【正文】 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 在 面向連接型 的網(wǎng)絡(luò)中 : 在 連接建立階段 ，傳遞的 控制數(shù)據(jù) 中包含 目的地址 和 連接標(biāo)識(shí) ，沿途交換節(jié)點(diǎn)以目的地址為關(guān)鍵字，查找 路由表 ，就可以確定目的地相應(yīng) 入端口 的信息應(yīng)該交換到哪一個(gè) 出端口 ，交換節(jié)點(diǎn)同時(shí)將該信息保存到一張 轉(zhuǎn)發(fā)表 中。圖 技術(shù)。電路交換在連接建立時(shí)，預(yù)先分配固定帶寬資源的方式被稱為 靜態(tài)復(fù)用方式 。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)處理分組方式的不同，分組交換分為兩種類型，即 數(shù)據(jù)報(bào) 和 虛電路 。 采用虛電路技術(shù)，用戶之間在通信之前，需要在源端和目的地端先建立一條連接，分組交換中把它叫做虛電路。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 (a) 同步時(shí)分復(fù)用； (b) 異步時(shí)分復(fù)用 同步時(shí)分復(fù)用123N……N … 2 1 N … 2 1…時(shí)間時(shí)隙幀 幀(a )統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用……信息 N 5 信息 2 3 信息 N 5 信息 1 2…時(shí)間時(shí)隙(b )標(biāo)志碼第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 3．幀中繼 幀中繼技術(shù)主要用于 局域網(wǎng)高速互連業(yè)務(wù) 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 4． ATM ATM(Asynchronous Transfer Mode)即 異步傳送模式 ，其主要 設(shè)計(jì)目標(biāo) 是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上用分組交換技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等 業(yè)務(wù)的綜合傳送和交換 。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) (3) ?ATM也 繼承了幀中繼 中不在核心網(wǎng)中進(jìn)行逐段的 流量控制和差錯(cuò)控制的思想 ，相應(yīng)的工作都放到網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端設(shè)備上來(lái)完成，網(wǎng)絡(luò)只對(duì)信元中的控制字段進(jìn)行必要的差錯(cuò)處理。 (2) 繼承了傳統(tǒng)分組交換的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和虛電路技術(shù)，但又作了改進(jìn)。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 經(jīng)過(guò)這樣的改進(jìn)，幀中繼的速率可以比傳統(tǒng)的分組網(wǎng)提高一個(gè)數(shù)量級(jí)， 典型接入速率可達(dá) 2 Mb/s。分組交換中，這種對(duì)物理線路帶寬資源的分配使用方式，稱為 統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用 。目前，通信網(wǎng)上該方式 主要用于信令、控制管理信息和短消息 等 (例如 SS SNMP、 SMS等 )的傳遞， Inter的 IP技術(shù)也屬于此類。 (3) 語(yǔ)音傳輸 對(duì)時(shí)延 敏感、 對(duì)差錯(cuò) 不敏感，而數(shù)據(jù)傳輸則恰好相反，用戶對(duì)一定的時(shí)延可以忍受，但關(guān)鍵數(shù)據(jù)細(xì)微的錯(cuò)誤都可能造成嚴(yán)重的后果。 在連接建立階段，網(wǎng)絡(luò)要完成兩項(xiàng)工作：第一，確定本次通信從源端到目的地端用戶業(yè)務(wù)信息應(yīng)走的路由；第二，在該路由途經(jīng)的交換節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全程的資源預(yù)留，預(yù)留的 資源包括交換節(jié)點(diǎn)中從入端口到出端口的 內(nèi)部通道 和交換節(jié)點(diǎn)間中繼線路上的 帶寬資源 ，以這種方式建立一條端到端的專用通信連接，這個(gè)連接通常占用固定的帶寬或時(shí)隙，有固定的傳輸速率。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 主要的交換技術(shù) 目前在廣域通信網(wǎng)上使用的交換技術(shù)主要有 電路交換 、分組交換 、 幀中繼 、 ATM技術(shù) 。為便于敘述，我們將交換節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的到每一個(gè)目的地的路由信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為 “ 路由表 ” ， 路由表可以簡(jiǎn)單地理解為一張網(wǎng)絡(luò)地圖 ，交換節(jié)點(diǎn)依靠它來(lái)進(jìn)行尋址 選路。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 面向連接網(wǎng)絡(luò)建立的連接有兩種 : 實(shí)連接 和 虛連接 。 4）主控時(shí)鐘：實(shí)現(xiàn)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)定時(shí)同步 SDH設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 小結(jié)： ? 傳輸設(shè)備用于 ：（如：交換設(shè)備之間傳輸業(yè)務(wù)） ? PDH特點(diǎn)： （如：比特間插，速率及接口不統(tǒng)一，逐級(jí)復(fù)分接，管理比特少，業(yè)務(wù)類型少，異步復(fù)用，碼速調(diào)整） ? SDH特點(diǎn)： （如：字節(jié)間插，速率及接口統(tǒng)一，復(fù)分接靈活，管理字節(jié)多，業(yè)務(wù)類型多，同步復(fù)用，指針調(diào)整） ? SDH比 PDH優(yōu)點(diǎn)： （如：業(yè)務(wù)能力、組網(wǎng)能力、管理能力） 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) PDH數(shù)字復(fù)接系列是怎樣規(guī)定的？ SDH有哪幾種標(biāo)準(zhǔn)速率？ SDH幀結(jié)構(gòu)圖中每個(gè)字節(jié)可以傳輸幾路數(shù)字電話？ SDH與 PDH各有何特點(diǎn)？ SDH比 PDH有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 作業(yè)題 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 當(dāng)前電信網(wǎng)的概貌 用 戶 駐 地 網(wǎng)機(jī)構(gòu) / 組織H F C校園移動(dòng) / 固定無(wú)線S O H O賓館住宅小區(qū)x D S L 無(wú)線接入普通雙絞線光纖T D M( 固定 / 移 動(dòng) 話 音 、 數(shù) 據(jù) )A T MI P / M P L SS D H / S O N E TD W D M電信核心網(wǎng)OADMOXCOADM接入網(wǎng)第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 交換技術(shù)概述 1．面向連接和無(wú)連接 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞用戶信息時(shí)是否預(yù)先建立源端到目的端的連接，我們將網(wǎng)絡(luò)使用的交換技術(shù)分為兩類： 面向連接型 和無(wú)連接型 。 (3) 安排了豐富的用于維持管理的比特，使網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理能力大大加強(qiáng)。 ?STMN是 SDH第 N個(gè)等級(jí)的同步傳送模塊 ， 比特率是STM1的 N倍 (N=4n=1， 4， 16， 64， 256)。可以理解信息容器 C是一個(gè)接口，在上述標(biāo)準(zhǔn)容器基礎(chǔ)上，再加上用于通道維護(hù)管理的比特后，即構(gòu)成了相應(yīng)的 虛容器 VC。 (4) 現(xiàn)有的 PDH各級(jí)幀結(jié)構(gòu)所預(yù)留的少量比特已經(jīng)不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)控制和管理需要的發(fā)展要求。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 碼速調(diào)整 碼速調(diào)整 碼速調(diào)整 碼速調(diào)整 復(fù)用 設(shè)備時(shí)鐘 異步復(fù)接 ： 各路不必完全同步于復(fù)用設(shè)備 ， 各路先碼速調(diào)整 （ 塞入 bit） 匹配 ， 調(diào)整后的信號(hào)同步于復(fù)用設(shè)備時(shí)鐘 。 異步時(shí)鐘復(fù)接也叫準(zhǔn)同步復(fù)接 ，指的是參與復(fù)接的各支路碼流時(shí)鐘不是出于同一時(shí)鐘源。 數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)包括數(shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器。 從圖 ， PCM 30/32每一幀占用的時(shí)間是125μs，每幀的頻率為 8000幀 /s。 2) 再生中繼 PCM數(shù)字信號(hào)在信道上傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)受到衰減和噪聲干擾的影響，使得波形失真。 2) 量化 由于抽樣后的樣值序列的幅度仍然是連續(xù)的，還要采用量化的辦法，將其變換成幅度離散的樣值序列。 如在 1550?nm波長(zhǎng)區(qū)段選用每波道相差 ?nm、 ?nm或?nm甚至更小間隔，相當(dāng)頻率間隔相差 200?GHz、 100?GHz或頻帶間隔更窄的多波道復(fù)用。 其缺點(diǎn)是保護(hù)頻帶占用了一定的信道帶寬，從而大大降低了 FDM的效率；信道的非線性失真改變了它的實(shí)際頻率特性，易造成串音和互調(diào)噪聲干擾。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 6) 紅外線 紅外線指 1012～ 1014?Hz范圍的電磁波信號(hào) (在光譜中波長(zhǎng)自 400微米的一段稱為紅外線。在這個(gè)頻段中，因?yàn)轭l率高，電離層已不能反射，地面損耗又較大，因此傳播的主要方式是 空間直射波和地面反射波的合成 。 3) 短波信道 短波的頻段為 3～ 30?MHz，波長(zhǎng)為 10～ 100?m，也稱為高頻信道。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2．無(wú)線介質(zhì) 無(wú)線傳輸介質(zhì)中的信息主要是以無(wú)線電波的形式在空間自由傳輸。其缺點(diǎn)是 造價(jià)很高，施工復(fù)雜 。這類平衡電纜通常制成多芯電線，就是很多對(duì)線路包扎成一條電線。 有線介質(zhì)目前常用的有雙絞線、同軸電纜和光纖； 無(wú)線傳輸常用的電磁波段主要有無(wú)線電、微波、紅外線等。僅在一些特殊場(chǎng)合中使用。通話電源一般采用 ～ 3 V的原電池 ，呼叫信號(hào)裝置采用手搖發(fā)電機(jī)，向?qū)Ψ接脩?(另一磁石電話機(jī) )或磁石交換機(jī)發(fā)送 90?V左右、 16～ 25 Hz的交流信號(hào)作為呼叫信號(hào)。掛機(jī)狀態(tài)即處于 收信狀態(tài) ，這時(shí)的話機(jī)可作為被叫，可以接收交換機(jī)送來(lái)的鈴流電流；而用戶摘機(jī)后，叉簧往上彈，話機(jī)狀態(tài)得到轉(zhuǎn)換，由收信狀態(tài)變?yōu)?通話狀態(tài) (作為被叫 )或聽(tīng)撥音、撥號(hào)、通話 (作為 主叫 )等狀態(tài)。按照我國(guó)用戶信令的相關(guān)規(guī)定 位間隔應(yīng) ≥350ms。收信設(shè)備即振鈴電路，其任務(wù)是接收交換機(jī)送來(lái)的鈴流電流，通過(guò)話機(jī)中的電鈴或揚(yáng)聲器發(fā)出振鈴聲。 現(xiàn)代通信終端 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 固定電話機(jī)的基本組成 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 1) 通話設(shè)備 通話設(shè)備包括送話器、受話器及其相關(guān)電路 ，是電話機(jī)達(dá)到電話通信目的的主要設(shè)備。電磁式受話器主要由永久磁鐵、振動(dòng)膜片、鐵芯和線圈等零件組成。按鍵盤(pán)一般由 12個(gè)按鍵和開(kāi)關(guān)接點(diǎn)組成，其中 10個(gè)為數(shù)字鍵， 2個(gè)為特殊功能鍵，分別為 “ *” 、 “ ” 鍵。新式電子電話機(jī)的振鈴裝置為音調(diào)式振鈴器，由振鈴集成電路和電聲換能器件組成。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 2．種類和功能 到目前為止，絕大多數(shù)電話機(jī)屬于模擬電話機(jī) 。電源電壓通常為 直流 24?V。自動(dòng)電話機(jī)使用的電源也是自動(dòng)電話交換機(jī)集中供給的，電源電壓 通常為 48 V或 60 V。此外，由于架設(shè)在室外，易受外界因素的破壞，干擾大且可靠性差，容易被竊聽(tīng)。目前經(jīng)過(guò)專門(mén)設(shè)計(jì)的雙絞線，短距離的數(shù)字傳輸速率可達(dá) 100?Mb/s。 光纖主要有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 大容量。這種電磁波沿著地面，尤其是沿海平面的傳播損耗較小，并具有 較好的對(duì)海水滲透性 。因?yàn)樗耐ㄐ啪嚯x遠(yuǎn)，可以在幾千公里以上，所以在衛(wèi)星通信尚未出現(xiàn)之前，短波通信是國(guó)際通信的主要手段。因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)在毫米范圍內(nèi)，所以被稱為微波。由于紅外線無(wú)法穿越障礙物，也不會(huì)產(chǎn)生微波通信中的干擾和安全性等問(wèn)題，因此使用紅外傳輸， 無(wú)需向?qū)ｉT(mén)機(jī)構(gòu)進(jìn)行頻率分配申請(qǐng) 。這是一種按照時(shí)間區(qū)分信號(hào)的方法，只要發(fā)送端和接收端同步地切換所連接的設(shè)備，就能保證各路設(shè)備共用一條信道進(jìn)行相互通信而且彼此互不干擾。 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 雙纖單向傳輸示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 圖 單纖雙向傳輸示意圖 第 2 章 現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù) 數(shù)字通信過(guò)程 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的方法有多種，如脈沖編碼調(diào)制 (PCM)、差值編碼 (DPCM)、自適應(yīng)差值編碼 (ADPCM)以及增量調(diào)制 (ΔM)。從概念上講，編碼過(guò)程可以用天平稱某一物體重量的過(guò)程來(lái)類比。 2) 低通濾波 (平滑