通信網(wǎng)概述課件

1、第1章 通信網(wǎng)概述 1.1 通信網(wǎng)的類(lèi)型 1.2通信網(wǎng)的發(fā)展 1.3通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 通信網(wǎng)技術(shù)是規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和維護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)。要想把通信網(wǎng)建設(shè)和維護(hù)好，必須了解各種類(lèi)型通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、接口、協(xié)議和技術(shù)指標(biāo)，了解各類(lèi)通信網(wǎng)之間的關(guān)系和互連。 本章將討論通信網(wǎng)的類(lèi)型、通信網(wǎng)的發(fā)展和通信網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。1.1 通信網(wǎng)的類(lèi)型 1.1.1 通信網(wǎng)類(lèi)型的劃分 通信網(wǎng)是在用戶之間提供通信功能的網(wǎng)絡(luò)，是信息化社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施。通信網(wǎng)分為公用網(wǎng)、專(zhuān)用網(wǎng)和虛擬專(zhuān)用網(wǎng)。 早期的公用通信網(wǎng)僅包括電話網(wǎng)和電報(bào)網(wǎng)，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)的類(lèi)型以及通過(guò)通信網(wǎng)向公眾提供的電信業(yè)務(wù)的類(lèi)型不斷增加，服務(wù)質(zhì)量不斷提高。通

2、信網(wǎng)具有各種不同的類(lèi)型，根據(jù)子網(wǎng)的功能可以分為業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)。 業(yè)務(wù)網(wǎng)是指向公眾提供電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，包括固定電話網(wǎng)、移動(dòng)電話網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、IP電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、智能網(wǎng)、窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN）、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）等。 傳送網(wǎng)是指數(shù)字信號(hào)傳送網(wǎng)，包括骨干傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)。圖1.1 業(yè)務(wù)網(wǎng)，傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)之間的關(guān)系 支撐網(wǎng)包括信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。 1.1.1 通信網(wǎng)類(lèi)型的劃分圖1.1 業(yè)務(wù)網(wǎng)，傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)之間的關(guān)系 1.1.1 通信網(wǎng)類(lèi)型的劃分業(yè)務(wù)網(wǎng)，傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)之間的關(guān)系如圖1.1所示。 根據(jù)子網(wǎng)的位置可以將通信網(wǎng)分為用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。從整個(gè)

3、通信網(wǎng)的角度講，可以將全網(wǎng)劃分為公用網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)（CPN），其中CPN屬用戶所有，因而，通常意義的通信網(wǎng)指公用電信網(wǎng)部分。核心網(wǎng)的作用是交換和傳送；相對(duì)于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于交換設(shè)備和用戶之間，主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)，由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間一系列傳送設(shè)備組成。用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的關(guān)系如圖1.2所示。1.1.1 通信網(wǎng)類(lèi)型的劃分圖1.2 用戶網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的關(guān)系 1.1.1 通信網(wǎng)類(lèi)型的劃分 傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)由3個(gè)部分組成：交換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和用戶終端。 通信網(wǎng)的發(fā)展方向是下一代網(wǎng)絡(luò)，下一代網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)內(nèi)涵十分廣泛的術(shù)語(yǔ)，不同的層面實(shí)際上都在應(yīng)

4、用這個(gè)概念。泛指的下一代網(wǎng)絡(luò)實(shí)際包容了所有新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也往往特指下一代業(yè)務(wù)網(wǎng)，特別是以軟交換為控制層，兼容所有三網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)放體系架構(gòu)。 下面先概述主要的通信業(yè)務(wù)網(wǎng)。1.1.1 通信網(wǎng)類(lèi)型的劃分1.1.2電話網(wǎng) 電話網(wǎng)是開(kāi)通電話業(yè)務(wù)的一種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以分為固定電話網(wǎng)和移動(dòng)電話網(wǎng)。 1固定電話網(wǎng) 固定電話網(wǎng)是采用固定終端的一種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，可以分為本地網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng)。 根據(jù)服務(wù)區(qū)域的大小，傳統(tǒng)的電話交換局可以分為一級(jí)中心、二級(jí)中心、三級(jí)中心、四級(jí)中心和五級(jí)中心，即C1、C2、C3、C4和C5。其中C1、C2、C3、C4為長(zhǎng)途轉(zhuǎn)接局，C5為端局。長(zhǎng)途網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由一、二、三、四級(jí)長(zhǎng)途交換中心及五級(jí)交換中

5、心（端局）組成。 隨著電話網(wǎng)的數(shù)字化進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)，C1、C2合并為一級(jí)，即DC1，C3、C4合并為一級(jí)，即DC2，其結(jié)構(gòu)如圖1.3所示，我國(guó)的電話網(wǎng)從五級(jí)網(wǎng)演變?yōu)槿?jí)網(wǎng)，一級(jí)交換中心之間形成網(wǎng)狀連接，為今后實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)路由選擇創(chuàng)造條件。我國(guó)電話網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。 電話網(wǎng)經(jīng)歷了由模擬電話網(wǎng)向綜合數(shù)字電話網(wǎng)的演變，經(jīng)歷了交換程控化、傳輸數(shù)字化的演變過(guò)程。電話交換局是電話網(wǎng)中的核心設(shè)備，在數(shù)字電話網(wǎng)中采用數(shù)字程控交換設(shè)備，每一路電話編碼為64kbit/s的數(shù)字信號(hào)，占據(jù)一次群中的某一時(shí)隙，在信令的控制下進(jìn)行時(shí)隙交換，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同用戶相連。 1.1.2電話網(wǎng)圖1.3 固定電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖 2

6、移動(dòng)電話網(wǎng) 移動(dòng)電話網(wǎng)由移動(dòng)交換局、基站、中繼傳輸系統(tǒng)和移動(dòng)臺(tái)組成。 移動(dòng)交換局和基站之間通過(guò)中繼線相連，基站和移動(dòng)臺(tái)之間為無(wú)線接入方式，移動(dòng)交換局又和本地電話網(wǎng)中的市話局相連組成復(fù)合電話網(wǎng)。 移動(dòng)電信網(wǎng)可分為模擬和數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)，正在廣泛使用的是GSM數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)。 固定電話網(wǎng)和移動(dòng)電話網(wǎng)的互連如圖1.4所示。 1.1.2電話網(wǎng)圖1.4固定電話網(wǎng)和移動(dòng)電話網(wǎng)的互連 移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)，一般可設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)移動(dòng)匯接局（GMSC），每個(gè)移動(dòng)本地網(wǎng)中有多個(gè)移動(dòng)端局（MSC）。GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分有基站系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 目前電話網(wǎng)正在向軟交換網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，軟交換網(wǎng)絡(luò)由軟交換局組成

7、，軟交換局由軟交換機(jī)、位置服務(wù)器、中繼媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)、綜合接入設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、媒體服務(wù)器等設(shè)備以及連接這些節(jié)點(diǎn)的IP分組承載網(wǎng)組成。1.1.2電話網(wǎng)1.1.3 互聯(lián)網(wǎng) ChinaNet是中國(guó)電信公眾互聯(lián)網(wǎng)，下面以ChinaNet為例對(duì)互聯(lián)網(wǎng)作進(jìn)一步的說(shuō)明。ChinaNet骨干網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)邏輯上分為兩層，即核心層和大區(qū)層。 大區(qū)層主要提供大區(qū)內(nèi)的信息交換以及接入網(wǎng)接入ChinaNet的信息通路。大區(qū)之間通信必須經(jīng)過(guò)核心層。 Chinanet的國(guó)際連接 如圖1.5 所示。圖1.5 Chinanet的國(guó)際連接 1.1.3 互聯(lián)網(wǎng) 1.1.4傳送網(wǎng) 傳送網(wǎng)是指數(shù)字傳送網(wǎng)絡(luò)，上面談到的各

8、類(lèi)業(yè)務(wù)網(wǎng)路中的各種不同的業(yè)務(wù)信號(hào)，都將以數(shù)字信號(hào)的形式通過(guò)傳輸網(wǎng)進(jìn)行傳輸，因此，傳輸線路、傳輸設(shè)備是電信網(wǎng)的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，由傳輸線路、傳輸設(shè)備組成的傳送網(wǎng)絡(luò)也稱(chēng)為基礎(chǔ)傳送網(wǎng)。 1傳輸技術(shù)體制 目前有兩類(lèi)速率等級(jí)信號(hào)：準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）和同步數(shù)字系列（SDH）。 PDH系統(tǒng)就復(fù)接的數(shù)字系列而言，分為一、二、三、四次群，其速率標(biāo)準(zhǔn)如表1.1所示。 表1.1 PDH時(shí)分復(fù)用系列歐洲美國(guó)日本一次群2.0i48Mbit/s1.544Mbit/s1.544Mbit/s二次群8.448Mbit/s6.312Mbit/s6.312Mbit/s三次群34.368Mbit/s44.736Mbit/s3

9、2.064Mbit/s四次群139.264Mbit/s274.176Mbit/s97.728Mbit/s1.1.4傳送網(wǎng) SDH是在PDH的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)字傳輸技術(shù)體制，它具有以下主要特點(diǎn)。 在高速率的傳輸系統(tǒng)中，采用統(tǒng)一的傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率，對(duì)兩種不同的PDH的速率標(biāo)準(zhǔn)能夠予以兼容，給網(wǎng)路的互連互通提供了方便。 在SDH的幀結(jié)構(gòu)中具有豐富的用于監(jiān)控和管理的開(kāi)銷(xiāo)比特，以此為基礎(chǔ)，增加了網(wǎng)路監(jiān)控和管理的功能。 提供了高速率的傳輸通道，為建立寬帶通信網(wǎng)提供重要的基礎(chǔ)設(shè)施。 SDH的速率標(biāo)準(zhǔn)如表1.2所示。 1.1.4傳送網(wǎng)表1.2 SDH的速率等級(jí)SDH等級(jí)SONET等級(jí)標(biāo) 準(zhǔn) 速 率OC-1/

10、STS-1（480H）51.40Mbit/s155Mbit/sSTM-1（1920CH）OC-3/STS-3（1440CH）155.520Mbit/sOC-9/STS-9466.560Mbit/s622Mbit/sSTM-4（7696CH）OC-12/STS-12（8046CH）622.080Mbit/sOC-18/STS-18933.120Mbit/sOC-24/STS-241244.160Mbit/sOC-36/STS-361866.240Mbit/s2.5Gbit/sSTM-16（30720CH）OC-48/STS-48（32356CH）2488.320Mbit/s10Gbit/sSTM

11、-64（122880CH）OC-192/STS-192（129024CH）9953.280Mbit/s表1.2中的OC-I為光同步網(wǎng)絡(luò)（SONET標(biāo)準(zhǔn)）是美國(guó)采用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。 SDH的傳送網(wǎng)主要由以下設(shè)備組成:ADM：這是一種具有上下路功能的復(fù)用器 TM：稱(chēng)為終端復(fù)用設(shè)備DXC：數(shù)字交叉連接設(shè)備。數(shù)字交叉連接設(shè)備常用DXC A/B來(lái)表示，A表示輸入的最高速率；B表示交叉連接的最高速率。 就傳輸媒體而言，SDH系統(tǒng)以光纖為主，也可以通過(guò)數(shù)字微波系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行傳輸。 1.1.4傳送網(wǎng) 2SDH傳送網(wǎng) SDH傳送網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)網(wǎng)的主體，就網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而言，SDH傳送網(wǎng)分為4個(gè)層次：一級(jí)干線網(wǎng)、二級(jí)干線網(wǎng)

12、、本地傳輸網(wǎng)、用戶接入網(wǎng)。 用戶接入可以有多種實(shí)施的方式，有銅線接入、光纖接入、混合接入和無(wú)線接入。光纖接入是用戶接入網(wǎng)中的重要方式，根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元的位置可以分為FTTB、FTTC、FTTH和FTTO等方式，其中FTTB是目前常用的一種方式。 當(dāng)ADM、DXC演變?yōu)镺ADM、OXC時(shí)，則上述網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)槎嗉?jí)光傳送網(wǎng)。 1.1.4傳送網(wǎng) 1.1.5電信支撐網(wǎng) 電信支撐網(wǎng)是指對(duì)電信網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng)起到支持作用的一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)，包括信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)。這3種網(wǎng)絡(luò)從3個(gè)不同的方面對(duì)電信網(wǎng)進(jìn)行支持：信令網(wǎng)通過(guò)公共的網(wǎng)絡(luò)傳送信令信號(hào)；數(shù)字同步網(wǎng)提供全網(wǎng)同步的時(shí)鐘；電信管理網(wǎng)則通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的

13、管理。 通過(guò)TMN可以對(duì)電信網(wǎng)進(jìn)行5個(gè)方面的管理，其中包括故障、性能、配置、計(jì)費(fèi)和安全管理，利用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以有效地對(duì)電信網(wǎng)進(jìn)行管理，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)質(zhì)量。1.2通信網(wǎng)的發(fā)展 通信網(wǎng)正在向下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的方向發(fā)展，下一代網(wǎng)絡(luò)即泛指一個(gè)不同于當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，通常是指以數(shù)據(jù)為中心的融合網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 下一代網(wǎng)絡(luò)的含義可以從多個(gè)層面來(lái)理解。從業(yè)務(wù)上看，它應(yīng)支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)層面上看，在垂直方向它應(yīng)包括業(yè)務(wù)層、傳送層等不同層面，在水平方向它應(yīng)覆蓋核心網(wǎng)和邊緣網(wǎng)。NGN可以涉及多個(gè)領(lǐng)域。 ITU-T認(rèn)為NGN實(shí)際是一把幾乎可以覆蓋所有通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的大傘，如圖1.6

14、所示，NGN的范疇至少覆蓋以下5個(gè)領(lǐng)域：下一代交換網(wǎng)、下一代傳送網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、下一代移動(dòng)網(wǎng)和下一代接入網(wǎng)。圖1.6廣義NGN傘狀圖 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 傳送網(wǎng)是整個(gè)電信網(wǎng)的基礎(chǔ)，它為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所承載的業(yè)務(wù)提供傳輸通道和傳輸平臺(tái)。 1下一代傳送網(wǎng)的特征 傳送網(wǎng)作為傳送層面，為NGN業(yè)務(wù)提供承載，根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)于傳送層面的需求來(lái)提出對(duì)傳送網(wǎng)的要求。其主要特征有以下幾個(gè)方面: （1）高速率、大容量 （2）多業(yè)務(wù)能力 （3）傳送網(wǎng)的智能化 2下一代SDH網(wǎng)絡(luò) 下一代SDH是以支持多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP），GFP封裝協(xié)議、VC虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量自動(dòng)調(diào)整機(jī)制（LCAS）以及彈性分組環(huán)（RPR）、多協(xié)議標(biāo)

15、簽交換（MPLS）等關(guān)鍵技術(shù)為特征的網(wǎng)絡(luò)。 下一代SDH支持STM-4C、STM-16C等級(jí)聯(lián)業(yè)務(wù)透明傳送。而STM-4C、STM-16C等級(jí)聯(lián)業(yè)務(wù)正是用于承載ATM業(yè)務(wù)、POS（Packet Over SDH）業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 下一代SDH支持10/100/1000Mbit/s以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入。有兩種方式：一種方式是采用ML-PPP（Multi-Link Point-to-Point Protocol）靈活捆綁多個(gè)VC-12/VC-3通道進(jìn)行傳送以太網(wǎng)幀；另一種方式是采用多個(gè)VC-12/VC-3/VC-4級(jí)聯(lián)或虛級(jí)聯(lián)通道來(lái)傳送。其中由于虛級(jí)聯(lián)（VC-12-Xv/VC-3

16、-Xv/VC-4-Xv）方式能夠兼容傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)，從而得到廣泛的應(yīng)用。 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 對(duì)于以太網(wǎng)幀如何映射到SDH的VC通道，ITU-T X.86協(xié)議規(guī)定了Ethernet Over SDH的標(biāo)準(zhǔn)。 多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP） 虛級(jí)聯(lián)（VC）技術(shù) 鏈路容量調(diào)整方案（LCAS） 通用成幀協(xié)議（GFP） 使用虛級(jí)聯(lián)其帶寬利用率比較如表1.3所示。 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 表1.3 使用虛級(jí)聯(lián)其帶寬利用率比較業(yè)務(wù)類(lèi)型速率(Mbit/s)無(wú) 虛 級(jí) 聯(lián)虛 級(jí) 聯(lián)以太網(wǎng)10VC-3（20%）VC-12-5v（92%）快速以太網(wǎng)100VC-4（67%）VC-3-2v（100%）吉比特以太網(wǎng)10

17、00VC-4-16c（42%）VC-4-7v（95%）低速ATM25VC-3（50%）VC-12-12v（96%）光纖通道200VC-4-4c（33%）VC-3-4v（100%）光纖通道1000VC-4-16c（42%）VC-4-7v（95%）ESCON200VC-4-4c（33%）VC-3-4v（100%）1.2.1下一代傳送網(wǎng)3下一代光網(wǎng)絡(luò) ASON是指采用光交叉連接設(shè)備（OXC）實(shí)現(xiàn)光通路自動(dòng)交換的新型網(wǎng)絡(luò)。它采用了分布式控制 。ASON的關(guān)鍵技術(shù)如下。 信令技術(shù) 路由技術(shù) 鏈路資源管理技術(shù) 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)技術(shù) 生存性技術(shù) 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 從功能層面來(lái)講，ASON由控制平面、管理平面和

18、傳送平面三大平面組成，如圖1.7所示。圖1.7 ASON由控制平面、管理平面和傳送平面組成 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 與傳統(tǒng)光傳送網(wǎng)相比較，ASON的一個(gè)明顯不同就是引入控制平面，使整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了新的變化。此外，從圖1.7中還可看出，在控制平面與其他平面之間也存在平面之間功能的協(xié)調(diào)和對(duì)傳送平面資源的管理操作。 ASON的出現(xiàn)為構(gòu)建了下一代的核心光網(wǎng)絡(luò)打下了基礎(chǔ) 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 4分組傳送網(wǎng)技術(shù)（PTN） 傳送網(wǎng)分組化是傳送網(wǎng)的一個(gè)重要的發(fā)展方向，目前的傳送網(wǎng)都是基于TDM的 。PTN技術(shù)保持了傳統(tǒng)SDH傳送網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：良好的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、豐富的操作維護(hù)（OAM）、快速的保護(hù)倒換、利用網(wǎng)管系

19、統(tǒng)建立連接等。同時(shí)增加了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特性：分組交換、統(tǒng)計(jì)復(fù)用、采用面向連接的標(biāo)簽交換、分組QoS機(jī)制、靈活動(dòng)態(tài)的控制面。1.2.1下一代傳送網(wǎng) 傳送MPLS（T-MPLS）是PTN的關(guān)鍵技術(shù)之一，T-MPLS的主要功能特征包括： T-MPLS是由IETF MPLS發(fā)展而來(lái)的，二者具有相同類(lèi)型的幀結(jié)構(gòu)，標(biāo)記交換和轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，僅允許面向連接的傳送實(shí)體，從而確保與MPLS的互通性。對(duì)于T-MPLS傳送網(wǎng)絡(luò)定義了強(qiáng)有力OAM機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)的生存機(jī)制。T-MPLS通過(guò)GMPLS控制平面和通過(guò)集中的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)行控制和管理。 1.2.1下一代傳送網(wǎng) 1.2.2下一代交換網(wǎng) NGN在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)都在穩(wěn)步發(fā)展。交換網(wǎng)

20、向以軟交換為核心的下一代交換網(wǎng)演進(jìn)。 1軟交換技術(shù)的特點(diǎn) ，它的主要特點(diǎn)是： 業(yè)務(wù)提供和呼叫控制分開(kāi)； 呼叫控制和承載連接分開(kāi)； 開(kāi)放的接口，便于第三方提供業(yè)務(wù)。 2采用軟交換技術(shù)的電話網(wǎng)圖1.8軟交換網(wǎng)絡(luò)示意 1.2.2下一代交換網(wǎng) 3軟交換網(wǎng)絡(luò)中語(yǔ)音業(yè)務(wù)的引入 目前，語(yǔ)音業(yè)務(wù)仍舊在通信業(yè)務(wù)中占據(jù)主導(dǎo)地位，也是各電信運(yùn)營(yíng)商盈利的主要來(lái)源，主要包括： 長(zhǎng)途語(yǔ)音業(yè)務(wù) 本地語(yǔ)音接入業(yè)務(wù) IP電話與軟交換 1.2.2下一代交換網(wǎng)1.2.3 下一代互聯(lián)網(wǎng) 1下一代互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) 下一代互聯(lián)網(wǎng)具有比當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)更大、更快、更安全、更及時(shí)和更方便的特征，IPv6技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這些特征的主要技術(shù)之一。IPv6將地

21、址空間從IPv4的32位改變?yōu)?28位，并提高網(wǎng)絡(luò)的可管理性、安全性、可移動(dòng)性、QoS能力等。 擁有足夠的IP地址資源。 具有足夠?qū)挼膸挘瑐鬏斔俣冗_(dá)到2.5Gbit/s到 10Gbit/s。 具有較好的安全性能。 拓寬了業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍 2下一代互聯(lián)網(wǎng)的承載網(wǎng) 13G網(wǎng)絡(luò)的組成 UMTS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由3部分組成，即無(wú)線接入網(wǎng)、Iu接口和核心網(wǎng)。1.2.4下一代移動(dòng)網(wǎng)圖1.9 3G的接入網(wǎng)和核心網(wǎng) 23G的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和TDS-CDMA三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫(xiě)入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件2000年國(guó)際移動(dòng)通信計(jì)劃（簡(jiǎn)稱(chēng)IMT-200

22、0）。 1.2.4下一代移動(dòng)網(wǎng)1.2.5網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù) 移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)同時(shí)引入了軟交換的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)演繹著電路交換向軟交換的轉(zhuǎn)變，也預(yù)示著一個(gè)重要的趨勢(shì)移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)的融合（FMC）。FMC是指網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)提供與接入技術(shù)和終端設(shè)備相獨(dú)立。 網(wǎng)絡(luò)融合的體系構(gòu)架可以采用基于IMS的體系架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)融合采取基于IMS的網(wǎng)絡(luò)融合方案，目的在于使IMS成為基于SIP會(huì)話的通用平臺(tái)，同時(shí)支持固定和移動(dòng)的多種接入方式，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)的融合，如圖1.10所示。 圖1.10基于IMS的移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)的融合1.3通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.3.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能 在通信網(wǎng)中通信的雙方必須遵守共同的約定。在通信雙方的兩個(gè)實(shí)

23、體之間一組管理數(shù)據(jù)交換的規(guī)則稱(chēng)為通信協(xié)議。協(xié)議是雙方實(shí)體共同遵守的規(guī)則，它的主要元素如下。語(yǔ)法：包括數(shù)據(jù)格式、編碼和信號(hào)等級(jí)。語(yǔ)義：包括用于協(xié)調(diào)的控制信息和差錯(cuò)控制。定時(shí)：包括速率匹配和排序。1.3.2OSI參考模型1OSI參考模型的層次和功能 OSI規(guī)定了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的框架結(jié)構(gòu)，它把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從邏輯上分為7層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳送層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層，其中下面的3層為低層協(xié)議，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，上面的4層為高層協(xié)議，提供末端用戶功能。OSI參考模型如圖1.11所示。 OSI模型中各層的主要功能如下： 物理層主要討論在通信線路上比特流的傳輸問(wèn)題。 圖1.11 OSI參考模型1.3.

24、2OSI參考模型 鏈路層主要討論在數(shù)據(jù)鏈路上幀流的傳輸問(wèn)題。 網(wǎng)絡(luò)層主要處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。 傳送層主要處理報(bào)文從源到目的地之間的傳輸。 會(huì)話層在兩個(gè)表示實(shí)體之間提供建立會(huì)話連接的服務(wù)，并支持有序數(shù)據(jù)的交互。 表示層為應(yīng)用實(shí)體在通信中傳遞或引用的信息所提供的信息表示手段。 應(yīng)用層為應(yīng)用進(jìn)程提供訪問(wèn)OSI環(huán)境的手段，是直接為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)的。1.3.2OSI參考模型 2OSI的協(xié)議數(shù)據(jù)單元 在協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)中，上一層稱(chēng)為服務(wù)用戶，下一層是服務(wù)提供者。分層結(jié)構(gòu)中的N層為位于上面的N+1層提供一種服務(wù)，圖1.12示出了（N1）、N和（N+1）層之間的關(guān)系。N層對(duì)N+1層的服務(wù)由服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)（SA

25、P）提供，服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)實(shí)際上是N層和N+1層之間的邏輯接口。在每一層中有多個(gè)活躍的實(shí)體（Entity）。圖中的虛線表示不同系統(tǒng)中同一層的實(shí)體在同級(jí)協(xié)議支配下進(jìn)行通信的例子。1.3.2OSI參考模型圖1.12N+1層實(shí)體和N層服務(wù)1.3.2OSI參考模型 在層的實(shí)體之間傳送的比特組稱(chēng)為數(shù)據(jù)單元。在同等層之間傳送數(shù)據(jù)單元是按照該層的協(xié)議進(jìn)行的，因此這時(shí)的數(shù)據(jù)單元稱(chēng)為協(xié)議數(shù)據(jù)單元。圖1.13所示為層間數(shù)據(jù)單元的形成過(guò)程，圖中PDU是協(xié)議數(shù)據(jù)單元，SDU是服務(wù)數(shù)據(jù)單元，PCI是協(xié)議控制信息。(N+1)PDU在越過(guò)N+1和N層的邊界之后，變換為NSDUN層把（N+1）層PDU看成為NSDU，NSDU上加上

26、NPCI，則成為NPDU。 1.3.2OSI參考模型圖1.13 N層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的形成1.3.2OSI參考模型3OSI的服務(wù)原語(yǔ) （1）服務(wù)原語(yǔ)的類(lèi)型 請(qǐng)求（request） 指示（indication） 響應(yīng)（response） 證實(shí)（confirm） （2）原語(yǔ)的時(shí)序關(guān)系 原語(yǔ)的時(shí)序關(guān)系如圖1.14所示，數(shù)據(jù)從N實(shí)體傳送到同等層的另一系統(tǒng)的N實(shí)體，整個(gè)過(guò)程按照以下步驟進(jìn)行。1.3.2OSI參考模型源（N）實(shí)體用原語(yǔ)DATA.request調(diào)用它的（N1）實(shí)體，原語(yǔ)中帶有相關(guān)的原語(yǔ)參數(shù)如要被傳送的數(shù)據(jù)、目的地地址。源（N1）實(shí)體把（N1）PDU發(fā)送給另一系統(tǒng)的同等層的（N1）實(shí)體。目的地（N

27、1）實(shí)體通過(guò)原語(yǔ)DATA.indication把數(shù)據(jù)送給對(duì)應(yīng)的目的地（N）實(shí)體，在原語(yǔ)中包括的參數(shù)有數(shù)據(jù)和源地址。如果需要確認(rèn)，目的地（N）實(shí)體發(fā)出DATA.response原語(yǔ)給它的（N1）實(shí)體。（N1）實(shí)體發(fā)出（N1）PDU，在（N1）PDU中傳送確認(rèn)信息。通過(guò)DATA.confirm原語(yǔ)，把確認(rèn)信息傳送到（N）實(shí)體。1.3.2OSI參考模型圖1.14 原語(yǔ)的時(shí)序關(guān)系 原語(yǔ)由提供服務(wù)的層次、原語(yǔ)的名稱(chēng)、原語(yǔ)的類(lèi)型和原語(yǔ)的參數(shù)組成，原語(yǔ)的一般表示是：XX-名稱(chēng). 類(lèi)型. 參數(shù)1.3.2OSI參考模型 （3）網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)原語(yǔ) 網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)原語(yǔ)分為面向連接的服務(wù)原語(yǔ)和無(wú)連接的服務(wù)原語(yǔ)。 面向連接的服

28、務(wù)原語(yǔ)可以分為4類(lèi)：連接的建立、連接的拆除、數(shù)據(jù)的傳送和連接的復(fù)位。 連接建立的服務(wù)原語(yǔ)N-CONNECT. request(callee，caller，acks-wanted，exp-wanted，qos，user-data)N-CONNECT. indication(callee，caller，acks-wanted，exp-wanted，qos，user-data)N-CONNECT. response(responder，acks-wanted，exp-wanted，qos，user-data)N-CONNECT. confirm(responder，acks-wanted，exp-w

29、anted，qos，user-data）1.3.2OSI參考模型 連接拆除的服務(wù)原語(yǔ)N-DISCONNECT. request(originator，reason，user-data，responding-address)N-DISCONNECT. indication(originator，reason，user-data，responding-address) 數(shù)據(jù)傳送的服務(wù)原語(yǔ)N-DATA. request(user-data)N-DATA. indication(user-data)N-DATA-ACKNOWLEDGE. request( )N-DATA-ACKOWLEDGE. ind

30、ication( )N-EXPEDITED-DATA. request(user-data)N-EXPEDTED-DATA. indication(user-data)1.3.2OSI參考模型（4）連接復(fù)位的服務(wù)原語(yǔ)N-RESET. request(originator,reason)N-RESET. indication(originator,reason)N-RESET. response( )N-RESET. confirm( ) 無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)原語(yǔ)如表1.4所示。其中：N-UNITDATA：用來(lái)發(fā)送最多為63KB字節(jié)的數(shù)據(jù)。N-FACILITY：用來(lái)表示到指定的目的地端的傳送特征，如分

31、組傳送到目的地的百分率。N-REPORT：網(wǎng)絡(luò)層用來(lái)向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)用戶報(bào)告出現(xiàn)的問(wèn)題。1.3.2OSI參考模型 表1.4 無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)原語(yǔ)原 語(yǔ) 類(lèi) 型requestIndi-cationsource-addressdestination-addressqosUser datareasonN-UNITDATAN-UNITDATAN-FACILITYN-FACILITYN-REPORT1.3.2OSI參考模型（4）傳送層的服務(wù)原語(yǔ) 傳送層的服務(wù)原語(yǔ)和網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)原語(yǔ)類(lèi)似，同樣分為面向連接的服務(wù)和無(wú)連接的服務(wù)。 傳送層的各種服務(wù)原語(yǔ)如表1.5示。 表1.5 傳送層的服務(wù)原語(yǔ)原 語(yǔ) 類(lèi) 型參 數(shù)1面向

32、連接calleecallerexp-wantedqosuser-datarespon-derreasonT-CONNECT requestT-CONNECT indicationT-CONNECT responseT-CONNECT confirm1.3.2OSI參考模型T-DISCONNECT requestT-DISCONNECT indicationT-DATA requestT-DATA indicationT-EXPEDITED-DATA requestT-EXPEDITED-DATA indication2無(wú)連接calleecallerqosuser-dataT-UNITDATA requestT-UNITDATA indication1.3.2OSI參考模型 （5）原語(yǔ)的實(shí)現(xiàn) 抽象的原語(yǔ)可以用子程序調(diào)用的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，圖1.15所示為一個(gè)抽象的原語(yǔ)如何用FORTRAN子程序調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1.15原語(yǔ)的實(shí)現(xiàn)1.3.2OSI參考模型 圖的上部是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接請(qǐng)求原語(yǔ)，帶有參數(shù)：被叫地址、主叫地址、服務(wù)質(zhì)量設(shè)置和用戶數(shù)據(jù)，圖的下部是一個(gè)FORTRAN語(yǔ)句，語(yǔ)句名是CALLNWSETUP，括號(hào)內(nèi)包含子程序調(diào)用變量，這些變量是原語(yǔ)參數(shù)的映射，被叫