通讯技术

1、通讯技术（ 通信技术）就是人与人之间传递、互通信息的技术。现代通信技术通过（光纤通信 ）、（ 数字微波通信）、（卫星通信 ）、（移动通信）等技术拉近人之间的距离。字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介.是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介。通常光纤与光缆两个名词会被混淆.多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆.光纤外层的保护结构可防止周遭环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15mm50mm， 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需

2、要外加一保护层。光纤的特性 由於光纤是一种传输媒介,它可以像一般铜缆线,传送电话通话或电脑数据等资料,所不同的是,光纤传送的是光讯号而非电讯号.因此,光纤具有很多独特的优点. 如:宽频宽.低损耗.屏蔽电磁辐射.重量轻.安全性.隐密性. 光纤系统的运作 你可能知道任何通讯传输的过程包括:编码传输解码,当然,光纤系统的传输过程也大致相同.电子讯号输入后,透过传输器将讯号数位编码,成为光讯号,光线透过光纤为媒介,传送到另一端的接受器,接受器再将讯号解码,还原成原先的电子讯号输出. 光纤光缆的运用 光缆的应用区分,可分为3种:专业用途,一般屋外,一般屋内.在专业用途上包括海底光缆,高压电塔上之空架光缆,核能电厂之抗辐射光缆,化工业之抗腐蚀光缆等.而一般屋内及一般屋外的分类差异,依各型光缆依制造设计时之特质,其所适用之范围各有不同. 光缆从屋外至屋内的过程中可分为空架,地下道,直接埋设,管道间铺设,室内用。光纤的历史 1880-AlexandraGrahamBell发明光束通话传输 1960-电射及光纤之发明 1977-首次实际安装电话光纤网路 1978-FORT在法国首次安装其生产之光纤电 1

3、990-区域网路及其他短距离传输应用之光纤 2000-到屋边光纤=到桌边光纤光纤的分类光纤主要分以下两大类:1）传输点模数类传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。2)折射率分布类折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。控交换机，全称为存储程序控制交换机（与之对应的是布线逻辑控制交换机，简称布控交换机），也称为程控数字交换机或数字程控交换机。通常专指用于电话交换网的交换设备，它以计算机程序控制电话的接续。 数字程控交换机分为长途交换机，本地交换机等。另外还有专用于信令网和智能网的类型。 数字程控交换机的基本

4、功能为：用户线接入，中继接续，计费，设备管理等。 本地交换机自动检测用户的摘机动作，给用户的电话机回送拨号音，接收话机的产生的脉冲信号或双音多频(DTMF)信号，然後完成从主叫到被叫号码的接续（被叫号码可能在同一个交换机也可能在不同的交换机）。在接续完成後，交换机将保持连接，直到检测出通信的一方挂机。 程控交换机是利用现代计算机技术，完成控制、接续等工作的电话交换机。其中通话接续部分是利用交换机中的数字交换网络，采用PCM方式实现数字交换的，控制部分是通过软件由计算机来实现的。程控交换机的优越性：1、技术上的优越性（1）能够提供许多新的用户服务功能，如缩位拨号、来电显示、叫醒业务、呼叫转移等业务，不再是单一的语音业务。（2）维护管理方便，可靠性高。程控交换机可以通过故障诊断程序对故障进行检测和定位，以发生故障时紧急处理迅速及时，因此它在维护管理上和可靠性上带来了好处。（3）灵活性大。为适应交换机外部条件的变化，增加的新业务往往只需要改变软件（程序和数据）就能满足不同外部条件（如市话局、长话局等的不同需求）的需要。（4）便于利用电子器件的最新成果，使整机技术上的先进性得到发挥。2、经济上

5、的优越性（1）交换设备方面。体积小，采用电子器件大减小了交换机的体积，这样占用机房的面积小；耗电省，用电子器件代替机械部件，大大减低了能量消耗；成本低，随着集成电路价格的减低，可以大幅度减低交换机成本。（2）线路设备方面。可以通过采用远端用户模块方式节省用户线，降低线路设备费用。（3）维护生产方面。由于检测和诊断故障的自动化，减少了维护工作量，节省了维护人员。由于制造工艺简单了，生产效率也提高了。IP over SDH基本原理是什么?为了适应数据通信网，尤其是Internet上急剧增长的业务需求以及解决随之而生的网络拥塞、时延和服务质量问题，Internet骨干网需要重新设计以具备高速、扩展、安全和适应多类型业务的特点。ITU-T(国际电信联盟)、IETF(Internet工程任务组)以及ATM(异步传输模式)论坛等国际标准化组织正在联合众多的网络设备开发商、制造商以及网络业务供应商们，共同寻找一种建设、改造Internet骨干网的方案： 在各种IP技术方案中IP over ATM(异步传输模式上传送IP)、IP over SDH(光同步传输模式上传送IP)、IP over WDM(波

6、分复用传送IP)等技术应运而生，成为未来Internet技术、多媒体通信网络技术的竞争焦点，同时也成为关注的热点。然而，经研究和实践发现：当IP业务繁忙时或出现大量不均衡、突发性业务时，会发生ATM降载，主干网路由器不堪负荷也会引起整个系统停机。再加上IP over ATM的网络体系结构比较复杂、传输效率低 、开销损失大(达25%30%)的缺点，使人们把眼光转向了IP over SDH。 1什么是IP over SDH 所谓IP over SDH，即以IP over SDH网络作为IP数据网络的物理传输网络，并使用链路适配及成帧协议(PPP)对IP数据包进行封装，然后按字节同步的方式把封装后的IP数据包映射到SDH的同步净荷封装(SPE)中，按其各次群相应的线速率进行连续传输。 2IP over SDH与路由器的关系 IP over SDH技术的实现需要高速路由器和PPP协议，采用的仍然是传统路由器的逐包转发方式。其基本思路是将路由计算与包的转发分开，采用缓冲技术、硬件芯片快速处理技术、以ATM信元交换矩阵作为路由器内部体系构架的交换路由技术，将路由器包的逐包转发速度控制到与第二层交换

7、的速度相当。它无须利用广域网上的ATM交换机来建立虚电路VC. 为保证路由与SDH设备之间的互操作性，路由器卡应支持下述SDH开销字节功能： 用于自动保护倒换(APS)的1、2字节，允许路由器与路由器之间、路由器与ADM之间进行倒换; 通过踪迹字节(1)可由路由器卡来插入和监视;?差错监视字节(1、2和3)、复用段远端差错指示字节(1)和通道状态字节(1)可由路由器)来插入和监视; 路由器应对SDH的段、线路和通道进行告警和性能监视; 路由器卡从SDH系统提取要定时。 IP over SDH中以链路方式来支付Liternet网络，不能参与Internet网络的寻址。它的作用是将路由器以点到点的方式连接起来，提高点到点之间的传输速率。它并没有从总体上提高Internet网络的性能，这种Internet网络本质上仍是一个路由器网。Internet网络整体性能的提高将取决于路由器技术是否有突破性进展，因而这种技术的核心是千兆比线速路由交换机(千兆比特高速路由器)。 目前不少网络设备公司已推出基于IP over SDH技术的交换路由器产品，如Cisco千兆位交换路由器GSR12000、Asce

8、nd千兆位路由转发器GRF、Lucent于1998年推出的Packet star千兆位路由器等。这些设备在交换功能方面引入了ATM技术，与传统路由器相比，在技术方向有了重大突破，表现在吞吐量大(达60G bps)和传送时延小(1440s)，为IP over SDH的实现奠定了基础。但是，千兆比特高速路由器在实现第2层交换与第3层选路的综合的同时，也带来了设备的复杂性。此外，这种突破性技术尚不能广泛应用于普通路由器。因而除非网络上的全部路由器都能采用千兆比特速路由器技术，否则仍难以从整体上提高Internet网络的水平。所以，IP over SDH主要用于在干线上疏导高速率数据流。 3简化的数据链路协议(SDL) 在IP/PPP/HDLC/SDH中，基于HDLC的帧定界协议存在一些问题，主要表现在：用户使用HDLC帧时，网管需要对每一个输出字节都进行监视，当用户数据字节的编码与标志字节相同时，网管需要进行填充操作。在输入端，网管也需要对输入的帧进行监视，以进行去填充操作。这种填充与去填充操作不仅使数据传输的实现变得复杂，而且方便一些恶意用户故意在用户数据字段插入标志字节，从而使实际传输的

9、数据包长度增长，引起带宽管理问题。 为此，Lucent提出了一个新的成帧协议，称为简化的数据链路协议SDL，以此代替当前所使用的PPP/HDLC协议。 SDL用于对同步或异步传送的可变长度的IP数据包进行高速定界，可以运用于OC48/STM 16以上速率的IP over SDH。SDL帧由数据字段长度指示符、QoS字段、CRC字段和用户数据字段等部分组成。 4IP over SDH技术的优缺点 IP over SDH相对于IP over ATM传输方式具有更高的传输效率，更适合于组建专门承载IP业务的数据网络。其主要优点为： 1)IP数据包通过PPP协议直接映射到SDH帧结构上 ，省去中间的ATM层，简化了IP网络体系结构，提高数据传输效率; 2)将IP网络技术建立在SDH传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容各种不同的技术和标准，实现网络互连; 3)可以充分利用SDH技术的各种优点，如自动保护切换APS，保证网络的可靠性; 4)有利于实施IP多点广播技术(IP Multicasting); 5)适用于IP骨干网。 但是，IP over SDH技术仍具有以下不足之处： 1)不适于集数据、语音、图像等的多业务平台; 2)目前IP over SDH技术一般可进行业务分级(CoS)，尚不能像IP over ATM技术那样提供较好的服务质量QoS; 3)对大规模的网络，需处理庞大、复杂的路由表，而且路由表查找困难，路由信息占用较大的带宽; 4)尚不支持虚拟专用网(VPN)和电路仿真; 5)网络扩充性能较差，不如IP over ATM技术那样灵活。 5结论 1)IP over SDH技术是目前建设和改造Internet骨干网的首选方案。 2)IP over SDH能使IP数据包通过PPP协议直接映射到SDH帧结构上，省去中间的ATM层，简化了IP网络体系结构，提高了数据传输效率。 3)将IP网络技术建立在SDH传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容各种不同的技术和标准，易于实现网络互联。

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