現(xiàn)代通信技術(shù)課程教學(xué)大綱

《現(xiàn)代通信技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：070327課程名稱：現(xiàn)代通信技術(shù)英文名稱：ModernCommunicationTechnology課程類別：專業(yè)課學(xué) 時：45學(xué) 分：2.5適用對象：通信工程專業(yè)高年級本科生考核方式：考試（平時成績占30%）先修課程：通信原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信號與系統(tǒng)二、課程簡介隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展，已有通信技術(shù)的各門課程相對獨立，缺乏關(guān)聯(lián)性，學(xué)生很難由此建立起對通信技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)的整體概念，而且通信技術(shù)更新速度加快，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，所以本課程根據(jù)新的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和各類先進(jìn)的通信技術(shù)來編寫新的通信技術(shù)教材。Asthemoderncommunicationtechnologiesdevelopatveryfastspeed,thecoursesforthecommunicationtechnologiesiscomparativelyindependentandisshortofconnections.Thestudentscanhardlybuildtheconceptofthewholecommunicationnetworkswiththat.Andthecommunicationtechnologiesrenovatefasterandfaster.Allkindsofnewtechnologiescomeforth.Sothiscourseisdesignedtointroducethestructureofwholecommunicationnetworksandallkindsofnewtechnologies.三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的本課程的目的和教學(xué)任務(wù)是：通過對本課程教學(xué)內(nèi)容的講解，從全程全網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)融合的角度講述各類先進(jìn)的通信技術(shù)，力爭構(gòu)建具有科學(xué)性、系統(tǒng)性、新穎性和先進(jìn)性的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系，強(qiáng)調(diào)工程方法論基本思想的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，不僅使學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)分層概念的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)到各類先進(jìn)的通信技術(shù)知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法和迅速學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，為成為高素質(zhì)的創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章現(xiàn)在通信網(wǎng)與支撐技術(shù)概述（一）目的與要求掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成要素了解現(xiàn)代通信網(wǎng)的支撐技術(shù)了解現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)1.主要內(nèi)容現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成要素包括：通信的概念、通信系統(tǒng)得組成、現(xiàn)代通信網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)的質(zhì)量要求.基本概念和知識點通信的基本含義通信系統(tǒng)的分類：按照通信業(yè)務(wù)分類：單（多）媒體通信系統(tǒng)、實時（非實時）通信系統(tǒng)、單向（交互）傳輸系統(tǒng)、窄帶（寬帶）通信系統(tǒng)等；按照傳輸媒質(zhì)分類：有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)；按照調(diào)制方式分類：基帶傳輸和調(diào)制傳輸；按照信道中傳輸?shù)男盘柗诸悾耗M通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的基本組成包括：信源、變換器、信道、噪聲源、反變換器及信宿6個部分。通信網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)-網(wǎng)狀型網(wǎng)-星型網(wǎng)-復(fù)合型網(wǎng)-環(huán)型網(wǎng)-總線型網(wǎng)-樹型網(wǎng)通信網(wǎng)的質(zhì)量要求一般通信網(wǎng)的質(zhì)量要求接通的任意性與快速性；（最基本要求）網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)資源、可靠性信號傳輸?shù)耐该餍耘c傳輸質(zhì)量的一致性；網(wǎng)絡(luò)的可靠性與經(jīng)濟(jì)合理性電話通信網(wǎng)的質(zhì)量要求接續(xù)質(zhì)量——用戶通話被接續(xù)的速度和難易程度傳輸質(zhì)量——用戶接收到的話音信號的清楚逼真程度穩(wěn)定質(zhì)量一一通信網(wǎng)的可靠性.問題與應(yīng)用（能力要求）（1）現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)及各層的作用（2）通信網(wǎng)絡(luò)各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點第二節(jié).主要內(nèi)容現(xiàn)代通信網(wǎng)采用分層的結(jié)構(gòu)形式，每層都有不同的支撐技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)中的核心技術(shù)，并構(gòu)成了現(xiàn)代通信的技術(shù)基礎(chǔ)。.基本概念和知識點信息應(yīng)用技術(shù)通信業(yè)務(wù)：為用戶提供的通信服務(wù)模擬與數(shù)字視頻業(yè)務(wù)（如普通電話業(yè)務(wù)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)、IP電話業(yè)務(wù)、廣播電視業(yè)務(wù)等）數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)（如網(wǎng)絡(luò)商務(wù)、電子郵件）多媒體通信業(yè)務(wù)（如分配型業(yè)務(wù)和交互型業(yè)務(wù)）通信終端：用戶與通信網(wǎng)的接口設(shè)備功能信源的功能：信息信號變換器的功能：信號與傳輸鏈路匹配信令的產(chǎn)生與接收終端技術(shù)音頻通信終端技術(shù)圖形圖像通信終端技術(shù)視頻通信終端技術(shù)數(shù)據(jù)通信終端業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)網(wǎng)包括電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、智能網(wǎng)、移動網(wǎng)、IP網(wǎng)等，可分別提供不同的業(yè)務(wù)。由不同的節(jié)點設(shè)備組成實現(xiàn)功能。接入與傳送網(wǎng)技術(shù).問題與應(yīng)用（1）通信網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)之間的關(guān)系。第三節(jié).主要內(nèi)容通信技術(shù)的發(fā)展趨勢可概括為“六化"，即數(shù)字化、綜合化、融合化、寬帶化、智能化和個人化。.基本概念和知識點通信技術(shù)數(shù)字化、通信業(yè)務(wù)綜合化、網(wǎng)絡(luò)互通融合化、通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化、網(wǎng)絡(luò)管理智能化、通信服務(wù)個人化.問題與應(yīng)用（能力要求）未來通信技術(shù)的發(fā)展趨勢（三）課后練習(xí)教材課后習(xí)題1,3,4,5（四）教學(xué)方法與手段分組討論、課堂討論、建立專業(yè)網(wǎng)站等。第二章通信業(yè)務(wù)（一）目的與要求.掌握通信系統(tǒng)中的各種通信業(yè)務(wù)及其原理（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié).主要內(nèi)容視音頻業(yè)務(wù)的概念、數(shù)字化、壓縮編碼和常見業(yè)務(wù)。.基本概念和知識點2.1.1視音頻信息基本概念音頻信息：定義，信號特點：隨時間變化的連續(xù)信號，要求：強(qiáng)的時序性，即較小的時延和時延抖動視頻信息定義聽覺特性與音頻信號人的聽覺特性人對聲音強(qiáng)弱的感覺：與聲音聲強(qiáng)的對數(shù)成正比人對聲音頻率的感覺：聲調(diào)的高低與聲音信號頻率的對數(shù)成正比聽覺的頻響特性：次聲一一20Hz——可聞聲——20KHz——超聲，人對3—5kHz頻率的聲音最敏感人類聽覺的掩蔽效應(yīng)- 音頻信號特性? 聲音頻帶主要在100Hz?5kHz之間，電話通信取300Hz?3.4kHz〈歌唱聲頻域〈樂器頻域視頻技術(shù)基礎(chǔ)視頻信號與圖像掃描視音頻信息數(shù)字化音頻信息時間上的離散化和圖像信息空間位置的離散化；音頻信息電平值和圖像灰度電平值的離散化視音頻壓縮編碼數(shù)據(jù)壓縮的理論依據(jù)Shannon所創(chuàng)立的信息論：信源冗余來自信源本身的相關(guān)性和信源概率分布的不均勻性音頻壓縮編碼技術(shù)波形編碼原理：采樣、量化一一人的聽覺特性特點：高碼率條件下獲得高質(zhì)量的音頻信號，適合高保真度的語音和音樂信號的壓縮參數(shù)編碼原理：建立數(shù)學(xué)模型特點：編碼壓縮比很高，但計算量大，而且不適合高保真度要求的場合混合編碼前兩種編碼的綜合視頻信息的冗余空間冗余：圖像內(nèi)部存在冗余信息時間冗余：視頻序列中的圖像高度相關(guān)其他冗余信息熵冗余：像素的信息熵與平均碼長結(jié)構(gòu)冗余：圖像區(qū)域間存在某種關(guān)系知識冗余：圖像信息與先驗的知識有關(guān)視覺冗余：可去除人的視覺無法感知的信息視音頻業(yè)務(wù)種類普通電話與智能網(wǎng)業(yè)務(wù)IP電話IP電話的關(guān)鍵技術(shù)語音壓縮技術(shù)靜噪抑制技術(shù)：通話過程中的安靜時段停止發(fā)送語音包回聲抵消技術(shù)：抵銷掉因為電能沒有充分轉(zhuǎn)換形成的回聲語音抖動處理技術(shù)：處理網(wǎng)絡(luò)時延和網(wǎng)絡(luò)抖動問題語音優(yōu)先技術(shù)：滿足語音通話對實時性的要求IP包分割技術(shù)：防止過長數(shù)據(jù)包影響話音質(zhì)量VoIP前向糾錯技術(shù)：防止網(wǎng)絡(luò)傳送中的數(shù)據(jù)損壞，減少錯碼積累廣播電視數(shù)字視頻廣播視頻點播業(yè)務(wù)3.問題與應(yīng)用對模擬和數(shù)字視音頻業(yè)務(wù)的了解第二節(jié).主要內(nèi)容數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的概念和常用業(yè)務(wù)。.基本概念和知識點.2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念-數(shù)據(jù)通信的特點：更復(fù)雜、嚴(yán)格的通信規(guī)程與協(xié)議比視音頻業(yè)務(wù)實時性要求低，可采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式工作比視音頻業(yè)務(wù)差錯率要求高，必須采取更嚴(yán)格的差錯控制措施進(jìn)程間通信，自動完成通信過程不需人參與.2.2數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)DDN業(yè)務(wù)：提供永久、半永久性連接幀中繼：快速分組交換技術(shù)ISDN業(yè)務(wù)：綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)ATM業(yè)務(wù)：面向連接的快速分組交換技術(shù)傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)虛擬專用網(wǎng)業(yè)務(wù)電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)3.問題與應(yīng)用了解常見數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)第三節(jié).主要內(nèi)容常見多媒體通信業(yè)務(wù)及其特點.基本概念和知識點多媒體技術(shù)的概念多媒體的關(guān)鍵特性:信息載體的多樣性、交互性和集成性多媒體通信業(yè)務(wù)及其特點?多媒體通信業(yè)務(wù)及其類型-分配型業(yè)務(wù)：廣播業(yè)務(wù)，從一個中央源向網(wǎng)絡(luò)各點-交互型業(yè)務(wù)會話型業(yè)務(wù)：可視電話等消息型業(yè)務(wù)：存儲轉(zhuǎn)發(fā)（電子郵件、語音信箱、視頻郵件等）.檢索型業(yè)務(wù)：可視圖文檢索多媒體通信業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的要求具有足夠的傳輸帶寬，對信息采取必要的壓縮措施多媒體通信的實時性要求支持點到點、點到多點和廣播式通信支持對稱和不對稱連接方式（上行與下行通道）在一次呼叫過程中可修改連接的特性呼叫過程中可建立和釋放一個或多個連接，多個連接間應(yīng)保持一定的同步關(guān)系2.3.2多媒體通信技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)MPEG_1標(biāo)準(zhǔn)：視頻、音頻、系統(tǒng)MPEG_2標(biāo)準(zhǔn)：擴(kuò)充系統(tǒng)層語法MPEG_4標(biāo)準(zhǔn)：注重交互性和靈活性3.問題與應(yīng)用注意多媒體與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的區(qū)別（三）實踐環(huán)節(jié)與課后練習(xí)見本章課后習(xí)題2,3,4,6（四）教學(xué)方法與手段板書教學(xué)、課堂討論等第三章通信終端（一）目的與要求1. 了解各種業(yè)務(wù)所需終端類型（二）教學(xué)內(nèi)容.主要內(nèi)容通信終端.基本概念和知識點音頻通信終端圖形、圖像通信終端視頻通信終端數(shù)據(jù)通信終端多媒體通信終端.問題與應(yīng)用（能力要求）音頻終端類型（三）實踐環(huán)節(jié)課后思考身邊的什么設(shè)備屬于通信終端，并聯(lián)系實際情況寫出其工作原理。（四）教學(xué)方法與手段調(diào)查研究和社會實踐第四章業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)（一）目的與要求.掌握業(yè)務(wù)網(wǎng)的基本技術(shù)要素、業(yè)務(wù)網(wǎng)的分類.掌握交換在業(yè)務(wù)網(wǎng)中的地位和作用.掌握各種節(jié)點交換技術(shù).掌握節(jié)點交換系統(tǒng)的四個基本功能（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié).主要內(nèi)容業(yè)務(wù)網(wǎng)的基本技術(shù)要素、業(yè)務(wù)網(wǎng)的分類；交換在業(yè)務(wù)網(wǎng)中的地位和作用.基本概念和知識點業(yè)務(wù)網(wǎng)的基本技術(shù)要素及分類業(yè)務(wù)網(wǎng)的基本技術(shù)要素-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)概念：網(wǎng)絡(luò)中終端與節(jié)點、節(jié)點與節(jié)點之間的連接方式分類：網(wǎng)狀網(wǎng)、分級網(wǎng)-編號計劃? 概念：對業(yè)務(wù)網(wǎng)中的終端與節(jié)點進(jìn)行編號進(jìn)行識別計費方式其他技術(shù)要素：路由選擇、流量控制等。?業(yè)務(wù)網(wǎng)分類4.1.2交換在業(yè)務(wù)網(wǎng)中的地位與作用?交換的引入全互聯(lián)方式：所有終端兩兩相連（網(wǎng)狀網(wǎng)）市話（本地）交換機(jī)匯接交換機(jī)（長途交換機(jī)）用戶網(wǎng)絡(luò)接口（如1）網(wǎng)絡(luò)接口（^1）用戶交換機(jī)（PBX）交換的節(jié)點功能正確接收和分析來自UNI和NNI的呼叫信令正確接收和分析來自UNI和NNI的地址信令路由選擇控制連接的建立拆除連接3.問題與應(yīng)用（能力要求）為什么說交換是業(yè)務(wù)網(wǎng)的核心？第二節(jié).主要內(nèi)容各種節(jié)點交換技術(shù).基本概念和知識點交換節(jié)點中傳送的信號- 同步時分復(fù)用信號概念定義位置化信道對同步時分復(fù)用信號的交換實際是話路所在位置的交換，即時隙的內(nèi)容在時間軸上的移動。- 統(tǒng)計時分復(fù)用信號將信息分組，加上標(biāo)志碼，利用不同位置的時隙傳送標(biāo)志話信道信道中信息與其在時間軸上位置（即時隙）沒有必然聯(lián)系4.2.2窄帶交換技術(shù)? 電路交換電路交換過程電路交換的特點通信對象數(shù)據(jù)通信一一計算機(jī)與人或計算機(jī)之間（協(xié)議復(fù)雜）話音通信一一人與人之間（協(xié)議簡單）- 傳輸可靠性要求數(shù)據(jù)通信一一比特差錯率10-8以下話音通信一一比特差錯率低于10-3- 通信平均持續(xù)時間和通信建立請求響應(yīng)數(shù)據(jù)通信持續(xù)時間短于電話平均通話時間數(shù)據(jù)通信信道建立時間也遠(yuǎn)低于電話通信信息業(yè)務(wù)量特性話音信號：32kbps,信道一般不會空閑數(shù)據(jù)通信：工作狀態(tài)不同，傳輸數(shù)據(jù)速率非常不同結(jié)論：采用合適的交換方式（技術(shù)）構(gòu)造數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，滿足高速傳輸數(shù)據(jù)的要求電路交換（速率低）?報文交換（時延變化大）?分組交換分組交換與報文交換分組交換與報文交換的比較，如圖4.7分組交換技術(shù)特點分組傳送，加入控制信息，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，有差錯控制措施基于統(tǒng)計時分復(fù)用，可不建立連接資源利用率高，共享信道有時延，實時性差，不能保證通信質(zhì)量一般用于數(shù)據(jù)通信，但可用于分組話音業(yè)務(wù)分組交換網(wǎng)的支撐技術(shù)4.2.3 寬帶交換技術(shù)? 快速電路交換核心思想：在有信息傳送時快速建立通道，如果用戶沒有數(shù)據(jù)傳輸則釋放傳輸通道過程：用戶申請?網(wǎng)絡(luò)計算（尋找通路）?相關(guān)信息填入路由交換機(jī)?用戶傳送數(shù)據(jù)則連接?用戶空閑則釋放連接? 快速分組交換基本思想：盡量簡化協(xié)議，只具有核心的網(wǎng)絡(luò)功能目的：減少交換節(jié)點的處理時延，提高速率技術(shù)：幀中繼和ATM產(chǎn)生背景光纖系統(tǒng)的應(yīng)用一一可簡化或取消差錯控制和流量控制終端系統(tǒng)智能化一一在終端進(jìn)行復(fù)雜的控制，網(wǎng)絡(luò)只提供核心功能4.2.3寬帶交換技術(shù)? 異步轉(zhuǎn)移模式綜合電路交換和分組交換的優(yōu)點?；驹砼c特點基于統(tǒng)計時分復(fù)用面向連接一一保證傳輸質(zhì)量、實時性固定長度信元一一減少交換緩沖器容量、時延、時延抖動，簡化交換控制和緩沖器管理信頭簡化一一減少交換節(jié)點的處理開銷構(gòu)成ATM網(wǎng)和B-ISDN網(wǎng)的技術(shù)光交換目前：電交換機(jī)發(fā)展方向：光交換機(jī)+光纖減少光電轉(zhuǎn)換損耗提高信號交換速度（電交換受電子器件速度限制）4.2.4開放系統(tǒng)互連參考模型與節(jié)點交換技術(shù)? 開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）- 在OSI中，將通信實體按其完成功能分為7層，分別為:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層物理層提供物理連接，透明地傳輸比特流物理層下是具體的物理媒體數(shù)據(jù)鏈路層相鄰節(jié)點間無差錯地傳送數(shù)據(jù)幀建立、維持、釋放數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)幀中的控制信息：同步、地址、差錯、流量等開放系統(tǒng)互連參考模型? 網(wǎng)絡(luò)層路由選擇（尋址功能）防止網(wǎng)絡(luò)擁塞的任務(wù)傳輸層彌補(bǔ)低三層的欠缺，保證通信質(zhì)量建立傳輸連接，透明地傳輸報文會話/表示層會話層：管理數(shù)據(jù)傳輸表示層：信息地語法表示應(yīng)用層確定通信性質(zhì)滿足用戶需要信息地語法表示語義匹配信息傳遞過程對等層概念各層協(xié)議，實際上就是各個對等層間傳遞數(shù)據(jù)時的各項規(guī)定OSI與節(jié)點交換技術(shù)? 關(guān)系電路交換技術(shù)相當(dāng)于OSI的第一層，即物理層交換，無需使用協(xié)議分組交換相當(dāng)于OSI的低三層幀中繼技術(shù)相當(dāng)于OSI的低2層ATM技術(shù)相當(dāng)于OSI的低2層，比幀中繼更簡化以太網(wǎng)技術(shù)相當(dāng)于OSI的低2層，數(shù)據(jù)鏈路層比較復(fù)雜IP網(wǎng)技術(shù)使用OSI的低4層協(xié)議? 兩個問題OSI在實際中沒有真正應(yīng)用協(xié)議體系結(jié)構(gòu)定義的是各層應(yīng)該提供的功能，而功能的實現(xiàn)則由各廠家提供4.2.5網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分為無連接和面向連接兩大類，面向連接方式可分為面向物理連接和面向邏輯連接按照連接建立和拆除的控制方式又分為半永久連接和交換式連接3.問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第三節(jié).主要內(nèi)容交換節(jié)點系統(tǒng)的基本功能.基本概念和知識點連接功能的數(shù)學(xué)描述?連接功能（最基本）一一交換網(wǎng)絡(luò)（核心）-連接：交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部從入線到出線間的通道?用連接集合描述交互網(wǎng)絡(luò)的連接特性-點到點連接-點到多點連接（組播和廣播）-交換網(wǎng)絡(luò)的連接集合在不同時刻是可變的，連接能力的強(qiáng)弱由可提供的連接集合的數(shù)目決定?用連接函數(shù)描述交換網(wǎng)絡(luò)的連接特性-連接函數(shù)反映了入線集合和出線集合的映射關(guān)系4.3.2連接功能的基本技術(shù)拓樸結(jié)構(gòu)-時分結(jié)構(gòu)共享媒體（總線和環(huán)）共享存儲器-空分結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)部存在著多條并行的通路控制方式一一主要指選路策略條件選擇：全盤觀察，在入線和出線間所有通路中選擇-逐級選擇自由選擇：任意選擇出線都可到達(dá)指定選擇選路策略影響交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞率和控制的復(fù)雜性阻塞特性-概念-有阻塞網(wǎng)絡(luò)與無阻塞網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格無阻塞網(wǎng)絡(luò)可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)廣義無阻塞網(wǎng)絡(luò)阻塞特性-不同交換技術(shù)的阻塞特性電路交換：阻塞只發(fā)生在建立連接的階段(損失制系統(tǒng))?分組交換?ATM交換- 信元丟失率(CLR:CellLossRate)：?故障防衛(wèi)接口功能?各種交換系統(tǒng)都接有用戶線、中繼線。用戶線和中繼線終接在交換系統(tǒng)的UNI接口和NNI接口，進(jìn)而接至交換網(wǎng)絡(luò)。?不同類型的交換系統(tǒng)具有不同的接口功能。信令功能?信令的基本概念-信令是指通信系統(tǒng)中的控制指令，它可以在指定的終端之間建立臨時的通信通道，并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身的正常運(yùn)行。?下圖為兩個用戶通過兩個端局進(jìn)行電話接續(xù)的基本信令流程：?信令方式信令的傳送要遵守一定的規(guī)約和規(guī)定，這就是信令協(xié)議和信令方式。?信令的分類隨路信令和共路信令信令的分類隨路信令和共路信令按照信令傳送通道與用戶信息傳送通道的關(guān)系分類共路信令的識別：信令攜帶標(biāo)記（Lable）公共信道信令的優(yōu)點：信令傳送速度快，具有提供大量信令的潛力，具有改變或增加信令的靈活性，便于開放新業(yè)務(wù)，在通話時可以隨意處理信令，成本低。目前使用No.7信令系統(tǒng)。?線路信令、路由信令和管理信令線路信令：監(jiān)視功能，用于監(jiān)視終端設(shè)備的狀態(tài)路由信令：路由選擇功能，用于選擇接續(xù)方向管理信令：操作功能，用于通信網(wǎng)的管理和維護(hù)用戶線信令和局間信令用戶線信令通信終端與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的信令（用戶網(wǎng)絡(luò)接DUNI信令）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：交換節(jié)點，網(wǎng)管中心，服務(wù)中心，計費中心，數(shù)據(jù)庫等終端數(shù)量遠(yuǎn)大于節(jié)點數(shù)，因此用戶線信令一般較簡單- 局間信令（網(wǎng)絡(luò)接口信令）?遠(yuǎn)比用戶線信令復(fù)雜4.3.5控制功能?控制功能與連接、接口、信令功能密切相關(guān)，其實現(xiàn)與控制方式密切相關(guān)?控制方式-集中控制-分散控制（廣泛采用）：多處理機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括數(shù)量、分級、分擔(dān)方式、冗余結(jié)構(gòu)等?分散控制的分擔(dān)方式-功能分擔(dān)：每個處理機(jī)完成一項或多項功能（面向全系統(tǒng)）容量分擔(dān)：每個處理機(jī)執(zhí)行全部功能（面向系統(tǒng)的一部分容量）3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題（三）課后練習(xí)見課后習(xí)題。（四）教學(xué)方法與手段課堂討論等。第五章電話網(wǎng)技術(shù)（一）目的與要求.了解電話網(wǎng)的組成、結(jié)構(gòu)、路由選擇、編號計劃等.掌握數(shù)字電路交換系統(tǒng)的分類、結(jié)構(gòu)、功能等.了解ISDN技術(shù).掌握智能網(wǎng)的概念、結(jié)構(gòu)、概念模型、應(yīng)用等.掌握電信管理網(wǎng)技術(shù)（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié).主要內(nèi)容電話網(wǎng)的組成、結(jié)構(gòu)、路由選擇、編號計劃等.基本概念和知識點5.1.1電話網(wǎng)的組成? 硬件節(jié)點交換設(shè)備：數(shù)字程控交換機(jī)傳輸鏈路設(shè)備終端設(shè)備? 軟件- 標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、規(guī)章制度? 等級結(jié)構(gòu)5.1.2電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)? 長途網(wǎng)結(jié)構(gòu)- 四級長途網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（五級電話網(wǎng)）轉(zhuǎn)接次數(shù)多一一時延長、傳輸損耗大、接通率低可靠性差等級多，區(qū)劃小，網(wǎng)管工作復(fù)雜- 長途二級網(wǎng)DC1匯接所在省的省際長途話務(wù)DC2匯接所在本地網(wǎng)的長途終端話務(wù)- 長途無級網(wǎng)電話網(wǎng)由3個層面組成：長途電話網(wǎng)、本地電話網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)本地網(wǎng)組成端局（交換局）和匯接局局間中繼線、用戶線終端設(shè)備? 類型一一擴(kuò)大的本地網(wǎng)特點：相同長途區(qū)號的城市周圍地區(qū)和城市的話務(wù)量集中流向大城市類型特大和大城市本地網(wǎng)中等城市本地網(wǎng)? 交換中心和功能端局：疏通本局用戶的去話和來話話務(wù)匯接局：疏通所管轄端局間話務(wù)；不同匯接局間話務(wù)；本匯接區(qū)的長途話務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)型網(wǎng)所有端局個個相連適合交換局?jǐn)?shù)目不多情況本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二級網(wǎng)分區(qū)匯接制該區(qū)域內(nèi)部通信可在遠(yuǎn)端模塊、支局內(nèi)自行交換其他的呼叫才通過交換局交換5.1.3電話網(wǎng)的路由選擇路由的定義路由選擇概念路由選擇結(jié)構(gòu)有級選路結(jié)構(gòu)：給定交換節(jié)點往某方向的呼叫路由，其選擇順序已經(jīng)確定無級選路結(jié)構(gòu)：給定交換節(jié)點往某方向的呼叫路由，其選擇順序不確定，可以隨意選擇“無級”選路與長途“無級”網(wǎng)路由選擇方式- 固定選路方式路由選擇模式不變（路由表）可人工干預(yù)改變- 動態(tài)選路方式路由選擇模式可變（隨時間、狀態(tài)、事件而定）更新：周期性或非周期性；預(yù)先設(shè)定或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)調(diào)整路由選擇的規(guī)則充分利用直達(dá)路由，減少轉(zhuǎn)接次數(shù)和盡量少占用傳輸線路自遠(yuǎn)而進(jìn).1.4電話網(wǎng)的編號計劃? 本地網(wǎng)中用戶號碼的組成局號（1—4位）+用戶號（4位）本地網(wǎng)號碼最長8位長途網(wǎng)用戶號碼- 國內(nèi)長途電話? 國內(nèi)長途字冠+長途區(qū)號+本地號碼- 國際長途電話? 國際長途字冠+國家號碼+長途區(qū)號+本地號碼5.1.5電話信令網(wǎng)的組成與結(jié)構(gòu)? No.7信令網(wǎng)載送信令消息的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)專用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)組成信令點（SP）：信令源點和目的點（各種交換局）信令轉(zhuǎn)接點（STP）：轉(zhuǎn)接信令的功能信令鏈：連接信令點的最基本部件結(jié)構(gòu)無級信令網(wǎng)：沒有STP，網(wǎng)狀連接分級信令網(wǎng)3.問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第二節(jié).主要內(nèi)容數(shù)字電路交換系統(tǒng)的分類、結(jié)構(gòu)、功能等.基本概念和知識點5.2.2數(shù)字電路交換系統(tǒng)硬件功能結(jié)構(gòu)硬件功能結(jié)構(gòu)?話路子系統(tǒng)-交換網(wǎng)絡(luò)-用戶電路系統(tǒng)連接模擬用戶線的接口電路功能：饋電；過壓保護(hù)；振鈴；監(jiān)視；編譯碼（AD轉(zhuǎn)換）；混合電路（模擬與數(shù)字）；測試-用戶集中級話務(wù)集中，減少鏈路接至交換網(wǎng)絡(luò)-數(shù)字終端系統(tǒng)與數(shù)字中繼線間的接口電路功能：碼型變換；時鐘提??；幀同步、定位、信令插入與提取、告警檢測等模擬終端信令設(shè)備：配合產(chǎn)生和接收信令交換網(wǎng)絡(luò)示例T接線器同步時分復(fù)用時隙交換緩沖存儲器時隙交換的過程輸入控制與輸出控制交換網(wǎng)絡(luò)示例S接線器-復(fù)用線交換-組成S接線器工作過程S接線器容量=時隙數(shù)存儲單元字長=復(fù)用線編碼位數(shù)一般采用輸出控制TST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)示例?TST交換網(wǎng)絡(luò)三級交換網(wǎng)絡(luò)，兩側(cè)為T接線器，中間為S接線器工作過程單向交換網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸一一反相法（內(nèi)部時隙間相差半幀）控制子系統(tǒng)處理機(jī)和存儲器外部設(shè)備遠(yuǎn)端接口處理機(jī)配置方式冗余配置方式負(fù)荷分擔(dān)（話務(wù)分擔(dān)）?優(yōu)點過負(fù)荷能力強(qiáng)防止軟件差錯引起的系統(tǒng)阻斷方便擴(kuò)充新設(shè)備、調(diào)試新程序時的測試?缺點可能出現(xiàn)雙機(jī)搶資源（采取互斥措施）雙機(jī)通信頻繁，軟件復(fù)雜主備用一臺聯(lián)機(jī)運(yùn)行，另一臺分離備用冷備用和熱備用處理機(jī)配置方式分級分散控制（部分分散控制）-基本特征：處理機(jī)的分級-原理系統(tǒng)分成不同的群和單元每個單元的控制處理機(jī)為低級別處理機(jī)，執(zhí)行低層的呼叫處理功能，減輕中央處理機(jī)的負(fù)擔(dān)處理機(jī)配置方式分布式分散控制（全分散控制）-基本特征：- 優(yōu)點-缺點5.2.3 數(shù)字電路交換系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)呼叫處理?一個局內(nèi)呼叫處理過程的示例-主叫用戶A摘機(jī)呼叫?送撥號音，準(zhǔn)備收號?收號?號碼分析?接至被叫用戶，測試并預(yù)占空閑路由?向被叫用戶振鈴?被叫應(yīng)答通話?話終，主叫先掛機(jī)?被叫先掛機(jī)?呼叫處理程序呼叫處理? 輸入處理、內(nèi)部處理和輸出處理-輸入處理收集話路設(shè)備的狀態(tài)變化和有關(guān)的信令信息-內(nèi)部處理完成呼叫建立過程的主要任務(wù)通過查表進(jìn)行一系列的分析、譯碼和判斷結(jié)果：啟動下一個內(nèi)部處理程序或輸出處理-輸出處理-輸入處理和輸出處理都針對硬件設(shè)備，合稱設(shè)備處理呼叫處理呼叫處理過程可以看作是輸入處理、內(nèi)部處理和輸出處理的不斷循環(huán)局內(nèi)呼叫處理的狀態(tài)處理過程操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)一一程控交換是實時處理系統(tǒng)功能組成維護(hù)管理數(shù)據(jù)庫5.2.4數(shù)字電路交換系統(tǒng)性能指標(biāo)?基本性能指標(biāo)?質(zhì)量指標(biāo)3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第三節(jié).主要內(nèi)容ISDN技術(shù).基本概念和知識點ISDN的概念I(lǐng)SDN的網(wǎng)絡(luò)功能ISDN的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口ISDN的業(yè)務(wù)功能及應(yīng)用.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第四節(jié).主要內(nèi)容智能網(wǎng)的概念、功能結(jié)構(gòu)、概念模型以及應(yīng)用等.基本概念和知識點5.4.1智能網(wǎng)概述? 智能業(yè)務(wù)對信息進(jìn)行交換、傳遞、儲存、處理和靈活控制的能力出現(xiàn)：美國800號業(yè)務(wù)（被叫集中付費業(yè)務(wù)）智能網(wǎng)智能網(wǎng)的特點電話網(wǎng)程控交換機(jī)的智能?智能網(wǎng)硬件?信令系統(tǒng)+大型數(shù)據(jù)庫特點智能網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與功能業(yè)務(wù)交換點（SSP）業(yè)務(wù)控制點（SCP）信令轉(zhuǎn)接點（STP）智能外設(shè)（IP）業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)（SMS）業(yè)務(wù)生成環(huán)境（SCE）智能網(wǎng)的概念模型功能結(jié)構(gòu)：隨著業(yè)務(wù)需要和技術(shù)發(fā)展變化概念模型：保持長期一致性，保證標(biāo)準(zhǔn)的向后兼容性智能網(wǎng)概念模型4層平面模型，從不同角度觀察、理解智能業(yè)務(wù)和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)平面、全局功能平面、分布功能平面、物理平面智能網(wǎng)概念模型? 業(yè)務(wù)平面（面向用戶）業(yè)務(wù)外觀說明業(yè)務(wù)性能與業(yè)務(wù)實現(xiàn)無關(guān)- 業(yè)務(wù)屬性（SF）描述業(yè)務(wù)性能的最小單元一個業(yè)務(wù)由一個或多個業(yè)務(wù)屬性組合而成屬性越多，業(yè)務(wù)功能越強(qiáng)- 例子被叫集中付費=公用一個號碼+反向計費+登記呼叫記錄智能網(wǎng)概念模型全局功能平面（面向業(yè)務(wù)設(shè)計者）定義標(biāo)準(zhǔn)的可重用模塊，稱為與業(yè)務(wù)無關(guān)的構(gòu)成塊（SIB）每個SIB完成某個標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)功能利用SIB搭配實現(xiàn)業(yè)務(wù)屬性（SF）,進(jìn)而構(gòu)成業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)設(shè)計：描述業(yè)務(wù)所需SIB-SIB先后順序—每個SIB的輸入輸出參數(shù)利用SIB業(yè)務(wù)設(shè)計的例子智能網(wǎng)概念模型? 分布功能平面（面向網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者）對智能網(wǎng)的各種功能進(jìn)行劃分，描述功能結(jié)構(gòu)功能實體（FE）每個實現(xiàn)完成智能網(wǎng)的一部分特定功能所有功能實體實現(xiàn)智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能實體之間采用標(biāo)準(zhǔn)信息流（IF）聯(lián)系FE和IF都與物理實現(xiàn)無關(guān)，為智能網(wǎng)設(shè)計者提供一個邏輯的高層模型智能網(wǎng)包含的幾種功能實體每個FE還可以劃分為功能實體動作FEA,不同F(xiàn)E的FEA按照固定順序組合并協(xié)調(diào)執(zhí)行后構(gòu)成SIB智能網(wǎng)概念模型物理平面（面向網(wǎng)絡(luò)實施者）表明分布功能平面中的功能實體FE可以在什么物理節(jié)點中實現(xiàn)一個FE只能位于一個物理節(jié)點中一個物理節(jié)點可以包括一到多個FE5.4.4智能網(wǎng)的應(yīng)用? 智能網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)- 嵌入網(wǎng)：對所有交換機(jī)進(jìn)行改造使之具備SSP能力智能業(yè)務(wù)的實現(xiàn)方式? 傳統(tǒng)方式每增加一個新業(yè)務(wù)，在每個網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上增加一塊新軟件缺點擴(kuò)展業(yè)務(wù)工作量大（交換機(jī)數(shù)量龐大，型號多樣）軟件煩雜，難于維護(hù)廠家軟件相互不兼容，業(yè)務(wù)不能互通智能平臺方式概念：將業(yè)務(wù)交換、業(yè)務(wù)控制、語音處理等功能集中于一個平臺上與智能網(wǎng)方式的比較不采用可重用的SIB,比傳統(tǒng)方式靈活，比智能網(wǎng)的可重用性差沒有采用標(biāo)準(zhǔn)功能接口，沒有采用No.7信令系統(tǒng)。優(yōu)點：可快速實施無需依賴No.7信令系統(tǒng)的實現(xiàn)。缺點：接口不規(guī)范，全國聯(lián)網(wǎng)時互聯(lián)成為最大問題業(yè)務(wù)管理比智能網(wǎng)實現(xiàn)要復(fù)雜的多- 結(jié)論：過渡形式，將發(fā)展成智能網(wǎng)的一部分? 智能網(wǎng)方式克服前兩種實現(xiàn)方式的缺點精髓：交換與控制相分離對業(yè)務(wù)的修改只需改變SCPSIB的使用提高軟件重用性，降低成本，提高可靠性和可維護(hù)性? 智能業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式的漸進(jìn)過程3.問題與應(yīng)用見課后習(xí)題第五節(jié).主要內(nèi)容電信管理網(wǎng)的概念、體系結(jié)構(gòu)、邏輯層次.基本概念和知識點電信管理網(wǎng)的基本概念? 概念的提出電信網(wǎng)絡(luò)的管理傳統(tǒng)方法：建立網(wǎng)管中心? 針對某個功能或區(qū)域，按需求建立，沒有交流互通隨著電信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，其維護(hù)越來越復(fù)雜，不適應(yīng)電信發(fā)展的要求電信管理網(wǎng)（TMN）在電信網(wǎng)上再建一個網(wǎng)絡(luò)，將所有電信管理系統(tǒng)納入這個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)TMN的基本概念提供一個有組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以取得各種類型的操作系統(tǒng)之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間互連一個綜合、智能、標(biāo)準(zhǔn)化的電信管理系統(tǒng)“綜合”的含義對某類網(wǎng)絡(luò)的綜合管理一一包括數(shù)據(jù)的采集，性能監(jiān)視、分析，故障報告、定位以及對網(wǎng)絡(luò)的控制和保護(hù)對各類電信網(wǎng)的綜合性管理一一通過綜合管理系統(tǒng)對專門的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理TMN的組成由操作系統(tǒng)、工作站、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、網(wǎng)元組成電信管理網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)功能體系結(jié)構(gòu)（管理功能塊的劃分）信息體系結(jié)構(gòu)（信息交互的方式）物理體系結(jié)構(gòu)（物理實現(xiàn)）TMN的邏輯分層和管理功能? TMN管理功能的邏輯層次模型事務(wù)管理層業(yè)務(wù)管理層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)元管理層TMN管理功能性能管理：對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)故障管理故障檢測：對檢測信息處理發(fā)現(xiàn)故障并告警故障診斷和定位：確定故障程度及位置故障恢復(fù)：啟用控制命令序列排除故障（軟件）配置管理：更改設(shè)備的管理計費管理安全管理：確保網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題（三）課后練習(xí)見課后習(xí)題。（四）教學(xué)方法與手段本章教學(xué)主要采用的方法和手段，分組討論、課堂討論等。第六章數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)（一）目的與要求了解數(shù)據(jù)網(wǎng)的分類與結(jié)構(gòu).掌握分組交換網(wǎng)的工作原理、路由選擇、流量和擁塞控制.掌握幀中繼網(wǎng)的工作原理、技術(shù)特征等.掌握DDN的技術(shù).掌握ATM的工作原理、技術(shù)特征等（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié).主要內(nèi)容數(shù)據(jù)網(wǎng)的分類與結(jié)構(gòu).基本概念和知識點數(shù)據(jù)網(wǎng)的分類數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成? 數(shù)據(jù)電路+傳輸控制f數(shù)據(jù)鏈路（更可靠，質(zhì)量更好）6.1.3數(shù)據(jù)網(wǎng)的構(gòu)成終端+交換節(jié)點+傳輸鏈路終端：收、發(fā)信息，數(shù)據(jù)處理和傳輸控制交換節(jié)點：對接入交換節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第二節(jié).主要內(nèi)容分組交換網(wǎng)的工作原理、路由選擇、流量和擁塞控制.基本概念和知識點分組交換的概念?分組交換原理-存儲一一轉(zhuǎn)發(fā)的工作方式信息（報文）?分組=分組頭+用戶數(shù)據(jù)分組復(fù)用和傳輸方式?數(shù)據(jù)報方式每個分組在交換節(jié)點處獨立的進(jìn)行路由選擇-特點?虛電路方式通信前建立邏輯的連接（虛電路）-特點分組交換網(wǎng)技術(shù)?組成和結(jié)構(gòu)分組交換網(wǎng)的路由選擇?工作原理-分組通過交換節(jié)點的延遲：排隊時間、CPU處理時間、分組傳輸時間路由選擇?路由選擇的兩種途徑-表控路由選擇每個交換節(jié)點保存一張路由選擇表，包括分組標(biāo)識ID和出鏈路的對應(yīng)關(guān)系分組標(biāo)識口：目的地址、組合地址、虛電路標(biāo)識路由選擇過程：提取分組頭?提取分組標(biāo)識IDG查路由表?確定出鏈路-無表路由選擇? 隨機(jī)路由選擇、源站路由選擇、計算式路由選擇等路由選擇?最佳路徑的確定衡量“最佳”的標(biāo)準(zhǔn)：時間？費用？距離？質(zhì)量？衡量的標(biāo)準(zhǔn)不同，所得到的路徑也不同數(shù)據(jù)報的傳輸方式更利于確定最佳路徑路由選擇路由選擇程序分類-靜態(tài)和動態(tài)路由表更新速度：快（動態(tài)）慢（靜態(tài)）-集中與分布路由表產(chǎn)生地點：路由控制中心（集中）、各交換節(jié)點（分布）流量控制和擁塞控制3.問題與應(yīng)用（能力要求）見課后習(xí)題第三節(jié).主要內(nèi)容幀中繼網(wǎng)的概念、工作原理、技術(shù)特征等.基本概念和知識點6.3.1幀中繼概念高速網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)-高流量突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸要求原有分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳送速率太低專線業(yè)務(wù)費用昂貴，對突發(fā)數(shù)據(jù)的支持不夠靈活-光纖技術(shù)的發(fā)展可見光波長短?帶寬有幾個數(shù)量級的增長可靠性高?網(wǎng)絡(luò)不需要進(jìn)行過于復(fù)雜的處理-終端用戶設(shè)備的發(fā)展?智能化與處理能力增強(qiáng)，可管理通信的可靠性（差錯控制）?概念-簡化網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)中原有的差錯控制功能轉(zhuǎn)移到用戶終端來處理-網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的處理簡化了，傳輸延遲減少，數(shù)據(jù)傳送速率提高?幀中繼技術(shù)是快速的分組交換技術(shù)?特點