博客

bsc指的是基站控制器（Base Station Controller）。由一下模块组成：

AM/CM模块：话路交换和信息交换的中心。

BM模块：完成呼叫处理、信令处理、无线资源管理、无线链路的管理和电路维护功能。

TCSM模块：完成复用解复用及码变换功能。

具体信息可参考移动通讯相关知识。

基站控制器（BSC）：BSC控制一组基站，其任务是管理无线网络，即管理无线小区及其无线信道，无线设备的操作和维护，移动台的业务过程，并提供基站至MSC之间的接口。将有关无线控制的功能尽量的集中到BSC上来，以简化基站的设备，这是GSM的一个特色。它的功能列表如下：

1. 无线基站的监视与管理，RBS资源由BSC控制，同时通过在话音信道上的内部软件测试及环路测试，BSC还可监视RBS的性能。爱立信的基站采用内部软件测试及环路测试在话音通道上对TRX进行监视。若检测出故障，将重新配置RBS，激活备用的TRX，这样原来的信道组保持不变。

2. 无线资源的管理，BSC为每个小区配置业务及控制信道，为了能够准确的进行重新配置，BSC收集各种统计数据。比如损失呼叫的数量，成功与不成功的切换，每小区的业务量，无线环境等，特殊记录功能可以跟踪呼叫过程的所有事件，这些功能可检测网络故障和故障设备。

3. 处理与移动台的连接，负责与移动台连接的建立和释放，给每一路话音分配一个逻辑信道，呼叫期间，BSC对连接进行监视，移动台及收发信机测量信号强度及话音质量，测量结果传回BSC。由BSC决定移动台及收发信机的发射功率，其宗旨是即保证好的连接质量，又将网络内的干扰降低到最小。

4. 定位和切换，切换是由BSC控制的，定位功能不断的分析话音接续的质量，由此可作出是否应切换的决定，切换可以分为BSC内切换，MSC内BSC间的切换，MSC之间的切换。一种特殊切换称为小区内切换，当BSC发现某连接的话音质量太低，而测量结果中又找不到更好的小区时，BSC就将连接切换到本小区内另外一个逻辑信道上，希望通话质量有所改善。切换同时可以用于平衡小区间的负载，如果一个小区内的话务量太高，而相邻小区话务量较小，信号质量也可以接受，则会将部分通话强行切换到其它的小区上去。

5. 寻呼管理，BSC负责分配从MSC来的寻呼消息，在这一方面，它其实是MSC和MS之间的特殊的透明通道。

6. 传输网络的管理，BSC配置、分配并监视与RBS之间的64KBPS电路，它也直接控制RBS内的交换功能。此交换功能可以有效的使用64K的电路。

7. 码型变换功能，将四个全速率GSM信道复用成一个64K信道的话音编码在BSC内完成，一个PCM时隙可以传输4个话音连接。这一功能是由TRAU来实现的。

8. 话音编码。

9. BSS的操作和

Mobile Switching Center — 移动交换中心

MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。

MSC从GSM系统内的三个数据库，即归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AUC）中获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。另外，MSC也根据最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。作为GSM网络的核心，MSC还支持位置登记、越区切换、自动漫游等具有移动特征的功能及其它网络功能。

对于容量比较大的移动通信网，一个NSS（网络子系统）可包括若干个MSC、HLR和VLR。当某移动用户A进入到一个拜访移动交换中心（VMSC），为了建立对该移动用户A的呼叫，要通过移动用户A所归属的HLR（归属位置寄存器）获取路由信息。

9. Mobile-services Switching Center — 移动业务交换中心

MSC是GSM系统的核心。MSC处理所控制区域内MS的信令，处理移动用户的位置更新，MS发起和MS为被叫的呼叫过程以及越区切换等移动业务，并实现MS与固定网的互通。

Home Location Register — 归属位置寄存器

HLR是GSM/GPRS/EDGE网络的CN(Core Network，核心网)的网元。它是一个数据库，存储着某个运营商的用户的相关。例如：补充业务、鉴权参数、APN(Access Point Name，接入点名称)、用户当前访问的MSC/VLR号码、用户当前访问的SGSN号码等。

HLR是GSM系统的中央数据库，存放着所有归属用户的信息，如用户的有关号码（IMSI和MSISDN）、用户类别、漫游能力、签约业务和补充业务等。此外，HLR还存储着每个归属用户有关的动态数据信息，如用户当前漫游所在的MSC/VLR地址（即位置信息）和分配给用户的补充业务。

Visited Location Registor — 访问位置寄存器

Visitor Location Register — 拜访位置寄存器

Visiting Location Register, 访问位置寄存器

VLR动态地保存着进入其控制区域内的移动用户的相关数据，如位置区信息及补充业务参数等，并为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR从该移动用户归属的HLR中获取并保存用户数据，并在MSC处理用户的移动业务时向MSC提供必要的用户数据。VLR一般都与MSC在一起综合实现。

AUthentication Center — 鉴权中心

AUC是GSM系统的安全性管理单元，存储用以保护移动用户通信不受侵犯的必要信息。AUC一般与HLR合置在一起，在HLR/AUC内部，AUC数据作为部分数据表存在。

SGSN是GSM/GPRS/EDGE网络的CN(Core Network，核心网)的网元。它为鉴权和加密流程提供三参数组，以保证非授权的用户不能使用相应业务。

三参数组包含的参数有：RAND(Random Number，随机数)，SRES(Sign Response，符号响应)，Kc(Ciphering Key，加密密钥)。其中，SRES由RAND和Ki(鉴权密钥)通过A3算法计算得到，Kc由RAND和Ki通过A8算法计算得到。

Visited Mobile-services Switching Centre — 访问移动交换中心

PSTN

目录·简介

·PSTN互联应用中需要注意的问题

·PSTN的应用

·公用网络中，什么东西以什么样的方式在改变

·新的公用网络中存在的技术问题

·PSTN到VOIP 企业语音转换全攻略

简介

所谓公用电话交换网（PSTN——Public Switch Telephone Network），即我们日常生活中常用的电话网。 众所周知，PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。通过PSTN可以实现的访问：-拨号上Internet/Intranet/LAN；-两个或多个LAN之间的网络互连；-和其它广域网技术的互连 尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。特别是Bellcore发明的建立在PSTN基础之上的xDSL技术和产品的应用拓展了PSTN的发展和应用空间，使得联网速度可达到9Mbps～52Mbps之间。PSTN采用的技术 PSTN提供的是一个模拟的专有通道，通道之间经由若干个电话交换机连接而成。当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时，在两端的网络接入侧（即用户回路侧）必须使用调制解调器（Modem）实现信号的模/数、数/模转换。 从OSI七层模型的角度来看，PSTN可以看成是物理层的一个简单的延伸，没有向用户提供流量控制、差错控制等服务。而且，由于PSTN是一种电路交换的方式，所以一条通路自建立直至释放，其全部带宽仅能被通路两端的设备使用，即使他们之间并没有任何数据需要传送。因此，这种电路交换的方式不能实现对网络带宽的充分利用。 通过PSTN进行网络互联举例 下图是一个通过PSTN连接两个局域网的网络互连的例子。在这两个局域网中，各有一个路由器，每个路由器均有一个串行端口与Modem相连，Modem再与PSTN相连，从而实现了这两个局域网的互连。

PSTN互联应用中需要注意的问题

PSTN的入网方式比较简便灵活，通常有以下几种：◆通过普通拨号电话线入网。只要在通信双方原有的电话线上并接Modem，再将Modem与相应的上网设备相连即可。目前，大多数上网设备，如PC或者路由器，均提供有若干个串行端口，串行口和Modem之间采用RS-232等串行接口规范。这种连接方式的费用比较经济，收费价格与普通电话的收费相同，可适用于通信不太频繁的场合。◆通过租用电话专线入网。与普通拨号电话线方式相比，租用电话专线可以提供更高的通信速率和数据传输质量，但相应的费用也较前一种方式高。使用专线的接入方式与使用普通拨号线的接入方式没有太大的区别，但是省去了拨号连接的过程。通常，当决定使用专线方式时，用户必须向所在地的电信局提出申请，由电信局负责架设和开通。◆经普通拨号或租用专用电话线方式由PSTN转接入公共数据交换网（X.25或Frame-Relay等）的入网方式。利用该方式实现与远地的连接是一种较好的远程方式，因为公共数据交换网为用户提供可靠的面向连接的虚电路服务，其可靠性与传输速率都比PSTN强得多。

PSTN的应用

在从家庭中的电话机传送到中央局的过程中，语音要么以基本服务的模拟形式存在，要么在通过PBX访问时以数字形式存在。但是，一旦到达中央局以后，语音在PSTN上都是以数字形式存在—每路都是64Kbps的时分多路复用通道，传送脉冲编码调制语音采样信号。在TDM网络上拨打电话时永远不会经历语音质量之类的困惑，而且呼叫的语音质量也是个不容商量的参数。但是，这种语音质量传输的代价是服务供应商的巨大开销，不管交谈双方实际使用的带宽是多少，都要在整个呼叫过程中绑定网络资源。即使用基本的爱尔朗模型进行的简单流量分析也显示出网络资源和网络所服务的人群数量之间的线形依赖关系。进一步讲，过去几年中，Web访问的巨大吸引力在TDM网络中引起了更大的问题—网络资源。很明显，对于电话公司而言，这是种很不经济的情况。他们发现在当前的公用网络结构中无法增强网络性能、无法提供附加的其他服务。罪魁祸首被公认为是缺少语音和数据的集成，以及在“最后一里”中的模拟线路的低带宽。

如何解决这个问题呢？这是个很困难的问题，而且代价相当昂贵。从本世纪80年代中期以来，人们普遍认为应该用通用的、无处不在的基于包的网络节点和链路来代替TDM公用网络，这种网络的带宽可以按照用户的要求在传输的整个过程中以动态的方式管理。这个承诺的一部分看来已经由ATM技术实现。ATM技术现在仍然是修补网络使之实现应用合成的关键。但是当ATM技术人员花了好多年开发了正确而又广泛的、支持公用网络新时代的标准时，因特网却面临着爆炸性的增长，也带来集成和合成服务到底是什么样子的概念，前提是只要我们可以合并各种技术和得到假定的足够的带宽。因特网网际协议—我们最钟爱的IP协议，现在是所有网络协议之首。虚拟地提高到该协议的层次，所有的应用看起来都可能成为新的合成网络的一部分。首当其冲的是语音电话和数据应用。尽管如此，语音电话呼叫和要求带宽管理的数据应用的简单合成也被证明不是个轻松的任务。不同的需求经常发生冲突，合成网络的早期的专有实现最终都必须在公用网络中变成互相可操作的，这样才能赢得客户的广泛接受。与此同时，每个供应商都试图在市场份额上获得飞跃。这些问题是所有问题的核心，解决这些问题的努力也一直在进行着。

即使是在今天的公用网络机制中，双方在模拟电话上的简单呼叫也不简单。第一点，也是最重要的一点是，PSTN中实际上只有两个“网络云”：一个传送信号，另一个传送语音带宽数据。在当前的网络结构中合并服务的部分问题在于本地访问基本服务的信号是基于硬件的，主要为语音电话定制，同时也对ISDN线路上的点到点的语音信号作了一些基本的考虑，这些考虑主要是针对那些可以支付得起费用的人。这是个严重的限制，也是实施变化的很好的原因。第二点是将交互式多媒体应用，如远程教学，带入家庭存在困难。信号传输和带宽不够都是严重的限制。按需的娱乐和网络购物的方便性也是网络现代化的驱动力量。在新的电话服务中，不很昂贵的全彩色、全动感的带有白板能力的电视会议也将为期不远。所有这些新性能带来的副作用可能使我们花费很多，但是它们的确为我们带来巨大的好处，那就是使我们可以用一种以前从来没有经历过的方式来方便地交换信息。

公用网络中，什么东西以什么样的方式在改变

如果假定可以解决接入的带宽问题，那么其他技术问题将引发成堆的问题。从住宅客户要求出发，为了完成服务合并，信令和介质传输必须全部重新配置。本地的模拟信号循环将成为过去，语音将以端到端的数字信号存在。

新的结构上的包技术正在IP协议的基础上制定，不同连接层上将提供新的连通性，如ATM。简单的信令技术还没有确定，但是三个先驱，MGCP、SIP和H.323，在所有新的设备和服务设计中都占有一席之地。这意味着我们一开始就在设备的包层次上带有信号的不兼容性，但是，如果不发信号，就不可能建立呼叫。这种潜在的不可行性可以通过伴随即将到来的新的电话服务的自然惯性而避免。既然提供基于包的电话服务要如此大的开销，服务供应商所做的第一步就是分“片”提供。最近几年的工作正在研究第一片，它可以提供直到中央局的集成服务。现在这是个重新配置的5类系统，它提供了TDM网络中的大多数普通的电话特性，但是它是基于IP技术实现的。这一步完成以后，从客户可感知的电话服务质量的观点，我们将更清楚我们的处境；现在供应商开始在基本电话服务中加入新的特性的前景已经清晰起来。

介质传输是基于包的，无论用于建立呼叫的协议是什么，VoIP服务选择的方法都是实时协议（Real Time Protocol，RTP），这一点似乎不存在争议。但是这儿将出现一个PSTN中不存在的令人头疼的问题。在我们为更有效地合并服务和管理带宽努力的同时，压缩语音电话服务将开始影响住宅电话服务。这在市场上存在着相当大的分歧，因为传输语音质量的客观测量只是在最近才变得可行。实际上，语音质量的测量也是本书的一个主要论题。这个问题不可避免地把我们带到服务质量(Quality of Service，QoS)分类的下一步讨论中。在今后的几年中，合成网络的QoS领域内还有很多工作要做，只有时间和实际数据可以告诉我们，有关新的公用网络的设计的开销和努力是否正确。

一旦我们离开5类域开始进入主干网络，真正的问题就出现了。在PSTN中，所有的载波都通过SS7发送信号和PCM语音编码，它们是相互可操作的。普通而又简单。但是，用一个未经测试的、不一致的包网络代替核心PSTN，可能远远超过了承诺的范畴，服务供应商和设备供应商都看到了这一点。因此，PSTN还有望存在一段时间，新的基于包的5类域将成为语音电话到PSTN上的网关。这意味着基于包到SS7的信号互连和介质编码转换将成为必要。它的代价可能是语音质量的降低，但是将带来的直接好处是在完全不同的基于包的VoIP技术和TDM网络之间的相互可操作性。毕竟，如果我们不能使用我们一直都可以用的电话呼叫，新的技术又有什么好处呢？

即使PSTN夹杂在中间的服务集成也仍然是强有力的。新的5类域也将成为数据网络和因特网间的网关。它在其中作为过滤器和集成器。任何一个都不是最终的解决方案，但是在传输合成服务的启动阶段还是很有意义的。要注意的第一件事情是ISP拨号图中的变化，它带来了快速的无处不在的服务访问、服务的高度可移动性以及更多特性集的更多的固定和移动电话。

所有这一切意味着，新的基于包的5类域将把所有的东西都当成数据—包数据，但是有一些数据包之间会更为相似。实际上，主干网中PSTN的不断出现减轻了合成一个单一网络潜在的问题，因为在以后的某天我们将无须决定如何处理数据通过简单路由点时的不同优先级。正如我们在新网络中使用服务的出现模式中所得知的那样，在将PSTN的一部分放到单一的基于IP的主干网络时作出的所有决策，在那时候都将更有理由。

还有几个重要问题与网络现代化进程相关。第一个问题是处理安全性。PSTN由于与外部世界完全隔开，所以非常安全。对基于IP的网络却不能这么说，但是过去几年的教训已经提高了对安全领域的关心程度；像IPsec这样的协议也有望起到重要作用。即便如此，新的网络还是可能在相同的链路商发送信号和传输介质，这必然会受到那些合成PSTN的人的怀疑。

第二个潜在的问题是对在目前的TDM网络中正常工作的应用的持续支持。最大的应用就是传真了，传真占了公司话费的30%～40%，对电话公司而言也是个较大的收入来源。商业用户的需要是降低发送传真的费用，同时至少保持目前的性能和用户使用的整体感受。这种商业需求已经导致了多种方法的出现，它们都可以按照可变的需求和预算将基于IP的传真带给用户。

另一个潜在的问题是有很多保护POTS服务和设备的联邦法律。很难相信这些法律不会改变，但是在目前，要预知客户和服务供应商会在多大程度上受到影响还为时尚早。

最后，不要忘记国际电话网络，我们要使用它们接入PSTN。全球的网络都变成基于包的网络还需要一段时间，这将要求在新的网络现代化的过程中保持国际间相互合作。

我们将把电话服务作为合成网络中的哪个部分，而不管使用什么样的载波实现我们的目标。这个短期的方案图由基于包网络和PSTN相连组成，提供无处不在的电话服务。相同载波的用户之间的呼叫可以通过它们自己的PSTN部分建立路由，也可以不经过PSTN，直接由包结构实现。长期的观点和需要是一个包网络以一种兼容的方式连接所有的载波和服务，但是基于目前的应用现状，要实现这一点还要好多年。但是总有一天，它将成为现实。

新的公用网络中存在的技术问题

为了使VoIP成为合成网络的先驱，新的服务必须保留用户双方进行简单的POTS电话呼叫的特性。但是，业界一直为这个问题争论不休，即任何一种基于包的技术都将在语音流中引入延时，在用户通话过程中经常可以感受到，其结果将导致用户的不满。公用网络中的VoIP技术必须克服这个潜在的问题，并把延时降低到不可觉察的级别。另一个因素是VoIP语音质量传输和最新的语音压缩技术的结合。如果存在潜在的延时问题，同时又有语音压缩带来的不可避免的语音质量降低，那么结果也将是用户的感受变坏。现在可以用客观的方式测量语音质量，其间的差异也可以用更多的来自实践经验的可用数据、信息和知识来弥补。

最后，电话服务还要根据服务供应商的网络鲁棒程度来测量。服务可用性也是FCC规定的参数之一。PSTN是个“五个九”的网络，指定的可用性是99.999%，事实上可能更多。如果降到“四个九”或者“三个九”，那么将意味着消费者的频繁的抱怨和不满意。这就是为什么在革新PSTN之前，要慢慢进入核心网络，同时保证所有的质量特性。

PSTN到VOIP 企业语音转换全攻略

从某种意义上而言，企业很可能是第一个网络电话（Voice over IP）以及其他一些基于IP网络相关服务的受益者。在VOIP到来之前，企业一般是通过基于电路交换的PSTN网络来进行实时语音通话和传真业务，而数据通信业务则是基于拨号上网，X.25，帧中继，ATM，IP等等。在企业中，IEEE标准制定的802.3协议或者基于以太网的局域网都是应用极其普遍的数据通信网络。

在此，我们将小企业，中型企业，还有大企业分别定义如下：

小型的家庭式办公室（SOHO）通常支持少量的电话线路（不超过8个）和一个小型的局域网（不超过16个端口）。而小型企业通常支持少量的电话线路（不超过16个）和一个小型的局域网（不超过32个端口）。他们一般只限于部署1个到4个地理位置。

中型企业通常需要好几十个电话线路，一个路由器，每个地方都部署多个基于局域网的以太网交换（中型局域网包括32到64个端口）。很显然，他们在多个地理位置上开设了若干办公室。

大型国有企业通常需要几十甚至上百的电话线路，每个地方都要部署多个基于交换机和路由器的以太局域网。很显然，他们在多个地理位置上开设了好几十个办公室。

在企业中引入VOIP，不仅使得多个不同的网络可以融合到同一个物理基础设施上并且只需要执行一个协议（即IP协议），而且还使得网络得以开放，从而可以向企业员工和客户提供各种新兴的基于IP的业务与应用。这一系列新的业务包括基于IP的传真，多方会议，统一标准的消息接发，find-me/follow-me业务，基于Web的呼叫/接触中心，电子商务，客户支持业务，支持虚拟或远程工作者等等。

尽管操作维护上和基础设施部署上的成本节省是企业引入VOIP服务的主要动机，但是还有其他一些因素使得企业坚定了这个选择。这些因素包括：

A、在整个企业使用统一的业务和网络管理平台，即全IP化。

B、使得业务创建和维护更具灵活性，例如，使用一个Web工作站接口来进行管理维护。

C、使得企业内部的终端设备的添加，转移，改变之类的管理更加简单。

而且一般来说，对于中型或大型企业而言，对VOIP的投资成本通常在数月内就可以收回。

企业的IP网络或者企业内部网必须得以合理的设计，从而符合甚至超过分组包传输时延、抖动、丢包率等服务质量的限制。这样就可以保证企业内部任何地方VOIP服务的质量、有效性和可靠性都合符要求。

本文主要讨论了一些在企业内部部署VOIP所必须的网络终端、接口和网络元素。而且文中还介绍了一些网络场景，可以帮助企业完成从以前传统的面向企业员工的、基于电路交换的电话业务（例如centrex，PBX等），向同时面向客户（例如电子商务应用）和企业内部员工的、基于IP和VOIP的先进的融合网络和业务的转换。

1、基于IP的终端设备：PC机和会议电话系统

IP电话是基于个人计算机、智能数据处理器、以及实时操作网络软件/系统的类似简易老式电话业务或综合业务数字网络的电话设备。这种设备可以用于处理来自任何通信应用业务提供商（CASP）的实时语音通信，并且在基于IP的分组通信网络上传输实时话音信号。虽然第一代的IP电话只能支持基于G.711的语音编码，并且采用私有的或基于H.323/MGCP的信令和呼叫控制，但是目前的IP电话能够支持基于G.729、G.726、G.723的语音编码选择，更主要的还能使用开放的SIP协议进行呼叫控制和信令控制。现在许多IP电话已经建立在多口以太网集线器上以支持局域网的无缝连通，而且还能够通过连接到以太网局域网集线器/交换器上，来使用相同的以太网电缆（1个级别5个电缆）以获得电力支持。现在IP电话和SIP电话可用的特征和功能包括呼叫转移、电子邮件、即时通信（IM）、离线消息、一键通（Click-to-Dial）等等，这表明IP和SIP电话能够支持许多在商业通信环境中经常需要用到的高效的特征和功能。而且，自从客户或终端可以通过IP的动态主机配置协议（DHCP）进行动态注册和地址分配，IP电话就变得更加便利了，也使得客户或终端的添加、移动和改变都非常简单。最后，由于IP电话也是使用相同的数据网络基础设施和相同的技术，使得企业网络的进化和管理更加无缝化，成本更加低廉。

近来一些新近开发的IP电话已经能够具备了支持多方会议的特征和功能，而这些功能正是过去在昂贵的传统专用分组交换机（PBX）中，或者某些只被购买来作为核心电话系统的部分的电话中才能够得到的。这些IP电话可以提供全双工的音视频功能和诸如语音邮件，姓名簿索引，呼叫加入、放弃和转移，多方会议的交互连接等服务。此外，这些IP会议电话系统可以通过以太网的接入，作为IP-PBX的客户端接入TDM和IP融合的企业网络。

现在不少大的网络公司，包括思科，Pingtel，Polycom，西门子，已经开始带着他们研制的终端和会议电话向高端住宅区和企业的大市场进军。

2 、IP-PBX, IP CENTREX 和 基于IP的PBX专用线路

IP-PBXs属于PBX设备，支持以下设备和功能：

a.多样化的IP电话和/或VOIP电话功能特征；

b.呼叫处理/控制和维护传统的电路交换PBX；

c.一个或多个以下类型的电话：模拟电话，数字电话，ISDN-BRI电话，IP电话等等。

d.一个或多个T1/E1-CAS/PRI链路和数字用户线路（DSL）接入公共交换电话网络（PSTN）和IP中继线本地和/或广域数据/分组网络。IP中继线可用于一个企业的IP专用电话交换机的内部连接，在一个基于IP的企业虚拟专用网络（VPN）之上的不同地理位置之间的连接。

IP-PBX的应用不仅降低了维护和部署成本，增强了企业通信的能力，而且还大大简化了软件升级以及综合的语音和数据的基础设施的管理。另外，IP专用线路或IP中继线还能够用IP-PBX在不同地理位置的内部互连。IP专用线路的使用可以带来两大好处：一是使得公司总部的高级呼叫控制能力对于远程部门的员工同样可用；二是允许员工在不同的地理位置上进行IP电话会议，却避免了长途电话的开销。

IP-PBXs 能够同等地提供传统模拟中央交换机（analog Centrex）和综合业务数字网络中央交换机（ISDN Centrex）所能提供的服务。在模拟中央交换机和综合业务数字网络中央交换机中，负责呼叫控制功能的组件是装置在位于中心办公室的CLASS-5交换机上，例如，从用户角度来看，每23（T1-PRI）或24（T1-CAS）个电话终端就需要一条专用线路T1。这种系统不仅维护成本高，还可能仅能提供一个功能有限的或私有的中央交换机组件。

相反，在传统的PBX或新兴的IP-PBX中，这些功能模块通常配置在用户侧的网络元素上，而且通过一条或多条专用线路T1（传统PBX）或DSL（新兴PBX）连接到中心办公室，用PSTN的连接。图1说明了PBX和Centrex服务的区别。而且，DSL还能在相同的链路支持语音和数据的传输，而且维护链路的成本也远远小于维护T1所需的代价。另外，由于呼叫控制能够在本地装载，而IP-PBX能够支持Internet连接，因此每23（T1-PRI）或24（T1-CAS）个电话终端就不再需要一条专用线路T1的支持了

随着VOIP的出现，和当前基于IP网络的无处不在的可用性，模拟中央交换机和综合业务数字网络中央交换机正逐渐向基于IP的中央交换机（IP Centrex）过渡。为了提供基于IP的中央交换机服务，运营商需要能够为用户提供高质量（能够有QoS保证）的宽带（基于DSL，T1，以太网等）IP链路，而不是只提供昂贵的TI专用线路来支持语音传输。这样，企业级用户能够使用宽带IP链路同时承载话音和数据业务，以向员工提供更为丰富和多样的应用。为了支持传统电话和传真机，还需要在用户侧部署IP-PSTN网关，这种网关能够提供从传统的时分复用（TDM）域向IP域的信令和媒体的转换。这种转换有效利用了服务提供商的IP网络的一些诸如IP-PSTN GW，VOIP CC软交换等等的网络元素，从而实现了基于全IP的互通和融合。IP PBX和IP中央交换机还提供了一套模拟中央交换机和综合业务数字网络中央交换机服务的扩展集。

当IP-PBX一旦投入使用，企业就可以在特定数据网络基础设备部署IP网络元件或设备，这样可以减少布线和管理的复杂度，还能够降低物理覆盖区的需求。而且，IP-PBX不仅能够支持IP电话的灵活性和有效性，还能支持局域网和广域网上的点对点VOIP服务。另外，IP域的网络元件使用开放的基于Web网站的接口标准来维护呼叫控制，业务的提供和管理。因此，它能够相对更快更简单的管理软件升级，以及为企业推出新的业务组件（例如统一标准的消息接发，find-me/follow-me业务等）。

传统PBX厂商和网络路由器制造商都正致力于IP-PBX和其他相关组件网关以及应用业务的开发和市场拓展。这些企业包括思科、Avaya、北电网络、西门子、NEC、Mitel等等。目前，这些商用的IP-PBX除了能够充分地支持传统基于PBX电路交换可支持的数十个呼叫处理功能之外，还能够支持许多新兴的业务与应用。

显示了从传统的中央交换机业务向基于IP的中央交换机业务转换的一个具有可行性的解决方案体系结构，这个方案尽量使得用户侧客户端对于基础设施的投资最小化，而运营商对此的投资回报则会相对较多（Internet服务提供商，ISP相对较少，而电信运营商更多)。更具体来讲，部署成本取决于设备接口和服务的需求、部署的范围、备的使用年限、现有可用的IP网络基础设施等等，因此每个具体的解决方案需要单独地核算成本。

IP中央交换机的用户不仅能够在不需要增加运营商的专用线路的前提下扩容，还能只在本地的IP网（LAN或者Intranet）添加服务器就能实现各种新的基于IP的业务与应用。许多现存的电路交换制造厂商正在致力于开发线路卡（line card）或网关设备，其中线路卡可以与现有设备完整结合以支持必需的接口功能，而网关设备可以支持IP网络、公共交换电话网络（PSTN）以及服务传输组件之间的互通。

示范了一个现存的基于电路交换的PBX增加了一个嵌入式的VOIP呼叫控制器和通向公共交换电话网络（PSTN）的网关线路卡之后，如何向基于IP的PBX转换的体系结构。另一种实现转换可选取的方案是使用一个分离的物理设备，这个设备具有完整的VOIP网关和一个分离的呼叫控制或呼叫代理功能。这两种实现方案的选取则取决于系统机构。

尽管现今已经有很多用于基于IP终端控制的协议存在，例如H.32.，SIP，MGCP等等，但是IETF的SIP正在凭借它的开放性与简单性，逐渐赢得了来自标准化组织和企业厂商的共同支持。而对于呼叫管理或呼叫服务器或呼叫控制器的VOIP网关设备来说，MGCP和Megaco/H.248协议正在成为最无争议的赢家。

3、IP-VPN和远程工作

虚拟专用网络（VPN）是指利用电信网络链路或者共享Internet中继线来提供点对点的专用逻辑信道，以进行数据或话音通信。IP的灵活性和普遍性已经激发了许多因特网和电信网设备制造商来投入开发基于IP的虚拟专用网络（IP-VPN）设备，用以支持在宽带IP链路上传输融合的实时通信和数据业务。如图4所示，宽带IP链路可以是一个数字用户线路，一个附装在有线电视上的线缆调制解调器（CATV），一个无线的或以太网本地环路，或异步传输模式（ATM）之上的IP，或光纤激光器之上的同步光网络（SONET）等等。

许多大公司都已经在内部建立起了他们的IP-VPN，从而方便他们的员工、呼叫中心代理和差旅人员的使用。基于IP-VPN的VOIP业务主要益处是能够方便远程工作者（在家或者其他地方）使用和公司中心部署的VOIP设施和服务。

商业级的SOHO IP-VPN设备和IP-PBX能够提供从IP网络到PSTN网络的平滑VOIP呼叫，从而使得用户能够拥有可靠服务质量的业务。同样地，本地和应急呼叫能够通过本地模拟或者BRI线路被路由到PSTN网络。这使得企业能够实现向其他端点（PSTN电话）或者公众服务接入点（PSAP）传送低成本、高效的呼叫。

和所有的基于IP的业务一样，通过基于Internet逻辑私有网络管道提供IP-VPN和相关业务的主要问题有两个方面：

a)安全性

b)服务质量保证

为了满足安全性的需求，我们需要为终端提供完善的鉴权、加密解密、隧道和防火墙机制。同样地，为了满足服务质量的需求，我们有必要对通过网络的IP分组进行接入控制和带宽分配。因此，任何实际可行的IP-VPN设备都必须同时通过嵌入的软硬件支持安全性和服务质量。

目前，国际互联网工程任务组（IETF）和国际电信联盟（ITU）已经制定了系列的标准和草案来实现基于IP的安全性和服务质量控制。例如：

a)基于PKI (Public Key Infrastructure)的数字认证，用户鉴权、授权和计费的Diameter和Radius协议等都可以用于用户和终端的鉴权。

b)IETF的IPSec采用了基于多路数字加密标准（DES，三重DES比较常用）的消息加密机制，通常提供128位键字（key）。

c)基于包头压缩和加密的点到点隧道协议（PPTP），二层隧道协议（L2TP）等提供信息隧道技术。

d)基于TCP/UDP端口、IP地址、协议类型、业务、接口等的分组包过滤机制、有状态的分组包检测、服务登录、网络地址转换（NAT）等机制可以被用作构建防火墙服务。

为了支持服务质量保证，IETF的区分服务（Diff Serv）、综合服务（IntServ）、以及结合二者优点的资源预留协议（RSVP），多协议标记交换（MPLS）已经趋于成熟。

4、基于WEB的呼叫中心

基于Web的呼叫中心不仅实现了商用和运营级的VOIP服务，而且继承了IP电话的灵活性等天生优势。传统的基于电路交换的PBX和自动呼叫分发（ACD）的呼叫中心系统能够通过添置VOIP网关和相应软件来升级为支持VOIP和基于Web的管理控制。因此，需要传统PBX和ACD设备场上，例如Avaya、北电网络、NEC等已经在市场上投放了这类基于Web的呼叫中心相关的产品设备。

在呼叫中心支持IP电话和VOIP业务使得添加、移动和改变工作站，以及远程呼叫代理员接入变得简单可行。此外，通过使用ANI/DNIS和基于IP网络的用户信息实时检索，呼叫中心代理员能够低成本、个性化地和客户进行交流。特别是对于在不同时区和地理位置的部署多个呼叫中心站点的情况，通过IP进行互连互通，能够实现高效低成本的管理和维护。此外，由于IP电话支持各种开发的应用程序接口（API），例如智能网络Java API（JAIN）、Paraly/OSA、TAPI/JTAPI，因此许多被电子商务应用所需要的销售自动化、库存管理、故障记录单和计费软件包等可以被低成本地开发，同时还将提供用户资源管理（CRM）等配套设施。而为了保证电子交易等事务的私有性和安全性，在上一节所讨论的鉴权、加密和防火墙机制将能派上用场。

基于Web的呼叫控制和ACD管理同时还能够平滑地实现智能控制、路由和任何位置的智能呼叫管理，无论是在企业内部还是在IP-VPN远程。这些特性实现了基于全IP的业务融合－话音、数据/电子邮件、传真等等，并且都统一到多媒体终端或者PC机上。因此，Web呼叫的引入对于企业而言使得他们更加容易开发和发布各种新的基于IP的业务与应用。这些业务包括基于Web的内部协作（呼叫中心代理员之间）和外部协作（呼叫中心代理员和客户之间）、基于浏览器的网络和业务管理、聊天和即时消息、基于Web的点击拨号（Click-To-Dial）等等。

基于Web的呼叫中心还可以被用来构建虚拟呼叫中心，以支持更为高级的呼叫控制和业务交付。这样的呼叫中心不仅可以在地理位置上跨越全球不同的时区，而且还可以低成本地实现不间断客户服务（24小时/天、365天/年）。例如，美国东部时间（EST）临晨1：25到达波士顿呼叫中心的呼叫可以通过协同的IP-VPN被路由到北京的呼叫中心，当时正是下午13：25。 同时，还可以统一地对于全球呼叫中心代理员进行培训，使得他们对于某方面的业务有所专注，这样客户到达的呼叫可以按照类别被路由到合适的代理员处。

ISDN

目录·用户和产业预测

·结构

·参考点

·物理特性

·逻辑特性

·发展历程

·相关条目

ISDN 电话

综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。它通过普通的铜缆以更高的速率和质量传输语音和数据。ISDN是欧洲普及的电话网络形式。GSM移动电话标准也可以基于ISDN传输数据。

因为ISDN是全部数字化的电路，所以它能够提供稳定的数据服务和连接速度，不像模拟线路那样对干扰比较明显。在数字线路上更容易开展更多的模拟线路无法或者比较困难保证质量的数字信息业务。例如除了基本的打电话功能之外，还能提供视频、图像与数据服务。ISDN需要一条全数字化的网络用来承载数字信号（只有0和1这两种状态），与普通模拟电话最大的区别就在这里。

另外， ISDN也特指使用这项技术建立保持和断开电路交换的协议组 或是 isosorbide dinitrate二硝酸异山梨酯的缩写。

用户和产业预测

对于ISDN主要由2种观点。最普遍的观点是用户希望有一个从家庭连接到电话和数据网络的好于普通模拟调制解调器性能的数字连接。典型的最终用户的互联网连接就是基于这种观点的，而对各种调制解调器的比较以及运营商的产品以及价目(性能，价格)等等都是从这点出发的。大部分这方面的讨论都是基于这种观点，但是实际上作为数据连接服务，ISDN事实上已经被DSL技术淘汰。

然而还有另外一种观点：对于电信产业，ISDN还没有完全被判死刑。一个电话网可以被看作一个不同交换系统之间的有线连接集合。 它也作为智能网技术通过端到端的电路交换数字服务为公共交换电话网 (PSTN)提供更多得新服务。

ISDN自始至终没有在美国的电话网络上得到广泛应用，现在已经是一种过时的技术。不过在录音工作室它还有一些用处，特别是配音演员和导演制片不在一个地方的时候，ISDN在这时就凸显了失时非over-the-Internet服务的优势，其逼真的语言质量堪比POTS服务。

结构

ISDN有2种信道 B和D:

B信道 用于数据和语音信息

D信道 用于信号和控制 (也能用于数据).

B代表 承载， D代表Delta.

ISDN有2种访问方式:

基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。

主速率接口(PRI) – 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家:

北美和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1)

欧洲，澳大利亚：30B+D,总位速率2.048 Mbit/s (E1)

语音呼叫通过数据通道(B)传送，控制信号通道(D)用来设置和管理连接。呼叫建立的时候，一个64K的同步信道被建立和占用，制导呼叫结束。每一个B通道都可以建立一个独立的语音连接。多个B通道可以通过复用合并成一个高带宽的单一数据信道。

D信道也可以用于发送和接受X.25数据包，接入X.25报文网络。（实际上，很少广泛使用）。

参考点

一系列 参考点 在ISDN 国际标准中被定义用来在电话交换局和用户终端设备之间提供特定结点。

R接口 – 定义非ISDN设备和终端适配器 (TA) 之间的传输转换

S接口 – 定义ISDN设备和 网络终端类型2 (NT 2)设备之间的接口

T接口 – 定义NT-2 和NT-1设备1

U接口 – 定义NT-1和电话交换机之间的节点2

Image:Isdn-referenzpunkte.png

1大多数NT-1设备都包含NT-2设备的功能, 参考点S和T一般合并为S/T参考点

2在北美，NT-1设备属于用户自备设备，用户必须自己来维护，因此电话公司提供给用户U接口。在其他国家，NT-1设备由电信公司维护，他们提供给客户S/T接口。

物理特性

供电

正常供电

接通市电的NTBA

紧急供电

为了保证在市电事故（停电）时也能拨通例如报警或者火警电话,ISDN电话还有一个独立的位于本地交换中心的供电系统(紧急电力供应)。在发生电力故障时能够提供最大400mW的功率。

逻辑特性

脉冲

德国的ISDN起源于1TR6，从1991年开始形成了一个统一的欧洲公用标准(E-DSS-1). 在欧洲以外也存在着其他的实现方式。

美国的ISDN叫NI-1 (美国国家ISDN 阶段1) 和 NI-2. 相对应于DSS1标准，该标准不存在自己的信号通道(D-通道)，取而代之的是信号数据通过用户通道(B-通道)进行传输，相应的容量也下降为56kbit/s.

日本和香港的ISDN系统名字是INS-Net 64，澳大利亚叫TPH 1962。

语音转换

语音数据被ISDN系统的8K赫兹数字化 (PCM)编码器调制， 利用对数特性曲线(ITU-T-标准 G.711, μ-law/a-Law) 信号由12压缩为8,以考虑到人类特定的行为特征. 占用的带宽是300到3400赫兹。

数据转换

B信道 用于控制和同步, 达到运用不同传输协议的目的.为了达到传输率加倍的效果，连接基本接口的这两条B-通道也gebündelt. 如果最终能够实现终端设备同步，那么该系统就可以称为成功。(例如视频会议系统).

利用特殊的路由器可以把全部30个可用信道合并成一个逻辑接口，这个接口可以提供2.048 kb的带宽。这项技术主要应用于企业众多的计算机接入互联网。

ISDN寻址

ISDN-地址是由ITU-T-策略E.164确定的。该ISDN地址由ISDN-呼号和子地址组成。例如，ISDN呼号是由一个参与者连接一个基础接口。子地址最大32个字符长度，提供例如到局域网中的主机地址(必须通过网关与ISDN网络连接)。该子地址对于ISDN网络而言是透明的，只有使用中的参与者能够识别。

ISDN呼叫举例

下面的例子是一个窄带(PRI)ISDN呼叫Q.921/LAPD和Q.931/混合网络消息(例如详细显示D信道的变化)。这个呼叫显示被跟踪的交换机呼叫另一个交换机的过程，最终的 LEC中止通话。

第一行的格式是<时间><D通道><发送/接收><LAPD/ISDN><ID>。如果消息是ISDN层消息，解码操作就会试着显示信元内容。所有ISDN消息都用交换机看来发起呼叫的一方试用的ID标记(本机/远端)。Following this optional decoding is a dump of the bytes of the message in <offset> <hex> … <hex> <ascii> … <ascii>format.

RR表示开始通话前保持链路活动，然后看到的SETUP表示呼叫开始每一个消息对方都要应答一个 RR。

10:49:47.33 21/1/24 R RR

0000 02 01 01 a5 ….

10:49:47.34 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 b9 ….

10:50:17.57 21/1/24 R RR

0000 02 01 01 a5 ….

10:50:17.58 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 b9 ….

10:50:24.37 21/1/24 T SETUP

Call Reference : 000062-local

Bearer Capability : CCITT, Speech, Circuit mode, 64 kbit/s

Channel ID : Implicit Interface ID implies current span, 21/1/5, Exclusive

Calling Party Number : 8018023000 National number User-provided, not screened Presentation allowed

Called Party Number : 3739120 Type: SUBSCRB

0000 00 01 a4 b8 08 02 00 3e 05 04 03 80 90 a2 18 03 …….>……..

0010 a9 83 85 6c 0c 21 80 38 30 31 38 30 32 33 30 30 …l.!.801802300

0020 30 70 08 c1 33 37 33 39 31 32 30 0p..3739120

10:50:24.37 21/1/24 R RR

0000 00 01 01 a6 ….

10:50:24.77 21/1/24 R CALL PROCEEDING

Call Reference : 000062-local

Channel ID : Implicit Interface ID implies current span, 21/1/5, Exclusive

0000 02 01 b8 a6 08 02 80 3e 02 18 03 a9 83 85 …….>……

10:50:24.77 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 ba ….

10:50:25.02 21/1/24 R ALERTING

Call Reference : 000062-local

Progress Indicator : CCITT, Public network serving local user, In-band information or an appropriate pattern is now available

0000 02 01 ba a6 08 02 80 3e 01 1e 02 82 88 …….>…..

10:50:25.02 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 bc ….

10:50:28.43 21/1/24 R CONNECT

Call Reference : 000062-local

0000 02 01 bc a6 08 02 80 3e 07 …….>.

10:50:28.43 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 be ….

10:50:28.43 21/1/24 T CONNECT_ACK

Call Reference : 000062-local

0000 00 01 a6 be 08 02 00 3e 0f …….>.

10:50:28.44 21/1/24 R RR

0000 00 01 01 a8 ….

10:50:35.69 21/1/24 T DISCONNECT

Call Reference : 000062-local

Cause : 16, Normal call clearing.

0000 00 01 a8 be 08 02 00 3e 45 08 02 8a 90 …….>E….

10:50:35.70 21/1/24 R RR

0000 00 01 01 aa ….

10:50:36.98 21/1/24 R RELEASE

Call Reference : 000062-local

0000 02 01 be aa 08 02 80 3e 4d …….>M

10:50:36.98 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 c0 ….

10:50:36.99 21/1/24 T RELEASE COMPLETE

Call Reference : 000062-local

0000 00 01 aa c0 08 02 00 3e 5a …….>Z

10:50:36.00 21/1/24 R RR

0000 00 01 01 ac ….

10:51:06.10 21/1/24 R RR

0000 02 01 01 ad ….

10:51:06.10 21/1/24 T RR

0000 02 01 01 c1 ….

10:51:36.37 21/

发展历程

世界

1970年代产生了电话网的数字技术取代机械交换。这项技术给用户提供了更好的功能和更佳的通话质量。 标准化组织国际电报电话咨询委员会 (CCITT, 今国际电信联盟 (ITU))1980年为数字电话网制定了以“ISDN”命名的技术规范。

欧洲

1980年代中期，befürchteten zahlreiche Strategen in der europ?ischen Elektroindustrie und der EG-Kommission, dass Europa auf dem Gebiet der Telekommunikation gegenüber USA und Japan deutlich ins Hintertreffen geraten würde, wenn es nicht gelingen würde, die staatsmonopolistischen Anachronismen abzuschaffen und den Wettbewerb nationaler Eitelkeiten zu beenden.

Um dieses “Horrorszenario” zu verhindern, sollten einheitliche Normen und gemeinsame M?rkte geschaffen werden. 1988年欧洲电信标准组织(ETSI)EG-Kommission起草一个标准, 这个标准用于建立一个通用的数字电话网络。1989年4月6日来自20个欧洲国家的26个电信运营商接收了 Euro-ISDN标准，这一标准统一作为各国的国家ISDN系统，并对相关技术进行优化。199312月产生了Euro-ISDN摘要，这就是《欧洲ISDN Implementation谅解备忘录》基础.

德国

德国邮政于1979决定将德国所有本地电话数字化。当时对这一技术的风险也有人提出警告。绿党的一些数据保护专家评论说，ISDN为完全捕获数据产生了“质的飞跃”，因为这一技术为捕获和保存所有连接数据提供了可能

到1994年5月份，所有必要的局端软件升级都已经完成，德国具备放线能力了。从1995年开始全部电话网完成数字化，ISDN线路遍布大街小巷。到1996年年仲，德国电信积极推广ISDN技术。新装的线路费用最多至300德国马克，另加电话的话大约到700德国马克。2003初有106万3千用户使用窄带ISDN(大约占总装机的1/3)另外还有12万2500线宽带ISDN用户。

奥地利

奥地利电话系统由邮政和电报部主持于1978年开始数字化。 Ab 1986 wurde die OES-Technik fl?chendeckend umgesetzt. 1992年2月维也纳本地网话务区”Dreihufeisengasse” 开始ISDN试用,到那年低已经安装200多线。到1999年奥地利完成数字化总共有24万七千247.000线。2002年这一数字达到43万8千。

瑞士，日本和法国

1988年瑞士建立第一个以“瑞士网络1号”命名的数字ISDN网络。1996年总计超过25万用户，到2004年电话终端超过90万线。

在日本1999年到[[2001年]间存在很多用户，但是现在大部分已经在ADSL引入后，大量减少。NTT作为主要的日本电话公司，现在还提供名为INS64和INS1500的ISDN业务。

在法国, 法兰西电信的ISDN业务名称位Numeris(基本速率) 。被称为RNIS的ISDN业务在法国还有一定市场。ADSL业务抢占了ISDN的数据和互联网访问业务，但是在郊区和乡下还有一定量的用户存在。

美国

美国1992年开始部署名字为NI-1的ISDN系统, 这个系统与DSS1有很大不同。后来又部署了改进的版本NI-2 。AT&T现在还有称为5ESS的ISDN系统。但是因为市场推广不力，价格上也没有多少优势，ISDN在美国基本上已经称为鸡肋。.

中国

中国电信产业发展很快，但是在ISDN大面积部署的时候，中国还没有引入此项技术。因此当在欧美国家ISDN很普遍的时候，中国才开始安装局端设备。而此时，ADSL技术已经成熟而且象市场推广了。

这样九十年代中期只有在北京，上海,广州等少数几个试点城市ISDN安装的比较多，其他城市只是小面积的使用。推就根本原因在于运营商需要投入巨额资金用于设备改造。当时中国电信提供的2B＋D方案是窄带ISDN标准，只能提供128Kbps的速率。用户需要承担接近1.5倍普通电话的费用。而网上业务没有真正展开，用户需要的服务和内容都得不到支持。

ISDN不像ADSL那样语音与数据容易分离，因此用户必须使用全部数字化的设备，这就造成运营商和用户都要投资的状况。一方面运营商要不断满足飞速增长的网络连接需求，另一方面还有发展固定电话业务。ISDN不能灵活的适应中国需求多样化的市场，只能淡出市场角逐。而DSL高带宽，大容量和低廉的改造费用让运营商很快投入到DSL网络建设。

相关条目

DSS1 (ETSI “欧洲-ISDN”, 其他非欧洲国家也使用)

NI-1 (美国国家ISDN第一阶段)

NI-2 (美国国家ISDN第二阶段)

INS-NET 64/1500 (日本国家/NTT载波特性协议)

DACS适用英国（不列颠电信只使用标准D信道信号为Pair gain

FTZ 1 TR 6 (前德国协议)

TS.013/TS.014 ( 前奥地利协议)

VN2/VN3/VN4 (前法国协议)

规范定义的ISDN物理层和部分链路层协议:

ISDN BRI: ITU-T I.430.

ISDN PRI: ITU-T I.431.

PDN

1. Packet Data Network — 分组数据网

2. Private Data Network — 专用数据网

3. Protocol Data Network — 协议数据网

4. Public Data Network — 公共数据网

5. Public switched Data Network — 公共交换数据网

电脑术语：公用数据网(PDN) Public Data NetWorks(PDNs)

【解释】：　　一个机构在公共区域建造跨越很广区域的网络时，它可以有三种选择：建造自己的专用网；使用现存的公共网络；或使用以上两者结合的网络。建立专用网是有点被误导的，它通常是指一个利用公共设施建立的网络，除非顾客提供所有的交换转换设备，并在不同的地点之间建立了租用线路。专用则更精确这一事实：这个机构可以全面利用这些线路，并且不与其它任何人共享这些线路。建立专用网的另外一条途径是使用微波安装或使用除了LEC之外的其它公司提供的城域网设施。许多公司为广域网使用公用数据网提供的服务，但却为连接局部设施建立专用网设施，例如在一个校园环境内建筑物之间布缆是比较容易的。

公用数据网(PDN)是由局域或长途电信局提供的一种分组交换或电路交换服务，这些电信局包括MCI、US Sprint和AT&T，另外上述服务也可以由另外一些机构提供，这些机构首先为自己使用而建造了网络，然后又使得其它用户也可以使用这些网络。提供的分组交换服务通常包括X．25、帧中继、交换式多兆位数据服务(SMDS)或异步传送模式。电路交换服务包括拨号线、交换56线路和综合业务数字网络(ISDN)。

分组交换和电路交换服务的提供商包括：

US Sprint在它的全数字光纤网络上提供电路交换服务、X．25、帧中继、Internet协议(IP)、视频服务和ATM。

AT&T提供一系列电路交换和分组交换服务。它的ACCUNET电路交换服务，例如交换56，多年来一直得到使用。AT&T还提供帧中继、分组交换服务和ATM。

CompuServe信息服务在遍布美国的上百个地点提供对X．25和帧中继服务的访问点。

GE信息服务提供分组交换和高速服务、瞬间异步和同步服务。

Infonet服务公司提供国际服务的阵列。

Tymenet全球网络公司有接近5，000个全球访问点。

这些服务可以在租用线路(按月交费)或拨号线上获得。一个典型的PDN网络在PDN的交换设备之间形成了一种全球性连接。使用电路包括PDN自己的专用线路或从主要电信公司，如AT&T租用来的线路。

如图P-19所示，对服务的访问是由在本地访问传输区域(LATA)内的本地电信局(LEC)提供的。在顾客地点和LEC交换设施之间通常需要安装一条线路。这条线路可以是一条拨号线路，也可以是一条专用数字线路。PDN服务提供商在称为访问点(POP)的位置连进本地电信局。POP是他们访问顾客线路的地方。LEC必须根据政府的指定提供POP设施。

使用PDN可以减少成本，并减少为建造专用网所需的租用昂贵的长途专用数字线路的需求。PDN自己处理交换服务和网络的任何问题。它还可以以较低的价格保证较好的数据分发。

相关条目：Carrier Services 电信服务；Circuit-Switching Services 电路交换服务，Packet Switching Networks 分组交换网络。

1. Digital Data Network — 数字数据网

数字数据网(Digital Data Network)是利用数字信道传输数据信号的数据传输网，它的传输媒介有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高等一系列优点。DDN向用户提供的是半永久性的数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较短，避免了分组网中传输时延大且不固定的缺点；DDN采用交叉连接装置，可根据用户需要，在约定的时间内接通所需带宽的线路，信道容量的分配和接续在计算机控制下进行，具有极大的灵活性，使用户可以开通种类繁多的信息业务，传输任何合适的信息。

DDN以光缆为中继干线，其基本单位是节点（node），每个节点具备主控模块，中继模块，用户模块及其他功能块，支持速率为16kb／s，8kb／S等话音和高于2Mb/s的图像信号的传输。

一、概述

计算机通信技术层出不穷，国民经济的飞速发展，金融、证券、海关、外贸等集团用户和租用数据专线的部门、单位大幅度增加，数据库及其检索业务也迅速发展，现代社会对电信业务的依赖性越来越强。数字数据网DDN（Digital Data Network）就是适合这些业务发展的一种传输网络。它是将数万、数十万条以光缆为主体的数字电路，通过数字电路管理设备，构成一个传输速率高、质量好，网络时延小，全透明、高流量的数据传输基础网络。

什么是DDN？它是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。永久性连接的数字数据传输信道是指用户间建立固定连接，传输速率不变的独占带宽电路。半永久性连接的数字数据传输信道对用户来说是非交换性的。但用户可提出申请，由网络管理人员对其提出的传输速率、传输数据的目的地和传输路由进行修改。网络经营者向广大用户提供了灵活方便的数字电路出租业务，供各行业构成自己的专用网。

二、DDN网络介绍

DDN网络的结构

DDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。其中，数字传输主要以光缆传输电路为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用。

DTE： 数据终端设备–接入DDN网的用户端设备可以是局域网，通过路由器连至对端，也可以是一般的异步终端或图像设备，以及传真机、电传机、电话机等。DTE和DTE之间是全透明传输。

DSU： 数据业务单元–可以是调制解调器或基带传输设备，以及时分复用、语音/数字复用等设备。

DTE和DSU主要功能是业务的接入和接出。

NMC： 网管中心–可以方便地进行网络结构和业务的配置，实时地监视网络运行情况，进行网络信

息、网络节点告警、线路利用情况等收集、统计报告。

DDN网络层次示意图

按照网络的基本功能DDN网又可分为核心层、接入层、用户接口层。

核心层：以2M电路，构成骨干节点核心，执行网络业务的转接功能，包括帧中继业务的转接功能。

接入层：为DDN各类业务提供子速率复用和交叉连接，帧中继业务用户接入和本地帧中继功能，以及压缩话音/G3传真用户入网。

用户接口层：为用户入网提供适配和转接功能。如小容量时分复用设备等。

DDN网特点

（1）传输速率高： 在DDN网内的数字交叉连接复用设备能提供2Mbps或N×64Kbps（≤2M）速率的数字传输信道。

（2）传输质量较高： 数字中继大量采用光纤传输系统，用户之间专有固定连接，网络时延小。

（3）协议简单： 采用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束，是全透明网，面向各类数据用户。

（4）灵活的连接方式： 可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接，为用户提供灵活的组网环境。

（5）电路可靠性高： 采用路由迂回和备用方式，使电路安全可靠。

（6）网络运行管理简便： 采用网管对网络业务进行调度监控，业务的迅速生成。

中国公用数字数据网（CHINADDN）的网络现状

中国公用数字数据骨干网（CHINADDN）于1994年正式开通，并已通达全国地市以上城市及部分经济发达县城。它是由中国电信经营的、向社会各界提供服务的公共信息平台。

CHINADDN网络结构可分为国家级DDN、省级DDN、地市级DDN。国家级DDN网（各大区骨干核心）主要功能是建立省际业务之间的逻辑路由，提供长途DDN业务以及国际出口。省级DDN（各省）主要功能是建立本省内各市业务之间的逻辑路由，提供省内长途和出入省的DDN业务。地市级DDN（各级地方）主要是把各种低速率或高速率的用户复用起来进行业务的接入和接出，并建立彼此之间的逻辑路由。这样，把国内、国外用户通过DDN专线互相传递信息。各级网管中心负责用户数据的生成，网络的监控、调整，告警处理等维护工作。

三、DDN网络的应用

DDN网络提供的业务

由于DDN网是一个全透明网络，能提供多种业务来满足各类用户的需求。

提供速率可在一定范围内（200bit/s—2Mbit/s）任选的信息量大实时性强的中高速数据通信业务。如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者（ISP）等。

h 为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。

h 可提供点对点、一点对多点的业务适用于金融证券公司、科研教育系统、政府部门租用DDN专线组建自己的专用网。

h 提供帧中继业务，扩大了DDN的业务范围。用户通过一条物理电路可同时配置多条虚连接。

h 提供语音、G3传真、图像、智能用户电报等通信。

h 提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、较多数量的电路，通过自己的网络管理工作站，进行自己管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网。

DDN网络在计算机联网中的应用

DDN作为计算机数据通信联网传输的基础，提供点对点、一点对多点的大容量信息传送通道。如利用全国DDN网组成的海关、外贸系统网络。各省的海关、外贸中心首先通过省级DDN网，出长途中继，到达国家DDN网骨干核心节点。由国家网管中心按照各地所需通达的目的地分配路由，建立一个灵活的全国性海关外贸数据信息传输网络。并可通过国际出口局，与海外公司互通信息，足不出户就可进行外贸交易。

此外，通过DDN线路进行局域网互连的应用也较广泛。一些海外公司设立在全国各地的办事处在本地先组成内部局域网络，通过路由器、网络设备等经本地、长途DDN与公司总部的局域网相连，实现资源共享和文件传送、事务处理等业务。

DDN网在金融业中的应用

DDN网不仅适用于气象、公安、铁路、医院等行业，也涉及到证券业、银行、金卡工程等实时性较强的数据交换。

通过DDN网将银行的自动提款机（ATM）连接到银行系统大型计算机主机。银行一般租用64Kbps DDN线路把各个营业点的ATM机进行全市乃至全国连网。在用户提款时，对用户的身份验证、提取款额、余额查询等工作都是由银行主机来完成的。这样就形成一个可靠、高效的信息传输网络。

通过DDN网发布证券行情，也是许多券商采取的方法。证券公司租用DDN专线与证券交易中心实行联网，大屏幕上的实时行情随着证券交易中心的证券行情变化而动态地改变，而远在异地的股民们也能在当地的证券公司同步操作，来决定自己的资金投向。

DDN网在其它领域中的应用

DDN网作为一种数据业务的承载网络，不仅可以实现用户终端的接入，而且可以满足用户网络的互连，扩大信息的交换与应用范围。在各行各业、各个领域中的应用也是较广泛的。如无线移动通信网利用DDN联网后，提高了网络的可靠性和快速自愈能力。七号信令网的组网，高质量的电视电话会议，今后增值业务的开发，都是以DDN网为基础的。

四、DDN网络的发展方向

网络设备在不断地更新换代，人们对新技术的应用不仅仅停留在单一网络的话音或数据传输平台。多媒体通信的应用正在普及。视频点播（IP/TV）、电子商务（E-Business）、IP-Phone、电子购物等新应用正在推广。这些应用对网络的带宽、时延、传输质量等提出更高的要求。DDN独享资源，信道专用将会造成一部分网络资源的浪费，并且对于这些新技术的应用又会带来带宽显得太窄等问题。因此，DDN网络技术也要不断地向前发展。从建立现代化网的需要来看，现有DDN的功能应逐步予以增强。如为用户提供按需分配带宽的能力；为适应多种业务通信与提高信道利用率，应考虑统计复用；提高网管系统的开放性及用户与网络的交互作用能力；可以采用提高中继速率的办法，提高目前节点之间2Mbps的中继速率；相应的用户接入层速率也可大大提高，以适应新技术在DDN网络中的高带宽应用；可以使DDN网络平台成为一个多业务平台。除了目前已有的帧中继延伸业务和话音交换、G3传真业务外，还要采用最先进的设备和技术不断改造和完善DDN网，引入传输与交换、传输与接入等方面的变革，产生出具有交换型虚电路的DDN设备。积极地开展增值网服务，如数据库检索、可视图文等服务。由简单的电路或端口出租型向信息传递服务转变，为信息社会的发展做出更深层次的贡献。

五、结束语

DDN网络把数据通信技术、数字通信技术、光纤通信技术、数字交叉连接技术和计算机技术有机地结合在一起。通过发展，DDN应用范围从单纯提供端到端的数据通信扩大到能提供和支持多种通信业务，成为具有众多功能和应用的传输网络。我们要顺应发展潮流，积极追踪新技术的发展，扩大网络服务对象，搞好网络的建设管理，最大限度地发挥网络优势。

2. Distributed Data Network — 分布式数据网

GSM

目录·一.GSM的涵义

·二.GSM特点

·三.GSM的发展状况

·四.GSM技术资料

·五.GSM通信系统的组成

一.GSM的涵义

GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通信系统，俗称”全球通”，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等几个频段 。

二.GSM特点

1.GSM使用上直观的特点：

GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。

2.GSM的技术特点：

1.频谱效率。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。

2.容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高3～5倍。

3.话音质量。鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。

4.开放的接口。GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中个设备实体之间，例如A接口和Abis接口。

5. 安全性。通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。

6.与ISDN、PSTN等的互连。与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等。

7.在SIM卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。GSM系统可以提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如计费。

三.GSM的发展状况

20世纪80年代中期，当模拟蜂窝移动通信系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。其中最有代表性和比较成熟的制式有泛欧GSM ，美国的ADC(D-AMPS)和日本的JDC(现在改名为PDC)等数字移动通信系统。在这些数字系统中，GSM的发展最引人注目。1991年GSM系统正式在欧洲问世，网络开通运行。

GSM系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分，三者之间的主要区别是工作频段的差异。

蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围，但上述模拟系统有四大缺点：各系统间没有公共接口；很难开展数据承载业务；频谱利用率低无法适应大容量的需求；安全保密性差，易被窃听，易做“假机”。尤其是在欧洲系统间没有公共接口，相互之间不能漫游，对客户造成很大的不便。

GSM数字移动通信系统源于欧洲。早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT(北欧移动电话)和英国的TACS(全接入通信系统)，西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是国内系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，1982年，北欧国家向CEPT(欧洲邮电行政大会)提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会(ETSI)技术委员会下的“移动特别小组(Group Special Mobile)”，简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。

我国自从1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用GSM系统，使得GSM系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统。截至2002年11月，中国手机用户2亿，比2001年年底新增5509.2万。

GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。

目前我国主要的两大GSM系统为GSM 900及GSM1800，由于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍采用的系统除GSM900和GSM1800另外加入了GSM1900，手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在GSM900\GSM1800\GSM1900三种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界。

早期来看，GSM900发展的时间较早，使用的较多，反之GSM1800发展的时间较晚。物理特性方面，前者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，耗电量较大，因此待机时间较短；而后者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长。

紧急呼叫是GSM系统特有的一种话音业务功能。即使在GSM手机设置了限制呼出和没有插入用户识别卡（SIM）的情况下，只要在GSM网覆盖的区域内，用户仅需按一个键，便可将预先设定的特殊号码（如110、119、120等）发至相应的单位（警察局、消防队、急救中心等）。这一简化的拨号方式是为在紧急时刻来不及进行复杂操作而专门设计的。

四.GSM技术资料

(1).2GSM系统的技术规范及其主要性能

GSM标准共有12章规范系列，即：01系列：概述 02系列：业务方面 03系列：网络方面 04系列：MS－BS接口和规约（空中接口第2、3层） 05系列：无线路径上的物理层（空中接口第1层） 06系列：话音编码规范 07系列：对移动台的终端适配 08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口） 09系列：网络互连 10系列：暂缺 11系列：设备和型号批准规范 12系列：操作和维护

(2).3GSM系统关键技术

工作频段的分配

(2)-1.工作频段

我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：

890～915（移动台发、基站收）

935～960（基站发、移动台收）

双工间隔为45MHz，工作带宽为25 MHz，载频间隔为200 kHz。

随着业务的发展，可视需要向下扩展，或向1.8GHz频段的GSM1800过渡，即1800MHz频段：

1710～1785（移动台发、基站收）

1805～1880（基站发、移动台收）

双工间隔为95MHz，工作带宽为75 MHz，载频间隔为200 kHz。

(2)-2.频道间隔

相邻两频道间隔为200kHz。 每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽200 kHz/8＝25 kHz。

将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道。

(2)-3多址方案

GSM通信系统采用的多址技术：频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）结合，还加上跳频技术。

GSM在无线路径上传输的一个基本概念是：传输的单位是约一百个调制比特的序列，它称为一个“突发脉冲”。脉冲持续时间优先，在无线频谱中也占一有限部分。它们在时间窗和频率窗内发送，我们称之为间隙。精确地讲，间隙的中心频率在系统频带内间隔200 kHz安排（FDMA情况），它们每隔0.577ms（更精确地是15/26ms）出现一次（TDMA情况）。对应于相同间隙的时间间隔称为一个时隙，它的持续时间将作为一种时间单位，称为BP（突发脉冲周期）。

这样一个间隙可以在时间/频率图中用一个长15/26ms，宽200KHz的小矩形表示（见图）。统一地，我们将GSM中规定的200KHz带宽称为一个频隙。

(2)-4在时域和频域中的间隙

在GSM系统中，每个载频被定义为一个TDMA帧，相当于FDMA系统的一个频道。每帧包括8个时隙（TS0－7）。每个TDMA帧有一个TDMA帧号。

TDMA帧号是以3小时28分53秒760毫秒（2048*51*26*8BP或者说2048*51*26个TDMA帧）为周期循环编号的。每2048*51*26个TDMA帧为一个超高帧，每一个超高帧又可分为2048个超帧，一个超帧是51*26个TDMA帧的序列（6.12秒），每个超帧又是由复帧组成。复帧分为两种类型。

26帧的复帧：它包括26个TDMA帧（26*8BP），持续时长120ms。51个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带TCH（和SACCH加FACCH）。

51帧的复帧：它包括51个TDMA帧（51*8BP），持续时长3060/13ms。26个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带BCH和CCCH。

(2)-5无线接口管理

在GSM通信系统中，可用无线信道数远小于潜在用户数，双向通信的信道只能在需要时才分配。这与标准电话网有很大的区别，在电话网中无论有无呼叫，每个终端都与一个交换机相连。

在移动网中，需要根据用户的呼叫动态地分配和释放无线信道。不论是移动台发出的呼叫，还是发往移动台的呼叫，其建立过程都要求用专门方法使移动台接入系统，从而获得一条信道。在GSM中，这个接入过程是在一条专用的移动台－－基站信道上实现的。这个信道与用于传送寻呼信息的基站――移动台信道一起称为GSM的公用信道，因为它同时携带发自/发往许多移动台的信息。相反地，在一定时间内分配给一单独移动台的信道称作专用信道。由于这种区别，可以定义移动台的两种宏状态：

空闲模式：移动台在侦听广播信道，此时它不占用任一信道。

专用模式：一条双向信道分配给需要通信的移动台，使它可以利用基础设施进行双向点对点通信。

接入过程使移动台从空闲模式转到专用模式。

(3)4GSM信道

GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道，一个物理信道就为一个时隙（TS），而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道，这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从BTS到MS的方向称为下行链路，相反的方向称为上行链路。

逻辑信道又分为两大类，业务信道和控制信道。

(3)-1. 业务信道（TCH）：

用于传送编码后的话音或客户数据，在上行和下行信道上，点对点（BTS对一个MS，或反之）方式传播。

(3)-2. 控制信道：

用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成广播、公共及专用三种控制信道，它们又可细分为：

(3)-2-1.保密措施

GSM系统在安全性方面有了显著的改进，GSM与保密相关的功能有两个目标：第一，包含网络以防止未授权的接入，（同时保护用户不受欺骗性的假冒）；第二，保护用户的隐私权。

防止未授权的接入是通过鉴权（即插入的SIM卡与移动台提供的用户标识码是否一致的安全性检查）实现的。从运营者方面看，该功能是头等重要的，尤其在国际漫游情况下，被访问网络并不能控制用户的记录，也不能控制它的付费能力。

保护用户的隐私是通过不同手段实现时，对传输加密可以防止在无线信道上窃听通信。大多数的信令也可以用同样方法保护，以防止第三方了解被叫方是谁。另外，以一个临时代号替代用户标识是使第三方无法在无线信道上跟踪GSM用户的又一机制。

(3)-2-2.PIN码

这是一种简单的鉴权方法。

在GSM系统中，客户签约等信息均被记录在SIM卡中。SIM卡插到某个GSM终端设备中，便视作自己的电话机，通话的计费帐单便记录在此SIM卡名下。为防止盗打，帐单上产生讹误计费，在SIM卡上设置了PIN码操作（类似计算机上的Password功能）。PIN码是由4～8位数字组成，其位数由客户自己决定。如客户输入了一个错误的PIN码，它会给客户一个提示，重新输入，若连续3次输入错误，SIM卡就被闭锁，即使将SIM卡拔出或关掉手机电源也无济于事，必须向运营商申请，由运营商为用户解锁。

(3)-2-3.鉴权

鉴权的计算如下图所示。其中RAND是网络侧对用户的提问，只有合法的用户才能够给出正确的回答SRES。

RAND是由网络侧AUC的随机数发生器产生的，长度为128比特，它的值随机地在0～2128－1（成千上万亿）范围内抽取。

SRES称为符号响应，通过用户唯一的密码参数（Ki）的计算获取，长度为32比特。

Ki以相当保密的方式存储于SIM卡和AUC中，用户也不了解自己的Ki，Ki可以是任意格式和长度的。

A3算法为鉴权算法，由运营者决定，该算法是保密的。A3算法的唯一限制是输入参数的长度（RAND是128比特）和输出参数尺寸（SRES必须是32比特）。

(3)-2-4.加密

在GSM中，传输链路中加密和解密处理的位置允许所有专用模式下的发送数据都用一种方法保护。发送数据可以是用户信息（语音、数据……），与用户相关的信令（例如携带被呼号码的消息），甚至是与系统相关信令（例如携带着准备切换的无线测量结果的消息）。

加密和解密是对114个无线突发脉冲编码比特与一个由特殊算法产生的114比特加密序列进行异或运算（A5算法）完成的。为获得每个突发加密序列，A5对两个输入进行计算：一个是帧号码，另一个是移动台与网络之间同意的密钥（称为Kc），见图。上行链路和下行链路上使用两个不同的序列：对每一个突发，一个序列用于移动台内的加密，并作为BTS中的解密序列；而另一个序列用于BTS的加密，并作为移动台的解密序列。

(3)-2-4-1.帧号：

帧号编码成一连串的三个值，总共加起来22比特。

对于各种无线信道，每个突发的帧号都不同，所有同一方向上给定通信的每个突发使用不同的加密序列。

(3)-2-4-2.A5算法

A5算法必须在国际范围内规定，该算法可以描述成由22比特长的参数（帧号码）和64比特长参数（Kc）生成两个114比特长的序列的黑盒子。

(3)-2-4-3.密钥Kc

开始加密之前，密钥Kc必须是移动台和网络同意的。GSM中选择在鉴权期间计算密钥Kc；然后把密钥存贮于SIM卡的永久内存中。在网络一侧，这个“潜在”的密钥也存贮于拜访MSC/VLR中，以备加密开始时使用。

由RAND（与用于鉴权的相同）和Ki计算Kc的算法为A8算法。与A3算法（由RAND和Ki计算SRES的鉴权算法）类似，可由运营者选择决定。

(3)-2-4-4.用户身份保护

加密对于机密信息十分有效，但不能用来在无线路径上保护每一次信息交换。首先，加密不能应用于公共信道；其次，当移动台转到专用信道，网络还不知道用户身份时，也不能加密。第三方就有可能在这两种情况下帧听到用户身份，从而得知该用户此时漫游到的地点。这对于用户的隐私性来说是有害的，GSM中为确保这种机密性引入了一个特殊的功能。

在可能的情况下通过使用临时移动用户身份号TMSI替代用户身份IMSI，可以得到保护。TMSI由MSC/VLR分配，并不断地进行更换，更换周期由网络运营者设置。

五.GSM通信系统的组成

GSM系统（Global System for Mobile Communication）又称全球移动通信系统（全球通）。

GSM通信系统主要由移动交换子系统（MSS）、基站子系统（BSS）和移动台（MS）三大部分组成，如图所示。其中MSS与BSS之间的接口为A接口，BSS与MS之间的接口为Um接口。GSM规范对系统的A接口和Um接口都有明确的规定，也就是说，A接口和Um接口是开放的接口。

(4)GSM系统的组成

(4)-1.移动交换子系统MSS

完成信息交换、用户信息管理、呼叫接续、号码管理等功能。

(4)-2.基站子系统BSS

BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，完成信道的分配、用户的接入和寻呼、信息的传送等功能。

(4)-3.移动台MS

MS是GSM系统的移动用户设备，它由两部分组成，移动终端和客户识别卡（SIM卡）。移动终端就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。SIM卡就是“人”，它类似于我们现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM卡后移动终端才能接入进网。

(4)-4.操作维护子系统

GSM子系统还包括操作维护子系统（OMC），对整个GSM网络进行管理和监控。通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。

TD-SCDMA

目录·简介

·TD-SCDMA的发展过程

·TD-SCDMA标准的现状

·TD-SCDMA标准的后续发展

·中国TD与美、欧切换技术的优缺点

·TD-SCDMA的社会化业务测试和试商用

·中国移动TD-SCDMA官方网站

·TD-SCDMA关键技术介绍

简介

TD-SCDMA——Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(时分同步的码分多址技术)。

TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，即时分同步的码分多址技术，是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持。TD-SCDMA集CDMA、TDMA、FDMA技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。

TD-SCDMA为TDD模式，在应用范围内有其自身的特点：一是终端的移动速度受现有DSP运算速度的限制只能做到240km/h；二是基站覆盖半径在15km以内时频谱利用率和系统容量可达最佳，在用户容量不是很大的区域，基站最大覆盖可达30－4km。所以，TD-SCDMA适合在城市和城郊使用，在城市和城郊这两个不足均不影响实际使用。因在城市和城郊，车速一般都小于200km/h，城市和城郊人口密度高，因容量的原因，小区半径一般都在15km以内。而在农村及大区全覆盖时，用WCDMA FDD方式也是合适的，因此TDD和FDD模式是互为补充的。TDD模式是基于在无线信道时域里的周期地重复TDMA帧结构实现的。这个帧结构被再分为几个时隙。在TDD模式下，可以方便地实现上/下行链路间地灵活切换。这一模式的突出的优势是，在上/下行链路间的时隙分配可以被一个灵活的转换点改变，以满足不同的业务要求。这样，运用TD-SCDMA这一技术，通过灵活地改变上/下行链路的转换点就可以实现所有3G对称和非对称业务。合适的TD-SCDMA时域操作模式可自行解决所有对称和非对称业务以及任何混合业务的上/下行链路资源分配的问题。

TD-SCDMA的无线传输方案综合了FDMA，TDMA和CDMA等基本传输方法。通过与联合检测相结合，它在传输容量方面表现非凡。通过引进智能天线，容量还可以进一步提高。智能天线凭借其定向性降低了小区间频率复用所产生的干扰，并通过更高的频率复用率来提供更高的话务量。基于高度的业务灵活性，TD-SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。在最终的版本里，计划让TD-SCDMA无线网络与INTERNET直接相连。

TD-SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD-SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。因此，TD-SCDMA通过最佳自适应资源的分配和最佳频谱效率，可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。

根据ITU的要求和原邮电部的准备，我国于1998年6月底向国际电联提交了我国对IMT2000无线传输技术（RTT）的建议(TD-SCDMA)。2000年5月5日，国际电联正式公布了第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA已正式成为ITU第三代移动通信标准IMT 2000建议的一个组成部分。我国自主知识产权的TD-SCDMA、欧洲WCDMA和美国CDMA2000成为3G时代最主流的技术。

TD-SCDMA的发展过程

1998年初，在当时的邮电部科技司的直接领导下，由电信科学技术研究院组织队伍在SCDMA技术的基础上，研究和起草符合IMT-2000要求的我国的TD-SCDMA建议草案。该标准草案以智能天线、同步码分多址、接力切换、时分双工为主要特点，于ITU征集IMT-2000第三代移动通信无线传输技术候选方案的截止日1998年6月30日提交到ITU，从而成为IMT-2000的15个候选方案之一。ITU综合了各评估组的评估结果，在1999年11月赫尔辛基ITU-RTG8/1第18次会议上和2000年5月在伊斯坦布尔的ITU-R全会上，TD-SCDMA被正式接纳为CDMATDD制式的方案之一。

CWTS(中国无线通信标准研究组)作为代表中国的区域性标准化组织，从1999年5月加入3GPP以后，经过4个月的充分准备，并与3GPPPCG(项目协调组)、TSG(技术规范组)进行了大量协调工作后，在同年9月向3GPP建议将TD-SCDMA纳入3GPP标准规范的工作内容。1999年12月在法国尼斯的3GPP会议上，我国的提案被3GPPTSGRAN(无线接入网)全会所接受，正式确定将TD-SCDMA纳入到Release 2000(后拆分为R4和R5)的工作计划中，并将TD-SCDMA简称为LCRTDD(低码片速率TDD方案)。

经过一年多的时间，经历了几十次工作组会议几百篇提交文稿的讨论，在2001年3月棕榈泉的RAN全会上，随着包含TD-SCDMA标准在内的3GPPR4版本规范的正式发布，TD-SCDMA在3GPP中的融合工作达到了第一个目标。

至此，TD-SCDMA不论在形式上还是在实质上，都已在国际上被广大运营商、设备制造商所认可和接受，形成了真正的国际标准。

TD-SCDMA标准的现状

自2001年3月3GPPR4发布后，TD-SCDMA标准规范的实质性工作主要在3GPP体系下完成。在R4标准发布之后的两年多时间里，大唐与其他众多的业界运营商、设备制造商一起，又经过无数次会议讨论、邮件组讨论，通过提交的大量文稿，对TD-SCDMA标准规范的物理层处理、高层协议栈消息、网络和接口信令消息、射频指标和参数、一致性测试等部分的内容进行了一次次的修订和完善，使得到目前为止的TD-SCDMAR4规范达到了相当稳定和成熟的程度。

在3GPP的体系框架下，经过融合完善后，由于双工方式的差别，TD-SCDMA的所有技术特点和优势得以在空中接口的物理层体现。物理层技术的差别是TD-SCDMA与WCDMA最主要的差别所在。在核心网方面，TD-SCDMA与WCDMA采用完全相同的标准规范，包括核心网与无线接入网之间采用相同的Iu接口；在空中接口高层协议栈上，TD-SCDMA与WCDMA二者也完全相同。这些共同之处保证了两个系统之间的无缝漫游、切换、业务支持的一致性、QoS的保证等，也保证了TD-SCDMA和WCDMA在标准技术的后续发展上保持相当的一致性。

2006年1月20日已经被宣布为中国的国家通信标准.(注：说法不确切。1月20日国家信息产业部规定为行业标准，而非国家的通信标准)

TD-SCDMA标准的后续发展

在3G技术和系统蓬勃发展之际，不论是各个设备制造商、运营商，还是各个研究机构、政府、ITU，都已经开始对3G以后的技术发展方向展开研究。在ITU认定的几个技术发展方向中，包含了智能天线技术和TDD时分双工技术，认为这两种技术都是以后技术发展的趋势，而智能天线和TDD时分双工这两项技术，在目前的TD-SCDMA标准体系中已经得到了很好的体现和应用，从这一点中，也能够看到TD-SCDMA标准的技术有相当的发展前途。

另外，在R4之后的3GPP版本发布中，TD-SCDMA标准也不同程度地引入了新的技术特性，用以进一步提高系统的性能，其中主要包括：通过空中接口实现基站之间的同步，作为基站同步的另一个备用方案，尤其适用于紧急情况下对于通信网可靠性的保证；终端定位功能，可以通过智能天线，利用信号到达角对终端用户位置定位，以便更好地提供基于位置的服务；高速下行分组接入，采用混合自动重传、自适应调制编码，实现高速率下行分组业务支持；多天线输入输出技术(MIMO)，采用基站和终端多天线技术和信号处理，提高无线系统性能；上行增强技术，采用自适应调制和编码、混合ARQ技术、对专用/共享资源的快速分配以及相应的物理层和高层信令支持的机制，增强上行信道和业务能力。

在政府和运营商的全力支持下，TD-SCDMA产业联盟和产业链已基本建立起来，产品的开发也得到进一步的推动，越来越多的设备制造商纷纷投入到TD-SCDMA产品的开发阵营中来。随着设备开发、现场试验的大规模开展，TD-SCDMA标准也必将得到进一步的验证和加强。

为了加快TD-SCDMA的产业化进程，早日形成完整的产业链和多厂家供货环境, 2002年10月30日，TD-SCDMA产业联盟在北京成立。TD-SCDMA产业联盟的成员企业由最初的7家，发展到目前的30家企业，覆盖了TD-SCDMA产业链从系统、芯片、终端到测试仪表的各个环节。

联盟性质：

TD-SCDMA产业联盟是一个由积极投身于TD-SCDMA事业，从事TD-SCDMA标准及产品的研究、开发、生产、制造、服务的企、事业单位自愿组成的社会团体。

联盟宗旨：

整合及协调产业资源，提升联盟内移动通信企业的研究开发、生产制造水平，促进TD-SCDMA通信产业的快速健康发展，实现TD-SCDMA在中国及全球通信市场的推广和应用。

联盟业务范围：

TD-SCDMA产业联盟主要围绕TD-SCDMA技术进行标准的推进与完善以及产业的管理和协调，促进企业间资源共享和互惠互利，建议政府制定有利于TD-SCDMA发展的重大产业政策，提升联盟内通信企业的群体竞争力。

TD-SCDMA产业联盟内部贯彻统一的知识产权管理政策，技术信息和市场资讯高度共享，通过密切的沟通，合理的分工，推动TD-SCDMA产业快速健康发展。

联盟成员：

电信科学技术研究院（大唐电信科技产业集团）

华立集团有限公司

华为技术有限公司

联想（北京）有限公司

深圳市中兴通讯股份有限公司

中国电子信息产业集团公司

中国普天信息产业集团公司

北京天碁科技有限公司

重庆重邮信科股份有限公司

海信集团有限公司

凯明信息科技股份有限公司

西安海天天线科技股份有限公司

展讯通讯（上海）有限公司

北京中创信测科技股份有限公司

湖北众友科技实业股份有限公司

上海贝尔阿尔卡特股份有限公司

上海迪比特实业有限公司

UT斯达康公司

英华达（上海）电子有限公司

中山市通宇通讯设备有限公司

青岛海尔通信有限公司

上海科泰世纪科技有限公司

武汉邮电科学研究院

TCL集团

广州市新邮通信设备有限公司

安德鲁电信器材（中国）有限公司

鼎芯通讯（上海）有限公司

北京星河亮点通信软件有限责任公司

京信通信技术（广州）有限公司

中国电子科技集团公司第十四研究所

摩比天线技术（深圳）有限公司

锐迪科微电子（上海）有限公司

北京汉铭信通科技有限公司

宁波波导股份有限公司

中国电子科技集团公司第四十一研究所

亿阳信通股份有限公司

深圳市长方网络技术有限公司

宇龙计算机通信科技（深圳）有限公司

希姆通信息技术（上海）有限公司

龙旗控股有限公司.

中国TD与美、欧切换技术的优缺点

优点

1.频谱利用率高 TD一个载频 1.6M W一个载频 10M

2.对功控要求低 TD 0~200MZ W 1500MZ

3.采用了智能天线和联合测试 引入了所谓的空中分级，但效果如何，还待验证

4.避免了呼吸效应 TD不同业务对覆盖区域的大小影响较小,易于网络规划

缺点:

1.同步要求高 TD需要GPS同步，同步的准确程度影响整个系统是否正常工作

2.码资源受限 TD 只有16个码,远远少于业务需求所需要的码数量

3.干扰问题 上下行、本小区、邻小区都可能存在干扰

4.移动速度慢 TD 120KM/H W 500KM/H

TD-SCDMA的社会化业务测试和试商用

3月28日消息，中移动于今日召开媒体见面会，正式宣布将于4月1日起，在其所承建的8座奥运城市正式启动国产3G（即TD-SCDMA）的社会化业务测试和试商用，具体包括北京、天津、上海、青岛、秦皇岛、沈阳、深圳和广州8城市。中移动表示，试商用期间国产3G手机基本月租费为50元/月，本地基本通话费主叫4角/被叫免费；国内长途通话费0.07元/6秒。

试商用期间费用5折优惠

据了解，本次试商用的手机为统一采用157号段，而不是此前传言的159号段，中移动首批将邀请2万名不同行业和部门有一定代表性的用户参加国产3G终端、网络、业务的全方位测试，免费提供价值2000元到4000元的测试手机和数据卡，每位测试用户提供800元话费补贴，并且向试商用用户提供优惠的3款TD套餐和数据卡套餐，语音资费低于当前G网资费。

中移动表示，试商用期间用户在TD网发生的通信费用享受5折，中移动率先采购的终端将比采购价低100-200元在营业厅销售，给予社会合作渠道一定的优惠，TD放号的酬金比GSM高2倍，并有额外销售奖励。

4月1日起，用户可在8个城市移动营业厅和部分合作渠道可以购买TD先锋卡，统一定价20元/张。具体收费标准为基本月租费为50元/月，本地基本通话费主叫4角/被叫免费；国内长途通话费0.07元/6秒。视频通话主叫0.6元/分钟，被叫免费，长途通话0.1元/6秒，国内视频通话漫游主叫0.9元/分钟，被叫0.6元/分钟。

另外，中移动准备了28元、58元以及88元3种TD资费套餐，其中28元套餐包含150分钟可视通话、来电显示、奥运手机报以及10M的T网流量；58元套餐包括350分钟可视电话、来电显示、奥运手机报、10M的T网流量以及彩铃；而88元套餐包含600分钟可视通话与来电显示、奥运手机报、10M的T网流量以及彩铃。

TD宽带数据上网包括100元与200元两种套餐，其中100元套餐包含2G流量，200元包含5G流量，超出流量0.01元/k，非套餐用户0.03元/k，另外数据流量封顶每月1000元，另外，5折优惠的通信费用不包含G网通信费。

用户如对TD资费与申请等相关问题存有疑问，可拨打移动客服电话10086或登陆网址：http://tdtest.chinamobile.com 查询

8城市统一放号 首发6万部终端

据中国移动人士介绍，本次进行试商用的城市为8个，而非扩大试验网的10个。

从去年上半年开始，TD试验扩大到10个城市，除了中国移动此前所承建的北京、天津、上海、厦门、秦皇岛、沈阳之外，还新增加了广州和深圳，此外青岛由中国网通主要进行测试，而保定则由中国电信主要测试。该人士表示，中国移动统一放号的是8个城市而非10个，青岛和保定的具体安排还要看网通和电信的具体安排。

据悉，目前共有11家手机厂商已获得入网许可证，中移动目前集采的5万部TD手机来自于第一批获得入网许可证的厂商，包括中兴通讯、三星、LG、海信、联想、新邮通；另外中移动还从大唐移动采集了1万部TD上网卡。中移动表示，这6万部TD终端将会在其8个奥运城市的自有营业厅里放号，而厂商还可以在自有销售渠道销售集采之外的TD终端。

在不久前的两会期间，中移动总裁王建宙曾承诺TD赶得上在奥运期间商用，最近又在接受采访时表示4月TD将进入试商用。中移动一位内部人士向腾讯科技证实，“TD放号已经准备就绪，只等集团确定具体放号日期。”此外他还解释说，“因为终端到位的问题，导致放号日期有所延迟。”

2008年4月1日起中移动开始TD试商用放号。TD放号是中国3G史上又一个里程碑式的事件，标志着民族3G标准TD已完全具备了商业运营的基础。此次157号段的试商用离奥运还有4个半月的时间，有较为充分的时间进行网络优化、系统管理和资费系统改进等工作，未来在奥运期间呈现给我们的将是一个全新的3G标准的出台。

中移动率先绕开3G牌照推出TD对联通是一次重大打击。由于重组和3G牌照形势不明朗，未来3-6个月内联通都不可能马上推出3G业务，短期内用户能体验的只有中移动的TD，对未来3G业务开展有先入为主的优势，且会影响到联通数据卡业务的优势，未来不排除会有较为严重的用户流失发生。但对国内电信设备供应商而言，此次TD开闸将是一个重大利好。一旦TD推出就意味着开弓没有回头箭，TD投资加速也将是必然的趋势。未来我们更有理由看好中兴通讯和ST大唐等电信设备类上市公司的发展前景。

中国移动TD-SCDMA官方网站

中国移动TD-SCDMA社会化业务测试和试商用唯一官方指定网站，正式对外公开的唯一域名为：tdtest.chinamobile.com

TD-SCDMA关键技术介绍

一、打TD-SCDMA手机时，如何找到你？——综合的寻址（多址）方式

1、TD-SCDMA空中接口采用了四种多址技术: TDMA , CDMA, FDMA, SDMA（智能天线）。

2、综合利用四种技术资源分配时在不同角度上的自由度，得到可以动态调整的最优资源分配。

二、灵活的上下行时隙配置

灵活的时隙上下行配置可以随时满足您打电话，上网浏览、下载文件、视频业务等的需求，保证您清晰、畅通享受3G业务。

三、TD克服呼吸效应和远近效应

什么是呼吸效应？在CDMA系统中，当一个小区内的干扰信号很强时，基站的实际有效覆盖面积就会缩小；当一个小区的干扰信号很弱时，基站的实际有效覆盖面积就会增大。简言之，呼吸效应表现为覆盖半径随用户数目的增加而收缩。导致呼吸效应的主要原因是CDMA系统是一个自干扰系统，用户增加导致干扰增加而影响覆盖。

对于TD－SCDMA而言，通过低带宽FDMA和TDMA来抑制系统的主要干扰，在单时隙中采用CDMA技术提高系统容量，而通过联合检测和智能天线技术（SDMA技术）克服单时隙中多个用户之间的干扰，因而产生呼吸效应的因素显著降低，因而TD系统不再是一个干扰受限系统（自干扰系统），覆盖半径不像CDMA那样因用户数的增加而显著缩小，因而可认为TD系统没有呼吸效应。

什么是远近效应？由于手机用户在一个小区内是随机分布的，而且是经常变化的，同一手机用户可能有时处在小区的边缘，有时靠近基站。如果手机的发射功率按照最大通信距离设计，则当手机靠近基站时，功率必定有过剩，而且形成有害的电磁辐射。解决这个问题的方法是根据通信距离的不同，实时地调整手机的发射功率，即功率控制。

功率控制的原则是，当信道的传播条件突然变好时，功率控制单元应在几微妙内快速响应，以防止信号突然增强而对其他用户产生附加干扰；相反当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止对其他众多用户都产生较大的背景干扰。

四、智能天线（Smart Antenna）

在TD-SCDMA系统中，基站系统通过数字信号处理技术与自适应算法，使智能天线动态地在覆盖空间中形成针对特定用户的定向波束，充分利用下行信号能量并最大程度的抑制干扰信号。基站通过智能天线可在整个小区内跟踪终端的移动，这样终端得到的信噪比得到了极大的改善，提高业务质量。

五、动态信道分配（DCA，Dynamic Channel Allocation）

首先了解一下什么是信道？信道就是你打电话时占用的通信链路（线路）资源，如同你开车在马路上行驶时，你所使用的车道、交通标志、红绿灯信号等，这些资源对于你行车是必不可少的；在TD-SCDMA通信时，信道使用频率、时隙（时间）、码字等表征所使用的无线资源。

动态信道分配，就是根据用户的需要进行实时动态的资源（频率、时隙、码字等）分配。

动态信道分配的优点：

1、频带利用率高

2、无需网络规划中的信道预规划

3、可以自动适应网络中负载和干扰的变化等。

动态信道分配（DCA）根据调节速率分为：慢速DCA和快速DCA。

慢速DCA将无线信道分配至小区范围，而快速DCA将信道分至业务。RNC负责小区可用资源的管理，并将其动态分配给用户。RNC分配资源的方式取决于系统负荷、业务QoS要求等参数。目前DCA最多的是基于干扰测量的算法，这种算法将根据用户移动终端反馈的干扰实时测量结果分配信道。

中国移动TD第一阶段招标结果

招标时间：2008年2月

类别 国别 厂商 品牌 型号 数量

手机 国内 新邮通 新邮通 N268 21000

海信手机 海信 T68 10500

联想电子 联想 TD800 10500

中兴通讯 中兴 U980 9000

W-CDMA

目录·W-CDMA的概念

·W-CDMA的定位

·W-CDMA的特点概要

·W-CDMA和CDMA的差异

·W-CDMA发展简史

·WCDMA的空时处理技术

·历史概要

·误解

·当前状况

W-CDMA的概念

W-CDMA是一种由3GPP具体制定的，基于GSM MAP核心网，UTRAN（UMTS陆地无线接入网）为无线接口的第三代移动通信系统。目前WCDMA有Release 99、Release 4、Release 5、Release 6等版本。W-CDMA（宽带码分多址）是一个ITU(国际电信联盟)标准，它是从码分多址（CDMA）演变来的，在官方上被认为是IMT-2000的直接扩展，与现在市场上通常提供的技术相比，它能够为移动和手提无线设备提供更高的数据速率。WCDMA采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mcps，载波带宽为5MHz.基于Release 99/ Release 4版本，可在5MHz的带宽内，提供最高384kbps的用户数据传输速率。W-CDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。输入信号先被数字化，然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输。窄带CDMA使用的是200KHz宽度的载频，而W-CDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。

W-CDMA的定位

目前，3G的主流技术有W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA3种。CDMA2000由美国高通公司提出，技术成熟性最高，有着明确的提高频谱利用率的演进路线，但全球漫游能力一般，韩国已经开通了CDMA2000商用网。W-CDMA由欧洲和日本支持，有较高的扩频增益，发展空间较大，全球漫游能力最强，但技术成熟性一般，在日本已经投入商用。

W-CDMA的特点概要

W-CDMA由ETSI NTT DoCoMo作为无线介面为他们的3G网路FOMA开发。后来NTTDocomo提交给ITU一个详细规范作为一个象IMT-2000一样作为一个候选的国际3G标准。国际电信联盟(ITU) 最终接受W-CDMA作为IMT-2000家族3G标准的一部分。后来W-CDMA被选作UMTS的无线介面，作为继承GSM的3G技术或者方案。误解尽管名字跟CDMA很相近，但是W-CDMA跟CDMA关系不大。多大多小要看不同人的立足点。在行动电话领域，术语 CDMA 可以代指码分多址扩频复用技术，也可以指美国高通（Qualcomm）开发的包括IS-95/CDMA1X和CDMA2000(IS-2000)的CDMA标准族。

W-CDMA和CDMA的差异

The在Qualcomm为IS-95协议使用它之前，CDMA复用技术已经存在很长时间，然而此协议被广泛的叫做CDMA是因为他具有像CDMA复用方法那样通过相同的频段共用多个连接的原理特性，以区别其他的复用方案(例如GSM的 TDMA)。W-CDMA 也使用CDMA的复用技术而且它跟Qualcomm的标准也很相似。但是W-CDMA不仅仅是复用标准。它是一个详细的定义行动电话怎样跟基站通讯，信号怎样调制，数据帧怎么构建等的完整的规范集。

4.1.尽管名字跟CDMA很相近，但是W-CDMA跟CDMA关系不大。多大多小要看不同人的立足点。

4.2.在行动电话领域，术语CDMA可以代指码分多址扩频复用技术，也可以指美国高通（Qualcomm）开发的包括IS-95/CDMA1X和CDMA2000(IS-2000)的CDMA标准族。

4.3.The 在Qualcomm为IS-95协议使用它之前，CDMA复用技术已经存在很长时间，然而此协议被广泛的叫做””CDMA””是因为他具有像CDMA复用方法那样通过相同的频段共用多个连接的原理特性，以区别其他的复用方案(例如GSM的 TDMA)。

4.4.W-CDMA 也使用CDMA的复用技术而且它跟Qualcomm的标准也很相似。但是W-CDMA不仅仅是复用标准。它是一个详细的定义行动电话怎样跟基站通讯，信号怎样调制，数据帧怎么构建等的完整的规范集。

W-CDMA发展简史

1.2001年，日本NTT DoCoMo公司的FOMA是世界上第一个商业运营W-CDMA服务。 FOMA不相容UMTS。

2.J-Phone 日本电话(现沃达丰)已经继推出基於W-CDMA服务后，声称“沃达丰全球标准”相容UMTS (尽管2004年时还有争议)。

3.2003年初，和记黄埔 逐步在全球运营他们的UMTS网路(简称3)。

4.大多数欧洲GSM运营商计划未来某个时间推出UMTS服务，尽管有几个已经把此服务提到日程上来，有一些甚至从2003年底就开始运营UMTS网路。

5.沃达丰于2004年2月在欧洲多个UMTS网路投入运行。沃达丰还打算在其他国家（包括澳大利亚及新西兰）建设UMTS网路。

6.TeliaSonera於2004年10月13日开始在芬兰提供384kbps速率的W-CDMA服务。服务只是在主要城市可用。通讯费率大约2美元每兆位元组。新闻稿

7.AT&T 无线 (现属于Cingular Wireless) 在一些城市开通了UMTS。尽管因为公司兼并使得网路建设进度被延迟，但Cingular已宣布计划在2005年与HSDPA一起部署W-CDMA。

WCDMA的空时处理技术

6.WCDMA的空时处理技术

空时处理技术通过在空间和时间上联合进行信号处理可以非常有效地改善系统特性。随着第三代移动通信系统对空中接口标准的支持以及软件无线电的发展，空时处理技术必将融入自适应调制解调器中，从而达到优化系统设计的目的。采用空时处理的方法，系统的发送端或接收端使用多个天线，同时在空间和时间上处理信号，它所达到的效果是仅靠单个天线的单时间处理方法所不能实现的：可以在一个给定ＢＥＲ质量门限下，增加用户数；在小区给定的用户数下，改善ＢＥＲ特性；可以更有效地利用信号的发射功率等等。

1 空时处理方法

在单用户的情况下，空时处理方法的分类如图1所示。图1

由于移动台一般不适于用多天线接收，在基站采用多个天线进行发射分集，可以使移动台的接收效果和移动台用多个接收天线时的效果相比拟，所以本文主要围绕基站的空时处理技术展开讨论。

2 波束成形技术

波束成形技术（Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ,ＢＦ）可分为自适应波束成形、固定波束和切换波束成形技术。固定波束即天线的方向图是固定的，把ＩＳ－95中的3个120°扇区分割即为固定波束。切换波束是对固定波束的扩展，将每个120°的扇区再分为多个更小的分区，每个分区有一固定波束，当用户在一扇区内移动时，切换波束机制可自动将波束切换到包含最强信号的分区，但切换波束机制的致命弱点是不能区分理想信号和干扰信号。自适应波束成形器可依据用户信号在空间传播的不同路径，最佳地形成方向图，在不同到达方向上给予不同的天线增益，实时地形成窄波束对准用户信号，而在其他方向尽量压低旁瓣，采用指向性接收，从而提高系统的容量。由于移动台的移动性以及散射环境，基站接收到的信号的到达方向是时变的，使用自适应波束成形器可以将频率相近但空间可分离的信号分离开，并跟踪这些信号，调整天线阵的加权值，使天线阵的波束指向理想信号的方向。

自适应波束成形的关键技术是如何较精确地获得信道参数呢？对于上行链路，根据形成波束所用的信息可以将波束成形技术分成以下3类。

(1)基于空间结构的ＢＦ

基于空间结构的ＢＦ如基于输入信号到达方向的ＢＦ（ＤＯＢ），包括3类：基于最大信干噪比（ＳＩＮＲ）的ＢＦ；基于最大似然（ＭＬ）准则的ＢＦ；基于最小均方误差（ＭＭＳＥ）准则的ＢＦ。多址干扰的抑制依赖于信号的到达方向（ＤＯＡ），所以ＤＯＢ中的一个重要部分是信号的ＤＯＡ估计。ＤＯＡ估计方法有离散付里叶变换、ＭＶＤＲ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｖａｒｉａｎｃｅ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｌｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）估计器、线性预测、最大包络法（ＭＥＭ）、ＭＬ滤波器以及可变特征结构的方法，其中包括ＭＵＳＩＣ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）和ＥＳＰＲＩＴ法（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｇｎａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｖｉａ Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｖａｒｉａｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）。

(2)基于训练序列的ＢＦ

基于训练序列的ＢＦ即时间参考ＢＦ（ＴＲＢ），适用于多径丰富且信道特性连续变化的环境，根据算法可以分为块自适应算法（ＢＡＡ）和采样自适应算法（ＳＡＡ）两类。ＢＡＡ算法包括特征滤波器（ＥＦ）法、Ｓｔａｎｆｏｒｄ法、最大比合并（ＭＲＣ）法和第一维纳滤波器解（ＦＷＦＳ）、第二维纳滤波器解（ＳＷＦＳ）。ＳＡＡ算法包括最小均方（ＬＭＳ）算法、归一最小均方（ＮＬＭＳ）算法、递归最小平方（ＲＬＳ）算法和共轭梯度法（ＣＧＭ）。ＴＲＢ技术要求同步精确，当时延扩展小时可以得到较好的性能。

(3)基于信号结构的ＢＦ（ＳＳＢＦ）

基于信号结构的ＢＦ（ＳＳＢＦ）即利用接收信号的时间或空间结构和特性来构造ＢＦ，可利用ＳＳＢＦ需要存储例如恒包络调制信号的恒模（ＣＭ）特性、信号的周期平稳性或数字调制信号的ＦＡ（Ｆｉｎｉｔｅ Ａｌｐｈａｂｅｔ）特性等知识，这种ＢＦ方法可以应用于不同的传播条件，但需要考虑收敛性和捕获问题。

对于下行链路而言，不同的复用方式可采用不同的解决方法：ＴＤＤ方式，由于上下行链路采用相同的频率，在保证信道参数在相邻的上下行数据帧中几乎没有变化的情况下可以直接利用上行估计得到的信道参数，但这只适用于慢速移动的系统；ＦＤＤ方式，由于上下行链路的频率间隔一般都大于相关带宽，因此上下行的瞬时信道几乎是不相关的，此时采用反馈信道是最好的方法。

需要强调的一点是发送机的波束成形技术和接收机的波束成形技术是截然不同的，接收波束成形可在每个接收机独立实现而不会影响其他链路，而发送波束成形会改变对其他所有接收机的干扰，所以要在整个网络内部联合使用发送波束成形技术。

3 接收分集

由于ＣＤＭＡ系统通常有较多的多址干扰分量，而天线阵可以去除Ｍ－1个（Ｍ为天线数）干扰的特性并不能明显地改善接收机 的ＳＩＮＲ，所以在一般情况下，更好的方法是利用接收分集的方法，估计接收信号的形式，并确定匹配滤波器的加权系数。接收分集技术中的分集天线其实是空间域内的分集合并器，而不是ＢＦ。对于宽带ＣＤＭＡ信号，信号带宽一般大于信道相干带宽，所以在时间域采用ＲＡＫＥ接收机，将信号在空间／时间上利用各种合并准则进行合并，这就是所谓的2Ｄ－ＲＡＫＥ接收机。一般的合并方式有：选择合并（ＳＣ）即选择具有最大信号功率的多径；最大比合并（ＭＲＣ）即每一路有一加权，根据各支路信噪比（ＳＮＲ）来分配加权的权重，ＳＮＲ大的支路权重大，ＳＮＲ小的支路权重小。当每个分离多径上的干扰不相关时，ＭＲＣ方法可使合并信号的ＳＩＮＲ最大；等增益合并（ＥＧＣ）即选择每一路的加权值都相等；Ｗｉｅｎｅｒ滤波（ＯＰＴ）即无论多径之间的干扰是否相关，均可抑制干扰并使合并器输出端的ＳＩＮＲ最大，因此Ｗｉｅｎｅｒ滤波的方法要好于最大比合并法，又称为优化合并。

在空间和时间上利用不同的合并准则可以对系统起到不同的改善效果，理论证明，在理想功率控制和理想信道估计的条件下，空时联合域优化合并方式对系统性能的改善最好。

4 发送分集技术

当发送方不能获得信道参数时，空时发送分集可改善前向链路性能，这种机制是将发送天线的空间分集转化为接收机可以利用的其他形式的分集，如延迟发送分集和空时编码技术。空时编码技术是同时从空间和时间域考虑设计码字，它的基本原理是在多个天线上同时发送信息比特流所产生的向量，利用发送天线所发送序列的正交性，用两个发送天线、一个接收天线所获得的分集增益与一个发送天线、两个接收天线的ＭＲＣ接收机的一样。

根据是否需要从接收机到发射机的反馈电路，发送分集技术可以分为开环和闭环两种类型，前者发射机不需要任何信道方面的知识。开环发送分集方式有空时发送分集（ＳＴＴＤ）、正交发送分集（ＯＴＤ）、时间切换发送分集（ＴＳＴＤ）、延迟发送分集（ＤＴＤ）以及分层的空时处理和空时栅格编码；闭环发送分集方式有选择发送分集（ＳＴＤ）。发送分集各方式具体如下。

(1)正交发送分集（ＯＴＤ）

经过编码和交织后的数据分成两个不同的子流在两个不同的天线上同时发送。为保证正交性，这两个子流所用的Ｗａｌｓｈ码是不同的。

(2)时间切换发送分集（ＴＳＴＤ）

在某一时刻每个用户只使用一个天线，使用伪随机码机制在两个天线之间切换。

(3)选择发送分集（ＳＴＤ）

由于在ＴＳＴＤ方式中，瞬时使用的发送天线并不一定能在接收端得到最大的信噪比，所以使用一个反馈电路来选择能提供使接收端得到最大信噪比的天线。

(4)空时发送分集（ＳＴＴＤ）

空时发送分集是按如图2所示的方法将数据编码之后在两个天线上发送出去。

(5)延迟发送分集（ＤＴＤ）

用多个天线在不同时刻发送同一原始数据信号的多个复本，人为地产生多径。

(6)分层空时结构(Ｂｅｌｌ ＬＡｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ－Ｔｉｍｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＢＬＡＳＴ）

首先将原始信息比特分解成ｎ个并行的数据流(称为层)，送入不同的编码器，再将编码器的输出调制以后使用相同的Ｗａｌｓｈ码通过不同的天线发送出去。接收机侧使用一个ＢＦ（迫零或ＭＭＳＥ准则）来分离不同的编码数据流，然后将数据送入不同的解码器，解码器的输出再重新组合建立原始的信息比特流。由于在波束成形处理中，ＭＭＳＥ和迫零方法都没有充分利用接收机天线阵的分集潜力，所以提出了改进方案将接收处理也进行分级。即首先使用ＶｉｔｅｒｂｉＭＬＳＥ算法译出最强的信号，然后将该强信号从接收的天线信号中去除后再检测第二强的信号，如此反复直到检测出最弱的信号。

该机制中，层到天线的映射并不是固定的，而是每ｎｐ个码符号之后周期性地改变，如图3所示。这种映射关系保证了这些数据流最大可能地在不同的天线上被发送出去。

(7)空时栅格编码

根据秩准则和行列式准则设计码字，使设计出的码字得到最大分集增益和编码增益。以四进制相移键控（ＱＰＳＫ）四状态空时栅格编码为例，假定使用两根天线发射，则星座图和格形如图4所示。

最右边的元素编号Ｓ1Ｓ2的涵义是：从第一根天线发射出去的字符为Ｓ1，从第二根天线发射的字符为Ｓ2。

历史概要

历史上，欧洲电信标准委员会 (ETSI) 在 GSM 之后就开始研究其 3G 标准，其中有几种备选方案是基于直接序列扩频分码多工的，而日本的第三代研究也是使用宽带码分多址技术的，其后，以二者为主导进行融合，在3GPP组织中发展成了第三代移动通信系统UMTS，并提交给国际电信联盟(ITU)。

国际电信联盟最终接受WCDMA作为IMT-2000 3G标准的一部分。

误解

名字跟CDMA很相近，同时WCDMA跟CDMA关系也很微妙。两者都基于码分多址技术，都使用了美国高通（Qualcomm）的部分专利技术。一般认为WCDMA的提出是部分厂商为了绕开专利陷阱而开发的，其方案已经尽可能地避开高通专利。

在移动电话领域，术语 CDMA 可以代指码分多址扩频复用技术，也可以指美国高通（Qualcomm）开发的包括IS-95/CDMA1X和CDMA2000(IS-2000)的CDMA标准族。

在Qualcomm为IS-95协议使用它之前，CDMA复用技术已经存在了很长时间。然而，由于采用CDMA复用方法是IS-95协议区别于当时的GSM（采用TDMA）等其它协议的主要特征，现在通常将该协议也称为CDMA。

WCDMA 也使用CDMA的复用技术而且它跟Qualcomm的标准也很相似。但是WCDMA不仅仅是复用标准。它是一个详细的定义移动电话怎样跟基站通讯，信号怎样调制，数据帧怎么构建等的完整的规范集。

总之:

术语CDMA在移动通讯领域通常特指Qualcomm开发的CDMA标准族。它们定义了一组移动通讯协议。

CDMA作为复用技术，既用于WCDMA空中接口协议，也用于Qualcomm的CDMA协议。

WCDMA专指在IMT-2000中定义的移动电话协议。

WCDMA协议与Qualcomm开发的CDMA无关。

CDMA标准族(IS-95/CDMA One和CDMA2000)不兼容WCDMA标准族。

当前状况

2001年，日本NTT DoCoMo公司的FOMA是世界上第一个商业运营WCDMA服务。 FOMA不兼容UMTS。

J-Phone 日本电话(现软件银行)已经继推出基于WCDMA服务后，声称“沃达丰全球标准”兼容UMTS (尽管2004年时还有争议)。

2003年初，和记黄埔 逐步在全球运营他们的UMTS网络(简称3)。

大多数欧洲GSM运营商计划未来某个时间推出UMTS服务，尽管有几个已经把此服务提到日程上来，有一些甚至从2003年底就开始运营UMTS网络。

沃达丰于2004年2月在欧洲多个UMTS网络投入运行。沃达丰还打算在其他国家（包括澳大利亚及新西兰）建设UMTS网络。

AT&T 无线 (现属于Cingular Wireless) 在一些城市开通了UMTS。尽管因为公司兼并使得网络建设进度被延迟，但Cingular已宣布计划在2005年与HSDPA一起部署WCDMA。

TeliaSonera于2004年10月13日开始在芬兰提供384kbps速率的WCDMA服务。服务只是在主要城市可用。通讯费率大约2美元每兆字节。

产品认证

GCF (Global Certification Forum)：现时是世界主要的2G及3G认证机构。

PTCRB: 在北美为GSM移动设备（ME）类型认证提供框架。

技术

WCDMA可以使用非成对或者成对频段，虽然所有当前WCDMA设备（例如FOMA and UMTS）使用两个5MHz频段，一个用于上行一个用于下行。更多信息请参看扩频。

与其他标准比较

最初CDMA2000计划使用多个1.25MHz载波，但后来放弃了，而WCDMA则使用单一5MHz带宽载波。

在ITU的IMT-2000标准中，WCDMA被看作CDMA直接序列扩频，而CDMA2000被称作”多载波CDMA”。

WCDMA 标准族(例如FOMA、UMTS)与CDMA标准族(例如IS-95和CDMA2000)不一致。

CDMA2000

CDMA2000 是 TIA 标准组织用于指代第三代 CDMA 的名称。适用于 3GCDMA的TIA规范称为IS-2000，该技术本身被称为CDMA2000。CDMA2000 的第一阶段也称为 1x，其使拥有现有 IS-95 系统的通信公司能将其整体系统容量增加一倍，并可将数据速率增加到高达 614kbps。比 1x 更高的CDMA2000技术进展包括 1xEV (高速数据速率)。CDMA2000标准主要特点是沿用基于ANSI-41D的核心网，在无线接入网和核心网增加支持分组业务的网络实体。

CDMA2000即为CDMA2000 1×EV，是一种3G移动通信标准。分两个阶段：CDMA2000 1×EV-DO（Data Only），采用话音分离的信道传输数据，和CDMA2000 1×EV-DV（Date and Voice），即数据信道于话音信道合一。CDMA2000也称为CDMA Multi-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G，建设成本低廉。但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDMA多。不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。

CDMA2000 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2G CDMA标准(IS-95, 标志 CDMA1X)的延伸。 根本的信令标准是IS-2000。 CDMA2000与另一个主要的3G标准W-CDMA不兼容。

CDMA2000是美国通讯行业协会 (TIA-USA) 的注册商标, 并不是一个象CDMA一样的通用术语。TIA也注册了他们的2G CDMA标准(AKA IS-95)对应CDMA1X。

CDMA2000的类型

CDMA2000 1x

CDMA2000 1x 就是众所周知的3G 1X 或者1xRTT, 它是3G CDMA2000技术的核心。标志 1x习惯上指使用一对1.25MHz无线电信道的CDMA2000无线技术。

日本运行商KDDI的CDMA2000 1xEV-DO网络使用商标 “CDMA 1X WIN”，不过这只是用于市场促销罢了。

CDMA2000 1xRTT

CDMA2000 1xRTT (RTT－无线电传输技术) 是CDMA2000一个基础层,支持最高144kbps数据速率.尽管获得3G技术的官方资格，但是通常被认为是2.5G或者 2.75G技术，因为它的速率只是其他3G技术几分之一。另外它拥有双倍的语音容量较之之前的CDMA网络。

CDMA2000 1xEV

CDMA2000 1xEV (Evolution－发展)是CDMA2000 1x附加了高数据速率 (HDR) 能力。1xEV一般分成2个阶段：

CDMA2000 1xEV第一阶段， CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Only－发展－只是数据)在一个无线信道传送高速数据报文数据的情况下，支持下行(向前链路)数据速率最高3.1Mbps，上行(反向链路) 速率最高到1.8 Mbps。

CDMA2000 1xEV第二阶段， CDMA2000 1xEV-DV (Evolution-Data and Voice发展－数据和语音), 支持下行 (向前链路 数据速率最高3.1 Mbps and 上行(反相链路)速率最高1.8 Mbps。1xEV-DV还能支持1x语音用户， 1xRTT数据用户和高速1xEV-DV 数据用户使用同一无线信道并行操作。

1xEV-DO已经开始商业化运营。欧洲市场稍微早于美国市场。 2004年夏捷克移动运营商 Eurotel开始运营sinceCDMA2000 1xEV-DO网络，他们提供的上行速率大约1Mbps。这项服务每月大约花费30欧元无流量限制。如果使用这项服务，你需要购买一个大约300欧元的 Gtran GPC-6420调制解调器。

当前部署情况

2004年1月, 北美Verizon Wireless宣布计划在全国范围部署1xEV-DO。

尽管有些运营商已经完成测试或者有线的试用,但是到2004年7月还没有一个商业化运营的1xEV-DV。 美国运营商 Sprint PCS已经宣布计划在他们已有的CDMA网络基础上部署1xEV-DV网络 。

由于可用的1xEV-DV设备延迟交货和来自美国其他正在部署3G网络的运营商的压力, Sprint 宣布，2004年6月计划广泛部署1xEV-DO.但是他们的长期1xEV-DV计划好像还不确定(though their current roadmap states a 2006 deployment of EV-DV).

Qualcomm高通最近由于缺乏运营利润可能已经停止EV-DV的开发, 更可能是因为Sprint和Verizon都在使用EV-DO.

CDMA2000 3x

CDMA2000 3x利用一对3.75 MHz无线信道(i.e., 3 X 1.25 MHz)来实现高速数据速率。3X版本的CDMA2000有时被叫做多载波（Multi-Carrier或者MC），这一版本还没有部署正处在研究开发阶段

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BTS

Base Transceiver Station，基站收发信台

BTS是GSM/GPRS/EDGE网络的RAN(Radio Access Network，无线接入网)网元。它是负责一个小区(Cell)无线信号收发的设备的集合。这些无线设备包括天线、TRX(Transceiver，收发信机)、合路/分路器等。

BTS通过Um接口(GSM/GPRS/EDGE网络的空中接口)与MS(Mobile Station，移动台)通信，通过A-bis接口与BSC通信。

一组BTS可以由一个BSC控制。

BTS通过A-bis接口与BSC通信

Group Management — 组管理

Guaranteed Service  —  保证业务

GE

1. Gateway Exchange — 关口局

2. Gigabit Ethernet — 千兆以太网技术

千兆以太网标准是1997年10月才正式推出的，最高传输速率为1Gbps，与以太网技术、快速以太网技术向下兼容。

TDM简介

Time Division Multiplexing — 时分复用

TDM就是时分复用模式。时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。电信中基本采用的信道带宽为DS0，其信道宽为64kbps。

每一个时隙的速率为一个标准的PCM（Pulse-Code-Modulation）话路64Kbps。每通道时隙的重复频率为Ts=8KHz，即帧周期为125us。

电话网络（PSTN）基于TDM技术，通常又称为TDM访问网络。电话交换通过一些格式支持TDM：DS0、T1/E1TDM以及BRITDM。E1TDM支持2.048Mbps通信链路，将它划分为32个时隙，每间隔为64kbps。T1TDM支持1.544Mbps通信链路，将它划分为24个时隙，每间隔为64kbps，其中8kbps信道用于同步操作和维护过程。E1和T1TDM最初应用于电话公司的数字化语音传输，与后来出现的其它类型数据没有什么不同。E1和T1TDM目前也应用于广域网链路。BRITDM是通过交换机基本速率接口（BRI，支持基本速率ISDN，并可用作一个或多个静态PPP链路的数据信道）提供。基本速率接口具有2个64kbps时隙。TDMA也应用于移动无线通信的信元网络。

时分复用器是一种利用TDM技术的设备，主要用于将多个低速率数据流结合为单个高速率数据流。来自多个不同源的数据被分解为各个部分（位或位组），并且这些部分以规定的次序进行传输。这样每个输入数据流即成为输出数据流中的一个“时间片段”。必须维持好传输顺序，从而输入数据流才可以在目的端进行重组。特别值得注意的是，相同设备通过相同TDM技术原理却可以执行相反过程，即：将高速率数据流分解为多个低速率数据流，该过程称为解除复用技术。因此，在同一个箱子中同时存在时分复用器和解复用器（Demultiplexer）是常见的。

EPON系统中TDM业务的实现

1 EPON中如何实现TDM业务

Ethernet的封装方式使得EPON技术非常适于承载IP业务的同时也使其面临一个重大的难题——难以承载语音或电路方式数据等TDM业务。EPON是基于以太网的异步传送网络，它没有全网同步的高精度时钟，无法满足TDM业务的定时和同步要求。要解决TDM业务的定时同步问题同时又要保证TDM业务的QoS等技术难题不仅要在EPON系统自身设计上做改进，同时也需要采用一些特定的技术。

目前，在EPON系统上实现TDM业务传输最主要的一种方法是基于分组交换网络的电路仿真技术（CESoP,CircuitEmulation over Packet Switched Net）。

1.1从电路交换到分组交换的基本思想

CESoP技术是指在非TDM网络上进行电路仿真，实现TDM业务如E1/T1，E3/DS3或是STM-1等在分组交换网络上的传送。其基本原理就是在分组交换网络上搭建一个“通道”，通过增加报头，用IP包封装每个T1或E1帧，通过分组交换网（PSN）透传到对端。目的端收到数据包后重新生成同步时钟信号，同时去掉数据包中的IP头，把其它数据转化成原始的TDM数据流，从而使网络两端的TDM设备不需关心其连接的网络是否为TDM网络。CESoP对E1来说是透明传输，所以它对传统的电信网络兼容性非常好，所有传统的协议、信令、数据、语音、图象等业务，都能够原封不动的使用该项新技术；而且相关的设备不需做任何改动，可使电信运营商充分利用现有资源，把传统TDM业务应用在IP网上。

1.2电路仿真的实施

CESoP电路仿真要求在分组交换网络的两端都要有交互连接功能。在分组交换网络入口处，交互连接功能将TDM数据转换成一系列分组，而在出口处则利用这一系列分组再重新生成TDM电路。目前有结构化仿真和非结构化仿真这两种方法来实现这种交互功能模块。

结构化仿真使用了TDM电路中所固有的时隙结构。首先将帧结构(如DS1中的F位)从数据流中提取出来，然后按顺序将每个时隙加入到分组的有效载荷内，后面再跟着下一帧的同一时隙，如此反复。有效载荷全部填满后，再加上一个分组头，该分组就被发送到分组交换网络中。有效载荷一般包含大约八帧TDM数据(对于E1电路而言即有256个八位位元)。在分组网络的出口处，TDM数据流被重新产生，并使用新的帧结构。

非结构化的传输方式则忽略TDM电路中可能存在的任何结构，将数据看作给定数据速率的纯位流。从TDM位流中按顺序截取一系列八位位组来构成分组的有效载荷。因此，构成每个分组有效载荷的八位位组的数量是随机的。一般选取有效载荷的长度使分组构成时间在1ms左右，对于T1电路，该长度为193个八位位组(见图2)。对于E1电路，该长度为256个八位位元。这样，TDM业务中的信令被透明传输，无须任何的信令协议转换设备就可以实现任何类型的TDM业务。

1.3CESoP的标准化

有关CESoP技术的标准化工作已在有条不紊地展开。目前有4个标准化组织正在从事CESoP技术的标准化工作，分别是国际电信联盟（ITU,InternationalTelecommunicationsUnion）;互联网工程任务组（IETF, Internet Engineering Task Force）; MPLS与帧中继联盟（MFA, MPLS and Frame Relay Alliance）; 城域以太论坛（MEF, Metro Ethernet Forum）。各组织正密切关注自己专长的领域。

ITU-T建议Y.1413ITU是关于在MPLS网络上实现TDM的建议。定义了通过MPLS网络承载电路业务的格式。该建议主要规定TDM-MPLS网络互通的必要功能要求。这个标准支持结构化的TDM仿真和非结构化的TDM仿真。

IETF下属的边缘到边缘的伪线仿真（PWE3，PseudoWireEmulation Edge-to-Edge）工作组负责制定分组交换网（PSN）上仿真网络业务的机制。被仿真的网络业务包括数字TDM专线、帧中继（FR）、ATM信元和ATM适配（AAL）、Ethernet和Ethernet VLAN、HDLC、PPP等。

MPLS与帧中继联盟(MFA)最近发布了TDM仿真的实现协议 MFA 8.0.0，该协议规定了通过 MPLS 网络承载 TDM 电路仿真的封装格式、连接的建立与拆除等；还简化了通过 MPLS 承载 TDM 传输的问题，允许运营商向同时提供语音、视频和数据业务的单一融合的网络转移.

MEF则批准了新的电信级以太网技术规范MEFx（x=1,..,8）。其中，MEF8规范规定了基于城域以太网的准同步数据系列（PDH）电路仿真的实现方法。MEF 8将和针对以太网测试步骤与网络管理的新规范一起促使城域以太网发展成为一种电信级传输技术。

随着这些标准的制定，不同设备制造商之间的互联互通问题将会逐步得到解决。目前EPON厂商采用的TDM仿真芯片主要采用的还是IETF的PEW3工作组的边缘到边缘的伪线仿真（PEW3）技术。

2 TDMoverEPON实现的关键技术

2.1时钟恢复与抖动平滑

时钟恢复与抖动平滑是TDM分组电路仿真实现中的两个关键技术

2.1.1时钟恢复

在任何通过分组实现电路交换的技术中，最关键的问题之一就是时钟恢复。例如，在两个客户端之间使用专用租借线路通过运营商分组网络上的仿真链路进行连接，则客户TDM业务的频率fservice必须在分组网络的出口处精确地重新生成。长时间的频率不匹配将导致分组网络出口处形成等待队列，如果重新生成的时钟比原时钟慢，则缓冲器被填满，反之则会被清空。这两种情况都会造成数据丢失和服务质量下降。而要实现对TDM业务的支持，ONU侧的时钟恢复技术是首先要解决的问题。就电路仿真技术本身而言，目前主要有基于SDH的指针调整方式、差异方式和自适应等3种时钟恢复方式。

在IETF制定的文档draft-ietf-pwe3-sonet-09.txt中，定义了利用SDH指针调整技术实现分组网络中的定时同步。同时还定义了显式指针调整中继（EPAR：ExplicitPointerAdjustmentRelay）和自适应指针管理（APM：Adaptive Pointer Management）这两种指针管理方式来实现网络同步操作： EPAR方式通过重复发送端的指针调整事件来保证TDM数据以与发送端相同的速率被接收端读取，通常应用于发送端和接收端存在公共参考时钟的情况下；而APM则通过保持TDM数据以接收时相同的速率被接收端读取以维持抖动缓存的利用率在一定范围，此时通常发送端和接收端无公共的时钟参考。由于EPAR和APM方式实现时钟恢复本质上都是基于传统SDH技术的指针调整，尽管能保证系统的时钟同步，但实现很复杂，成本很高，不适合在EPON系统规模应用。

差异方式是在发送端和接收端均采用高精度的时钟参考源，通过比较包的到达频率与主参考源的频率之差进行补偿，实现TDM业务的同步。此方法具有很好的抖动和漂移特性，在很大程度上不受网络延时、网络延时变化和包丢失的影响，但是需要在两端均提供公共参考时钟。该实现方式主要适用于发送端和接收端均位于电信机房或其他存在高精度电信时钟的场合，自适应时钟恢复方式则不需要发送端和接收端具有公共的参考时钟。在接收端根据到达包所携带的信息就可以恢复出需要的时钟信息。定时信息既可以是通过比较本地和远端的时标（Timestamp）值来获取，也可以根据包的间隔到达速率或抖动缓存的填充水平来获取。由于EPON本身主要用于用户接入网，加上EPON可以给特定的数据包提供很高的服务质量，所以自适应的时钟恢复方式应用于EPON系统将会获得很好的时钟特性。

2.1.2抖动平滑

由于以太网采用共享信道，支持存储转发，数据包的传输延时无法控制，具有很大的随机性，造成包与包之间的传输时延差，即使所有分组都通过网络的同一路径进行传送，当它们到达网络出口处的交互功能模块时仍然会有一些时间偏差。这种随机性反映在TDM数据的发送过程中，实际引入的瞬时抖动会远远超过正常TDM线路抖动容限，我们把它称之为“分组抖动”。由于TDM电路具有恒定不变的位速率，因此我们可通过使用缓冲区来克服抖动，将较快到达的分组在输出之前进行缓存和排序，这样就可以补偿与其它较慢分组之间的延时差。但由于语音通信的实时性要求比较高，缓冲区对丢失的包按空包处理。如果缓冲区过小，就会出现溢出现象，导致丢包严重，从而不能很好实现抖动的平滑，而如果缓冲区过大，闸门打开的门限值就会加大，就会使延时加大，而语音等TDM业务对延时又有较高的要求，所以缓冲区大小的设计成为抖动平滑的关键。

2.2如何在多业务分组网络中给TDM业务提供更好的QoS服务

如何在多业务分组网络中给TDM业务提供更好的QoS服务，这是TDMoverEPON实现的又一关键问题。EPON上的不同业务对QoS的要求不尽相同。TDM业务占用带宽虽小，但对延时、抖动、漂移、误码率等指标有很高的要求；而视频业务则需占用较大的带宽，对延时也有一定要求，但可容忍一定程度的丢包；数据业务则需要占用更大的带宽，并且具有很强的突发性，对数据的完整性和准确性有较高要求，但对延时要求又较低。要满足不同业务的QoS,同时又要给TDM业务提供更好的QoS服务, 这就要求在实现TDM业务时充分考虑TDM业务对延时和抖动的严格要求。解决这一技术难题不仅需要解决电路仿真中涉及的时钟恢复问题，而且还要在EPON系统上进行一定的功能改进。目前烽火通信提出的解决方案是在EPON系统上为TDM业务指定了更高优先级的逻辑链路标识（LLID），从而保证TDM数据无丢失并且始终得到更高的服务质量；再者采用基于每个LLID的动态带宽分配算法，根据不同时刻的流量特性结合用户服务水平协议（SLA）通过REPORT－GATE机制实现带宽的有效利用。实验证明通过采用这些措施不仅确保了TDM业务对延时抖动等指标的严格要求，而且保证了TDM业务的服务质量。

3 烽火通信率先实现EPON系统上的TDM业务实现

烽火通信基于EPON的FTTH全业务解决方案是以EPON技术为基础，利用单一平台为客户提供数据、语音、视频以及TDM专线业务的综合可靠接入。在这里值得一提的是，烽火通信率先突破了IEEE对EPON标准的规定，突破性实现了在EPON系统上承载语音和电路型数据业务，是当前为数不多的能在EPON系统中能提供TDM业务的公司之一。其自主研制的AN5000系列采用领先的PWE3方式提供TDM业务封装，该系列中AN5116局端设备不仅提供大容量的TDM业务接口，同时内置64K级别的交叉连接功能，使得TDM业务的开展更加灵活，带宽利用效率更高。

作为FTTH研究领域的佼佼者，目前烽火通信在国内已经承建了武汉长飞公寓、四川绵阳电信、湖北网通南湖都市桃源小区、武汉电信紫菘小区、北京通信宽HOUSE、浦东信息大楼等众多FTTH工程，并且在历次的技术测试中名列前矛，积累了丰富的工程应用经验。以浦东信息大楼为例，该工程是中国电信FTTH试点工程之一，同时也是国家863项目——3Tnet的组成部分，由上海电信承建。为了满足各类商业用户的要求，烽火通信在该工程里综合提供了语音、数据、IPTV、TDM等多种业务。该工程不仅在国内率先开辟了在一个工程中开通业务种类最齐全的记录，同时也是TDMoverEPON技术在国内的首次应用。

VoIP

目录·话音编码方案

·VOIP话吧

·VOIP的法律地位

·VOIP“先天缺陷”

·VoIP 控制协议

·VoIP在大中华区的发展

·VOIP主流厂商

voip概述

VoIP（Voice over Internet Protocol）简而言之就是将模拟声音讯号(Voice)数字化，以数据封包(Data Packet)的型式在 IP 数据网络 (IP Network)上做实时传递。 VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。 VoIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。

VoIP(Voice over Internet Protocol)是一种以IP电话为主，并推出相应的增值业务的技术。 VoIP最大的优势是能广泛地采用Internet和全球IP互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。VoIP相对比较便宜。为什么？ VoIP电话不过是互联网上的一种应用。网络电话不受管制。因此，从本质上说，VoIP电话与电子邮件，即时讯息或者网页没有什么不同，它们均能在经过了互联网连接的机器间进行传输。这些机器可以是电脑，或者无线设备，比如手机或者掌上设备等等。 为什么VoIP服务有些要收钱，有些却免费？ VoIP服务不仅能够沟通VoIP用户，而且也可以和电话用户通话，比如使用传统固话网络以及无线手机网络的用户。对这部分通话，VoIP服务商必须要给固话网络运营商以及无线通讯运营商支付通话费用。这部分的收费就会转到VoIP用户头上。网上的VoIP用户之间的通话可以是免费的。 使用VoIP，你需要做些什么？ 你需要有互联网连接。这可以是最基本的拨号上网服务，或者更理想的宽带服务，你的网络连接速度越快，VoIP的通话质量就越好。例如，高速宽带连接能够令你一面打电话，一面上网冲浪。 你还需要VoIP软件。用户可以选择一种VoIP软件软件安装至台式电脑或笔记本电脑上。然后，电脑就可以进行网上通话了。 如果用户想要将自己的家庭电话转化为VoIP拨号系统，他需要适配器的帮助。VoIP软件可以单独预装在一种名为“模拟电话适配器”（analog telephone adapter）的硬件设备中，模拟电话适配器主要安装于家庭电话与宽带调制解调器之间。

在未来的3到5年，2009年的中国VoIP市场流量将达到9950亿分钟，而具有更强大实力的新VoIP服务供应商也会涌入市场。无线VoIP在不久的将来会与传统无线通信实现并存和竞争的关系，而不是对传统无线通信的一种廉价替代物

话音编码方案

目前世界多个标准组织和工业实体提出了很多话音编码方案。其中包括国际电信联盟的G.711(速率64kbps)，G.723.1(速率5.3kbps或者6.3kbps)，G.729A(速率8kbps)编码方案。微软、Intel等业界巨头也有自己的编码方案。

VOIP话吧

近年来，网络通信势不可挡，qq、飞信等即时通讯软件冲击着传统的电话通信方式，从而也造就了很多网络新贵，众投资者企望在网络通讯中分一杯羹。继qq、飞信等软件之后，近年来开发的网络电话，被企业和个人广泛应用于国内外长途通话中。

与此同时，近年来一些网络电话“话吧”在学校、居民住宅区、工业区等迅速兴起。与几年前兴起的传统“IP公话超市”不同的是，网络电话的运营成本更为低廉，且进入门槛更低。只要一台电脑、一条宽带、几台电话机加上一个计费软件就可以操作，网络公司向加盟者或者运营商提供技术支持即可。由于像平常打电话一样方便，网络“话吧”迅速占据中低收入和外来打工人员的市场，并对传统电话业务形成冲击。

VOIP的法律地位

因为成本低廉，市场广阔， VOIP成为一种“暴利”的投资项目，但由于没有政策支持，因此仍然存在运营和管理上的漏洞，发展前景尚不明朗，投资需谨慎。

经过几年的发展，虽然网络电话被广泛使用，但网络电话业务目前还处于“灰色地带”，法律没有限制也没有允许，而市面上出现的网络电话“话吧”也并没有营业执照。另外，网络电话本身也有先天缺陷，通话质量受到网络好坏的影响，停电时候无法使用，清晰度上也与传统的固话有差距，其次，网络电话还存在被偷听偷录的风险。专家提醒，由于没有受到政策的支持和保护，网络电话业务虽然发展迅速，投资者不要轻率投资。

VOIP“先天缺陷”

●通话质量受到网络好坏的影响

●停电时候无法使用

●清晰度与传统的固话有差距

●存在被偷听偷录的风险

VoIP 控制协议

目前常用的协议如H.323、SIP、MEGACO和MGCP。H.323是一种ITU-T标准，最初用于局域网（LAN）上的多媒体会议，后来扩展至覆盖VoIP。该标准既包括了点对点通信也包括了多点会议。H.323定义了四种逻辑组成部分：终端、网关、关守及多点控制单元（MCU）。终端、网关和MCU均被视为终端点。会话发起协议（SIP）是建立VOIP连接的IETF标准。SIP是一种应用层控制协议，用于和一个或多个参与者创建、修改和终止会话。SIP的结构与HTTP（客户－服务器协议）相似。客户机发出请求，并发送给服务器，服务器处理这些请求后给客户机发送一个响应。该请求与响应形成一次事务。媒体网关控制协议（MGCP）是由思科和Telcordia提议的VoIP协议，它定义了呼叫控制单元（呼叫代理或媒体网关）与电话网关之间的通信服务。MGCP属于控制协议，允许中心控制台监测IP电话和网关事件，并通知它们发送内容至指定地址。在MGCP结构中，智能呼叫控制置于网关外部并由呼叫控制单元（呼叫代理）来处理。同时呼叫控制单元互相保持同步，发送一致的命令给网关。媒体网关控制协议（Megaco）是IETF和ITU-T（ITU-TH.248建议）共同努力的结果。Megaco/H.248是一种用于控制物理上分开的多媒体网关的协议单元的协议，从而可以从媒体转化中分离呼叫控制。Megaco/H.248说明了用于转换电路交换语音到基于包的通信流量的媒体网关（MG）和用于规定这种流量的服务逻辑的媒介网关控制器之间的联系。Megaco/H.248通知媒体网关将来自于数据包或单元数据网络之外的数据流连接到数据包或单元数据流上，如实时传输协议（RTP）。从VoIP结构和网关控制的关系来看，Megaco/H.248与MGCP在本质上相当相似，但是Megaco/H.248支持更广泛的网络，如ATM。

VoIP在大中华区的发展

目前大中华地区当中，以香港的应用层面较大。早在1990年代中期，不少大型公司(以轩尼斯及LVMH)就透过IP电话技术，为海外分公司提供直线电话接往公司的总部。早期的IP电话由于频宽问题，会使通讯出现很严重的机械声音，但现在已经不再出现。现时在香港提供IP电话服务的，有最先推出这种服务的香港宽带、透过视像电话提供服务的和记环球电讯、租借同属九龙仓集团的i-CABLE有线宽带网络提供服务的九仓电讯，以及利用软件技术提供服务的新世界电讯，至此全香港只剩下市场占有率最大、历史最悠久的电讯盈科一间固网商未有提供这项服务。

中国地区早期VOIP市场的发展简史

(中国只有VOIP市场发展史,几乎没有技术发展史)

1995.2 以色列VocalTec公司推出”IPhone1.0″，全球第一款Internet语音传输软件诞生。IPhone可以说是现代IP电话的雏形

1996.7 美国IDT公司发布Net2phone单工测试版，全球第一款可拨打电话的VOIP电话诞生

1996.11 美国IDT公司正式发布Net2phone全双工版

1997.2 IDT公司宣布Net2phone通话达到2,000,000次,商业服务初步取得成功

1997.7 Net2phone.com.cn(创始人是一名名叫陈昱的在校大学生)开始向中国客户宣传推广Net2phone,成为中国最早开展此项业务的服务商

1997.7.12该网站发展了中国第一位Net2phone用户。当时中国的国际长途电话费为15元/分钟,客户使用后每月节约数千元

1997.7-8该站向中国各大国际贸易公司宣传、推介Net2phone

1998.1 该站代销售的Net2phone被一些用户转售、出租使用，其中福建的陈氏兄弟被福州市公安局以”非法经营电信业务”的罪名逮捕，此案件被称为“中国IP电话第一案”

1998.3天津福瑞泰科技有限公司抢先取得Net2phone中国区独家代理权，并于1999年至2001年一度垄断国内的Net2phone市场，期间Net2phone在中国发展迅速，至2001年，通过Net2phone传输的VOIP话音量超过1亿分钟。期间(1999年)Net2phone.com.cn创始人成功汉化Net2phone9.6版,使中国人第一次使用到了中文界面的VOIP电话,极大地推进了Net2phone的中国市场发展。而期间中国电信的长途电话费不得不一降再降,并迫于市场的压力也推出了IP电话.

2001.8 因财务纠纷,福瑞泰公司销售的所有Net2phone电话卡被美国IDT公司宣布为无效伪卡,数以万计的中国用户直接受到损失,福瑞泰公司被美国IDT公司取消代理权.

2001-2003 Net2phone先后与中国吉通等多家公司尝试合作，最终选择具有政府背景的中国技术创新有限公司为其中国地区总代理

列举一些网络电话

●国内网络电话：

1、GBPhone

2、263ET

3、快门网络电话

4、OCALLo：

5、网络电话爱好者

●国产可以发短信的网络电话:

1.REDVIP

●国产可以发传真、点歌的网络电话:

群英会

●国外需要软件的几款：

1.Net2phone

1.skype:

2.vbuzzer

3.globe7

4.wengo

●国外不需软件、不用耳麦，在页面拨打的几款：

1.MINO

2.webcall

3.freecall

4.voipstunt

5.sparvoip

VoIP相关技术标准

为了在现有通信网络上进行多媒体应用，国际电信联盟(ITU－T)制定了H.32x多媒体通信系列协议，下面就其中主要几个标准做简单说明：

H.320，在窄带可视电话系统和终端(N－ISDN) 上进行多媒体通信的标准;

H.321，在B－ISDN上进行多媒体通信的标准;

H.322，在有QoS保证的局域网上进行多媒体通信的标准;

H.323，在无QoS保证的包交换网络上进行多媒体通信的标准;

H.324，在低比特率通信终端(PSTN和无线网络)上进行多媒体通信的标准。

上述标准当中，H.323标准定义的网络是目前应用最为广泛的，例如以太网、令牌网，FDDI网等。基于H.323标准的应用也理所当然成为市场的热点，所以下面我们会重点介绍一下H.323。 H.323建议中定义了四个主要的组件:即终端、网关、网关管理软件（也叫关守或网闸）和多点控制单元。

（1）终端(Terminal)–所有的终端都必须支持语音通信，视频和数据通信能力是可选的。所有的H.323终端也必须支持H.245标准，H.245标准用于控制信道使用情况和信道性能。H.323对语音通信中的语音编解码器主要参数做如下规定： ITU建议 语音带宽/KHz 传输比特率/Kb/s 压缩算法 注释 G.711 3.4 56,64 PCM 简单压缩，应用于PSTN中 G.728 3.4 16 LD-CELP 语音质量同G.711，应用于低比特速率传输 G.722 7 48,56,64 ADPCM 语音质量高于G.711，应用于高比特速率传输 G.723.1G.723.0 3.4 6.35.3 LP-MLQ 语音质量可以接受，G.723.1为VOIP论坛采用 G.729G.729A 3.4 8 CS-ACELP 时延低于G.723.1，语音质量高于G.723.1

（2）网关(Gateway)–这是H.323系统的一个可选件。网关能把不同系统所用的协议、音频、视频编码算法以及控制信号进行变换以适应系统终端互通。如基于PSTN的H.324系统和基于窄带ISDN的H.320系统与H.323系统进行通信，就需要配置网关；

（3）关守(Gatekeeper)–这是H.323系统的一个可选组件，是由软件来完成管理功能。它主要有两个功能：第一是对H.323应用的管理；第二是对终端通过网关通信（如呼叫建立、拆除等）的管理。管理员可以通过关守，进行地址转换、带宽控制、呼叫认证、呼叫记录、用户注册、通信域管理等功能。一个H.323通信域可以有多个网关，但只能有一个关守工作。

（4）多点控制单元(Multipoint Control Unit)–MCU实现了在IP网络上进行多点通信，点到点的通信并不需要。通过MCU使整个系统形成一个星型的拓扑结构。MCU包含两个主要部件：多点控制器MC 和多点处理器MP，也可以不包含MP。MC处理终端间的H.245控制信息，建立一个音频和视频处理的最小公共命名器。MC并不直接处理任何媒体信息流，而将它留给MP来处理。MP对音频、视频或数据信息进行混合、切换和处理。

当前在业界IP电话有两种并列的体系结构，一种是以上介绍的ITU－T H.323协议，另一种是由互联网工程任务组（IETF）最近提出的SIP协议（RFC2543），SIP协议更适用于智能化终端。

VOIP主流厂商

迈普（四川）通信技术有限公司 官方网站 http://www.maipu.cn/

BICC(Bearer Independent Call Control protocol)协议是ITU-TSG11小组制订的与承载无关的呼叫控制协议。BICC协议的主要目的是解决呼叫控制和承载控制分离的问题，使呼叫控制信令可在各种网络上承载，包括MTP(消息传递部分)、SS7网络、ATM网络、IP网络。BICC协议由ISUP(ISDN用户部分)演变而来，是传统电信网络向综合多业务网络演进的重要支撑工具。

BICC,集合信道独立调用控制器是基于N-ISUP是信号协议。它支持在宽带主骨干网上的窄带ISDN服务，并且不会干扰现有网络与终端对终端服务之间的接口。根据国际电信联盟-通信标准在Q.1901中的说明，BICC兼容目前所有的网络和声讯系统。BICC支持窄带ISDN服务的独立传输和消息传输技术。

Cell Misinsertion Number  —  信元错插数

Building Integrated Timing System  —  大楼综合定时系统 　LSTP(low signal transfer point(local signal transfer point))

低级信令转接点：省内信令转接.LSTP设置在DC2交换中心所在地， LAC

1. Link Access Control — 链路接入控制

2. Location Area Code — 位置区域码

1. Address Register — 地址寄存器

2. Alternate Route — 迂回路由

迂回路由是指在长途通信网中通过其他局迂回的路由。当高效直达路由忙时，其溢出话务量由迂回路由疏通

3. Artificial Reality — 人工现实 FE

1. Function Element — 功能单元

2. Function Entity — 功能实体

3. Fast Ethernet — 快速以太网

BOSS

电信业务运营支持系统(BOSS)，面对客户是统一的；面对电信运营商，它融合了业务支撑系统(BSS)与运营支撑系统(OSS)，是一个综合的业务运营和管理平台，同时也是真正融合了传统IP数据业务与移动增值业务的综合管理平台。

OSS/BSS是电信运营商的一体化、信息资源共享的支持系统，它主要由网络管理、系统管理、计费、营业、账务和客户服务等部分组成，系统间通过统一的信息总线有机整合在一起。它不仅能在帮助运营商制订符合自身特点的运营支撑系统的同时帮助确定系统的发展方向，还能帮助用户制订系统的整合标准，改善和提高用户的服务水平。

DS

1. Data Stream  —  数据流

2. Data Switching  —  数据交换

3. Differentiated Service  —  区分业务

4. Direct Sequence  —  直接序列

5. Directory Services  —  目录服务

6. Dispersion Shift  —  色散位移

7. document．nbspStorage  —  文件存储

V.35

V.35是通用终端接口的规定，其实V.35是对60-108kHz群带宽线路进行48Kbps同步数据传输的调制解调器的规定，其中一部分内容记述了终端接口的规定。

V.35对机械特性即对连接器的形状并未规定。但由于48Dbps-64Kbps的美国Bell规格调制解调器的普及，34引脚的ISO2593被广泛采用。模拟传输用的音频调制解调器的电气条件使用V.28（不平衡电流环互连电路），而宽频带调制解调器则使用平衡电流环电路。

“V.35”在英汉词典中的解释：

V.35

ph.

1. 【电脑】V.35协定(一种以每秒64000字节为最高传输速率的CCITT协定)

DT(Drive Test)

DT也就是路测，也称驱车覆盖测试，是通过驱车沿一定道路行驶时测量无线网络性能的一种方法。在DT中模拟实际用户，不断的上传或者下载不同大小的文件，通过测试软件的统计分析，获得网络性能的一些指标。移动通信运营商为测试业务质量，一般每年都会例行安排第三方专业测试公司对网络质量进行DT测试，并为网络优化提供决策参考。CQT

Call Quality Test — 呼叫质量拨打测试，也指在固定的地点测试无线数据网络性能 DT–Drive Test– 路测，专业术语中又把 CQT 称之为“点测” 无线网络性能测试包括CQT和DT两个方面。CQT包括呼叫建立测试、休眠重激活测试、传输时延测试等。DT主要测试用户吞吐量、FER、SCH速率分布、手机发射功率等。 CQT

Call Quality Test — 呼叫质量拨打测试，也指在固定的地点测试无线数据网络性能

DT–Drive Test– 路测，专业术语中又把 CQT 称之为“点测”

无线网络性能测试包括CQT和DT两个方面。CQT包括呼叫建立测试、休眠重激活测试、传输时延测试等。DT主要测试用户吞吐量、FER、SCH速率分布、手机发射功率等。

驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。

在无线电通信中，天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念，

SWR=R/r=(1+K)/(1-K)

反射系数K=(R-r)/(R+r)

(K为负值时表明相位相反)

式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，反射系数K等于0，驻波比为1。这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。GPRS

目录·概述

·GPRS的特点

·GPRS的发展

·GPRS的应用

·GPRS相关技术

·GPRS与GPS

概述

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。GPRS(General Packet Radio Service)是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。

GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。

GPRS的特点

1.应用上的特点

目前，用手机上网还显得有些不尽人意。因此，全面的解决方法GPRS也就这样应运而生了，这项全新技术可以令您在任何时间、任何地点都能快速方便地实现连接，同时费用又很合理。简单地说：速度上去了，内容丰富了，应用增加了，而费用却更加合理。

(1)高速数据传输

速度10倍于GSM，更可满足您的理想需求，还可以稳定地传送大容量的高质量音频与视频文件，可谓不一般的巨大进步。

(2)永远在线

由于建立新的连接几乎无需任何时间(即无需为每次数据的访问建立呼叫连接)，因而您随时都可与网络保持联系，举个例子，若无GPRS的支持，当您正在网上漫游，而此时恰有电话接入，大部分情况下您不得不断线后接通来电，通话完毕后重新拨号上网。这对大多数人来说，的确是件非常令人恼火的事。而有了GPRS，您就能轻而易举地解决这个冲突。

(3)仅按数据流量计费

即根据您传输的数据量(如：网上下载信息时)来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传输，哪怕您一直“在线”，也无需付费。做个“打电话”的比方，在使用GSM+WAP手机上网时，就好比电话接通便开始计费；而使用GPRE+WAP上网则要合理得多，就像电话接通并不收费，只有对话时才计算费用。总之，它真正体现了少用少付费的原则2.

2.技术上的特点

数据实现分组发送和接受，按流量计费；56~115Kbps的传输速度.

由于使用了”分组”的技术，用户上网可以免受断线的痛苦(情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先”拨号连接”，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说，声音的传送(即通话)继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分”经济”，因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。

现在手机上网的口号就是”always online”、”IP in hand”，使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。对于继续处在难产状态的中国移动／联通WAP资费政策，如果将CSD(电路交换数据，即通常说的拨号数据，欧亚WAP业务所采用的承载方式)承载改为在GPRS上实现，则意味着由数十人共同来承担原来一人的成本。

GPRS的最大优势在于它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps（此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍）。

GPRS是以分组交换的方式进行数据传输，由于是分组交换，因此在网络资源的利用率上较电路交换有了很大的提高，而且GPRS可以同时进行语音与数据的传递，并且计费可以完全按照产生的流量来统计。而现有的WAP的承载是电路交换（CSD）方式，电路交换方式数据与话音不能同时进行，在收费模式上也是按照时长来收费。

实际上WAP本身与GPRS本质上不具有可比性，现有WAP上的内容在GPRS上面一样可以浏览和应用，只不过GPRS使现有的CSD方式的WAP更快、更方便、收费更合理，对WAP的服务内容也会由于网络的技术进步而有较大的促进和改善。

长远来看，WAP现在用的是CSD(电路交换数据)的GSM数据业务，以后WAP也可以转为使用GPRS这种新的GSM网络作为承载方式。

所以，GPRS不会取代WAP，举一个形象的例子：GPRS和现在的CSD方式的GSM数据业务都是马路，WAP则是马路上的汽车，WAP现在行驶在两车道上，GPRS提高了数据传送速度，是8车道，可以说GPRS增强了WAP业务，现有WAP上的内容一样可以通过GPRS进行浏览和应用。

GPRS的应用，迟些还会配合Bluetooth(蓝牙技术)的发展。到时，数码相机加了bluetooth，就可以马上通过手机，把像片传送到遥远的地方，也不过一刻钟的时间，够酷吧，这个日子将距离我们不远了。

3.GPRS与GSM比较中表现出的特点

相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps的访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要极短的时间就可以访问到相关请求；而对于费用而言，GSM是按连接时间计费的，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。

4.GPRS服务特点对应的范围

1.移动商务

2.移动信息服务

3.移动互联网

4.多媒体业务

5.GPRS的技术优势

（1）相对低廉的连接费用

资源利用率高在GSM网络中，GPRS首先引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化，这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说，在整个连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。在会话期间，许多应用往往有不少的空闲时段，如上Internet浏览、收发E-mail等等。对于分组交换模式，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。GPRS用户的计费以通信的数据量为主要依据，体现了“得到多少、支付多少”的原则。实际上，GPRS用户的连接时间可能长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用。

（2） 传输速率高

GPRS可提供高达115kbit/s的传输速率（最高值为171.2kbit/s，不包括FEC）。这意味着在数年内，通过便携式电脑，GPRS用户能和ISDN用户一样快速地上网浏览，同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。

（3） 接入时间短分组交换接入时间缩短为少于1GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。

GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb／8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。要实现GPRS网络，需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。目前GPRS网络引入GSN（GPRS Surporting Node）节点。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM双模移动台。

GPRS的发展

根据欧洲ETSI的GSM第2＋阶段的建议，GPRS分为两个发展阶段（即Phase 1和Phase2）。GPRS的Phase l阶段将能支持下列功能和业务：

1.TCP／IP和X.25业务

2.全新的GPRS空中接口加密技

3.GPRS附加业务

4.增强型的短信业务（E一SMs）

GPRS分组数据计费功能，即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著的是TCP／IP和X.25功能。GSM网络可以通过TCP／IP和X.25为用户提供电子邮件、WWW浏览、专用数据、LAN接入等业务。GPRS Phase 2阶段的规范尚在制订之中，它将能提供更多的新功能和新业务。

GPRS的应用

1.GPRS中的WAP应用

GPRS与WAP组合是当前令“手机上网”迈上新台阶的最佳实施方案：GPRS是强大的底层传输，WAP则作为高层应用，如果把WAP比作飞驰的车辆，那么GPRS就是宽阔畅通的高速公路，任您在无线的信息世界中随意驰骋。

2.设备上的应用

GPRS可以在除蜂窝电话之外的多种设备中得以实现，包括膝上型电脑的PCMCIA调制解调器、个人数字助理的扩展模块和手提式电脑。当前流行的手提式E-mail设备BlackBerry（黑莓）的制造商Research in Motion（RIM)于一个称为Microcell Telecommunications的GSM供应商合作，研究如何将GPRS用于其他无线系统消息的传送。

3.GPRS业务应用

自从首次实现文本信息传输以来，无线数据应用已经历了飞跃式的增长，单是看看欧美知名厂商大肆宣传通用分组无线业务(GPRS)的劲头，似乎也能让人感到下一代移动数据应用时代的行将来临。将在99年底或是2000年初开启的通用分组无线业务GPRS，作为迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑，将使移动通信与数据网络合二为一，使IP业务得以引入广阔的移动市场。尽管目前移动数据的使用相对较少，但在某些市场中，不同的用户群却正在快速发展，其推动力量主要是在移动领域中采用数据业务的商业市场。不论是爱立信、诺基亚还是阿尔卡特，几乎所有宣传GPRS的厂商都以商业用户市场的快速成长来游说运营商。

GSM系统的分组移动数据通信（即GPRS）是基本分组无线业务，采用分组交换的方式，数据速率最高可达164kb／、它可以给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务，还可以提供收发Emai1、Internet例览等功能。

4.GPRS功能对应的业务应用

GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。

GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb／8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义GPRS专用信道。

要实现GPRS网络，需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。目前GPRS网络引入GSN（GPRS SurportingNode）节点。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM双模移动台。

GPRS相关技术

1.GPRS技术体现

GPRS通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以”分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。目前，香港作为第一个进行GPRS实地测试的地区，已经取得了良好的收效。

由于使用了”分组”的技术，用户上网可以免受断线的痛苦(情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先”拨号连接”，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说，声音的传送(即通话)继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分”经济”，因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。

现在手机上网的口号就是”always online”、”IP in hand”，使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。对于继续处在难产状态的中国移动／联通WAP资费政策，如果将CSD(电路交换数据，即通常说的拨号数据，欧亚WAP业务所采用的承载方式)承载改为在GPRS上实现，则意味着由数十人共同来承担原来一人的成本。

而GPRS的最大优势在于：它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍)。所以敬请大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000，相信到了GPRS手机推出时，他们都要让路。

2.封包（Packet）技术

所谓的封包（Packet）就是将Date封装成许多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，采用包交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对用户来说是比较合理的计费方式，因为象Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是间置的。此外，在GSM phase 2 的标准里，GPRS可以提供四种不同的编码方式，这些编码方式也分别提供不同的错误保护（Error Protection）能力。利用四种不同的编码方式每个时槽可提供的传输速率为CS-1（9.05K）、CS-2（13.4K）、CS-3（15.6K）及CS-4（21.4K），其中CS-1的保护最为严密，CS-4则是完全未加以任何保护。每个用户最多可同时使用八个时槽，所以GPRS号称最高传输速率为171.2K。

3.GPRS的网络结构

GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需要增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRSSupporting Node，网关GPRS支持节点）和SGSN（Serving GSN，服务GPRS支持节点）。

GPRS网络参考模型如图1所示。GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立又备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。

GSN有两种类型：一种为SGSN（Serving GSN，服务GSN），另一种为GGSN（GatewayGSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。

另外，有的厂商提出了GR（GSMRegister，GPRS数据库）的概念。GR类似于GSM中的HLR，是GPRS业务数据库。它可以独立存在，也可以和HLR共存，由服务器或程控交换机实现。GR这个名称在ETSI的建议中没有专门提及。

GPRS网络结构中还引入了下列新的网络接口：

Gn，GSN主干网接口，用于各种GSN之间

Gb，BSS和sGsN之间的接口。

Gr，SGSN和HLR之间的接口。

Gp，不同的GSM网络（不同的PLMN）之间的接口。

Gs，SGSN和MSC之间的接口。

4.GPRS协议模型

Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信协议有5层，自下而上依次为物理层、MAC Mdium AccessControl）层、LLC（Logical Link Control）层、SNDC（Subnetwork DependantConvergence）层和网络层。

Um接口的物理层为射频接口部分，而物理链路层则负责提供空中接口的各种逻辑信道。GSM空中接口的载频带宽为20OkHz，一个载频分为8个物理信道。

如果8个物理信道都分配为传送GPRS数据，则原始数据速率可达20Okb／s。考虑前向纠错码的开销，则最终的数据速率可达164kb/s左右。

MAC为媒质接入控制层。MAC的主要作用是定义和分配空中接口的GPRS逻辑信道，使得这些信道能被不同的移动台共享。GPRS的逻辑信道共有3类，分别是公共控制信道、分组业务信道和GPRS广播信道。公共控制信道用来传送数据通信的控制信令，具体又分为寻呼和应答等信道。分组业务信道用来传送分组数据。广播信道则是用来给移动台发送网络信息。

LLC层为逻辑链路控制层。它是一种基于高速数据链路规程HDLC的无线链路协议。LLC层负责在高层SNDC层的SNDC数据单元上形成LLC地址、帧字段，从而生成完整的LLC帧。另外，LLC可以实现一点对多点的寻址和数据帧的重发控制。

BSS中的LLR层是逻辑链路传递层。这一层负责转送MS和SGSN之间的LLC帧。LLR层对于SNDC数据单元来说是透明的，即不负责处理SNDC数据。

SNDC被称为子网依赖结合层。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包，确定TCP／IP地址和加密方式。在SNDC层，移动台和SGSN之间传送的数据被分割为一个或多个SNDC数据包单元。SNDC数据包单元生成后被放置到LLC帧内。

网络层的协议目前主要是Phase 1阶段提供的TCP／IP和L25协议。TCP／IP和X.25协议对于传统的GSM网络设备（如BSS和NSS等设备）是透明的。

5.GPRS的路由管理

GPRS的路由管理是指GPRS网络如何进行寻址和建立数据传送路由。GPRS的路由管理表现在以下3个方面：移动台发送数据的路由建立；移动台接收数据的路由建立；以及移动台处于漫游时数据路由的建立。

对于第一种情况，如图3中的路径1所示。当移动台产生了一个PDU（分组数据单元），这个PDU经过SNDC层处理，称为SNDC数据单元。然后经过LLC层处理为LLC郑通过空中接口送到GSM网络中移动台所处的SGSN。SGSN把数据送到GGSN。GGSN把收到的消息进行解装处理，转换为可在公用数据网中传送的格式（如PSPDN的PDU），最终送给公用数据网的用户。为了提高传输效率，并保证数据传输的安全，可以对空中接口上的数据做压缩和加密处理。

在第二种情况中，一个公用数据网用户传送数据到移动台。首先通过数据网的标准协议建立数据网和GGSN之间的路由。数据网用户发出的数据单元（如PSPDN中的PDU），通过建立好的路由把数据单元PDU送给GGSN。而GGSN再把PDU送给移动台所在的SGSN上GSN把PDU封装成SNDC数据单元，再经过LLC层处理为LLC帧单元，最终通过空中接口送给移动台。

第三种情况是一个数据网用户传送数据给一个正在漫游的移动用户。其数据必须要经过归属地的GGSN，然后送到移动用户A。 空中按口的信道构成 GPRS空中接口的信道构成如下：

PDTCH（Pachet Data Traffic Channe1），分组数据业务信道。这种信道用来传送空中接口的GPRS分组数据。

PPCH（Packet Paging Channe1），分组寻呼信道PPCH用来寻呼GPRS被叫用户。

PRACH（Packet Randem Access Channel），分组随机接入信道。GPRS用户通过PRACH向基站发出信道请求。

PAGCH（Packet Access Grant Channel），分组接人应答信道。PAGCH是一种应答信道，对PRACH作出应答。

PACCH（Packet Asscrchted ControlChannel），分组随路控制信道。这种信道用来传送实现GPRS数据业务的信令。

6. GPRS服务技术

GPRS分组数据计费功能，即根据数据量计费。

7. GPRS与IP

GPRS的技术的引进，把电信网络和计算机网络有机地连接在一起，朝未来的全IP网络平台发展。

从GPRS结构可以看出，基站与SGSN备之间的连接一般通过帧中继连接，SGSN与GGSN设备之间通过IP网络连接。

GGSN可以由具有 NAT（网络地址翻译）功能的路由器承担内部IP地址与外部网络IP地址的转换，MS可以访问GPRS内部的网络，也可以通过 APN（外部网络接入点名）访问外部的PDN／Internet网络。

在标识GPRS设备中，如手机MS的标识除了在GSM中使用的IMSI、MSISDN等号码外，还需要分配IP地址。网元设备SGSN、GGSN的标识既有7号信令地址，又有数据GGSN的IP地址，GSN（SGSN或GGSN）之间的通信采用IP地址，而GSN与MSC、HLR等实体的通信采用7号信令地址。在GPRS系统中，有两个重要的数据库记录信息。一是用户移动性管理上下文，用于管理移动用户的位置信息，另一是用户的PDP上下文（分组数据协议上下文），用于管理从手机MS到网关GGSN及到ISP（Internet服务提供商）之间的数据路由信息。当MS访问GPRS内部网络或外部PDN／ Internet网络时，MS向SGSN发激活PDP上下文请求消息，MS可以与运营商签约选择固定服务的GGSN。或根据APN选择规则，由SGSN选择服务的GGSN，SGSN再向GGSN发建立PDP上下文请求消息。GGSN分配 MS一个IP地址（静态或动态、公用或私有），在建立PDP上下文过程中，需要对用户的身份，需要的服务质量进行鉴权和论证，在成功地建立和激活PDP上下文后， MS、 SGSN和GGSN都存储了用户的PDP上下文信息。有了用户的位置信息和数据的路由信息， MS就可以访问该网络的资源。 二代半产品GPRS的问世，在开发和部署GPRS业务时会遇到一些新的概念。

GPRS与GPS

两者完全不属于一个技术范畴，根本不可相提并论。

据介绍，GPS意为“全球卫星定位系统”，是一种定位技术，用来确认物体的经纬度位置，至少十年内不会有比GPS更先进的定位技术。而GPRS意为“通用分组无线数据服务”，只是一种数据传输方式，用来传递数据组群，如同发送手机短信息，不具备任何定位或防盗抢功能。GPRS可说是GPS中的一个部件，为GPS技术应用中起到一种传输数据的功能。如GPS领军企业“赛格车圣”的产品，就有几款是采用GPRS方式来传送数据。

SDH

目录·SDH的定义

·SDH的背景

·SDH的优点

·SDH设备及其组网原则

·SDH的网络管理

·SDH的网同步

·SDH技术的未来发展与展望

SDH的定义

Synchronous Digital Hierarchy — 同步数字系列

是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号结构等级，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信号的传送。

它是一种新的数字传输体制。将称为电信传输体制的一次革命。

信息高速公路近来已成为人们的热门话题。到21世纪，人们借助与信息高速公路，可以在家中完成各种日常活动。而构成信息高速公路的最基本单元——公路——就将由SHD设备构成。

——SDH(SynchronosDigitalHierarchy)是一种新的数字传输体制。它将称为电信传输体制的一次革命。

——我们可将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比：公路将是SDH传输系统(主要采用光纤作为传输媒介，还可采用微波及卫星来传输SDH)信号，立交桥将是大型ATM交换机SDH系列中的上下话量复用器(ADM)就是一些小的立交桥或叉路口，而在“SDH高速公路”上跑的“车”，就将是各种电信业务(语音、图像、数据等)。

SDH的背景

SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字、数据、图像和视频等。加之数字通信和计算机技术的发展，在70至80年代，陆续出现了T1(DS1)／E1载波系统(1.544／2.048Mbps)、X.25帧中继、ISDN(综合业务数字网) 和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种网络技术。随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务，而上述网络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性，带宽的局限性，仅在原有框架内修改或完善已无济于事。SDH就是在这种背景下发展起来的。在各种宽带光纤接入网技术中，采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展,而产生了用户与核心网之间的接入”瓶颈”的问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率。SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用，且价格越来越低，在接入网中应用可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入网的建设发展中长期受益。

SDH的优点

SDH技术同传统的PDH技术相比，有下面几个明显的优点：

1、统一的比特率：

在PDH中，世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。而SDH中实现了统一的比特率。此外还规定了统一的光接口标准，因此为不同厂家设备间互联提供了可能。

2、极强的网管能力：

在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供满足各种要求的能力。

3、自愈保护环：

在SDH设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。

4、SDH技术中采用的字节复接技术：

若把SDH技术与PDH技术的主要区别用铁路运输类比一下的话，PDH技术如同散装列车，各种货物(业务)堆在车厢内，若想把某一包特定货物(某一项传输业务)在某一站取下，即需把车上的所有货物先全部卸下，找到你所需要的货物，然后再把剩下的货物及该站新装货物一一堆到车上，运走。因此，PDH技术在凡是需上下电路的地方都需要配备大量各次群的复接设备。而SDH技术就好比集装箱列车，各种货物(业务)贴上标签(各种开销：Overhead)后装入集装箱。然后小箱子装入大箱子，一级套一级，这样通过各级标签，就可以在高速行驶的列车上准确地将某一包货物取下，而不需将整个列车“翻箱倒柜”(通过标签可准确地知道某一包货物在第几车厢及第几级箱子内)，因此，只有在SDH中，才可以实现简单地上下电路。

因此，可以肯定地说，即将实现的信息高速公路将基本上由SDH设备构成，只有同高速公路(SDH)相连的支路、叉路将仍保留部分PDH设备。

据统计目前世界上共有17家电讯厂商掌握SDH技术。随着中国邮电工业总公司及所属四家工厂与邮电部第五研究所合作研制的ATM-1/STM-4级别的SDH设备的推出，该公司成为了世界上第18家能够提供SDH设备的企业。

SDH设备及其组网原则

基于SDH体制所开发的各种传输设备，能够从根本上解决网络中面临的容量、质量、网管、安全等问题。

由于SDH设备具有种类多样，电路调度管理灵活，网管能力强等优点，使我们在网络组织上有了更多的选择

余地，我们必须从全程全网的角度考虑，合理组网，充分发挥SDH的优越性，以确保网络组建的统一性、完

整性和先进性。

SDH设备根据其种类可划分为终端复用器TM、再生中继器REG、分插复用器ADM和数字交叉连接设备DXC，

在组网时要重视设备的各种接口的合理配置与设备在网络中的恰当运用问题。

以上提到的四种设备中，ADM是体现SDH特色的重要设备。利用ADM可组成链路，适于在沿线节点有上、

下电路要求的环境下使用，也可用在接入网中；链路两端的TM如改成ADM且首尾相接连成环状，则可组成具

有自动保护倒换的SDH自愈环，这种方式适于在本地网中运用，近年来也发展到用于二级干线网。随着SDH

技术的飞速发展，现在的ADM设备大都具有支路—群路、群路—群路、支路—支路交连能力，上下电路相当

灵活，从功能上看，相当于一个小型DXC。

自愈环的网络结构主要可分为以下四种，即单向通道倒换环(1+1)，双向通道倒换环(1：1)，二纤双向

复用段公用保护环和四纤双向复用段公用保护环。

衡量自愈网性能的一个重要指标是保护/恢复时间的长短，很多重要业务只能容忍极短的业务保护/恢

复时间，大概在50ms以内。在这一方面以DXC选路为基础的自愈网需要几分钟，而自愈环则普遍较好，可达

到(50—200)ms，随着SDH技术的不断完善，自愈环的保护/恢复时间将全部缩短至50ms以内。

DXC是一种能将一个端口的数字信号的全部或部分时隙交连到任意端口的设备。常用的DXC有DXC4/4与

DXC4/1两类，交叉连接的最低速率分别为VC4与VC12，端口种类有2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s、

155Mbit/s等。前者主要应用于干线网节点，后者主要应用于在本地网。DXC设备与相应的网络管理系统配

合，当网络中出现故障时，能在短时间内找到预先设定的替代路由，恢复被中断的业务。

在这里要提到的一点是，除了业务量分类和改善STM-N内的填充水平外，单个DXC设备是不能发挥其他

效益的，每一个DXC至少在有3个方向的电路群环境下运用其作用才明显，DXC应用的特点是成网性。

SDH的网络管理

改善服务质量和降低维护成本一直是电信运营部门所追求的目标。电信部门对新入网设备的操作灵活

性、设备可靠性及维护自动化程度等方面都较以前有了更高的要求。SDH传输网做为电信基础网，完善的

SDH管理系统对全网的服务质量和维护成本有着深刻的意义。和以往的PDH传输系统相比，SDH技术在起帧结

构中安排了相当丰富的开销字节用于网络的OAM&P。目前由于ITU-T在网元一级的管理标准比较完善，如

G．784、G．774系列、Q．811/Q．812等建议，而网络一级的管理标准特别是信息模型还正在完善之中。

尽管SDH网络管理系统的内容相当丰富，但SDH管理系统的管理功能依然可以用TMN的五大管理功能进行

描述，即故障管理功能、性能管理功能、配置管理功能、安全管理功能和记账管理功能。

由于SDH设备不同厂家的产品不同，在网络管理方面存在异种SDH管理系统的互操作问题，即对被管理

的SDH网络资源的模型化，并具有一个共同的外部协议传送的管理信息结构。和TMN一样，SDH管理系统也秉

承了ISO/OSI管理中面向目标(对象)和客户/服务器方法，用管理目标抽象表示SDH传送网的物理资源和逻辑

资源。

另外，由于SDH传输网对其网络管理的依赖性较大，因此，在对网络管理软件操作的过程中，一定要注

意操作的规范化；在进行软件版本升级过程中，要时刻注意网络的运行情况，做好处理突发事件的准备。

SDH的网同步

SDH网同步方式有如下特点：

(1)SDH网交换节点间的传输设备应同步工作。

(2)SDH设备对时钟的短期不稳定较敏感。

(3)SDH设备时钟需具有三种工作模式：同步跟踪模式、保持模式和自由震荡模式。

(4)SDH传输网所运载的2Mbit/s信号因带有指针调整抖动而不宜作为同步参考定时信号。

(5)SDH技术中的DXC与ADM的动态拓扑应用时将可能导致定时环路，必须注意，无论跟踪哪一个外参考

源，任何情况下都不能出现定时环路。在不能确保杜绝定时环路的情况下，宁可只认定一个外参考源，这

是需要在组网时特别注意的。

SDH技术的未来发展与展望

1．SDH网络管理软件发展

SDH是由软件控制的复杂系统和网络，大量借鉴了计算机科学的最新研究成果，例如采用了面向对象的

软件设计方法，UNIX操作系统，最新的关系数据库结构等。一个考虑周全、技术先进的灵活网管系统是SDH

网技术成败的关键。因而一旦硬件系统研制成功后，大量的后续工作将集中在软件开发上。由于SDH技术还

处于发展阶段，ITU-T关于SDH网络级管理的建议还处于完善的过程中；在网管系统的横向兼容性方面，即

多厂家能力，目前还处于研究开发阶段，需要与生产厂家配合进行软件版本升级，从而日臻完善。

2．超高速光纤传输技术的发展

由于高速电子电路、光电器件的瓶颈效应，传统的电时分复用(TDM)光纤通信系统的传输速率到了

2．5Gb/s时再向上发展已经很困难，宽带业务的发展对传输网又提出了更高的要求，因此采用最新的OTDM

(光时分复用)和DWDM(密集波分复用)技术将势在必行(密集是指比普通波分复用的波长间隔更小，以0．2nm

或其整数倍为波长间隔)。现在有些生产厂家已能提供商用的DWDM产品，因此可以考虑在技术条件成熟及性

能价格比较合理的情况下，在一些业务量大的专用汇接局之间采用DWDM技术。

3．SDH应用传输媒介扩展

在大多数情况下，传输网的媒介都是一以光纤为主、无线为辅，在无线通信方面微波是一种重要的通

信手段。SDH微波传输系统与现有的PDH微波系统兼容采用于PDH140Mb/s系统原有的频道间隔，即30MHz与

40MHz两种，但需要传送的比特率更高。目前商用系统的速率是155Mb/S和2×155Mb/s，正在研究622Mb/s系

统，除微波外今后卫星通信也要向SDH过渡，以有建议将DXC功能安装在卫星上，今后还可能实现星上交换

与星上处理。

4．SDH应用于宽带接入技术

SDH作为B-ISDN的传输技术必然要应用于接入网中，例如用在基于光纤的FTTC或基于光纤同轴混合的

HFC中；也可用在基于金属线的VHDSL或BDSL中，在较短的距离内传送51Mb/s或155Mb/sSDH信号；未来交换

机将能提供基于SDH标准的光中继线；交换机的用户线将朝着V5方向发展，未来将能提供基于SDH的V5．3接

口，这样一来，SDH信号可以从交换机直接送到用户/网络接口(UNI)

Analog Subscriber Line Circuit  —  模拟用户线电路PDH

Plesiochronous Digital Hierarchy — 准同步数字系列

主要是为语音通信设计，没有世界性统一的标准数字信号速率和帧结构，国际互连互通困难。

在数字通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误，这就叫做“同步”。

在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称PDH；另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。

采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。

在以往的电信网中，多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络（SONET）。它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。最初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。

1988年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）接受了SONET的概念，重新命名为“同步数字系列（SDH）”，使它不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并且使其网络管理功能大大增强。

SDH技术与PDH技术相比，有如下明显优点：

1、统一的比特率，统一的接口标准，为不同厂家设备间的互联提供了可能。附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。

2、网络管理能力大大加强。

3、提出了自愈网的新概念。用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。

4、采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单。

由于SDH具有上述显著优点，它将成为实现信息高速公路的基础技术之一。但是在与信息高速公路相连接的支路和叉路上，PDH设备仍将有用武之地。

PBX

目录·简介

·发展史

·PBX 的功能

·界面的标准

·Mobile PBX

·Soft PBX

用户交换机（PBX）是专为特定的企业或机关等服务的电话交换机，相较于普通电话或为商业和大众服务的电话公司，用户交换机也被称为：

简介

用户交换机，也称为程控交换机，完成企业内部之间以及与公共电信网络的电话交换，并将电话，传真，调制解调器等功能合并。一般的术语ext.(extension)是指连接在主线上的分机。用户交换机就是处理分机之间的通话同时再通过主干线与公共交换电话网（PSTN）连接。

用户交换机和集团电话系统的不同就在于集团电话系统的用户拨打外线是需要人工操作，而用户交换机则自动完成这个任务。混合系统则包括以上两种系统的功能。

最初的时候，用户交换机的首要优势就是节约内部通话上的消费：处理系统内部的线路转换从而减少电话收费。当用户交换机逐渐流行起来后，新增加了一些功能，例如智能寻线,用户呼叫，拨打分机等，而这些是电话公司不提供的服务.

1990s 期间，由于两大显著的进展从而产生了新型的用户交换机系统。其中一个就是数据网的飞速扩大和公共对分组交换的广泛接受。企业公司需要数据分组交换网络，使用这个网络来进行电话交换的前景诱人，再加上作为全球数据交换系统的互联网的广泛使用使得分组交换通讯更加诱人。 所有的这些因素就促成了VoIP PBX 的发展。（技术上来说呢，已经没有“交换”这个概念了，但是因为PBX 这个缩写称呼延用以久，所以也就继续用它了。）

另外一个发展趋势就是有关核心功能的观念。PBX 服务一直以来对于一些小型公司来说比较困难，因为许多公司认为解决电话这个问题并非公司本身的核心功能。这些考虑使得hosted PBX的概念开始兴起。对于hosted PBX 的安装，PBX 是安装在电话供应商那里，并由供应商来管理，所有的功能和呼叫都是通过互联网传输。顾客所需要的就是简单的签订服务合约而已，而不是还需要购买和维护昂贵的设备。

发展史

电信展览馆, 马德里, 西班牙

PBX 这种说法可以追溯到公司的总机室还是接线员手动接线的时候。当自动，然后电动的系统逐渐替代手动系统以后，术语PABX（专用自动交换机）和PMBX（专用人工交换机）被用来和PBX 区分。实体的数字系统有时也被称为EPABXs （电子用户自动交换机）。现在，PBX这个术语是目前被接受的最广泛的一个。甚至一些复杂的家用电话转换系统也使用PBX这种说法，即使它们并不P （专用），B（分支），X（交换什么）。

PBXs 与小规模的

PBX 的功能

PBX 有三个主要的功能：

建立两个用户之间的电话连接，例如呼叫号码与其呼叫电话的定位，确定这个电话不会总是占线。

维护任何用户所需要的连接。（不同用户间的声音声音信号的多路传输。）

为公司的帐目提供信息（即电话记录）

除了上面三个基本功能以外，PBX 还提供许多其他的呼叫功能和作用，不同的厂家会提供不同的特色以此和别的 厂家区分。共同的一些功能包括：（不同厂家也许使用不同的名称）：

自动服务

自动拨号

自动转号

自动目录服务（拨号者通过按键或者直接说出所联系的人的名字而被自动转到想联系的人的电话上）

自动回拨

通话统计

呼叫转接功能（占线或无人的情况下）

界面的标准

连接分机到PBX的接口包括：

POTS（简易老式电话系统）- 大部分家用的普通两线界面，实用，便宜，基本任何标准规格的电话都可以连接成为分机。

专用的- 生产商定义的协议，PBX只能连接到生产商的设备上，好处是信息显示可见度更高，并且有更多特殊功能的选择。

DECT – 无绳电话的连接的一个标准。

网络协议- 如H.323,SIP。

连接PBX 之间的界面包括：

专用协议- 如果同时有几个不同厂家的PBX 在使用，就需要使用标准协议。

QSIG – 是PBX内部之间的连接，通常使用T1 或者E1 实线电路。

DPNSS – 用来连接PBX和主干线，由英国电信制定，通常使用E1实线电路。

网络协议- 如H.323,SIP和IAX协议是以IP为基础的声音和视频的呼叫的方法

Mobile PBX

Mobile PBX 是hosted PBX 的一种，就是除了可以给固定线路提供服务以外，还可以给移动电话，例如手机，智能手机，PDA 提供服务。Mobile PBX 和其他hosted PBX 的不同就在于移动电话用户可以自行控制PBX的功能得到所需要的数据和通话而不是先呼叫系统。

Soft PBX

也被称为IP-PBX，是以软件为基础的PBX方案，简单的说就是使用VoIP 技术给企业提供综合的大型的通讯系统。 Soft PBX 简单易行，普通的设备就可以运行，不需要额外的管理和维护。

Dense Wavelength Division Multiplexing — 密集波分复用

同一个低损耗窗口的多个光波复用，相对于不同低损耗窗口的光波复用的粗波分复用而言。

密集型光波复用（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能（例如，达到最小程度的色散或者衰减），。这样，在给定的信息传输容量下，就可以减少所需要的光纤的总数量。

DWDM能够在同一根光纤中，把不同的波长同时进行组合和传输。为了保证有效，一根光纤转换为多个虚拟光纤。所以，如果你打算复用8个光纤载波（OC），即一根光纤中传输48路信号，这样传输容量就将从2.5Gb/s提高到20Gb/s。目前，由于采用了DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量最大达到400Gb/s。随着厂商在每根光纤中加入更多信道，每秒兆兆位的传输速度指日可待。

DWDM的一个关键优点是它的协议和传输速度是不相关的。基于DWDM的网络可以采用IP协议、ATM、SONET/SDH、以太网协议来传输数据，处理的数据流量在100Mb/s和2.5Gb/s之间。这样，基于DWDM的网络可以在一个激光信道上以不同的速度传输不同类型的数据流量。从QoS（质量服务）的观点看，基于DWDM的网络以低成本的方式来快速响应客户的带宽需求和协议改变。

吉比特无源光网络(Gigabit-Capable PON，GPON) 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。

GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定，2004年2 月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。

基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的 OLT(光线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 )，连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络)以及网管系统组成。

对于其他的PON标准而言，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达 2.5Gbit/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。提供QoS的全业务保障，同时承载ATM 信元和(或)GEM帧，有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。承载 GEM帧时，可以将TDM业务映射到GEM帧中，使用标准的 8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM业务。作为电信级的技术标准， GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。

在GPON标准中，明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务，包括IP业务和MPEG视频流)、 PSTN业务(POTS，ISDN业务) 、专用线(T1，E1，DS3， E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送，对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。

EPON

目录·EPON网管系统结构

·EPON网管系统的设计

·EPON网管系统的实现

·EPON接入系统特点

以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network ， EPON） 是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。

由于EPON的众多优点，它越来越受到人们的青睐，即将成为宽带接入网一种最有效的通信方法。为了保证EPON网络能够稳定、高效、准确的运行，为EPON提供一个有效的网络管理系统显得尤为重要。

在网络管理领域，随着基于TCP/IP体系的网络管理技术的不断发展，SNMP已经成为事实上的标准。基于SNMP的EPON网络管理系统是指采用SNMP管理协议框架，对EPON网络实体的资源实现有效管理的系统。

SNMP的介绍

SNMP（简单网络管理协议）是一种基于TCP/IP的网络管理协议，它使用UDP作为传输层协议，能管理支持代理进程的网络设备。SNMP主要包括SMI（管理信息结构）、MIB（管理信息库）和SNMP协议几部分。SMI给出了管理对象定义的一般框架。MIB是设备所维护的全部被管理对象的结构集合。SNMP协议包括SNMP操作、SNMP信息的格式以及如何在应用程序和设备间交换消息。

SNMP采用代理/管理站模型进行网络管理。SNMP有5种消息类型，分别为Get-Request、Get-Response、Get-Next-Request、Set-Request和Trap。代理和管理站之间通过这几种消息报文进行相互通信，以获取网络设备的各种信息，从而控制网络设备的正常运行。

EPON网管系统结构

EPON系统的管理对象为1个OLT（光线路终端）和32个ONU（光网络单元）。基于SNMP的EPON网管系统结构如图2所示。

EMS网管系统安装在工作站，与OLT设备之间通过带外网管接口（F接口）相连。EMS网管系统和OLT、ONU设备之间采用SNMP协议进行通信，实现在EMS中对OLT、ONU的统一管理。通信的方式有2种：

（1）轮询。管理站每隔一段时间对所有OLT和ONU代理站的MIB进行主动查询，各代理站返回被查询的结点值。（2）告警（trap）。当某些指定事件发生时，代理进程向管理站发送trap报文。管理站接收、显示告警事件，并做相应处理。

同时OLT设备和ONU设备具备本地Console接口，可以实现本地操作管理维护。

EPON网管系统的设计

EPON网管系统按照网管功能分为四大模块：配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。

1. 配置管理

配置管理主要是组织EPON网内运转所需要的资源和数据，构造和维护网络系统的配置，识别各网元，保证网元的基本配置，监控当前配置和按照具体情况改变配置，设置系统参数，收集并存储各参数，报告与基本配置值的偏差，启动和关闭资源等。

EPON配置管理包括系统初次启动时的配置管理和系统正常运行时的配置管理。

启动时，针对EPON网络，可自动或手动生成OLT、ONU设备拓扑图，显示当前网络中各OLT、ONU设备的状态。在网络拓扑图生成后，SNMP 管理进程采用轮询的方式定期查询SNMP 代理进程，收集设备信息用于更新数据库，以实现配置信息的实时性。系统正常运行后，网管可根据需要随时手动设置其各项配置参数。如可以设置各OLT、ONU代理的标识信息和系统信息，启用、禁用某个端口，配置各端口的工作状态，配置网桥的工作参数，配置VLAN，重启设备等。还提供基于用户的动态带宽管理。

2. 性能管理

性能管理功能对EPON网络性能进行监视、检测，采集相关性能统计数据，进行分析、诊断，从而为网络进一步规划与调整提供依据，以保证网络的业务质量。

EPON的性能管理功能分为性能监测、性能管理控制和性能统计分析。性能监测是连续的收集OLT、ONU上与性能相关的数据，根据性能数据确定网元的性能，从而掌握设备单元因不太频繁或间断的差错导致业务质量变差的性能情况。性能管理控制的目的是支持管理人员发出控制命令或网管软件自动发出控制命令，以改善OLT、ONU性能。它可以设置性能管理数据采集周期、设置性能监测数据存储过滤条件，并对门限值进行管理。性能统计分析是对收集到的性能数据做进一步的处理，以分析表或分析图的形式报告分析结果。如计算接口利用率、接口的输入错误率、接口输出错误率、吞吐率等。

3. 故障管理

故障管理功能提供对EPON网络故障监测、故障定位，保护切换与恢复，并存储故障信息供以后查询。对来自硬件设备或路径结点的报警进行监控、报告和存储，对故障进行诊断、定位和处理，是故障管理的重要工作。

当监测到网络、设备故障或异常时，网管系统实时产生报警。一些故障、异常是由网管程序通过查询代理站MIB发现的，而另一些是代理站通过Trap通知管理站发现的。可以设置各种告警事件的告警等级。不同等级的告警事件采取不同的告警指示和处理措施。

网管系统收到告警信息后，进行分析和提示，然后针对不同等级的告警，进行不同的处理。对于严重影响网络运行的故障，需要进行故障定位和测试。启动故障定位过程，试图从这些过程中获取相关信息。进行故障定位后，网管系统会尽快做出响应，采取故障修复措施，使EPON网络恢复正常。

告警信息被存储到本地数据库。可以按照告警时间、告警设备、告警等级等关键字查询历史告警信息。根据全部告警信息，进行告警统计分析，绘制出统计图表。

4. 安全管理

安全管理功能通过访问操作控制策略等方法保证管理应用程序和管理信息不被非法访问和破坏。

用户标识和鉴定，是网管系统提供的最外层的安全保护措施。网管用户在启动程序前必须输入用户名和登陆密码，系统在核实鉴定了用户身份以后才能提供网管系统的使用权。用户被分为3个等级，不同等级的用户设置不同的管理权限，第一级用户拥有最高管理权限，可以使用网管系统提供的所有功能；低级用户在设置参数、操作设备等权限上被限制；高级用户拥有低级用户的所有权限，并能对低级用户进行管理。

系统还提供安全日志，登陆者的所有操作将被录入数据库，以便维护和检查使用。

EPON网管系统的实现

EPON网管系统的实现包括管理站网管软件的实现和代理站软件的实现。

1. 管理站网管软件的实现

管理站网管系统是为用户提供友好的交互式界面，利用SNMP协议对代理进程实现管理的控制实体。

通信模块的功能是按照SNMP协议，对网络中的代理站（OLT和ONU）发送、接收SNMP报文，从而获取或设置代理站中MIB库的相应信息。一方面，它将上层的操作、信息封装成对应的PDU（协议数据单元），向网络中发送。另一方面，它接收代理发给自己的PDU，并解析成上层可识别的信息，向上传递。对应于5种消息类型，SNMP有5种类型

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数据采集、处理模块负责将采集的数据分析、处理、储存或者送往上层。对各种采集到的数据，要按照配置、性能、故障几个模块的需求进行转换，向上传送。一些数据直接可以给上层显示使用；一些采集到的数据需要处理后，再送往上层显示。如通过访问接口MIB，可以得到每个接口在每个时刻的总流量。可以设置每隔一秒钟取一次值，然后计算秒间总流量差值，得到接口每秒钟的流量。有些数据暂时不需要显示，需要储存在数据库，供以后查询使用。

显示模块是面向用户的。它按照配置管理、性能管理、故障管理、安全管理几个模块分类，以图形化界面形式显示各项信息，并且提供人机接口，供配置使用。

本系统是在Windows环境下，用VC++ 6.0开发出来的。 通信模块是利用Windows提供的API函数，封装成一个SNMP类，来实现SNMP的各种操作。按照显示模块的需要，数据处理模块采用各种算法对采集到的数据进行分析处理。显示模块则以对话框、列表框、曲线图等形式，提供直观、方便的图形化界面，如图4所示。

2.代理站软件的实现

SNMP在代理站的实现工作主要包括代理进程软件的实现和MIB的设计与组织。

(1) 代理进程软件的实现

代理进程软件实现SNMP协议，并管理MIB。它实际上是一个执行无限循环的守护进程，在循环中，它接收管理站的SNMP请求，然后进行相应的操作，并作出响应。同时，代理进程能够根据自身管理的MIB信息，主动向管理站发送陷阱报文（Trap），以通知管理站所管理的网络设备发生了异常事件，实现故障告警。

通常，在开发过程中使用一些软件开发包可以大大缩短产品开发周期。ucd-snmp软件包是一个广泛使用的实现SNMP代理开发的免费软件包，它支持SNMP v1/v2c/v3，支持分布式代理的开发，支持MIB-II。它包括SNMP协议模块和MIB管理模块，实现了SNMP代理站的基本框架。

(2) EPON设备MIB的设计与组织

OLT、ONU设备的MIB主要包括RFC1213定义的MIB-II、RFC1573定义的Interfaces MIB、RFC1493定义的Bridge MIB和根据EPON设备需要自定义的私有MIB。

MIB-II包含了基于TCP/IP网络的基本网管信息，包括系统组、接口组、IP组、ICMP组、UDP组、SNMP组等基本管理对象。通过MIB-II，我们可以获取OLT、ONU设备运行的基本网络信息，如系统信息、端口基本信息、IP、ICMP等类型数据包的统计等，对某些对象可以配置。Interfaces MIB是针对改善MIB-II中的接口组的不足和缺陷，发展而来的一个以定义网络接口管理对象为主的MIB。Bridge MIB是一个定义网桥管理对象的MIB，它包括一般网桥管理信息、生成树网桥管理信息和透明网桥管理信息。它主要对OLT设备中所具有的生成树网桥的设置、监测提供网络管理手段。

自定义MIB是针对OLT、ONU特殊管理对象和特殊功能而定义的，主要包含各OLT、ONU的特殊系统信息和带宽控制管理两部分。特殊系统信息包括硬件系统信息和软件系统信息。如我们的EPON系统上行是采用WDMA方式的，对于每个ONU端，对应于不同的上行波长。把波长信息加入每个ONU的自定义MIB中，这样通过网管系统就可以查询各ONU的波长相关信息了。带宽控制管理MIB是自定义MIB的一个重要部分，通过它，我们可以远程进行基于用户的带宽管理。

随着EPON的快速发展，为EPON设计和实现一个稳定高效和准确的网络管理系统具有重要的意义。本文结合EPON的特点，设计和实现了一个基于SNMP的EPON网络管理系统。目前，本系统已经基本完成，正在进行最后的测试工作。

EPON接入系统特点

? 局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本；

? EPON采用以太网的传输格式同时也是用户局域网/驻地网的主流技术，二者具有天然的融合性，消除了复杂的传输协议转换带来的成本因素；

? 采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力；

? 上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽；

? 点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资；

? EPON具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE 802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。通过扩展第三个波长（通常为1550nm）即可实现视频业务广播传输。

软交换

软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立/拆除会话）和信令互通，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务。

随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长，为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务，提供给用户更加个性化的服务，提出了下一代网络的概念，且目前各大电信运营商已开始着手进行下一代通信网络的实验。软交换技术又是下一代通信网络解决方案中的焦点之一，已成为近年来业界讨论的热点话题。我国网络与交换标准研究组已经完成了有关软交换体系的总体技术要求框架，８６３计划也对有关软交换系统在多媒体和移动通信系统方面的研究课题进行了立项。

1.软交换基础概念

1.1.什么是软交换？

在询问这样的问题时，我们经常会得到一系列特征的描述：它是NGN的核心，它具有开放的架构，它能够实现呼叫控制与媒体传输分离……

软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于ＰＣ服务器的呼叫控制软件（Ｃａｌｌ Ｍａｎａｇｅｒ、Ｃａｌｌ Ｓｅｒｖｅｒ），实现ＰＢＸ功能（ＩＰ ＰＢＸ）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的ＰＢＸ。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此ＩＰ ＰＢＸ应用获得了巨大成功。受到ＩＰ ＰＢＸ成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（ＭＧＣＰ、Ｈ２４８）且主要使用纯软件进行处理，于是，ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ（软交换）技术应运而生。

软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ＩＳＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了ＩＥＴＦ、ＩＴＵ－Ｔ等国际标准化组织的重视。

根据国际Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ论坛ＩＳＣ的定义，Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此，软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。

思科系统亚太区NGN/VoIP首席技术顾问殷康认为，尽管“软交换”是目前NGN讨论的热点，但是人们对它的概念仍然有些似是而非。他说:“‘软交换’这个术语可以说是从Softswitch翻译而得。Softswitch这一术语借用了传统电信领域PSTN网中的‘硬’交换机‘switch’的概念，所不同的是强调其基于分组网上呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。国内一开始有人将Softswitch译为‘软交换’。但是‘软交换’这个翻译术语含义不够十分明晰，单从字面上看很难使人理解它究竟是设备系统概念还是体系概念。”

殷康指出，我国电信业历来将名词属性的、设备概念范畴的switch译为“交换机”，而将动名词属性的switching 译为“交换”。X25 switch译为X25交换机，ATM switch译为ATM交换机，L2/L3 switch 译为二层/三层交换机。因此他建议，为学术研讨的严肃性, 应该将softswitch更为确切地译为“软交换机”。这只是翻译概念上的问题。不过从某一方面来说，对于软交换概念的模糊，也反映了产业界对于软交换认识上在某些方面依旧存在偏差，存在着过分强调某一方面的能力，或者是过分夸大了软交换功能的情况。甚至可以说在很长的一段时间，软交换被人为地“神话”了，它被认为是一种代表着通信行业的未来，似乎无所不能的技术。

软交换是一种正在发展的概念，包含许多功能。其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口（API）的开放体系结构。这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门。软交换体系结构的其它重要特性还包括应用分离（de-coupling of applications）、呼叫控制和承载控制。

软交换是一种功能实体，为下一代网络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。

简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。

1.2.软交换体系思想的基本要素

软交换技术区别于其它技术的最显著特征，也是其核心思想的三个基本要素是：

1）开放的业务生成接口。

软交换提供业务的主要方式是通过API与“应用服务器”配合以提供新的综合网络业务。与此同时，为了更好地兼顾现有通信网络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。

2）综合的设备接入能力。

软交换可以支持众多的协议，以便对各种各样的接入设备进行控制，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。

3）基于策略的运行支持系统。

软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略（Policy－based）的实现方式来完成运行支持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。

作为分组交换网络与传统PSTN网络融合的全新解决方案，软交换将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，是新兴运营商进入话音市场的新的技术手段，也是传统话音网络向分组话音演进的方式。目前在国际上，软交换作为下一代网络（NGN）的核心组件，已经被越来越多的运营商所接受和采用。

2.软交换体系架构的组成

2.1.设备组成结构：

1）软交换控制设备（Softswitch Control Device）这是网络中的核心控制设备（也就是我们通常所说的软交换）。它完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互连互通功能、应用支持系统功能等。

2）业务平台（Service Platform）完成新业务生成和提供功能，主要包括SCP和应用服务器。

3）信令网关（Signaling Gateway）目前主要指七号信令网关设备。传统的七号信令系统是基于电路交换的，所有应用部分都是由MTP承载的，在软交换体系中则需要由IP来承载。

4）媒体网关（Media Gateway）完成媒体流的转换处理功能。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为：中继网关（Trunking Gateway）、接入网关（Access Gateway）、多媒体网关（Multimedia Service Access Gateway）、无线网关（Wireless Access Gateway）等。

5）IP终端（IP Terminal）目前主要指H.323终端和SIP终端两种，如IP PBX、IP Phone、PC等。

6）其它支撑设备。如AAA服务器、大容量分布式数据库、策略服务器（Policy Server）等，它们为软交换系统的运行提供必要的支持。

3.基于软交换技术的网络结构

软交换是下一代网络的核心设备之一，各运营商在组建基于软交换技术的网络结构时，必须考虑到与其它各种网络的互通。在下一代网络中，应有一个较统一的网络系统结构。

软交换与应用／业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中：软交换与应用服务器间的接口可采用ＳＩＰ、ＡＰＩ，如Ｐａｒｌａｙ，提供对三方应用和增值业务的支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采用ＣＯＰＳ协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用ＳＮＭＰ；软交换与智能网ＳＣＰ之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用ＩＮＡＰ协议。

通过核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫。其主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是简单的呼叫，也可以是一个较为复杂的处理。软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。

软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互，可采用ＳＩＰ－Ｔ、Ｈ．３２３或ＢＩＣＣ协议。

4.软交换技术

4.1.软交换技术定义

软交换的技术定义可以描述为：

· 它是一种提供了呼叫控制功能的软件实体；

· 它支持所有现有的电话功能及新型会话式多媒体业务；

· 它采用标准协议（如SIP、H.323、MGCP、MEGACO/H.248、SIGTRAN以及各种其它的数据及ITU协议）；

· 它提供了不同厂商的设备之间的互操作能力

· 它与下列一种或多种组件配套使用

· 媒体网关

· 信令网关

· 特性服务器（例如提供CLASS业务）

· 应用服务器（例如提供多媒体业务）

· 媒体服务器（如提供数据流媒体、会议和广告等业务）

· 管理、供应和收费/计费接口。

也许从业务角度来看，可以给出一个更形象的定义：

软交换是一种针对与传统电话业务和新型多媒体业务相关的网络和业务问题的解决方案。它能够减少资本和运营支出，提高收入。

4.2. 软交换技术的设计原理及其实现目标

软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件／操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求：

（１）独立于协议和设备的呼叫?熏设备的呼叫处理和／同步会晤管理应用的开发。

（２）在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。

（３）第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。

（４）业务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。

（５）有能力进行同步通信控制，以支持包括帐单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。

（６）支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。

（７）从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。

软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络（ＩＰ／ＡＴＭ）的架构实现ＩＰ网、ＡＴＭ网、ＰＳＴＮ网等的互连，以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。

5.软交换所使用的主要协议

软交换体系涉及协议非常众多，包括Ｈ．２４８、ＳＣＴＰ、ＩＳＵＰ、ＴＵＰ、ＩＮＡＰ、Ｈ．３２３、ＲＡＤＩＵＳ、ＳＮＭＰ、ＳＩＰ、Ｍ３ＵＡ、ＭＧＣＰ、ＢＩＣＣ、ＰＲＩ、ＢＲＩ等。国际上，ＩＥＴＦ、ＩＴＵ－Ｔ、ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ Ｏｒｇ等组织对软交换及协议的研究工作一直起着积极的主导作用，许多关键协议都已制定完成，或趋于完成。这些协议将规范整个软交换的研发工作，使产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段，各家之间产品互通成为可能，真正实现软交换产生的初衷——提供一个标准、开放的系统结构，各网络部件可独立发展。在软交换的研究进展方面，我国处于世界同步水平。信息产业部“网络与交换标准研究组”在１９９９年下半年就启动了软交换项目的研究，目前已完成了《软交换设备总体技术要求》。此外，“ＩＰ标准研究组”正在研制有关中继媒体网关（ＴＧ）、信令网关?穴ＳＧ?雪、接入网关（ＡＧ）、综合接入设备?穴ＩＡＤ?雪等设备技术规范。

下面对几个主要协议做一简单介绍。

１．Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ

Ｈ．２４８和ＭＥＧＡＣＯ协议均称为媒体网关控制协议，应用在媒体网关和Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ与软交换设备之间。两个协议的内容基本相同，只是Ｈ．２４８是由ＩＴＵ提出来的，而ＭＥＧＡＣＯ是由ＩＥＦＴ提出来的，且是双方共同推荐的协议。它们引入了Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）和Ｃｏｎｔｅｘｔ（关联）两个抽象概念。在Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）中，封装了媒体流的参数、ＭＯＤＥＭ和承载能力参数，而Ｃｏｎｔｅｘｔ（关联）则表明了在一些Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）之间的相互连接关系。Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ通过Ａｄｄ、Ｍｏｄｉｆｙ、Ｓｕｂｔｒａｃｔ、Ｍｏｖｅ等８个命令完成对Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）和Ｃｏｎｔｅｘｔ（关联）之间的操作，从而完成了呼叫的建立和释放。

２．媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）

媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）是由ＩＥＦＴ提出来的，是简单网关控制协议（ＳＧＣＰ）和ＩＰ设备控制协议（ＩＰＤＣ）相结合的产物。ＭＥＧＡＣＯ协议是对ＭＧＣＰ协议的进一步改进、完善和提高，ＭＧＣＰ协议可以说是一个比较成熟的协议，协议的内容与ＭＥＧＡＣＯ协议比较相似。目前软交换系统设备大都支持该协议，其不足也慢慢表现出来，将来可能要被Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ协议所取代。

在软交换系统中，ＭＧＣＰ协议与Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ协议一样，应用在媒体网关和ＭＧＣＰ终端与软交换设备之间，通过此协议来控制媒体网关和ＭＧＣＰ终端上的媒体／控制流的连接、建立和释放。

３．会话初始协议（ＳＩＰ）

会话初始协议（ＳＩＰ）是ＩＥＴＦ提出的在ＩＰ网上进行多媒体通信的应用层控制协议。以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议（ＨＴＴＰ）为基础，遵循Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的设计原则，基于对等工作模式。利用ＳＩＰ可实现会话的连接、建立和释放，并支持单播、组播和可移动性。此外，ＳＩＰ如果与ＳＤＰ配合使用，可以动态地调整和修改会话属性，如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。其具体内容可参见ＩＥＴＦ ＲＦＣ ２５４３ｂｉｓ。

在软交换系统中，ＳＩＰ协议主要应用于软交换与ＳＩＰ终端之间，也有的厂家将ＳＩＰ协议应用于软交换与应用服务器之间，提供基于ＳＩＰ协议实现的增值业务。总的来说，ＳＩＰ协议主要应用于语音和数据相结合的业务，以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放。特别是ＳＩＰ协议以其简单、灵活的特点，使作为移动通

6.软交换外延知识

6.1.软交换与NGN

中国电信集团公司总工程师韦乐平指出，泛义的NGN包容了所有新一代网络技术，狭义的NGN就是指软交换。在国内，人们往往把NGN与软交换联系在一起，甚至将它们等同起来。实际上，由国际上有关NGN的研究与行动可以看出，NGN包含的内容非常广泛。

1996年，美国政府与大学分别牵头提出下一代Internet行动计划（NGI）与Internet2。另外，国际上还有很多政府部门、行业团体、标准化组织等机构参与的NGN行动计划，如IETF的下一代IP、3GPP与UMTS论坛的下一代移动通信、加拿大的CANET3、欧盟的NGN行动计划等。这些NGN计划与行动很多与软交换没有什么关系，它们有的是专门研究本领域的网络技术发展（例如IETF的“下一代IP”研究的是如何从IPv4向IPv6过渡），有的则是包容了多种网络技术与应用的综合研究项目。

当然，国际上也有一些专门研究针对话音网的下一代组网技术，例如Telcordia（原Bellcore）提出的基于软交换的NGN方案。但是说NGN就是软交换，无疑是很值得商榷的。根据国内目前所提出的NGN解决方案，作为其最重要的特征之一，软交换平台的开放性可以为运营商提供一个灵活快捷的新业务开发模式，让NGN真正成为业务驱动的网络。

“但是软交换并不就是NGN，甚至可以说，软交换不一定就是NGN的核心技术。”国家IP与多媒体标准研究组主席蒋林涛指出。他认为：“NGN涉及的核心技术存在两个层次：一个是承载网层面，备选的核心技术有TDM、ATM、IP等，软交换并不在其中；一个是业务网层面，软交换技术将发挥核心的作用。”未来VoIP的核心技术将是软交换。软交换是NGN中语音部分，即下一代电话业务网（包括固定网、移动网）中的核心技术，但是NGN所要承载的业务模式今天还不是很清楚，我们很难断定VoIP就是未来NGN的核心通信业务。因此有业内人士认为，不能简单地断定，软交换就是NGN的核心技术。

那么认为NGN就是软交换，或是NGN寄希望于单一的“软交换”综合性设备，会带来什么样的后果呢？殷康认为，这势必会造成NGN解决方案缺乏可行的整体系统网络效益和目标，使得NGN的思考和讨论局限于单一类别设备以及相关技术的局部结构体系和范畴。更严重的是，“软交换”的设备特征和技术特征自身只能提供非常有限的“网络”概念和功能，这很可能造成NGN的组网方式和其总体网络体系结构成为无解之惑。

有资料指出，目前美国的Bell Atlantic、Level3、英国电信、英国大东、德国电信、日本NTT等很多运营商都开展了NGN试验，也取得了一些阶段性的成果。由于软交换本身的成熟性，它们的试验绝大部分限于软交换的汇接功能，能够提供一些简单的多媒体业务，但大部分都是单域的小规模的网路。

UT 斯达康首席科学家杨景认为，NGN的核心应该体现在跨网络业务上，而不是开放业务接口。他说：“与其说NGN是一个交换网，还不如说它是一个基于IP基础设施的业务网。”目前，中国电信软交换试验网的技术也要求在 CLASS4 （长途链路）以及 CLASS5（ 接入层）都实现软交换机制。

“软交换机体现的是通过媒体控制协议MGCP/H248技术来实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想，软交换机概念的提出使NGN的语音业务功能和与传统PSTN网的交换机功能可以完全透明地兼容，从根本上确保了IP电话技术能够完全替代PSTN网络中的交换机，” 殷康说，“软交换机是NGN的重要组成部分，但它更多的是关注在IP网中呼叫控制功能的设备和系统，其本身并不能构成特别的整体组网技术机制和网络体系构架。完全围绕软交换机为核心进行相互联接的组网方式没有太大试验和探讨价值。它限定了NGN只能是软交换机静态配置的、互为联接的，也即是所谓全平面网的‘无网模式’。”

殷康认为，‘无网模式’的NGN体系结构只能支持一个或几个软交换机，没有可扩展性也没有灵活性，是不适合规模运营的。软交换机必须具有与“网络”相联的能力。这个“网络”就是NGN的多媒体信令网。他说:“软交换机之间通过NGN多媒体信令不仅可以保障无限的可扩展性，选路结构的动态和灵活性，还真正实现了‘网络就是交换机’的目标。”

“下一代网的组网是采用分层的多媒体信令网和平坦的媒体流结构，多媒体信令网通过多媒体信令协议体系和多媒体信令传送点网元来实现。由于多媒体信令网的主要功能不涉及媒体控制，所以，一般不由软交换机组成，而是由专门的多媒体信令服务器来构成。” 殷康说，“真正意义的下一代网既需要智能端点业务的创新繁荣，又需要其系统可规模经营管理。就目前的技术成熟和发展来看，ITU-H323协议、IETF-SIP协议和MGCP/H248协议为特征的软交换机等三种技术都是IP电话通信和下一代网的实现手段。这三种技术各有区别和特长需要相辅相成，只有采用融合三种技术的网络架构体系和实现手段，才为上策。”

许多学者很早以前就指出，软交换机也可以看成是在H323和SIP体系下，智能网关分解的结果。它在下一代网中承担着区域或端局系统平台的重任，肩负着同时控制网络接入话务和控制PSTN网络边缘互联话务的功能。但是，软交换机仍然需要其他关键技术和设备来协同工作以确保可行的QoS和网络安全方案。软交换机提供现有电路交换机的各种语音业务，并支持语音、数据、视频融合的多媒体端点新业务和多样化的第三方业务（包括视频电话，视频电话会议，PC-Phone），但软交换机并不应看成是通用的数据、视频业务和应用的控制平台。因此，只有对软交换机在NGN中给予适当的定位，使其担当恰如其分的角色，才是发挥其在NGN中重要和关键的功能的正确方法。

6.2.软交换的驱动优势

降低成本

今天的大多数网络运营商最为关注的是保证其现有业务的安全。在近期内，话音和拨号业务仍是他们的主要收入来源，且流量还会继续增长。虽然宽带接入正在增长，但在大多数市场中仍然非常有限。与此同时，解除管制和竞争导致价格下降并侵蚀了运营商的利润。这些因素，再加上资金有限，迫使运营商不得不降低运营和资本开支（OPEX和CAPEX）。

然而在实现这些节约的过程中，运营商投资于未来技术显然比利用现有技术优化网络更好一些，虽然许多情况下后者也能够实现类似的节约。这一决策主要是从商业而非技术方面考虑的。

新的收入

只降低成本还远远不够。虽然通过提供传统业务来降低成本可以带来保护运营商的利润，但是创造和部署能够产生收入的新业务才是固定电话业务提供商得以生存的关键。从图1中的图表可以看出，固定电话收入正在“缩水”。

基本业务（如添加/取消媒体、演示、消息传递、以及媒体组合等）将被整合，从而为最终用户提供可以任何接入形式访问的会话式多媒体业务。这些业务可能包括视频会议、可视电话、话音增强式游戏以及由用户控制的呼叫处理等。

一种改良方法

目前的普遍观点认为：网络运营商的发展方向将是基于分组交换的多业务网络环境，由软交换提供呼叫和会话控制。

然而，在目前的商业形势下，向软交换环境融合存在着巨大的挑战。如果现有基础设施不能有效满足其目标应用和客户的需求，它根本不可能存在。任何替代技术都必须能够与现有解决方案一样、或更出色地处理某一应用－－在功能和/或价格方面更具优势。另外，新的业务模式必须证明能够满足对现有技术所支持业务的需求。但是，由于电话仍然是运营商的主要收入来源，所以不能提供全套PSTN业务和电信级服务质量（QoS）的PSTN替代解决方案不能获得采用。运营商们不能拿自己的电话客户和收入去冒险。

通信服务提供商需要采取渐进式发展方法，把软交换技术作为经济高效的宽带多业务网络的一部分进行部署。

6.3.勾画完整的软交换概念

无论从技术和商业角度都可以看到软交换还面临许多复杂要求，显然如上所述，软交换仍处在发展阶段。爱立信提出一个术语框架，以便我们讨论其演进。

软交换实际上是从软交换系统中分离出来的呼叫或会话控制器。

软交换系统通常建立在传统呼叫控制平台上（具有支持传统电话业务的适当媒体网关）。它基于商业平台，是支持多媒体和基本话音业务的适当媒体网关。

多功能软交换解决方案满足了运营商的两种需求：支持传统电话业务和任何形式的多媒体业务组合。具体解决方案由客户的具体情况和需求而定。

软交换网络体系结构包含一般的体系结构基础。其中包括网元（如媒体和信令网关、业务创建环境）部署；网元之间的交互和信令传递；与边缘节点和宽带接入之间的关系；对IP基础设施服务质量（QoS）的要求；以及安全、运营、维护和供应等。

基于这种框架，软交换系统将会形成两大分支，分别沿着两条不同的轨道发展：一种处理新型多媒体业务；另一种处理和控制完全的PSTN业务（如图2所示）。

6.3.1.选择

爱立信多业务网络高级战略家Svante Bjorklund指出，软交换实际上就是从软交换系统中分离出来的呼叫或会话控制器。他说：“从业务角度来看，可以给软交换一个更形象的定义：它是一种针对与传统电话业务和新型多媒体业务相关的网络和业务问题的解决方案。”

以“分离交换和控制”为核心思想的软交换打破了旧有的电信网络结构，为数据和话音的融合、催生大量新业务做好了充足准备，这也是软交换被广泛认为是“NGN的核心”的原因。

除了技术上的因素，业内人士认为，电信市场的开放与竞争是运营商接受软交换最根本的原因。2001年开始，国内运营商便开始了软交换的商用实验。中国电信南北拆分以及“5+1”新格局的形成，更是为软交换的发展提供了机会。中国电信和中国网通都需要在对方“领地”建网，传统的PSTN无疑不是最佳之选，包括软交换技术在内的全IP分组交换网络将成为运营商的首选。对于缺少固网资源的运营商以及新兴的电信运营商，拥有可以提供新颖、丰富的业务种类的网络才可以在激烈的市场竞争中胜出，软交换网络也是一种不错的选择。

从2002年初开始，网通宽带电话项目工程在全国8个城市同时进行，2002年底以宁波网通为代表的，可运营、可管理、可商用的典型模式得到了认可，并正式进入规模商用。到了2002年，6大运营商中已经有5家投入了软交换实质性的测试和商用。

一方面，电信业长期迅猛的发展使得现有的、已经发展成熟的PSTN技术，传统VoIP技术等跟不上用户越来越多的业务需求，业务和终端设备的客户化与个性化，管理与维护的统一便捷成为运营商提高收益的重要条件。另一方面，软交换技术汲取了智能网和Internet两方面的优势，从一开始就体现了其技术的成熟性与先进性，采用分层网络模型，有效地解决了现有通信网络的演进和融合问题，顺应了网络建设和发展的两大趋势：一是不同形态的通信网络开始融合，二是业务运营和网络运营逐渐分离。上述因素都推动了软交换在国内的发展。

6.3.2.演进

虽然目前运营商和厂商都非常看好软交换，但是它们也开始从更现实和更实用的角度，来看待软交换如何能够使现有的单业务网络移植到未来的全IP网络。软交换技术的发展，必须满足几个条件: 不影响现有网络的发展，为运营商提供投资成本更低，性价比更高的切实可行的方案。

软交换系统可以承载在LAN、WLAN、CATV、ATM等数据网络上，甚至包括DDN、微波网络、3.5G等，它使得运营商能够充分利用已有的网络资源；终端接入方式灵活多样，可以提供TG/SG、AG、IAD、MSAG、Cable IAD等各种接入，与现有的固定、移动、多媒体终端进行互通；尤其对ADSL、PHS、WLAN用户的接入，对争取现有网络的用户有很强的竞争力；软交换系统的终端设备小型化多样化，大大提高了工程的实际放装率，为运营商节省大量的流动资金，设备回收时间明显缩短。就目前的市场估计，软交换系统的投资回收期在3年以内，相比之下3G的投资回收时间为8年。

软交换系统还提供了全新的运营模式。初期可以在多个区域同时进行，采用统一的软交换核心控制设备。当某个区域的用户发展到一定数量后，可以单独配置相应的控制设备及运营支撑系统，形成独立的可运营系统。一些地区运营商与企业用户对于软交换网络提供的语音、数据、多媒体等统一业务的特点也很感兴趣，尤其是本地宽带运营商，在以往建设宽带网络时只能提供数据业务，而传统的语音电信业务还要由电信局来提供，大大降低了它们的市场竞争能力，而新的基于软交换的宽带网络，可以同时为用户提供其需要的所有电信服务。

与此同时，Svante Bjorklund等专家也指出，在目前的商业形势下，向软交换环境演进依旧存在着一些挑战。今天的大多数运营商最为关注的是保证其现有业务的安全。在近期内，话音和拨号业务仍是它们的主要收入来源，且流量还会继续增长。任何替代技术都必须能够与现有解决方案一样，或更出色地处理某一应用——在功能和/或价格方面更具优势。另外，新的业务模式必须证明能够满足对现有技术所支持业务的需求。

Svante Bjorklund说：“解除管制与竞争都将导致价格下降并侵蚀了运营商的利润。这些因素，再加上资金有限，都会迫使运营商不得不降低运营和资本开支。只降低成本还远远不够。虽然通过提供传统业务来降低成本可以保护运营商的利润，但是创造和部署能够增加收入的新业务才是固定电话业务提供商得以生存的关键。运营商投资于未来技术显然比利用现有技术优化网络更好一些。”

他认为：“网络运营商的发展方向将是基于分组交换的多业务网络环境，由软交换提供呼叫和会话控制。”

6.3.3.过渡

基于上面的观点，Svante Bjorklund认为，软交换系统将会形成两大分支，分别沿着两条不同的轨道发展：一种处理新型多媒体业务；另一种处理和控制完全的PSTN业务。他认为，真正使得软交换业务与众不同的特点是存在管理（presence management）功能，它允许用户通过软交换系统进行自主控制并轻松使用所有通信业务。他说:“由于在开始时极少使用新特性，对于大多数用户而言服务似曾相识，因此用户更容易接受新系统。随着时间的推移，用户将发现越来越多的新特性，而且很快就会离不开这些特性。”

“开放API（如SIP 插件和Parlay）为应用服务提供商和第三方应用开发商开辟了蕴藏巨大商机的新市场。大规模应用开发行业能够确保快速而经济高效地开发应用，并为市场提供更多创新应用。这将帮助运营商丰富其业务产品，减少客户的丢失，吸引更多用户，以及提高使用率和增加收入，” Svante Bjorklund说，“随着新业务的开发和在用户群中的部署，运营商可以在传统电话业务的收入基础上获得额外的收入。”

他认为，软交换的发展就是平衡早期市场占有率与新老业务采用率。将“达到极限”的传统电话业务与支持窄带和宽带SIP业务的平台组合起来，有助于自始至终优化运营商的收入结构。不过他也特别指出，必须认识和考虑到创新性新业务使用率增长缓慢的现状。

6.3.4.软交换与“小灵通”

国际软交换组织的一项调查表明，软交换技术已经成功地实现了对长途电话交换业务的替代，但在本地电话接入业务和智能业务的替代上很难得到运营商的青睐。杨景说：“UT斯达康从1998年就开始做软交换，很多厂商用软交换来做长途电话，我们当时就没有那样做。”他认为，那是一种“自杀”的方式。

杨景说：“UT斯达康专注于软交换接入的性能，把移动网络体系结构完全搬到固定网络上面，通过基于mSwitch多业务软交换平台提供网络会议、统一信息、VPN、预付费等业务。”UT斯达康小灵通（iPAS）就是基于软交换平台提供的市内移动通信业务。杨景介绍，mSwitch软交换系统可以支持各种接入方式，为NGN从有线到无线、窄带到宽带、PSTN线路交换到IP软交换提供了完善统一的平台。

6.3.5.软交换与3G

上海贝尔阿尔卡特副总裁谢铁林认为，3G网络的发展在很多方面应用了NGN下一代网络的技术。从网络结构、接口协议，业务以及业务开发各方面，3G与NGN的发展是协调一致的。在网络结构方面，NGN和3G中都提出了分层的网络结构；在接口协议方面，3G网络与NGN所采用的协议许多都是一致的，包括H.248/MEGAO协议、BICC协议、SIP协议、SIGTRAN协议；在业务方面，3G和NGN不仅提供的业务种类是相似的，例如各种多媒体业务，而且在业务的实现方式上也是类似的，3G和NGN都支持开放业务接口，所以二者在业务层面上是统一的，架构上也是一致的，也就是说，对于相似的业务，可以同时构建在NGN固定网和3G移动网络之上。软交换与3G网络的核心结构和业务模型十分吻合，为未来网络的完全融合提供了可能。Svante Bjorklund也指出，最理想情况是，多媒体软交换系统是构建在与3GPP相同的体系结构之上，并使用会话始发协议（SIP）。SIP是一种新兴的互联网标准，能够灵活地集成消息传递、存在业务、多媒体会议和实时通信。

目前，很多厂商提供软交换解决方案时，都考虑了遵从3GPP体系架构设计，在多媒体域可以与3G核心网共享。中兴通讯网络事业部严华认为，软交换在国内的发展应该是：从语音业务着手，争取广泛的用户群；逐步发展多媒体业务，以提高用户附着力；然后适当引入移动业务，实现与现有移动业务的互通，扩大用户范围；最终实现移动多媒体综合业务，以及更多的未来网络新业务。

6.3.6.许可证

2003年春节前后，UT斯达康、爱立信、大唐都拿到了信息产业部颁布的软交换设备入网的试用许可证；在2002年，北电与华为获得了同样的入网试用证；中兴通讯更是在2001年就得到了信息产业部颁发的这张试用许可证。尽管只是试用的许可证，这些设备商还是非常高兴地宣扬了一把。因为这个许可证对于它们非常重要，国内运营商在进行NGN（下一代网络）试验以及试商用时，这张许可证就是它们进入的“门票”。

6.3.7.NGN

《中国电信NGN实验工程测试规范》认为，成功的NGN解决方案必须要具备：

商用性

本地话音、分组中继以及多媒体业务解决方案的商用可行性，包括话音质量以及计费网管等功能的商用性。

业务能力

完全继承传统PSTN、Centrex基本及其补充业务、智能网业务，并且实现PSTN网与Internet网络结合的PINT业务。根据各厂家提供的API接口，实现新业务的开发。

组网能力

验证PSTN与软交换之间的各种路由方式以及软交换组网能力，实现软交换设备间的互联互通。

可以看出，中国电信的NGN试验很大程度是基于软交换的。目前国内一种流行的观点认为，软交换是NGN的核心，有些人甚至提出，NGN就是软交换。

6.3.8.软交换系统

6.4.多媒体软交换系统

多媒体软交换是为提供以下类型的业务和应用而设计的：

· 会话式多媒体－－在两方或更多方之间同时使用多种媒体进行的实时、延迟敏感的多向通信，如可视电话或视频会议。视频会议可以轻松处理媒体，在会话过程中添加或删除媒体；

· 组合业务－－会话业务结合信息相关应用，如目录信息或基于位置的业务（例如业务和白板的存在调用）；

· 会话业务与其它多媒体业务组合－－如在线游戏结合可视电话或3D电话会议，组成包含社交活动的有趣而丰富多彩的业务。

支持这些类型的业务需要开放体系结构、API和协议。系统必须能够处理多媒体，包括实时视频、视频数据流、三维环绕立体声、数据（包括文本）、图像（如相片和图片）、以及传统但现在可以选择质量等级的话音。

真正使软交换业务与众不同的特点是存在管理（presence management）功能，它允许用户通过软交换系统进行自主控制并轻松使用所有通信业务。由于在开始时极少使用新特性，对于大多数用户而言服务似曾相识，因此用户更容易接受新系统。随着时间的推移，用户将发现越来越多的新特性，而且很快就会离不开这些特性。这样，就没有必要在这种平台上重复提供PSTN业务，事实上那样做是一种倒退。

此外，还需要通过互联网上的应用开发商社区以低成本进行应用开发和部署；同样还需要为新用户设备提供多种能力以进行媒体播放和用户输入。

理想情况是，多媒体软交换系统构建在与3GPP（第3代移动网络标准）相同的体系结构之上，并使用会话始发协议（SIP）。SIP是一种新兴的互联网标准，能够灵活地集成消息传递、存在业务、多媒体会议和实时通信（如电话）。它经过精心设计，采用模块化结构，以创新方法集成应用，可以扩展，从而支持新的技术。

使用SIP并在3GPP标准上构建体系结构具有许多重要优势。

首先，SIP是互联网社区的理想选择，基于文本的简单格式使应用开发商能够很快上手（例如，它比二进制格式的H.323更容易使用）。这意味着SIP能够支持更多的应用。

第二，在支持3G移动网络的3GPP体系结构上构建，这就可以使用一个平台为固定和移动用户提供通用的多媒体应用。

第三，SIP使用支持Web应用（如电子邮件和Web浏览器）的现有协议，同时H.323也可以或多或少地重新用于处理这些应用。这意味着在SIP环境中可以更轻松和平滑地进行互通。

爱立信确信SIP是对会话式多媒体通信进行会话控制的一种出色协议。与目前的多媒体业务解决方案相比，新型多媒体软交换系统能够以更高的安全性和更优异的服务质量（QoS）提供多媒体业务，并灵活地进行计费。

开放API（如SIP 插件和Parlay）为应用服务提供商和第三方应用开发商开辟了蕴藏巨大商机的新市场。大规模应用开发行业能够确保快速而经济高效地开发应用，并为市场提供更多创新应用。这将帮助运营商丰富其业务产品，减少客户的失去，吸引更多用户、以及提高使用率和增加收入。

传统电话软交换系统

100多年以来，传统电话一直是大型运营商的核心业务，而且电路交换机也在有线和移动网络中得到广泛部署。时分复用（TDM）交换技术是网络中最核心的技术之一，它具有集成应用、控制和连接平台，并且与接入和传统运营支持系统（OSS）密切相关。如果运营商大规模更换他们的TDM交换机，则不但可能失去收入丰厚的本地和汇接电话业务，而且还有为分离接入和OSS付出高昂成本的风险。

最近的标准化工作规定使用H.248和BICC等新信令协议把传统电路交换网络融合到分组交换网络。TDM交换机被撤销，连接平台也从中央处理器和应用软件中分离出来。连接目前主要由分组基础设施（ATM或IP）来执行，其余的交换机则变成了电话服务器。电话服务器解决方案重新使用电话应用软件和处理器在多业务网络上无逢提供传统电话业务。

多功能软交换解决方案

目前，软交换主要针对特定用户需求，并仅限于满足当前的运营商要求。因此为了充分利用新的市场机遇，需要提供多功能软交换解决方案。

软交换的发展就是平衡早期市场占有率与新老业务采用率。将“达到极限”的传统电话业务与支持窄带和宽带SIP业务的平台组合起来，有助于自始至终优化运营商的收入结构。

随着新业务的开发和在用户群中的部署，运营商可以在传统电话业务的收入基础上获得额外的收入。

但是，必须认识和考虑到创新性新业务使用率增长缓慢的现状：移动电话和文本消息传递业务经历了5-10年之久才被大众市场广泛接受。包含更多功能的新业务将最终取代传统的电话业务；并且如上所述，个性化的存在管理将会加快这些新业务的流行。因此，在新平台上重新实施所有传统电话业务没有经济价值。此外，这将为现有业电话业务的服务透明度、服务质量以及收入带来风险。

另一方面，使用同一多功能软交换解决方案在彼此独立的呼叫或会话控制平台上分别实施传统电话业务和新型多媒体业务，这意味着可以在避免突然改变收入来源的同时迅速融合所有的传统业务。这还意味着拥有足够的时间等待从软交换系统的各个方面获得回报。此外，在QoS分组骨干上进行构建还意味着这种投资可以使OPEX和CAPEX降至最低，而不会失去任何新的多媒体商机。

采用多功能软交换解决方案，运营商们可以确保现有传统业务的总体透明度；同时获得一个通过全新业务实现收入增长的稳定平台。

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6.5.相关国际组织的有关情况怎么样？

1）软交换国际论坛ISC（InternationalSoftswitch Consortium）

专门从事软交换体系研究的公认的权威性国际组织。倡导将开放的结构和多厂商互操作性用于下一代的语音、图像和数据解决方案。分为Application、Architecture、Carriers、Device Control、Legal Intercept、Marketing、Session Management和SIP等8个工作组。截至2000年底，已有195个成员。目前国际上的主要设备制造商和运营商都参与进来。

2）ITU－T在软交换方面所做的工作

ITU－T为了满足电路网向分组网过渡的需要，在ISUP的基础上制订了用于软交换控制设备之间互通的BICC协议，同时完成了软交换控制设备和MG之间控制关系的H.248协议。

3）IETF在软交换方面所做的工作

IETF在描述MGC和MG之间的控制关系的MGCP协议基础上制订Megaco协议。将SS7信令移植到IP网上，为此制订了SCTP和M3UA。制订了用于软交换控制设备和数据终端设备之间的控制协议SIP，以及软交换控制设备之间互通的SIP BCP－T协议。

光交叉连接

目录·光交叉连接简介

·OXC设备分类

·OXC设备的主要功能、特点

·主要技术难点

·器件

·OXC保护恢复策略和恢复算法

·OXC的管理

·OXC的发展

光交叉连接简介

光交叉连接（Optical Cross Connection），简称OXC,是具有多个标准的光纤接口，用来在光网络节点处将任一光纤信号（或其各波长信号）与其他光纤的信号进行可控的连接和再连接。

什么是“交叉连接”？“交叉连接”这个术语本来是指在电信部门的配线架上用人工的方式进行系统互联的一种方法。在现代通信中，传统的这种方式已不能适应现代网络管理和控制的需要。现在，在SDH（光同步数字序列）网络中，已经出现了有自动配线功能的数字交叉连接（DXC)设备。这种设备的内部可以按预先存放或能动态计算的交叉连接图对电通道信号进行自动重新连接。光交叉连接设备则是能把光通道信号或某个波长的光信号从一根光纤直接接到另一根光纤上去的设备。这种设备在光网络的节点中能灵活有效地管理光网。

OXC主要有光交叉连接矩阵、管理控制单元、输入单元、输出单元等模块组成。每个模块都有主用和备用两套设备，能自动进行倒换。输入接口、输出接口与光纤链路相连，分别对输入和输出信号进行适配和放大。光交叉连接矩阵是OXC的核心，要求具有无阻塞、低延迟、宽带、高可靠行等特性，并且要具有单向、双向、广播等形式的通信功能。

光交叉连接也有空分、时分、波长交叉等不同方式，目前空分交叉和波长交叉比较成熟。空分交叉是通过光开关实现各个光通道信号之间的交叉连接；波长交叉是将信息在不同波长之间进行交叉连接。

通过空分交叉和波长交叉的结合，将能大大提高交叉连接矩阵的容量和灵活性。

OXC设备分类

就OXC设备而言，目前主要有以下三种：一种是基于光纤级的交叉连接（FXC），我们可以理解为具有交叉能力的光配线架（ODF），或称为智能光配线架，是OXC的初级阶段，有一定市场需求，缺点是设备本身独立组网能力差。另两种是基于波长级交叉的OXC，根据应用场合的不同分为波长选择性交叉连接（WSXC）和波长可交换交叉连接（WIXC）。WIXC主要针对骨干网应用，承载业务一般是STM-16/OC-48或STM-64/OC-192甚至STM-256/OC-768，节点内使用O/E/O波长转换器，以实现大容量、长距离传输，交叉矩阵既可以由光交叉完成，也可用电交叉实现，特别是随着半导体技术的发展，电交叉芯片规模越来越大（目前单片可达160Gbit/s，交叉颗粒更小），而光交叉由于受技术、成本等因素的制约，基于电交叉的OXC也会有一定的发展空间。WIXC的优点是技术成熟，性能有保证，可以实现严格无阻塞的波长交换，可实现波长重用，提供虚波长路由（VWP），缺点是系统透明性较差、由于大量使用O/E/O波长转换器，价格昂贵，但在目前情况下，仍不失为一种比较实际的解决方案。另一种是基于本地网或城域网应用的波长选择性交叉连接设备（WSXC），节点内一般不使用或部分使用O/E/O波长转换器，以兼容多速率、多业务，节点内光交叉矩阵可由若干个较小规模的光开关构成，在目前大规模的光交叉矩阵技术未完全成熟、价格太高的情况下，WSXC更具有现实意义。需要注意的是，在由WSXC或OADM组成的光网络中，要禁止产生波长环路，以免引起自激，造成系统不稳定；而OXC将来的发展方向是支持全业务的透明全光网，这有赖于全光波长转换和全光3R再生的实用化。表1是WIXC和WSXC比较。

OXC设备的主要功能、特点

基于OXC、OADM构成的光传送网，可以在光域上实现高速信息的传输、交换和故障恢复，具有结构简单、可靠性高、透明性好等突出优点。尤其是OXC设备，通过对指定波长进行交叉互连，使得OXC在WDM全光网络中更具应用价值。在发生光纤中断或节点失效时，OXC能够自动完成故障隔离、路由重选等操作，使业务不致不断，当业务发展需要对网络结构进行调整时，OXC可以简单地完成网络的升级和调度。目前OXC主要提供如下功能。

光层的保护和恢复，包括环网/格状网（RING/MESH）的保护和恢复；

端到端光通道业务的指配（网络级交叉）；

网络优化和恢复算法；

动态带宽管理，按需分配带宽；

多种业务接入能力；

光信道自动均衡；

色散管理；

光传送网OCH/OMS/OTS三层模型的网络管理系统，具备业务管理能力；

兼顾骨干网、城域网、本地网应用。

主要技术难点

目前OXC设备研制中碰到的主要难点有以下几点：一是如何解决系统透明性与长距离传输的矛盾，虽然目前可以通过采用拉曼（RAMAN）光放大技术和前向纠错编码技术（FEC）延伸传输距离，但根本出路还在于全光波长转换技术及全光3R再生技术的实用性；二是由于受光器件的制约，特别是大规模的光交叉矩阵开关的制约（技术、成本的制约），系统的规模和灵活性不够理想。理论上讲，只要光交叉矩阵的规模足够大，OXC、OADM也完全可以像电层的DXC和SDH ADM一样，实现不同速率等级上的任意交叉和上下，最起码可实现类似于SDH中的AU-4高阶全交叉；三是在OXC性能监测，尤其是光通道层（OCH）的性能监测方面实现起来代价较高，主要是需要监测的点太多而客户层（OCH层）业务又具有多样性（如速率、信号格式不同），需要对不同类型的业务根据其特征分别处理，目前，ITU-T G.709数字包封技术（Digital wrapper）可为这一问题提供统一的解决方法，应引起重视；四是如何抑制串扰，由于光器件的隔离度不可能无限高（如解复用器、光开关），波长通道间存在带间串扰，在由OXC/OADM构成的半动态光网络中，信号被多次交叉连接和反复复用，因此，在与其他波长通道复用时相应转化为其他通道的带内串扰（既同频串扰），并且很难消除。串扰的主要来源还包括光放大器ASE噪声及光纤的非线性等，在动态/半动态光网络中，还要考虑由于光放大器级联带来的瞬态响应；五是在网络管理方面，按照ITU-T光传送网的分层结构（G.872），光传送网的网元管理系统一般按光通道层（OCH）、光复用段层（OMS）、光传送层（OTS）三层设计，具备ECC通信和四大管理功能，但具体细节还不够详细，很多内容有待进一步研究和规范。

器件

实现光交叉连接（OXC）的关键在于开发应用先进的光器件，特别是光交换器件和光波长转换器件，国外已研制了多种可用于实现光交换的器件，并已申请专利。在光开关方面有机械光开关、聚合物开关（polymer）、半导体光开关（用SOA实现）、平面光波导光开关（PLC）和微机械光开关（MEMS）等，特别是MEMS光开关，技术发展很快，基于二维（2D）和三维（3D）设计的MEMS光开关已有厂家能提供商用产品，据称交叉规模很快可达512×512甚至1024×1024，但价格仍是阻碍OXC推广的主要因素。在光波长转换方面主要有光/电/光（O/E/O）波长转换和光—光（O/O）波长转换器件，光—光波长转换利用SOA的交叉增益调制（XGM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频效应（FWM）等等，目前以O/E/O波长转换最为成熟、性能最好。但是，缺少商用的光—光的全光波长转换器件仍然是实现真正意义上的光传送网络的瓶颈问题，可以预计实用化的全光波长转换器件的出现将极大加快OXC设备大规模进入商用的步伐。此外，像电可调光衰减器（VOA）、波长可调激光器、增益可调光放大器等灵活可调的光器件对OXC的发展也至关重要。光器件正在向低损耗、高隔离度、灵活动态、功耗低、体积小和成本低等优点于一身的方向发展。

OXC保护恢复策略和恢复算法

OXC保护恢复策略、恢复算法与OXC节点结构有关，如果否全交叉、是否波长交换等，目前提出的算法很多，各有所长，不管什么算法，其主要目的是为了优化网络，提高网络容量的利用率和改善网络的生存性，简化操作、管理和维护，目前ITU-T在这方面还处于研究阶段。要考虑的主要因素有：

（1）控制方式：集中控制和分布式控制。

·集中控制：业务的指配和端到端恢复均由中心网管控制完成，是一种比较传统的控制方式，技术较成熟。

·分布式控制：业务的恢复可独立于中心网管，在设备层完成，因而恢复速度更快，代表今后的发展方向。

（2）恢复策略：基于端到端的光通道（OCH）恢复和基于链路（Link）恢复。

·基于端到端的光通道（OCH）恢复：一般采用恢复通道和工作通道在路径上完全分开（光通道的源宿节点除外），这样设计的好处是无须故障点的精确定位，适合断纤、节点失效、多点故障和通道失效，容量利用率高，缺点是发生故障时业务恢复牵涉面较广（牵涉到的链路和要求重配置的OXC节点较多），恢复时间较长。

·基于链路（Link）恢复：基本原则是当某光纤链路（Link）发生中断时，在故障两端的固定节点之间寻找替代路由发生中断时，在故障两端的固定节点之间寻找替代路由（恢复通道），优点是发生故障时业务恢复只涉及故障两端的OXC节点，恢复时间较短，缺点是抗节点失效和多点故障能力弱，存在路由重复，容量利用率较低。

（3）业务（包括恢复通道）预规划和实时动态计算。

·业务（包括恢复通道）预规划：可采用波长路由表描述，按照网络实际情况预先设置交叉连接图（波长路由表）对工作通道进行预置，并为每个工作通道设置一个或多个备用路由（设置优先级），一旦发生故障，只要查询预先设置交叉连接图（波长路由表）就可将业务马上切换到恢复通道上，恢复时间较短。

·实时动态计算：当网络发生故障时，采用某种恢复算法在全网范围内为受影响的业务寻找替代路由，达到业务恢复的目的，优点是可找到最佳路由，缺点是恢复时间长。

（4）波长资源分配/优化（费用最低），兼顾最短路由（节点数最少）。

（5）各链路、节点业务量的平衡，使负荷量最佳或路由最安全。

（6）优先级（QoS）和额外业务。提供优先级选择，即优先级高的业务具有低阻塞率，额外业务优先最低。

（7）具有可扩展性。也就是说，恢复算法要有普遍性，适合多种网络拓扑结构和网络的扩展。

评价OXC格状网（Mesh）恢复的四个重要判据。

（1） 恢复速度；

（2）可恢复性：可恢复处理的失效类型：如断纤、节点失效、抗多点故障等；

（3）可扩展性：在保护恢复时间可接受的前提下，网络的可扩展性；

（4）容量利用效率。

OXC的管理

功能强大的网络管理系统是OXC的重要组成部分，OXC网管系统除了完成故障、性能、配置、安全四大管理功能外，还必须具备业务的管理能力、网络级的交叉能力（端到端指配），对于采用集中控制方式的OXC来说，网管系统还需内置恢复算法，以支持资源优化、提供端到端业务指配和故障情况下的业务恢复。根据ITU-T G.872建议，光传送网的网元管理系统一般按光通道层（OCH）、光复用段层（OMS）、光传送层（OTS）三层设计，具备ECC通信能力。

OXC的发展

近年来，随着技术的发展和WDM的规模应用，光网络节点设备的容量越来越大，对网络的生存性提出了更高的要求，OXC集传输与交换于一体，具有传输容量大、组网灵活、网络具有可扩展性和可重构性、易于升级、可透明传输各种格式的不同速率等级的信号，能够同时适应用户信号种类和服务种类不断增长的需求等诸多优点，是构成光传送网络（OTN）非常重要的节点设备。

从应用的角度看，点到点的DWDM组网方式仅是OTN组网的初级阶段，预计下一阶段的市场热点将是能够实现光层业务保护和恢复、配置灵活的OXC/OADM，组网主流将是环网、多环网、格状网，而构成环网、多环网、格状网的物理层设备是OADM和OXC。

从技术发展来看，光网络的发展趋势是3T（传输链路、传送节点和业务节点都具有Tbit/s的容量）和2I（集成化Intgration和智能化Intelligent），OXC作为光网络的核心设备，兼具T比特传输和T比特交换两大功能，并向集成化和智能化发展。在集成化方面，未来的OXC将集电路交换、包交换、波长交换甚至光包交换于一身（也许不应该叫OXC），在智能化方面，OXC将向智能光网络迈进，如ASON/ASTN、IP/MPLmS。

Optical SWitch — 光交换

光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换是全光网络的关键技术之一。在现代通信网中，全光网是未来宽带通信网的发展方向。全光网可以克服电子交换在容量上的瓶颈限制；可以大量节省建网成本；可以大大提高网络的灵活性和可靠性。光交换技术也可以分为光路交换和分组交换。由于技术上的原因，目前还主要是开发光路交换，但今后发展方向将是分组光交换。

目前市场上看到的光交换，多数是基于光电和光机械的。而基于热学、液晶、声学、微光机电技术等光交换机将逐步被研发出来。其中微光机电技术（MEMS）是目前最有前途的一项技术。

光缆交接箱

光缆交接箱

光缆交接箱是一种为主干层光缆、配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引人光缆交接箱后，经固定、端接、配纤后，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆连通。

箱体性能

光缆交接箱是安装在户外的连接设备，对它最根本的要求就是能够抵受剧变的气候和恶劣的工作环境。它要具有防水气凝结、防水和防尘、防虫害和鼠害、抗冲击损坏能力强的特点。它必须能够抵御比较恶劣的外环境。因此，箱体外侧对防水、防潮、防尘、防撞击损害、防虫害鼠害等方面要求比较高；其内侧对温度、湿度控制要求十分高。按国际标准，这些项目最高标准为IP66。但能达到该标准的箱体外壳并不多。目前国内使用的光缆交接箱箱体主要有：原装德国KRONE箱体，箱体采用不饱和聚酯玻璃纤维增强材料（SMC），在防水、防潮、防撞击损害方面有较好的性能。国内参照KRONE箱体的仿制品是以铁质为主的金属箱体（一般达到IP65标准）。对于金属箱体，由于其在防水气凝结方面的低劣性能，注定不会得到大量使用，并逐渐被淘汰。国内一些份仿制品由于材料性能问题导致箱体在防水气凝结和抗冲击两项性能上与引进德国的KRONE有较大差异，另外由于密封胶条抗老化性能较差，在防水、防尘两项性能上表现也一般。当然在光缆交接箱安装位置的外环境比较好时，降低性能要求，减少投资也是可以接受的。

光缆交接箱的容量

光缆交接箱的容量是指光缆交接箱最大能成端纤芯的数目。容量的大小与箱体的体积、整体造价、施工维护难度成正比，所以不宜过大。在实际设计和工程中，人们对光缆交接箱的容量问题似乎仅仅要求容量越大越好，但这样可能带来的后果是：箱体体积增大、设备价格增高。实际上，我们经常所说的交接箱的容量应该指的是它的配纤容量，即主干光线配纤容量与分文光线配纤容量之和。　光缆交接箱的容量实际上应包括主干光缆直通容量、主干光线配线容量和分支光缆配线容量3部分。

OLT: optical line terminal(光缆终端设备），用於连接光纤干线的终端设备。

OLT功能

1、向ONU以广播方式发送以太网数据；

2、发起并控制测距过程，并记录测距信息；

3、为ONU分配带宽；即控制ONU发关数据的起始时间和发送窗口大小．ONU (Optical Network Unit) 光节点。

一般把装有包括光接收机、上行光发射机、多个桥接放大器网络监控的设备叫做光节点。

ONU功能

１、选择接收OLT发送的广播数据；

２、响应OLT发出的测距及功率控制命令；并作相应的调整；

３、对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。

传输

在电信业中, 传输是一种传输电学消息(连带经过媒介的辐射能现象)的行为。消息可以是一串或者一组数据单元，比如二进制数字，通常也称为帧或者块。

传输可以分为两部分：

通过传送者分派, 为了别处接受，的一种信号、消息、或者任何种类的信息。

通过各种手段实现的信号传播，例如电报、电话、广播、电视，或者经由任意媒介电话传真、例如电线、同轴电缆、微波、光纤，或者无线电频率.

在一般信息论中传输被用于表示经由信道的信息通讯的整个过程.

Optical REPeater  —  光中继器 是对同一波长的光功率进行分路或合路。通过光耦合器，我们可以将两路光信号合成到一路上。 光电转换器

目录·概述

·原理

概述

光猫是目前中小公司包括大型公司经常使用到的一种网络设备。光猫即光Modem，是光电收发器或者光电转换器的俗称，两者之间没有太大的区别，都是为了将光纤介质转换成铜线接入。

光电收发器是用局域网中光电信号的转换，而仅仅是信号转换，没有接口协议的转换。一般用在园区网内较长距离，不适于布双绞线的环境。不过随着网络技术的发展，光电转换器和光猫的概念越来越模糊，近期两者基本可以统一为同一种设备了，光电转换器也成为光猫的学名。

原理

现在在远距离传输信号时，都是采用光纤传输的，光纤的传输带宽宽，稳定性好。这就需要把电脑或电话或传真等产生的电信号（我们知道这些电子设备产生的都电子信号），转换成光信号才能在光纤里传播，这就是光电转换器，它既可以把电信号转换成光信号，也可以把光信号转换成电信号。

尾纤

目录·简介

·光纤熔接技术

尾纤（pigtails）

简介

尾纤又叫猪尾线，只有一端有连接头，而另一端是一根光缆纤芯的断头，通过熔接与其他光缆纤芯相连，常出现在光纤终端盒内，用于连接光缆与光纤收发器（之间还用到耦合器、跳线等）。

光纤熔接技术

光纤熔接技术主要是用熔纤机将光纤和光纤或光纤和尾纤连接，把光缆中的裸纤和光纤尾纤熔合在一起变成一个整体，而尾纤则有一个单独的光纤头。通过与光纤收发器连接，将光纤和双绞线连接，接到信息插座。在光纤的熔接过程中用到的主要工具有:光端盒、光纤收发器、尾纤、耦合器、专用剥线钳、光纤切割刀等。

①ODF（Optical Distribution Frame）光纤配线架

光纤配线架（ODF）用于光纤通信系统中局端主干光缆的成端和分配，可方便地实现光纤线路的连接、分配和调度

随着网络集成程度越来越高，出现了集ODF、DDF、电源分配单元于一体的光数混合配线架，适用于光纤到小区、光纤到大楼、远端模块局及无线基站的中小型配线系统

1. Digital Distribution Frame — 数字配线架

连接从光通信端机出来的2M线和从主设备出来的2M线的架子

2. Dispersion-Decreasing Fiber — 低色散光纤 Main Distribution Frame  —  主配线架 光缆终端盒主要用于光缆终端的固定，光缆与尾纤的熔接及余纤的收容和保护。 光纤终端盒

光纤终端盒是安装在墙上的用户光缆终端盒，它的功能是提供光纤与光纤的熔接、光纤与尾纤的熔接以及光连接器的交接。并对光纤及其元件提供机械保护和环境保护，并允许进行适当的检查，使其保持最高标准的光纤管理。

光纤终端盒产品特征

1.提供光缆与配线尾纤的保护性连接

2.使光缆金属构件与光缆端壳体绝缘，并能方便地引出接地

3.提供光缆终端的安放和余端光纤存储的空间，方便安装操作

4.具有足够的抗冲击强度的盒体固定，方便不同使用场合的安装

5.可选择挂墙安装或直接放置于槽道等多种安装方式

SDH2M

在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称PDH；另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。

在数字通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误，这就叫做“同步”。

采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。

在以往的电信网中，多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络（SONET）。它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。最初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。

什么是E1?

欧洲的30路脉码调制PCM简称E1，速率是2.048Mbit/s 。

我国采用的是欧洲的E1标准。

E1的一个时分复用帧（其长度T=125us）共划 分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0~CH31。其中时隙CH0用作帧同步用，时隙CH16用来传送信令，剩下CH1~CH15和CH17~CH31 共30个时隙用作30个话路。每个时隙传送8bit，因此共用256bit。每秒传送8000个帧，因此PCM一次群E1的数据率就是 2.048Mbit/s。

一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。

2、一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，一个时隙为8个bit。

3、每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。

4、每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。

E1帧结构

E1有成帧,成复帧与不成帧三种方式,在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1到15,第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据。

E1信道的帧结构简述

在E1信道中，8bit组成一个时隙（TS），由 32个时隙组成了一个帧（F）,16个 帧组成一个复帧（MF）。在一个帧中，TS0主要用于传送帧定位信号（FAS）、CRC-4（循环冗余校验）和对端告警指示，TS16主要传送随路信令 （CAS）、复帧定 位信号和复帧对端告警指示，TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据 等信息。我们称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”，TS0和TS16为“开销”。 如果采用带外公共信道信令（CCS），TS16就失去了传送信令的用途，该时隙也可用来传送信息信号，这时帧结构的净荷为TS1至TS31，开销只有 TS0了。

由PCM编码介绍E1：

由PCM编码中E1的时隙特征可知，E1共分32 个时隙TS0-TS31。每个时隙为64K，其中TS0为被帧同步码，Si, Sa4, Sa5, Sa6,Sa7,A比特占用, 若系统运用了CRC校验，则Si比特位置改传CRC校验码。TS16为信令时隙, 当使用到信令(共路信令或随路信令)时,该时隙用来传输信令, 用户不可用来传输数据。所以2M的PCM码型有:

① PCM30 : PCM30用户可用时隙为30个, TS1-TS15,

TS17-TS31。TS16传送信令，无CRC校验。

② PCM31: PCM30用户可用时隙为31个, TS1-TS15,

TS16-TS31。TS16不传送信令，无CRC校验。

③ PCM30C: PCM30用户可用时隙为30个, TS1-TS15,

TS17-TS31。TS16传送信令，有CRC校验。

④ PCM31C: PCM30用户可用时隙为31个, TS1-TS15,

TS16-TS31。TS16不传送信令，有CRC校验。

CE1,就是把2M的传输分成了30个64K的时隙，一般写成N*64，

你可以利用其中的几个时隙，也就是只利用n个64K，必须接在ce1/pri上。

CE1—-最多可有31个信道承载数据 timeslots 1—-31

timeslots 0 传同步

接口

G．703非平衡的75 ohm，平衡的120 ohm2种接口

使用E1有三种方法

1， 将整个2M用作一条链路，如DDN 2M；

2，将2M用作若干个64k及其组合，如128K，256K等，这就是CE1；

3，在用作语音交换机的数字中继时，这也是E1最本来的用法，是把一条E1作为32个64K来用，但是时隙0和时隙15是用作signaling即信令的，所以一条E1可以传30路话音。PRI就是其中的最常用的一种接入方式，标准叫PRA信令。

用2611等的广域网接口卡，经V.35-G.703转换器接E1线。这样的成本应该比E1卡低的目前DDN的2M速率线路通常是经HDSL线路拉至用户侧.

E1可由传输设备出的光纤拉至用户侧的光端机提供E1服务.

使用注意事项

E1接口对接时，双方的E1不能有信号丢失/帧失步/复帧失步/滑码告警，但是双方在E1接口参数上必须完全一致，因为个别特性参数的不一致，不会在指示灯或者告警台上有任何告警，但是会造成数据通道的不通/误码/滑码/失步等情况。这些特性参数主要有；阻抗/ 帧结构/CRC4校验，阻有75ohm和120ohm两种，帧结构有PCM31/PCM30/不成帧三种；在新桥节点机中将PCM31和PCM30分别描 述为CCS和CAS，对接时要告诉网管人员选择CCS，是否进行CRC校验可以灵活选择，关键要双方一致，这样采可保证物理层的正常。

E1知识问答

1. E1与CE1是由谁控制，电信还是互连的两侧的用户设备？用户侧肯定要求支持他们,电信又是如何分别实现的？

首先由电信决定，电信可提供E1和CE1两种线路，但一般用户的E1线路都是 CE1，除非你特别要只用E1，然后才由你的设备所决定，CE1可以当E1用，但 E1却不可以作CE1。

2. CE1 是32个时隙都可用是吧？

CE1的0和16时隙不用,0是传送同步号,16传送控制命令,实际能用的只有30个时隙1-15，16-30。

3. E1/CE1/PRI又是如何区分的和通常说的2M的关系。和DDN的2M又如何关联啊？

E1和CE1 都是E1线路标准，PRI是ISDN主干线，30B+D，DDN的2M是透明线路 你可以他上面跑任何协议。E1和CE1的区别，当然可不可分时隙了。

4. E1/CE1/PRI与信令、时隙的关系

E1，CE1，都是32时隙，30时隙，0、16分别传送同步信号和控制信今，PRI采用 30B+D ，30B传数据，D信道传送信令， E1都是CAS结构，叫带内信令，PRI信令与数据分开传送，即带外信令。

5. CE1可否接E1。

CE1 和E1 当然可以互联。但CE1必需当E1用，即不可分时隙使用。

6. 为实现利用CE1实现一点对多点互连，此时中心肯定是2M了，各分支速率是 N*64K<2M,分支物理上怎么接呢？电信如何控制电路的上下和分开不同地点呢？

在你设备上划分时隙，然到在电信的节点上也划分一样同样的时隙顺序，电信只需要按照你提供的时隙顺序和分支地点，将每个对应的时隙用DDN线路传到对应分支点就行了。

7.CE1端口能否直接连接E1电缆，与对端路由器的E1端口连通?

不行．

8.E1、PCM和HW的区别

E1实际是指2M PCM的传输接口标准G.703，一般在接口上采用HDB3或AMI编码。

PCM：是基于时分复用原理的多个同一类信号以及控制信号的复用，一般为2M 32个时隙，TS0和TS16为控制时隙。

HW：是基于时分复用原理的多个同一类信号的复用，一般为2M 或8M。

脉码调制

脉码调制 / 脉码调制录音 (PCM — Pulse Code Modulation)

所谓脉码调制就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列，再予以记录。PCM信号是由[1]、[0]等符号构成的数字信号。与模拟信号比，它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽，可得到音质相当好的影响效果。PCM轨迹与视频轨迹不同，故也可用于后期录音。但在Hi8的摄像机中要实现PCM，必须通过其他的专业器材，仅靠摄像机是无法达到该效果的。

20世纪70年代，长距离、大容量的数字通信技术进入实用阶段。70年代中期，世界上开始出现数字化的数据通信网。

常用的调制方式，除了振幅调制(调幅)、频率调制(调频)外，还有编码脉冲调制(脉码调制)，它的英文缩写为PCM。它是美国物理学家里布斯于1937年提出的，现已广泛应用于电话、电视的传输。这一概念的提出，还为数字通信奠定了基础，在计算机终端之间进行数字信息交换时，脉码调制是一种非常有效的手段。

脉码调制是对模拟信号进行处理、量化、编码后转换为数字信号的一种调制方式。所传输的信号经脉码调制后，变为一系列的等幅脉冲，按照脉冲的出现与否赋予相应的编码，从而把所传输的信号以编码的形式表示出来。声音、电视图像等连续信号以及计算机数据通常转化为由5或7个“通”、“断”脉冲组成的博多电码。

博多电码是法国工程师博多于1874年取得专利的一种电报码，在20世纪中期取代了莫尔斯电码。最初，博多码是由5个长度相同的“通”、“断”信号组成的电码，按不同方式组合而成的电码组共有32种，每种表示一个书写符号，它比利用由长划和短点组成的莫尔斯电码的通信效率高。现代的博多电码，通常用7或8个“通”、“断”信号组成。7个信号可以传送128种不同的书写符号；8个信号则用多出来的一个信号供校验或作其他用途。 使用脉码调制，接收机只需检测简单的脉冲型式就可以了，而每个信号相应的脉冲型式是唯一的。因此，可以最大限度地减少传输错误与传输损耗，消除噪音和干扰，使信号可靠地传输。此外，由于脉冲与连续信号不同，它可以通过传输线路上的转发器利用电子仪器不失真地反复再现。

脉码调制已广泛用于各种通信业务，还用来保障名目繁多的公众通信业务的通信安全。

50年代初期，美国贝尔电话实验室开始用脉码调制开发一种数字微波通信网DR18。这个系统包含28 224个双向脉码调制电话通路，于70年代中期投入商用。

60年代，一些国家的市内电话网开始使用脉码调制来扩充容量。利用它，可使音频电缆的传输容量扩大24～48倍。

70年代中后期，脉码调制已成功地应用于同轴电缆通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等中、大容量的传输系统。

1975年，贝尔电话公司安装的T4M系统供美国国内传输话音、电视及数据信号。在直径为10厘米的电缆中，装有22根同轴管道(其中两根备用)，可提供4万条以上的双向脉码调制的电话线路。

80年代初，脉码调制不仅应用于市话中继传输和大容量干线传输以及数字程控交换机，而且在用户电话机中也开始使用。随着宽带传输技术的发展，高质量宽带脉码调制技术发展非常迅速。

脉码调制技术与集成电路技术的进步，促使数字通信出现突飞猛进的发展。

数字通信系统采用的数字信号与计算机使用的二进制信号形式一致，因此，数字通信系统可以直接与计算机相连，从而能对信息自动进行处理和变换，很方便地建立以计算机为核心的通信网。

从技术发展和方便用户的角度来看，数字通信标志着现代化通信的开始。至今，在话音通信、图像通信、数据通信等许多通信领域中，信息的收集、传输、变换、处理都离不开数字化技术。通信数字化的热潮已经掀起，正以燎原之势遍及通信的所有领域，甚至各种家用音像电器也开始实现数字化。

数字通信已渗透到移动通信领域，数字移动电话就是采用数字通信技术研制出来的。

泛欧高速铁路网，采用数字通信技术，建立了一个无线移动通信系统。这样，在火车行驶过程中，司机不仅能接收有关行车的自动控制数据，还能与车站行车值班人员互通信息，这个系统还能为旅客提供移动电话服务。90年代中期，我国的一些特快列车也为旅客开通了列车移动电话服务。

GSM-Railway

属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。

GSM-R（GSMforRailways）系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。在中国铁路的频段为上行885-889MHz，下行方向为930-934MHz。　全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用与郊县大区制的站型，覆盖范围大。 定向天线是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强，而在其它的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。

采用定向发射天线的目的是增加辐射功率的有效利用率，增加保密性；采用定向接收天线的主要目的是增加抗干扰能力。 馈线

馈线是早期电视机与室外天线连接的信号线，其线扁平一般为双线，两线之间有较宽的距离目的是减小线间分布电容对电视微弱信号的衰减，线体为绝缘塑料外部没有屏蔽层，抗干扰能力极差，室外使用其性能还会受阴雨天气的影响。

现在由于有线电视的普及电视信号线完全由同轴电缆取代。

目前常用的馈线有两类，分别是1/2馈线和7/8馈线，数量1/2和7/8非别指线径，单位：英寸。

直放站

1． 直放站的定义

直放站（中继器）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。

2． 直放站的种类与类型

1) 移动通信直放站的种类

— 从传输信号分有GSM直放站和CDMA直放站;

— 从安装场所来分有室外型机和室内型机;

— 从传输带宽来分有宽带直放站和选频（选信道）直放站;

— 从传输方式来分有直放式直放站、光纤传输直放站和移频传输直放站。

2) 移动通信直放站的类型

— GSM移动通信直放站

— CDMA移动通信直放站

— GSM/CDMA光纤直放站

移频直放站由主机设备和从机设备（置于需要覆盖区域）组成，主机直接由基站耦合RF信号（或由无线接收基站RF信号）将基站的载频移到另一频率点上转发给从机，从机再将被移动的频点还原到原基站的频率，从而实现了主机、从机的高隔离度和主机与从机之间的无线链接。

3. 同频与移频直放站的区别

直放站用于室外覆盖时，收发天线的隔离度是选择直放站类型的重要参数。无线同频直放站和无线移频直放站的主要差别在：用于室外覆盖时，无线移频直放站可以对覆盖区域进行全向或大角度（大于90度）覆盖，而无线同频直放站不能达到这样的要求。因此，在对天线隔离度要求较高、设计中隔离度指标难以用工程实施达到的站点，建议使用无线移频直放站；其它场合两者的使用差别不大。

由上可见，直放站主要应用领域是无线通信传输无线通信传输工程，比如GSM、CDMA、SCDMA。

光衰减器

光衰减器是用于对光功率进行衰减的器件，它主要用于光纤系统的指标测量、短距离通信系统的信号衰减以及系统试验等场合。光衰减器要求重量轻、体积小、精度高、稳定性好、使用方便等。它可以分为固定式、分级可变式、连续可调式几种。下面分别是连续可调式衰减器的工作原理和结构示意图。

可调式光衰减器一般用于光学测量中。在测量光接收机的灵敏度时，通常把它置于光接收机的输入端，用来调整接收光功率的大小。使用光衰减器时，要保持环境清洁干燥，不用时要盖好保护帽。移动时要轻拿轻放，严禁碰撞。

OTDR

1. Optical Time Domain Reflectometer — 光时域反射器

通过对光传输信号在光缆中回传的散射信号进行分析,判断光缆状况,是光缆维护所必须的设备。

OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。

OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。

从发射信号到返回信号所用的时间，再确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。以下的公式就说明了OTDR是如何测量距离的。

d=(c×t)/2(IOR)

在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率（IOR）。IOR是由光纤生产商来标明。

OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。

给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。

在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线衰减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。因此，1550nm是最低的衰减波长；这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。很自然，这些现象也会影响到OTDR。作为1550nm波长的OTDR，它也具有低的衰减性能，因此可以进行长距离的测试。而作为高衰减的1310nm或1625nm波长，OTDR的测试距离就必然受到限制，因为测试设备需要在OTDR轨迹中测出一个尖锋，而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。

瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。

菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。

OTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱。

2. Optical Time Domain Reflect — 光时域反射法

光纤熔接机

光纤熔接机主要用于光通信中，光缆的施工和维护。主要是靠放出电弧将两头光纤熔化，以达到熔接的目的。注：此光纤是指光缆中的每一根纤。

现有熔接机国外品牌有古河，藤仓，住友，爱立信，康宁(与西门子合并），以及韩国的INNO（仪诺）IFS-9熔接机。国内品牌有迪威普和吉隆（两个品牌以前为同一个公司）。

目前其中使用最广的的是日本的古河，藤仓，住友这三个品牌。韩国的仪诺IFS-9熔接机，后来居上，充分吸收了其他品牌的优点，达到了世界一流水准，更因为韩国相对低廉的人力资源，价格具有较大优势，可谓目前性价比最高的熔接机，已经在2009年年初大量上市。爱立信和康宁，基本要退出市场了。国产熔接机的价格最低，但熔接质量也是最不稳定的，且熔接速度较慢。

熔接机主要运用于各大电信运营商，通信工程公司，广电，电力，铁务，以及企事业单位专网等 。

光功率计

用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表。在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。，通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。

针对用户的具体应用，要选择适合的光功率计，应该关注以下各点：

１、选择最优的探头类型和接口类型

２、评价校准精度和制造校准程序，与你的光纤和接头要求范围相匹配。

３、确定这些型号与你的测量范围和显示分辨率相一致。

４、具备直接插入损耗测量的 dB功能。

光功率的单位是dbm,在光纤收发器或交换机的说明书中有它的发光和接收光功率,通常发光小于0dbm,接收端能够接收的最小光功率称为灵敏度,能接收的最大光功率减去灵敏度的值的单位是db(dbm-dbm=db),称为动态范围,发光功率减去接收灵敏度是允许的光纤衰耗值.测试时实际的发光功率减去实际接收到的光功率的值就是光纤衰耗(db).接收端接收到的光功率最佳值是 能接收的最大光功率-(动态范围/2),但一般不会这样好.由于每种光收发器和光模块的动态范围不一样,所以光纤具体能够允许衰耗多少要看实际情形.一般来说允许的衰耗为15-30db左右.

有的说明书会只有发光功率和传输距离两个参数,有时会说明以每公里光纤衰耗多少算出的传输距离,大多是0.5db/km.用最小传输距离除以0.5,就是能接收的最大光功率,如果接收的光功率高于这个值,光收发器可能会被烧坏.用最大传输距离除以0.5,就是灵敏度,如果接收的光功率低于这个值,链路可能会不通.

光纤的连接有两种方式,一种是固定连接一种是活动连接,固定连接就是熔接,是用专用设备通过放电,将光纤熔化使两段光纤连接在一起,优点是衰耗小,缺点是*作复杂灵活性差.活动连接是通过连接器,通常在ODF上连接尾纤,优点是*作简单灵活性好缺点是衰耗大,一般说来一个活动连接的衰耗相当于一公里光纤.光纤的衰耗可以这样估算:包括固定和活动连接,每公里光纤衰耗0.5db,如果活动连接相当少,这个值可以为0.4db,单纯光纤不包括活动连接,可以减少至0.3db,理论值纯光纤为0.2db/km;为保险计大多数情况下以0.5为好.

光纤测试TX与RX必须分别测试,在单纤情况下由于仅使用一纤所以当然只需测试一次.单纤的实现原理据生产公司讲是波分复用,但本人认为使用光纤耦合器的可能性更高.

微波

目录·微波的波长

·微波的性质

·微波的产生

·微波的热效应

·微波的非热效应

·微波加热的原理

·微波杀菌的机理

微波的波长

微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性．微波量子的能量为1 99×l0 -25～ 1．99×10-22j．

微波的性质

微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。

一、穿透性

微波比其它用于辐射加热的电磁波，如红外线、远红外线等波长更长，因此具有更好的穿透性。微波透入介质时，由于介质损耗引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间，且在条件为介质损耗因数与介质温度呈负相关关系时，物料内外加热均匀一致。

二、选择性加热

物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。物质不同，产生的热效果也不同。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。

三、热惯性小

微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。

微波的产生

微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。可以产生微波的器件有许多种，但主要分为两大类：半导体器件和电真空器件。电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，或称之为电子管。在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。

微波的热效应

微波对生物体的热效应是指由微波引起的生物组织或系统受热而对生物体产生的生理影响．热效应主要是生物体内有极分子在微波高频电场的作用下反复快速取向转动而摩擦生热；体内离子在微波作用下振动也会将振动能量转化为热量；一般分子也会吸收微波能量后使热运动能量增加．如果生物体组织吸收的微波能量较少，它可借助自身的热调节系统通过血循环将吸收的微波能量(热量)散发至全身或体外．如果微波功率很强，生物组织吸收的微波能量多于生物体所能散发的能量，则引起该部位体温升高．局部组织温度升高将产生一系列生理反应，如使局部血管扩张，并通过热调节系统使血循环加速，组织代谢增强，白细胞吞噬作用增强，促进病理产物的吸收和消散等．

微波的非热效应

微波的非热效应是指除热效应以外的其他效应，如电效应、磁效应及化学效应等．在微波电磁场的作用下，生物体内的一些分子将会产生变形和振动，使细胞膜功能受到影响，使细胞膜内外液体的电状况发生变化，引起生物作用的改变，进而可影响中枢神经系统等．微波干扰生物电(如心电、脑电、肌电、神经传导电位、细胞活动膜电位等)的节律，会导致心脏活动、脑神经活动及内分泌活动等一系列障碍．对微波的非热效应，人们还了解的不很多．当生物体受强功率微波照射时，热效应是主要的(一般认为，功率密度在在10mW／cm2者多产生微热效应．且频率越高产生热效应的阈强度越低)；长期的低功率密度(1 m W／cm2 以下)微波辐射主要引起非热效应．

微波加热的原理

微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的运动秀相互摩擦效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。

微波杀菌的机理

微波杀菌是利用了电磁场的热效应和生物效应的共同作用的结果。微波对细菌的热效应是使蛋白质变化，使细菌失去营养，繁殖和生存的条件而死亡。微波对细菌的生物效应是微波电场改变细胞膜断面的电位分布，影响细胞膜周围电子和离子浓度，从而改变细胞膜的通透性能，细菌因此营养不良，不能正常新陈代谢，细胞结构功能紊乱，生长发育受到抑制而死亡。此外，微波能使细菌正常生长和稳定遗传繁殖的核酸[RNA]和脱氧核糖核酸[DNA]，是由若干氢键松弛，断裂和重组，从而诱发遗传基因突变，或染色体畸变甚至断裂。

微波萃取的原理

利用微波能来提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。它的原理是在微波场中，吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中；微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间、节省试剂、污染小等特点。目前，除主要用于环境样品预处理外，还用于生化、食品、工业分析和天然产物提取等领域。在国内，微波萃取技术用于中草药提取这方面的研究报道还比较少。

微波萃取的机理可从以下3个方面来分析：①微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程。由于吸收了微波能，细胞内部的温度将迅速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，结果细胞破裂，其内的有效成分自由流出，并在较低的温度下溶解于萃取介质中。通过进一步的过滤和分离，即可获得所需的萃取物。②微波所产生的电磁场可加速被萃取组分的分子由固体内部向固液界面扩散的速率。例如，以水作溶剂时，在微波场的作用下，水分子由高速转动状态转变为激发态，这是一种高能量的不稳定状态。此时水分子或者汽化以加强萃取组分的驱动力，或者释放出自身多余的能量回到基态，所释放出的能量将传递给其他物质的分子，以加速其热运动，从而缩短萃取组分的分子由固体内部扩散至固液界面的时间，结果使萃取速率提高数倍，并能降低萃取温度，最大限度地保证萃取物的质量。③由于微波的频率与分子转动的频率相关连，因此微波能是一种由离子迁移和偶极子转动而引起分子运动的非离子化辐射能，当它作用于分子时，可促进分子的转动运动，若分子具有一定的极性，即可在微波场的作用下产生瞬时极化，并以24．5亿次／s的速度作极性变换运动，从而产生键的振动、撕裂和粒子间的摩擦和碰撞，并迅速生成大量的热能，促使细胞破裂，使细胞液溢出并扩散至溶剂中。在微波萃取中，吸收微波能力的差异可使基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到具有较小介电常数、微波吸收能力相对较差的萃取溶剂中。

〖图片说明：模拟的有限宇宙微波背景辐射图象，匹配的圆圈上具有相同的冷热分布。〗

微波

波长约从1米～1毫米（相应的频率约从 300兆赫到300吉赫）的电磁波。这段电磁频谱包括分米波、 厘米波和毫米波等波段。在雷达和常规微波技术中，常用拉丁字母代号表示更细的波段划分。

以上关于微波的波长或频率范围，是一种传统上的约定。从现代微波技术的发展来看,一般认为短于1毫米的电磁波（即亚毫米波）属于微波范围，而且是现代微波研究的一个重要领域。

从电子学和物理学的观点看，微波这段电磁谱具有一些不同于其他波段的特点。微波在电子学方面的特点表现在它的波长比地球上很多物体和实验室中常用器件的尺寸相对要小很多，或在同一量级。这和人们早已熟悉的普通无线电波不同，因为普通无线电波的波长远大于地球上一般物体的尺寸。当波长远小于物体（如飞机、船只、火箭、建筑物等）的尺寸时，微波的特点和几何光学的相似。利用这个特点，在微波波段能制成高方向性的系统（如抛物面反射器）。当波长和物体（如实验室中的无线电设备）的尺寸有相同量级时，微波的特点又与声波相近,例如微波波导类似于声学中的传声筒;喇叭天线和缝隙天线类似于喇叭、箫和笛；谐振腔类似于共鸣箱等。波长和物体尺寸在同一量级的特点，提供了一系列典型的电磁场边值问题。

在物理学方面，分子、原子与核系统所表现的许多共振现象都发生在微波的范围，因而微波为探索物质的基本特性提供了有效的研究手段。

由于这些特点，微波的产生、放大、发射、接收、传输、控制和测量等一系列技术都不同于其他波段（见微波电子管、微波测量等）。

微波成为一门技术科学，开始于20世纪30年代。微波技术的形成以波导管的实际应用为其标志。若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明，是另一标志。

在第二次世界大战中，微波技术得到飞跃发展。因战争需要，微波研究的焦点集中在雷达方面，由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。至今，微波技术已成为一门无论在理论和技术上都相当成熟的学科，又是不断向纵深发展的学科。

微波振荡源的固体化以及微波系统的集成化是现代微波技术发展的两个重要方向。固态微波器件在功率和频率方面的进展，使得很多微波系统中常规的微波电子管已为或将为固体源所取代。固态微波源的发展也促进了微波集成电路的研究。

频率不断向更高范围推进，仍然是微波研究和发展的一个主要趋势。60年代激光的研究和发展，已越过亚毫米波和红外之间的间隙而深入到可见光的电磁频谱。利用常规微波技术和量子电子学方法，已能产生从微波到光的整个电磁频谱的辐射功率。但在毫米波－红外间隙中的某些频率和频段上，还不能获得足够用于实际系统的相干辐射功率。

微波的发展还表现在应用范围的扩大。微波的最重要应用是雷达和通信。雷达不仅用于国防，同时也用于导航、气象测量、大地测量、工业检测和交通管理等方面。通信应用主要是现代的卫星通信和常规的中继通信。射电望远镜、微波加速器等对于物理学、天文学等的研究具有重要意义。毫米波微波技术对控制热核反应的等离子体测量提供了有效的方法。微波遥感已成为研究天体、气象和大地测量、资源勘探等的重要手段。微波在工业生产、农业科学等方面的研究，以及微波在生物学、医学等方面的研究和发展已越来越受到重视（见微波应用、微波能应用、微波医学应用等）。

微波与其他学科互相渗透而形成若干重要的边缘学科，其中如微波天文学、微波气象学、微波波谱学、量子电动力学、微波半导体电子学、微波超导电子学等，已经比较成熟。微波声学的研究和应用已经成为一个活跃的领域。微波光学的发展，特别是70年代以来光纤技术的发展，具有技术变革的意义(见微波和射频波谱学)。

程控交换机

程控交换机，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。

<一>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。

<二>程控交换机的基本构成

电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。基本划分为两大部分：话路设备和控制设备。话路设备主要包括各种接口电路(如用户线接口和中继线接口电路等)和交换 (或接续)网络；控制设备在纵横制交换机中主要包括标志器与记发器，而在程控交换机中，控制设备则为电子计算机，包括中央处理器(CPU),存储器和输入 /输出设备。

程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能，方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。

1:交换网络

交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器(如纵横接线器，编码接线器，笛簧接线器等),在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络，和由存储器等电路构成的时分接续网络。

2 用户电路

用户电路的作用是实现各种用户线与交换之间的连接，通常又称为用户线接口电路(SLIC,Subscriber Line Interface Circuit)。根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路 (ALC)及与数字话机，数据终端(或终端适配器)连接的数字用户线电路(DLC)。

模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口，其基本功能有:

. 馈电(Battery feed): 交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；

. 过压保护(Overvoltage Protection): 防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机。

. 振铃(Ringing)：向被叫用户话机馈送铃流。

. 监视(Supervision)： 借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机，挂机，拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。

. 编解码(CODEC)： 利用编码器和解码器(CODEC),滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换网络接口 。

. 混合(Hybrid)：进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。

. 测试(Test)：提供测试端口，进行用户电路的测试。

这7种功能常用第一个字母组成的缩写词(BORSCHT)代表。对于模拟程控交换机，不需要编解码功能；而在数字程控交换机中，除某些特定应用的小型交换机利用增量调制方式外，其它大部分均采用PCM编解码方式。

数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，它主要用来通过线路适配器(LAM)或数字话机(SOPHO-SET)与各种数据终端设备(DTE)如计算机，打印机，VDU,电传相连。

3 出入中继器

出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路，用于交换机中继线的连接。它的功能和电路与所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密切的关系。对模拟中继接口单元(ATU),其作为是实现模拟中继线与交换网络的接口，基本功能一般有：

(1).发送与接收表示中继线状态(如示闲，占用，应答，释放等)的线路信号。

(2).转发与接收代表被叫号码的记发器信号。

(3).供给通话电源和信号音。

(4).向控制设备提供所接收的线路信号。

对于最简单的情况，某一交换机的中继器通过实线中继线与另一交换机连接，并采用用户环路信令，则该模拟中继器的功能与作用等效为一部“话机”。若采用其它更为复杂的信号方式，则中继器应实现相应的话音，信令的传输与控制功能。

数字中继线接口单元(DTU)的作用是实现数字中继线与数字交换网络之间的接口，它通过PCM有关时隙传送中继线信令，完成类似于模拟中继器所应承担的基本功能。但由于数字中继线传送的是PCM群路数字信号，因而它具有数字通信的一些特殊问题，如帧同步，时钟恢复，码型交换，信令插入与提取等，即要解决信号传送，同步与信令配合三方面的连接问题。

数字中继接口单位的基本功能包括帧与复帧同步码产生，帧调整，连零抑制，码型变换，告警处理，时钟恢复，帧同步搜索及局间信令插入与提取等，如同模拟用户电路的BORSCHT,也可将数字中继单元的上述8种功能概括为GAZPACHO。

4 控制设备

控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。

程控交换机控制设备的主体是微处理器，通常按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。

<三>信令系统(Signalling System)

在交换机内各部分之间或者交换机与用户，交换机与交换机间，除传送话音，数据等业务信息外，还必须传送各种专用的附加控制信号(信令)，以保证交换机协调动作，完成用户呼叫的处理，接续，控制与维护管理功能。

按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后者在局间中继线上传送。如果按信令的功能划分，则可分为监视信令，地址信令与维护管理信令。

1 用户线信令

它是在用户与交换机之间用户线上传送的信令。对于模拟电话用户线，这种信令包括：

(1).监视信令

此信令反映直流用户环路通断的各种用户状态信号，如主叫用户摘机(off-hook)(呼出占用),主叫用户挂机(on-hook)(正在清除或拆线)及被叫用户摘机(应答),被叫用户挂机(反向清除或拆线)。交换机检测到这些信号时便会执行相应的软件，产生有关的动作，如交换机向主叫用户发拨号音或忙音，回铃音等，或向被叫用户馈送振铃信号等。

(2).地址信令(被叫号码)

此信令为主叫用户发送的被叫号码，交换机识别后控制交换网络进行接续。目前广泛应用的模拟话机有两类：脉冲式话机与双音频式话机。

a.直流脉冲信号

拨号盘话机或脉冲式按键式话机发送直流脉冲信号，通过话机拨号控制用户环路电路断续而产生直流脉冲串。

b.双音多频信号

程控交换机的快速多频按键话机所发送的拨号信号，不再用脉冲而用同时发送的“双音”表示一个数字。

2 局间信令

此信令是在交换机或交换局之间中继线上传送的信号，用以控制呼叫的接续。由于目前使用的交换机制式和中继传输信道类型很多，组网涉及面广，因而局间信令比较复杂。为保证通信网中交换机互通，必须建立统一的国际与国内标准。

根据信令通道与话音通路的关系，可将局间信令分为随路信令(CAS,Channel Associated Signalling)与共路信令(CCS,Common Channel Signalling);若按信道与信号的形式，又可分为直流，交流与数字型信令。如同用户线信令，也可将局间信令按功能分为监视信令，地址信令与管理信令。

各种机电式交换机都采用随路信令，虽然目前程控数字交换机仍多采用随路信令，但它一般具有采用共路信令的功能与潜力。为充分发挥程控数字交换系统的优点，采用先进的共路信令是当前程控交换技术的一个重要发展方向。

(1). 随路信令

将话路所需要的控制信号由该话路本身或与之有固定联系的一条信令通道来传送，即用同一通路传送话音信息和与其相应的信令。

(2).共路信令

将一组话路所需的各种控制信号集中到一条与话音通路分开的公共信号数据链路上进行传送。CCITT No.7号信令是一种目前最先进，应用最广泛的国际标准化共路信令系统，由于它将信令和话音通路分开，可采用高速数据链路传送信令，因而具有传送速度快，呼叫建立时间短，信号容量大，更改与扩容灵活及设备利用率高等特点，最适用于程控数字交换与数字传输相结合的综合数字网和未来综合业务数字网。

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