现代传输网及其无线通信原理

1第二章

数据通信业务2.2 数据通信的业务（功能结构）热点之一–移动数据业务的测试新型移动网络的业务质量保证完善的接入网络基础设施 “IT”必须的无网信号覆盖条件 “运营的投入”对等的无网接入终端—移动DTE “用户的投入”2热点之二—与其他行业的’强强’合作最新业界消息通信业

新业务,高速终端,行业域间通信IT业

制式升级,移动APP,定固、定制DTE非专业的、行业内OEI的深入了解专业的行业新行业、新产业的评估业务需求、专业培训业、商务(广泛的技术支持、…)342.2 数据通信的业务数据通信的基本概念所谓数据，是指能够由计算机或数字设备进行处理的，以某种方式编码的数字、字母和符号。利用电信号或光信号的形式把数据从一端传送到另外一端的过程称作数据传输。而数据通信是指按照一定的规程或协议完成数据的传输、交换、存储和处理的整个通信过程。数据通信业务DDN业务帧中继ISDN业务ATM业务传真存储转发虚拟专用网业务电子数据交换数据网功能结构(补充)新业务?5数据网功能结构--通信网的垂直分层、水平分级概述6数据网功能结构–通信终端切入数据网主要用于传输和交换用户信息，它是网络逻辑功能的集合，要求具有严格的实时性。在任何时刻，任一点上的功能，表示当前信息由特定输入端透明通过传输网，到其特定输出端的一定连接状态。只要不超过允许的数据误帧率，信息能基本可靠地由输入端送到输出端。7

管理监控功能S SoftwareH HardwareS/H输入功能集合H/S广义传送功能H-S输出功能集合H/S广义数据传送与管理功能8数据网络的层网(子层)划分多层结构层网：含互为相容的输入输出功能集，是节点、链路、一组完全同类型的访问点的逻辑实体。特征信息：信息表达。输入输出端（口）：接入点；细分：(特定速率集)功能块。网络连结性从输入到输出,横跨层网,透明转移信息的传输功能。9连结方式

几种方式单向连结双向连结（单工、半双工、全双工）（适配、变换方式）层网间需要数据接口适配器点对多点需聚合机构10网络拓扑层网拓扑描述网中节点集间的连接关系。一个层网可被分解成若干个子网及其连接链路。层网＝子网＋链路＋子网；每个子网可进一步分解为用链路互连的小子网。一个子网为同一层网中的节点集；子网可与层管理进程进行互操作。一条链路表示一个子网中的节点集与其拓扑邻接的另一个子网中节点集之间的连接关系。11层网关系及其适配入端部分出端主体部分

适配原理示意

接口部分 处理部分 其他12电信与数据网是多协议网络正如ITU-TG.803建议描述，电信网是一种十分复杂的网络，对它的描述可以随考虑的目的不同而有多种描述方式。数据网络－－基于电信网络。构成电信网的各种功能可以分成两大功能群：传送功能群——将任何电信信息从一点传至其它点；控制功能群——实现各种辅助服务与操作和维护功能。

13数据传送网将用户信息双向或单向地从一点转移到其它点。传送网也可以转移各种类型的网络控制信息，诸如它自身需要的以及控制功能群需要的信令与操作和维护(OAM&P)信息。由于传送网是一个庞大而复杂的网络，它有众多的组成部分，一个合适的具有明确定义的功能实体组成的网络模型对于设计和管理这样的网络是必须的。简化描述，G.803建议的传送网的模型是基于分层(Layering)和分割(Partitioning)概念而建立的。

14根据分层和分割的概念，传送网可以分解成若干独立的传送网络层，相邻层之间具有客户／服务关系。每个层网络可以分别用一种反映其内部结构的方式分割。分层和分割的概念是正交的。例如，在垂直方向，传送网广义地分为三层：(非骨干网)客户电路层网络、通道层网络、传输媒质层网络。其中任意两个相邻层之间均具有客户/服务器关系。客户层(网)中的链路连接由服务层(网)中的“路径”提供，即电路层中的链路连接由通道层中的通道提供.（SDH）通道层的链路连接由传输媒质层中的“段”提供。15

为便于进一步讨论，下面先引入一些ITU—T定义的有关(SDH)网络体系结构方面的定义、术语以及一些图形符号。网络：共同提供通信业务的所有实体，诸如设备、线路和传输设施。传送：在不同地点之间转移信息的功能过程。传输：通过物理媒介传播信息信号的物理过程.传送网：在不同地理位置之间输送用户信息的“网络”的功能资源。特征信息：一种表征速率和格式的信号，它在“子网”内部及子网之间转移，并由服务层网络提供“适配”功能，供进行“传送”。16体系结构单元：对“传送网”的功能作一般性的与实现技术无关的描述所需的任何成分。传送实体：一种在不同地点之间透明地转移信息的“体系结构单元”。拓扑成分：以一组“参考点”之间的拓扑关系来描述“传送网”的一种“体系结构单元”。采用这种成分的拓扑描述说明网络的选路可能性及其支撑“传送实体’’的能力。17传送网络层(层网络)：一种只涉及特定的“特征信息”的产生和转移的“拓扑组件”。子网络：一种用于实现选路和管理的“拓扑成分”。它可以划分为相互连接的几个“子网”和“链路”，每个“于网”本身又可划分为一些更小的“子网”和“链路”。一个“子网”可以包含在一个物理节点内。链路：一种拓扑成分，它描述一个“子网”和另一个“子网”或“接入组”之间的固定关系。路径：一种“传送实体”。负责维持在服务层“接人点”间转移来自一或多客户网络层“特征信息”的完整性。它由近端终端功能、“网络连接’’和远端“路径终端’，功能组合在一起而形成。

18连接：一种能在“连接点”之间透明转移信息的“传送实体”。“连接”规定了“连接点”之间的联系，“连接点”划定了“连接”的边界。单向连接：能从输人向输出透明地转移信息的“连接”。双向连接：由一对关联“单向连接”组成的一种“连接”，它能同时在此两个“单向连接”的输入和输出端之间作方向相反的信息转移。子网连接：“传送实体”，由“连接点”之间穿过“子网”的“连接”构成。可配成“路径管理处理”的一部分。接入点：一种参考点，在该处“适配”源功能的输出与“路径终端源”的输入相连，或者，“路径终端宿”的输出与“适配”宿功能的输入相连。“接人点”的特征由穿越它而传送的已适配的客户层“特征信息”来表示。一对相关的逆向接入点则形成一双向“接入点”。19传送网络表示

有关符号2021详见图1－25(

王承恕,《通信网基础》,人民邮电出版社，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分层与分割参考OpticalNetworkLayersandbeyond23传送网在数字数据网中的地位

－－核心网络PDHSDHIP…

…WDMASON3RRegenration,Reshaping,Retiming:

再生、重整形和重定时

再生保证每条连接的输出功率点平足以到达下一个节点。重整形消出色散等因素产生的脉冲失真。重定时消除数字脉冲的时域失真，以使下行时钟恢复电路能准确地接收信号。3R消除了光信号在各子网中累积产生的畸变。

24范例：SDH网的分层ITU—TG．803将传送网分成电路层(CircuitLayer)、通道层(PathLayer)和传输媒质层(transmissionMediaLayer)。分层方式是描述接口的最清楚的办法，它可以把各种因素分开考虑。同时它也便于更好地理解分层概念： ●电路层网 向用户提供电信服务 ●通道层网 用来支持不同类型的电路层网 ●传输媒质层网 与传输媒质(例如光纤或无线传输)有关。 传输媒质层网又可分成段层网和物理媒质层网两部分。25分层经典范例图示(G.803)26TMN应用举例－－SDHNMSSDH网的管理网(TMN).SDH网的管理可纳入统一的电信管理网(TMN)范畴内。SDH管理网(SMN)是负责管理SDH网络单元的TMN的子集，它又可以细分为一系列的SDH管理子网(SMS)。SDH网的管理采用多层分布式管理进程，每一层提供某种预先确定的网管功能。SMN由一套分离的SDH嵌入控制通路(ECC)及有关局内数据通信链路(DCC)组成。ECC以段开销中的SOH区域的字节作为物理层，总速率达768kbit/s。27Lucent产品的网管举例子网控制模块(SC)

网络管理模块(NM)

28SDH中的TMN的接口SDH设备应提供与TMN的接口以供经由DCC(数据通信通路)或经由Q接口(或两者一起)与TMN互送消息。ECC--EmbeddedControlChannel

嵌入控制通路――传递网管信息的嵌入式控制通路，其物理通道是DCC，采用ITU-TG.784要求的七层协议栈。

DCC(数据通信通路)－－D1~D12为数据通信通路(DCC)，构成SDH管理网(SMN)的传送链路，其中：D1~D3：192kbps的数据通道，用于再生段。

D4~D12：576kbps的数据通道，用于复接段。

29开销字节----见图1－4030SDH的网络管理功能--五类SDH具有很强的网络管理功能，共有五类。第一类是一般管理功能(ECC管理、安全等)；第二类是故障管理功能(告警监视、测试等)；第三类是性能管理(数据采集，门限设置和数据报告等)；第四类是配置管理(供给状态和控制等)；第五类是安全管理(注册、口令和安全等级等)。段开销和通道开销的内容：段开销SOH提供帧定位，另外SOH和POH都提供了误码监测、自动保护倒换以及维护公务信道，SOH的DCC信道则为网管提供了专门的通路，这些都显示了SDH网丰富的辅助通路资源。31其他开销字节－－含义举例A1A2为帧定位字节，其中:A1=11110110,A2=00101000;一帧中有48个帧定位比特。B1、B2、B3为误码监测字节,其中：

B1:再生段误码监测，偶校验的比特间插奇偶校验8位码(“BIP－8”码);B2：复接段误码监测，“BIP－24”码；B3：通道误码监测。

32补充－－SDH管理网

1．管理网组织模型SDH网络管理采用多层分布式管理。每一层都有预定量级的网络管理能力。组织模型的低层(见图9.1)包含了提供传输业务的SDHNE。NE中的管理应用功能(MAF)能与对等的NE和中介装置(MD)／操作系统(OS)通信并向它们提供管理支持。在每个实体中经消息通信功能(MCF)提供通信过程。每个实体的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。包含有管理者的实体可以管理其他的实体。33三级(NC/EM/NE)，参图1-20(P.26)34SMN、SMS和TMN之间的关系SMN、SMS和TMN之间的内部关系示于下图。【参考资料】陈云志等编著，《SDH&WDM设备与系统》，人民邮电出版社，1999年11月第一版更详尽的图示见下页。3536在单个物理接口上可以提供逻辑上独立的管理通信。下图给出了这种情况下在MCF中使用Q接口实现的管理通信的范例。

NE1/MO1NE2/MO237典型系统–LucentITM-2000下面介绍SDH综合传输管理系统的组成及结构。ITM-2000系统由ITM-2000／网络管理模块(NM)、ITM-2000／子网控制模块(SC)和ITM-2000／DXC管理模块(XM)等部分组成。这几个模块分别实现网络管理层和单元管理层的功能:●ITM／网络管理模块(NM)实现对整个SDH网的网络管理功能●ITM／于网管理模块(SC)实现对SDHADM及终端设备的单元管理功能

3839子网控制模块(SC)

网络管理模块(NM)

SNMP与TMNSNMP(简单网络管维协议)源于计算机局域网LAN版本V3，v4多数基于UNIX,如OpenView等TMN曾经”七国八制”,1990’s初期电信网络的运维协议源于CCITT和ITU40移动终端与地面移动通信网络2G/GPRS3G的协议过程、网络融合2G,3G融合,涉及的移动有关的MAP信令应用部分(SS7)及原理2G3G的信令互通原理ComeFromNUPTReferences41“会话”结束开始-用户PDU请求(如拨号)“握手”Req.Resp.MAP寻址认证“握手”协议过程Req.Resp.移动终端MS接入“消息”协议过程.MAP42MAP信令过程43信令接入的传输控制层TCAP444546474849507#信令监测系统

--互联互通示意图51FromPaper(inchinese)

2G,3G,4G的不断演进522G3G/IP/MobileIP4GGPRS基础网络设施532.3 多媒体通信业务54通信业务及其类型分配型业务交互型业务会话型业务消息型业务检索型业务

通信业务对网络的要求具有足够的传输带宽多媒体通信的实时性要求支持点到点、点到多点和广播式通信支持对称和不对称连接方式在一次呼叫过程中可修改连接的特性呼叫过程中可建立和释放一个或多个连接，多个连接间应保持一点的同步关系低速(CS型)高质量编码－H.264编码特点(简介)GOP的灵活设置1x4,3x3,4x1等3类质量选择:基本型、增强型、分层数据可选速率GOP有关55562.3多媒体通信业务多媒体指多种媒体之间在时间与空间上都存在紧密联系，具有同步性与协调性。多媒体的关键特性在于信息载体的多样性、交互性和集成性多样性－－体现在信息采集、传输、处理和再现过程；交互性和集成性－－体现在所处理的文字、数据、声音、图像、图形等，是一个有机整体。可控性－－体现在，使用者对信息处理的全过程能进行完全有效控制。

定义572.3.1

多媒体通信业务及其特点

由视频、图像、音频、数据等多种媒体组成。从不同的角度，可以将其分成不同的业务类型。1、多媒体通信业务及其类型由业务的应用形成来划分：分配型业务、交互型业务。（1）分配型业务广播业务 不由用户参与可由用户参与控制型 广播业务，信息体(如帧序列)循环提供给用户图文电视、远程教学、电子广告、新闻检索、软件发布等58

①会话型业务以实时(非存储转发)端到端的信息传送方式，提供用户和用户或用户和主机之间的双向通信②消息型业务经存储单元，用户和用户之间的通信（转发）。如存储转发、信箱、或消息处理功能（如信息编辑、处理和变换）③检索型业务如面向公众使用、根据用户需要向用户提供（2）交互型业务新业务定义可视图文、图形图像检索、文件检索、数据检索等592、多媒体通信业务对网络的要求（1）传输带宽要求、信息压缩措施数据量大；压缩以损失原始数据信息量为代价，业务质量有一定影响；对通信网的传送能力要求高。（2）实时性要求除与信息编解码有关外，还与网络速度、通信协议有关。如语音传输 最大可接受延迟0.25s分组交换 分组间最小延迟应小于10ms实时性影响因素：采样、编码、数据包组装、传输、缓存、解析包、译码、在用户终端上的表现（可靠、保序）等；所以传输管理较复杂。（3）点到点、点到多点和广播式通信(单播与多播)（4）其他对业务的‘时间粒度’定义602.3.2 多媒体通信技术规范与标准不断有新技术出现，如WebTV。标准化的有：1、MPEG-1标准

VCD1.5~2.0Mbit/s 数字存储媒体2、MPEG-2标准

DVD完整标准体系第一部分系统。说明系统编码层，定义复接结构、实时同