现代通信技术发展课件.ppt

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1、目录,一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五.网络化,世界通信发展概况,2000年 固定电话用户 8亿 移动电话用户 4亿 因特网用户 4亿 2005年固定电话 12亿移动电话 11亿因特网用户 10亿 2/3用无线,我国通信发展,2000年底全国固定电话用户 1.44亿户移动电话用户 8526万户全国电话普及率 20.1%,城市普及率 39%全国光缆总长 125万公里,其中长途光缆 28.6万公里数字微波 7万公里无线寻呼机 7000万用户,我国通信发展,计算机互联网已覆盖全国31省,市,自治区,有2250万用户,国际出口2.8 Gbps全国通电话的行政村占 85%2001年底全国

2、固定电话用户增加 2510户移动电话用户增加 4640万户全国电话普及率 25%,城市普及率 41%,我国通信发展,2005年目标全国电话普及率 40%全国固定电话用户 2.2-2.6亿，世界第一移动电话用户 2.6-2.9亿，世界第一数据、多媒体及互联网用户 2亿 上网普及率 15全国通电话的行政村占 95%全国电信业务收入 0.92万元,目录,一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五.网络化,宽带化,1光纤通信长波长,低损耗,高速单模光纤理论带宽达30,000GHz(30THz)1.55um光纤衰耗小于0.2dB/km实验室单波长传输速率已达40-100Gb/s波分复用WDM,DW

3、DM可复用上百路信号,总速率可达1-5Tb/s渗铒光放大器(EDFA)是90年代的一项重大成就,带宽已达4THz越洋光缆已成为国际通信的主要手段光缆用户网FTTH,FTTC,FTTB,FDDI全光网络,我国的国际光缆,中日 1200km 565Mb/s 93.12中韩 546km 565Mb/s 96.2FLAG 27,000km 10Gb/s 97.11亚欧(陆)27,000km 622Mb/s 98.10中国-东南亚6,900km 25Gb/s 施工中中美 26,000km 20Gb/s 99年底亚欧(海)38,000km 40Gb/s 99.9,我国八纵八横光缆,八纵:哈尔滨-广州呼和浩

4、特-北海齐齐哈尔-三亚呼和浩特-昆明北京-上海西宁-拉萨北京-广州成都-南宁八横:北京-兰州上海-重庆青岛-银川杭州-成都上海-西安广州-南宁-昆明连云港-伊宁广州-北海-昆明,全光网络,全光网络中信号传输全部在光域内进行,因此有以下优点：对信号是完全是透明的,它通过波长选择器 件实现路由选择；提供巨大的带宽；避免光/电/光变换，交换速度快；误码低。光交换/光路由是全光网络的关键技术,其主要工作是波长变换。光交换技术可分为电路交换和包交换。电路交换可分为空分、时分、波分/频分 包交换可用ATM交换,2SDH/SONET同步数字复接系列SDH是随着光纤通信而发展起来的STM-1155.52Mb/

5、sSTM-4622.08Mb/sSTM-162488.32Mb/s STM-48 10Gb/s3宽带交换,网络ATM异步转移模式千兆网帧中继(FR),4 卫星通信大容量新频段:Ka,V今后10年预计将发射1700颗卫星 卫星宽带互联网5数字微波通信向SDH发展 LMDS MMDS6平流层通信,INTELSAT通信卫星,1965年发射第一颗商用卫星,共发射近50颗卫星目前在轨工作卫星约30颗,10颗覆盖亚洲地区V/VA 13颗21C+6Ku转发器5+2波束VI538C+10Ku8+2K1VII526C+10Ku10+4VIIA226C+14Ku10+6VIII3 38C+6KuVIIIA128C

6、+3KuIX444C+12Ku2000年发射,波束覆盖中国的区域卫星,亚洲一号24C转发器寿命12年已退役亚洲二号24C+9Ku 15年 亚洲三号 28C+16Ku 15年亚太一号24C 10年亚太一号A24C 10年亚太-IIR28C+16Ku 15年东星(中星六号)24C 已退役中卫一号18C+20Ku 15年鑫诺一号24C+14Ku 15年中星八号36C+16Ku大于15年(待发射)泛美PAS-A8C+4Ku(东亚波束),宽带无线固定接入技术LMDS,无线接入有多种方式：移动通信系统 无线本地环路系统(WLL)无绳电话系统 移动卫星接入系统 无线局域网 宽带无线固定接入技术(LMDS)L

7、MDS被认为是最后一公里光纤的灵活替代技术LMDS工作在2040GHZ，传输速率可155Mbps,LMDS提供对称业务,平流层通信,工作平台高度23km飞艇 50m*150m,表面积22260平方米载重4.9T,自重5.6T工作频率47.2-47.5GHz(下行)47.9-48.2GHz(上行)覆盖区域40/125/546km每个区分成700个蜂窝小区,共2100小区,每小区7.2平方公里终端数据率 2/15/155Mbps可供数百万用户使用(每用户64kb/s)可用于因特网接入,高速LAN,WAN,MAN,平流层天星通信 SSI/STS 天星平台,工作高度:23Km最大直径：50m最大长度：

8、150m表面积：22260m2容积：170000m3自重：5.628T浮力：62g/m3总浮力：10.5T载重：4.912T推进器：电晕离子 推进器效率：10mN/W工作频率：下行 47.2-47.5GHz 上行 47.9-48.2GHz,主要参数,目录,一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五.网络化,综合化(多媒体通信),1.多媒体：多种混合信息（文本、数据、图像、语音、视频、音频等数字信号）的表示形式 主要的媒体类型如下所述(ITU-T I.374)：感觉媒体(Perception Medium),直接作用于人的感觉器官，如听觉、视觉表示媒体(Representation Med

9、ium),是传输感觉媒体的中介，如声音编码，图象编码等，它定义了信息的特征显示媒体(Display Medium)存储媒体(Storage Medium)传输媒体(Transmission Medium),2.多媒体通信的业务种类主要有 6类多媒体通信业务(ITU-T F.700)：多媒体会议型业务(MM Conference Service)多媒体会话型业务(MM Conversation Service)多媒体回放型业务(MM Retrieval Service)多媒体消息型业务(MM Message Service)多媒体分配型业务(MM distribution Service)多媒体

10、采集型业务(MM Collection Service),H.323终端结构框图,2.多媒体通信技术视频压缩技术JPEG,MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,H.261,H.263音频压缩 G.711,G.721,G.726,G.728,G.729,G.723,GSM,CTIA,NSA多媒体通信的网络交换技术多媒体通信的用户接入网技术Modem ISDN XDSLCableModem 无线接入,目录,一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五.网络化,个人化(移动通信),1地面蜂窝移动通信第一代模拟移动电话第二代数字移动电话TDMA,CDMA 第三代宽带数字移动通信IMT-2000

11、2卫星移动通信3数据移动通信 WAP,GPRS,CDPD,EDGE,BLUETOOTH4 Beyond 3G(第四代移动通信),无线移动通信的发展,移动通信向IMT2000系统过渡,北美,欧洲,第二代第二代+第二代+第三代IMT2000,IS-95A,IS-95B,IS-95C,cdma2000,GSMTDMA,GSM+GPRS,HSCSD,GSM+EDGE,WCDMA,普通分组数据业务,高速电路交换数据,GSM增强数据率,第三代移动通信系统,WAP(Wireless Application Protocol)WAP将因特网与智能终端联为一体WAP论坛成立于1998年,由 Nokia,Eric

12、sson,Motorola 和 Unwired Planet发起预计2000年全球将有1亿部手机兼容WAPWAP可建立在GSM-900,GSM-1800,GSM-1900,CDMA IS-95,IMT-2000,TDMA IS-136(DAMPS),UMIS,W-CDMA,宽带IS-95,CDPD,FLEX寻呼等系统上,GPRS(General Packet Radio Service)基于GSM的移动分组数据承载业务 支持点对点和点对多点业务最高速率可达171.2kbps,此时占用8个时隙,但实际上达不到在GSM网上增加一些新的基础设施并进行一些 软件升级,即可使用基于传送的数据量计费,兰牙

13、(Bluetooth)采用低功耗器实现语音,数据和视频传输 待机时间3个月,通话时间75小时可用于笔记本电脑,PDA和移动电话手机等最高传输速率1Mbps,TTD双工方式,10/100M距离,0-20dBm用2.4GHZ的ISM频段,采用跳频技术,短分组,GFSK(0.28-0.35)调制,CVSD话音编码预计2002年 长出“兰牙”的移动电话手机将达2.5亿部 长出“兰牙”的笔记本电脑将达2500万台,目录,一.通信发展概况二.宽带化三.综合化四.个人化五.网络化,网络化,信息高速公路智能网互联网Internet,Intranet,Extranet接入网三网合一,信息高速公路,美国政府199

14、3年2月22日正式宣布“信息高速公路建设”10-15年内建成,到2007年国民生产总值增加3200亿美元主要内容建设一个能覆盖全国的以光纤通信网络为主的,辅以数字微波通信和卫星通信的数字化大容量高速通信网信息资源开发与利用,把几千个数据通信网和上万个各类数据库连接起来,为用户服务以微电子技术为基础的传输和交换以及多媒体终端,把多种业务(电视,计算机,话音,图像,数据)综合起来,进行交互式通信信息系统软件开发和标准化接口.要求所有网络能互联,即无缝技术培养大量专业技术人才正式命名为NII(国家信息基础设施),智能网,智能网(IN)建立在现存网上,或从现存网演化主要发展趋势是采用网络集中管理,软件

15、是关键智能网数据库要扩大2-3个数量级21世纪的智能网处理能力将是目前网络的100倍IP 和 CCS7信令是建立全球网络的关键,因特网,2000年世界因特网用户估计为 4亿美国要求2000年每个学生都能上网部分电话和传真业务已转移到因特网上第二代因特网 美国有三大计划:VBNS,NGI,Internet-2我国已开始实施“校校通”计划,VBNS,VBNS:Very High Performance Bakbone Network ServiceVBNS由美国科学基金会与MCI合作建设,5000万美元,为期5年1995-1997年已铺设14,000英里OC-12(622Mbps)2000年VBN

16、S主干速率将升级到OC-48(2.4Gbps)VBNS是一个资源网络,为美国的研究教育界服务,网上禁止私人有个体商业活动.现已连接近百个研究教育机构,NGI,由美国政府建设.计划五年完成成员有:国防高级研究项目局DARPA美国航空航天局NASA国家卫生研究所NIH国家标准与技术研究所NIST能源部DOE国家科学基金会NSF以及100多家大公司:IBM,AT&T等,1998年预算8500亿美元,1999年预算1.1亿美元1999年建成100多网站的“100倍速”(端对端速率为100Mbps)的下一代因特实验网2002年建成10个网站的“1000倍速”因特网目的是在高级应用领域进行研究与开发如:利

17、用网络的合作研究技术远程操作和模拟分布式计算保密与安全,INTERNET-2,由美国80多所大学共同发起,1992年9月成立先进因特网开放大学联盟(UCAID).目前已有130多所大学参加Internet-2计划.I2的关键工程之一是建立千兆接入点(Gigapop)1998年UCAID提出Abilene计划,采用IP over SONET 技术,骨干网带宽为2.5Gb/s.计划在全国建立17个千兆接入点,1999年底有64个成员以155,622Mb/s或2.5Gb/s接入.I2将开展QoS技术研究,和宽带多媒体网络应用研究:协同设计,协同实验,远程教育,远程医疗,宽带会议电视,视频点播,虚拟现

18、实等,下一代因特网涉及的主要技术,开发新的Internet协议-IPV6IPV6的网络地址由IPV4的32位扩充到128位，IP总数达 3.4E32 个，估计地球表面每平方米可分到1500个IP地址。适应于移动通信发展。安全性更好服务质量QoS,允许区分不同等级优先权更强大的安全性,强有力的安全措施,保证网络及数据的安全新协议IP over Everything,IP over.,我国的因特网,截止2000年12月底用户2250万上网计算机 892万全国已建成9家国际联网的互联网 CHINANET 公用计算机互联网 CHINAGBN 金桥信息网 CERNET 中国教育与科研网 CSTNET 中

19、国科技网 UNINET 联通公用计算机互联网,CNCNET 中国网通公用互联网CGWNET 中国长城网CMNET 中国移动互联网CIETNET 中国国际经济贸易互联网国际接口1999.12 351 MbpsCSTNET 10 MbpsCHINANET 291MbpsCERNET 8 MbpsCHINAGBN 22 Mbps2000.6 达 1234 Mbps,2000.12CSTNET 55 MbpsCHINANET 1953MbpsCERNET 117 MbpsCHINAGBN 148 MbpsUNINET 55 Mbps CNCNET 377MbpsCMNET 90 Mbps CIETNE

20、T 4 Mbps,CERNET的结构,CERNET主干网拓扑,接入网,接入网主要解决The Last Mile,提供视频传输业务接入方式有多种:有线,无线,光纤 Modem 最高 56Kbps Cable Modem ISDN XDSL 卫星接入 微波高速接入:LMDS 26-27GHZ MMDS 2.7GHZ 高速WLAN 光纤接入,电话线接入XDSLADSL最高下载速率达6Mbps,上行640Kbps 通信距离 3.6公里HDSL上行与下载速率相同,均为1.544Mbps 通信距离 5.4公里VSDL 上行2.3Mbps 下行51MbpsADSL将电话线分成三个通道:下行通道1.5-6.1

21、Mbps双工通道16-640Kbps普通电话通道POTS(Plain Old Telephone Service),每个通道可进一步转换成多个 低速的子通道,最多支持7个子通道,无分路器ADSL-G.LITE(ITU G992.2建议)上行512Kbps 下行1.5Mbps G.LITE无需在中心局和用户端作任何改动,而6Mbps ADSL 则需加分路器。我国90%电话线可开通G.LITE ADSL宽带接入。ADSL有二种体制 CAP 无载波调幅调相 DMT 数字多音,卫星电视教育网系统示意图,Internet,卫 星,路由器防火墙,传输中心,发送天线,局域网或CATV,单终端用户,点播服务器,功分器,卫星接收机,卫星接收机,或,卫星接收机,多终端用户,各办学单位传送的节目,