《电信网络基础知识》PPT课件.ppt

电信网络技术概述 烽火通信科技股份有限公司2008年1月 汇报提纲 电信网概述网络发展趋势 通信与通信网 通信将一个用户的信息 语言 声音 文字 数据 图形 图像 视像 按照预先约定的规则 或称 协议 送到另一个用户通信系统完成通信的全部设施包括发端机 信道 收端机通信网点到点通信的N平方问题通信网络 采用交换硬件资源共享软件资源共享数据库资源共享 通信 邮政通信 函 包 汇特快专递 电报通信电话通信移动通信数据通信图像通信多媒体通信等 按业务分类 通信的分类 电信通信 有线通信 无线通信 明线 铝线 铜线 电缆 对称电缆 同轴电缆 光缆 微波 模拟 数字 卫星通信 按传输信号分 模拟通信数字通信 按传输方式分 信源 变换器 信道 反变换器 信宿 噪声源 信息 电 光信号 信息 信源 信息的来源 是由人或机器产生的声音 文字 数据 图象或多媒体变换器 把消息变成电 光信号 传得远 速度快 易处理 信道 传送信息的通道 有线信道 电缆 光纤 和无线信道 自由空间 反变换器 把电 光信号还原成人或机器能识别的信息信宿 信息接收者噪声源 无用信号对有用信号的干扰 有元器件内部的噪声和外部电磁场的干扰 通信系统的模型及组成要素 电 光信号 通信网的组成 传输将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备例如 MSTP PDH SDH交换在网络设备上完成信息的转接例如 程控交换机 路由器 以太网交换机 软交换机终端在网络边缘为人提供声音 文字 视频或多媒体的界面例如 电话机 计算机 电视机通信网的约定电话信令 计算机通信协议 传输标准 质量标准 通信网是为完成将信息从一个地点传送到另一个地点的设施的总称 对通信网的要求 接通的任意性和快速性通信网中的任意两个用户可以及时互通信息运行的可靠性 可用性 通信网故障时间少质量的一致性网络对各种信息提供一定的质量保证用户信息的安全性网络保证用户信息的正确性 完整性 私密性可扩展性 灵活性 网络允许新用户 新业务 新技术进网网络建设和维护的经济性网络在建造和运营维护中的费用比较低 单工 双工通信 单工通信只能是单方向的从A到B例 BP机 有线电视双工A和B可以同时向对方发送消息例 电话半双工A和B可以互相通信 但不能同时进行例 对讲机 A B A B A B 复用器 统计时分复用 IP包 ATM信元 IP ATM 标记复用 时分复用与统计时分复用 复用器 时分复用 时隙 TIMESLOT STM 位置复用 无连接和面向连接 无连接在传送用户信息之前无需建立连接不同部分信息传输的传输路径不同 通信质量相对较差面向连接在传送用户信息之前 先以信令的方法建立起一个 虚 通道之后 所有的用户信息通过建立起来的 虚 通道传送通信质量相对较好实际电路固定的物理线路或物理时隙虚拟电路逻辑连接 无固定物理线路或时隙 A B A B 交换的基本概念 交换技术是构成电信网络的基本要素交换技术与交换系统是电信网络的核心交换技术的更新带来电信网络的革命与升级换代现代电信网络的发展史就是现代交换技术的发展史 现代交换技术 交换技术 电话交换 数据交换 宽带交换 人工交换 自动交换 数字交换 模拟交换 步进制 纵横制 空分 程控交换 分组交换 报文交换 快速电路交换 ATM交换 帧中继 IP交换 标记交换 光交换 电路交换 电路交换任何一次通信用户两端之间必须独占一条信道通常是一层交换信息传输的时延小 对一次接续而言 传输时延固定信息以数字信号形式在数据通路中 透明 传输 交换机对信息不做处理 传输效率高信息的编码方式和信息格式由通信双方协调 不受网络限制电路接续时间长 网络利用率低电路资源被独占 电路利用率低通信双方要完全兼容 速率 格式协议等 不利于互通技术实现简单 网络传输 透明 电路交换与分组交换 分组交换对用户信息进行 存储 转发 无需独占信道通常是二层或三层交换通常信息传输的时延较大 且传输时延抖动大交换机需要对传输的信息进行存储 处理 再转发 传输效率低信息的编码方式和信息格式必须由通信双方和网络统一协调对于无连接的通信 无电路接续时间 电路利用率高电路资源共享 电路利用率高网络可以对信息的编码方式和信息格式进行转换 利于互通技术实现复杂 交换机需要理解各种协议 通信网分类 从通信内容分电话网 电报网 计算机网 传真网 广播电视网从通信范围分局部网 市内网 国内网 国际网对于电信网 驻地网 接入网 中继网 长途网 核心网对于计算机网 局域网 城域网 广域网对于传输网 接入网 本地网 骨干网从运营和应用分公用网 专网 企业网 从组网的信道分电缆网 无线网 光纤网 卫星网等从交换技术分PSTN网 GSM网 CDMA网 ATM网 ISDN网 IP网等 电信网的定义与分类 电信网为公众提供信息服务 完成信息的传递和交换的网络 业务网提供电信业务传输网业务网之间传递信号支撑网支持业务网和传输网的正常运行 电信网举例 业务网公共电话网 PSTN分组交换网帧中继网 FrameRelay 数字数据网 DDN 综合业务数字网IP网移动通信网智能网 传输网光传送网微波传送网卫星传送网 支撑网信令网同步网管理网 光端机 光端机 光纤 电端机 电端机 微波收发信机 微波收发信机 程控交换机 程控交换机 移动交换机 移动交换机 分组交换机 分组交换机 传输链路 交换节点 交换节点 终端设备 终端设备 电信网组成示意图 传送网 业务网 家庭购物 应用层 E mail 会议电视 文件传送 远程教学 通道层物理层 PSTN CATV ISDN B ISDN PSDN 计算机网 电信网的垂直分层结构举例 电信网的垂直分层结构示例 图注 CPE 用户驻地网UNI 用户网络接口NNI 网络节点接口 电信网的水平分层结构 电话网 网关 IP ATM SDH WDM 互联网 企事业 居民 接入服务器 R R ATMSW IP路由器 无线网 接入服务器 R R R 数据通信网按功能层次划分 广域网连接不同城市的网络城域网覆盖一个城市的网络局域网覆盖一个企业内部网络 电信网的拓扑结构 全连接型 星型 总线型 环型 线型 树型 网型 复合型 电信网的体系结构 n 1层 n 1层 n层 物理媒体 实通信 虚通信 n 1层协议 n层协议 n 1层协议 虚通信 OSI参考模型 端开放系统 中继开放系统 传输层协议 链路层 物理层 会话层协议 表示层协议 应用层协议 端开放系统 主机 主机 数据实际传递过程 发送进程 7 接收进程 数据实际传送通路物理媒体 5 4 3 2 1 7 6 5 6 4 3 2 1 数据 117 116 115 114 113 112 111 电信网络分类 用户驻地网 电信网中只供某个企业 单位等部分用户使用的部分公用电信网 电信网中为公众所共用的部分长途网 公用电信网中长途端局以上部分中继网 公用电信网中长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分核心网 长途网和中继网之和接入网 市话局或远端模块到用户之间的部分 包括交叉连接 复用 传输 但不含交换功能 有时又称本地网 本地环路 用户环路 传输网基础 传输线路有线 对称电缆 同轴电缆 光纤光缆无线 中波 1000 100m 短波 100 10m 超短波 10 1m 微波 1m 0 1mm 模拟传输信号的幅度是连续的 可取无穷多值 数字传输信号的幅度是离散的 只能取有限多个值 数字传输主要性能指标传输容量 比特 波特频带利用率 bit s Hz传输损伤 比特误码率 信号抖动PCM编码模拟信号 抽样 量化 编码 数字信号 电话业务网 用户终端 用户交换机 用户专网 接入网 本地网 本地网 中继网 接入网 用户终端 用户交换机 用户专网 用户端设备 接入网 核心网 接入网 用户端设备 电路交换网拓扑结构 电路交换通信过程包括三个阶段 电路建立 通信 电路拆除 电话网的网络结构 97年以前 C1 C0 C4 C3 C2 C1 C3 C2 C4 国际出入口局 长途电话网 本地电话网 A大区 B大区 C5 C5 Tm Tm C5 C5 甲本地网 乙本地网 电话网的网络结构 现阶段 DC1 DC2 B省 A省 长途电话网的二级结构 本地电话网的二级结构 DTm DL 远端模块 PABX DC1 一级交换中心 设在各省会 自治区首府和直辖市DC2 二级交换中心 设在各省的地市本地网的中心城市DTm 本地网中的汇聚接局DL 本地网中端局 PSTN业务 公用电话网的基本业务市内电话业务国内长途业务国际长途业务程控交换新业务免费业务 缩位拨号 热线服务 呼叫等待 呼叫转移 遇忙回叫 遇忙记存呼叫 缺席用户服务收费业务 来电显示 三方通话 闹钟服务 呼叫限制 免打扰服务 追踪恶意呼叫 会议电话 无应答转移PSTN的应用传真业务语音信箱业务 IP网 下一代网 NGN 业务应用层 网络控制层 承载传送层 边缘接入层 OSS 应用服务器 策略服务器 WMG TMG AMG SIPPhone SIP T BICC H 323 SIGTRAN H 248 MGCP SIP IAD H 323Phone INAP SIP SIP T SG H 248 MGCP H 248 MGCP H 248 MGCP H 323 IP网络 媒体网关控制器 媒体网关控制器 H 323 媒体服务器 电信业务分类 按信息感官分 话音 非话音按信息媒体分 话音 数据 文字 图像 多媒体按用户状态分 固定业务 移动业务按所需带宽分 窄带业务 宽带业务按网络执行功能分 承载业务 终端业务 补充业务按通信目的分 人 人通信联络 人 机获取信息 人 机获取信息处理按是否增值分 基础业务 增值业务 电信业务是利用电信技术和电信设施为不同用户提供的信息 传输和接收等服务的项目的总称 中国电信业务分类 01年6月 基础电信业务固定网国内长途及本地电话业务移动通信业务卫星通信业务因特网及其他数据传送业务网络元素出租 出售业务网络接入及网络托管业务国际通信基础设施 国际电信业务无线寻呼业务转售的基础电信业务 增值电信业务固定网电话网增值业务移动网增值业务卫星网增值业务因特网增值业务其他数据传诵网增值业务 增值电信业务 运营商通过变换用户信息的形式和内容从而增加了用户信息的价值的业务 我国电信网用户的发展 汇报提纲 电信网概述网络发展趋势 通信发展趋势 光纤传输高速光电子器件 宽带接入网大容量传送网 宽带化 电信级的IP网络有利于融合的政策 业务融合承载 传送网络融合接入方式融合固定和移动网的融合终端融合 融合 融合的无线通信开放灵活的业务网架构 移动性个性化业务 个性化 传输系统换代 宽带联网 DWDM商用水平为1 6Tb s 即一对光纤可传送2000万话路 相当于0 01秒内能传完30卷大英百科全书目前商用系统的传输能力仅是单根光纤可用传输容量 数十Tb s 的1 50解决了容量之后配置灵活性成为问题 干线光系统的三个发展方向 估计2004年全球宽带用户已达1 5亿 DSL约1亿 成为电信史上发展最快的电信业务之一 比移动还快按IDC预测 07年全球宽带总用户可达2 09亿 其中9 9 大约2000万用户为光纤接入网我国宽带接入已达2500万 ARPU值比固话高2 3倍 占数据收入的50 成为重要增长点受联网计算机数 4000多万 的限制 宽带接入发展空间已经有限 需要突破计算机限制我国有线电视用户约1亿台 为宽带接入提供了潜在的发展新空间 监管政策和资费限制 全球宽带接入的发展态势 日本 e Japan 到2006年底使日本成为最先进的IT国家到2004年9月 宽带用户总数为1765万 占35 7 家庭 其中FTTH用户203万 占4 1 计划2005年将宽带用户总数达到3000万 其中FTTH达1000万美国 美国有270个FTTP项目 多半是地方政府项目国家FCC出台非绑定政策鼓励发展FTTHVerizon计划2005年300万FTTH用户 SBC计划2007年1900万 BellSouth计划2009年280万韩国 e KoreaVision2006目标 2007年为500万用户提供100Mb s 2010年为1000万用户提供欧洲 到2004年底有50万用户 预测到2007年达到210万有167个小项目或试验项目 主要国家包括 意大利 瑞典等澳大利亚 计划160万FTTH用户墨西哥 计划4万FTTH用户 全球FTTH发展现状 全球FTTH发展预测 Source CahnersIn StatGroup RHK2003 中国FTTH发展 Source ICCSZ 2004 业务融合业务网络融合接入网络融合承载网络融合传输技术融合交换技术融合传输与交换的融合固定与移动的融合终端功能融合 核心 IP化 通信发展趋势 融合 综合业务 数据 语音 三网合一 接入网络的融合 CATV 路由与交换路由器是第三层设备 处理封包速度很慢 但在隔阻广播风暴方面相当有效 第二层的交换机只在数据链路层处理数据包 速度快 但易造成广播风暴 三层交换是相对于传统交换概念而提出的 是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发 第3层路由 第2层交换 第3层交换 三层交换 交换和路由的融合 电路交换 多速率电路交换 快速电路交换 分组交换 帧中继 帧交换 支持多种速率 提高资源利用率 提高交换速率 ATM 电路交换和分组交换走向融合 ATM兼顾了分组交换方式统计复用 灵活高效和电路交换方式传输时延小 实时性好的优点 ATM 电路交换和分组交换的融合 2 Ingresslabeledgerouterreceivespacket performsLayer3value addedservices andlabelpackets 3 Labelswitchesswitchlabelledpacketsusinglabelswapping 4 Labeledgerouterategressremoveslabelanddeliverspacket 1a Existingroutingprotocols e g OSPF IGRP establishreachabilitytodestinationnetworks1b LabelDistributionProtocol LDP establisheslabeltodestinationnetworkmappings MPLS IP和ATM的融合 自动交换光网络是在用户发出请求后 由信令网控制实现光传送网内链路的连接 拆线 交换 传送等一系列功能的新一代光网络 ASON 传输和交换的融合 长途和国际电路上VOIP累计通信时长已领先于传统话音 VOIP超过传统电话 Gb s 过去三年国内数据业务量平均年增260 省际干线数据所占带宽为话音4 3倍 TheCAGRo