《通信系统导论 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 宋燕辉 模块8 通信发展与新技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信系统导论 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 宋燕辉 模块8 通信发展与新技术（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,模块8 通信发展与新技术,任务1,任务2,任务3,三网融合,通信发展新技术,物联网,【问题引入】 三网融合是我国国务院和工信部目前发展重点推动的重点工程，其发展历程如何？ 内涵概念是怎样的？ 它是基于一些什么技术和行业背景衍生出来的？ 三网融合又会向怎样的方向发展？,任务一 三网融合,1.1 三网融合基本概念,基本概念：“三网融合”又叫“三网合一”，意指电信网、有线电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。,图7-1 三网融合示意图,1.1 三网融合基本概念,三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网
2、络融合。 广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接入业务等 国有电信企业在有关部门的监管下，可从事除时政类节目之外的广播电视节目生产制作、互联网视听节目信号传输、转播时政类新闻视听节目服务，IPTV传输服务、手机电视分发服务等。 在技术上，三网融合能成型主要取决于以下六个方面技术的成熟：基础数字技术、宽带技术、软件技术、IP技术、光通信技术的发展、软件技术的发展。,拓展三网融合实例,目前三网融合的接入方案主要有CMTS+CM、FTTH+EOC、FTTB+LAN三种改造方式。如图7-2，本案例为FTTH+EOC方式(也叫PON+EOC)。,图7
3、-2 某小区用户三网融合PON+EOC接入实例,ONU：光节点，分为有源光网络单元和无源光网络单元。 EOC：以太数据通过同轴电缆传输 RG6：同轴电缆,1.2 VOIP,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）的形式在 IP 数据网络 (IP Network）上做实时传递。,图7-3 VOIP业务终端模型,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技术标准,H.320，在窄带可视电话系统和终端（N-ISDN) 上
4、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；（目前应用最为广泛的） 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。 H.323建议中定义了四个主要的组件：终端、网关、网关管理软件（也叫关守或网闸）和多点控制单元。,1.3 IPTV,IPTV即交互式网络电视,是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。,IPTV既不同于传统的模拟式有线
5、电视，也不同于经典的数字电视。,IPTV互动电视,1.3 IPTV,IPTV服务：计算机；网络机顶盒+普通电视机；移动终端（如IPad，IPhone等）。 IPTV的基本技术形态可以概括为：视频数字化、传输IP化和播放流媒体化 个性化服务：IPTV使用点播业务 互动性能：IPTV的媒介是互联网，开放型和双向性是互联网的根本特征 NGN是历史的必然选择，实际市场需求驱动所导致的IPTV，亦为历史的必然,1.4 CMMB,CMMB手机电视是中国移动通信有限公司和中广传播集团有限公司共同利用CMMB技术推出的电视产品，其市场推广名为“手机电视”。,图7-4 CMMB业务体验,1.4 CMMB,CMM
6、B手机电视内容丰富多彩。主要业务提供CCTV-新闻、CCTV-1、CCTV-5、精彩电影4套全国节目和2套地方节目。 手机电视使用过程中产生的费用包含无线数据流量费、基本功能费和收视费三部分。 关键技术： 采用了先进的编码、压缩、调制等数字技术 采用卫星和地面网络相结合的“天地一体、星网结合、统一标准、全国漫游”方式，实现全国范围移动多媒体广播电视信号的有效覆盖 CMMB手机电视的省电技术是国际一流的,任务二 物联网,【问题引入】 我国物联网的发展势头良好，那么其起源、目标、特征如何？ 标准化进程怎样？ 我国物联网发展和欧盟、美国、日本等地物联网发展情况相比如何？,物联网的产生背景,物联网产生
7、的社会背景,我国发展物联网动力源社会信息化,技术背景（信息产业技术热点）,技术背景（物联网相关技术）,物联网技术发展,2.1 物联网的概念,物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。,图7-7 物联网示意图,2.2 物联网体系结构,2.2 物联网体系结构,2.2 物联网体系结构,2.3 物联网技术体系,物联网的关键技术, RFID技术：
8、RFID是Radio Frequency Identification的缩写，意思是射频识别，俗称电子标签，是物联网最关键的一个技术。它是利用射频信号实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 传感网技术：传感网由大量部署在监测区域内的传感器节点构成的多个无线网络系统，即无线传感网(WSN)，它能够实时检测、感知和采集感知对象的各种信息，并对这些信息进行处理后通过无线网络发送出去。 M2M技术：M2M通过实现人与人(Man to Man)、人与机器(Man to Machine)机器与机器(Machine to Machine)的通信，让机器、设备、应用处理过程与后台信息系统共享
9、信息 。 云计算：云计算(Cloud Computing)是网格计算、并行计算、网络存储等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统。 中间件：中间件(Middleware)是处于操作系统和应用程序之间的软件，它屏蔽了底层操作系统的复杂性，使程序开发人员面对一个简单而统一的开发环境，减少程序设计的复杂性，将注意力集中在自己的业务上，从而大大减少了技术上的负担。,2.4 物联网技术的应用,远程会诊,世博手机票,“全能管家”最热门,手机帮忙找车位,孩子去哪啦?一查就知道,远程抄表渐行渐近,基于物联网的环保整体解决方案,“机
10、房无忧”整体解决方案,“ e路通”解决方案,电力行业远程集抄方案,电力行业输电线路在线监测方案,智能家居解决方案家庭安防,2.5 国内外物联网产业发展趋势,各国对于未来信息化战略,全球智慧城市建设,中国智慧城市建设,产业链,产业链,全球产业链各环节主要参与者产业定位和规模,美国：专业物联网服务提供商 -JASPER WIRELESS,英国：专业物联网服务提供商 WYLESS,英国：国际电信运营商VODAFONE,法国：国际电信运营商ORANGE,日本：国际电信运营商DOCOMO,瑞士：TELENOR；美国：AT&T,中国：中移M2M应用产品,中国：中国电信M2M应用产品,M2M业务全球市场的发
11、展阶段,预测,任务三 通信发展新技术,【问题引入】 目前我国新的通信技术层出不穷：4G，NGN，软交换，IMS等，那么这些技术标准各自的特点是什么？ 发展路线如何？ 能带给我们行业一些什么应用？,3.1 第四代移动通信系统,4G的主要指标： 1、数据速率从2Mb/s提高到100Mb/s，移动速率从步行到车速以上。 2、支持高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。宽带局域网应能与B-ISDN和ATM兼容，实现宽带多媒体通信，形成综合宽带通信网。 3、对全速移动用户能够提供150Mb/s的高质量影像等多媒体业务。,LTE概述,LTE（Long Term Evolution）是新一代宽带无线移动通信技术
12、。与3G采用的CDMA技术不同，LTE以OFDM（正交频分多址）和MIMO（多输入多输出天线）技术为基础，频谱效率是3G增强技术的23倍。LTE包括FDD和TDD两种制式。LTE的增强技术（LTE-Advanced）是国际电联认可的第四代移动通信标准。,TDD-LTE,TDD（Time Division Duplexing）时分双工技术，在移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD相对应。在TDD模式的移动通信系统中，基站到移动台之间的上行和下行通信使用同一频率信道（即载波）的不同时隙，用时间来分离接收和传送信道，某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站。基站和移动台之
13、间必须协同一致才能顺利工作。TD-LTE上行理论速率为50 Mbit/s，下行理论速率为100 Mbit/s。,FDD-LTE,FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上，进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。LTE系统中上下行频率间隔可以达到190 MHz。应用FDD（频分双工）式的LTE即为FDD-LTE。由于无线技术的差异、使用频段的不同以及各个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TDD-LTE。FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的，终端种类最丰富的一种4G标准。FDD-LTE上行理论速率为40 Mbit/s，下行理论速率为150 Mb
14、it/s。,4G技术的主要特点与技术,4G技术的主要特点： 高速率，高容量 网络频带更宽 兼容性更加平滑 高度自治、自适应的网络 高智能性终端 4G的关键技术： OFDM 智能天线（SA）与多入多出天线（MIMO）技术 软件无线电技术（SDR） IPv6,OFDM,传统FDM频谱 OFDM频谱,MIMO,多入多出天线（MIMO）技术 智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。 其原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向DOA（Direction
15、of Arrinal），旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，智能天线技术利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。,4G现状及发展趋势,为确保在4G技术上占领先机，工信部正式批复同意了准4G标准TD-LTE规模试验总体方案，将在上海、杭州、南京、广州、深圳、厦门6个城市组织开展TD-LTE规模技术试验。,图7-9 深圳市4G用户体验展厅,无线采访业务示意图,远
16、程医疗,3.2 软交换技术与下一代网络,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。,图7-10 软交换示意,软交换主要包含两个层次：媒体网关层 呼叫控制层,下一代网络,ITUT将NGN应具有的基本特征概括为以下几点：多业务（话音与数据、固定与移动、点到点与广播的会聚）、宽带化（具有端到端透明性）、分组化、开放性（控制功能与承载能力分离，业务功能与传送功能分离，用户接入与业务提供分离）、移动性、兼容性（与现有网的互通）。除此之外，安全性和可管理性（包括QoS的保证）是电信运营公司和用户所普遍关心的，也是NGN与目前的互联网的主要区别。 简单的说，NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。 NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具
