数字程控 交换系统交换系统 6.卫星通信卫星通信 系统系统 3.移动通信移动通信 系统系统 5.数字微波数字微波 通信系统通信系统 4.数据通信数据通信 系统系统 1.现代通信网概述现代通信网概述 JLU 信息通信基础信息通信基础 36 电话交换技术的发展电话交换技术的发展 电话网概述电话网概述 数字程控交换机数字程控交换机 数字交换网络数字交换网络 中继接口中继接口 信令系统信令系统 智能网智能网 网同步网同步 电话交换网的组

12、成与结构电话交换网的组成与结构 电话网路由选择电话网路由选择 JLU 信息通信基础信息通信基础 37 电话交换技术的发展 贝尔发明电话之初，电话通信只能在固定 的两部电话机之间进行 JLU 信息通信基础信息通信基础 38 为保证任意两个用户间都能通话，最简单的为保证任意两个用户间都能通话，最简单的 办法就是每两个用户用一对线路连起来。办法就是每两个用户用一对线路连起来。 那么，如果有那么，如果有n n个用户需要连接，所用线路个用户需要连接，所用线路 数为数为n(n-1)/2n(n-1)/2对。且每个用户家里要安装对。且每个用户家里要安装n-1n-1对线。对线。 解决方法之一就是在任意两部电话机

13、间铺设电话线解决方法之一就是在任意两部电话机间铺设电话线 原始的电话网模型原始的电话网模型 JLU 信息通信基础信息通信基础 39 解决方法之二 建立电话交换站人工转接台 JLU 信息通信基础信息通信基础 40 引入交换局后的电话网模型引入交换局后的电话网模型 在用户分布的密集中心，部署交换局，这好在用户分布的密集中心，部署交换局，这好 比是一个开关接点，平时是打开的，当任意两个比是一个开关接点，平时是打开的，当任意两个 用户之间需要通话时，交换局就把连接两个用户用户之间需要通话时，交换局就把连接两个用户 的电话线接通。也就是说交换局可根据发话者的的电话线接通。也就是说交换局可根据发话者的 要

14、求，完成与另外一个用户之间交换信息的任务要求，完成与另外一个用户之间交换信息的任务 JLU 信息通信基础信息通信基础 41 1. 电话交换机的发展概况 1837年发明了电报，它是以数字信号的形式传递信息。 1876年贝尔发明了电话，它是将语音变成模拟的电信号 进行传输，从而实现了双方在两地之间的对话。随着电 话用户的增加，为了使任意两个用户间都能进行通话， 就发明了交换机。 1878年出现了磁石式人工电话交换机。 1891年开始采用共电式电话交换机。 1892年史端乔发明了步进制交换机. 1919年出现了纵横制交换机。 JLU 信息通信基础信息通信基础 42 1965年美国研制和开通了第一部空

15、分程控 交换机， 1970年法国开通了第一部程控数字交换机， 使交换技术的发展进入了更高的阶段。 90年代：我国自行研究并生产了HJD-04， ZXJ10，C&C08交换机。 JLU 信息通信基础信息通信基础 43 电话交换网的组成及结构 电话网的组成 主要包括 数字程控交换机 传输链路设备 终端设备 JLU 信息通信基础信息通信基础 44 长途网的等级结构长途网的等级结构 JLU 信息通信基础信息通信基础 45 本地网的网络结构本地网的网络结构 JLU 信息通信基础信息通信基础 46 长途两级网的等级结构长途两级网的等级结构 JLU 信息通信基础信息通信基础 47 电话网路由选择 路由的概念

16、源节点和目的节点的一组 不同路径。 路径是由连接源交换节点和目的交换节点 的一系列链路组成的；链路是两个交换节 点间的一条直接电路或电路群 JLU 信息通信基础信息通信基础 48 电话网的路由当进行通话的两个用户 不属于同一个交换局，而用户有呼叫请求 时，在交换局之间为其建立的一条传送信 息的通道 JLU 信息通信基础信息通信基础 49 路由的分类 按路由选择分 按所连接交换中心地位分 按呼损分 JLU 信息通信基础信息通信基础 50 数字程控交换机数字程控交换机 是电话交换网的核心设备是电话交换网的核心设备, ,其主要功其主要功 能是完成用户之间的话音接续。能是完成用户之间的话音接续。 数字程控交换机硬件结构数字程控交换机硬件结构 话路子系统话路子系统 控制子系统控制子系统 数字程控交换机的软件结构数字程控交换机的软件结构 程序程序 数据数据 内容回顾内容回顾 JLU 信息通信基础信息通信基础 51 数字程控交换机的硬件结构数字程控交换机的硬件结构 JLU 信息通信基础信息通信基础 52 （1 1）馈电）馈电 JLU 信息通信基础信息通