山东理工大学通信英语课文翻译

UNIT 1 The Principle of PCM PCM原理
PCM的构成依赖于三个环节，即采样、量化和编码。近年来，人们对这三个环节的实现提 出
了许多不同的方案，我们将对其中的一些主要的方案进行讨论。在这些讨论中，我们会看到
话 路中的语声信号是如何转换成幅值序列的，而每个幅值又被编码，即以8位二进制数的序
列表示。而且， 我们将证明，为了转换频率范围为300HZ—3.4KHZ的话路信号，理论上最小
采样频率须为6. 8khz。但是，实际设备通常用8khz的采样速率，而如果每个样值用8位码的
话，则话路是由一个 重复速率为64khz的脉冲流来表示的。图1-1表示了采样、量化、编码的
过程。
让我们 再研究一下上面提到的简单例子。可以看出，最高频率为3.4khz的话音信号适用64khz
的（脉 冲流）信号来表示的。但是，如果每个样值中用4位（码）表示，则传输质量会下降，
而脉冲的重复速率 也将减小到32khz。因而传输质量是取决于脉冲重复速率的。对于数字通信
系统，这两个量之间极明 显的互相影响着。
数字传输对于克服噪声环境的影响提供了一个强有力的手段。噪声可以以多种不同方 式进入
传输信道，比如说因为附近的闪电、汽车点火系统的打火或因通信设备本身低电平的热噪声
所致。正是这种被称为信噪比的东西，即真实信号与噪声的关系引起了通信工程师的极大的
兴趣。从本 质上讲，如果信号比噪声电平大得多，则信息的传输是完美的。但是，实际情况
并不总是这样，例如，从 位于遥远太空中的卫星接收到的信号极其微弱，其电平仅比噪声稍
高一点。地面系统则是另一类例子，尽 管信号很强，噪声也很强。
研究二进制信号的传输可见，只要简单的区判别脉冲的有和无，完美就获得 了一条消息的全
部信息。相比之下，许多其他形式的传输系统是利用被传信号的波形或电平的高低来传送 信
息的，而这些参数又极易受到传输途径中的噪声和衰耗的影响。因此选择数字传输系统在克
服 噪声环境的影响方面有其固有的优势。
到目前为止，在这个讨论中，我们一直假定每个话路各有一个编 码器和解码器。前者是将幅
度采样值变换成脉冲，而后者则施行相反的变换，这种设置并非必须。在实际 运行的PCM系
统中，一个编、译码器为24路、30路，甚至120路所共用（注：在当代的PCM设 备中，编、
译码器系分路设备，即每个话路各有一套。）一个高速的电子开关被用来将每一话路的模拟信
号依次的送往编、译码器。然后编、译码器再顺序采样幅值并把这个幅值编成8位码序列。
这样 ，编解码器输出的8位码序列就分别对应于话路1、话路2，等等。这种设备称为时分复
用（TDM）, 如图1-2所示。由于8位码的码字序列按时间顺序插接在一起，所以上面所用的
复用原则称为码字插接 。
接收端设置了分路设备将8位码序列分配到相应的话路中。读者也许会问，分路设备怎么会
知道哪一组8位码对应于第1路、第2路及其他各路呢？显然这是很重要的。这个问题是很
容易解决的。 我们只要制定一个帧格式，即在每一帧的开始放置一个被称作帧码或同步字的
独特码序列以标志每帧的起 始，而用分路设备的一个电路去检测同步字，从而就知道下一个8
位码组对应于话路1。当最后一个话路 的码字收到之后，同步码又再次出现。
UNIT 2 synchronous Serial Data Transmission 异步串行数据传输
在计算机及其显示器之间 最为常见的串行接口是异步串行接口。这个接口之所以如此称呼，
是因为无论在多长的时间区间里发送的 数据和接收的数据是不同步的，因而没有必要采用特
殊的手段使发送器和接收器的时钟同步。实际上，异 步串行数据链路是一种古老的数据传输
方式，它起源于电传打字机的时代。
串行数据传输系统 已有很长的历史了，电话（人类语音）、莫尔斯电码、旗语，甚至土著美洲
人从前用过的烟火信号都可以 视为传些数据传输。所有的串行数据传输系统面临的首要的问
题都是如何把如数的数据流分开为单独的码 元（即比特），以及怎样把这些码元组合成字符。
例如，在莫尔斯电码中，字的点、划是由符号间的空格 来分开的，而字符之间又是由字符间

的空格分开的，字符间空格的时长是点、划间空格的 三倍。
首先我们研究一下在异步串行数据链路中数据流是怎样分成单独码元的，以及码元是如何组成字符的。这类系统运行的核心原理既简单有精巧。图2-1绘出了在这个链路中传送的数据格
式。
异步串行数据链路被称为面向字符的，因为信息是以被称作字符的比特组的形式传送的。这
些字 符是一些故此能够的单元，每个单元都包含7或8个信息比特加上2-4个控制比特，并通
常与ASCI I码的字符一致。当传输开始，无信息发送时，线路处于空闲状态，而空闲状态习
惯上被称为信号电平。 通常它对应于逻辑1电平。
当发送器想要发送数据时，它首先将线路置成空号电平（即信号的反码）， 此电平持续一个单
元（码元）的间隔时间。此（空号）单元称为起始位，持续时间为T秒。然后发送器发 送字
符，一次一个比特的将相继的码元送上线路。每个码元持续T秒，直到所有码元发完为止。
此后发送器计算得出一个奇偶校验位并将它在数据码元之后发出。最后，发送器送出一个停
止位，其电平 为信号电平（于空闲状态电平相同），时长为1个或2个比特宽度。如果发送器
需要，它又可发送另一个 字符。
在异步串行数据链路系统的接收端，接收器持续监视着线路。搜索着起始位。一旦检测到起始位并等到它结束，接收器就对随后的N个码元抽样，抽样点选择这些码元的中心处。抽样
所用的时 钟是由接收器本地产生的。当每一个输入的码元被抽样后，就用这些样值构成一个
新的字符。当接收到的 字符汇齐后，它的奇偶校验位就由计算得出并与接收到的奇偶校验位
进行比较。如果它们不等，则将奇偶 校验错误标志置位，以标明传输错误。
对系统来说，最关键的问题是接收器的定时。接收器的本地时钟 由起始位的下降沿启动，然
后在码元的标称中心处对每个输入比特进行抽样。接收器的时钟自起始位的下 降沿开始等待
T2，而后每隔T秒抽样输入数据，直至抽样到停止位。图2-2标明的这种情况。如果接 收器
时钟与发送器时钟不同步，抽样则是不准确的。
对于每一个传送的字符，异步数据传输都 需要起始位、奇偶校验位和停止位，这是它最明显
的缺点。如果采用7比特字符，则总效率仅为70％。 一个不太明显的缺点是由于数据链路面
向字符的特性造成的。在数据链路中无论何时将CRT终端连接到 计算机上都不会出现什么问
题，因为终端本身也是面向字符的。但是如果数据链路由于别处，比方说，将 大量二进制数
据转储到磁带上，则会产生麻烦。
UNIT 6 同步数字系列
SDH，即同步数字系列，是为高速同步光纤通信网指定的一个国际标准。
CCITT的第十 八研究组早在1986年6月就开始了对SDH标准的研究工作。其目的在当时是
要制定一个同步传输系 统的世界性标准，而该标准将向网络运营者提供一个灵活、经济的网
络。
1988年11月，第一批SDH标准—G.707、G.708 和G.709获准通过。这些标准定 义了网络节
点接口（NNI）的传输速度、信号格式、复用结构和支路映射。网络节点接口（NNI）， 即同
步数字系列的国际接口。
除定义了NNI 有关的标准外，CCITT还着手制定了决定着同步复用设备的运行（G.781、G.782
和G. 783）以及SDH网络管理（G.784）的一系列标准。正是由于SDH设备在这方面的标准化，
才 提供了网络运营者所期望的灵活性，从而能低价高效的应付带宽方面的增长并为后十年中
将出现的新的用 户业务做好准备。
SDH标准的基础是直接同步复用。这一原理是低价高效和灵活组网的关键。从本质 上讲，这
意味着各支路信号可以被直接复用到更高速的SDH信号之中，而用不着中间级的复用阶段。< br>诸SDH网络单元可以直接相互连接，因而比现在的网络更省钱、更省设备。
为了有效地发挥S DH提供的灵活性，需要陷阱的网络管理和维护能力。SDH信号结构中有近

5%被用于 支持先进的网络管理。
SDH能够传输当今电信网中所有常见的支路信号。这意味着我们可用SDH作 为现有信号类型
的总包层。此外，对于网络运营者将来欲支持的各种新型的用户业务信号，SDH亦具有 直接
处理的灵活性。
SDH可应用于所有传统的电信应用领域。因此，SDH有可能使电信网 的结构衍变成为一个统
一的网络。SDH为这个网络提供了单一的、通用的标准，这就意味着由不同厂家 供应的设备
可以直接互联起来。
现在，就让我们来看看网络的“组件”以及它们的构成方式。 这些网络单元均已由CCITT的
标准所定义，并提供复用或交换的功能。
线路终端复用单元 （LTM）：LTM可接受一批支路信号并将他们复用至适当的SDH速率的光
载体上，即STM-1或 STM-16。输入的支路信号可以是现有的PDH信号，例如2Mbits、34Mbits,
也可以 使较低速率的SDH信号。线路终端复用单元（LTM）形成了由PDH网络到SDH的主
入口。 分插复用单元（ADM）：一种特殊类型的终端复用单元，它是以“贯通”模式运行的。在分插
复用 单元（ADM）中，可以从“贯通”信号中上、下话路。ADM通常在STM-1信号，例如
STM-4 的接口速率下工作，并能上、下多种支路信号，即2Mbits、34Mbits或140Mbits的信
号。
ADM的功能是SDH的主要优势之一，因为在PDH网络中，完成类似功能需要一套硬布线的
背对背的终端设备。
同步数字交叉连接单位（DXC）：这些单元将成为新的同步数字系列的 基石。它们能对传输信
道起到半永久交换的作用，并可在从64 kbits直至STM-1速率的任何 级别上进行交换。一般
的，这种单元具有STM-1或STM-4的接口。DXC可以再软件控制下迅速 地重构电路，亦提
供数字租用线路或变带宽的其他业务。
为清晰期间，在STM-1中的一帧 可用一个二维的图形表示。该二维结构由9行、270列个方
框组成。每个方框代表同步信号中的一个8 bit字节。在二维图的左上角有6个成帧字节，这
些成帧字节起着标志作用，它使帧中的任何字节极易 被确定位置。
信号比特按这样的次序传送：首先传送第一行，传输次序由左到右。当帧中的最后一个字 节
被传送之后，就再重复整个次序—又从下一帧的6个帧字节开始。
一个同步传输帧是由两个 不同的，并可以直接输入的两部分—虚容器部分和段开销部分组成。
虚容器主要用于通过网络来传送用户 信息，而段开销提供了支持和维护同步网络节点间传输
VS所需要的开销，例如告警监视、误码检测和数 据通信信道
UNIT 8 蜂窝式移动电话系统
开发蜂窝式移动电话系统并将 其在许多城市中推广应用的原因之一是传统的移动电话系
统存在容量有限、性能差、频普利用率低的缺点 。
无线通信领域面临的一个主要问题是可使用的无线电频普有限。在确定分配政策时，美国联
邦通信委员会寻求的是只需要最小的带宽却能提供高使用率并使用户满意的系统。
理想的移动电话系统 将在有限的给定频段上工作，但却可以向任意多的地区中几乎是任意多
的用户提供服务。实现这种理想系 统的方法主要有三种：
1. 单边带，可将给定的频段分为最多的信道。
2. 蜂窝式，可使给定的频段在不同的地理位置上重复使用。
3. 扩展频普与跳频，能在宽频带上产生许多代码。
1971年，计算机工业进入了一个新纪元。现在许多 复杂的特性和功能都使用微处理机和小型
计算机进行控制，这比以前的控制方法减少了功率，缩小了体积 。大规模集成电路技术减少
了移动收发两用机的体积，而容易安装在标准汽车中。这些成果满足了发展先 进移动电话系

统的一些要求，促使工程人员进一步的向这个方向努力。
另一个 因素是移动电话机的价格下降。大规模集成电路技术和批量生产带来的价格下降，使
在不远的将来普通收 入水平的家庭也用的起移动电话。
1979年1月４日，美国联邦通信委员会授权伊利诺斯贝尔电话公 司在芝加哥地区开发蜂窝式
系统，并向公众提供一定的商业性服务。另外，美国无线电话服务公司被授权 在首都华盛顿
到马里兰州的巴尔的摩地区建立蜂窝式系统。这些早期系统显示了蜂窝式移动通信技术可行
性。
为什么选择800MHZ作为蜂窝式电话通信的频率？美国联邦通信委员会选择800M HZ是因为
低频段的频普非常有限。跳频广播工作在100MHZ附近，电视广播工作在41-960M HZ.空对地
系统使用118-136MHZ,军用飞机使用225-400MHZ,海事移动服务在1 60MHZ附近，地面固定
无线电台使用30-100MHZ.30-400MHZ低频段这样拥挤使得 联邦通信委员会很难将移动电话
频率安排在此波段。另一方面，移动无线传输不能使用10GHZ以上的 波段，因为严重的传输
路径损耗、多径衰落和降雨，使该波段的空间媒质不适宜移动通信。
幸 运的是，800MHZ原来安排的教育电视。70年代中期，有线电视的发展分担了电视频道的
业务，在 某种程度上缓解了800MHZ波段的压力，使联邦通信委员会在800MHZ处为移动无
线蜂窝系统分 配了40MHZ的频宽。
一个蜂窝式系统基本上由三部分组成：移动机、无线基站和移动电话交换局， 如图9-1所示，
并且这三部分互相联通。
１．移动机。移动电话机包括控制单元、收发信号机和天线系统。
２．无线基地站。无线基地 站在移动电话交换局和移动机之间提供接口，它有控制单元、无
线机柜、天线、电源装置、和数据终端。
３．移动电话交换局。它是所有无线基地站的协调中心，包括蜂窝处理机和蜂窝交换机。它
与电 话公司的地区交换局接口，控制呼叫处理并进行计费业务。
４．连线。无线线路和高速数据线连接以上 三个部分。每个移动机每次只占用通信线路的一
个频道。频道不是固定的，可以是服务区分配的全部频道 中的任何一个。每一个无线基站具
有多频道能力，可同时联通许多移动机。
移动电话交换局是蜂窝移动系统的中心，它的处理机起到了中心协调和蜂窝管理的作用。
蜂窝 交换机既可以是模拟的也可以是数字的，它对移动用户之间和移动用户与全国电话网之
间的呼叫进行交换 连接。它还有在处理机与交换机间和在无线基地站与处理机间起监控作用
的数据线。无线线路在移动机和 无线基地站间传输话音信号和信令。微波无线线路或有线线
路在无线基地站和移动电话交换局之间传送音 频信号和数据信号。
UNIT 9 全球移动通信系统
世界范围移动通信的成功标志着 通信正在向着更加个人化，更加方便的通信系统迈进。在公
务中需使用移动电话的人们很快就认识到在个 人生活中随时随地打电话不仅仅带来了方便，
而且是一种必须。
不像固定通信系统，个人通信的快速发展在很大程度上依赖于技术和通信标准的发展。
移动通 信取得业务腾飞的三个关键因素是费用、手机的大小和重量以及链路的收费和质量。
如果其中任何一个不 能令人满意，尤其是前两项，移动通信的市场增长就有可能受到严重的
限制。
固定电话业务是 全球性的，系统的相互采用不同的方式由同轴电缆到光纤和卫星。虽然各国
的标准不同，但却采用共同的 接口和接口转换装置，使得相互连接可以进行。对移动通信来
说，问题要更加的复杂，这是由于需要漫游 业务就要有更复杂的网络系统。这样比起固定通
信系统，移动通信的标准问题是取得成功更为关键的因素 。此外，在移动通信领域，频普的
分配也是令人苦恼的问题。

移动通信系统最 初以模拟方式工作，其频带在450MHZ，后来逐步发展到900MHZ的数字
GSM，系统，下一步 是向工作在1800MHZ的个人通信系统发展。移动通信的发展可分为几代。
第一代系统如美国的高级 移动电话系统（AMPS）、欧洲多数国家的全接入通信系统（TACS）
以及北欧的移动电话系统（ NMT）,这些都是模拟系统。第二代移动通信系统在很大程度上是
由欧洲特别移动小组（GSM）委员 会所制定的标准决定的，设计这一系统作为一种全球移动
通信系统。
GSM系统基于蜂窝通信 系统原则。这一概念是由美国贝尔系统工程师在40年代首先提出来
的。这一思想出自于增加网络容量的 需要以及解决网络堵塞的问题。在人口稠密地区运行的
广播式移动网络系统会由于很少的几个用户同时呼 叫而引起堵塞。蜂窝系统的威力在于允许
频率的再利用。
蜂窝的概念有两个特点确定，即频率 重复利用和蜂窝裂变。在覆盖区域相隔足够远而不至于
引起公共信道干扰时，通过使用同一频率的无线信 道，频率再利用才起作用。这样可以处理
出现并超过了理论频普容量的同时呼叫。当小区的业务需求增到 最大时，就要进行蜂窝裂变，
蜂窝再被分成微蜂窝系统。蜂窝系统的小区形状常被描绘成六边形，一群六 边形小区的数量
可以是７个、９个、或12个。
对于一个充分运营的移动系统来说，GSM系统需要建立一些功能。
小区的覆盖面由一个基站 控制，基站本身由两个单元组成。第一个单元是传输系统，它在实
际运行中与移动台进行通信以建立并保 持通话。第二是基站收发机（BTS）,由基站控制器（BSC）
控制,而BSC与移动交换中心（MS C）进行通信。这条通信链路，对于本地公共交换电话网
（PSTN）的链接以及连接存储在系统寄存器 中的用户数据来说，都十分的重要。用户寄存器
使GSM系统核查需要使用网络的用户，允许接入并建立 收费功能等。
1978年由世界管理会议（WAC）分配给GSM 900 MHZ 的部分频带，实 际的频带是
890-915MHZ用于上行传输，935-960MHZ用于下行传输。接入方式是时分 多址（TDMA）方
式。
GSM系统以突发脉冲序列传输方式工作。在900MHZ频带有1 24个无线信道，这些突发脉冲
序列可以传送不同的信息。第一类信息是话音，编码速率为6.5 kbits 或 13 kbits。第二类信
息是数据，可以3.6 kbits, 6 kbits或12.6 kbits的速率传输。这两类信息是传输信息的有用部
分，但是传输还必须得 到额外开销信息的支持，开销信息通过控制信道传输。
GSM网络使用数字无线传输和先进的 无线越区切换算法，可以得到比模拟蜂窝系统
好的多的频率利用，因而增加了服务的用户数。由于GSM 可提供共同的标准，蜂窝用户就可
以在整个GSM服务区使用其电话。在GSM覆盖的国内或国际区域内 ，其漫游是完全自动的。
除了国际漫游外，GSM还可提供新型用户服务，如高速数据通信、传真和短电 文业务。GSM
技术规范可与其它的通信标准保持一致，如ISDN.这样可保证标准间的互通。展望未 来，利用
数字技术的蜂窝系统将成为通信的通用方式。
目前欧洲正在开发第三代移动通信系统 ，其目的是要综合第二代系统的所有不同业务并覆盖
更广泛的业务（话音、数据、视频和多媒体）范围， 而且还要与固定电信网络的技术发展保
持一致和兼容。
UNIT 11 Circuit Switching and Packet Switching
交换技术有两种 基本类型：电路交换和报文交换。在电路交换中，当呼叫发生时，由呼叫源
点到终点之间要建立整个通路 的连线，而且在通信双方释放该电路之前，此通路一直保持分
配给这对源点－终点（不管通路是否使用） 。被称为电路交换机（或以电话行业用语称为局交
换）的交换设备没有存储或控制用户送往终点路由数据 的能力。电路由特殊的信令建立，该
信令通过网络选择路由，并在其进程中确定信道。一旦路由建立，一 个返回信号就通知呼叫
源开始传输（数据）。接着，由源点到终点间进行直接的数据传输，此期间对该通 信子网不会

做任何干预。
在报文交换中，传输单元是一个被精心定义的数据块 ，该数据块被称为报文。除了要发送的
内容外，报文还包括有报头和校验项。报头含有源地址和目的地址 的信息，以及其它的控制
信息，而校验项用于误码控制。交换单元是一台被称为报文处理器的计算机，它 具有处理和
存储的能力。报文独立并异步的传输，在源点与终点间选择自己的传送路由。首先报文由主< br>机送往与之相连的报文处理机。一旦报文被完全收到，报文处理机就检查它其报头，并相应
的决定 该报文传送的下一个输出信道。如果这个所选信道忙，则该报文就排队等待，直到此
信道空闲时开始发送 。在下一个报文处理器中，报文被再次收到、存储、检查，并在某个输
出信道上再发送出去。相同的过程 继续进行着，直到报文交到目的地为止。这种传送技术亦
被称为存储转发传输技术。
分组交换 是报文交换的一种变形。在分组交换中，报文被以指定的最大长度分成若干个被称
为分组的段节。与报文 交换一样，每个分组都含有一个报头和校验项。分组以存储转发方式
独立传送。
在电路交换的 情况下，建立电路总要对开始的接续付出代价。只有在这种情况下，即一旦电
路建立后，信息的传送确保 持续、源源不断，以便摊分初始花费，才能提高价格的效率比。
传统方式的语音通信就属于这种情况，因 而电路交换确实是电话系统中使用的技术。但是，
计算机通信具有突发特性。突发性是报文产生过程和报 文长度高度的随机性所造成的，也是
用户对时延要求很短造成的结果。用户和设备不怎么经常的用到通信 资源，但是当它们用到
时，它们就要求相当迅速的反应。如果要建立一个固定的专用的端到端电路以连接 两个用户，
则必须对该电路分配足够的传输带宽以合乎对时延的要求，其结果是电路的利用率低。如果< br>对每个报文传输要求都要建立和释放大带宽的电路，则与报文的传输时间相比，电路建立的
时值将 很大，造成很低的电路利用率。因此，对突发性用户（峰值速率于平均速率很高为该
用户的特征），存储 转发传输技术提供了一个更低价高效的解决办法，因为只有在报文传送的
时间里，报文才占据一条特定的 链路。在其它时间，报文是被存储在某个中间交换机中，因
而此时的链路可用于其他传输。这样，与电路 交换相比，存储转发方式的主要优点是通信带
宽的动态分配，而且这种分配是以网络中的特定链路和特定 报文（对一个特定的源点－终点
对来说）为基础的。
分组交换除具有以上讨论的优点外，还具 有一些特点。它提供动态分配的全部优势，甚至当
报文很长时依然如此。由于有分组交换，一个报文的多 个分组确定可以通过源点到终点的通
路中的多条链路同时传送，因而达到“管道传送”的效应。与报文交 换相比，它大大的减少
了报文整体的传送时延。在中间交换设备中，这种方式只需要较小的存储分配区域 。分组交
换的误码特性较好，由于它只涉及很短的长度，因而导致了高效的纠错方式。当然，分组交换也有它设计上的麻烦，例如当报文无序的到达目的节点时，需要重新对核对报文进行分组
排序。
UNIT 12 ATM 异步转移模式
ATM（异步转移模式）既是复用技 术又是交换技术。最初，人们是想用ATM来处理高比特
率的数字信号，事实确证明它是一种通用的技术 ，可以用来传输和交换任何类型并具有各种
比特率的数字化信息。
无论传输的信息是什么，A TM都以称作“信元”的短的分组采传送信息。信元是由固定的48
字节加上5个字节的信头组成。信元 寻找路由是基于带有双重识别的逻辑信道原理：信元头
包含了信元所属的基本连接识别符，这种基本连接 称作虚电路（VC）, 另一种是连接所属的
VC组识别符，称作虚路径（VP）.
ATM既 与电路方式有关又与分组方式有关。由于使用简单的协议，信元至网络节点的转移
可完全有硬件处理完成 ，这就缩短了传送的时间，提高了传输路径的速率，使比特率甚至可

以达到每秒几百兆比 特。另一方面，ATM保留了分组方式的所有灵活性：只传送所需要的信
息，提供简单、独特的复用方法 而不管不同信息流的比特率，并且允许比特率变化。
ATM开始于80年代初，那时人们试图找一种 更合适的技术用于交换超过100MbitS的高
比特率信道。1988年，ITU批准了I.121建 议，该建议选择ATM作为用于各种类型信息宽带
网络的目标传送模式，其中包括如话音的低比特率信息 。1991年一些运营公司和厂商建立了
ATM论坛以加速ATM标准化工作。现在ATM论坛的成员已 经超过600个，它对ATM的标
准化和规范化有着重大影响。第一批ATM产品1992年面世，主要 用于局域网，其设计主要
是用来解决计算机终端间随计算机数量和功能不断增加所带来的共享同一承载电 路的问题。
ATM网络可以近似的看做是有三个覆盖功能层组成：业务和应用层，ATM网络层和传输
层。应用层提供端到端的业务。应用层使用ATM网络层的逻辑连接，当信元通过由逻辑连接
（ 称作虚连接）共享的传输链路时，ATM网络层依次对信息流复用并寻找信息流的逻辑路由。
传输层提供 物理链路并处理信元的实际物理传输。
ATM网络能够传输和交换话音、数据和视频业务，从接入的角 度看这些业务使用传统的
数字接口并具有同样的服务质量。这就意味着任何两个终端间的物理连接都可由 等效的逻辑
连接代替，逻辑连接可在公用的传输链路中与其他的逻辑连接复用。资源可在所有的连接中< br>动态共享。
与同步时分复用技术相比，同步复用技术僵硬的将业务与传输资源相连，而异步技术 的优
势是根据其确切的需要来占用传输链路。
ATM技术将网络传输的应用和业务与所使用的 传输资源完全分开。构成虚网络的能力意味
着物理网络可以由许多用户动态时实的共享，因而使网络结构 得到高价高效的使用，对高比
特率业务也一样。对所有网络层的投资都是适应未来需要的，因为不同的应 用在出现新的需
求时可及时在同一网络结构中进行重新分配。ATM提供一种独特的方式将传输不同业务 的网
络协调成单一的物理网络。
以上所描述的ATM优点说明了为什么人们对ATM充满热情。
随着数字化和图像编码技术的 进步，交互视频业务和更通常的多媒体业务开始出现。这些业
务将会对网络产生很大影响。今天，ATM 是唯一能够提供这些业务所需的高比特率和灵活性
的传输技术。
ATM，远比任何其它电信技 术更能满足运营公司和用户对当前和未来业务的需求。与其它
有可能在某些应用领域于ATM竞争的技术 相比，ATM（主要由于其通用性，无论是比特率还
是传输信息的类型）都具有特殊的优点。ATM对所 有比特率的信号都可提供交换功能，这一
点特别适合于高比特率和可变化比特率信号。
ATM 的独特性将使它成为卓越的多媒体业务的自然载体，特别是对于可变比特率的视频，
并且使它成为能够提 供如视频点播新业务的未来信息高速公路必不可少的一部分。在很短的
时间内，运营这对ATM产生了很 大的兴趣，主要是由于将连接的概念与实际资源分开所引入
网络的灵活性和虚拟性。这就简化了网络的管 理功能并能最佳地使用网络资源，特别是通过
统计复用和建立虚拟专用网络。
当然，在ATM 技术普遍使用之前仍会有很长的路要走，但是这场正在进行的技术革命将
会深刻的影响数据处理和视频处 理，影响电信世界。这一革命所产生的影响无疑会比在模拟
网络中出现数字技术的影响要大的多。
UNIT 17 NGN 下一代网络
信息和通信技术市场目前正在历经结构化变革。传 统的电信网络是为电话呼叫或纯数据包
这类特定数据的传输规划和实施的。近来随着竞争的加剧，对市场 喝技术发展的新需求已经
彻底改变了电信业原有的态度。目前电信业对个人通信和大众通信的特点是：宽 带连接的快
速增长、各种网络技术的汇聚进程和统一IP标准的出现。

传统的 电信运营商发现自己正面临许多新的挑战。尤其是他们原先成功的固定电话业务正
承受越来越大的压力。 像通过互联网打电话这类新的通信方式，以及移动电话增长的市场份
额正在引起巨大的关注。为了抵消由 此带来的损失，网络运营商对宽带业务进行了更大的投
资宽带业务是运营商利润增长的驱动力。人们过去 熟悉的固定网络、移动电话喝数据网络间
的接线正在越来越快地消失。这位用户带来了好处，用户可以得 到非常广泛的服务而不管他
的才用的是哪种接入技术。这一发展需要一个超越现有的、被动网络的全新网 络结构--为所有
接入网络服务的核心网络。这种新网络称为下一代网络（NGN）互联协议IP是这一 网络的最
为重要的构成因素，因为IP是全球使用的，至少在原理上，IP可以再所有的网络中是用几乎
所有的业务和应用。
事实上，下一代网络（NGN）是一个宽泛的术语，用来描述电信核心网 和接入网中一些关
键的结构演进，在未来5至10年中会部署这些网络。NGN一般的思路在于通过讲信 息和业务
打包成分组，一个网络可以传输所有的信息和业务（话音、数据和各种媒体，如视频）。就像< br>在互联网上一样，NGN通常是围绕着IP来构建因此“全IP”折翼术语有时也用来描述面相
N GN的转换.
根据ITU-T的说明，NGN的定义为：NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务 ；利用
多重宽带并保证QoS的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自< br>由接入到不同的业务提供商；NGN支持通用移动性，这使其可以连续不断、无所不在地向用
户提 供服务。
NGN的基本前提是在若干独立层面上的体系结构。这些独立层面包括接入范围、核心网络< br>范围、控制层面和业务管理层面。用户和终端与NGN的连接可以通过各种接入技术进行。各
种网 络的信息和传输格式必须转换成NGN能够理解的信息格式。这需要网关进行商务和个人
用户连接。NG N的核心网络是IP网络。这是一个由各种IP路由器和交换机构成的标准化的
传送平台。各种部件的连 接控制是由控制层面来完成的。标准业务和附加业务可以通过业务
管理层面来提供。
有效使用 NGN的先决条件是对于用户高宽带的网络接入。人们期望在未来能够像个人用户提
供高达10Mbit s的宽带对于商务用户，提供字节的传输速率是可以想象到的。接入IP骨干网
的可能选择包括铜线、有 线电缆、光纤和无线连接。
对于话音应用来说，在NGN忠最为重要的部件是软交换--控制IP话音 的编程部件。软交
换能够在NGN忠对不同的协议进行正确的集成。软交换的最为重要的功能是通过信令 网关
（SG）和媒体网关（MG）为现有的电话网络PSTN建立接口。然而，软交换这一术语对不同< br>的制造商可能忽悠不同的定义，并且有时会有不同的功能。信令网关只是负责在一种媒体（通
常是 IP）和另一种媒体（PSTN）间转换不同的信令信息（既有关呼叫建立和拆除的信息）。
例如,信令 网关可以在ISUP喝SIP之间进行转换。媒体网关作为在不同电信网络（如PSTN
下一代网络、2 G和3G无线接入网或PBX）间进行转换的单元。媒体网关使得通过多重传输
协议（如ATM和IP） 在下一代网络中进行多媒体通信成为可能。因为媒体网关MG连接不同
的网络，它的主要功能之一是在不 同的传输技术和编码技术间进行转换。
自从电信市场开放以来，全球电信市场业务取得了非常快速的发 展。然而，在这个十年末，
各种网络的年收入增长的下滑也是可以预期的。为了补偿市场份额特别是固定 网络市场份额
的损失，宽带连接业务被看成是特别赚钱的。随着目前整个网络结构向着IP转换，网络运 营
商试图向用户提供更有效、更好性价比的业务。其目标是将固定网络、移动网络和数据网络
整 合在一起，以便通过一个透明的网络即所谓的下一代网络提供各种业务。
UNIT 10 3G < br>移动电话使我们能够在移动中通话。互联网将原始数据变成为有助于人们使用方便的各种
业务。现 在，这两项技术结合起来产生了第三代移动业务。简单来说，第三代（3G）业务将

基于 IP的业务与高速移动接入结合在一起。
在努力使未来的数字无线通信标准化和在实现用单一手机在全 球实现漫游过程中，国际电信
联盟ITU于1999年为无线网络确立了单一的标准。3G代表了第三代 无线技术和网络。3G是
基于国际电信联盟的倡议，即建立一个称为国际移动电信2000（IMT-2 000）单一全球无线标
准。这一单一标准的概念发展成为五个无线标准，其中，广为接受的是CDMA 2000、WCDMA
和TD-SCDMA。
CDMA2000是混合第2.5代和第3代移 动电信标准的协议，它使用CDMA数字无线多址接
入方案在移动台和小区站点之间发送话音、数据和信 令数据。CDMA2000标准的
CDMA20001x、CDMA2000EV- DO和CDMA2000EV-DV是国际电信联盟ITU的IMT-2000认
可的无线接口，并且是 第二代CDMA（IS-95）的直接替代者。
CDMA20001x是核心的CDMA无线空中接口 标准，也被称为1x、1xRTT（无线传输技术）
和IS-2000。1x称号意味着“1倍无线传输 技术”，指的是与IS-95同样的无线宽带，即一对双
工1.25MHz无线信道。CDMA1x通过 标准（1x）CDMA信道支持话音和数据业务，并且提供
其他技术所不具备的多种性能优势。首先，它 和早期的CDMA系统相比，提供多达2倍的通
信容量，能容纳话音业务以及新型无线互联网业务不断的 增长。其实，可以提供峰值数据速
率高达153kbits，而不至于影响用于数据通信能力的话音容量 。
对那些需要更高速、更大容量数据业务的用户来说，称为1xEV-DO的CDMA2000数据优
化版本可以提供峰值速率超过2Mbits，平均屯退昂超过200kbits,与有线DSL业务的速 率相当
并且足够支持如流视频和大文件下载的点播应用。CDMA2000EV- DV支持下行数据链路速率
高达3.1Mbits和上行数据数据链路速率高达1.8Mbits。 < br>WCDMA是日本最大的移动通信运营商NTTDoCoMo开发的，作为其第三代网络FOMA
的空中接口。国际电信联盟最终接纳WCDMA作为3G标准IMT-2000家族中一部分，作为
GS M网络3G继任者。尽管与现有的空间借口不兼容，尽管部署全新的发射机较高的更新费
用，WCDMA 已被采纳并得到快速部署，特别在日本、欧洲和亚洲。
WCDMA通过一对5MHz宽带无线信道进行 传递，而CDMA2000是通过一对或几对1.25MHz
无线信道进行传递。虽然WCDMA确实使 用了像CDMA2000的直接序列CDMA传输技术，
但WCDMA并不是CDMA2000的简单宽 带版本。WCDMA是NTT DoCoMode 新型设计，在
许多方面不同于CDMA2000.从 工程的观点来看，WCDMA提供费用，容量，性能与密度的不
同的平衡，并保证视频手机低费用的好处 。WCDMA也更适合于部署在人口稠密的欧洲和亚
洲城市。
TD-SCDMA（时间 同步码分多址接入）是3G移动电信标准，为中华人民共和国的电信技
术研究院所推崇，试图不依赖于西 方技术。TD-SCDMA是基于扩频技术，这使他不太可能完
全避开向西方专利拥有者支付使用费。2 006年1月20日，中华人名共和国信息产业部正式发
布TD- SCDMA作为国家3G移动电信标准。
相比于WCDMA使用FDD,TD-SCDMA使用 TDD。通过动态调整上行链路和下行链路使
用的时隙数，系统要比FDD方案更容易容纳上行和下行链 路不同数据速率的非对称业务。由
于并不需要上行和下行链路的成对的频谱，也增加了频谱分配的灵活性 。而且，上行和下行
链路使用同样的载频意味着信道条件在两个方向是一样的，基站能够从上行链路信道 估值来
减少下行信道信息，这有助于群技术的应用。
除了CDMA,TD-SCDMA 也使用TDMA技术。这可以降低每个时隙的用户数，可以减少多
用户检测和群集方案实施的复杂性，但 是，非连续传输也会减少覆盖范围，降低移动性，并
使无线源管理算法复杂化。
3G对 用户意味着什么？随着随时随地从一个终端可以接入到任何业务，在通信，信息，媒
介和娱乐间原有的界 限将会消失。那些我们目前看成是固定的许多业务将会以移动的方式提

供，确实，移动业 务运营商相信移动性会成为许多通信业务的标准。无论我们在哪里，我们
将能向办公室打视频电话和进行 网上冲浪，或者喝家中的朋友玩互动游戏。