通信网基础课件

通信网基础第一章总论1.1通信网的概念及其发展一.通信网的定义所谓通信是指人们日常生活和工作中相互传递信息的过程。为了达到通信的目的，以电信号作为传递信息载体而建造的信息传递网络称为通信网。二.通信网的类型目前常用的通信网有三大类：电信网、计算机网和广播电视网。三.通信网的发展由模拟向数字发展；由单一业务向综合业务发展；由三大网络相对独立向三网合一，并且建立统一的信息高速公路发展。这其中包括不断融合新技术、新材料、新概念，使通信网为社会提供更加可靠、方便和个性化的全方位服务。1.2通信网络简介一.通信网的组成通信网络是由各种终端设备、各种传输设备和各种交换设备组成。1.终端设备功能：传输信息的形成和还原；完成与传输设备的接口任务。类型：电话机、传真机、电视机、计算机、各种手持终端等。2.传输设备功能：完成信息传输任务。类型：根据不同的传输媒介可分为有线和无线两大类，有线包括各种电缆和光缆传输设备；无线则以无线电磁波为载体的各种卫星和微波传输设备。3.交换设备功能：解决信息传输的方向问题，包括传输路径、传输协议等。类型：电话交换机、X.25交换机、以太网交换机、帧中继交换机、ATM交换机等。二.网络模型由节点和链路组成。节点：信息的汇聚点和发散点是网络的核心。对应的是交换设备。链路：是连接节点与节点之间、节点与用户终端设备之间的通路。对应的是传输设备。三.网络拓扑结构常用的网络拓扑结构有网状网、星状网和复合网。1.网状网（全网）特点：任意两个节点之间均有直达的链路相连。高速、稳定、可靠、流量大。缺点：随着节点数量增加，链路数量将成倍增加，所以建网投资大。应用：节点少、流量大的骨干网。2.星状网特点：通过一个中心节点与各个节点相连，N个节点只需N-1条链路，所以建网投资小。缺点：可靠性差、流量相对较小。应用：节点多、流量小的局域网。3.复合网特点：集网状网和星状的优点。应用：在实际通信网络中常用。1.3通信网分类通信网从功能上可划分为：应用层、业务网、传送网、支撑网。一.应用层（平台）是直接面向用户，满足用户各种通信需求的服务层面（平台），主要包括电话、传真、电子邮件、多媒体通信、电子商务、智能网、广播电视等服务。二.业务网是直接向用户提供各种通信业务的网络。如公用电话网、综合业务数据网、数字数据网、帧中继网、分组交换网、移动通信网、公用无线分组数据网、因特网、有线电视网等。三.传送网主要完成信息传送任务，由传输介质和传输系统设备组成。1.电缆线2.微波3.卫星4.光纤四.支撑网为业务网、传输网提供技术服务和支持，保障网络正常运行，增强网络功能，提高网络运行效率。它传送的不是一般的业务信息，而是网络运行所需要的监测和控制信息。1.No.7公共信道信令网由信令节点、信令转接点和信令链路组成。我国采用三级信令网结构。第一级为高级信令转接点，第二级为低级信令转接点，第三级为信令点。2.数字同步网为某些业务网内通信设备的统一协调工作提高同步控制信号，使其收、发端设备在时间和相位上达到完全同步。数字同步网可分为准同步网和同步网两大类，控制方式又可分为主从控制和外基准时钟控制，我国采用四级主从控制法。3.电信管理网实现对电信网络统一综合维护管理。1.3通信网分类为了把开放式系统连接起来，国际标准化组织定义了建设计算机网络的参考模型，称为开放互联参考模型（OpenSystemInterconnection），简称OSI模型。一.OSI参考模型1.物理层提供机械、电气、功能和过程特性。如用多少伏电压表示“1”或“0”；一个bit位持续多少时间，网络接插件有多少针以及各针的用途等。2.数据链路层实现数据无差错传送。如：把原始数据位流分装在数据帧里，并按顺序传送各帧，帧内含有源站点和目的站点的物理地址。3.网络层处理网络之间的路由问题，确保数据及时传送。如：将数据链路层提供的帧组成数据包，包内含有源站点和目的站点地址的网络地址。4.运输层提供建立、维护和取消传输连接功能，负责可靠地传输数据。如：会话层每请求建立一个传输连接，运输层就为其创建一个独立的网络连接，如果传输连接需要较高的信息吞吐量，传输层也可以为之创建多个网络连接，让数据分流，以提高吞吐量。5.会话层允许不同的机器建立会话关系，包括访问、验证和会话管理等。如：服务器验证、用户登录等。6.表示层提供格式化的表示和转换数据服务。如：数据的压缩、解压缩，加密、解密等。7.应用层提供网络与用户应用软件之间的接口服务。应用层包含大量人们所需要的协议。如文本传输、电子邮件等。二.TCP/IP协议分层结构是目前最流行的商业化网络通信协议。1.网络接口层负责将上层传来的信息单元形成数据帧，以bit流形式通过传输介质发送到对方；同时负责将对方传送来的bit流数据帧接收并传送到上一层。2.网络层在网络层使用互连协议将上层的数据包封装成网际互连数据包，并进行必要的路由算法；同时接收下层送来的网际数据包，并进行路由分析和处理。此层包含四个协议：网际协议（IP）：负责在主机和网络之间寻找地址和路由数据包。地址解析协议（ARP）：获得同一物理网中的硬件主机地址。网际控制消息协议（ICMP）：发送消息并报告有关数据包的传送错误。3.运输层传输协议在计算机之间提供通信会话。此层包含两个协议：传输控制协议（TCP）：为应用程序提供可靠的通信连接，适合于一次传输大量数据的情况，并适用要求得到响应的应用程序。用户数据包响应（UDP）：提供无连接通信，并且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输少量数据。可靠性则由应用层来负责。4.应用层用户应用程序通过应用层使用计算机网络。主要包括高层协议服务，如：虚拟终端协议、文件传输协议、电子邮件协议等。第二章固定电话网2.1概述电话网络的特点是采用电路交换方式，以电话业务为主，并逐步向综合业务方向发展。一.基本要求1.在网内任一用户都能呼叫其他每一个用户，包括国内、国外用户，并且具有相同的呼叫方式和满意的服务质量。2.业务和技术适应能力强，升级、改造方便。3.管理和维护方便。二.电话网的组成电话网是由传输系统、交换系统、用户系统和信令系统组成。1.传输系统主要是以有线的电缆和光缆为主，传输体系也有PDH过度到SDH。2.交换系统由交换机构成，现已基本实现程控化、数字化。3.用户系统由各类用户终端组成，如电话机、传真机、用户环路等，并基本实现数字化、智能化。4.信令系统为实现用户之间通信，在交换局之间提供呼叫释放等各种控制信号。2.2电话交换技术一.发展从人工到程控，成模拟到数字。二.程控交换机的特点1.技术特点维护管理方便，可靠性高。适应性强，灵活性好。便于向综合业务方向发展。便于采用公共信令系统。2.功能特点业务功能和管理、维护功能强大。三.电话交换机的类型1.分局交换机分局交换机上对外有大量连接用户终端的用户线和与其它交换机连接的中继线。若干台分局交换机能够相互连接构成分局制市话网。2.汇接交换机汇接交换机的主要功能是话务转接，若干台汇接交换机和分局交换机联合，可构成规模更大的汇接制市话网。3.用户交换机4.用户交换机用于企、事业单位内部电话网的交换机，有一定数量的内线和单位各个分机终端连接和一定数量的外线与市话网的交换机连接。5.长途交换机主要起长途话务转接功能。2.3电话通信网的结构一.本地网由用户（和用户交换机）—用户线路—端局（或支局）—中继续线路—汇接局构成。一般有单汇接局制和多汇接局制两种基本方式。通常大、中城市由多汇接局制构成。市话交换网一般分为两级，即端局和汇接局。二.长途网1.长途网的等级结构电话网是由本地网和长途网组成的等级树状网，我国长途网包括四级交换中心。第一级交换中心，省间中心或大区中心（国际长途）。（基干路由）第二级交换中心，省中心。（基干路由）第三级交换中心，地区中心。（基干路由）第四级交换中心，区县中心。各级之间除了有基干路由连接外，还设置了一些高效直达路由和低呼损路由，以提高长话接续的灵活性和可靠性。长途网的发展趋势由多级逐步过渡到三级、二级，最后将成为无级网络。2.长途网的路由选择路由选择顺序遵循的原则：直达路由——迂回路由——基干路由。路由选择方式：固定和动态固定路由选择方式：交换机始终按照事先排定的路由顺序运作。动态路由选择方式：交换局选择路由通常根据时间和（或）状态经常自动变化。2.4电话通信网的编号规划符合国家标准《国家通信网自动电话编号》一.国内长途电话用户编号方法长途字冠+长途区号+市内电话号码（局号+用户号）02位（10，2X）3位（3X1X~9X1X）（除6外）4位（3X2XX~9X2XX）（除6外）其中，X=0~9，X1外奇数，X2外偶数。二.国际长途电话的编号国际长途字冠+国家号码+国内长途区号+市内号码0086三.本地网用户及本地网用户编号1.本地网用户编号局号+用户号2.呼叫网外国内用户0+国内长途编号3.呼叫国际用户00+国际长途编号四.特种业务编号1XX（X=0~9）2.5NO.7信令简介一.NO.7信令概述1.基本概念功能：保证通信网正常运行（协调终端、交换和传输系统的运行），在指定的终端建立连接，维护网络本身的正常运行和提供各种服务等。信令方式：信令是通信网中，用户与交换机、交换机与交换机之间有关呼叫建立、拆线、和设备运行等信息的交换，信令传送必须遵循的协议和规程称为信令方式。信令系统：信令方式和完成信令传递、控制的设备构成了信令系统。信令传递方式：有随路信令（信令和语音在同一通路传送）和共路信令（信令和语音的通路是分开）两种。信令类型：按工作区域可分用户线信令和局间信令。用户线信令是用户和交换机之间的信令，包括用户状态信令（摘机、挂机等）、被叫号码信令、令流和信号音信令。局间信令的交换机之间的信令，包括占用信令、拆线信令、被叫应答信令、被叫挂机信令。2.NO.7信令系统的主要应用主要有电话网、ISDN、电路交换数据网、智能网、移动通信网、电信管理网等3.主要优点信息处理快、质量好、可靠性强、故障率低、效率高、成本低、信号容量大、灵活性好、开展新业务方便等。二.NO.7信令的协议体系结构NO.7信令的通用性决定了整个信令系统必然包含有许多不同的应用功能，而且结构上应该能够灵活扩展，因此它的一个重要特点就是采用模块化功能结构。INAPOMAPMAPISUDTUPDUP（智能网应用协议）（操作维护应用）（移动应用）

TCAP（事务能力应用部分）ISP（中间业务部分）SCCP（信令连接控制部分）MTP1MTP2（信令链路级）MTP3（信令网络级）（消息传递部分）三.NO.7信令的消息格式1.消息信号单元（MSU）真正携带消息的信号单元。2.链路状态信号单元（LSSU）传送链路状态的信号单元。3.填充信号单元（FISU）不含任何信息的空信号，作用是在网络节点无信息传输时，使链路保持通信状态，并对对方发来的消息进行证实。2.6电话通信网的发展——数字化、综合化、智能化、宽带化和个性化。第三章数据通信网3.1概述一.数字通信系统的组成信源加密编码调制（信道）解调解码解密受信

二.主要技术1.信源编/解码技术目的是为了压缩数据。主要依据信号本身的相关性和人感官的心理感觉特点。2.加密/解密目的是为了信息的安全。3.信道编码/解码目的是为了提高抗干扰能力，实现可靠的传输。4.调制/解调目的是为了使数字信号适合于不同的信道传输，通常有基带传输（只需要码形状变换）和调制传输（数字频带传输）。5.多路和多址目的是为了提高和充分利用通信资源，增加传输的信息量。常用的方法有：频分、时分、码分、空分、极化、波分等技术。6.信道数字信号可以在数字信道或调制到模拟信道中传输，主要考虑的问题有：频带、噪声、干扰、损耗等。7.同步和数字复接其中同步包括：bit同步、帧同步、载波同步、网同步等；复连接主要完成数据流的合并和复接（并/串或串/并）。三.主要特点1.抗干扰能力强，2.易于实现高质量、远距离通信，3.易于实现综合业务，4.易于加密、加干扰，5.便于集成化、智能化等。3.2分组交换数据网一.基本概念1.数据交换方式a.电路交换经过呼叫建立一条专用物理通信电路，常用的工作方式有空分和时分两种。

in门控

outin

（

空分）out（时分）特点：可实现实时或对话方式通信；要求一定时间内才能建立起通信；一旦建立通信，独占链路，线路利用率低。b.报文交换——储存转发特点：两节点之间的链路不止一条，所以存在路由问题；各节点的储存和排队转发都需要时间，所以存在传递延迟；有校验码来检测错误或丢失，可要求重发信息；节点有码型、码速转换能力等。c.分组交换——为了减小时延，把报文分组。工作方式：数据报和虚电路（可组合）。特点：时延小可实现准实时通信；采用适应式路由选择法，把网络的业务量均匀分配给整个网络，保证所有信道有较高的利用率。交换节点使用计算机技术，使通信技术和计算机技术相结合。2.三种交换方式的比较P38表格3.1二.分组交换网络的组成1.等级结构采用二阶级结构：一级交换中心（全网结构）和二级（星网结构）交换中心。2.基本组成分组交换网络是一个以数据通信为目的的公共数据网（PDN），PDN内的节点由分组交换机（PSE）组成。PSE对分组具有储存转发能力，使其能接入不同速率设备进行通信。PDN网络定义了一系列协议，如：X.25、X.3、X.29、X.32、X.75等。其中，最重要的是X.25。X.25定义了用户终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）之间的一种统一接口标准。用户终端设备（DTE）如数据终端、计算机、路由器、网桥等；数据电路终接设备（DCE）如Modem、交换机节点等。X.25X.25

DTE3.X.25协议的层次结构X.25协议是使用层次结构概念的数据通信协议，它将公共数据网的通信功能划分为三个相互独立的不同层次。3分组层2数据链路层1物理层物理层的功能是为建立、保持和拆除DTE和DCE之间的物理连接提高机械特性、电气特性和功能特性标准以及规程标准。数据链路层的功能是实现分组方式终端和分组交换网之间的无差错传输。分组层的基本功能是分组多路复用、呼叫控制和数据分组传送，规定分组层DTE/DCE接口、虚电路业务规程、分组类型和格式、可选用户业务等。4.分组交换网的组成设备分组交换机：分中转交换机和本地交换机或两者会一。分组拆装设备（PAD）和远程集中器（RCU）：DTE通常有两种，一是分组终端（PT），符合X.25规程，可同步接入；二是非分组终端（NPT），不具备X.25规程功能的设备，PAD可对NPT提供接入接口，它实际上是规程转换器，同时还具有数据集中功能，把各个终端的数据流分组，采用动态复用技术进行传输。RCU实际是PAD的扩展，它既可实现PT设备接入，也可实现NPT接入。传输线路：中继线路有两种形式，PCM数字信道传输（64kbps~2Mbps）和利用Modem的模拟信道传输（9.6kbps~64kbps）；用户线路也有两种形式，数据专用线路接入和利用Modem通过市话线路接入。三.分组交换网的业务功能1.基本业务虚呼叫：先拨号建立虚电路，通信结束后释放虚电路。永久虚电路：两个终端之间的虚电路永久连接，无需呼叫建立虚电路。2.用户任选的补充业务呼叫封阻：入呼叫封阻，该用户作为主叫，网络禁止其他用户呼叫他；出呼叫封阻，该用户只能作为被叫，网络禁止他呼叫其他用户。快速选择与快速接受：主、被叫用户分别申请快速选择和快速接受业务后，在双方建立逻辑连接过程中，均可携带128字节用户数据。反向计费业务：即有主叫用户付费。分组多址广播业务：某个用户可向多个用户发送同样的信息。闭合用户群：可在公网上建立用户自己的专网。3.3帧中继网一.概述1.基本概念帧中继（FR）是在OSI数据链路层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术，能提供比X.25协议更高速的服务。由于帧中继使用光纤网络误码率低，可简化差错控制过程，采用快速分组交换，帧中继仅完成OSI物理层和数据链路层的核心层功能，将流量控制、差错控制等留给智能终端完成，这大大简化了节点之间的协议，同时帧中继采用虚电路技术，能充分利用物理资源，所以帧中继具有吞吐量大、时延短、适合突发性业务等特点。2.适用条件a.高速用户b.远距离通信c.大容量突发业务二.帧中继网的组成1.分层与体系结构与OSI模型基本对应，只是去掉了网络层，并且简化了物理层和数据链路层（只有一半功能）。2.帧中继协议主要包括了数据链路层帧方式接入协议（LAPF）和数据链路层核心协议。a.LAPFLAPF是帧方式承载业务的数据链路层协议和规程，包含在ITU-T建议Q.922中，其作用是在ISDN用户-网络接口（UNI）的通路上为帧方式承载业务，在用户平面上的数据链路业务用户之间传递数据单元。b.数据链路层核心协议帧中继使用Q.922协议的核心协议作为数据链路层协议，并且透明地传递用户数据。三.帧中继网的用户接入方式FRNFRAD帧中继交换机路由器1.接入方式具有标准帧中继UNI接口规程的设备可直接接入，非标准接口规程的设备可通过帧中继装/拆设备（FRAD）接入。接入方式通常有LAN接入和终端接入两种。2.接入设备符合帧中继接入规程的帧中继终端、帧中继装/拆设备、路由器、网桥、帧中继交换机等。四.帧中继网的业务功能及应用1.帧中继业务a.永久虚电路（PVC）一般具有连续通信要求的数据终端设备使用PVC。b.交换虚电路（SVC）用户通过呼叫建立虚电路连接和终止。目前大多数帧中继网只提供PVC。2.帧交换业务帧交换业务作用完成的功能有：a.提供帧的真实传送。b.对传输差错、格式差错和控制差错进行检测。c.对丢失的帧和重复的帧进行检测和恢复。d.提供流量控制3.帧中继网的应用a.局域网互联。b.图像文件传送。c.虚拟专用网。d.帧中继在公用网络中的应用。3.4数字数据网络（DDN）一.概述1.定义DDN是随着数据通信业务的发展而发展起来的，它采用数字信道（利用复用技术对数据信号的速率进行适配）提供永久性或半永久性电路，以传输数据信号为主，为用户提供专用的数字数据通道，为用户建立自己的专用数据网提供了条件。2.特点与通过模拟信道传输数据相比，传输速率高、质量好；可以灵活地建立和改变数据信道，有迂回切换功能，能自动迂回调度，有网络保护功能；可以为迂回开放多种形式的业务等。二.DDN的组成1.网络结构网管中心DXCDXCDXCNAUNAUDTEDTE数字信道用户线用户线本地传输系统本地传输系统1.本地传输系统本地传输系统由用户设备、用户线和网络接入单元组成。常用的用户设备有：电话机、传真机、数据终端设备（DTE）、PC、工作站、数据多路复用器、局域网的网桥/路由器等；常用的用户线有：市话电缆、光缆等；常用的网络接入单元有：数据服务单元、信道服务单元、数据电路端接设备。2.交叉连接/复用系统交叉连接/复用系统主要由数字交叉连接（DXC）设备组成，它是对数字群路信号及其子速率信号进行交换的设备，其主要作用是：把数字数据电路准动态地汇接起来，使组成的DDN具有灵活性；对通过数字数据电路传送的业务进行集中、分散和疏导；通过DXC把长距离的电路分成若干段，可以进行分段检测、维护有利于通过传输质量和管理水平；当电路出现故障时，可通过DXC切换到其它电路上，对网络进行保护。3.局间传输系统是指DDN中个节点机通过数字信道连接组成的网络拓扑结构，其中的数字信道是基群（2Mbps）信道。4.网络管理系统DDN的网络管理系统包括：用户接入管理、路由的选择、网络状态的监控、网络故障的诊断、网络运行时间的收集与统计、计费统计等。三.DDN的复用与接口1.DDN的复用类型a.PCME1帧复用PCME1帧复用就是把0次群64kbps的数字信号流复接成2048kbps的PCM1次群（E1，包含32个子信道），再通过相应的信道进行传输。b.超速率复用把N个64kbps的数字信号流复用在一起进行传输（N=1~31）。c.子速率复用在DDN中把低于64kbps的信号称为子速率信号，如2.4kbps、4.8kbps、9.6kbps等，把子速率信号复用为64kbps的信号称为子速率复用。2.数字接口在DDN中经过时分复用后，可以通过64kbps或2048kbps速率的数字接口接入到DDN中。四.DDN的业务功能及应用1.专用电路业务DDN可以向用户提供2.4、4.8、9.6、19.2、N×64（N=1~31）及2048kbps速率的全透明的专用电路。可广泛应用于银行、证券、气象、文化教育等领域，实现Internet接入、局域网互联、会议电视等。2.点到多点通信可实现单向和双向通信。（见p57）3.帧中继用户以一条专线接DDN，即可同时与多个点建立中帧继电路，它适用于对网络速率要求不高的局域网相连。4.虚拟专用网络（VPN）功能通常异地局域网的连接是通过租用或架设专线来实现的，这费用非常昂贵。所谓VPN技术就是通过特殊的设备和加密措施，借助于公网建立一条虚拟通道。DNN可实现VPN功能。5.话音和传真6.应用特点DDN与CableModem等相比，其应用特点是：数字化电路、对称传输、传输质量好感、时延小、通信速率可根据需要在2.4~2048kbps之间选择、路由器可自动迂回、可靠性及可用率高、可实现一线多用等。3.5数据通信网的发展动态一.NGN（下一代网络）的结构网络服务层接入和传输层控制层媒体层独立子网络业务传统网络信令/业务传统网络媒体用户用户驻地网1.接入与传输层采用各种接入方法，将用户连接至网络，集中用户业务并将它们传送到目的地。2.媒体层将信息格式转换成在网络上所需的传递格式，如信号分割成ATM信元或组成IP包，并将信息选路至目的地。3.控制层包括呼叫智能，决定用户收到的业务，并能控制低层网络元素对业务流的控制。4.网络服务层在呼叫建立的基础上提供额外的服务，其特点是：通过高速公共传输链路和路由器多节点，利用IP承载话音、数据、图像等所有速率的业务；为各种业务提供有保证的服务质量；业务与承载资源无关，使网络结构非常灵活；资源共享；具有后向兼容，支持任何类型的承受，允许平滑演进。二.NGN的关键技术1.密集波分复用（DWDM）技术（64~256×40Gbps）2.多协议标签交换（MPLS）技术MPLS技术是网络解决IP网络在承载电话、电视等实时业务存在QoS问题而提出的，它是一项标准，它将标签交换模式与网络层路由器结合成一体，MPLS的交换路由主要由标签交换路由器完成，它的基础是交换极短的固定长度的标签，并且把标签帧转换为ATM信元，加快传递速度。MPLS技术将ATM保证QoS的优点与IP网络的使用方便性结合起来，充分发挥各自3.软交换技术软交换是NGN的核心，其定义是：独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等功能，同时可以向用户提供现有的电路交换所提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。软交换技术主要完成的功能有：a.媒体网关接入功能b.呼叫控制功能c.业务提供功能d.互连互通过功能f.IPv6技术IPv6是Internet下一代网络协议，以克服现有IPv4网络协议由于其所提供的如地址容量、服务质量（QoS）、高安全性、新业务应用等方面的缺陷。IPv6的特点：扩大了地址容量（从32位增加到128位）；灵活的头部格式；支持QoS；认证和保密能力强；协议的可扩展性好；支持源路由；支持资源分配；支持自动配置等。第四章综合业务数字网4.1ISDN概述一.基本概念1.定义ISDN是以电话综合业务网为基础发展起来的通信网，能实现端到端的数字连接，提供包括话音和非话音在内的多种电信业务，用户能够通过一组有限的、标准的多用途用户/网络接口接入网络，并按统一规程进行通信。目前，ISDN已从最初的N-ISDN逐步向B-ISDN演进。2.N-ISDN的两种标准用户/网络接口a.基本速率接口（BRI）2B+D：其中B信道主要用于传送数字化的语音、数据等用户信息流（64kbps），D信道主要用于传送信令和分组交换数据信息（16kbps）。所以，2B+D总速率为144kbps。基本速率接口有两个独立工作的B信道和一个D信道，它把原来只能传送一路电话的功能扩展为同时能传送两个64kbps用户信息通路和一个分组交换数据通路，最多可接八个不同的终端。b.基群速率接口（PRI）在基群速率接口中，除了B信道和D信道外，还增加了H信道。其中，B信道接口为：23B+D或30B+D；H信道接口为：H0信道：3H0+D或5H0+D（H0=384kbps）；H1信道：H11或H12+D（H11=1538，H12=1920kbps）；B/H0混合信道：nB+mH0+D；这里的D均为64kbps。基群速率接口总的数据率为1.544Mbps或2.048Mbps。H信道主要用来传送高速的用户信息如：高速传真、图像、高速数据、高质量音频及分组交换信息等。二.ISDN技术基础1.用户线双向数字传输对模拟线路的数字化双向改造常用的方法有：频分法、时间压缩法、回波抵消法三种。比较见p65表4-1。2.NO.7信令系统NO.7中的ISUP是面向ISDN的高层用户协议。3.ISDN用户-网络接口为了适应用户-网络接口的数字化，满足更高的因为需求，CCITT定义了一个公共信道用户信令系统，即D信道协议。D信道完全独立于信息信道，在任何时候可用于用户与网络之间传送信令。4.ISDN编号计划与路由选择其中，号码对应网络呼叫路由，子地址对应用户设备。国家号码国家终点号码用户号码ISDN子地址国内ISDN号码国际ISDN号码（最大15位）ISDN地址（最大55为）5.互通技术ISDN与现有的电话网和分组网的相互通过技术主要包括：编号计划的互通、物理特性的转换、通信协议的转换和收集计费信息并进行操作和维护的协调等。三.ISDN的网络结构1.基本结构分组交换功能电路交换功能无交换连接功能公共信道信令功能ISDN交换机ISDN交换机用户终端用户终端用户-网络信令用户-网络信令用户信息用户信息用户-用户信令用户-用户信令用户-网络接口（UNI）用户-网络接口（UNI）a.网络功能ISDN网络功能具有：电路交换功能、分组交换（如X.25，帧中继等）功能、无连接交换（如.X.21，专线连接DDN等）功能和公共信道信令（NO.7）功能。b.用户网络接口（UNI）对于N-ISDN，UNI有两种标准接口，一是基本速率接口：2B+D；二是基群速率接口：23B+DH或30B+D或nB+mH0+D。c.ISDN信令系统包括：用户-网络信令，即用户终端设备和网络之间的控制信号；网络内部信令，即连接控制设备（交换机）之间的信号；用户-用户信令，即用户终端设备之间的控制信号。2.用户接入N-ISDN的方式a.基本接入方式利用电话线向用户提供2B+D的接口。b.一般数字接入方式利用集线器设备接入数字交换机，可支持任何模拟用户接入、数字用户接入和ISDN用户接入的组合，可用于一次群（E1）或二次群（4倍E1）数字端去连接远端或本端的数字网络设备。c.一次群接入方式能为用户提供一个30B+D的接口，通常用于连接用户交换机或局域网设备。d.数字接入链路能为用户提供多个2B+D的基本接入复用功能。e.接入网络是ITU最新定义的用户接入类型，以适应宽带用户接入。3.N-ISDN用户接入的参考配置TE2TE1TANT2NT1LE交换机RSTUVa.终端设备（TE）TE1为符合ISDN标准的设备，如数字电话机、四类传真机等；TE2为非ISND标准终端设备，如模拟电话机、X.25数据终端、RS-232接口终端等，TE2必须经过终端适配器（TA）转换才能接入。b.终端适配置器（TA）将TE2设备信号转换为ISDN兼容的信号格式，以能接入标准ISDN接口。c.网络终端设备（NT）NT1实现线路传输、维护和性能监控制功能；NT2又称智能网络终端，执行PBX、LAN和终端控制设备功能。d.线路终端设备（LT）实现交换设备和线路传输端接的接口功能。e.接入参考点R是TA和TE2的分界点；S位于TE1和TE2之间；T是网络-用户分界点；U是NT1和线路的接口点；V是LT和交换机的分界点。ITU对T接口作出了规定即D信道协议，只要遵循这个协议，就可将同一终端携带到任何地方使用。S点不是用户-网络分界点，可以根据T点协议规定S点接口，当不使用PBX等设备时，即不存在NT2，S和T点合并为S/T点。四.ISDN的业务功1.承载业务是指单纯的传送业务，由网络提供信息传送能力，与终端的类型无关，它包括：电路交换、分组交换和帧方式（帧中继和帧交换）三种承载业务。2.用户终端业务是指各种面向用户的应用业务，它是根据所需传送信息种类来定义的。如：数字电话、四类传真、混合通信、可视图文、用户电报、数据通信、视频业务等。3.补充业务即附加业务或增值业务。它不能单独存在，必须与基本业务一起提供。（具体p72）五.ISDN的应用ISDN的应用十分广泛，其宗旨是解决综合业务通信问题。1.构成多媒体信息网络。ISDN可提供语音、数据、图像并存的综合业务功能。2.局域网互连利用ISDN可实现局域网互连和接入Internet，也可通过一个或二个B信道拨号连接实现LAN互连。（具体见p72~75）4.2B-ISDN简介一.基本概念1.B-ISDN定义集各种网络的特点于一身的一个单一网络，它既能传送低速信号，又能传送高速信号；既能适应语音信号所要求的低时延特性，又能适应数据信号的低误码特性，进而也能适应图像和视频信号所要求的低时延、低误码特性。2.B-ISDN的核心技术——ATM早在1991年ITU就正式确定ATM（异步传送模式）为B-ISDN的传送方式。ATM集电路交换和分组交换的优点，这种交换称为信元交换。ATM具有两个基本特征：一是信息传输、复用、交换都是以固定长度的时隙为基本单元；二是时隙分配是可变的，是按用户的需要分配，即是异步的。而目前的N-ISDN采用是同步传送模式（STM），所谓同步传送就是将公共设施划分成不同的时间段（时隙）并把时隙固定地或以帧为周期地分配给用户，这样信道就被划分为若干个固定的子信道。如在N-ISDN中，160kbps的用户线不直接提供给用户，而是按STM分割成两个64kbps和一个16kbps信道（2B+D）。二.B-ISDN的业务1.会话型业务是为双向通信服务的。如可视电话、会议电视和高速数据传输等。2.电子信箱型业务是通过具有存储和转发、信箱或处理（编辑、变换等）功能的存储单元，提供非实时通信。如：下载电影、高清晰图像和音频信息的消息处理业务和邮递业务。3.检索型业务4.分配型业务能提供连续的信息流，并且可受用户控制。如广播和点播等。三.B-ISDN的业务特点1.高度综合性。2.大量使用多媒体业务，并且图像通信占主要地位。3.用户得到的业务大量和多样的。4.终端工作速率可变，并且一机多用。4.3ATM基本概念一.网络结构公用ATM交换机公用ATM交换机专用ATM交换机专用ATM交换机ATM终端ATM终端ATM终端ATM终端公用ATM网络专用ATM网络专用ATM网络NNIUNIUNIUNIUNIUNIUNI二.ATM网特点1.支持一切现有的通信业务及未来的新业务；2.可有效地利用未来资源；3.减小了交换的复杂性；4.减少了中间环节的处理时间，提高了传输速率；5.保证现有及未来各种未来应用的性能指标。三.ATM的信元结构1.ATM信元具有53个字节的固定程度。2.信元格式分为两部分：前5个字节为信元头部，记载ATM层中各种标识和控制信息；后48个字节为信息净荷，记载上一层协议的信息，并在ATM层透明地传输。3.ITU在B-ISDN中定义了两种信元，即NNI信元和UNI信元，两种格式的差别仅在信元头部的第一个字节的高四位上。GFCVPIVPIVCIVCIVCICLPPTHFC信息域123456~53UNI信元VPIVPIVCIVCIVCICLPPTHFC信息域123456~53NNI信元其中：GFC为一般流量控制；VPI为虚通路标识符；VCI为虚信道标识符；PT为信息类型（如是用户数据还是管理数据等）；CLP为信息丢失优先级（如0为高优先级，1为低优先级，在拥堵时可丢弃）；HFC为首标差错控制。三.ATM的虚通路和虚信道ATM在同一物理链路上的复用是依靠信元中不同的VPI和VCI来区分的。1.虚信道（VirtualChannel，VC）是指两个或多个端之间运送ATM信元的信道，它是由信头中的VCI来标识的。2.虚通路（VirtualPath，VP）是指链路端点之间虚信道的逻辑关系。在传输过程中，在给定的参考点上具有同一VPI的一群虚信道。3.VP与VC之间的关系四.ATM分层结构1.基于ATM的B-ISDN的协议参考模型物理链路VPVPVPVCVCVC高层高层ATM适配层（AAL层）CSSARATM层物理层TCPM用户面控制面管理面2.ATM各层的功能a.ATM适配层ATM适配层分为两个子层：一是分段、重组子层（SAR），它的功能是进行信息格式转换。如，将高层协议信息分段为ATM信元格式；将ATM信元重组为高层协议信息格式。二是汇聚子层（CS），其功能是执行信息识别时钟恢复。目前，AAL已有四种类型，即固定比特率业务（AAL1）、可变比特率业务（AAL2）、面向接续的数据业务（AAL3/4或AAL5）、无接续业务（AAL3/4和AAL5均支持）。b.ATM层该层为AAL层和物理层之间提供接口，其功能是信元首标产生和提取、VPI/VCI的翻译、信元的多路复接和多路分解点。c.物理层物理层又分为物理媒体（PM）子层和传输汇聚子层(TC)。其中，PM实现适当物理媒体上比特的接收和正确传输，包括定时信息的插入和抽取、编码和解码、光电转换等；TC的基本功能是传输帧的产生和提取、传输帧的适配、信元定界、首标差错控制信号的产生和证实等。五.ATM的业务应用1.局域网仿真2.电路仿真3.帧中继4.ADSL接入第五章用户接入网5.1接入网概述一.定义根据国际电信联盟电信标准部（ITU-T）的定义，接入网是由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（诸如线路设备和传输设备等）所以组成的，它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统。接入网可以经由Q3接口进行配置和管理，接入网的定界如图11-17所示。其中，用户驻地网包括：住宅小区宽频网、计算机局域网、PABX内部电话网、小区内的CATV网、交换机的远端模块等；核心网包括：电话网、数据网、CATV用户终端或用户驻地网接入网业务节点核心网电信管理网Q3Q3UNISNI网等，它是能提供各种通信服务的业务网络。Q3接口：接入网的管理方面经Q3与电信管理网相连。二.接入网的接口为了使核心网设备、用户驻地设备与接入网设备既可以分别开发又能兼容互通，国际电信联盟（ITU）规范了业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）。1.SNI接口目前标准化的SNI接口有Z接口和V接口，它们是接入网与核心网中程控交换机之间的标准接口。a.Z接口Z接口是程控交换机与模拟用户传输线之间的的音频模拟接口，采用二线制，规定了模拟用户传输线的环阻和环流等指标，是传统电话通信系统的常用接口。b.V接口V接口是数字程控交换机与数字用户传输线之间的接口，是为了满足数字用户传输需求大量增加而引入的数字接口。V接口是一个系列化接口，它包括了V1接口、V2接口、V3接口和V5.X接口。其中V1接口支持单一业务接入，支持（2B+D）的ISDN标准；V2接口支持多业务，支持PCM一次群或二次群标准；V3接口支持单一业务接入，支持（30B+D）和（23B+D）的ISDN标准；V4接口支持单一业务接入，支持m×（2B+D）的ISDN标准；V5.X接口接入综合业务接入，按传输速率不同，V5.X接口可分为V5.1接口和V5.2接口，相应的带宽标准又被定义为VB5.1和VB5.2，它们提供ATM复用交叉连接支持，支持从E1（2Mbps）到STM-1（155Mbps）、STM-4（622Mbps）、STM-16（2.4Gbps）和STM-64（10Gbps）的传输速率，由于ATM支持各种用户业务的各种传输速率接入，所以能更好地满足多种宽带业务的接入需求，VB5.X接口不仅支持N-ISDN的V5.X接口所支持的所有业务，还支持包括同步和异步的B-ISDN业务、广播业务、LAN互连功能等。2.UNI接口UNI接口规范了接入网与用户驻地网之间的接口，目前常用的已经标准化的UNI接口有Z接口、ISDN基本接入（2B+D）接口、基群接入（30B+D）和（23B+D）接口、n×64kbps租用线接口、ATM的用户网接口等，接入网通过UNI接口可以与单个的用户终端连接，也可以与一个用户驻地网相连接。3.Q3管理接口Q3接口是电信管理网（TMN）中主要标准化的接口集合，它跨越了整个OSI（开放系统互联）七层模型的协议集合。从第一层到第三层的Q3接口协议是Q.811，称为低层协议栈；从第四层到第七层的Q3接口协议标准是Q.812，称为高层协议栈。Q.811和Q.812适用于任何一种Q3接口，Q.812中最上层的两个协议是CMIP和FTAM，前者用于面向事物处理的管理应用，后者用于面向文件传输的文件传送、接入和管理。三.接入网的分类接入网络按照其所用的传输介质不同，一般可分为有线接入网和无线接入网两大类。其中，有线接入网又分为铜线接入网和光纤接入网两类；无线接入网分为固定和移动两类。5.2实际接入网一.有线接入网1.铜线接入技术铜线用户环路的作用是把用户话机连接到电话局的交换机上，铜线用户接入方式主要有N-ISDN接入技术和数字用户线（xDSL）接入技术等。其中，目前常用的xDSL有高比特率的HDSL、非对称的ADSL和甚高比特率的VDSL等接入技术。a.N-ISDN接入技术N-ISDN是利用一对电话线为用户提供端到端的全数字信道接入，为用户提供（2B+D）的基本速率接入和（30B+D）的基群速率接入。如图所示为N-ISDN的接入方式示意图。b.HDSL接入技术HDSL接入技术是用1~3对双绞线提供全双工T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）的数据信息传输能力，电话机ISDN适配器ISDN交换机计算机电话线用户端局端UNISNI传输距离为3~5km，其上、下行对称，传输的数据可包含数据、语音、图像等多种类型。如图所示为采用二对线的HDSL接入示意图。它将1/2E1（1.024Mbps）信号进行处理形成数据帧，数据的传输速率为1.168Mbps，其中1024用于数据信号的传输，其余部分用用着同步、信令等控制信息用户端HDSL传输单元局端HDSL传输单元双绞线双绞线1.168Mbps1.168MbpsE1接口E1接口2.048Mbps2.048Mbps用户端局端的传输，这样的数据帧在每对线上进行全双工传输，两对线合成一个完整的E1信号。目前，第二代HDSL能在一对电话线上传输与第一代相同速率的数据。c.ADSL接入技术ADSL是一种以普通用户电话线或3~5类铜质双绞线作为传输媒质，向普通用户提供电话业务的同时提供宽带数据传输业务的数字传输技术。其上行速率可选144kbps、384kbps和640kbps；下行速率可选2Mbps、4Mbps、6Mbps和8Mbps，传输距离可达5.5km。ADSL这种上、下行传输速率不对称的特点非常适用于一些宽带非对称数据业务，如高速Internet访问、VOD、远程医疗、远程教育等，其接入原理如图所示。电话机话音分离器交换机话音分离器计算机ADSLModem数据网电话线用户端局端电话上行下行频率d.VDSL接入技术VDSL是基于一对双绞线，向用户提供电话业务的同时能提供宽带数据传输业务的数字传输技术。VDSL可分成非对称型和对称型，对于非对称型其下行速率为6.5~52Mbps，上行速率为0.5~6.4Mbps，对于对称型其上、下行数据速率均为6.5~26Mbps，传输距离约为300~1500m。VDSL的主要特点是传输速率高，相对投资小，但传输距离短，并且其传输速率依赖于传输线的质量和长度。因此，VDSL适用于短距离、大数据量的信息传输，在实际使用中经常与光纤传输系统配合，用于图像信号的传输、局域网的互连等场合。VDSL用户接入的典型结构如图所示。2.光纤接入技术a.定义利用光纤作为接入网的传输介质，完成UNI和SNI之间的宽带接入任务。b.分类用户端VDSL传输单元局端VDSL传输单元电话机数据终端光网络单元数据网交换机光缆电话线光纤接入网按是否含有有源设备，可分为有源光网络（AON）和无源光网络（PON）两大类。c.光纤接入网功能参考配置根据ITU-T建议G.982所描述的光纤接入网功能，其基本配置如图所示。图中包含了四种基本功能单元。光网络单元（ONU）光网络单元（ONU）适配功能（AF）光分配网络（ODN）或光配线终端（ODT）光线路终端（OLT）UNISNI光线路终端（OLT）的功能是提供网络端与光分配网络（ODN）之间的光接口，并提供必要的手段来传送不同的业务，它可以分离交换和非交换业务，对来自光网络单元（ONU）的信令和监控信息进行管理，为光网络单元（ONU）和自身提供维护和指配功能。光网络单元（ONU）位于光分配网络与用户之间，在用户侧为电接口，在网络侧为光接口。因此，它除了具有光-电、电-光转换功能外，还要完成对语音信号的A/D和D/A转换、复用、信令处理和维护功能。光分配网络（ODN）或光配线终端（ODT）为OLT与ONU之间提供光传输手段，其主要功能是完成光信号功率的分配任务。ODN是由光无源器件（如光纤、光分路器、光连接器等）组成的无源光配线网，一般呈树状-分支结构。ODT的作用与ODN相同，其

区别在于ODT包含光有源设备。适配功能（AF）为ONU和用户设备提供适配功能，在具体物理实现时，既可以包含在ONU内，也可以完全独立。d.应用类型通常有光纤到户（FTTH）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到路边（FTTC）等，一般统称FTTx。（特点见p101~103）e.应用举例FTTx+LAN接入方式：FTTx+xDSL接入方式：数据终端数据终端网络交换机ONUOLT五类双绞线10Mbps五类双绞线100Mbps光纤传输1000Mbps局域网FTTx方式家或桌面大楼小区UNISNI数据终端电话机话音分离话音分离电话交换机xDSL接入复用器ONUOLT光纤传输1000Mbps话音数据电话线传输UNISNI电信网光纤网HFC接入方式：CATV简介CATV通常由信号源、前端、干线传输和用户分配网络组成。CATV频谱分配（上海）上海市有线电视系统经数字平移后的频率配置为：100MHz以下用于用户上传信号；100~200MHz用于保留10套模拟节目；200~300MHz用于61套数字压缩节目；300~400MHz用于付费电视；400~450MHz用于高清电视；530~630MHz用于VOD节目；650~850MHz用于数据业务等。上行模拟数字付费高清VOD数据1GHz接入方式：电话终端电视终端数据终端CableModem用户分配网络有线电视前端电信网Internet光缆电缆二.无线接入网无线接入网是以无线电技术（包括移动通信、无绳电话、微波和卫星通信等）为传输手段，连接起端局至用户间的通信网。它可以向用户提供各种电信业务，用无线传播手段来替代接入网的部分甚至全部，从而达到降低成本、改进灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入是一个含义十分广泛的概念，只要能用于接入网一部分，无论是固定式接入，还是移动式接入，也无论服务半径多大，服务用户数多少，都属于无线接入范畴。1.固定无线接入如图所示为固定无线接入一般示意图：a.MMDS（多路微波分配系统）MMDS系统是工作在S波段，工作频率范围为2.5~2.7GHz，共200MHz频带，可传输23路PAL-D制式（8MHz带宽）的电视节目和10路FM广播节目。我国无线电管理委员会规定使用其中8路电视信号，频率范围为2532~2596MHz，即带宽只有64MHz。本地交换机网络接口无线基站用户单元数字传输系统用户单元MMDS的调制可以是模拟调制，也可以是数字调制。早期的模拟调制用于传输单向电视信号，目前经过改造，成为双向数字化的MMDS，除了传输数字电视信号外，还可承载各种宽带业务，如Internet接入、数据交换、话音、VOD等。

MMDS适宜作为用户分配网，它常用于点对面的全向或定向区域覆盖，覆盖范围为15~50km，即采用全向或定向的宽频带天线将多路微波电视信号发射并直接分配给各用户接收（个人接收），或接入小型电缆分配网络（集体接收）。对于传统（模拟）的MMDS不适宜作主干线传输，而且双向传输困难。b.LMDS（本地多路分配业务）作为无线的微波传输、分配网，现有的MMDS已经不能满足日益增长的业务需求，因此，人们开始寻求频段更高、容量更大的无线宽带传输、分配系统。本地多路分配系统（LMDS）亦称为本地多点分配业务系统（LocalMultipointDisributionServices），是一个工作在K波段（18~27GHz）或Ka波段（27~40GHz）的无线宽带微波数字双向系统。LMDS的主要特点是工作频率高、带宽宽（在实际工作频率范围内带宽可达500~1000MHz以上），使用户设备更趋小型化，传输、分配的各种业务量更大，应用更广泛、灵活。c.蓝牙技术（BlueTooth）是由移动通信和计算机公司联合开发的短距离（10m左右）无线通信标准，其工作频段为2.4GHz（SIM即工业、科学、医学频段），协议标准为IEEE802.15.1，新版802.15.1a。终端无线射频链路控制管理接口软件协议网络拓扑结构如：PC（主机）鼠标（从机）键盘（从机）打印机（从机）微微网1~7个从机同时可作为另一个微微网的从机交换方式：有电路交换（主要用于话音传送）和分组交换（主要用于数据传输）。抗干扰技术：采用快速跳频、扩频技术和差错控制技术（FEC）。软件结构：由核心协议和应用协议栈组成。d.无线局域网（WLAN），（Wi-Fi，无线保真）WLAN使用的协议族：IEEE802.11协议：是最初提出，工作频率2.4GHz，采用PSK调制技术，传输距离100m，最高速率2Mbps，以数据业务为主。IEEE802.11b协议：工作频率2.4GHz，采用CCK调制技术，按不同的距离和信道传输速率1~11Mbps，最大距离100m，传输业务包括数据、图像等。IEEE802.11a协议：工作频率5GHz，采用OFDM调制技术（能比较好的克服多径干扰，适合移动环境），在物理层传输速率可达54Mbps，传输层可达25Mbps，可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps以太网无线帧接口，传输距离可达10km，支持数据、语音、图像业务。IEEE802.11g协议：是混合标准，它既能适应b2.4GHz提供11Mbps速率，也符合a5GHz提供56Mbps速率，并加入了QoS。无线局域网拓扑结构：（1）对等WLAN结构：其中：无线网卡由网络接口卡、扩频通信机和天线组成。（2）单点接入结构

AP：无线TE接入有线LAN访问点HUB：无线TE之间或接入有线LAN访问点带无线网卡电脑带无线网卡电脑移动电脑移动电脑无线AP或无线HUB有线局域网（3）多点接入结构移动电脑移动电脑移动电脑移动电脑APAP有线局域网（4）无线中继结构无线网桥：有线或无线LAN之间的互连e.无线广域网——WiMAX接入技术WiMAX（全球互操作性微波接入）是一种基于IEEE802.16标准的宽带无线接入技术，其基本目标是提供一种在城域网一点对多的环境下，可有效地互操作的宽带无线接入手段。无线AP或无线网桥无线AP或无线网桥有线局域网有线局域网WiMAX最高可以提供75Mbps的传输速率，最大传输距离可达50km。作为一种无线城域网技术，它可以将Wi-Fi（无线保真）热点连接到互联网，也可以连接公司或家庭等环境至有线骨干网络，可作为线缆和DSL等有线接入方式的无线扩展技术，实现最后一公里的宽带接入。尽管WiMAX与Wi-Fi同属于无线接入技术，但是Wi-Fi是基于无线局域网标准，主要用于室内、办公室或热点地区的近距离分布式的互联网接入，而WiMAX是基于无线城域网标准，主要用于固定或低速移动下的高速数据接入服务。相比之下，WiMAX具有更宽的覆盖范围，高广的频段适应性能，更高的传输速率，更强的QoS保证和更好的安全性能。WiMAX接入特点：WiMAX采用OFDM/OFDMA空中接口物理层技术，使频谱利用率大大提高。对于传输信号的覆盖，WiMAX可支持非视距通信和无缝覆盖，可以建设大规模的网络，而且一个城市并不需要建设大量的基站。IEEE802.16-2004标准主要面向固定终端，最大传输距离为7~10km，若采用IEEE802.16a标准，其通信频段低于11GHz，通道方式可选，每个信道带宽在1.25~20MHz之间。当带宽为20MHz时，其最高速率可达75Mbps，一般为40Mbps；当带宽为10MHz时，可提供20Mbps的平均速率。IEEE802.16-2005（IEEE802.16e）标准主要面向移动终端，最大传输距离为3~5km，其通信频段低于6GHz其通道方式与802.16a相同。当带宽为5MHz时，可以提供15Mbps的连接速率，当以120km/h车载速度移动时，至少保证1Mbps传输速率。WiMAX是以牺牲传输速率来换取终端的移动速度，因此用户在中低速移动时登录网络，15Mbps的数据传输速率基本能满足如网络电视的要求。WiMAX网络支持丰富多彩的业务模式，不同速率的数据业务是网络的主要承载目标。WiMAX支持不同的QoS级别，根据需求不同提供不同QoS的服务，所以其网络覆盖范围与业务类型密切相关。例如，作为网络电视接入，由于需要高级别的QoS保证以及高速的数据传输速率，所以要根据小区内用户的数量和需求，合理设置WiMAX网络。WiMAX基站WiMAX的网络结构：终端用户基站终端用户基站终端用户基站便携式终端核心网络网管系统（a）WiMAX基站：提供用户基站与核心网络之间的连接，通常采用定向扇形天线或全向天线，可提供灵活的子信道部署与配置功能，并可根据用户群体状况不断升级和扩展网络。（b）用户基站：属于基站一种，提供基站与用户终端设备之间的中继连接，通常采用固定天线，并被安装在屋顶上；WiMAX基站与用户基站之间采用动态适应性信号调制模式。（c）用户终端设备：WiMAX系统定义了用户终端设备与用户基站之间的连接接口，提供用户终端设备的接入，但用户终端设备本身不属于WiMAX系统。（d）网络管理系统：用于监视和控制网内所有的WiMAX基站和用户基站，提供查询、状态控制、软件下载、系统参数配置等功能。2.移动无线接入a.无绳电话通信系统是以PSTN为依托，其发展从室内到室外、从家用到办公环境、从小型专用系统到公用系统，数字化和网络化是且发展趋势，图示为公用系统的结构示意图。手持移动终端手持移动终端手持移动终端手持移动终端基站控制器PSTN局端设备目前，常用的标准有：欧洲标准DECT（数字增强无绳通信系统）支持话音、数据和视频传输，我国使用1905~1920GHz频段。话音速率32kbps，数据速率经过调制方式的改进（GFSKD到DmPSK，m=2、4、8）从1.152Mbps提高到2.304~3.456Mbps。日本标准PHS（个人手提系统）是一种经济的无线数字接入系统，并充分考虑各种应用，包括：公众数字无绳电话系统、无线本地环路、无绳PABX系统、移动终端和各种网络接入（PSTN、ISDN等）。传输速率：话音32kbps，数据64~128kbps。只支持步行速度过区切换。美国标准PAS（个人接入系统）PAS在我国应用广泛，俗称小灵通，它是固定电话网和无线接入技术相结合的产物。特点：充分利用现有有线电话网络资源，投资小、见效快；采用微蜂窝技术，功率小，工作频率1.9GHz，载波间隔300kHz，支持32~128kbps数据传输速率；采用动态信道分配（每帧8个时隙，上、下行各4个，所以每个载波可提供4个信道）技术，建网时不需要频率规划，抗同频、邻频干扰能力强，频率利用率高，用户密度大。b.蜂窝移动无线通信系统（1）概述移动通信经历了从模拟到数字，从窄带到宽带，从单一业务到综合业务。第一代（1G）：模拟系统已经完成历史使命，基本淘汰。第二代（2G）：GSM：GSM900、GSM1800、GSM1900（2.5G）IS-95：CDMA800、CDMA1800第三代（3G）ITM-2000：WCDMA（欧洲、日本）、CDMA2000（美国）、TD-SCDMA（中国）等。系统结构：其中，基站包括：基站控制器（BSC）和基站收、发信机（BTS）。基站移动终端基站移动终端移动终端基站PSTNInternet移动交换中心（MSC）（2）全球移动通信系统（GSM）频段：900、1800、1900MHz；多址技术：时分多址（TDMA）；用户业务：电信业务（语音、传真、可视图文、紧急呼叫等），数据业务（Internet、ISDN接入等），补充业务（登记、询问、删除、请求、文字识别、短消息等）。特点：使用SIM卡（智能卡），个人信息安全性好。（3）码分多址（CDMA）接入技术频段：800/1800MHz；多址技术：CDMA；特点：系统容量大，比GSM大4~5倍（CDMA具有软容量特点，即用户数量增加，只相当于系统背景噪声电平的增加）；频率规划简单，过区无需频率切换，即具有软切换功能；抗多径能力强；缺点：有自干扰和远近效应，需采用功率控制技术。（3）通用无线分组业务（GPRS）是GSM网络的功能扩充，在原来只提供电路交换的基础上，增加了分组交换功能，使数据传输速率从原来的9.6kbps增加到57.6kbps（最高171kbps），提供实时在线功能。c.卫星接入技术（1）概述卫星按轨道类型可分为：静止轨道卫星（36000km）、中轨道卫星（10000~15000km）和低轨道卫星1000km左右。常用频段（下行）：L波段：0.62~0.79GHz；S波段：2.5~2.69GHz；C波段：3.7~4.2GHz；Ku波段：11.7~12.75GHz等。（2）DirecPC技术（美国休斯网络公司）单向：PCIRDDirec中心InternetISPInternet服务商PSTN400kbps双向：（3）铱系统（美国Motorola公司）用66颗卫星分布在6个轨道平面上，轨道高度为765km，每个轨道均匀分布11颗卫星。铱系统于1996建成，1997开展业务，除了提供高质量电话（4.8kbps）PC终端卫星接收单元地球站Internet上行：128~256kbps下行：400kbps外，还可提供数据传输、传真、定位、全球寻呼等业务，可容纳400万个用户。地球站寻呼机固定用户移动用户地球站地球站手持机L波段L波段L波段Ka波段Ka波段Ka波段Ka波段Ka波段（4）低轨卫星系统（美国ATR激光和无线电通信实验室设计）由200颗高度为756km的卫星组成，分布在10个轨道平面上，可N-ISDN连接（64kbps），也可与B-ISDN连接（155Mbps）。地球站寻呼机固定用户移动用户地球站地球站手持机L波段L波段L波段Ka波段Ka波段Ka波段830nm激光连接2Gbps830nm激光连接2Gbps（5）VSAT（甚小孔径终端或小站）技术VSAT是国外80年代发展起来的一个卫星通信新领域，这种小型站可以很方便地安装。通常，大量的小站与一个大型站协同工作，构成一个卫星通信网，支持范围广泛的单向或双向数据、话音、图像及其其它的综合业务。我国于1986年建立了为新闻单位传送信息的VAST（单向）系统，传输速率为19.2kbps，目前已有多个VAST（双向）系统，上行128kbps，下行512kbps。特点（p121）系统结构：双跳工作模式：小站——卫星——主站——小站，不适合直接通话，适用非实时业务。单跳工作模式：小站——卫星——小站，可适用实时业务。主站数据网小站小站小站小站5.3接入网的发展动向（p122~126自学）第六章同步数字传输网在数字传输网中使用的传输技术体系有两大类：准同步数字体系（PDH，PlesiochronousDigitalHierarchy）和同步数字体系（SDH，SynchronousDigitalHierarchy），在传输过程中采用复用和分接技术。所谓复用技术就是为了提高传输容量和信道利用率，在发送端将多路低速数字信号按时分复用方式合并成一路高速数字信号；分接则是在接收端将合路信号进行解复用，分解出各分路信号。6.1准同步数字传输体系（PDH）一.PDH概述在综合业务数字网中，需要把不同传输速率的各种信息，如64Kbps的数字电话，2Mbps的会议电视，4~34Mbps的数字电视节目等都复接在一起，放在同一条线路上进行传输。在20世纪90年代之前采用的是PDH传输体制，PDH有两种制式：一种是以2.048Mbps为基群（一次群）系列，采用的国家有中国和欧洲各国；另一种是以1.544Mbps为基群（一次群）系列，采用的国家有日本和北美各国。图示给出了PDH的体系构成。所谓准同步是指：由于各分路信号时钟不是来自同一时钟源，存在偏差（一般允许100bps左右），需要通过统一调整后才能达到同步复用，常用的方法是插入脉冲。6次群5次群4次群3次群2次群1次群0次群中国，欧洲日本北美×4×4×4×4×42.048Mbps8.448Mbps34.368Mbps139.264Mbps564.992Mbps2.4Gbps×4×4×3×7×46.132Mbps44.736Mbps135Mbps405Mbps1.8Gbps×4×4×3×5×41.544Mbps6.132Mbps32.064Mbps139.264Mbps397.2Mbps1.6GbpsPDH体系构成示意图64kbps从图中可以分析出PDH对于现代通信而言，存在着一些主要缺点：①PDH传输体制有两个基群（2Mbps和1.5Mbps）标准以及三个地区（北美、欧洲、日本）性复接/分接标准，它们之间相互不兼容，使国际间的互连、互通困难。②PDH采用准同步复连接方式，它很难从高次群中识别和提取低次群信号。若要插入或提取低速分路信号，则必须采用逐级分接或复接的方法。因此，这种复接/分接方式结构复杂、灵活性差、硬件设备投资大。③在PDH中各种复用系列都有其相应的帧结构，没有