現(xiàn)代通信技術基礎課件-2

現(xiàn)代通信技術基礎《電信概要》現(xiàn)代通信技術基礎《電信概要》課程內容簡介第一章通信網(wǎng)絡概述第二章接入網(wǎng)技術第三章交換技術第四章傳輸技術第五章支撐網(wǎng)第六章網(wǎng)際互連第七章通信新技術課程內容簡介第一章通信網(wǎng)絡概述課程特點知識面廣、知識點多內容難度較低，以了解為主課程特點課程要求掌握通信基本概念及知識點了解接入網(wǎng)、交換網(wǎng)、支撐網(wǎng)、傳輸網(wǎng)的基本網(wǎng)絡結構及工作情況建立全程全網(wǎng)的概念課程要求課程學習方法與目標自學、上網(wǎng)查找資料開闊眼界扎實基礎把握原理提升素質課程學習方法與目標自學、上網(wǎng)查找資料課程評價方法平時作業(yè)——20％期中測試——20%期末考試——60％課程評價方法第一章通信網(wǎng)絡概述1.1通信發(fā)展概述1.2通信基本概念1.3全程全網(wǎng)概念1.4固定電話通信過程1.5移動電話通話過程1.6數(shù)據(jù)通信過程第一章通信網(wǎng)絡概述1.1通信發(fā)展概述第一章通信網(wǎng)絡概述本章內容1.通信的發(fā)展歷史2.目前的通信技術3.基本的通信技術概念4.通信系統(tǒng)中全程全網(wǎng)的概念和組成5.固定電話、移動電話、數(shù)據(jù)通信中通信的過程第一章通信網(wǎng)絡概述本章內容1.1通信發(fā)展概述自從人類存在開始，通信就已經(jīng)存在，通信的目的一直沒有發(fā)生過改變，變化的只是通信的方式。一.通信的概念所謂通信是指通過某種媒質進行的信息傳遞。什么是信息？對于信息的定義非常多，在中國國家標準GB4894-85中關于信息的定義是：信息是物質存在的一種方式、形態(tài)或運動狀態(tài)，也是事物的一種普遍屬性，一般指數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義，可以使消息中所描述事件的不定性減少。1.1通信發(fā)展概述自從人類存在開始，通信就已經(jīng)存1.1通信發(fā)展概述什么是媒質？媒質即“介質”，當一種物質存在于另一種物質內部時，后者就是前者的介質。在通信中所指的媒質是能傳輸信息的渠道。如有線介質、無線介質。其中銅介質、光纖介質等屬于有線介質，而空氣則屬于無線介質。1.1通信發(fā)展概述什么是媒質？媒質即“介質”，當1.1通信發(fā)展概述二.通信發(fā)展歷史人類的通信從遠古時代就已經(jīng)開始。人與人之間的語言、肢體交流就是最早出現(xiàn)的通信。通信的發(fā)展歷史則可以分為古代通信和近現(xiàn)代通信。在中國古代，飛鴿傳書，烽火傳信，利用驛站的郵驛系統(tǒng)等都是屬于常見的通信方式。1.1通信發(fā)展概述二.通信發(fā)展歷史1.1通信發(fā)展概述信鴿玉門關烽火臺遺址1.1通信發(fā)展概述信鴿1.1通信發(fā)展概述蘇州橫塘千年古驛站驛使壁畫1.1通信發(fā)展概述蘇州橫塘千年古驛站1.1通信發(fā)展概述

國外古代常見的通信方式包括燈塔、通信塔、旗語等?！緹羲繜羲鹪从诠虐＜暗男盘柗榛?。世界上最早的燈塔建于公元前7世紀，位于達尼爾海峽的巴巴角上。公元前280年，古埃及人在埃及亞歷山大城對面的法羅斯島上修筑燈塔，高達85米，日夜燃燒木材，以火焰和煙柱作為助航的標志。法羅斯燈塔被譽為古代世界七大奇觀之一。1.1通信發(fā)展概述國外古代常見的通信方式包括燈塔1.1通信發(fā)展概述【通信塔】

18世紀，法國工程師克勞德.查佩成功地研制出一個加快信息傳遞速度的實用通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)由建立在巴黎和里爾230千米間的若干個通信塔組成。在這些塔頂上豎起一根木柱，木柱上安裝一根水平橫桿，人們可以使木桿轉動，并能在繩索的操作下擺動形成各種角度。在水平橫桿的兩端安有兩個垂直臂，也可以轉動。這樣，每個塔通過木桿可以構成192種不同的構形，附近的塔用望遠鏡就可以看到表示192種含義的信息。這樣依次傳下去，在230千米的距離內僅用2分鐘便可完成一次信息傳遞。1.1通信發(fā)展概述【通信塔】1.1通信發(fā)展概述【旗語】1777年，英國的美洲艦隊司令豪上將印了一本信號手冊，成為第一個編寫信號書的人。后來海軍上將波帕姆爵士用一些旗子作"速記"字母，創(chuàng)立了一套完整的旗語字母。1817年，英國海軍馬利埃特上校編出第一本國際承認的信號碼。舫海信號旗共有40面，包括26面字母旗，10面數(shù)字旗，3面代用旗和1面回答旗。旗的形狀各異：有燕尾形、長方形、梯形、三角形等。旗的顏色和圖案也各不相同。1.1通信發(fā)展概述【旗語】1.1通信發(fā)展概述法羅斯燈塔復原圖旗語1.1通信發(fā)展概述法羅斯燈塔復原圖1.1通信發(fā)展概述

近現(xiàn)代的通信發(fā)展歷史，大致可以分為兩個階段。第一階段是電通信階段，第二階段是電子信息通信階段。第一階段的通信技術包括1876年貝爾發(fā)明電話機，1937年莫爾斯發(fā)明電報機，并設計莫爾斯電報碼。1895年，馬可尼和波波夫發(fā)明無線電設備，從而開創(chuàng)了無線電通信發(fā)展的道路。1.1通信發(fā)展概述近現(xiàn)代的通信發(fā)展歷史，大致可以1.1通信發(fā)展概述電話電報1.1通信發(fā)展概述電話1.1通信發(fā)展概述第二階段是電子信息通信階段。主要的通信技術有移動通信技術，程控交換技術，傳輸技術，數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)技術，接入網(wǎng)與接入技術?！疽苿油ㄐ虐l(fā)展歷史】1928年，美國普渡大學學生發(fā)明了工作于2MHz的超外差式無線電接收機，并很快在底特律的警察局投入使用，這是世界上第一種可以有效工作的移動通信系統(tǒng)。上世紀40年代中期至60年代初期。公用移動通信業(yè)務開始問世。1946年，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的計劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”。PS：聯(lián)邦通訊委員會（FCC）負責授權和管理除聯(lián)邦政府使用之外的射頻傳輸裝置和設備。1.1通信發(fā)展概述第二階段是電子信息通信階段。主1.1通信發(fā)展概述1978年底，美國貝爾試驗室研制成功先進移動電話系統(tǒng)(AMPS)，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，20世紀80年代中期，歐洲和日本也紛紛建立了自己的蜂窩移動通信網(wǎng)絡，主要包括英國的ETACS系統(tǒng)、北歐的NMT-450系統(tǒng)、日本的NTT/JTACS/NTACS系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)或1G系統(tǒng)。1.1通信發(fā)展概述1978年底，美國貝爾試驗室研制1.1通信發(fā)展概述1992年，歐洲開始鋪設全球第一個數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡——GSM（GlobalSystemMobile），由于其優(yōu)良的性能，GSM在全球范圍內迅速擴張，GSM用戶數(shù)一度超過全球蜂窩系統(tǒng)用戶總數(shù)的70%。此后，美國的DAMPS和日本的JDC等2G系統(tǒng)也相繼投入使用。1993年，美國推出了IS-95CDMA系統(tǒng)。1995年ITU將第三代移動通信系統(tǒng)或3G系統(tǒng)命名為國際移動電信2000（IMT-2000）。具體3G技術包括WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三種系統(tǒng)，2008年中國正式頒發(fā)3G運營牌照。1.1通信發(fā)展概述1992年，歐洲開始鋪設全球1.1通信發(fā)展概述【程控交換技術發(fā)展歷史】1878年就出現(xiàn)了人工交換機，它是借助話務員進行話務接續(xù)。

1893年步進制的交換機問世，它標志著交換技術從人工時代邁入機電交換時代。這種交換機屬于“直接控制”方式，即用戶可以通過話機撥號脈沖直接控制步進接續(xù)器做升降和旋轉動作。從而自動完成用戶間的接續(xù)。1938年縱橫制(crossbar)交換機被發(fā)明，相對于步進制交換機，提高了可靠性和接續(xù)速度；提高了靈活性和控制效率,加快了速度。由于縱橫制交換機具有一系列優(yōu)點,因而它在電話交換發(fā)展上占有重要的地位,得到了廣泛的應用。1.1通信發(fā)展概述【程控交換技術發(fā)展歷史】1.1通信發(fā)展概述人工交換機步進制交換機縱橫制交換機1.1通信發(fā)展概述人工交換機1.1通信發(fā)展概述

美國貝爾公司于1965年生產(chǎn)了世界上第一臺商用存儲程序控制的電子交換機(No.1ESS),這一成果標志著電話交換機從機電時代躍入電子時代。法國于1970年在拉尼翁(Lanion)開通了世界上第一個程控數(shù)字交換系統(tǒng)E10，它標志著交換技術從傳統(tǒng)的模擬交換進入數(shù)字交換時代。1.1通信發(fā)展概述美國貝爾公司于1965年生產(chǎn)了1.1通信發(fā)展概述【光纖通信發(fā)展歷史】1880年，貝爾發(fā)明了一種利用光波作載波傳遞話音信息的“光電話”，它證明了利用光波作載波傳遞信息的可能性，是光通信歷史上的第一步。1960年，美國科學家梅曼(Meiman)發(fā)明了第一個紅寶石激光器。激光(LASER)與普通光相比，譜線很窄，方向性極好，是一種頻率和相位都一致的相干光，特性與無線電波相似，是一種理想的光載波。因此，激光器的出現(xiàn)使光波通信進入了一個嶄新的階段。1966年,英籍華人高錕K.C.Kao博士首次利用無線電波導通信原理,提出了低損耗的光導纖維(簡稱光纖)概念。1.1通信發(fā)展概述【光纖通信發(fā)展歷史】1.1通信發(fā)展概述

1970年,美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/公里(光波沿光纖傳輸１公里后,光損耗為原有的1%)的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質。同年，貝爾實驗室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導體激光器(LD)。從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展的時代，因此人們把1970年稱為光纖通信的元年。1974年,貝爾實驗室發(fā)明了制造低損耗光纖的方法,光纖損耗下降到1db/公里。1976年，日本電報電話公司（NTT）研制出更低損耗光纖，損耗下降到0.5db/公里。1979年，日本電報電話公司研制出0.2db/公里的極低損耗石英光纖(1.5微米).1984年，實現(xiàn)了中繼距離50公里,速率為1.7Gbit/s的實用化光纖傳輸系統(tǒng).90年代以來，第四代光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了在2.5Gb/s速率上傳輸4500公里和10Gb/s的速率上傳輸1500公里。NTT：日本電信電話株式會社，為日本最大的電信服務公司。1.1通信發(fā)展概述NTT：日本電信電話株1.1通信發(fā)展概述光電話紅寶石激光器光纖1.1通信發(fā)展概述光電話紅寶石激1.2通信基本概念一.信號類型

通信是通過某種媒質進行信息傳遞?！靶盘枴笔切畔⒌谋憩F(xiàn)形式，“信息”則是信號的具體內容。通信的實質是信號通過某種媒質進行傳遞。信號分為模擬信號與數(shù)字信號兩類。1．模擬信號模擬信號是指幅值連續(xù)、時間上也是連續(xù)的信號。其特點是幅度連續(xù)（連續(xù)的含義是在某一取值范圍內可以取無限多個數(shù)值）。如常見的正弦波信號。1.2通信基本概念一.信號類型1.2通信基本概念2.數(shù)字信號

數(shù)字信號是指幅值和時間兩個方面都離散的信號。其特點是幅值離散（離散的含義是在某一取值范圍內可以取有限多個數(shù)值）。如常見的脈沖信號1.2通信基本概念2.數(shù)字信號1.2通信基本概念二.脈沖編碼調制（PCM）目前在我們的實際生活中，數(shù)字信號的使用頻率要大大多余模擬信號的使用。因為數(shù)字信號在性能方面優(yōu)于模擬信號，但是很多原始信號產(chǎn)生時是模擬信號，所以需要將模擬信號轉換成數(shù)字信號。最常見的模數(shù)信號轉換方法就是脈沖編碼調制技術（PCM）。PCM一共三個步驟：抽樣、量化、編碼。1.抽樣所謂抽樣就是每隔一定的時間間隔Ｔ抽取模擬信號的一個瞬時幅度值（樣值）。抽樣是由抽樣門來完成的，在抽樣脈沖ST(t)的控制下，抽樣門閉合或斷開，抽樣頻率fs不是越高越好，fs太高時，將會降低信道的利用率。目前最常見的抽樣頻率是每秒8000次。抽取的樣值為8000個抽樣值/S。1.2通信基本概念二.脈沖編碼調制（PCM）1.2通信基本概念1.2通信基本概念1.2通信基本概念2.量化量化的意思是將時間域上幅度連續(xù)的樣值序列變換為時間域上幅度離散的樣值序列信號(即量化值）。量化分為均勻量化和非均勻量化兩種。目前非均勻量化中的直接非均勻編解碼法使用較多。量化級別共256個。3.編碼這里的編碼指的是根據(jù)A律13折線非均勻量化間隔的劃分直接對樣值編碼，稱為非均勻編碼，接收端再進行非均勻解碼，即直接非均勻編解碼法。每個量化級別可編碼為8個二進制數(shù)字信號，即8bit。

一路模擬信號在經(jīng)過抽樣、量化、編碼以后所形成的PCM數(shù)字信號＝8000個抽樣值/S×8bit/每個抽樣值＝64Kbit/S1.2通信基本概念2.量化1.2通信基本概念多路復用技術多路復用技術是通信系統(tǒng)常用的技術，通常在有線通信中使用。1.概念為了提高信道利用率，使多路信號沿同一信道傳輸而互不干擾，稱多路復用。最常用的多路復用技術是頻分多路復用和時分多路復用，另外還有統(tǒng)計時分多路復用和波分多路復用技術。1.2通信基本概念多路復用技術1.2通信基本概念2.頻分多路復用（FDM）定義：FDM是把線路的通頻帶資源分成多個子頻帶，分別分配給用戶形成數(shù)據(jù)傳輸子通路，每個用戶終端的數(shù)據(jù)通過專門分配給它的子通路傳輸，當該用戶沒有數(shù)據(jù)傳輸時，別的用戶不能使用，此通路保持空閑狀態(tài)FDM主要適用于傳輸模擬信號的頻分制信道，主要用于電話、電報和電纜電視（CATV）。在數(shù)據(jù)通信中，需和調制解調技術結合使用。

優(yōu)點：多個用戶共享一條傳輸線路資源。

缺點：給每個用戶預分配好子頻帶，各用戶獨占子頻帶，使得線路的傳輸能力不能充分利用。1.2通信基本概念2.頻分多路復用（FDM）1.2通信基本概念1.2通信基本概念1.2通信基本概念3.時分復用（TDM）定義：TDM采用固定時隙分配方式，即一條物理信道按時間分成若干個時間片，輪流地分配給多個信號使用，使得它們在時間上不重疊。每一時間片由復用的一個信號占有，利用每個信號在時間上的交叉，在一條物理信道上傳輸多個數(shù)字信號。通過時分多路復用技術，多路低速數(shù)字信號可復用到一條高速數(shù)據(jù)速率的信道。PCM30/32路系統(tǒng)就是TDM的一個典型例子。

優(yōu)點：多路低速數(shù)字信號可共享一條傳輸線路資源。

缺點：時隙是預先分配的，且是固定的，每個用戶獨占時隙，時隙的利用率較低，線路的傳輸能力不能充分利用。1.2通信基本概念3.時分復用（TDM）1.2通信基本概念1.2通信基本概念1.2通信基本概念4.統(tǒng)計時分多路復用（STDM）定義：STDM根據(jù)用戶實際需要動態(tài)地分配線路資源，因此也叫動態(tài)時分多路復用或異步時分多路復用。也就是當某一路用戶有數(shù)據(jù)要傳輸時才給它分配資源，若用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時，就不給其分配線路資源，線路的傳輸能力可用于為其他用戶傳輸更多的數(shù)據(jù)，從而提高了線路利用率。這種根據(jù)用戶的實際需要分配線路資源的方法稱為統(tǒng)計時分多路復用。

優(yōu)點：線路傳輸?shù)睦寐矢摺＿@種方式特別適合于計算機通信中突發(fā)性或斷續(xù)性的數(shù)據(jù)傳輸。1.2通信基本概念4.統(tǒng)計時分多路復用（STDM）1.2通信基本概念TDM與STDM復用原理的基本差別示意圖1.2通信基本概念TDM與STDM復用原理的基本差別示意1.2通信基本概念5.波分復用（WDM）定義：WDM是在一根光纖中同時傳輸多個波長光信號的一項技術。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的信號組合起來（復用），送入到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開（解復用），恢復出原信號后送入不同的終端。分類：WDM系統(tǒng)按工作波長的波段不同可以分為兩類：一類是在整個長波長波段內信道間隔較大的復用，稱為粗波分復用（CWDM）；另一類是在1550nm波段的密集波分復用（DWDM）。構成形式：WDM系統(tǒng)基本構成主要有兩種形式：即雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸。1.2通信基本概念5.波分復用（WDM）1.2通信基本概念單纖雙向傳輸示意圖1.2通信基本概念單纖雙向傳輸示意圖1.2通信基本概念WDM技術的主要特點如下：（1）充分利用了光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍。（2）各波長相互獨立，可傳輸特性不同的信號，完成各種業(yè)務信號的綜合和分離，實現(xiàn)多媒體信號的混合傳輸。（3）WDM技術使N個波長復用起來在單根光纖中傳輸，并且可以實現(xiàn)單根光纖的雙向傳輸，以節(jié)省大量的線路投資。（4）WDM技術可降低對一些器件在性能上的極高要求，同時又可實現(xiàn)大容量傳輸。（5）充分利用成熟的TDM技術，且對光纖色散無過高要求。（6）WDM的信道對數(shù)據(jù)格式是透明的，是理想的擴容手段。（7）可實現(xiàn)組網(wǎng)的靈活性、經(jīng)濟性和可靠性，并可組成全光網(wǎng)1.2通信基本概念WDM技術的主要特點如下：1.2通信基本概念PCM30/32路系統(tǒng)實際PCM的使用中，往往將PCM技術與TDM技術混和使用，這樣可以在一條信道中混和傳輸多路PCM信號而相互不干擾，從而提高了傳輸效率。CCITT建議以兩種PCM系統(tǒng)為基礎，一種是PCM30/32系統(tǒng)，可供傳輸30個話路，傳輸速率是2.048Mbit/s，歐洲和我國都采用該系統(tǒng)。1.2通信基本概念PCM30/32路系統(tǒng)1.2通信基本概念在具體介紹PCM30/32路系統(tǒng)前先了解幾個基本概念：1.時隙：很小的時間片斷，在PCM30/32路系統(tǒng)中每個時隙長度為3.9微秒，每個時隙中可以傳輸8個bit。2.幀：由若干個時隙所組成的結構，在PCM30/32路系統(tǒng)中每個幀的時間長度是125微秒，每幀中由32個時隙。3.抽樣頻率：在PCM中每秒抽樣次數(shù)。在PCM30/32路系統(tǒng)中抽樣頻率為8000次/S，每次抽樣間隔為125微秒。1.2通信基本概念在具體介紹PCM30/32路系統(tǒng)前1.2通信基本概念PCM30/32路系統(tǒng)工作圖1.2通信基本概念PCM30/32路系統(tǒng)工作圖1.2通信基本概念圖1－22是PCM30／32路系統(tǒng)（稱為基群，也叫一次群）的幀結構圖。話音信號根據(jù)原CCITT建議采用8kHz抽樣，抽樣周期為125μs，所以一幀的時間（即幀周期）T＝125μs。每一幀由32個路時隙組成（每個時隙對應一個樣值，一個樣值編8位碼），其中：①30個話路時隙(TS1～TS15，TS17～TS31)，②幀同步時隙(TS0)，③信令與復幀同步時隙(TS16)。

PCM30/32系統(tǒng)的傳輸速率＝8bit/時隙×32時隙/幀×8000幀/S＝2.048Mbit/S1.2通信基本概念圖1－22是PCM30／321.2通信基本概念圖1－22PCM30／32路幀結構1.2通信基本概念圖1－22PCM30／32路幀結構1.2通信基本概念五.數(shù)字復接技術1.概念數(shù)字復接就是指將兩個或多個低速數(shù)字流合并成一個高速率數(shù)字流的過程、方法或技術。它是提高線路利用率的一種有效方法，也是實現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)字通信網(wǎng)的基礎比如對30路電話進行PCM復用（采用8位編碼）后，通信系統(tǒng)的信息傳輸速率為8000×8×32＝2.048Mb/s，即形成速率2048kb/s的數(shù)字流（比特流）?，F(xiàn)在要對120路電話進行時分復用，即把4個這樣的2048kb/s的數(shù)字流合成為一個高速數(shù)字流，就必須采用數(shù)字復接技術才能完成。1.2通信基本概念五.數(shù)字復接技術1.2通信基本概念國際上主要有兩大系列的準同步數(shù)字體系，都經(jīng)原CCITT推薦，即PCM24路系列和PCM30／32路系列。北美和日本采用1.544Mbit／s作為第一級速率（即一次群）的PCM24路數(shù)字系列，但兩家又略有不同歐洲和中國則采用2.048Mbit／s作為第一級速率（即一次群）的PCM30／32路數(shù)字系列。為了擴大數(shù)字通信容量，將若干個一次群形成二次群及以上的高次群，我們采用數(shù)字復接技術。1.2通信基本概念國際上主要有兩大系列的準同步數(shù)1.2通信基本概念數(shù)字復接的原理示意圖1.2通信基本概念數(shù)字復接的原理示意圖1.2通信基本概念2.數(shù)字復接分類數(shù)字復接技術分為兩類：按位復接和按字復接。按位復接是每次復接各低次群（也稱為支路）的一位碼形成高次群。按字復接是每次復接各低次群（支路）的一個碼字形成高次群1.2通信基本概念2.數(shù)字復接分類1.2通信基本概念按位和按字復接示意圖1.2通信基本概念按位和按字復接示意圖1.2通信基本概念復接系統(tǒng)構成數(shù)字復接系統(tǒng)主要由數(shù)字復接器和數(shù)字分接器兩部分組成。數(shù)字復接器的功能是把四個支路（低次群）合成一個高次群。它是由定時、碼速調整（或變換）和復接等單元組成的。定時單元給設備提供統(tǒng)一的基準時鐘（它備有內部時鐘，也可以由外部時鐘推動）。碼速調整（同步復接時是碼速變換）單元的作用是把各輸入支路的數(shù)字信號的速率進行必要的調整（或變換），使它們獲得同步。這里需要指出的是四個支路分別有各自的碼速調整（或變換）單元，即四個支路分別進行碼速調整（或變換）。復接單元將幾個低次群合成高次群。數(shù)字分接器的功能是把高次群分解成原來的低次群，它是由定時、同步、分接和恢復等單元組成。分接器的定時單元是由接收信號序列中提取的時鐘來推動的。借助于同步單元的控制使得分接器的基準時鐘與復接器的基準時鐘保持正確的相位關系，即保持同步。分接單元的作用是把合路的高次群分離成同步支路信號，然后通過恢復單元把它們恢復成原來的低次群信號。1.2通信基本概念復接系統(tǒng)構成1.2通信基本概念數(shù)字復接系統(tǒng)構成1.2通信基本概念數(shù)字復接系統(tǒng)構成1.2通信基本概念4.PCM高次群速率1.2通信基本概念4.PCM高次群速率1.2通信基本概念六.多址技術多址技術是在無線通信中常用的技術，目的是區(qū)分用戶信號。1.概念發(fā)端：給用戶信息賦予不同的特征，然后向空中發(fā)射，自然合路

收端：根據(jù)不同的特征，從空中提取自己的信號多址技術適用于無線傳輸，可以提高頻率利用率。多址技術根據(jù)特征的不同可以分為FDMA（頻率區(qū)分）、TDMA（時間區(qū)分）、CDMA（編碼區(qū)分）、SDMA（空間方向區(qū)分）。不同類型可組合使用1.2通信基本概念六.多址技術1.2通信基本概念1.2通信基本概念1.2通信基本概念2.FDMA概念：以頻率區(qū)分不同的用戶信號每個用戶占用一個頻道傳輸信息區(qū)別于FDD（頻分雙工）

FDM（頻分復用）原理：發(fā)端：每個用戶的信息調制到不同載頻上傳輸

收端：接收解調獲取自己的信息1.2通信基本概念2.FDMA1.2通信基本概念1.2通信基本概念1.2通信基本概念特點：頻率利用率低，系統(tǒng)容量有限

每個頻道一對頻率，只可送一路話音信息連續(xù)傳輸。FDMA不需要復雜的成幀、同步和突發(fā)脈沖序列的傳輸，MS設備相對簡單。技術成熟，易實現(xiàn)，但系統(tǒng)中多個頻率信號易相互干擾，且保密性差

BS的共用設備成本高且數(shù)量大

每個信道需要一套收發(fā)信機

越區(qū)切換時，只能在話音信道中傳輸數(shù)字指令，要抹掉一部分話音而傳輸突發(fā)脈沖序列

獨立應用于模擬系統(tǒng)1.2通信基本概念特點：1.2通信基本概念3.TDMA概念：以傳輸時間區(qū)分不同的用戶信號每個用戶占用一個頻道的不同時間段傳輸信息區(qū)別于TDD（時分雙工）

TDM（時分復用）原理：發(fā)端：每個用戶的信息調制到一個載頻上在規(guī)定的時間段傳輸收端：在規(guī)定的時間段接收解調獲取自己的信息1.2通信基本概念3.TDMA1.2通信基本概念特點少量發(fā)射機可避免多發(fā)射機同時工作而產(chǎn)生互調干擾，抗干擾能力強，保密性好

不存在頻率分配問題，對時隙的管理和分配簡單而經(jīng)濟。對時隙動態(tài)分配，有利于提高容量，系統(tǒng)容量較FDMA大

空閑時隙可用來檢測信號強度或控制信息，有利于加強網(wǎng)絡的控制功能和保證MS的越區(qū)切換

需要嚴格定時與同步，以免信號重疊或混淆

因為信道時延不固定

可提高頻譜利用率，減少BS工作頻道數(shù)，從而降低BS造價，方便非話業(yè)務的傳輸

GSM中采用FDMA/TDMA方式1.2通信基本概念特點1.2通信基本概念4.CDMA

概念：以不同編碼特征區(qū)分不同的用戶信號每個用戶、信息、基站用不同的編碼調制

（地址調制）原理：發(fā)端：不同用戶信息用不同的地址碼調制后傳輸

收端：用與發(fā)送端相同的地址碼

解調獲取自己的信息系統(tǒng)容量：

CDMA>TDMA>FDMA1.2通信基本概念4.CDMA1.2通信基本概念概念：以不同空間方向性區(qū)分不同的用戶信號每個用戶占用不同的空間波束原理：根據(jù)來波方向角估算確定定向發(fā)射方向自適應陣列天線一般不單獨使用1.2通信基本概念概念：以不同空間方向性區(qū)分不同的1.2通信基本概念七.通信模型具體通信系統(tǒng)中涉及大量具體設備，但所有通信系統(tǒng)可以抽象為一個通信模型，其涵蓋了所有痛惜系統(tǒng)的特征。通信模型由信源、信宿、變換器、反變換器、信道組成

1.2通信基本概念七.通信模型1.2通信基本概念信源：發(fā)信息端，將各類消息轉換成信號。信宿：收信息端，將接收到的信號還原成消息。信道：信息傳輸通路，不完全等同與傳輸介質。變換器：將信源產(chǎn)生的信號變換成適合在信道傳輸?shù)男盘枴７醋儞Q器：完成信號的反變換，將信號還原成信宿能接收的信號。噪聲：噪聲不是通信模型中的一部分，但通信模型中傳輸?shù)男盘枙辉肼曀蓴_，從而產(chǎn)生誤碼。噪聲分為自然噪聲和認為噪聲。1.2通信基本概念信源：發(fā)信息端，將各類消息轉換成信號。1.2通信基本概念八.通信網(wǎng)絡結構1.通信網(wǎng)的組成通信網(wǎng)是由若干用戶終端A，B，C，…，并通過傳輸系統(tǒng)鏈接起來。用戶終端之間通過一個或多個節(jié)點鏈接，在節(jié)點處提供交換、處理網(wǎng)絡管理等功能。1.2通信基本概念八.通信網(wǎng)絡結構1.2通信基本概念網(wǎng)絡結構包括用戶終端設備、傳輸線路、交換系統(tǒng)三個部分。（1）用戶終端設備 用戶終端設備是通信網(wǎng)中的源點和終點，它除對應于信源和信宿之外還包括了一部分變換和反變換裝置。如：電話機、傳真機、計算機等。（2）傳輸線路傳輸線路是交換設備之間的通信路徑，承載用戶信息和網(wǎng)絡控制信息。（3）交換系統(tǒng)交換系統(tǒng)用于把點對點通信系統(tǒng)連接成通信網(wǎng)，完成網(wǎng)內選錄功能，從而實現(xiàn)網(wǎng)內任意用戶之間都能相互交換信息。1.2通信基本概念網(wǎng)絡結構包括用戶終端設備、傳1.2通信基本概念2.通信網(wǎng)的結構通信網(wǎng)絡結構的拓撲圖常見的有總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀型、復合型。1.2通信基本概念2.通信網(wǎng)的結構1.2通信基本概念九.傳輸介質通信系統(tǒng)的中的傳輸介質是用來傳遞信號的某種介質。常見的傳輸介質包括雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸?shù)取?.雙絞線電纜(TP)將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中，為了降低信號的干擾程度，電纜中的每一對雙絞線一般是由兩根絕緣銅導線相互扭繞而成，也因此把它稱為雙絞線。雙絞線分為分為非屏蔽雙絞線(UTP)和屏蔽雙絞線(STP)。目前市面上出售的UTP分為3類，4類，5類和超5類、六類等。1.2通信基本概念九.傳輸介質1.2通信基本概念3類:傳輸速率支持10Mbps，外層保護膠皮較薄，皮上注有"cat3"4類:網(wǎng)絡中不常用5類(超5類):傳輸速率支持100Mbps或10Mbps，外層保護膠皮較厚，皮上注有"cat5"超5類雙絞線在傳送信號時比普通5類雙絞線的衰減更小，抗干擾能力更強，在100M網(wǎng)絡中，受干擾程度只有普通5類線的1/4。STP分為3類和5類兩種，STP的內部與UTP相同，外包鋁箔，抗干擾能力強、傳輸速率高但價格昂貴。1.2通信基本概念3類:傳輸速率支持10Mbps，外層保1.2通信基本概念UTPSTP1.2通信基本概念1.2通信基本概念2.同軸電纜

由一根空心的外圓柱導體和一根位于中心軸線的內導線組成，內導線和圓柱導體及外界之間用絕緣材料隔開。按直徑的不同，可分為粗纜和細纜兩種。同軸電纜傳輸帶寬較大，大量用于有線電視網(wǎng)。1.2通信基本概念2.同軸電纜1.2通信基本概念3.光纖由一組光導纖維組成的用來傳播光束的、細小而柔韌的傳輸介質。應用光學原理，由光發(fā)送機產(chǎn)生光束，將電信號變?yōu)楣庑盘枺侔压庑盘枌牍饫w，在另一端由光接收機接收光纖上傳來的光信號，并把它變?yōu)殡娦盘?，?jīng)解碼后再處理。與其它傳輸介質比較，光纖的電磁絕緣性能好、信號衰小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。主要用于要求傳輸距離較長、布線條件特殊的主干網(wǎng)連接。目前光纖到戶也已逐步開始。4.無線傳輸無線傳輸包括衛(wèi)星通信、微波通信和移動通信三類1.2通信基本概念3.光纖1.2通信基本概念十.痛惜系統(tǒng)性能指標

通信系統(tǒng)的主要性能指標包括有效性、可靠性、適應性、經(jīng)濟性、保密性、標準性、維護性等，其中最主要的性能指標是有效性與可靠性。

可靠性指標用于衡量系統(tǒng)的傳輸質量。有效性指標用于衡量系統(tǒng)的傳輸效率。1.2通信基本概念十.痛惜系統(tǒng)性能指標1.2通信基本概念1.差錯率衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)可靠性的指標是傳輸?shù)牟铄e率。常用的有誤碼（比特）率、誤字符率和誤碼組率等。定義如下：誤碼率（Pe）＝接收出現(xiàn)差錯的比特數(shù)（Ne）/總的發(fā)送比特數(shù)（N）誤字符（碼組）率＝接收出現(xiàn)差錯的字符（碼組）數(shù)/總的發(fā)送字符(碼組)數(shù)

差錯率是一個統(tǒng)計平均值，因此在測試或統(tǒng)計時總的發(fā)送比特（字符、碼組）數(shù)應達到一定數(shù)量，否則得出的結果將失去意義。1.2通信基本概念1.差錯率1.2通信基本概念2.有效性衡量系統(tǒng)有效性的主要指標是頻帶利用率。

頻帶利用率是指單位頻帶內的調制速率或傳信速率，即每赫茲的波特數(shù)（Bd/Hz）或每赫茲每秒的比特數(shù)（bit/s·Hz）。

用公式表示為：

η＝系統(tǒng)的調制速率（NBd）/系統(tǒng)的頻帶寬度（Hz）（Bd/Hz）

η＝系統(tǒng)的傳信速率（bit/s）/系統(tǒng)的頻帶寬度（Hz）（bit/s·Hz）

一般來說，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)所占的頻帶越寬，傳輸信號的能力就越大。1.2通信基本概念2.有效性1.2通信基本概念3.兩者關系有效性與可靠性的關系：一對矛盾。有效性越高，可靠性越差；可靠性越高，有效性越差。1.2通信基本概念3.兩者關系1.3全程全網(wǎng)概念一.概念信息在發(fā)起端通過終端接入設備、傳輸鏈路、交換設備以及相應的信令系統(tǒng)、通信協(xié)議和運行支撐系統(tǒng)的共同協(xié)作，到達接受端，完成通信全過程，在此過程中所經(jīng)過的各個具體網(wǎng)絡、設備、協(xié)議的總和被稱為全程全網(wǎng)。二．分類在全程全網(wǎng)的概念中，根據(jù)網(wǎng)絡具體位置與功能的不同，大致分為接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、支撐網(wǎng)四個部分。1.3全程全網(wǎng)概念一.概念1.3全程全網(wǎng)概念全程全網(wǎng)結構圖1.3全程全網(wǎng)概念全程全網(wǎng)結構圖1.3全程全網(wǎng)概念三.接入網(wǎng)作用：主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務，起到承上啟下的作用，通過接入網(wǎng)將核心網(wǎng)的業(yè)務提供給用戶。接入網(wǎng)是一種透明傳輸體系，本身不提供業(yè)務，由用戶終端與核心網(wǎng)配合提供各類業(yè)務。俗稱“最后一公里”接入網(wǎng)從物理上分可分為饋線段、配線段和引入線段。1.3全程全網(wǎng)概念三.接入網(wǎng)1.3全程全網(wǎng)概念接入網(wǎng)的一般物理結構連接業(yè)務節(jié)點和局端設備之間的部分稱為饋線段連接局端設備和遠端設備之間的部分稱為配線段引入線部分的傳輸媒質一般為銅線，也有的采用無線或其它傳輸媒質

1.3全程全網(wǎng)概念接入網(wǎng)的一般物理結構連接業(yè)務節(jié)點和局端1.3全程全網(wǎng)概念接入網(wǎng)分類：接入網(wǎng)有線無線銅線光纖HFCxDSL技術以太網(wǎng)接入有源AON無源PON固定無線移動接入蜂窩移動電話無繩電話集群調度系統(tǒng)EPONGPON

1.3全程全網(wǎng)概念接入網(wǎng)分類：接入網(wǎng)有線無線銅線光纖HFC1.3全程全網(wǎng)概念A.XDSL接入技術技術

DSL是“DigitalSubscriberLine”的縮寫，即所謂的數(shù)字用戶線，DSL技術是基于普通電話線的寬帶接入技術，它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機設備，減輕了電話交換機的負載，開發(fā)了銅線的帶寬潛力。xDSL中的“x”代表了各種數(shù)字用戶線技術，包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。目前最常見的XDSL技術是ADSL技術B.以太網(wǎng)接入技術以太網(wǎng)技術是20世紀70年代出現(xiàn)的一種局域網(wǎng)技術，也是目前應用最廣泛的一種局域網(wǎng)技術最常見的以太網(wǎng)接入方式是在居民小區(qū)或者居民樓中布置交換機，再利用雙絞線接入用戶家中。1.3全程全網(wǎng)概念A.XDSL接入技術技術1.3全程全網(wǎng)概念C． 光接入技術光接入網(wǎng)(OpticalAccessNetwork，OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。泛指本地交換機或遠端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。目前常用的光接入網(wǎng)絡是無源光網(wǎng)絡(PON)技術D.光纖同軸混和網(wǎng)（HybridFiberCoaxialCable）

HFC采用光纖作傳輸干線同軸電纜作分配傳輸網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的寬帶接入技術，即在有線電視前端將CATV信號轉換成光信號后用光纖傳輸?shù)椒招^(qū)（光節(jié)點）的光接收機，由光接收機將其轉換成電信號后再用同軸電纜傳到用戶家中E． 無線接入網(wǎng)寬帶無線接入(BroadbandWirelessAccess，簡BWA)技術一般是指把高效率的無線技術應用于寬帶接入網(wǎng)絡中，以無線方式向用戶提供寬帶接入的技術，最常見的形式是WLAN。1.3全程全網(wǎng)概念C． 光接入技術1.3全程全網(wǎng)概念四．傳輸網(wǎng)作用：在設備間進行數(shù)據(jù)傳遞概況：

在傳輸技術中以前最常用的是準同步數(shù)字系列（PlesiochronousDigitalHierarchy），簡稱PDH；而目前最常用的傳輸技術是“同步數(shù)字系列”（SynchronousDigitalHierarchy），簡稱SDH。20世紀80年代中期，PDH大規(guī)模應用，但PDH存在著一些固有的缺陷，SDH是在PDH基礎上發(fā)展起來的我國的傳送網(wǎng)分為四個層次：省際干線網(wǎng)、省內干線網(wǎng)、本地中繼網(wǎng)和用戶接入網(wǎng)1.3全程全網(wǎng)概念四．傳輸網(wǎng)1.3全程全網(wǎng)概念五．交換網(wǎng)作用：

交換即轉接，是通信網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋夭豢缮俚募夹g。交換即各個終端之間通過公共網(wǎng)（交換節(jié)點）傳輸語言、文本、數(shù)據(jù)及圖像等業(yè)務。任何一個主叫信息都可通過交換節(jié)點發(fā)送給所需的一個或多個被叫用戶。常用的交換技術有電路交換、分組交換、幀交換及ATM交換。1.3全程全網(wǎng)概念五．交換網(wǎng)1.3全程全網(wǎng)概念1.電路交換是最早實現(xiàn)的一種交換方式，這要求輸入線與輸出線建立一條物理通道，其原理是直接利用要切換的物理通信線路連接通信雙方。2.報文交換又稱存儲轉發(fā)交換。交換節(jié)點收到報文之后進行暫時存儲，然后對報文進行分析，找出目的地址和選擇路由，在選擇的路由上排隊，路由空閑時發(fā)到下一個交換節(jié)點，直到最后找到目的地址。3.分組交換也采用存儲轉發(fā)方式，但與報文交換不同的是，它將用戶要傳送的信息分成若干組，以減少存儲時間，降低對存儲器容量的要求。

1.3全程全網(wǎng)概念1.電路交換是最早實現(xiàn)的一種交換方式，1.3全程全網(wǎng)概念六．支撐網(wǎng)作用：支撐網(wǎng)（supportingnetwork）是現(xiàn)代電信網(wǎng)運行的支撐系統(tǒng)。一個完整的電信網(wǎng)除了傳遞電信業(yè)務為主的業(yè)務網(wǎng)之外，還需有若干個用來保障業(yè)務網(wǎng)正常運行、增強網(wǎng)路功能、提高網(wǎng)路服務質量的支撐網(wǎng)路。支撐網(wǎng)中傳遞相應的監(jiān)測和控制信號。支撐網(wǎng)主要包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)等。1.3全程全網(wǎng)概念六．支撐網(wǎng)1.3全程全網(wǎng)概念1.信令網(wǎng)信令：通訊設備之間任何應用信息的傳送總是伴隨著一些控制信息的傳遞,它們按照既定的通訊協(xié)議工作,將應用信息安全、可靠、高效地傳送到目的地。這些控制信息在電信網(wǎng)中叫做信令(Signal)。目前最常用的信令是NO.7信令。信令網(wǎng)：是用于傳輸信令信息的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。2.同步網(wǎng)

同步是指信號之間的頻率或相位保持某種嚴格的特定關系，即在相對應的有效瞬間內以同一平均速率出現(xiàn)數(shù)字同步網(wǎng)是一個由節(jié)點時鐘設備和定時鏈路組成的實體網(wǎng)，它通過網(wǎng)同步技術為各種業(yè)務網(wǎng)的所有網(wǎng)元分配定時信號(頻率或者時間信號)，以實現(xiàn)各種業(yè)務網(wǎng)的同步。1.3全程全網(wǎng)概念1.信令網(wǎng)1.3全程全網(wǎng)概念3.電信管理網(wǎng)電信管理網(wǎng)TMN是國際電聯(lián)ITU-T借鑒0SI中有關系統(tǒng)管理的思想及技術，為管理電信業(yè)務而定義的結構化網(wǎng)絡體系。電信管理網(wǎng)的基本概念是提供一個有組織的網(wǎng)絡結構，以取得各種類型的操作系統(tǒng)（OSs）之間、操作系統(tǒng)與電信設備之間的互連。TMN體系結構的目的是支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務的規(guī)劃、配置、安裝、操作及組織1.3全程全網(wǎng)概念3.電信管理網(wǎng)1.4固定電話通信過程 固定電話通信是一種最基本的通信方式，其它通信方式都是以此為基礎發(fā)展的。下面以一次“打電話”來簡要說明固定電話通信過程。1.4固定電話通信過程1.4.1電話接續(xù)過程主叫A摘機；聽撥號音；撥被叫B的號碼，如被叫B空，則主叫A聽回鈴音，被叫B話機響鈴；當被叫B摘機后，雙方開始通話；當其中一方掛機，另一方聽忙音，提示本次通話結束，掛機恢復空閑，以備下次通話。1.4.1電話接續(xù)過程主叫A摘機；1.4.2電話通信所需設備電話通信網(wǎng)的基本組成設備：終端設備：完成聲電轉換和信令功能，將人的話音信號轉換為交變的話音電流信號，并完成簡單的信令功能傳輸設備：連接交換設備：交換電話通信網(wǎng)組成圖1.4.2電話通信所需設備電話通信網(wǎng)的基本組成設備：電話通1.4.3電話通信中的信號業(yè)務信號：用戶之間交流的信息；信令：在電話接續(xù)過程中需要一些控制信號來控制接續(xù)的有序進展，這些控制信號就稱為信令。 按照傳送區(qū)域分為：用戶線信令和局間信令。1.4.3電話通信中的信號業(yè)務信號：用戶之間交流的信息；1.4.3電話通信中的信號1.用戶線信令 用戶線信令是交換網(wǎng)中在用戶話機和交換機之間傳送的信令，它包括用戶狀態(tài)信號、用戶撥號所產(chǎn)生的數(shù)字信號以及鈴流和信號音。（1）用戶狀態(tài)信號 又稱用戶線監(jiān)視信號，用于反映用戶的摘機或掛機的狀態(tài)，直流饋電電流規(guī)定為18～50mA之間。用戶摘機信號應該是從無直流電流到有上述直流電流的變化；相反，用戶掛機信號應該是從有上述直流電流至無直流電流之間的變化。1.4.3電話通信中的信號1.用戶線信令1.4.3電話通信中的信號（2）數(shù)字信號 在使用號盤話機或直流脈沖（DP）按鍵話機的情況下，數(shù)字信號為直流脈沖；在使用雙音多頻（DTMF）按鍵話機的情況下，數(shù)字信號為雙音頻信號的組合。1.4.3電話通信中的信號（2）數(shù)字信號1.4.3電話通信中的信號（3）鈴流和信號音 鈴流和信號音都是由交換局向用戶話機發(fā)送的信號。（信號音的含義及結構見P.26）鈴流是提示用戶有電話呼入的信號，鈴流源為25Hz、75V正弦波，振鈴為5s斷續(xù)，即1s送，4s斷。信號音信號音源為450Hz或950Hz正弦波，需要時還可以啟用1400Hz和1800Hz信號音源。1.4.3電話通信中的信號（3）鈴流和信號音1.4.3電話通信中的信號2.局間信令 局間信令是在交換機與交換機之間的中繼線上傳送的信令，主要包括局間接續(xù)所需的占線、應答、拆線等監(jiān)視信令及控制接續(xù)的選擇信令和證實信令等。 按信令信道可分為隨路信令和公共信道信令。公共信道信令是指在電話網(wǎng)中各交換局的處理機之間用一條專門的數(shù)據(jù)通路來傳送信令信息的一種信令方式，我國目前使用的No.7信令就是公共信道信令。1.4.3電話通信中的信號2.局間信令1.4.3電話通信中的信號3.電話接續(xù)的信令流程電話接續(xù)過程信令流程圖1.4.3電話通信中的信號3.電話接續(xù)的信令流程電話接續(xù)過1.4.3電話通信中的信號4.電話通信中的信號轉換

圖中A用戶、B用戶為終端設備，用戶線、局間中繼線為傳輸設備，A交換局、B交換局則為交換設備。1.4.3電話通信中的信號4.電話通信中的信號轉換圖中1.5移動電話通信過程移動通信網(wǎng)絡是目前中國的第一大網(wǎng)絡，擁有用戶數(shù)超過7億。手機已經(jīng)成為人們日常生活中不可或缺的工具。本節(jié)主要介紹移動電話在整個通話過程中所使用的設備及數(shù)據(jù)傳輸過程。移動電話通信過程1.5移動電話通信過程移動通信網(wǎng)絡是目前中國的第1.5移動電話通信過程移動通信中的設備1.用戶：表示用戶所使用的手機。2.BTS：表示與用戶手機聯(lián)系的基站收發(fā)器。是移動通信與用戶手機聯(lián)系的直接設備，其主要功能是提供與手機之間的無線傳輸數(shù)據(jù)和信令。3.BSC：表示控制基站收發(fā)器的基站控制器。其主要功能是控制基站收發(fā)器，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送接收和無線資源的管理。1.5移動電話通信過程移動通信中的設備1.5移動電話通信過程4.MSC：表示移動業(yè)務交換中心。是移動通信過程中最核心的設備。其主要功能是電路交換，呼叫建立，路由選擇，控制、終止呼叫，交換區(qū)內切換，業(yè)務提供，費用信息，信令及網(wǎng)絡接口。5.TMSC：表示匯接MSC。負責匯接和轉接移動本地網(wǎng)的端局間的業(yè)務，可以獨立設置，也可以綜合設置在MSC設備中。6.VMSC：表示被叫用戶端的MSC。VMSC與MSC的設備及功能完全相同，VMSC只是用來區(qū)分被叫方的MSC。1.5移動電話通信過程4.MSC：表示移動業(yè)務交換中心。1.5移動電話通信過程二.移動電話通信基本過程1．用戶在手機上撥號，撥號完畢后按下發(fā)射鍵。2．手機自動將被叫方的號碼，以及其他兩組號碼國際移動用戶識別碼IMSI（用于鑒別用戶身份的合法性），國際移動設備識別碼IMEI（用于鑒別用戶手機的合法性）共三組號碼發(fā)給基站收發(fā)器。3．基站收發(fā)器將收到的三組號碼發(fā)給BSC，BSC再收到后再轉發(fā)給主叫用戶所在地區(qū)的MSC。1.5移動電話通信過程二.移動電話通信基本過程1.5移動電話通信過程4．MSC在收到三組號碼后，首先分析IMSI來判斷用戶身份的合法性，如果用戶是合法用戶；則繼續(xù)分析IMEI來判斷用戶手機的合法性，如果用戶手機是合法手機；則分析主叫用戶所撥叫的號碼，即被叫方號碼。5．MSC通過分析被叫方號碼，判斷出被叫用戶所在大致區(qū)域。然后MSC將被叫號碼傳輸給TMSC，進行數(shù)據(jù)匯接。6．TMSC將號碼發(fā)給被叫方所在的MSC，即VMSC。1.5移動電話通信過程4．MSC在收到三組號碼后，首先分1.5移動電話通信過程7．VMSC通過收到的號碼分析被叫用戶的合法性，如果被叫用戶是合法用戶則判斷被叫用戶的目前狀態(tài)。8．如果被叫用戶處于狀態(tài)忙或者是關機狀態(tài)，則VMSC向主叫用戶方發(fā)送相應提示信息。9．如果被叫用戶處于空閑狀態(tài)，VMSC根據(jù)被叫用戶目前所在位置，在整個位置區(qū)的所有基站發(fā)出呼叫，同時向主叫用戶發(fā)送回鈴音。10.當被叫用戶接通電話后，雙方電路接通開始通話，通話結束后一方掛機，整個移動電話通話過程結束。1.5移動電話通信過程7．VMSC通過收到的號碼分析被叫1.6數(shù)據(jù)通信過程數(shù)據(jù)通信的發(fā)展較晚，20世紀50年代末,數(shù)據(jù)通信隨著電子計算機的發(fā)展和廣泛應用而開發(fā)。70年代中后期，X.25分組交換網(wǎng)進入了商用化時代。1.6數(shù)據(jù)通信過程1.6.1數(shù)據(jù)通信定義1、數(shù)據(jù)的概念 數(shù)據(jù)，人們幾乎每天都要接觸到它，例如各種實驗數(shù)據(jù)、各類統(tǒng)計報表等。盡管人們經(jīng)常處理數(shù)據(jù)，但對數(shù)據(jù)還沒有統(tǒng)一的定義。通常意義上的“數(shù)據(jù)”是指在傳輸時可用離散的數(shù)字信號逐一準確地表示的，并賦予一定的意義，可以代表文字、符號和數(shù)碼等。在數(shù)據(jù)通信中所說的“數(shù)據(jù)”，可以認為是預先約定的、具有某種含義的任何一個數(shù)字或一個字母（符號）以及它們的組合，并能被計算機所接收的形式。因此，數(shù)據(jù)就是能被計算機處理的一種信息編碼（或消息）形式。1.6.1數(shù)據(jù)通信定義1、數(shù)據(jù)的概念1.6.1數(shù)據(jù)通信定義2、數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)通信是計算機和通信技術相結合的產(chǎn)物，通常它是指智能終端與計算機（或智能終端）間的通信或計算機與計算機的通信，即數(shù)據(jù)通信是以傳送要計算機處理的信號或計算機已處理的信號為業(yè)務的通信。顯然，其通信的雙方必定有一方是計算機。數(shù)據(jù)通信通常包括數(shù)據(jù)的處理、存儲、傳輸和交換。1.6.1數(shù)據(jù)通信定義2、數(shù)據(jù)通信1.6.2OSI參考模型一、OSI/RM簡介在OSI出現(xiàn)之前，計算機網(wǎng)絡中存在眾多的體系結構，其中以IBM公司的SNA(系統(tǒng)網(wǎng)絡體系結構)和DEC公司的DNA(DigitalNetworkArchitecture)數(shù)字網(wǎng)絡體系結構最為著名。為了解決不同體系結構的網(wǎng)絡的互聯(lián)問題，國際標準化組織ISO于1983年發(fā)布了開放系統(tǒng)互連參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM）。1.6.2OSI參考模型一、OSI/RM簡介1.6.2OSI參考模型二、OSI/RM分層原則1、網(wǎng)絡中各節(jié)點都有相同的層次；2、不同節(jié)點相同層次具有相同的功能；3、同一節(jié)點相鄰層間通過接口通信；4、每一層可以使用下層提供的服務，并向上層提供服務；5、不同節(jié)點的同等層間通過協(xié)議來實現(xiàn)對等層間的通信。1.6.2OSI參考模型二、OSI/RM分層原則1.6.2OSI參考模型三、OSI/RM分層OSI把網(wǎng)絡協(xié)議從邏輯上分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳送層（運輸層）、會話層、表示層和應用層。下面三層稱為低層協(xié)議，提供網(wǎng)絡服務，上面四層為高層協(xié)議，提供末端用戶功能。1.6.2OSI參考模型三、OSI/RM分層1.6.2OSI參考模型OSI/RM分層1.6.2OSI參考模型OSI/RM分層1.6.2OSI參考模型四、OSI/RM各層功能 在了解OSI/RM各層功能之前，讓我們來看看一個郵件收發(fā)過程是怎么來完成的。1.6.2OSI參考模型四、OSI/RM各層功能將七層比喻為真實世界收發(fā)信的兩個老板

將七層比喻為真實世界1.6.2OSI參考模型1.6.2OSI參考模型1.6.2OSI參考模型1、物理層（PhysicalLayer）目的：保證原始數(shù)據(jù)比特流的無誤傳輸。任務：確定與物理媒體相關的電氣特性、機械特性、功能特性及規(guī)程特性。功能：（1）為數(shù)據(jù)終端設備提供傳送數(shù)據(jù)的通路；（2）傳輸數(shù)據(jù)（比特流）；（3）完成物理層的一些管理工作。1.6.2OSI參考模型1、物理層（PhysicalLa1.6.2OSI參考模型物理層的主要設備有：中繼器、集線器；數(shù)據(jù)的單位為：比特（bit）；定義的典型規(guī)范代表包括：EIA/TIARS-232、EIA/TIARS-449、V.35、RJ-45等。1.6.2OSI參考模型物理層的主要設備有：中繼器、集線器1.6.2OSI參考模型2、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）目的：保證數(shù)據(jù)在物理鏈路上實現(xiàn)可靠的傳輸任務：將接收到的數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包(幀)再傳送并檢測幀傳送是否正確作用：物理地址尋址、數(shù)據(jù)的成幀、流量控制、數(shù)據(jù)的檢錯、重發(fā)等。主要設備：二層交換機、網(wǎng)橋數(shù)據(jù)的單位為：幀（frame）協(xié)議的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。1.6.2OSI參考模型2、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLink1.6.2OSI參考模型數(shù)據(jù)鏈路層由二個子層組成：MAC子層：目的：完成發(fā)方占用信道的問題任務：將上層傳下來的數(shù)據(jù)封裝成幀進行發(fā)送（接收時進行相反的過程，將幀拆卸）實現(xiàn)和維護MAC協(xié)議比特差錯檢測MAC層LLC層媒體訪問層邏輯鏈路層1.6.2OSI參考模型數(shù)據(jù)鏈路層由二個子層組成：MAC層MAC子層：解決發(fā)送方占用信道的問題我要傳送數(shù)據(jù)網(wǎng)絡是否可以用呢？MAC子層：解決發(fā)送方占用信道的問題我要傳送數(shù)據(jù)MAC子層占用信道的方法：（1）爭用－Contention－－以太網(wǎng)采用的方法我要發(fā)數(shù)據(jù)我也要發(fā),咱們比一比誰快！MAC子層占用信道的方法：（1）爭用－Contention－MAC子層占用信道的方法：（2）令牌－TokenPassing我有令牌,只有我能發(fā)MAC子層占用信道的方法：（2）令牌－TokenPassiMAC子層占用信道的方法：（3）輪詢－Polling你可以發(fā)了。MAC子層占用信道的方法：（3）輪詢－Polling你可以發(fā)MAC子層尋址：MAC地址－硬件生產(chǎn)廠商提供的唯一物理地址MAC地址－網(wǎng)絡上區(qū)分各個設備MAC地址－為12位16進制數(shù) 如：D-LinkMAC地址為：0080c8XXXXXXMAC子層尋址：LLC子層：目的：保證幀傳送的完整性與無誤性任務：建立和釋放LLC層的邏輯連接提供與高層(網(wǎng)絡層)的接口差錯控制流量控制LLC子層：1.6.2OSI參考模型3、網(wǎng)絡層（NetworkLayer）目的：完成網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳輸任務：尋找網(wǎng)絡地址－網(wǎng)絡尋址（IP地址）完成網(wǎng)絡間數(shù)據(jù)傳輸－交換傳輸路由選擇算法－路徑選擇主要設備有：路由器、三層交換機；數(shù)據(jù)的單位為：數(shù)據(jù)包（packet）；協(xié)議的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。1.6.2OSI參考模型3、網(wǎng)絡層（NetworkLay1.6.2OSI參考模型4、傳輸層（TransportLayer）目的：保證端到端無誤的傳輸向高層用戶屏蔽下面通信各層的細節(jié)補償下層傳輸?shù)娜毕?，使得端與端之間傳輸透明任務：將上層數(shù)據(jù)分段重組傳給下層為保證端到端的傳輸，連接服務1.6.2OSI參考模型4、傳輸層（TransportL1.6.2OSI參考模型主要設備：網(wǎng)關（Gateway）；數(shù)據(jù)單元稱作：數(shù)據(jù)段（segment）或報文段（但是當你談論TCP等具體的協(xié)議時又有特殊的叫法，TCP的數(shù)據(jù)單元稱為段（segments）而UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)單元稱為“數(shù)據(jù)報（datagrams）”）；協(xié)議的代表包括：TCP、UDP、SPX等。1.6.2OSI參考模型主要設備：網(wǎng)關（Gateway）；1.6.2OSI參考模型5、會話層 也可以稱為會晤層或對話層，它不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制，如服務器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。目的：向用戶提供組織和控制信息交換的手段任務：對話控制會話管理數(shù)據(jù)單元稱作：報文1.6.2OSI參考模型5、會話層1.6.2OSI參考模型6、表示層目的：將數(shù)據(jù)轉換成計算機應用程序相互理解的格式任務：翻譯加密 例如圖像格式的顯示，就是由位于表示層的協(xié)議來支持。1.6.2OSI參考模型6、表示層1.6.2OSI參考模型7、應用層目的：完成網(wǎng)絡服務應用任務：網(wǎng)絡服務的協(xié)議網(wǎng)絡應用程序網(wǎng)絡服務通告協(xié)議的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。1.6.2OSI參考模型7、應用層1.6.2OSI參考模型從功能上看：下四層主要提供電信傳輸功能--通信功能；上三層提供使用者與應用程序之間的處理功能--處理功能。從網(wǎng)絡產(chǎn)品看：下三層直接做在網(wǎng)卡上；上四層則由網(wǎng)絡操作系統(tǒng)來控制。1.6.2OSI參考模型五、OSI參考模型中的數(shù)據(jù)封裝過程

1物理層2數(shù)據(jù)鏈路層4傳輸層3網(wǎng)絡層5會話層7應用層6表示層AB五、OSI參考模型中的數(shù)據(jù)封裝過程

1物理層2數(shù)據(jù)鏈1.6.3TCP/IP協(xié)議棧一、OSI/RM與TCP/IP協(xié)議棧的關系 OSI參考模型的實際應用意義不是很大，在現(xiàn)實網(wǎng)絡世界里，TCP/IP協(xié)議棧獲得了更為廣泛