业务网--精讲

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,第,3,章,通信终端,2,通信终端分类,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,其他,【,思考,】,“,图形,-,图像,-,视频,”,如何分类,？,3,应用背景,学习范例,4,应用背景,细节,.,浏览 范例,(I)(II),3G?,即时通信,?,中间,设备,(I),(II),5,发挥“联想”,- HOW?,应用背景,例,(III),6,3.1,音频通信终端,音频通信终端可以是应用于普通电话交换网络,PSTN,的普通模拟电话机、录音电话机、投币电话机、磁卡电话机、,IC,卡电话机，也可以是应用于,ISDN,网络的数字电话机以及应用于移动通信网的无线手机。,此外，具备声卡的计算机在软件支持下，也可完成音频通信终端的功能。,7,3.2,图形、图像通信终端,传真机,扫描仪和打印机,数码相机,(New),移动终端,8,数字视频终端举例,视频业务传输,传输,(,网,),设计,(,网络侧,),业务分析,(,网络业务、解析或估算,),9,3.3,视频通信终端,3.3.1,彩色电视摄像机,3.3.2,多媒体计算机用摄像头,3.3.3,视频显示终端,10,3.4,数据通信终端,本节主要介绍,ISDN,终端设备,1.,网络终端,网络终端,(NT):,基本速率,网络终端,NT1 2B+D,的二线双向传输能力,(144Kbps),一次群,速率网络终端,NT230B+D,的四线双向传输能力,(2Mbps),2. ISDN,用户终端,数字电话机,ISDN,终端适配器（,TA,）,ISDN,路由器,11,3.5,多媒体通信终端,3.5.1,多媒体终端形式,多媒体计算机终端,机顶盒 （,为,IAD,综合接入终端,）,机顶盒一般具有如下功能：,人机交换控制功能,通信功能,信号解码功能,互联网浏览功能,信息显示功能,可视电话终端,ISDN,可视电话,局域网和,Internet,网可视电话,12,PSTN,电话网可视电话,【,思考题,】,手机电视通信功能,的框图,?,13,电视会议系统,多点控制设备（,MUC,）是会议电视网中的关键设备，,MUC,的组成如图,3.4,所示：,14,3.5.2,多媒体通信终端接口,多媒体通信终端有两个接口需要考虑：一是多媒体终端与人的接口，称为人机接口；二是多媒体终端与网络及外部设备之间的接口，称为通讯与外设接口。,3.5.3,多媒体通信终端软件系统,15,业务网技术基础,16,业务网定义,业务网是一种为各种信息应用提供实现手段的网络，根据不同的需求，有不同的实现方式。,专用,“,业务网,”,专网,“,业务网,”,分层结构,网络功能,决定,17,包括业务网技术基础、电话网技术、数据网技术、,IP,技术。,总之，,“,业务网,”,是一种,或某种,纯协议,网、或,互连,/,互联,混和,/,混合,子业务网,的整体,-,某几种混合,业务承载网,为各种信息应用提供实现手段的网络。,本书基于分层、业务提供角度，讲述,各种,业务网,18,业务网概述,业务网的基本技术要素及分类,1,、业务网的基本技术要素,学习业务网，从基本技术要素入手。,详细资料可参考各种具体业务网中的相关内容,19,业务网络,(1),网络结构,指网络中终端与节点、节点与节点之间的,连接方式,。,包括：,网状网,(,格状网,),、分级网,其他,(2),编号计划,终端与节点的地址编号，不同网络各异。,20,(3),计费方式,统一传输网的计费,(,政策,),。,其他：路由选择、流量控制等。,网络管理（业务、配置、运营）等,21,2,、业务网分类,不同类型的业务网，关键在于该业务网使用的节点交换机。见表,4.1,。,公用电话交换网,分组交换网,帧中继网,数字数据网,综合业务数字网, ,计算机,IP,网,ATM,网,智能网,移动通信网,以太网,有线电视网,22,23,交换在业务网中的地位与作用,涉及交换设备,/,交换系统,1,、交换的引入,交换,:,多个终端中的任意两个的点对点。,点对点,：传输层次的线路设备之间,端对端,：用户设备之间,UNI,用户网络接口,NNI,网络网络接口,用户线用户终端与交换机之间的线路,中继线交换机之间的线路,24,节点交换的位置,终端接口,转接或变换,接口,终端接口,信令,控制,（参图）,25,2,、交换的基本功能,交换：将入线上的信息分发到出线上。,交换节点,的基本功能：,接收与分析来自,UNI,或,NNI,的呼叫信令；,接收与分析来自,UNI,或,NNI,的地址信令；,路由选择，基于,NNI,接口转发信号；,控制连接的建立；,能按照要求拆除连接。,26,节点交换技术,交换节点中传送的信号,1.,同步时分复用信号,时分复用,采用时间分割的方法，把高速数字信道分成若干低速数字信道，构成同时传输多个低速信号的子信道。,同步时分复用信号,，将时间划分为基本时间单位，,1,帧,占用时长为,125us,。,27,2.,统计时分复用,信号,基于分组。标志输出端，即路由标记。,窄带交换技术,1,、电路交换,电话与数据,(,专线,),数据交换速率：一般,9.6k bit/s (,面向连接,),构成,PSTN/DDN/,移动通信网,28,2,、,分组交换,【,数据通信,(DC)&,语话通信,(VC),之间的比较,】,(1).,通信对象不同,DC,为计算机间及人计算机间，严格的通信协议和标准,VC,相对简单，但需信令协议,29,(2).,传输可靠性要求不同,数据信号为二进制”,0”,、”,1”,的组合编码。一个码组中的一个比特发生错误，则理解完全不同。数据通信,(DC),对比特误码率非常敏感。必须控制在,10-8,以下。,语话通信对比特误码率要求较宽。只须控制在,10-3,以下即可。,(3).,通信平均持续时间,和通信建立请求响应不同,平均持续时间,据统计对,27000,个数据用户进行统计，,25,的用户数据通信持续时间在,1s,以下；,50,数据通信持续时间在,5s,以下；,90,数据通信持续时间在,50s,以下；,相应电话通信的持续时间在,5min,左右；,99.5,以上的数据通信持续时间短于电话通信的持续时间；,通信信道建立时间,DC,约,1.5s,VC,约,15s (15s,?),30,(4).,通信过程中信息,业务量特性,不同,电话通信的持续时间各占一半，,PCM,语音信号平均速率约,32kbit/s,；,数据通信持续时间与业务有关,遥测和遥控,30bit/s,以下,以远程终端方式远程登录,手工键入,20300bit/s,以下、主机在,60010000bit/s,左右,文件下载,100kbit/s1Mbit/s,左右可觉得满意,31,数据通信,网络的演进,必须选择合适的数据交换方式构造数据通信网络，满足高速传输数据的要求,电话网络（电路交换）,-,存储转发（报文交换）,-,分组路由（分组交换）,-,其他,X.25,协议介绍 （后面）,32,宽带交换技术,宽带交换通常指传输比特速率大于,2Mbit/s,的交换。,1.,快速电路交换,有信息传送，则快速建立通道；,没有，则释放传输通道。,控制复杂,33,2.,快速分组交换,简化了协议，只提供核心网络功能,帧中继,FR,（,Frame Relay,）（简介）,信元中继,CR,（,Cell Relay,）（,ATM,）,背景,：,光纤优势；（比特误码率在,10-12,以上）,终端的日益智能化，,PC,的出现使端到端的方式可进行复杂控制能力，网络只提供公共的核心能力，应用更加灵活。,34,3.,异步转移模式,ATM,异步转移模式（,Asynchronous Transfer Mode,）,ATM,交换,(1),基于统计时分复用,(2),面向连接,(3),固定长度信元：,53,字节，,5,字节信头、,48,字节信息域,(,净荷，,Payload),(4),信头简化,(5),构成,ATM,传送网或,B-ISDN,网,4.,光交换,(,后面介绍,),35,补充,通信媒质与通信接口,36,通信媒质与通信接口,通信,通信媒质,信源编码 、信道编码、交织,;,其他数字通信信号处理,DFE(Equalizer),等,;,通信协议,通信接口,&,设备,37,通信网络的,质量各异,(1),传输标准,通信网必须为用户提供使,用户满意,的,传输通道（,包括物理信道，但数据通信中将不仅仅于此,）；,“,传输标准,”,，可使网络按统一准则运行；统一的,规程,，有利于互联互通，实现信息的有效传输；,(2),质量标准,一个通信网总是由许多独立的网互联组成它们,-,质量各异,，必须有一些约定以保证网络运行达到一定,通信质量,。,38,对通信网络的基本要求,(1),连通性方面，网内任两用户可以互相通信,;,要求网络能够任意转接交换或路由，并快速接通；,要能达到通信可靠、迅捷的目的；,(2),网内信息传输质量方面，要求一致性与透明性；,传输内容的透明性,：要求规定的信息，可在网内任意传递，无任何限制；,质量一致性,：指传输质量的一致性。,对于不同网络层次，一致性要求不一样。,一般只要求满足,下限指标,(,特别是电信对外，但广告指标则会取高限,),。,39,通信网传输质量指标和传输标准,质量标准概念,通信质量即用户满意程度。,一般对干线主干网的要求高于支线。,通信质量指标：,接续质量；,信息质量；,40,一、接续质量,接续质量表明网络通信时，接通的难易、使用的优劣。,具体指标：,呼损、时延、设备故障率等。,数据网接续指标：,-,参考如下,电话网：,呼损小于,3%(,市话,),或,10%(,长话,),；接通时延,1,分钟、设备故障率小于,1.5 x 10-6(,用户设备,),或,26 x 10-6(,交换设备,线路,),。,41,接续影响因素,受网络资源容量、可靠性的限制；,解决方法,增加网络资源；如增加线路数、或带宽,代价：费用、设备投资；,42,数据通信的质量指标,传输速率,通信建立时间,可靠性,功率,&,频带利用率,差错率,标准化程度,接,续,方,面,汤吉群等,数据通信技术,人民邮电出版社,1999,年,(,参见，,第一章,第三章,),43,二、信息质量,信息质量,：信号经过网络传输后，到达接续终端的优劣程度；,影响因素,：它主要受终端性能、信道失真和噪声限制。,从,用户角度,看，希望传输质量越高越好。,从,数据网络角度,，,具体的,“,信息质量,”,标准门限应和性能价格比,&,用户的满意程度结合考虑。,44,数据信息,“,质量,”,主要用比特误码率来衡量。,终端为,“,计算设备,”,终端：,3000MHz;,4GHz,，,6GHz,，,8GHz,，,11GHz,。,中继站距离,50Km;,缺点明显，但具有战略意义。,68,三、卫星通信,原理：卫星接力；,特点：传输成本与通信距离基本无关。,但初步投资巨大；,仅适宜于真正的,“,地球人,”,。,69,四、光无线,Some Idea,70,一、同轴电缆,基带同轴电缆,阻抗,50,，用于数字传输,宽带同轴电缆,阻抗,75,，用于模拟传输，主要用于,CATV,铜芯,绝缘层,外导体屏蔽层,保护套,有线信道,二、光纤,71,三、双绞线,内导体芯线,绝缘,内屏蔽,外屏蔽,外套,-,螺旋绞合的双导线，,1mm,-,每根,4,对、,25,对、,1800,对,-,典型连接距离,100m,（,LAN,）,-RJ45,插座、插头,-,优缺点：,成本低,组装密度高、节省空间,安装容易（综合布线系统）,平衡传输（高速率）,抗干扰性一般,连接距离短,端接特性,150,欧 姆 屏 蔽 双 绞 线,(STP),100,欧 姆 非 屏 蔽 双 绞线,(UTP),72,美国线规,CAT5,美国线规,为,24,的裸铜导体,屏蔽双绞线,(STP),非屏蔽双绞线,(UTP),以铝箔屏蔽以减少干扰和串音,双绞线外无任何屏蔽层,常用的双绞线为,3,类,(16Mbit/s),和,5,类,(155Mbit/s),两种,73,开放系统互连参考模型 与节点交换技术,开放系统互连参考模型,(OSI),在,OSI,中，将通信实体按其完成功能分为,7,层，分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。如图所示。,74,信息传递过程,-,“,数据流,”,如图所示,OSI,与节点交换技术,-,应用网络与,各层对应关系,75,网络技术,网络链接,-,按连接的建立和拆除的控制方式分,半永久连接和交换式连接,半永久连接,:,由,O&M,功能建立和拆除，专线方式,交换式连接,:,由信令功能自动建立和拆除,逻辑连接,半永久虚连接，,PVC,方式,交换式虚连接，,SVC,方式,76,节点交换系统的基本功能,基本功能包括：,连接（,Interconnection,）功能,接口（,Interface,）功能,信令（,Signaling,）功能,控制（,Control,）功能,数据节点,77,节点交换的基本功能,终端接口,转接或变换,接口,终端接口,信令,控制,78,连接功能的数学描述,连接功能的数学描述,（黑箱原理）,入线,x,F(x),出线,y,集合,y,i,=F(x,i,),集合,79,1,、用连接集合描述交换网络的连接特性,集合,&,逻辑，离散数学）,2,、用连接函数描述交换网络的连接特性,入线,0,1,2,3,4,5,6,7,出线,集合,yi=F(xi),集合,0,1,2,3,4,5,6,7,80,连接功能的基本技术,拓扑结构：时分、空分,（后补充）,服务质量（阻塞率、时延、丢失率等）,严密理论计算和计算机模拟,控制方式：选路与业务管理,多级网络,阻塞特性：业务量分析,（将细讲）,阻塞网络无阻塞网络,故障防卫：核心部件的故障防卫能力,硬件性能、双冗余或多平面结构,81,接口功能,用户线,中继线,82,信令功能,（兼容已有技术的典型例子）,语音业务接续,图,4.15,信令分类,用户信令,局间信令,7,号信令,SS7,83,控制功能,交换系统要自动完成大量的交互接续，并保证良好的服务质量。,连接功能、接口功能及信令功能都与控制功能密切相关。,程控交换：主要含数字分析、路由和通路选择、并发进程管理,分组交换则主要含选路控制和流量控制,ATM,交换主要含接纳控制和自选路由控制,84,分类：集中控制、分散控制,分散控制：现代电信交换系统选用,结构：多处理机结构，或处理机复合体,(Processor Complex),处理机复合体最佳结构：数量、分级、分担方式、冗余等。,多处理机通信设计：确定通信机制、含物理通道、通信速率、通信规程等；,分担方式：功能分担与容量分担,配置数据库,按业务流量、处理工作量,由,TMN,等予以展开,85,（,CH,电话网,）,86,电话网概述,数字电路交换技术,87,窄带综合业务数字网技术,智能网技术 （,IN,）,智能网,(,专有业务区域行业的,IN,、全行业的，带某种程度智能,/,网级可编程的大网,),应用网络结构范例,电信管理网技术,(TMN),如简单的、数字数据下实时,(,人主观,/,网络侧客观,),业务分质量等级传输，两个较重的知识点智能网电信管理网,类,IP/ Internet,内的,SNMP,88,电信管理网,电信管理网,的基本概念,电信管理网,的体系结构,电信管理网,的逻辑分层与管理功能,