通信网技术基础-1

通信网技术基础-1第一页，共198页。

计划学时：32（理论）授课周：1-17教材：石文孝等.通信网理论与应用，电子工业出版社，2008

通过本课程的学习，对通信网有一个宏观的、系统的认识和相关网络理论知识的掌握及应用，为将来学习其他专业课及以后从事通信领域工作打下坚实的理论基础。2第二页，共198页。课程性质、目的与任务本课程是通信工程本科专业的一门学科基础必修课。通过本课程的学习，使学生能全面了解通信网的组成及其各部分功能、通信网的基本结构及其发展趋势掌握通信网络规划设计的理论基础知识和网内通信业务分析的理论知识和方法对现有通信网有一个基本的了解，并了解通信网新技术的发展现状为将来学习其他专业课及以后从事通信领域工作打下坚实的理论基础。3第三页，共198页。课程内容基础篇通信网概述传送与交换网络体系结构理论应用篇网络规划设计理论基础排队论及其应用应用篇电话通信网数据网

IP网通信网络规划支撑网4第四页，共198页。通信的“道”和“术”“道”：揭示本质通信原理：信号与系统，随机过程分析，电磁场与电磁波，无线通信原理，。。。管理：在既定约束条件下追求最大产出，如在带宽一定的条件下如何使下载速率更快。“术”：了解通信系统的应用5第五页，共198页。第一章通信网概述

通信网技术是规划、设计、建设和维护网络方面的技术。要想把通信网建设好维护好，必须了解各种类型的通信网的结构、接口、协议和技术指标，了解各类通信网之间的关系和互连，网络技术已经成为一门专门的学科，其内容十分丰富，已成为通信工程领域重要的基础知识。6第六页，共198页。第一章通信网概述

1.1通信网的概念1.2通信网组网结构

1.3通信网的质量要求1.4通信网的发展趋势

7第七页，共198页。1.1通信网的概念1.1.1通信的基本概念

1.1.2通信系统的基本组成1.1.3通信网的概念及构成要素1.1.4通信网的分层结构1.1.5通信网的业务及网络分类

8第八页，共198页。1.1.1通信的基本概念通信的基本含义

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，并通过通信来传递信息。通信的基本形式是在信源(始端)与信宿(末端)之间建立一个传输(转移)信息的通道(信道)。现代通信意义上所指的信息已不再局限于电话、电报、传真等单一媒体信息，而是将声音、文字、图像、数据等合为一体的多媒体信息。

通信系统就是利用电、光等信号形式来传递信息的系统。9第九页，共198页。通信系统的分类：可以从不同的角度来分类(1)按照通信业务分类：电话，电报，传真，广播电视，数据通信等。按通信信息的种类分：单媒体通信系统：如电话、传真等；多媒体通信系统：如电视、可视电话、会议电话、远程教学等；按通信的实时性分：实时通信系统：如电话、电视等；非实时通信系统：如电报、传真、数据通信等；按传输方向分：单向传输系统：如广播、电视等；交互传输系统：如电话、点播电视(VOD)等；按信息的带宽分：窄带通信系统：如电话、电报、低速数据等；宽带通信系统：如点播电视、会议电视、远程教学、远程医疗、高速数据等。1.1.1通信的基本概念10第十页，共198页。(2)按照传输媒质分类有线通信系统有线通信系统的传输媒质可以是电缆和光缆。无线通信系统无线通信系统是借助于电磁波在自由空间的传播来传输信号，根据电磁波波长的不同又可以分为中／长波通信、短波通信和微波通信等类型。1.1.1通信的基本概念11第十一页，共198页。1.1.1通信的基本概念(3)按照调制方式分类基带传输基带传输是将未经调制的信号直接在线路上传输，如音频市内电话和数字信号的基带传输等。调制传输调制传输是先对信号进行调制后再进行传输。

12第十二页，共198页。(4)按照信道中传输的信号分类模拟通信系统数字通信系统数字通信系统抗干扰能力强，有较好的保密性和可靠性，易于集成化，目前已得到了广泛应用。1.1.1通信的基本概念13第十三页，共198页。1.1现代通信网的构成要素1.1.1通信的基本概念1.1.2通信系统的基本组成1.1.3通信网的概念及构成要素1.1.4通信网的分层结构1.1.5通信网的业务及网络分类

14第十四页，共198页。

通信系统的组成定义：用电信号（或光信号）传递信息的系统，即点对点的通信设备的全体，由终端和传输系统组成。1.1.2通信系统的基本组成15第十五页，共198页。图1.1点—点单向通信系统构成模型

对于双向通信还需要另一个通信系统完成相反方向的信息传送工作。而要实现多用户间的通信，则需要将多个通信系统有机地组成一个整体，使它们能协同工作，即形成通信网。

1.1.2通信系统的基本组成16第十六页，共198页。

信源信源编码器信道编码器调制器信道解调器信道译码器信源译码器信宿噪声源

变换器发送端时钟

反变换器接收端时钟图1.2数字通信系统的组成17第十七页，共198页。

图23G无线信号收发过程信源信源编码信道编码调制信道解调信道解码信源解码信宿噪声源交织扩频加扰解码解扩去交织发送端接收端信息数据比特符号码片信息数据比特18第十八页，共198页。数字通信的优缺点优点差错控制（对噪声的处理）：信道噪声或干扰造成的差错，原则上可以通过差错编码加以控制。（长距离通信时的再生处理，信道编码）便于保密数字集成电路技术使得硬件实现的难度和成本比较低缺点频谱利用率低：如模拟电话，只需4kHz左右的带宽，同样的语音质量条件下，数字通信，需20~60kHz的带宽需要严格的同步系统：以便信号的正确恢复模拟通信系统优于数字通信系统的情况：电影胶片拍摄，光学摄像机优质胶片的成像质量目前还是优于数码产品的。19第十九页，共198页。

信源编码：对信源产生的模拟信号进行采样、量化及编码，将其变换为数字信号。——减少信源的冗余度，去掉“没用的废话”。以提高通信的有效性为目的的编码，信源编码的效率通常是通过压缩信源的冗余度来实现的。作用：

1.实现模数转换

2.降低信号的数码率，即通常所说的数据压缩。信源译码：信源编码的逆过程。编码比特率在通信中直接影响传输所占的带宽。而传输所占的带宽又直接反映了通信的经济性。因此，信源编码技术在很大程度上围绕压缩编码比特率向前发展的。20第二十页，共198页。信源编码：波形编码，参数编码，混合编码波形编码（WaveformCoding）：以数字序列编码的方式尽可能重新构建信源的波形，适用于需要高质量的语音环境特点：信息量大，要求编码速率高，16~64kbit/s，传输带宽占用多；语音质量好，抗干扰能力强应用：固网交换机中采用的PCM编码方式就是波形编码参数编码（ParametricCoding）

：分析并提取信源信息模型中必要的、关键的但不是全部的特征参数进行采样、量化、编码，然后合成发送出去，在接收端还原信源信息。特点：参数编码压缩比大，编码速率低，2.4kbit/s以下，传输带宽占用少；计算量大，语音质量差。应用：移动系统中的语音参数编码21第二十一页，共198页。信源编码：波形编码，参数编码，混合编码混合编码（HybridCoding）：结合波形编码和参数编码的优点，总体使用参数编码的保留低带宽的需求优点，重要部分信息采用波形编码。编码速率为2.4~16kbit/sAMR（AdaptiveMulti-Rate）：自适应多速率（语音编码）一种混合的信源编码技术主要应用：TD-SCDMA和WCDMA制式上。22第二十二页，共198页。DTX（DiscontinuousTransmission，不连续发射）技术对于手机双向通话的情况，通常情况下，话音经过信源编码后的速率为12.2kbit/s或13kbit/s。据统计平均说话时间在40%以下。60%的时间发送500bit/s的低速编码（舒适噪声），由接收端的解码器产生舒适噪声，以避免对端的用户误以为通信已经结束。这种在通话的时候，采用高速率的话音编码，在通话的间隙传输500bit/s的低速编码，就是DTX技术。23第二十三页，共198页。信道编码信道编码：在信源编码后的数字序列上增加一些冗余数据比特，主要作用是在无线环境中可靠地传送无线信号，抵抗各种噪声和衰落的影响。——以提高信息传输的可靠性为目的。通常通过增加信源的冗余度来实现。按照发送和接收端都知道的规则给信息加冗余比特，使得编码后的信息比特流前后数字序列具有相关性、规律性。能够自动地检测出错误或纠正错误，即检错编码或纠错编码。信道译码：信道编码的逆变换。24第二十四页，共198页。信道编码中的3种纠错方式：检错重发法，前向纠错法，反馈校正法检错重发法现代通信系统中主流的纠错方式前向纠错法实时性好反馈校正法效率低，一般不怎么用。例如：线性分组码，卷积码，Turbo码，奇偶校验码25第二十五页，共198页。山路上运输鸡蛋与移动信道通信鸡蛋→信息走路去→未调制坐车→调制（快，装的东西多）崎岖颠簸的山路→移动信道（充满噪声和干扰）鸡蛋被打碎→发生比特错误鸡蛋篮子里放谷糠（防鸡蛋被打碎，鸡蛋被打碎）→信道编码（防止信道误码，显示误码的出现）谷糠→占用空间的“冗余”用有效性换取可靠性26第二十六页，共198页。交织移动信道的动态时变性和各种衰落特性，持续时间较长的深衰落导致解调输出发生突发性的连串的比特错误对通信质量影响最大的是快衰落，其衰落深度可达30~40dB，即信号衰减了1000~10000倍。信道编码的检错和纠错能力有限，需要交织编码27第二十七页，共198页。香农定理——给出了信道容量的极限

有线的信道资源是无限的，无线的信道资源是有限的！C：信道支持的最大速度或信道容量B：信道的带宽S：平均信号功率N：平均噪声功率S/N：信噪比28第二十八页，共198页。无线频谱资源的有限性是由于同一频段的电磁波在空中会相互干扰而造成的。黄金频段：800MHz，900MHz，相对1800MHz频段其穿透墙体和其他障碍物造成的损耗要小得多。29第二十九页，共198页。交织（Interleaving）——把连续的干扰离散化

在Turbo编码中打乱比特顺序的方法就是交织。无线环境的快衰落对数据的影响是成块的，影响是巨大的。交织就是把对数据的连续的干扰离散化，从而避免大量连续的有用数据出现错误、出现连续的损失。但随机的、分散的损失是不可避免的。交织有时延，实时类业务的交织编码器的尺寸不要取得太大。一般系统要进行两次交织。信令传递讲究及时性，不能用交织，一般用重传的方式增加其可靠性。30第三十页，共198页。交织编码崎岖山路上一段有很大很多很密集的石头（会产生突发的连续颠簸的乱石岗）→

深衰落因突发的颠簸导致不可避免的被打碎的鸡蛋→因深衰落导致的信道误码（信道编码对此力不从心）改造山路：把乱石岗连续出现的石头搬离，尽量别一起出现（把连续颠簸变成随机独立出现的颠簸）→交织编码（一种改造信道的编码）：把连续发生比特错误的突发信道改造成随机独立差错信道（连续比特错误变成单个或长度很短的错误比特）搬开山路上的石头需要时间→交织编码有时延交织编码是改造信道的编码，其本身不具备纠错和检错的能力，只起到一个信号预处理的作用。31第三十一页，共198页。扩频（Spreading）

把有用信号分散在更宽频率范围内的过程就是扩频。把有用信号从噪声中拿出来就是解扩。解扩之后，信号就成了窄带有用信号和宽带噪声的叠加。32第三十二页，共198页。扰码（Scrambling)

加扰：数据随机化，目的是为了将不同的终端或基站区分开。——区分信源对扩频后的数据符号进行加扰，不改变信号的带宽，不影响码片速率，只是把来自不同小区的用户区分开。在下行链路，用于UE区分不同的小区（一个小区使用一个载波，就是一个信源）在上行链路，用于NodeB区分来自不同小区的用户扰码序列：要互相关特性、自相关特性好目前最为广泛的常用的扰码序列：Gold序列33第三十三页，共198页。基带信号，载波，调制，已调载波信号的两种表示：可以以原始频率（低频率）表示或以另一频率（高频率）表示。基带信号：以信号的原始频率表示的信号的形式，这种原始频率称为基带信号。载波：工作在预先定义的单一频率（高频率）的连续信号。调制：用原始信号改变载波的某个参数（频率、相位、幅度）以便它能以适合传输的形式表示原始信号的过程。已调载波：通过调制，原始低频率信号被表示成另一高频率信号，后者即为已调载波，或频带信号。经过调制的信号，信号带宽并没变，只是信号更易于在线路中传送了。34第三十四页，共198页。调制

调制不仅仅是频谱的搬移！调制：就是对信号源的编码信息（经过信源编码和信道编码后）进行处理，使其变为适合于信道传输的信号形式的过程。作用：和信道匹配：将基带信号经过调制变换成适合于在不同信道内传输的频带（宽带，较高的频带）信号例如，无线通信中，电磁波走的是大气层，较高频率范围的信号可以传播到较远的距离。电磁波的频率与天线尺寸要匹配。一般天线尺寸为电磁波信号的1/4波长为最佳。4kHz的话音信号的天线尺寸：18750m。在高频段更易于频分复用，实现多路复用或提高抗干扰能力。一路语音信号要占用64KHz，低频段没有那么多资源。

要传送的信息不变，但传送信息的平台变了！35第三十五页，共198页。模拟调制AM，FM，PM收音机的调制方式一般是FM和AM。音乐效果比较好的电台广播是FM。FM的抗噪性能好，靠牺牲带宽换取的。36第三十六页，共198页。

基带信号：一般来说，信号源的编码信息含有直流分量和频率较低的频率分量，称为基带信号。除了某些近距离的数字通信可以采用基带传输外，基带信号往往不能作为传输信号。解调：调制的逆过程。37第三十七页，共198页。

1.1.2通信系统的基本组成举例：移动通信中主要的数字调制方式有：幅度键控（ASK）：容易受到突发脉冲的影响频移键控（FSK）：2FSK的抗干扰能力比ASK强，GSM采用的MSK就是FSK中的一种，高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制

。

相移键控（PSK）：是无线通信中采用比较多的。正交幅度调制（QAM）：既调幅又调相。在WCDMA的后续版本HSPA、HSPA+及WiMAX、LTE中，16QAM和64QAM得到了广泛的应用。38第三十八页，共198页。数字调制的优点高频谱效率更强大的纠错能力对抗衰落、干扰和噪声的高手。其抗干扰特性可用误比特率表示。多址接入更加高效。具备更好的保密特性。39第三十九页，共198页。无线信道无线信道关注的两个方面：理论容量：在既定带宽和信噪比的前提下，最大传输速率（信道容量）是多少。什么特性会影响通信系统，如大尺度衰落和小尺度衰落。40第四十页，共198页。带宽带宽在通信中有两方面的含义：一个是频率范围（单位是Hz）一个是数据流的速率（单位是bit/s）41第四十一页，共198页。数据率，带宽，信道容量数据率（datarate）：数据能够进行通信的速率（bit/s），也称为带宽。数据率小于信道容量。带宽（bandwidth）：传输信号所占的带宽（Hz）信道容量：最大传输速率（bit/s），分为无噪声和有噪声两种情况。42第四十二页，共198页。无噪声和有噪声情况下的信道容量（最高传输速率）信道无噪声理想情况下的信道容量——奈奎斯特带宽由奈奎斯特准则计算这种情况不存在，热噪声或者说高斯白噪声无处不在。在没有噪声的情况下，数据率的限制仅仅来自于信号的带宽。奈奎斯特带宽可以描述如下：如果带宽为B，那么可被传输的最大信号速率为2B，反过来说如果信号传输速率为2B，那么频宽为B的带宽就完全能够达到此信号的传输速率。这种限制来自码间干扰。信道有噪声的情况下的信道容量——由香农公式计算高斯白噪声（热噪声）、突发噪声、衰减失真——信号丢失或误码43第四十三页，共198页。n0：噪声的功率谱密度

以上的讨论是以高斯白噪声为前提的，对于其他类型的噪声，香农公式需加以修正。44第四十四页，共198页。GSM系统的带宽（数据率）GSM采用GMSK调制，一个码元对应一个比特。奈奎斯特带宽：200kHz带宽，最大速率（码元速率）为400Baud/s，即400kbit/s。实际的传输速率：270.833kbit/s。GSM的某一频道的中心频率是890.2MHz，它的频率范围是[890.1MHz，890.3MHz]，共200kHz，就是真正意义上的带宽。在这个频带上，采用GMSK调制，在此200kHz带宽内其调制速率就是270.833kbit/s——数据率，小于信道容量400kbit/s。45第四十五页，共198页。无线信道的特性：大尺度效应和小尺度效应有线信道：恒参信道无线信道：变参信道无线信道的衰落（fading）现象：按波长划分多径效应：小尺度效应距离衰减引起的路径损耗或障碍物造成的阴影：大尺度效应46第四十六页，共198页。大尺度效应大尺度效应：大尺度衰落或慢衰落电磁波的四散传播路径传播损耗：信号场强的损耗遵循自由空间传播模型，该模型用于视距路径时的接收信号的场强。反映了在宏观大范围（千米量级）的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。路径损耗在有线信道中也有。阴影效应：电磁波在传播路径上受到高山、大楼等的阻挡而产生的损耗。反映了在中等范围（数百波长量级）的接收信号电平平均值的起伏变化趋势。服从对数正态分布。其变化率比传送信息率慢，故称为慢衰落。一般为无线传播所特有。47第四十七页，共198页。小尺度效应小尺度效应：小尺度衰落或快衰落反映了移动台在极小范围内（数十波长以下量级）移动时接收信号电平平均值的起伏变化趋势。当接收机移动距离与波长相当时，其接收功率可以发生3个或4个数量级（30dB或40dB）的变化。手机移动十几厘米（相对于900MHz的电磁波而言就是半个波长）信号可能突然差8~9dB。一般是由多径传播引起的。服从瑞利（Rician）分布，也称为瑞利衰落，除了有间接的多径信号外，还有直接的视距（LOS）路径。一般直接路径的信号强度要强于间接路径。48第四十八页，共198页。2G、3G系统的调制、编码、速率49第四十九页，共198页。1.1现代通信网的构成要素1.1.1通信的基本概念1.1.2通信系统的基本组成1.1.3通信网的概念及构成要素1.1.4通信网的分层结构1.1.5通信网的业务及网络分类

50第五十页，共198页。

1.1.3

通信网的概念及构成要素

无交换机的情况51第五十一页，共198页。

1.1.3

通信网的概念及构成要素

有交换机的情况（单局制）

…

交换机52第五十二页，共198页。

1.1.3

通信网的概念及构成要素多局制

交换机交换机交换机交换机

交换机53第五十三页，共198页。通信网的概念

定义：通信网是由一定数量的节点（包括终端节点、中间（交换）节点）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。通信网包括所有的通信设备和通信规程。功能：就是适应用户呼叫的需要，以用户满意的效果传输网内任意两个或多个用户的信息。

1.1.3

通信网的概念及构成要素54第五十四页，共198页。在通信网上，信息的交换可以在两个用户间进行，在两个计算机进程间进行，还可以在一个用户和一个设备间进行。交换的信息包括:用户信息(如话音、数据、图像等)、控制信息(如信令信息、路由信息等)和网络管理信息三类。由于信息在网上通常以电或光信号的形式进行传输，因而现代通信网又称电信网。通信的有效性和可靠性是网络设计时要解决的两个基本问题。

1.1.3

通信网的概念及构成要素55第五十五页，共198页。通信网的构成要素

实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统，每一次通信都需要软硬件设施的协调配合来完成。

硬件构成：终端设备、节点（交换机，路由器）设备和传输系统完成通信网的基本功能：接入、交换和传输。软件设施：包括信令、协议、控制、管理、计费等，它们主要完成通信网的控制、管理、运营和维护，实现通信网的智能化。

1.1.3通信网的概念及构成要素56第五十六页，共198页。构成通信网的硬件设备

终端设备传输系统节点（交换机，路由器等）设备1.1.3

通信网的概念及构成要素57第五十七页，共198页。通信网的硬件组成

终端设备及接入设备节点设备节点设备传输链路终端设备及接入设备1.1.3

通信网的概念及构成要素58第五十八页，共198页。（1）终端设备1.1.3

通信网的概念及构成要素终端设备是用户与通信网之间的接口设备，它包括信源、信宿与变换器、反变换器的一部分。采用固定的或移动的有线接入或无线接入方式接入网络。59第五十九页，共198页。终端设备信号传感功能（信号转换功能）：感受信号和恢复信号的能力，由发送传感器和接收传感器完成。即将待传送的信息和传输链路上传送的信息进行相互转换信号匹配功能：将信号与传输链路上的信号形式相匹配，由信号处理器完成。信令的产生和识别：产生和识别网内所需的信令，以完成一系列控制作用。终端设备的主要功能60第六十页，共198页。终端设备音频通信终端图形、图像通信终端视频通信终端数据通信终端多媒体通信终端接入设备ADSL设备PON设备无线接入设备终端设备61第六十一页，共198页。（2）传输系统传输系统（传输链路）是信息的传输通道，是连接网络节点的媒介。它一般包括信道与变换器、反变换器的一部分。狭义信道：是单纯的传输媒介（比如光缆等）；广义信道：除了传输媒介以外，还包括相应的变换设备。

传输链路指的是广义信道。

1.1.3通信网的概念及构成要素62第六十二页，共198页。通常传输系统的硬件组成应包括：

线路接口设备(传输设备——发送和接收设备、传输复用设备——如SDH设备）传输媒介（电缆、光缆，无线信道）交叉连接设备（传输节点设备）1.1.3通信网的概念及构成要素有时，传输系统指传输设备和传输复用设备63第六十三页，共198页。传输系统一个主要的设计目标提高物理线路的使用效率

通常传输系统都采用了多路复用技术，如频分复用、时分复用、波分复用等。

1.1.3通信网的概念及构成要素64第六十四页，共198页。复用技术SDM-SpaceDivisionMultiplexFDM-FrequencyDivisionMultiplexTDM-TimeDivisionMultiplex(PCM、SDH）CDM-Code

DivisionMultiplexSTDM-StatisticalTimeDivisionMultiplex（ATM）WDM-Wavelength-DivisionMultiplex1.1.3通信网的概念及构成要素65第六十五页，共198页。接入技术FDMA-FrequencyDivisionMultipleAccessTDMA-TimeDivisionMultipleAddressCDMA-CodeDivisionMultipleAccessWCDMA-WidebandCodeDivisionMultipleAccessTD-SCDMA-TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccessCDMA2000xDSL-xDigitalSubscriberLine

ADSL-AsymmetricalDigitalSubscriberLineFTTx-Fibertox

FTTH-FibertotheHome;FTTC-FibertotheCurbFDD-FrequencyDivisionDualTDD-TimeDivisionDual1.1.3通信网的概念及构成要素66第六十六页，共198页。传输系统必须与交换节点协调一致

保持帧同步和位同步遵守相同的传输体制(如PDH、SDH等)

以保证交换节点能正确接收和识别传输系统的数据流。67第六十七页，共198页。（3）节点（交换机，路由器等）设备负责集中、转发终端节点产生的用户信息或转发其他交换节点需要转接的信息。实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接。1.1.3通信网的概念及构成要素交换设备是构成通信网的核心要素，它的基本功能是：68第六十八页，共198页。节点设备业务节点设备传输节点设备交换设备路由器数字交叉连接设备（DXC）配线架电分插复用器（ADM）电交叉连接器（DXC）光分插复用器（OADM）光交叉连接器（OXC）1.1.3通信网的概念及构成要素69第六十九页，共198页。最常见的交换设备有电路交换机分组交换机路由器转发器交换设备的交换方式可以分为两大类：电路交换方式分组交换方式（存储转发方式）。70第七十页，共198页。电话网络的组成71第七十一页，共198页。固定电话网络的基本构成：①局部回路——用户线（双绞线，模拟信号传输）②中继线（光纤或微波，数字信号传输）③

交换局（端局，汇接局，长途局；电路交换）端局汇接局端局用户线用户线中继线中继线PSTN市话网结构1.1.3通信网的概念及构成要素72第七十二页，共198页。电路交换机的基本功能结构

1.1.3通信网的概念及构成要素主要功能：用户业务的集中和接入功能：通常由各类用户接口和中继接口组成。交换功能：通常由交换矩阵完成任意入线到出线的数据交换。信令功能：负责呼叫控制和连接的建立、监视、释放等。控制功能：路由信息的更新和维护，计费、话务统计、维护管理等。73第七十三页，共198页。1.1现代通信网的构成要素1.1.1通信的基本概念1.1.2通信系统的基本组成1.1.3通信网的概念及构成要素1.1.4通信网的分层结构

1.1.5通信网的业务及网络分类

74第七十四页，共198页。背景通信技术发展、用户需求日益多样化现代通信网正处于变革与发展之中网络类型及所提供的业务种类不断增加和更新形成了复杂的通信网络体系1.1.4通信网的分层结构更清晰地描述现代通信网络结构网络的分层使网络规范与具体实施方法无关简化了网络的规划和设计使各层的功能相对独立引入网络的分层结构75第七十五页，共198页。网络的分层结构网络结构的垂直描述网络结构的水平描述1.1.4通信网的分层结构76第七十六页，共198页。网络的分层结构网络结构的垂直描述网络结构的水平描述1.1.4通信网的分层结构77第七十七页，共198页。网络结构的垂直描述

根据不同的功能将网络分解成多个功能层上下层之间的关系为客户/服务者关系1.1.4通信网的分层结构78第七十八页，共198页。图1.3垂直观点的网络结构

把OSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网分为应用层、业务网和传送网，如图1.3所示1.1.4通信网的分层结构79第七十九页，共198页。图1.3垂直描述的网络结构

应用层面：表示各种信息应用与服务种类1.1.4通信网的分层结构80第八十页，共198页。图1.3垂直描述的网络结构

业务网层面：表示支持各种信息服务的业务提供手段与装备，它是现代通信网的主体，是向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种通信业务的网络。1.1.4通信网的分层结构81第八十一页，共198页。图1.3垂直描述的网络结构

传送网层面：表示支持业务网的传送手段和基础设施，包括骨干传送网和接入网。1.1.4通信网的分层结构82第八十二页，共198页。图1.3垂直描述的网络结构

支撑网用以支持全部三个层面的工作，提供保证通信网有效正常运行的各种控制和管理能力，传统的通信支撑网包括信令网、同步网和电信管理网。1.1.4通信网的分层结构83第八十三页，共198页。网络的分层结构网络结构的垂直描述网络结构的水平描述1.1.4通信网的分层结构84第八十四页，共198页。网络结构的水平描述

水平描述是基于用户接入网络实际的物理连接来划分的，可分为用户驻地网（CPN：CustomerpremisesNetwork）接入网（AN：AccessNetwork）核心网（CN：CoreNetwork）：包括交换网和传输网或局域网、城域网和广域网。图1.4水平描述的网络结构

UNI：用户网络接口SNI：业务节点接口

1.1.4通信网的分层结构85第八十五页，共198页。网络结构的水平描述

CPN：指用户终端到用户网络接口（UNI）之间所包含的机线设备，是属于用户自己的网络。CN：包含了交换网和传输网的功能，或者说包含了长途网和中继网的功能，在实际网络中一般分为省际干线（即一级干线）、省内干线（即二级干线）和局间中继网（即本地网或城域网）。AN：位于CN和CPN之间，包含了连接两者的所有设施设备与线路。AN已经从功能和概念上替代了传统的用户环路结构，成为通信网的重要组成部分，被称为通信网的“最后一公里”。

1.1.4通信网的分层结构86第八十六页，共198页。局域网（LAN：LocalAreaNetwork）城域网（MAN：MetropolitanAreaNetwork）广域网（WAN：WideAreaNetwork）网络结构的水平描述

1.1.4通信网的分层结构87第八十七页，共198页。业务网、传送网和支撑网之间的关系88第八十八页，共198页。1.1现代通信网的构成要素1.1.1通信的基本概念1.1.2通信系统的基本组成1.1.3通信网的概念及构成要素1.1.4通信网的分层结构1.1.5通信网的业务及网络分类

89第八十九页，共198页。业务的分类并无统一的方式好的业务分类有助于运营商进行网络规划和运营管理1.1.5通信网的业务及网络分类通信网的业务现代通信网建设与运行的真正目的是要为用户提供他们所需的各类通信业务，满足他们对不同业务服务质量的需求。因此通信业务是最直接面向用户的。90第九十页，共198页。语音业务

固定电话业务、移动电话业务、VOIP、会议电话业务和电话语音信息服务业务等。该类业务不需要复杂的终端设备，所需带宽64kb/s，采用电路或分组方式承载。数据业务电子邮件、数据检索、web浏览、文件传输、局域网互连、面向事务的数据处理业务等，所需带宽差别较大，一般需要大于64kb/s的带宽，采用电路和分组方式承载。

图像业务传真、CAD/CAM图像传送等。该类业务所需带宽差别较大，G4类传真需要2.4-64kb/s带宽，而CAD/CAM则需要64kb/s-34Mb/s的带宽。

视频和多媒体业务可视电话、视频会议、视频点播、普通电视、高清晰度电视等。该类业务所需的带宽差别很大，例如，会议电视需要64k-2Mb/s，而高清晰度电视需要140Mb/s左右。

1.1.5通信网的业务及网络分类根据信息类型的不同，业务分为：

91第九十一页，共198页。按照网络（水平描述的结构）提供业务的方式，业务分为

承载业务：网络在UNI处提供的单纯的信息传送业务。网络用电路或分组交换方式将信息从一个UNI透明地传送到另一个UNI，而不对信息做任何处理和解释，它与终端类型无关。一个承载业务通常用承载方式（分组还是电路交换）、承载速率、承载能力（语音、数据、多媒体）来定义。承载业务的用户群可以是电信网本身，也可以是企业用户。但企业分支机构的PBX的互连，一般用DDN实现，属于承载业务，但它是向最终用户——企业——提供业务的。用户终端业务：所有面向用户的业务，它在与终端的接口上提供。它既反映了网络的信息传递能力，又包含了终端设备的能力，终端业务包括电话、传真、数据、多媒体等。一般来讲，用户终端业务都是在承载业务的基础上增加了高层功能而形成的。用户终端业务一般指家庭、个人接入PSTN、接入互联网、接入移动网等。补充业务：又叫附加业务，是由网络提供的，在承载业务和用户终端业务的基础上附加的业务性能。补充业务不能单独存在，它必须与基本业务一起提供。常见的补充业务有来电号码显示、呼叫转移、三方通话、虚拟专网等。

增值业务SP-ServiceProvider

PBX：PrivateBranchExchange92第九十二页，共198页。图1.5承载业务和用户终端业务

1.1.5通信网的业务及网络分类承载业务和用户终端业务的实现位置93第九十三页，共198页。目前通信网业务存在的主要问题是：

大多数业务都是基于旧的技术和现存的网络结构来实现除了基本的语音和低速数据业务外，大多数业务的服务性能都与用户实际的要求存在不小的差距1.1.5通信网的业务及网络分类94第九十四页，共198页。未来通信网提供的业务应呈现以下特征：

移动性，包括终端移动性、个人移动性带宽按需分配多媒体性交互性

95第九十五页，共198页。按通信的业务类型进行分类，即业务网有：固定电话通信网、移动电话通信网、传真通信网、数据通信网、计算机通信网、广播电视网、多媒体通信网和综合业务数字网等。

按通信的传输媒介进行分类：电缆通信网、光缆通信网、微波通信网、卫星通信网等。

按通信传输处理信号的形式进行分类：模拟通信网和数字通信网等。按通信服务的范围进行分类：本地通信网、长途通信网和国际通信网或局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）等。按通信服务的对象进行分类：公用通信网、专用通信网等。按通信的活动方式分：固定通信网和移动通信网等。1.1.5通信网的业务及网络分类通信网的分类96第九十六页，共198页。

按信号的传播方式：

电路交换网分组交换网帧中继网等交换网有交换节点采用数字交叉连接设备（DXC）的数字数据网（DDN）——无交换节点广播网共享同一传输媒质，通过不同的媒质访问控制方式（信道访问方式，多址接入）进行通信。如广播式的局域网，CATV等。——无交换节点1.1.5通信网的业务及网络分类交换网：完成点对点的通信，如电话网。广播网：完成点对多点的通信，如广播式局域网。97第九十七页，共198页。

按传输距离（服务范围）：局域网：几km以内，10Mb/s以上，共享媒质，采用 IEEE802协议。城域网：50~100km之内，覆盖城市和郊区;45~150Mb/s， 采用光纤传输，可传送数据、语音和图像。广域网：几十~几千km，为远程网，如Internet。国际网长途网本地网1.1.5通信网的业务及网络分类98第九十八页，共198页。按业务：电话网数据网计算机网CATV网按信号形式：模拟网数字网按组网方式：固定网：如固定电话网移动网：如GSM、CDMA卫星通信网按运营方式：公用通信网专用通信网虚拟专用网络其中，数字网又可分为两种情况：

综合数字网（IDN）综合业务数字网（ISDN）1.1.5通信网的业务及网络分类99第九十九页，共198页。第一章通信网概述

1.1通信网的概念

1.2通信网组网结构

1.3通信网的质量要求1.4通信网的发展趋势

100第一百页，共198页。1.2通信网组网结构在通信网的规划、设计、建设及优化过程中，需要对网内的各节点（或网元）进行合理的配置和连接，以实现可靠、迅速、高质及经济的现代通信网，也就是要对网络进行合理的组网。组网结构一般用网络拓扑结构描述，所谓拓扑结构是指构成通信网的节点之间的互连方式。基本组网结构非基本组网结构通信网组网结构

101第一百零一页，共198页。拓扑结构点、线1.2通信网组网结构102第一百零二页，共198页。基本组网结构网状网、星形网、环形网、线形网、总线形网非基本组网结构复合网、格形网、树形网、蜂窝网网络结构影响以下方面：网络的投资；网络的可靠性和服务质量。1.2通信网组网结构103第一百零三页，共198页。基本组网结构形式

网状网（点点相连制）

（1.1）传输链路数1.2.1基本组网结构104第一百零四页，共198页。网状网的优点：点点相连，每个节点之间都有直达线路，信息传递迅速；灵活性大，可靠性高，当其中任意线路发生阻断时，迂回线路多，可保证通信畅通；通信节点不需要汇接交换功能，交换费用低。缺点：由于每个节点之间都互连，致使线路多，总长度长，建设投资和维护费用都很大；在通信业务量不大时，线路利用率低。

网状网结构是一种适用于节点数较少，节点间有足够的通信业务量或有很高可靠性要求的场合。1.2.1基本组网结构105第一百零五页，共198页。星形网（辐射制）

基本组网结构形式

也称为辐射网，它是在网内中心设置一个中心节点，其他节点均有线路与中心节点相连。各节点间的通信都经中心节点转接。

传输链路数H=N-11.2.1基本组网结构106第一百零六页，共198页。星形网的优点：

结构简单、线路少、总长度短、建设投资和维护费用比较低；由于中心节点具有汇接交换功能，集中了通信业务量，提高了线路利用率；一次通信最多只经一次转接。

缺点：

可靠性低，无迂回线路，若某一链路发生故障，该节点就无法接通，特别是如果中心节点出现故障，会造成全网瘫痪；通信业务量集中到一个中心节点，负荷过重时中心节点交换能力将影响传递速度。

适用于通信节点分布比较分散，距离远，相互间的通信业务量不大，而且大部分通信都来往于中心节点之间的情况。1.2.1基本组网结构107第一百零七页，共198页。环形网

基本组网结构形式

所有节点用闭环形式首尾相连传输链路数H=N1.2.1基本组网结构108第一百零八页，共198页。环型网在同样节点数情况下所需线路较网状网少，可靠性比星形网要高；当任何两点间的线路发生阻断时，通信仍可通过迂回实现，但会因转接多而影响通信速度。环形网可以是单向环也可以是双向环，双向自愈环结构可以对网络进行自动保护。环型结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、城域网、光传输网等网络中。1.2.1基本组网结构109第一百零九页，共198页。

110第一百一十页，共198页。线形网的网络结构与环形网不同之处是首尾不相连。线形网1.2.1基本组网结构111第一百一十一页，共198页。总线形网

基本组网结构形式

将所有节点都连接在一个公共传输通道——总线上。一个节点发出的信息可以被网络上的多个节点接收

优点：节点接入方便，成本低。缺点：稳定性差，总线长度受到限制。当网络通信负荷较重时时延加大，网络效率下降；传输时延不定；如果传输媒质损坏，整个网络可能瘫痪。目前主要用于计算机局域网、接入网中。

1.2.1基本组网结构终结器112第一百一十二页，共198页。非基本组网结构复合网（辐射汇接制）以星形网为基础，在通信业务量较大的交换中心区间构成网状网。

1.2.2非基本组网结构113第一百一十三页，共198页。复合形网吸取了网状网和星形网的优点，比较经济合理，而且有一定的可靠性。在规模较大的局域网和通信骨干网中广泛采用分级的复合型网络结构。在实际运用时，要根据具体情况和发展趋势来考虑复合网的级数。

1.2.2非基本组网结构114第一百一十四页，共198页。115第一百一十五页，共198页。我国两级长途网的网络结构

116第一百一十六页，共198页。1.2.2非基本组网结构格形网

非基本组网结构格形网也称栅格形网。它可由复合网结构演化而成，也可由网状网退化而成，是复合网向网状网发展的中间状态。

117第一百一十七页，共198页。1.2.2非基本组网结构网络的大部分节点相互之间有线路相连。一小部分节点与其他节点之间没有线路直接相连。哪些节点间不需直达线路，视具体情况而定（一般是这些节点之间业务量相对较少）。格形网与网状网相比，可适当节省一些线路，即线路利用率有所提高，经济性有所改善。网络的可靠性有所降低。

118第一百一十八页，共198页。1.2.2非基本组网结构树形网

非基本组网结构树形网是星形网拓扑结构的扩展。节点按层次进行连接，信息交换主要在上下节点之间进行。

119第一百一十九页，共198页。1.2.2非基本组网结构这种结构与星形结构相比降低了通信线路的成本，但增加了网络复杂性。网络中除最低层节点及其连线外，任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。树形结构主要用于用户接入网中，另外，主从网同步方式中的时钟分配网也采用树形网结构。

120第一百二十页，共198页。1.2.2非基本组网结构蜂窝网

非基本组网结构是无线接入网中常用的结构正六边形被认为是使用节点个数最少可以覆盖最大面积的图形。当移动网络采用蜂窝结构时效率最高，即用最少的站点覆盖最大的面积。只有三角形、正方形和六边形才能自我复制地无重叠覆盖整个地图，而站点覆盖的一个重要原则是各向同性，只有园才能保证各向同性。在无重叠覆盖中最接近圆的就是六边形，即蜂窝。121第一百二十一页，共198页。MS市话局MSCPLMNPSTN中继线无线小区BSBSBSMSMSMS“有线”或无线“有线”或“无线”中继线

移动通信系统的组成MSC：移动业务交换中心

MS：移动终端

BS：基站PSTN：市话网

PLMN：移动通信网122第一百二十二页，共198页。1.2.2非基本组网结构目的是解决常规移动通信系统频谱匮乏、容量小、服务质量差及频谱利用率低等问题。它以无线传输媒质（微波、卫星、红外等）点到点和多点传输为特征。适用于移动通信无线网、城域网、局域网。123第一百二十三页，共198页。第一章通信网概述

1.1通信网的概念1.2通信网组网结构

1.3通信网的质量要求1.4通信网的发展趋势

124第一百二十四页，共198页。1.3.1一般通信网的质量要求1.3.2电话通信网的质量要求1.3通信网的质量要求125第一百二十五页，共198页。接通的任意性和快速性信息传输的透明性与传输质量的一致性网络的可靠性与经济合理性1.3.1一般通信网的质量要求126第一百二十六页，共198页。接通的任意性和快速性1.3.1一般通信网的质量要求是指网内的一个用户应能快速地接通网内任一其他用户。如果有些用户不能与其他一些用户通信，则这些用户不在同一个网内或网内出现了问题；而如果不能快速地接通，有时会使要传送的信息失去价值，这种接通将是无效的。

通信网的拓扑结构：如果网络的拓扑结构不合理会增加转接次数，使阻塞率上升、时延增大；通信网的网络资源：网络资源不足的后果是增加阻塞概率；通信网的可靠性：可靠性降低会造成传输链路或交换设备出现故障，甚至丧失其应有的功能。

影响接通的任意性与快速性的主要因素包括：127第一百二十七页，共198页。信息传输的透明性与传输质量的一致性1.3.1一般通信网的质量要求是指在规定业务范围内的所有信息都可以在网内传输，对用户不加任何限制。

是指网内任何两个用户通信时，不论这两个用户的远近，应具有相同或相仿的传输质量，而与用户之间的距离无关。通信网的传输质量直接影响通信的效果。因此要制定传输质量标准并进行合理分配，使网中的各部分均满足传输质量指标的要求。

透明传输质量的一致性128第一百二十八页，共198页。网络的可靠性与经济合理性1.3.1一般通信网的质量要求一个不可靠的或经常中断的网络是不能用的。但绝对可靠的网也是不存在的。所谓可靠是指在概率的意义上，使MTBF(平均故障间隔时间)达到要求。

和用户的要求有关，一个网的投资常常分阶段进行，以便达到最大的经济效益。每一个阶段网络容量的建设与需求的预测有密切的关系，建多了设备闲置造成经济损失，建少了不能满足要求而且丧失了产生效益的机会，这在经济上都是不合理的。可靠性经济合理性129第一百二十九页，共198页。可靠性必须与经济合理性结合起来。

提高可靠性往往要增加投资，但造价太高又不易实现，因此应根据实际需要在可靠性与经济性之间取得折衷和平衡。对于不同业务的通信网，上述各项要求的具体内容和含义将有所差别。1.3.1一般通信网的质量要求130第一百三十页，共198页。1.3.1一般通信网的质量要求1.3.2电话通信网的质量要求1.3通信网的质量要求131第一百三十一页，共198页。接续速度快、准确度高；通话质量好，清晰度、逼真度高；响度高而无振鸣、无回声、无杂音；

三大指标：接续质量传输质量稳定性质量电话网的‘高质量’1.3.2电话通信网的质量要求132第一百三十二页，共198页。接续质量它反映的是电话网接续用户通话的速度和难易程度，通常用

接续损失（呼叫损失率，简称呼损）接续时延来度量。

电话网的接续标准定义为：

呼损市话：小于3%长话：10%

接通时延：小于1min。

1.3.2电话通信网的质量要求133第一百三十三页，共198页。传输质量响度：话音音量，指收听到的话音音量的大小程度；清晰度：话音可懂度，即收听到的话音的清晰可懂程度；逼真度：话音音色，指收听到的话音音色和特征的不失真程度。

实际中对上述三个指标一般由用户主观来评定。是指电话网传输话音信号的准确程度1.3.2电话通信网的质量要求134第一百三十四页，共198页。稳定性质量失效率：系统在单位时间内发生故障的概率.平均故障间隔时间(MTBF)：相邻两个故障发生的间隔时间的平均值平均修复时间（MTTR）：修复一个故障的平均处理时间

µ表示修复率系统有效度(A)：在规定的时间和条件内系统完成规定功能的概率系统不可利用度(U)：在规定的时间和条件内系统丧失规定功能的概率是指通信网的可靠性(λ)

A=MTBF/(MTBF+MTTR)U=1-A=MTTR/(MTBF+MTTR)MTBF=1/λMTTR=1/µ

1.3.2电话通信网的质量要求135第一百三十五页，共198页。第一章通信网概述

1.1通信网的概念1.2通信网组网结构

1.3通信网的质量要求

1.4通信网的发展趋势

136第一百三十六页，共198页。1.4.1通信技术发展趋势1.4.2三网融合1.4.3下一代网络1.4通信网的发展趋势137第一百三十七页，共198页。我国通信网现状138第一百三十八页，共198页。固定电话网移动电话网IP电话网数据通信网智能网N-ISDNB-ISDN中国电信中国卫通中国网通中国联通中国移动中国铁通我国通信网现状三大运营商：2009年1月7日，国家工业和信息化部发放3G牌照，其中中国移动获得TD-SCDMA牌照，中国联通和中国电信分别获得WCDMA和CDMA2000牌照，标志中国将正式进入3g时代。139第一百三十九页，共198页。虚拟运营商虚拟运营商(VNO—VirtualNetworkOperator)，是指拥有某种或者某几种能力（如技术能力、设备供应能力、市场能力等），与电信运营商在某项业务或者某几项业务上形成合作关系的合作伙伴，电信运营商按照一定的利益分成比例，把业务交给虚拟运营商去发展，其自身则腾出力量去做最重要的工作，同时电信运营商自己也在直接发展用户。传统的电信运营企业为保持核心的市场竞争力，同时保持低成本、高效率的运营状态，将重点集中于其最为擅长的核心网络的建设与维护，对于大量的增值业务和功能化业务则将转售给更加专业的企业，合作开展业务运营。从商业的运作上看，虚拟运营商并不具有网络，但是通过网络的租赁和使用为客户提供服务，将更多的精力投入到对于新业务的开发、运营、推广、销售等领域，这样就可以为用户提供更为专业的服务。140第一百四十页，共198页。

虚拟运营商的出现，改变了以往电信运营的模式。北京时间2013年12月26日下午，工信部正式发放中国了首批虚拟运营商牌照（即首批移动通信转售业务运营试点资格），首批获得虚拟运营商牌照的企业共有十一家，包括天音通信、浙江连连科技、乐语、华翔联信、京东、北纬通信、万网志成、迪信通、分享在线网络技术、话机世界数码连锁集团、巴士在线控股有限公司。香港2001年发放移动虚拟网络运营商牌照时，首个获得牌照的润迅通信计划也被赋予了推出无线电话卡服务的权力，与移动通信转售业务类似。香港是对虚拟运营商条件最优惠的地区，但其当年也规定，3G运营商要出租30%的网络给虚拟运营商，但虚拟运营商不能建立自己的基础电信网络，和大陆的情况有所不同。141第一百四十一页，共198页。用户发展

2010年电话用户总数达到115339万户

，移动电话用户在电话用户总数中所占的比重达到74.5%%。我国通信网现状142第一百四十二页，共198页。移动电话

2010年，全国移动电话用户净增11179万户，达到85900万户。其中，3G用户净增3473万户，累计达到4705万户。移动电话普及率达到64.4部/百人。我国通信网现状143第一百四十三页，共198页。移动增值(SP:ServiceProvider)业务发展较快，移动个性化回铃业务用户达到57408万户，渗透率达到66.8%；移动短信业务用户达到70062万户，渗透率达到81.6%；移动彩信业务用户达到18037万户，渗透率达到21.0%。

144第一百四十四页，共198页。2010年，全国固定电话用户减少1935万户，达到29438万户。其中，城市电话用户减少1528万户，达到19662万户；农村电话用户减少407万户，达到9776万户。固定电话普及率达到22.1部/百人。固定电话

固定电话用户中，传统固定电话用户减少199万户，达到26575万户；无线市话用户减少1736万户，达到2863万户。无线市话用户在固定电话用户中所占的比重从上年底的14.7

%下降到9.7%。我国通信网现状145第一百四十五页，共198页。互联网

2010年，全国网民数新增0.73亿人，达到4.57亿人。互联网普及率达到34.3

%。其中宽带网民净增1.04亿人，达到4.5亿人，占网民总数的98.3

%；手机网民净增0.69亿人，达到3.03亿人，占网民总数的66.2

%。农村网民净增0.18亿人，达到1.25亿人，占网民总数27.3

%

我国通信网现状146第一百四十六页，共198页。主要通信能力我国通信网现状147第一百四十七页，共198页。

2010年电信业务收入构成

我国通信网现状电信主营业务收入中，非话音业务收入占42.3%148第一百四十八页，共198页。2010年电信总量、收入、投资、用户分省情况2010年光缆、交换机容量、电话普及率分省情况我国通信网现状2010年电信业统计公报149第一百四十九页，共198页。通信技术发展趋势150第一百五十页，共198页。通信技术数字化通信网络宽带化

通信业务综合化

网络互通融合化

网络管理智能化通信服务个人化

1.4.1通信技术发展趋势

151第一百五十一页，共198页。通信技术数字化通信技术数字化就是在通信网中全面使用数字技术，包括数字传输数字交换数字终端数字化是“信息化”的基础数字化是现代通信技术的基本特性和最突出的发展趋势1.4.1通信技术发展趋势

152第一百五十二页，共198页。通信网络宽带化从核心网看

SDH潜力已尽光纤的容量仅利用了1％左右采用WDM技术已成为必然趋势。从长远看，可消除节点“电瓶颈”的光分插复用器和光交叉连接器节点是最终解决网络容量宽带化的手段。

从接入网看

xDSL和HFC等技术可使铜缆接入速率大幅提升

3G、WiMAX、4G等技术可实现无线接入宽带化以FTTH为代表的光纤接入技术。从长远的观点看，面对日益丰富多彩的多媒体业务和呈爆炸式增长的IP业务的压力，一种结合ATM多业务多比特率支持能力的PON，即APON，可能是透明宽带传送能力的比较理想的长远解决方案，代表宽带接入技术的最新发展方向。

用户对宽带新业务的需求开始迅速增加1.4.1通信技术发展趋势

153第一百五十三页，共198页。通信业务综合化通信综合化就是把来自各种信息源的通信业务综合在一个数字通信网中传送，为用户提供综合性服务。以IP为承载网的一个综合的网络。1.4.1通信技术发展趋势

154第一百五十四页，共198页。网络互通融合化在ATM进入实用化的同时，Internet也取得了迅猛发展，IPv6IP电话接近实用。以电话网络为代表的通信网和以Internet为代表的数据网络的互通与融合进程将加快步伐。在数据业务成为主导的情况下，现有通信网的业务将融合到下一代数据网中。IP数据网与光网络的融合、无线通信与互联网的融合也是未来通信技术的发展趋势和方向。可以预见，未来将形成以全光干线传输体系为基础，ATM、IP(或某种形式混合体)为交换协议的通信网。

1.4.1通信技术发展趋势

155第一百五十五页，共198页。网络管理智能化将传统电话网中交换机的功能予以分解交换机只完成基本的呼叫处理计算机系统（具有业务控制功能）各类业务处理，包括各种新业务的提供、修改以及管理等。采用开放式结构和标准接口结构的灵活性、智能的分布性、对象的个体性、接口的综合性和网络资源利用的有效性等手段解决信息网络在性能、安全、可管理性、可扩展性等方面面临的诸多问题。1.4.1通信技术发展趋势

156第一百五十六页，共198页。通信服务个人化通信服务个人化就是实现个人通信，即任何人在任何地点、任何时间与任何其他地点的任何个人进行任何业务的通信。个人通信概念的核心，是使通信最终适应个人(而不一定是终端)的移动性。采用与网络无关的唯一的个人通信号码（PTN，PersonalTelecommunicationNumber

）。PTN不受地理位置和使用终端的限制，通用于有线和无线系统，给用户带来充分的终端移动性和个人移动性。1.4.1通信技术发展趋势

157第一百五十七页，共198页。物联网生活中的每一个设施都将拥有IP地址，将生活中的每个物品都与互联网相连。应用射频识别技术采集终端物品的信息。158第一百五十八页，共198页。1.4.1通信技术发展趋势1.4.2三网融合

1.4.3下一代网络1.4通信网的发展趋势159第一百五十九页，共198页。电话、广播电视、互联网先后走进人们的生活，信息的交流和传输的方法已经超出了人们以往单纯所指的以电话为主体的电信通信。电信网、计算机网和广播电视网之间的“三网融合”已成为大势所趋。1.4.2三网融合三网融合160第一百六十页，共198页。三网融合1.4.2三网融合覆盖面广；组织严密；有长期积累的大型网络设计、运营和管理经验，最接近普通用户；电信网在提供全球性业务方面具有优势；传统电信网以电话网为主体，采用电路交换形式，最适于实时的电话业务，业务质量高且有保证。

电信网161第一百六十一页，共198页。1.4.2三网融合网络结构简单；采用分组交换形式，适于传送数据业务；所采用的IP协议是可为三大网络共同接受的通信协议；计算机网发展速度快、业务成本低，可提供包括实时性语音业务在内的各种通信业务。以Internet为主体的计算机网三网融合162第一百六十二页，共198页。三网融合覆盖面广、普及率高。其主要优势在于较高的接入带宽，在视频、数据服务市场等方面具有良好的商业前景。利用有线电视网络设施资源和低廉的价格可以提高信息传输的效率，开拓网络传输的途径，推动信息网络的普及。

有线电视网1.4.2三网融合163第一百六十三页，共198页。各项基础性技术的发展推动了网络之间的融合

数字技术的迅速发展和全面采用，使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换；大容量光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量以及低廉的成本；软件技术的发展，使得三大网络及其终端都不必过多改动硬件，通过软件就可使网络的功能不断升级、支持多种业务；IP协议的普遍采用，使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通，具体下层基础网络是什么已无关紧要。IP协议为三网融合奠定了坚实的联网基础。1.4.2三网融合164第一百六十四页，共198页。技术上相互吸收并逐渐趋向一致；网络层上可以实现互联互通，形成无缝覆盖；业务层上互相渗透和交叉；应用层上使用统一的通信协议；在经营上互相竞争、互相合作，朝着向用户提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起；行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务。三网融合：是一种广义的、社会化的说法，在现阶段它并不意味着电信网、计算机网和有线电视网三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。其表现为：1.4.2三网融合165第一百六十五页，共198页。1.4.1通信技术发展趋势1.4.2三网融合1.4.3下一代网络

1.4通信网的发展趋势166第一百六十六页，共198页。随着网络体系结构的演变和宽带技术的发展，传统网络将向下一代网络（NGN）演进。NGN（NextGenerationNetwork：下一代网络）1.4.3下一代网络167第一百六十七页，共198页。NGN

的产生1997年问世目前，国内