【通信】一些基本概念

一、PSTN
PSTN--Public Switched Telephone Network,公共交換電話網,即我們日常生活中常用的電話網、固定電話系統,是一種用於全球語音通信的電路交換網絡,是目前世界上最大的網絡,擁有用戶數量大約是8億。
公共交換電話網最早是1876年由貝爾發明的電話開始建立的。PSTN已經經歷了磁石交換、空分交換、程控交換、數字交換等等階段,目前幾乎全部是數字化的網絡,依功能屬性分爲端局、長途電話中心局、主中心局、及國際電話交換中心等。
公共交換電話網主要由交換系統和傳輸系統兩大部分組成,其中,傳輸系統主要由傳輸設備和線纜組成,傳輸設備也由早期的載波複用設備發展到SDH,線纜也由銅線發展到光纖。交換系統中的設備主要是電話交換機,電話交換機也隨着電子技術的發展經歷了磁石式、步進制、縱橫制交換機,最後到程控交換機的發展歷程。
程控交換機,完成企業內部之間以及與公共電信網絡的電話交換,並將電話,傳真,調制解調器等功能合併。在電話交換機之間,目前通常使用7號信令系統傳輸信令。
Asterisk是一款實現電話用戶交換機(PBX)功能的自由軟件、開源軟件。Asterisk提供完善PBX功能,可以連接多種不同的電話終端,包括普通電話機,IP電話機,軟電話等,支持多種主流的IP電話協議和系統接口。軟件名稱Asterisk-星號(*),在Unix(包括Linux)和DOS操作系統中是通配符,用來在查找中適配任何字符,寓意該軟件廣泛的適用性。

二、ISDN
ISDN--Integrated Services Digital Network,綜合業務數字網,是一個數字電話網絡國際標準,是一種典型的電路交換網絡系統。多數PSTN網絡在用戶和端局之間使用模擬信號傳輸,而ISDN則是使用數字信號來連接用戶和端局的系統。
它通過普通的銅纜以更高的速率和質量傳輸語音和數據。ISDN是歐洲普及的電話網絡形式。
ISDN自始至終沒有在美國的電話網絡上得到廣泛應用,作爲數據連接服務,ISDN事實上已經被DSL技術淘汰,現在已經是一種過時的技術。
中國電信產業發展很快,但是在ISDN大面積部署的時候,中國還沒有引入此項技術。因此當在歐美國家ISDN很普遍的時候,中國纔開始安裝局端設備。而此時,ADSL技術已經成熟而且向市場推廣了。
ISDN不像ADSL那樣語音與數據容易分離,因此用戶必須使用全部數字化的設備,這就造成運營商和用戶都要投資的狀況。一方面運營商要不斷滿足飛速增長的網絡連接需求,另一方面還有發展固定電話業務。ISDN不能靈活的適應中國需求多樣化的市場,只能淡出市場角逐。而DSL高帶寬,大容量和低廉的改造費用讓運營商很快投入到DSL網絡建設。

三、PLMN
PLMN--Public Land Mobile Network,公共陸地移動(通信)網絡,在某個國家或地區,某個運營商的某種制式的蜂窩移動通信網絡被稱爲PLMN。PLMN由政府或它所批准的經營者,爲公衆提供陸地移動通信業務目的而建立和經營的網絡。該網絡可以與PSTN等其他通信網絡互聯互通,形成整個地區或國家規模的通信網。
在中國大陸地區,目前共有3張PLMN。即:
·中國移動的GSM/GPRS/EDGE網絡
·中國聯通的GSM/GPRS網絡
·中國電信的CDMA-1X網絡

四、xDSL
DSL--Digital Subscriber Line,數字用戶線路,是通過銅線或者本地電話網提供數字連接的一種技術。
它的歷史要追溯到1988年,貝爾實驗室一位工程師設計了一種方法可以讓數字信號加載到電話線路未使用頻段,這就實現了不影響話音服務的前提下在普通電話線上提供數據通信。
電話系統設計之初,主要用來傳送話音呼叫,出於經濟的考慮,電話系統設計傳送頻率範圍在300Hz到3.4kHz範圍的信號(儘管人的話音可以到15kHz,但是這個範圍內還是很容易辨別對方的)。
然而本地電話網到最終用戶的銅纜實際上可以提供更高的帶寬,至少從最低頻率到200-800kHz不等,這取決於電路質量和設備的複雜度(一般認爲到最終用戶分線器之間接頭越少越有利於提高帶寬,線路傳輸路過的環境,電子干擾越小越有益於提高線路帶寬)。
DSL服務通過利用電話線的附加頻段成功克服了在話音頻帶上傳送大量數據的難題(參看香農定理)。
DSL服務通常保留0.3-4kHz這個範圍的頻段給話音服務,也就是所謂的普通老式電話業務(POTS)使用的頻段,使用這個範圍以外的頻率傳送數據。

ADSL--Asymmetric Digital Subscriber Line,非對稱數字用戶線路,ADSL因爲上行(從用戶到電信服務提供商方向,如上傳動作)和下行(從電信服務提供商到用戶的方向,如下載動作)帶寬不對稱(即上行和下行的速率不相同)因此稱爲非對稱數字用戶線路。它採用頻分複用技術把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的信道,從而避免了相互之間的干擾。通常ADSL在不影響正常電話通信的情況下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。

五、IN
IN--Intelligent Network,智能網,是電信網絡中的一個專用名詞。它是一種網絡解決方案,將程控交換網絡中的一些電信業務流程控制功能分離出來,便於集中管理。
因爲一般這些業務流程控制功能在通用計算機中實現,比以往的程控交換機更加容易操作,因此這種解決方案顯得這個網絡更加“智能”,因此稱之爲智能網。較典型的智能網解決方案是1980年代美國的800被叫集中付費業務。這個業務實現了一個靈活的號碼翻譯功能,可以根據時段,地域將一個企業統一的800服務號碼翻譯爲實際的被叫號碼。

六、SS7
SS7--Signaling System Number 7,七號信令系統,是一種被廣泛應用在公共交換電話網、蜂窩通信網絡等現代通信網絡的共路信令系統。七號信令系統是國際電信聯盟推薦首選的標準信令系統。
從軟件層次區分,七號信令系統可以分成包含三個功能級消息傳遞部份(MTP)和作爲第四個功能級的業務分系統。
消息傳遞部份負責信令的正常傳輸,確保傳輸的信令不出現錯誤,爲業務分系統提供服務。消息傳遞部份可以細分爲三個功能級:數據鏈路功能級(消息傳遞部份第一個功能級,MTP 1)、鏈路控制功能級(消息傳遞部份第二個功能級,MTP 2)和網絡功能級(消息傳遞部份第三個功能級,MTP 3),這三個功能級分別對應了開放系統互聯參考模型的物理層、鏈路層和網絡層。
作爲第四個功能級的業務分系統建立在網絡功能級消息傳遞部份的基礎上面,實現了各種和業務有關的協議和功能,包括電話用戶部份(TUP)、ISDN用戶部份(ISUP)、信令連接控制部份(SCCP)、事務處理應用部份(TCAP)、移動應用部份(MAP)和操作維護應用部份(OMAP)等,這些協議和功能對應了開放系統互聯參考模型的傳輸層、會話層、表示層和應用層,還有網絡層的一部份(比如信令連接控制部份就屬於網絡層)。
七號信令系統的設備主要可以分爲三種:負責將交換機的查詢信號轉換成七號信令的業務交換點(SSP)、負責轉發信令的信令傳輸點(STP)、負責業務邏輯的業務控制點(SCP)。有時候,包含用戶信息的專用數據庫系統會被認爲是第四種七號信令系統的設備:業務數據點(SDP)。

七、GSM
GSM--Global System for Mobile Communications,全球移動通信系統,是當前應用最爲廣泛的移動電話標準。全球超過200個國家和地區超過10億人正在使用GSM電話。GSM標準當前由3GPP組織負責制定和維護。
GSM標準在發展的同時(例如包數據能力在Release '97版本的標準中通過GPRS被加入進來),保持與原始的GSM電話向後兼容。更高速度的數據傳輸是用EDGE在Release '99版標準中引入的。
在發展的過程中,GSM系統的功能不斷得到豐富,從而能夠提供更多樣的服務。由GSM系統首先引入的短信息服務(SMS)提供了一種新穎、便捷、廉價的通訊方式。1994年,GSM實現了基於電路交換的數據業務和傳真服務。1999年,WAP協議使得用戶可以通過手機訪問互聯網。2000年後開始商用的通用分組無線服務(GPRS)使得GSM系統能夠以效率更高的分組方式提供數據通訊。2003年, EDGE技術開始商用,提供了接近3G的數據通訊能力。
GSM系統在無線接口上採用時分複用技術(TDMA),語音或數據信號採用高斯最小頻移鍵控(GMSK)方式進行調製。
GSM網絡一共有四種不同的蜂窩單元尺寸:宏蜂窩,微蜂窩,微微蜂窩和傘蜂窩。覆蓋面積因不同的環境而不同。宏蜂窩可以被看作那種基站天線安裝在天線杆或者建築物頂上那種。微蜂窩則是那些天線高度低於平均建築高度的那些,一般用於市區內。微微蜂窩則是那種很小的蜂窩只覆蓋幾十米的範圍,主要用於室內。傘蜂窩則是用於覆蓋更小的蜂窩網的盲區,填補蜂窩之間的信號空白區域。
蜂窩半徑範圍根據天線高度、增益和傳播條件可以從百米以下到數十公里。GSM規範設計的最大小區半徑,一般情況下爲35公里。如果採用擴展蜂窩的技術,則可以達到120公里以上,適用於一些傳播條件極好的情況。

GSM的一個關鍵特徵就是用戶身份模塊 (SIM), 也叫“SIM卡”,SIM卡由CPU、ROM、RAM、EEPROM和I/O電路組成。用戶使用SIM時,實際上是手機向SIM卡發出命令,SIM卡應該根據標準規範來執行或者拒絕;SIM卡並不是單純的信息存儲器。


八、SONET/SDH
SONET--Synchronous Optical Networking,同步光網絡,是使用光纖進行數字化信息通信的一個標準。
SDH--Synchronous Digital Hierarchy,同步數字體系,根據國際電信聯盟遠端通訊標準化組( ITU-T)的建議定義,是不同速度的數位信號的傳輸提供相應等級的信息結構,包括複用方法和映射方法,以及相關的同步方法組成的一個技術體制。
早期,美國貝爾通信研究所提出SONET體制,也是一種分等級的數位信號傳輸體制。後來,國際電話電報委員會(CCITT)於1988年接受了這個創新的概念,並更名爲“同步數位階層”。
同步數字體系在20世紀90年代之前幾乎完全應用於公共交換電話網(PSTN)傳輸語音電信業務。20世紀90年代的國際互聯網飛速發展導致數據通信對數據傳輸的要求越來越高。目前通過擴展不同的協議來增強SDH的面向多業務的應用的技術成爲研究的熱點。

今天SONET和SDH兩種技術體制都被廣泛的應用;SONET應用在美國和加拿大,SDH應用在世界其他國家。

九、呼叫流程
可以參考:http://www.eventhelix.com/RealtimeMantra/Telecom/


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