現(xiàn)代傳輸網(wǎng)及其無線通信原理

1第二章

數(shù)據(jù)通信業(yè)務2.2 數(shù)據(jù)通信的業(yè)務（功能結構）熱點之一–移動數(shù)據(jù)業(yè)務的測試新型移動網(wǎng)絡的業(yè)務質量保證完善的接入網(wǎng)絡基礎設施 “IT”必須的無網(wǎng)信號覆蓋條件 “運營的投入”對等的無網(wǎng)接入終端—移動DTE “用戶的投入”2熱點之二—與其他行業(yè)的’強強’合作最新業(yè)界消息通信業(yè)

新業(yè)務,高速終端,行業(yè)域間通信IT業(yè)

制式升級,移動APP,定固、定制DTE非專業(yè)的、行業(yè)內(nèi)OEI的深入了解專業(yè)的行業(yè)新行業(yè)、新產(chǎn)業(yè)的評估業(yè)務需求、專業(yè)培訓業(yè)、商務(廣泛的技術支持、…)342.2 數(shù)據(jù)通信的業(yè)務數(shù)據(jù)通信的基本概念所謂數(shù)據(jù)，是指能夠由計算機或數(shù)字設備進行處理的，以某種方式編碼的數(shù)字、字母和符號。利用電信號或光信號的形式把數(shù)據(jù)從一端傳送到另外一端的過程稱作數(shù)據(jù)傳輸。而數(shù)據(jù)通信是指按照一定的規(guī)程或協(xié)議完成數(shù)據(jù)的傳輸、交換、存儲和處理的整個通信過程。數(shù)據(jù)通信業(yè)務DDN業(yè)務幀中繼ISDN業(yè)務ATM業(yè)務傳真存儲轉發(fā)虛擬專用網(wǎng)業(yè)務電子數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)網(wǎng)功能結構(補充)新業(yè)務?5數(shù)據(jù)網(wǎng)功能結構--通信網(wǎng)的垂直分層、水平分級概述6數(shù)據(jù)網(wǎng)功能結構–通信終端切入數(shù)據(jù)網(wǎng)主要用于傳輸和交換用戶信息，它是網(wǎng)絡邏輯功能的集合，要求具有嚴格的實時性。在任何時刻，任一點上的功能，表示當前信息由特定輸入端透明通過傳輸網(wǎng)，到其特定輸出端的一定連接狀態(tài)。只要不超過允許的數(shù)據(jù)誤幀率，信息能基本可靠地由輸入端送到輸出端。7

管理監(jiān)控功能S SoftwareH HardwareS/H輸入功能集合H/S廣義傳送功能H-S輸出功能集合H/S廣義數(shù)據(jù)傳送與管理功能8數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的層網(wǎng)(子層)劃分多層結構層網(wǎng)：含互為相容的輸入輸出功能集，是節(jié)點、鏈路、一組完全同類型的訪問點的邏輯實體。特征信息：信息表達。輸入輸出端（口）：接入點；細分：(特定速率集)功能塊。網(wǎng)絡連結性從輸入到輸出,橫跨層網(wǎng),透明轉移信息的傳輸功能。9連結方式

幾種方式單向連結雙向連結（單工、半雙工、全雙工）（適配、變換方式）層網(wǎng)間需要數(shù)據(jù)接口適配器點對多點需聚合機構10網(wǎng)絡拓撲層網(wǎng)拓撲描述網(wǎng)中節(jié)點集間的連接關系。一個層網(wǎng)可被分解成若干個子網(wǎng)及其連接鏈路。層網(wǎng)＝子網(wǎng)＋鏈路＋子網(wǎng)；每個子網(wǎng)可進一步分解為用鏈路互連的小子網(wǎng)。一個子網(wǎng)為同一層網(wǎng)中的節(jié)點集；子網(wǎng)可與層管理進程進行互操作。一條鏈路表示一個子網(wǎng)中的節(jié)點集與其拓撲鄰接的另一個子網(wǎng)中節(jié)點集之間的連接關系。11層網(wǎng)關系及其適配入端部分出端主體部分

適配原理示意

接口部分 處理部分 其他12電信與數(shù)據(jù)網(wǎng)是多協(xié)議網(wǎng)絡正如ITU-TG.803建議描述，電信網(wǎng)是一種十分復雜的網(wǎng)絡，對它的描述可以隨考慮的目的不同而有多種描述方式。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡－－基于電信網(wǎng)絡。構成電信網(wǎng)的各種功能可以分成兩大功能群：傳送功能群——將任何電信信息從一點傳至其它點；控制功能群——實現(xiàn)各種輔助服務與操作和維護功能。

13數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)將用戶信息雙向或單向地從一點轉移到其它點。傳送網(wǎng)也可以轉移各種類型的網(wǎng)絡控制信息，諸如它自身需要的以及控制功能群需要的信令與操作和維護(OAM&P)信息。由于傳送網(wǎng)是一個龐大而復雜的網(wǎng)絡，它有眾多的組成部分，一個合適的具有明確定義的功能實體組成的網(wǎng)絡模型對于設計和管理這樣的網(wǎng)絡是必須的。簡化描述，G.803建議的傳送網(wǎng)的模型是基于分層(Layering)和分割(Partitioning)概念而建立的。

14根據(jù)分層和分割的概念，傳送網(wǎng)可以分解成若干獨立的傳送網(wǎng)絡層，相鄰層之間具有客戶／服務關系。每個層網(wǎng)絡可以分別用一種反映其內(nèi)部結構的方式分割。分層和分割的概念是正交的。例如，在垂直方向，傳送網(wǎng)廣義地分為三層：(非骨干網(wǎng))客戶電路層網(wǎng)絡、通道層網(wǎng)絡、傳輸媒質層網(wǎng)絡。其中任意兩個相鄰層之間均具有客戶/服務器關系?？蛻魧?網(wǎng))中的鏈路連接由服務層(網(wǎng))中的“路徑”提供，即電路層中的鏈路連接由通道層中的通道提供.（SDH）通道層的鏈路連接由傳輸媒質層中的“段”提供。15

為便于進一步討論，下面先引入一些ITU—T定義的有關(SDH)網(wǎng)絡體系結構方面的定義、術語以及一些圖形符號。網(wǎng)絡：共同提供通信業(yè)務的所有實體，諸如設備、線路和傳輸設施。傳送：在不同地點之間轉移信息的功能過程。傳輸：通過物理媒介傳播信息信號的物理過程.傳送網(wǎng)：在不同地理位置之間輸送用戶信息的“網(wǎng)絡”的功能資源。特征信息：一種表征速率和格式的信號，它在“子網(wǎng)”內(nèi)部及子網(wǎng)之間轉移，并由服務層網(wǎng)絡提供“適配”功能，供進行“傳送”。16體系結構單元：對“傳送網(wǎng)”的功能作一般性的與實現(xiàn)技術無關的描述所需的任何成分。傳送實體：一種在不同地點之間透明地轉移信息的“體系結構單元”。拓撲成分：以一組“參考點”之間的拓撲關系來描述“傳送網(wǎng)”的一種“體系結構單元”。采用這種成分的拓撲描述說明網(wǎng)絡的選路可能性及其支撐“傳送實體’’的能力。17傳送網(wǎng)絡層(層網(wǎng)絡)：一種只涉及特定的“特征信息”的產(chǎn)生和轉移的“拓撲組件”。子網(wǎng)絡：一種用于實現(xiàn)選路和管理的“拓撲成分”。它可以劃分為相互連接的幾個“子網(wǎng)”和“鏈路”，每個“于網(wǎng)”本身又可劃分為一些更小的“子網(wǎng)”和“鏈路”。一個“子網(wǎng)”可以包含在一個物理節(jié)點內(nèi)。鏈路：一種拓撲成分，它描述一個“子網(wǎng)”和另一個“子網(wǎng)”或“接入組”之間的固定關系。路徑：一種“傳送實體”。負責維持在服務層“接人點”間轉移來自一或多客戶網(wǎng)絡層“特征信息”的完整性。它由近端終端功能、“網(wǎng)絡連接’’和遠端“路徑終端’，功能組合在一起而形成。

18連接：一種能在“連接點”之間透明轉移信息的“傳送實體”?！斑B接”規(guī)定了“連接點”之間的聯(lián)系，“連接點”劃定了“連接”的邊界。單向連接：能從輸人向輸出透明地轉移信息的“連接”。雙向連接：由一對關聯(lián)“單向連接”組成的一種“連接”，它能同時在此兩個“單向連接”的輸入和輸出端之間作方向相反的信息轉移。子網(wǎng)連接：“傳送實體”，由“連接點”之間穿過“子網(wǎng)”的“連接”構成?？膳涑伞奥窂焦芾硖幚怼钡囊徊糠?。接入點：一種參考點，在該處“適配”源功能的輸出與“路徑終端源”的輸入相連，或者，“路徑終端宿”的輸出與“適配”宿功能的輸入相連?！敖尤它c”的特征由穿越它而傳送的已適配的客戶層“特征信息”來表示。一對相關的逆向接入點則形成一雙向“接入點”。19傳送網(wǎng)絡表示

有關符號2021詳見圖1－25(

王承恕,《通信網(wǎng)基礎》,人民郵電出版社，1999年版)22OpticalNetworkingTest-bedsinEurope,ComeFromOptical

Channel

LayerOptical

Multiplex

Section

LayerOptical

Transmission

Section

LayerLower

Order

Path

LayerHigher

Order

Path

LayerMultiplex

Section

LayerRegenerator

Section

LayerHigher

LayersSDHOptical

Layer分層與分割參考OpticalNetworkLayersandbeyond23傳送網(wǎng)在數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)中的地位

－－核心網(wǎng)絡PDHSDHIP…

…WDMASON3RRegenration,Reshaping,Retiming:

再生、重整形和重定時

再生保證每條連接的輸出功率點平足以到達下一個節(jié)點。重整形消出色散等因素產(chǎn)生的脈沖失真。重定時消除數(shù)字脈沖的時域失真，以使下行時鐘恢復電路能準確地接收信號。3R消除了光信號在各子網(wǎng)中累積產(chǎn)生的畸變。

24范例：SDH網(wǎng)的分層ITU—TG．803將傳送網(wǎng)分成電路層(CircuitLayer)、通道層(PathLayer)和傳輸媒質層(transmissionMediaLayer)。分層方式是描述接口的最清楚的辦法，它可以把各種因素分開考慮。同時它也便于更好地理解分層概念： ●電路層網(wǎng) 向用戶提供電信服務 ●通道層網(wǎng) 用來支持不同類型的電路層網(wǎng) ●傳輸媒質層網(wǎng) 與傳輸媒質(例如光纖或無線傳輸)有關。 傳輸媒質層網(wǎng)又可分成段層網(wǎng)和物理媒質層網(wǎng)兩部分。25分層經(jīng)典范例圖示(G.803)26TMN應用舉例－－SDHNMSSDH網(wǎng)的管理網(wǎng)(TMN).SDH網(wǎng)的管理可納入統(tǒng)一的電信管理網(wǎng)(TMN)范疇內(nèi)。SDH管理網(wǎng)(SMN)是負責管理SDH網(wǎng)絡單元的TMN的子集，它又可以細分為一系列的SDH管理子網(wǎng)(SMS)。SDH網(wǎng)的管理采用多層分布式管理進程，每一層提供某種預先確定的網(wǎng)管功能。SMN由一套分離的SDH嵌入控制通路(ECC)及有關局內(nèi)數(shù)據(jù)通信鏈路(DCC)組成。ECC以段開銷中的SOH區(qū)域的字節(jié)作為物理層，總速率達768kbit/s。27Lucent產(chǎn)品的網(wǎng)管舉例子網(wǎng)控制模塊(SC)

網(wǎng)絡管理模塊(NM)

28SDH中的TMN的接口SDH設備應提供與TMN的接口以供經(jīng)由DCC(數(shù)據(jù)通信通路)或經(jīng)由Q接口(或兩者一起)與TMN互送消息。ECC--EmbeddedControlChannel

嵌入控制通路――傳遞網(wǎng)管信息的嵌入式控制通路，其物理通道是DCC，采用ITU-TG.784要求的七層協(xié)議棧。

DCC(數(shù)據(jù)通信通路)－－D1~D12為數(shù)據(jù)通信通路(DCC)，構成SDH管理網(wǎng)(SMN)的傳送鏈路，其中：D1~D3：192kbps的數(shù)據(jù)通道，用于再生段。

D4~D12：576kbps的數(shù)據(jù)通道，用于復接段。

29開銷字節(jié)----見圖1－4030SDH的網(wǎng)絡管理功能--五類SDH具有很強的網(wǎng)絡管理功能，共有五類。第一類是一般管理功能(ECC管理、安全等)；第二類是故障管理功能(告警監(jiān)視、測試等)；第三類是性能管理(數(shù)據(jù)采集，門限設置和數(shù)據(jù)報告等)；第四類是配置管理(供給狀態(tài)和控制等)；第五類是安全管理(注冊、口令和安全等級等)。段開銷和通道開銷的內(nèi)容：段開銷SOH提供幀定位，另外SOH和POH都提供了誤碼監(jiān)測、自動保護倒換以及維護公務信道，SOH的DCC信道則為網(wǎng)管提供了專門的通路，這些都顯示了SDH網(wǎng)豐富的輔助通路資源。31其他開銷字節(jié)－－含義舉例A1A2為幀定位字節(jié)，其中:A1=11110110,A2=00101000;一幀中有48個幀定位比特。B1、B2、B3為誤碼監(jiān)測字節(jié),其中：

B1:再生段誤碼監(jiān)測，偶校驗的比特間插奇偶校驗8位碼(“BIP－8”碼);B2：復接段誤碼監(jiān)測，“BIP－24”碼；B3：通道誤碼監(jiān)測。

32補充－－SDH管理網(wǎng)

1．管理網(wǎng)組織模型SDH網(wǎng)絡管理采用多層分布式管理。每一層都有預定量級的網(wǎng)絡管理能力。組織模型的低層(見圖9.1)包含了提供傳輸業(yè)務的SDHNE。NE中的管理應用功能(MAF)能與對等的NE和中介裝置(MD)／操作系統(tǒng)(OS)通信并向它們提供管理支持。在每個實體中經(jīng)消息通信功能(MCF)提供通信過程。每個實體的MAF可以只包含代理或只包含管理者，或者代理和管理者都包含。包含有管理者的實體可以管理其他的實體。33三級(NC/EM/NE)，參圖1-20(P.26)34SMN、SMS和TMN之間的關系SMN、SMS和TMN之間的內(nèi)部關系示于下圖?！緟⒖假Y料】陳云志等編著，《SDH&WDM設備與系統(tǒng)》，人民郵電出版社，1999年11月第一版更詳盡的圖示見下頁。3536在單個物理接口上可以提供邏輯上獨立的管理通信。下圖給出了這種情況下在MCF中使用Q接口實現(xiàn)的管理通信的范例。

NE1/MO1NE2/MO237典型系統(tǒng)–LucentITM-2000下面介紹SDH綜合傳輸管理系統(tǒng)的組成及結構。ITM-2000系統(tǒng)由ITM-2000／網(wǎng)絡管理模塊(NM)、ITM-2000／子網(wǎng)控制模塊(SC)和ITM-2000／DXC管理模塊(XM)等部分組成。這幾個模塊分別實現(xiàn)網(wǎng)絡管理層和單元管理層的功能:●ITM／網(wǎng)絡管理模塊(NM)實現(xiàn)對整個SDH網(wǎng)的網(wǎng)絡管理功能●ITM／于網(wǎng)管理模塊(SC)實現(xiàn)對SDHADM及終端設備的單元管理功能

3839子網(wǎng)控制模塊(SC)

網(wǎng)絡管理模塊(NM)

SNMP與TMNSNMP(簡單網(wǎng)絡管維協(xié)議)源于計算機局域網(wǎng)LAN版本V3，v4多數(shù)基于UNIX,如OpenView等TMN曾經(jīng)”七國八制”,1990’s初期電信網(wǎng)絡的運維協(xié)議源于CCITT和ITU40移動終端與地面移動通信網(wǎng)絡2G/GPRS3G的協(xié)議過程、網(wǎng)絡融合2G,3G融合,涉及的移動有關的MAP信令應用部分(SS7)及原理2G3G的信令互通原理ComeFromNUPTReferences41“會話”結束開始-用戶PDU請求(如撥號)“握手”Req.Resp.MAP尋址認證“握手”協(xié)議過程Req.Resp.移動終端MS接入“消息”協(xié)議過程.MAP42MAP信令過程43信令接入的傳輸控制層TCAP444546474849507#信令監(jiān)測系統(tǒng)

--互聯(lián)互通示意圖51FromPaper(inchinese)

2G,3G,4G的不斷演進522G3G/IP/MobileIP4GGPRS基礎網(wǎng)絡設施532.3 多媒體通信業(yè)務54通信業(yè)務及其類型分配型業(yè)務交互型業(yè)務會話型業(yè)務消息型業(yè)務檢索型業(yè)務

通信業(yè)務對網(wǎng)絡的要求具有足夠的傳輸帶寬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，多個連接間應保持一點的同步關系低速(CS型)高質量編碼－H.264編碼特點(簡介)GOP的靈活設置1x4,3x3,4x1等3類質量選擇:基本型、增強型、分層數(shù)據(jù)可選速率GOP有關55562.3多媒體通信業(yè)務多媒體指多種媒體之間在時間與空間上都存在緊密聯(lián)系，具有同步性與協(xié)調性。多媒體的關鍵特性在于信息載體的多樣性、交互性和集成性多樣性－－體現(xiàn)在信息采集、傳輸、處理和再現(xiàn)過程；交互性和集成性－－體現(xiàn)在所處理的文字、數(shù)據(jù)、聲音、圖像、圖形等，是一個有機整體?？煽匦裕w現(xiàn)在，使用者對信息處理的全過程能進行完全有效控制。

定義572.3.1

多媒體通信業(yè)務及其特點

由視頻、圖像、音頻、數(shù)據(jù)等多種媒體組成。從不同的角度，可以將其分成不同的業(yè)務類型。1、多媒體通信業(yè)務及其類型由業(yè)務的應用形成來劃分：分配型業(yè)務、交互型業(yè)務。（1）分配型業(yè)務廣播業(yè)務 不由用戶參與可由用戶參與控制型 廣播業(yè)務，信息體(如幀序列)循環(huán)提供給用戶圖文電視、遠程教學、電子廣告、新聞檢索、軟件發(fā)布等58

①會話型業(yè)務以實時(非存儲轉發(fā))端到端的信息傳送方式，提供用戶和用戶或用戶和主機之間的雙向通信②消息型業(yè)務經(jīng)存儲單元，用戶和用戶之間的通信（轉發(fā)）。如存儲轉發(fā)、信箱、或消息處理功能（如信息編輯、處理和變換）③檢索型業(yè)務如面向公眾使用、根據(jù)用戶需要向用戶提供（2）交互型業(yè)務新業(yè)務定義可視圖文、圖形圖像檢索、文件檢索、數(shù)據(jù)檢索等592、多媒體通信業(yè)務對網(wǎng)絡的要求（1）傳輸帶寬要求、信息壓縮措施數(shù)據(jù)量大；壓縮以損失原始數(shù)據(jù)信息量為代價，業(yè)務質量有一定影響；對通信網(wǎng)的傳送能力要求高。（2）實時性要求除與信息編解碼有關外，還與網(wǎng)絡速度、通信協(xié)議有關。如語音傳輸 最大可接受延遲0.25s分組交換 分組間最小延遲應小于10ms實時性影響因素：采樣、編碼、數(shù)據(jù)包組裝、傳輸、緩存、解析包、譯碼、在用戶終端上的表現(xiàn)（可靠、保序）等；所以傳輸管理較復雜。（3）點到點、點到多點和廣播式通信(單播與多播)（4）其他對業(yè)務的‘時間粒度’定義602.3.2 多媒體通信技術規(guī)范與標準不斷有新技術出現(xiàn)，如WebTV。標準化的有：1、MPEG-1標準

VCD1.5~2.0Mbit/s 數(shù)字存儲媒體2、MPEG-2標準

DVD完整標準體系第一部分系統(tǒng)。說明系統(tǒng)編碼層，定義復接結構、實時同