现代通信系统 第1章 绪论 - new

1、现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 通信网的基本知识通信网的基本知识 现代通信系统与通信网的主要研究内容现代通信系统与通信网的主要研究内容 现代通信网的发展现代通信网的发展现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.1 1.1 通信系统与通信网通信系统与通信网 通信系统，是指完成用户端到端通信系统，是指完成用户端到端信息信息传递和交流传递和交流的全过程的一个系统。也可解的全过程的一个系统。也可解释为从信息源结点（信源）到信息终结点释为从信息源结点（信源）到信息终结点（信宿）之间完成数字信号处理、传输和（信宿）之间完成数字信号处理、传输和交换全过程的机、线设备的总称，包括通交换

2、全过程的机、线设备的总称，包括通信信终端终端、交换交换等设备及连接各设备之间的等设备及连接各设备之间的传输传输线所构成的有机体系。线所构成的有机体系。 2现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 现代通信系统是在数字通信系统中融现代通信系统是在数字通信系统中融合了计算机硬件、合了计算机硬件、 软件技术软件技术。现在的通信。现在的通信网已实现了数字化，并引入了大量的计算网已实现了数字化，并引入了大量的计算机硬、软件技术，使通信网越来越综合化、机硬、软件技术，使通信网越来越综合化、智能化，把通信网推向一个新时代，即智能化，把通信网推向一个新时代，即现现代通信网代通信网。3现代通信系统现代通信

3、系统 第第1章章 绪论绪论 通信系统是构成各种通信网的基础。通信网通信系统是构成各种通信网的基础。通信网是通信系统发展的必然结果。通信系统可以是通信系统发展的必然结果。通信系统可以独立地存在。独立地存在。 然而一个通信网是通信系统的扩充然而一个通信网是通信系统的扩充, ,通信网通信网不能离开系统而单独存在。不能离开系统而单独存在。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 常用的几种通信系统（光纤、微波、卫星常用的几种通信系统（光纤、微波、卫星及移动通信系统）就可构成各种各样的信及移动通信系统）就可构成各种各样的信息网络。息网络。 现代通信网络是由现代通信网元组现代通信网络是由现代通信网元

4、组成的集合体，用以支持实现组织内外部的成的集合体，用以支持实现组织内外部的话音、数据、多媒体形式的通信要求。话音、数据、多媒体形式的通信要求。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论通信网构成示意图通信网构成示意图现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.1.2 1.1.2 通信网通信网组成的基本要素组成的基本要素 通信网是一种具有网状结构的通信系统。通信网是一种具有网状结构的通信系统。 通常是指由通信枢纽与通信线路组成通常是指由通信枢纽与通信线路组成的具有网状结构的通信系统。的具有网状结构的通信系统。 现代通信网络三大组成部分是现代通信网络三大组成部分是传输、交换传输、交换和终

5、端设备和终端设备。7现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 终端设备终端设备 是通信网中的源点和终点，它除对应是通信网中的源点和终点，它除对应于信源和信宿之外还包括了一部分变换和于信源和信宿之外还包括了一部分变换和反变换装置。反变换装置。终端设备主要功能终端设备主要功能是：是：一是一是发送端将发送的信息转变成适合信道上发送端将发送的信息转变成适合信道上传送的信号，接收端则从信道上接收信号，传送的信号，接收端则从信道上接收信号，并将之恢复成能被利用的信息。并将之恢复成能被利用的信息。二是二是能产生和识别网内所需的信令信号或规能产生和识别网内所需的信令信号或规则，以便相互联系和应答。则，以

6、便相互联系和应答。8现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 传输系统传输系统 是指是指完成信号传输的媒介和设备总称完成信号传输的媒介和设备总称。传输信道传输信道 传输信道简称信道，是通信者两点间单传输信道简称信道，是通信者两点间单向或双向传输信号的通道，包括传输媒介和向或双向传输信号的通道，包括传输媒介和中间装置。中间装置。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论终端终端、传输传输现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 交换设备交换设备 根据寻址信息和网控指令进行链路连根据寻址信息和网控指令进行链路连接或信号导向，以使通信网中的多对用户接或信号导向，以使通信网中的多对用户

7、建立信号通路，交换设备以建立信号通路，交换设备以节点节点的形式与的形式与邻接的传输链路一起构成各种拓扑结构的邻接的传输链路一起构成各种拓扑结构的通信网，是现代通信网的核心。通信网，是现代通信网的核心。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论电路交换（电路交换（TSTTST）现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论分组交换分组交换现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 链路 D E F C B 1 4 5 7 6 3 用户线 节点 电路 用户终端 干线 用户线 A 通信网一般组成通信网一般组成现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论电路电路 电路是通信者两点间实现信号双

8、向电路是通信者两点间实现信号双向传输的两条传输信道的组合，以提供一传输的两条传输信道的组合，以提供一个完整的通信过程。个完整的通信过程。15现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论用户环路用户环路 用户环路也称为本地线或用户线，用户环路也称为本地线或用户线，是一个节点和用户设备或用户分系统之间是一个节点和用户设备或用户分系统之间简单的固定连接。简单的固定连接。 如：电话网中的用户环路是指如：电话网中的用户环路是指从电话端从电话端局的交换机到用户终端设备之间的连接线局的交换机到用户终端设备之间的连接线路路。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论链路链路 传输全链路简称链路，是指两个

9、相邻传输全链路简称链路，是指两个相邻节点间或终端设备和节点之间的信道（或电节点间或终端设备和节点之间的信道（或电路）段，通常是指两个配线架之间的一段。路）段，通常是指两个配线架之间的一段。17现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论干线干线 一条干线可以由一条或多条串联的链路一条干线可以由一条或多条串联的链路组成。两个交换中心或节点之间通过干线连组成。两个交换中心或节点之间通过干线连接。干线连接通常是以交换为基础，由许多接。干线连接通常是以交换为基础，由许多用户复用或用户分系统复接的大容量电缆、用户复用或用户分系统复接的大容量电缆、光纤或无线电传输通路，在干线的两端提供光纤或无线电传输通

10、路，在干线的两端提供适合节点工作的设备，例如复接器。适合节点工作的设备，例如复接器。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论节点节点 节点是用户环路和链路或链路之间的节点是用户环路和链路或链路之间的分配点。节点配备设备的范围可以从二线分配点。节点配备设备的范围可以从二线/四线混合线圈，到包括电路或信息交换、四线混合线圈，到包括电路或信息交换、接线、信号处理、业务管理和技术控制等接线、信号处理、业务管理和技术控制等非常复杂的设备。非常复杂的设备。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.2 1.2 通信网的基本知识通信网的基本知识 通信网络的本质特征可解释为由不同通信网络的本质特征

11、可解释为由不同信息功能的现代通信系统所组成的网，它信息功能的现代通信系统所组成的网，它要完成多结点间的信号（数字信号或光信要完成多结点间的信号（数字信号或光信号）的处理、传递和交流。号）的处理、传递和交流。 在现代通信中，在现代通信中，信息为数字化的电磁信息为数字化的电磁信息或光信息。信息或光信息。网中信息由数字信号来承网中信息由数字信号来承载的，就称为数字通信网。信息流由光信载的，就称为数字通信网。信息流由光信号来承载的就称为光网。号来承载的就称为光网。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.2.1 1.2.1 通信网的构成与基本结构通信网的构成与基本结构 现代通信网既包括硬件要素

12、还现代通信网既包括硬件要素还包括网络结构、编号计划、信令方包括网络结构、编号计划、信令方式、网络管理、体制标准等软件部式、网络管理、体制标准等软件部分。分。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1. 通信网的物理拓扑结构通信网的物理拓扑结构 网状网网状网 多个节点或用户之间互连而成的通多个节点或用户之间互连而成的通信网称为网状网，也叫直接互连网（完信网称为网状网，也叫直接互连网（完全或部分互连网）。全或部分互连网）。 星型网星型网 星型网拓扑结构是一种以中央节点星型网拓扑结构是一种以中央节点为中心，把若干外围节点（或终端）连为中心，把若干外围节点（或终端）连接起来的辐射式互连结构。接起

13、来的辐射式互连结构。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 环型网环型网 如果通信网各节点被连接成闭合的如果通信网各节点被连接成闭合的环路，则称为环型网。环路，则称为环型网。 总线型网总线型网 总线型网把所有的节点连接在同一总线型网把所有的节点连接在同一总线上，是一种通路共享的结构。总线上，是一种通路共享的结构。 复合型网复合型网 复合型网是由网状网和星型网复合复合型网是由网状网和星型网复合而成的网络。而成的网络。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 (a) 网状网 (b) 星型网 (c) 复合型网 (d) 环型网 (e) 总线型网 现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论

14、绪论2. 2. 现代通信网的构成现代通信网的构成 一个完整的现代通信网除了有传递各一个完整的现代通信网除了有传递各种用户信息的业务网之外种用户信息的业务网之外, , 还需要有若还需要有若干支撑网干支撑网, , 以使网络更好地运行。以使网络更好地运行。25现代通信网的构成现代通信网的构成同步网业 务 网信 令 网管 理 网业务网业务网信令网信令网同步网同步网管理网管理网现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论(1)(1)业务网业务网 业务网也就是用户信息网业务网也就是用户信息网, , 它是现它是现代通信网的主体代通信网的主体, , 是向用户提供诸如电是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、

15、图像等各种电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务的网络。信业务的网络。 业务网按其功能又可分为用户接入业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三个部分。网、交换网和传输网三个部分。用 户 端接 入 网交 换 网传 输 网接 入 网用 户 端接入网接入网交换网交换网传输网传输网接入网接入网用户端用户端用户端用户端现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论(2) 支撑网支撑网 这是为公用网服务的，使公用网这是为公用网服务的，使公用网能稳定、正常运转的支撑系统，也可能稳定、正常运转的支撑系统，也可以说它是公用网的保障系统、服务系以说它是公用网的保障系统、服务系统。有：统。有： 信令网

16、信令网 同步网同步网 管理网管理网 现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.2.2 1.2.2 现代通信网常用传输信道现代通信网常用传输信道v无线传输信道无线传输信道 无线传输信道中信息主要是通过无线传输信道中信息主要是通过自自由空间由空间进行传输的，但必须通过发射机进行传输的，但必须通过发射机系统、发射天线系统、接收天线系统和系统、发射天线系统、接收天线系统和接收机系统，才能使携带信息的信号正接收机系统，才能使携带信息的信号正常传输，从而组成一条无线传输信道。常传输，从而组成一条无线传输信道。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论长波长波信道所使用的频率是在信道所使用的频率

17、是在300kHz以下，以下，波长在波长在1000m以上。以上。中波中波信道的频率在信道的频率在0.33MHz或波长在或波长在1001000m范围内。范围内。短波短波信道的频段从信道的频段从330MHz，波长从波长从10100m，也称为高频（也称为高频（High Frequency，HF）信道。信道。超短波超短波信道的频率范围通常认为是信道的频率范围通常认为是30300MHz，称为甚高频（称为甚高频（Very High Frequency，VHF）。）。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论300MHz以上的波段，通常就泛称为以上的波段，通常就泛称为微波微波，它在现代通信网中占有重要地位

18、。它在现代通信网中占有重要地位。3003000MHz称为特高频（称为特高频（UHF） ， 330GHz称为超高频（称为超高频（SHF），）， 30300GHz称为极高频（称为极高频（EHF）。）。卫星信道卫星信道是指利用人造地球卫星作为中继是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在多个地球站之间进站转发无线电信号，在多个地球站之间进行通信的信息传输信道。行通信的信息传输信道。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论v有线传输信道有线传输信道 在有线传输信道中，电磁波是沿在有线传输信道中，电磁波是沿有形媒介有形媒介传传播的，而且通常是构成直接信息流通的通路，适播的，而且通常是构成直接

19、信息流通的通路，适宜于基带传输或频带传输。宜于基带传输或频带传输。架空明线架空明线，由在一系列竖立的电杆上，把导线架在，由在一系列竖立的电杆上，把导线架在线杆的绝缘子上而构成。线杆的绝缘子上而构成。平衡电缆平衡电缆（也称双绞线）中每对信号传输线间的距（也称双绞线）中每对信号传输线间的距离比明线小，而且包扎在绝缘体内。离比明线小，而且包扎在绝缘体内。同轴电缆同轴电缆是容量较大的有线信道。常用的同轴电缆是容量较大的有线信道。常用的同轴电缆有两种：一种管外径为有两种：一种管外径为4.4mm的小同轴；另一种的小同轴；另一种外径为外径为9.5mm的中同轴。的中同轴。光纤信道光纤信道是以光为载波，以光导纤

20、维（简称光纤）是以光为载波，以光导纤维（简称光纤）为传输介质的一种通信信道。为传输介质的一种通信信道。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.2.3 通信网中开放的业务 电话、电报、数据、传真、图像、电话、电报、数据、传真、图像、电视电话会议、移动通信、电子邮箱、电视电话会议、移动通信、电子邮箱、遥控、遥测、告警等。遥控、遥测、告警等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.2.4 通信网的分类 按通信的按通信的业务类型业务类型进行分类：进行分类： PSTN（公用公用交换电话网）交换电话网）、电报通信网、电视网、数、电报通信网、

21、电视网、数据通信网、传真网、移动通信网、计算机据通信网、传真网、移动通信网、计算机通信网（局域网、城域网和广域网）、多通信网（局域网、城域网和广域网）、多媒体通信网和综合业务数字网等。媒体通信网和综合业务数字网等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 按通信的按通信的传输手段传输手段进行分类：长波通信网、进行分类：长波通信网、载波通信网、光纤通信网、无线电通信网、载波通信网、光纤通信网、无线电通信网、卫星通信网、微波接力网和散射通信网等。卫星通信网、微波接力网和散射通信网等。 按通信按通信服务的区域服务的区域进行分类：农话通信网、进行分类：农话通信网、市话通信网、长话通信网和国际通信

22、网或市话通信网、长话通信网和国际通信网或局域网、城域网和广域网等。局域网、城域网和广域网等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 按通信的按通信的活动方式活动方式分：固定通信网和移动分：固定通信网和移动通信网等。通信网等。 按通信按通信服务的对象服务的对象进行分类：公用通信网、进行分类：公用通信网、专用通信网等。专用通信网等。 按通信按通信传输处理信号的形式传输处理信号的形式分：模拟通信分：模拟通信网、数字通信网和网、数字通信网和数据通信网数据通信网（信源、信（信源、信宿处理的都是数字信号，而传输信道既可宿处理的都是数字信号，而传输信道既可以是数字信道也可以是模拟信道的通信方以是数字

23、信道也可以是模拟信道的通信方式）等。式）等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 专用网的分类就更多了专用网的分类就更多了, , 如各个部门行如各个部门行业业, , 按其自身信息技术的需求而建设的网按其自身信息技术的需求而建设的网, , 如气象网、邮政综合计算机网如气象网、邮政综合计算机网, , 各银行组建各银行组建的金融网的金融网, , 大型工矿企业控制网、监控网等大型工矿企业控制网、监控网等等。等。 不管以上网络如何组成不管以上网络如何组成, , 都是基于光纤都是基于光纤通信系统，微波通信系统、卫星通信系统及通信系统，微波通信系统、卫

24、星通信系统及移动通信系统等几种通信系统的实际应用。移动通信系统等几种通信系统的实际应用。38现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论如：如：气象网主要由卫星通信系统、光纤通信系气象网主要由卫星通信系统、光纤通信系统等组成的。统等组成的。金融网虽然终端为计算机金融网虽然终端为计算机, , 实质为计算机实质为计算机网络网络, , 其组成还是以上的通信系统。其组成还是以上的通信系统。在交通方面在交通方面, , 正在发展智能交通正在发展智能交通, , 其实质其实质就是组成交通信息管理网就是组成交通信息管理网, , 信息传输也是信息传输也是以上几大系统组合而成的。以上几大系统组合而成的。现代通信系

25、统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论通信系统与交通信息网通信系统与交通信息网现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.3 现代通信系统与通信网的主要研究内容对现代通信系统与通信网的对现代通信系统与通信网的要求要求：高质量、大容量、多业务、长距离、抗干扰高质量、大容量、多业务、长距离、抗干扰。 根据要求，现代通信系统与通信网必须根据要求，现代通信系统与通信网必须研究解决的研究解决的技术问题技术问题：有效性传输技术有效性传输技术有效地利用信道。使得有效地利用信道。使得有更多的信息通过信道传送并分别接收。有更多的信息通过信道传送并分别接收。 提高通信有效性提高通信有效性主要包含两个方面的主要

26、包含两个方面的内容：内容：信源处理技术、信道的利用信源处理技术、信道的利用。41现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论可靠性传输技术可靠性传输技术保证通信质量可靠。保证通信质量可靠。 包括包括检错与纠错编码检错与纠错编码技术、技术、信道改善信道改善技术、技术、保密保密技术以及技术以及高可靠性的调制解高可靠性的调制解调调技术等。技术等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 对一个通信系统，从研究消息的传输对一个通信系统，从研究消息的传输来说，有效性和可靠性将是主要的两个指来说，有效性和可靠性将是主要的两个指标。通信系统的有效性和可靠性，是一对标。通信系统的有效性和可靠性，是一对

27、矛盾，这一点，通过以后的进一步学习，矛盾，这一点，通过以后的进一步学习，将会有更深的体会。一般情况下，要增加将会有更深的体会。一般情况下，要增加系统的有效性，就得降低可靠性，反之亦系统的有效性，就得降低可靠性，反之亦然。在实际中，常常依据实际系统要求采然。在实际中，常常依据实际系统要求采取相对统一的办法，即在满足一定可靠性取相对统一的办法，即在满足一定可靠性指标下，尽量提高消息的传输速率，即有指标下，尽量提高消息的传输速率，即有效性；或者，在维持一定有效性条件下，效性；或者，在维持一定有效性条件下，尽可能提高系统的可靠性。尽可能提高系统的可靠性。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论通

28、信网的技术体制及技术标准通信网的技术体制及技术标准 是为了是为了从技术上从技术上保证通信网络的完整性、统一保证通信网络的完整性、统一性、有效性和先进性，对通信网在组网、性、有效性和先进性，对通信网在组网、入网、互通、互联中必须共同遵守的技入网、互通、互联中必须共同遵守的技术要求的作出统一规定。术要求的作出统一规定。大体分为两个层次：大体分为两个层次： 通信网络技术体制通信网络技术体制 通信装备技术体制通信装备技术体制现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 通信网络技术体制通信网络技术体制针对一切通信网络，针对一切通信网络，对其网络结构、编号方式、路由计划、功对其网络结构、编号方式、路由

29、计划、功能特性、服务质量、信令协议、接口要求、能特性、服务质量、信令协议、接口要求、网络管理、装备系列以及基本入网要求等网络管理、装备系列以及基本入网要求等各方面做出原则规定，为通信网络的网络各方面做出原则规定，为通信网络的网络规划、工程设计、通信组织、装备配置、规划、工程设计、通信组织、装备配置、运行管理以及相关产品的开发等提供技术运行管理以及相关产品的开发等提供技术依据，对于通信网的建设、通信网的组织依据，对于通信网的建设、通信网的组织和通信业务的开展具有引导、促进的作用。和通信业务的开展具有引导、促进的作用。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 通信装备技术体制通信装备技术体制

30、是通信网络技术体是通信网络技术体制的下一层，针对进入通信网络的有关通制的下一层，针对进入通信网络的有关通信装备及其系统内部的具体技术要求，是信装备及其系统内部的具体技术要求，是认定通信装备、通信系统能否进入给定通认定通信装备、通信系统能否进入给定通信网络的主要技术依据。信网络的主要技术依据。包括：包括： 传输信号形式、编码方式、多路复用方式、传输信号形式、编码方式、多路复用方式、复接体制、差错控制方式、加密方式、调复接体制、差错控制方式、加密方式、调制制度、多址连接方式、交换方式、信道制制度、多址连接方式、交换方式、信道占用和分配制度等。占用和分配制度等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章

31、绪论绪论1.4 1.4 现代通信网的发展现代通信网的发展 现代通信网络正在加速采用现代通信网络正在加速采用现代通现代通信技术信技术、宽带传输媒介宽带传输媒介以及以计算机技以及以计算机技术为基础的各种术为基础的各种智能终端技术智能终端技术和和数据库数据库技术技术，向数字化、宽带化、综合化、智，向数字化、宽带化、综合化、智能化和个人化方向发展。能化和个人化方向发展。 实现数字化是通信网发展的第一步。实现数字化是通信网发展的第一步。数字化指的就是数字技术。数字化指的就是数字技术。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.4.1 1.4.1 现代通信网的特点现代通信网的特点1网络业务数据化网络

32、业务数据化2网络传输分组化网络传输分组化3网络信道光纤化网络信道光纤化4网络容量宽带化网络容量宽带化5网络接入无线化网络接入无线化现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论1.4.2 1.4.2 现代通信网的发展趋势现代通信网的发展趋势 数字化数字化现代通信的基本特征现代通信的基本特征 通信技术的数字化是基础通信技术的数字化是基础 。 数字光纤通信系统、数字微波通信数字光纤通信系统、数字微波通信系统、数字卫星通信系统、数字移动通信系统、数字卫星通信系统、数字移动通信系统，以及数字网、综合业务数字网等等，系统，以及数字网、综合业务数字网等等，无不在各种通信前面冠以无不在各种通信前面冠以“数字

33、数字”二字，二字，即表明现代通信系统首先要实现数字化，即表明现代通信系统首先要实现数字化，由各种数字化的通信系统构成现在的各种由各种数字化的通信系统构成现在的各种通信网。通信网。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论数字信号及数字通信有许多独特的优点：数字信号及数字通信有许多独特的优点：数字信号便于存储、处理数字信号便于存储、处理( (加密等加密等) )。数字信号便于交换和传输。数字信号便于交换和传输。数字信号便于组成数字多路通信数字信号便于组成数字多路通信( (系统系统) )。便于组成数字网。便于组成数字网。数字化技术便于通信设备小型化、微型数字化技术便于通信设备小型化、微型化。化。

34、 数字通信抗干扰性强，噪声不积累。数字通信抗干扰性强，噪声不积累。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 综合化综合化 综合化具有双重含义。综合化具有双重含义。 其一是通信业务由单一的电话网向综其一是通信业务由单一的电话网向综合业务数字网（合业务数字网（ISDN）方向发展。方向发展。 其二是技术的综合化，即无论是传输、其二是技术的综合化，即无论是传输、交换还是通信处理功能都采用数字技术，交换还是通信处理功能都采用数字技术，实现数字传输与数字交换的综合，使网络实现数字传输与数字交换的综合，使网络技术，如电话网、数据网、电视网一体化。技术，如电话网、数据网、电视网一体化。现代通信系统现代通

35、信系统 第第1章章 绪论绪论三网合一方案三网合一方案现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 从现代通信网处理的具体业务上来看，从现代通信网处理的具体业务上来看，随着信息技术的发展，用户对宽带新业务随着信息技术的发展，用户对宽带新业务的需求开始迅速增加。光纤传输、计算机的需求开始迅速增加。光纤传输、计算机和高速数字信号处理器件等关键技术的进和高速数字信号处理器件等关键技术的进展，使宽带综合业务数字网（展，使宽带综合业务数字网（B-ISDN）的的实现成为可能。实现成为可能。 现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 宽带化宽带化 宽带化主

36、要指现代数字通信宽带化。宽带化主要指现代数字通信宽带化。人们日益增长的物质文化需求，如高速数人们日益增长的物质文化需求，如高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽据、高速文件、可视电话、会议电视、宽带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、多功能终端等促进了新的宽带业务的发展，多功能终端等促进了新的宽带业务的发展，从而研究开发了宽带数字信号交换和传输。从而研究开发了宽带数字信号交换和传输。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 从接入网（从接入网（AN）看，各种宽带接入看，各种宽带接入技术争奇斗妍。技术争奇斗妍。ADSL和和HFC的下行速的下行速率分别可

37、达率分别可达6Mbit/s（独占）和独占）和10Mbit/s（共享），而窄带共享），而窄带PON（无源光网络）无源光网络）系统每户可获得系统每户可获得2Mbit/s带宽，以带宽，以ATM为为基础的宽带基础的宽带PON（APON）的下行速率的下行速率和上行速率分别可达和上行速率分别可达622Mbit/s和和155Mbit/s。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 智能化智能化 智能化主要指在现代通信中，大量采智能化主要指在现代通信中，大量采用了计算机及其软件技术，使网络与终端、用了计算机及其软件技术，使网络与终端、业务与管理都充满智能。在信号处理、传业务与管理都充满智能。在信号处理、传

38、输与交换、监控管理及维护中引进更多的输与交换、监控管理及维护中引进更多的智能智能(软件技术软件技术)，形成所谓的智能网，形成所谓的智能网(IN)，即通信网智能化，从而提高网络业务应变即通信网智能化，从而提高网络业务应变能力，随时提供满足各类用户对各种业务能力，随时提供满足各类用户对各种业务需求的服务。需求的服务。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 个人化个人化 人们在日常生活中总会到处奔波、移人们在日常生活中总会到处奔波、移动，现代通信已经能使移动中的用户方便动，现代通信已经能使移动中的用户方便快捷地实现信息的交流快捷地实现信息的交流移动通信。对移动通信。对于移动通信，大家已经不陌

39、生了，如无线于移动通信，大家已经不陌生了，如无线寻呼、无绳电话、集群通信、模拟移动通寻呼、无绳电话、集群通信、模拟移动通信、数字移动通信信、数字移动通信GSM，以及正在发展的以及正在发展的第三代移动通信和卫星移动通信等。第三代移动通信和卫星移动通信等。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 全球化全球化 近年来近年来,Internet(互联网互联网)像野火一样像野火一样在全球蔓延，互联网的覆盖面已遍及五大在全球蔓延，互联网的覆盖面已遍及五大洲，它已成为全球范围的公共网。据统计，洲，它已成为全球范围的公共网。据统计，进入互联网的用户数量以每季度进入互联网的用户数量以每季度20%的速的速度

40、增加，以度增加，以200%的年增长率扩大。的年增长率扩大。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论接入网的概念接入网的概念 传统电话网传统电话网用户环路用户环路结构中，各个线缆结构中，各个线缆由不同规格的铜线电缆组成，其中由不同规格的铜线电缆组成，其中馈线馈线电缆电缆(主干电缆主干电缆)一般为一般为35 km(很少超过很少超过10km)，配线配线电缆一般为数百米，电缆一般为数百米，引入线引入线则只有数十则只有数十米左右。米左右。 接入网是由传统的用户环路发展而来的，接入网是由传统的用户环路发展而来的，是用户环路的升级。是用户环路的升级。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论用户环

41、路结构用户环路结构交 换 机交 接 箱分 线 盒分 线 盒引 入 线配 线馈 线交换机交换机交接箱交接箱分线盒分线盒分线盒分线盒引入线引入线配线配线馈线馈线现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论某一个小区内用户接入的典型结构某一个小区内用户接入的典型结构现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论v接入网接入网(AN)的定义的定义 它由它由业务节点接口业务节点接口(SNI， Service Network Interface)和和用户网络接口用户网络接口(UNI，Use Network Interface)间的一系列传送实间的一系列传送实体体(如线路设备、如线路设备、 传输设备传输设

42、备)构成，是为传构成，是为传送电信业务而提供所需传送承载能力的实送电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，也可以说它是施系统，也可以说它是业务节点业务节点(SN, Service Network)与用户网络接口间的传与用户网络接口间的传送、送、 接入手段的总称接入手段的总称。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论接入网在整个通信网中的位置接入网在整个通信网中的位置现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论接入网的物理模型接入网的物理模型SN馈线配线引入线SN：业务节点SWSWSWRSUSNIRTFPDPUNICPNSW：交换机RSU：远端交换单元RT：远程终端FP：灵活点DP：分

43、配点CPN：用户所在地网络(交换箱)(分线盒)接入网网络侧网络侧用户侧用户侧馈线馈线配线配线引入线引入线接入网接入网（交接箱）（交接箱）（分线盒）（分线盒）SN：业务节点业务节点SW：交换机交换机RSU：远端交换单元远端交换单元RT：远程终端远程终端FP：灵活点灵活点DP：分配点分配点CPN：用户所在地网络用户所在地网络现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 接入网所覆盖的范围由三个接口来定界：接入网所覆盖的范围由三个接口来定界：网络侧经业务节点接口（网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点与业务节点（SN）相连；相连；用户侧经用户网络接口（用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连；与

44、用户相连；管理方面则经管理方面则经Q3接口与电信管理网（接口与电信管理网（TMN）相连。相连。66现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论接入网的定界接入网的定界电 信 管 理 网 (TMN)接 入 网业 务 节 点Q3UNISNIQ3电信管理网（电信管理网（TMN）接入网接入网（AN）业务节点业务节点（SN） 提供业务的实体，是一种可以提供业务的实体，是一种可以接入各种交换型和（或）永久连接接入各种交换型和（或）永久连接型通信业务的网络单元。型通信业务的网络单元。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 接入网就是介于网络侧和用户侧之接入网就是介于网络侧和用户侧之间的所有机线设施

45、的总和。间的所有机线设施的总和。用户与交换用户与交换节点之间的传输系统节点之间的传输系统（包括终端设备、（包括终端设备、传输设备及传输线）就构成其接入网。传输设备及传输线）就构成其接入网。 主要功能是交叉连接、复用和传输主要功能是交叉连接、复用和传输功能，一般不包括交换功能，而且应独功能，一般不包括交换功能，而且应独立于交换机。立于交换机。68现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论复用数字交叉AN复用数字交叉传输系统ETETETTEPSTNTEISDNTEB-ISDNTEPSDNTEFRNTELL业务侧用户侧QANQLE管理接口本地交换接口LEPSTN表示公用电话网；表示公用电话网；I

46、SDN表示综合业务数字网；表示综合业务数字网；B-ISDN表示宽带综合业务数字网；表示宽带综合业务数字网；PSDN表示分组交换网；表示分组交换网；FRN表示帧中继网；表示帧中继网；LL表示租用线；表示租用线；TE为对应以上各种网络业务的终端设备。为对应以上各种网络业务的终端设备。AN表示接入网表示接入网LE表示本地交换局表示本地交换局；ET为交换设备为交换设备。接入网的位置和功能接入网的位置和功能现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到到SDH

47、，从从STM到到ATM，从从ATM到到IP/DWDM，一代一代又一代新技术、新系统层出不穷。然而，绝大多又一代新技术、新系统层出不穷。然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图像和数据业务及用户对新业务，尤其是对宽带图像和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了

48、影响，同的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。总时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。总之，用户之，用户对宽带综合业务的需求对宽带综合业务的需求和和通信技术的迅通信技术的迅速发展速发展成为接入网技术发展的成为接入网技术发展的两大原动力两大原动力。70现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 接入网必须能够支持多种不同的接入类型以接入网必须能够支持多种不同的接入类型以满足用户需求，其主要的接入类型有：满足用户需求，其主要的接入类型有：（1）PSTN（公用交换电话网）类公用交换电话网）类（2）N-ISDN（窄带综合业务数字网）类窄带综合业务数字网

49、）类（3）B-ISDN（宽带综合业务数字网）类宽带综合业务数字网）类（4）永久性租用线类）永久性租用线类（5）数据业务网类）数据业务网类（6）广播接入类，支持数字或模拟方式的广）广播接入类，支持数字或模拟方式的广播视频和音频业务。播视频和音频业务。（7）交互式视像类，支持按需分配的数字视）交互式视像类，支持按需分配的数字视频和音频业务。频和音频业务。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论 接入网可采用多种多样的信号传输方接入网可采用多种多样的信号传输方式、传输技术式、传输技术, , 光纤、微波、卫星、移动等光纤、微波、卫星、移动等通信系统等都是接入网的主要方式。这些通通信系统等都是接入

50、网的主要方式。这些通信系统以及用以架设的用户金属电缆等就组信系统以及用以架设的用户金属电缆等就组成了庞大的、结构复杂的接入网。成了庞大的、结构复杂的接入网。 随着数据通信、移动通信及光纤通信随着数据通信、移动通信及光纤通信等技术的发展，数字接入网、无线接入网、等技术的发展，数字接入网、无线接入网、光纤接入网等新的接入网正逐渐进入应用领光纤接入网等新的接入网正逐渐进入应用领域。域。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论BSBSBSO/EO/E卫星光纤光纤光纤双绞线同轴电缆用户端设备接入网交换局手机BS： 基站 O/E： 光/电转换多种传输技术构成接入网多种传输技术构成接入网现代通信系统现

51、代通信系统 第第1章章 绪论绪论 接入网研究的重点是围绕用户对语音、接入网研究的重点是围绕用户对语音、 数据和视频等多媒体业务需求的不断增长，数据和视频等多媒体业务需求的不断增长， 提供具有经济优势和技术优势的接入技术提供具有经济优势和技术优势的接入技术, , 满足用户需求。满足用户需求。 接入网技术种类繁多，千变万化，但总接入网技术种类繁多，千变万化，但总的归纳起来基本上可分为的归纳起来基本上可分为有线、无线和有线有线、无线和有线与无线综合与无线综合三类。三类。有线接入网有线接入网包括铜线接入网、包括铜线接入网、 光纤接入网和光纤接入网和混合光纤混合光纤/ /同轴电缆接入网同轴电缆接入网;

52、; 无线接入网无线接入网包括固定无线接入网和移动接入网。包括固定无线接入网和移动接入网。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论接入网按其传输技术分类如下接入网按其传输技术分类如下: : 由多个双绞线构成由多个双绞线构成的铜缆组成。的铜缆组成。光纤到楼、光纤到路边、光纤光纤到楼、光纤到路边、光纤到家庭、光纤到办公室、以太到家庭、光纤到办公室、以太网到用户的接入方式。网到用户的接入方式。是一种基于频分复用技术的是一种基于频分复用技术的宽带接入技术，它的主干网宽带接入技术，它的主干网使用光纤，采用频分复用方使用光纤，采用频分复用方式传输多种信息，分配网则式传输多种信息，分配网则采用树状拓扑和

53、同轴电缆系采用树状拓扑和同轴电缆系统，用于传输和分配用户信统，用于传输和分配用户信息。息。实现在用户线实现在用户线盲点偏远地区盲点偏远地区和海岛的多个和海岛的多个分散的用户或分散的用户或用户群的业务用户群的业务接入的用户接接入的用户接入系统。入系统。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论各种方式的具体实现技术多种多样，特色各异。各种方式的具体实现技术多种多样，特色各异。有线接入有线接入主要采取如下措施：主要采取如下措施： 是在原有铜质导线的基础上通过采用先进的数字是在原有铜质导线的基础上通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞铜线对的传输容量，提供信号处理技术来提高双绞铜线对的传输容量

54、，提供多色业务的接入。多色业务的接入。 是以光纤为主，实现光纤到路边、光纤到大楼和是以光纤为主，实现光纤到路边、光纤到大楼和光纤到家庭等多种形式的接入。光纤到家庭等多种形式的接入。 是在原有是在原有CATV的基础上，以光纤为主干传输，经的基础上，以光纤为主干传输，经同轴电缆分配给用户的光纤同轴混合同轴电缆分配给用户的光纤同轴混合（HFC）接接入。入。 现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论无线接入无线接入技术主要采取：技术主要采取：固定接入固定接入和和移动移动接入接入两种形式，涉及微波一点多址、蜂两种形式，涉及微波一点多址、蜂窝和卫星等多种技术。窝和卫星等多种技术。 无线本地环路是采用

55、无线传输技术无线本地环路是采用无线传输技术连接固定用户与交换局的一种本地环路。连接固定用户与交换局的一种本地环路。它只能提供它只能提供固定无线接入固定无线接入业务。业务。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论全无线本地环路全无线本地环路 从用户到交换局的有线传输全部用从用户到交换局的有线传输全部用无线传输取代。它通常由位于交换局的无线传输取代。它通常由位于交换局的一个无线基站和多个位于不同用户住所一个无线基站和多个位于不同用户住所的无线网络单元（的无线网络单元（RNU）组成。组成。现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论交换局交换箱分线盒固定用户铜/ 光缆铜/ 光缆配线段馈线段入

56、户线( a ) 有线本地环交换机无线基站交换局移动用户移动用户( b) 全无线本地环( e ) 无线馈配线本地环交换机RL T交换局固定用户RRT( d) 无线引入本地环交换局交换箱无线基站移动用户配线段馈线段移动用户( c ) 无线配线与引入线本地环交换局无线基站移动用户移动用户本地环路基本结构本地环路基本结构现代通信系统现代通信系统 第第1章章 绪论绪论无线配线与引入线本地环路无线配线与引入线本地环路 将有线本地环路中的配线段与用户引将有线本地环路中的配线段与用户引入线用无线链路替代。入线用无线链路替代。无线用户线本地环路无线用户线本地环路 只将有线接入网中的用户引入线用无只将有线接入网中的用户引入线用无线链路替代。线链路替代。无线馈配线本地环路无线馈配线本地环路 将有线接入网中的馈线段和配线段将有线接入网中的馈线段和配线段用无线链路替代。用无线链路替代。现代通信系统现代