专注SIP通讯产品与方案

通信业务和技术

   现代通信网络采用分层的功能结构形式,每层都有不同的支撑技术,这些支撑技术是网络中的核心技术,并构成了现代通信的技术基础。本书在后面的章节中也釆用这种网络分层结构来讲述各种现代通信技术,使通信技术和通信网络相互结合。
一、业务与终端技术
1.通信业务
       在现代通信系统中,不管采用什么样的传送网结构以及什么样的业务网承载,最后真正的目的都是要为用户提供他们所需的各类通信业务,满足他们对不同业务服务质量的需求。因此通信业务是最直接面向用户的。通信业务主要包括模拟与数字视音频业务(如普通电话业务、智能网业务、IP电话业务、广播电视业务等)、数据通信业务(如网络商务、电子邮件)和多媒体通信业务(如分配型业务和交互型业务)等。
2.通信终端
       通信终端设备是用户与通信网之间的接口设备,包括图1.1的信源、信宿与变换器、反变换器的一部分。
       终端设备有3项主要功能:
       • 将待传送的信息和传输链路上传送的信号进行相互转换,在发送端,将信源产生的信息转换成适合于传输链路上传送的信号,在接收端则完成相反的变换;
       • 将信号与传输链路相匹配,由信号处理设备完成;
       • 完成信令的产生和识别,即用来产生和识别网内所需的信令,以完成一系列控制作用。
      通信终端技术主要包括以下几种。
(1)音频通信终端技术
       音频通信终端是通信系统中应用最为广泛的一类通信终端,它可以是应用于普通电话交换网络PSTN的普通模拟电话机、录音电话机、投币电话机、磁卡电话机、IC卡电话机,也可以是应用于ISDN网络的数字电话机,以及应用于移动通信网的无线手机。
(2)图形图像通信终端技术
       图形图像通信终端,如传真机,它是把纸介质所记录的文字、图表、照片等信息,通过光电扫描方法变为电信号,经公共电话交换网络传输后,在接 收端以硬拷贝的方式得到与发送端相类似的纸介质信息。
(3)视频通信终端技术
       视频通信终端,如各种电视摄像机、多媒体计算机用摄像头、视频监视器以及计算机显示器等。
(4)数据通信终端
       数据通信终端,如ISDN终端设备、多媒体计算机终端、机顶盒、可视电话终端等。
       对于广播电视网中的业务应用.并不是简单地釆用图1.1所示的点一点通信结构与上述的终端技术,而是由电台或电视台向千家万户以广播(或交互)的方式传送信息和提供服务的。
二、支换与路由技术
        为在网络上实现向用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种业务,在网络节点上要安装不同类型的节点设备,完成交换与路由功能,并形成不同类型的业务网。业务节点设备主要包括各种交换机(电路交换、X.25、以太网、帧中继、ATM等交换机)、路由器和数字交叉连接设备(DXC)等。DXC既可以作为通信基础网的节点设备,也可以作为DDN和各种非拨号专网的业务节点设备。业务网包括电话网、数据网、智能网、移动网、IP网等,可分别提供不同的业务。其中交换设备是构成业务网的核心要素,它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、转接接续和分配,实现一个呼叫终端(用户)和它所要求的另一个或多个用户终端之间的路由选择的连接
       交换设备的交换方式可以分为电路交换技术和分组交换技术。
1.电路交换技术
       电路交换技术是通过为用户(终端)之间提供一条专用通道实现信息传输的一种技术,基于该项技术的网络,主要包括公用电话交换网、综合业务数字网、智能网(IN)等。例如:如果需要在两部用户话机之间进行通话.只需用一对线将两部话机直接相连即可,但如果有成千上万部话机需要互相通话.就需要将每一部话机通过用户线连到电话交换机上,交换机根据用户信号(摘机、挂机、拨号等)自动进行话路的接通与拆除。
2.分组交换技术
       分组交换技术也称包交换,是将用户传送的数据划分成一定的长度,每个部分叫做一个分组,通过传输分组的方式传输信息的一种技术。基于该项技术的网络,主要包括X.25分组交换网、帧中继(FR)网、数字数据网(DDN)、异步转移模式(ATM)网等,基本方式是存储转发分组(包)交换方式。
3.IP网技术
       随着计算机联网用户的增长,数据网带宽不断拓宽,网络节点设备几经更新,在这个发展过程中不可避免地出现新老网络交替•多种数据网并存的复杂局面。在这种情况下,一种能将遍布世界各地各种类型数据网连成一个大网的TCP/IP协议应运而生,从而使釆用TCP/IP协议的国际互联网(Internet或IP网)一跃而成为目前全世界最大的信息网络。
三、接入与传送技术
       业务接入与传送是由许多单元组成,完成将信息从一个点接入并传递到另一个点或另一些点的功能.如传输电路的调度、故障切换、分离业务等。从物理实现角度看,接入与传送网技术包括传输媒质、传输系统、传输节点设备以及接入设备。
1.传输媒质
       信息需要在一定的物理媒质中传播.将这种物理媒质称为传输媒质。传输媒质是传递信号的通道,提供两地之间的传输通路。传输从大的分类上来区分有两种:一种是电磁信号在某种传输线上传输,这种传输方式叫做有线传输;另一种是电磁信号在自由空间中传播,这种传播方式叫做无线传输。
传输媒质目前主要有以下几种。
(1) 有线传输媒质——电缆
电缆主要包括双绞线电缆、同轴电缆等。
(2) 有线传输媒质——光纤
       光纤是光导纤维的简称。光纤通信是光波为载波以光纤为传输媒介的一种通信方式。光波的波长为微米级,紫外线、可见光、红外线属光波范围。目前光纤通信使用波长多为近红外区内,即波长为1310nm和1550nmo光纤具有传输容量大、传输损耗低、抗电磁干扰能力强、易于敷设和材料资源丰富等优点,可广泛用于越洋通信、长途干线通信、市话通信和计算机网络等许多需要传输信号的场合。
(3) 无线传输媒质一一自由空间
       利用自由空间作为传输媒质的通信技术有:移动通信、微波通信和卫星通信。
       移动通信是指通信双方或至少有一方是在运动中通过自由空间的电磁波和相关的陆地设施进行信息交换的,它使用户随时随地快速、可靠地进行信息联络。
       微波通信的频率范围为300MHz〜1000GHz。微波在空间按直线传播,若要进行远程通信,则需在高山、铁塔或高层建筑物顶上安装微波转发设备进行中继通信。微波中继通信是一种重要的传输手段,它具有通信频带宽、抗干扰性强、通信灵活性较大、设备体积小、经济可靠等优点。其传输距离可达几千千米。主要用于长途通信、移动通信系统基站与移动业务交换中心之间的信号传输及特殊地形的通信等。
       卫星通信是在微波中继通信的基础上发展起来的。它是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波.从而进行两个或多个地面站之间的通信。卫星通信具有传输距离远、覆盖面积大、通信容量大、用途广、通信质量好、抗破坏能力强等优点。一颗通信卫星总通信容量可实现上万路双向电话和十几路彩色电视的传输。卫星通信工作在微波波段,与地面的微波接力通信类似,只不过是利用高空卫星进行接力通信。
2.传输系统
       传输系统包括传输设备和传输复用设备。携带信息的基带信号一般不能直接加到传输媒介上进行传输,需要利用传输设备将它们转换为适合在传输媒介上进行传输的信号,如光、电等信号。传输设备主要有微波收发信机、卫星地面站收发信机、机站设备和光端机等。为了在一定传输媒介中传输多路信息,需要有传 输复用设备将多路信息进行复用与解复用。
       传输复用设备目前可分为3大类,即频分复用、时分复用和码分复用。
(1)频分复用技术
        多路信号调制在不同载频上进行复用。如有线电视、无线电广播、光纤的波分复用、频分多址的TACS制式模拟移动通信系统等。
(2)时分复用技术
       多路信号占用不同时隙进行复用。如脉冲编码调制复用(PCM)技术、同步数字体系(SDH)技术等。
(3)码分复用技术
        多路信息调制在不同的码型上进行复用。如码分多址(CDMA)数字移动通信技术等。
3.传输节点设备
        传输节点设备包括配线架、电分插复用器(ADM)、电交叉连接器(DXC)、光分插复用器(OADM)、光交叉连接器(0X0等。
4.接入设备
       接入设备主要解决由业务节点到用户驻地网之间的信息传送,根据所釆用技术的不同,有多种类型选择,如ADSL设备、PON设备、无线接入设备等。