通信网技术期末考试小结

一、移动通信网络发展历程及技术特征移动通信网发展历程：时间1G：80'2G:90'3G:2000'4G:2010'业务类型模拟语音数字语音数字语音&宽带数据超宽带数据各国AMPS（美国、日本）GSM（欧洲、中国）UMTS、WCDMA（欧洲、全球）FDDLTE（全球）使用TACS（欧洲）CDMAIS95（美国、日韩、中国）CDMA2000（美国、日韩、中国）TDDLTE（中国、美国）系统NMT（北欧）TDMAIS-136（美国）TD-SCDMA（中国）分布OthersPDC（日本）WiMAX（美国、韩国、中国台湾）说明：灰色部分为当前全球主要商用系统AMPS：AdvancedMobilePhoneSystemTACS：TotalAccessCommunicationSystemNMT：NordicMobileTelephoneSystemGSM：GlobalsystemforMobileCommunicationCDMA：CodeDivisionMultipleAccessWCDMA：WidebandCDMAUMTS：UniversalMobileTelecommunicationSystemTDMA：TimeDivisionMultipleAccessTD-SCDMA：TimeDivision—SynchronousCodeDivisionMultipleAccessPDC：PersonalDigitalCellularWiMAX：WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccessLTE：LongTermEvolutionIMT—2000：InternationalMobileTelecommunications—20001G：TheFirstGeneration2G：TheSecondGeneration3G：TheThirdGeneration4G：TheFourthGeneration不同时期移动通信技术的主要特征：时期采用的技术1GFDMA—频分复用接入，不同用户用不同频段eg:TACS,AMPS2GTDMA—时分复用接入，不同用户占有同一频率的不同时隙eg：GSM，TDMAIS136，系统容量为FDMA的2至3倍2G/3GCDMA—码分复用接入，不同用户占用同一时隙、同一频率，但是使用不同的扩频编码eg：WCDMA、CDMA2000，大幅提升系统容量：为FDMA的8至10倍，TDMA的3至5倍3G/4GOFDMA—正交频分复用接入，频率压缩划分为若干子载波，时间划分为不同时隙，不同用户占用一个时频2维单元，容量较CDMA提升10至50倍eg：WiMAX，LTE技术差异主要体现在无线系统容量的不断提升二、ASON体系结构（P131）三个平面：控制平面—由一组通信实体和控制单元（OCC）组成，负责完成对连接的建立和删除以及其他操作的控制功能。传送平面—即传统的SDH网络，它负责光信号传输、复用、配置保护倒换、交叉连接等功能，并确保所传光信号的可靠性。管理平面—完成传送平台、控制平面和整个系统的维护功能，主要面向网络管理者，着重对网络运行情况的掌握和网络资源的优化配置，负责所有平面间的协调和配合。三个接口（P132）三种连接（P132）三、ATM体系结构1.ATM参考模型ATM参考模型由以下三个平面组成。控制平面：该平面负责生成和管理信令请求，主要通过信令协议完成连接的建立、监视和拆除。用户平面：该平面负责管理数据的传输。管理平面：该平面包括两部分功能。—层次管理：负责管理个平面中的各层。具有与其它平面相对应的层次结构。—平面管理：负责管理系统和个平面之间的通信。ATM参考模型又由以下四个层组成。物理层：与OSI参考模型的物理层类似，主要管理与介质相关的传输。ATM层：与ATM适配层结合在一起，与OSI参考模型的数据链路层类似。ATM层主要负责共享物理链路上的虚电路和在ATM网络中传输ATM信元。ATM适配层AAL（ATMAdaptationLayer）：与ATM层结合在一起，与OSI参考模型的数据链路层类似。ATM适配层主要负责把高层协议与ATM层的详细处理隔离开。它主要准备用户数据到信元的转换及将用户数据分割成48字节大小的信元有效载荷。高层：接收用户数据，将其组成数据包，然后交给ATM适配层处理。2.ATM参考模型与OSI比较3.ATM各子层和子层功能概述ATM参考模型的层次ATM参考模型的子层功能AAL层CS汇聚子层，提供标准的接口SAR分段和重组子层ATM层●流控制●信元头的生成和提取●虚电路VPI/VCI管理●信元多路复用/解复用物理层TC●信元速率解耦合●头部校验和的生成和检验●信元的产生、适配和恢复PMD●时钟恢复●线路编码●物理网络访问四、SDH传输体制特点、帧结构及演进过程1.传输体制特点统一的标准：统一的数字速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理，使其能够横向兼容；简单灵活的同步复用方式：采用STM-N的复用方式，既方便系统的扩容和升级，也利于灵活组网；前后向兼容：通过将PDH信号装入“虚容器”而后向兼容现有的所有PDH，除了支持基于电路交换的同步传送模式（STM）外还支持基于异步转移模式（ATM），体现了前向兼容性；强大的OAM能力：SDH帧结构中安排了丰富的开销字节，使其具备良好的性能监测、服务管理、业务调度、路由选择、故障告警和网络恢复自愈能力。以上特性使其非常适合光纤、微波、卫星等多种媒介传播。2.帧结构SDH的帧传输时，按从左向右，从上至下的顺序排成串型码流依次进行；每帧传输时间为125μS，每秒传输1/125×106=8000帧；STM-1的传输速率为：8×(270×9×1)×8000=155.52Mb/s；STM-N传输速率为N×155.52Mb/s。SDH/SONET传输速率3.演进过程PDH-SDH-MPLS-ASON通信网络的发展从PDH算起，经过SDH/SONET/OTN/MPLS到现在的ASON自动交换光网络已是第三代，它充分反映了光通信网从低速链路到高速、超高速，从点对点拓扑到环、MESH，从低速电复用到高速电复用、光复用，从主要面向链路、网元的管理到面向端到端服务的管理的演进趋势。PDH的固有缺陷：接口方面电接口—只有地区性的电接口规范，无世界标准。PDH有3种速率等级：欧洲和中国（2Mb/s）、日本、北美（1.5Mb/s）。光接口—无光接口规范，个厂家独自开发。复用方式复用/解复用的方式，决定高速信号上/下低速信号的方便性。PDH采用异步复用方式：低速信号在高速信号中的位置无规律性，即无预知性，即不能从高速信号中直接分离低速信号。从高速信号插/分低速信号要一级一级进行。层层的复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。运行维护功能OAM决定设备维护成本，与信号帧中开销（冗余）字节的数量有关；PDH信号帧中用于OAM的开销少，OAM功能弱，系统安全性差无同一的网管接口，无法形成统一的TMN因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制应运而升SDH体制优点：与PDH相对比SDH体制的优势：接口方面电接口：标准的信息结果等级（速率等级）同步传输块STM-N：SDH：高等级信号速率是相邻低等级信号速率的4倍光接口：对电信号扰码。SDH：光口信号码型是加扰的NRZ码PDH：光口信号码型是mBnB码。140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解复复复用用用复复复用用用140Mb/sSDH：4×STM-1=STM-4；4×STM-4=STM-16有两种不同的方法实现10G产品复用方式采用同步复用和灵活的映射结构低阶SDH高阶SDH（例如：4×STM-1STM-4）采用字节间插复用方式其他体制信号SDH通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。例如：OAM功能SDH帧中用于OAM的开销多SDH的OAM功能强，系统安全性高兼容性——决定成本SDH中老体制设备还可发挥作用SDH对新体制设备能接入，允许宽带接入。4.SDH产生的技术背景SDH—同步数字传输体制。类似于PDH，均为数字信号传输体制。产生的社会背景：1)信息社会要求：通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。2)作为通信网的承载体传输网要求：宽带化——信息高速公路规范化——世界性统一的标准接口5.SDH优缺点优点a)同步复用方式和灵活的映射结构；b)简单的复接和分接、低速支路容易上下；c)使E1与T1两大数字体系在STM-1等级上统一；d)有丰富的开销字节，使SDH网络的OAM能力大大提高；e)全世界统一的网络节点接口(NNI)，使多厂商产品互连成为可能；f)采用先进的分插复用器(ADM)和数字交叉连接器(DXC)；缺点g)频带利用率降低；h)一个155M信号中和收容63个2M，而一个140MPDH信号可收容64个2M；i)输出信号抖动增长；j)SDH采用指针调整技术，所带来的抖动大于PDH；k)大量的集中软件控制，易导致网络故障。6.SDH物理网络拓扑五、三网融合三网融合含义：在网络的不同层次，融合的目标可以归纳为：传输技术趋向一致，网络层面实现互联互通，业务层上互相交叉，应用层上趋向使用统一的协议与应用软件。传输通信层和中间网络层是进行融合的主要层次。在传输层上，随着数字化技术的全面应用，语音、数据、图像在任何业务信息都可以统一为编码，以0-1信号在网上传输，都可以通过数字网来传输、交换和提供。在接入层上，三网的融合体现为IP协议的广泛接受。随着因特网的飞速发展，IP协议已经成为事实上的业界标准，各种以IP为基础的业务能在不同的网上实现互通，为三网融合奠定了基础。尽管现有IP接入技术不足以在单个平台上满足应用复杂要求，仍然可以大胆的预计——未来的业务部都会汇聚到IP协议上来，三网的接入最后统一为IP接入的问题。在应用层面与用户端设备上，三网融合统一具备了良好的基础。随着软件技术的发展，三大网络都能通过软件最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。现代用户端设备已成为高度智能化和软件化的产品。微处理芯片、嵌入式软件已经极大的扩展了端设备的能力，下一代的智能通信终端已经具备了承载三网统合业务和应用融合实训的手段。从技术上看，尽管各种网络仍有自己的特点，但技术特征正逐渐趋向一致，如数字化、光纤化、分组交换化等，特别是逐渐向IP协议的会聚已成为下一代发展的共同趋向。当各种网络平台达到承载本质上相同的业务能力时，它们才真正成为可以代替的，打破了三个行业中历来按业务类划分市场和行业的技术壁垒。技术的进步，使传统的行业界限变得越来越模糊，促进了行业的技术、促进了行业的技术、服务和市场方面走向融合。六、接入网、电话接入体制，个标准区别什么是接入网ITU-T的定义如下：接入网（AN）是业务节点接口（SNI）与相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需承载能力的实施系统。AN:AccessNetworkSNI:ServiceNodeInterfaceUNI:UserNetworkInterface接入网分类xDSL接入技术xDSL（DigitalSubscriberLine）即数字用户线，是基于传统铜线接入技术实现宽带传输的一类技术的总称，主要分为对称和非对称两大类：对称DSL技术：HDSL、HDSL2、SDSL、SHDSL、IDSL主要用于替代传统的T1/E1接入技术。不对称DSL技术：ADSL、VDSL、RADSL适用于对双向带宽要求不一样的应用，如Web浏览、VOD等。xDSL接入技术比较数据速率下行/上行距离（公里）调制方式主要应用VDSL52M/6.4Mbit/s0.9QAM可应用于HDTVADSL8M/640kbit/s5.5DMT/CAP高速Internet接入、VOD、可视电话等HDSL1.5-2.048M/1.5-2.048Mbit/s