北京邮电大学 计算机学院 网络技术导论 第六章 课件

2023/2/31现代通信网络张冬梅(zhangdm@)北京邮电大学计算机科学与技术学院2023/2/32第二部分典型通信网络2023/2/333.数字程控交换系统2023/2/34主要内容6.1PSTN网络6.2信令系统与信令网6.3智能网（略）6.4蜂窝移动通信网络(PLMN)2023/2/356.1.1PSTN概述公用交换电话网（PSTN）是最早建立起来的一种通信网1876年贝尔发明电话1891年史端乔发明自动交换机PSTN是：

以电路交换为信息交换方式，以电话业务为主要业务的电信网，同时也可以提供传真等部分简单的数据业务2023/2/36PSTN设计需求基本需求接通的任意性服务质量的满意度升级的灵活性网络的可管理性和可维护性具体要求支持连续的、实时的、交互式语音通信有线通信，不支持移动性支持广域范围内的交换式通信业务2023/2/37PSTN的网络特性采用电路交换与同步时分复用技术网络之间互连互通本地环路是模拟和数字混合的,主干级是数字的传输介质通常为有线而非无线网络采用分级结构组织交换方式采用电路交换2023/2/38PSTN的组成传输系统交换系统用户系统信令系统PSTN的分类本地电话网国内长途电话网国际长途电话网2023/2/396.1.2PSTN结构PSTN结构平面结构:星型网络、网状网络、环型结构分级结构：适合不同等级交换节点的互连，多用于长途网ADMADMADMADM星型结构网状结构环型结构2023/2/310PSTN长途网我国历史上长途网结构：五级结构长途两级网结构2023/2/311PSTN本地网端局与汇接局网状网与二级网2023/2/3126.1.3PSTN编号计划什么叫编号计划为什么要制定编号计划本地网中用户号码的组成局号+用户号长途电话用户编号方法国内长途字冠+长途区号+本地号码国际长途字冠+国家号码+长途区号+本地号码2023/2/313举例下列逻辑寻址起到了建立连接的作用，该连接起端在美国一个物理地点，终端位于中国北京海淀区学院路北京邮电大学软件学院：0086-10-6228-19710086：该呼叫是跨国呼叫，86是中国的国家号码；10：表示该呼叫的物理地区码，10是北京的长途区号6228:表示一个特定的海淀区交换局的交换机；1971：表示端口及电路标识，与本地环路（用户线）有关，该用户线与位于软件学院物理位置的终端设备有关。2023/2/3146.1.4PSTN业务PSTN的设计决定了其所支持的业务基于64kbit/s的窄带信道；电路交换机接入业务专用传输业务交换传输业务虚拟专用网业务（VPN）增值业务2023/2/3156.2信令系统与信令网6.2.1信令系统基本概念6.2.2SS7结构6.2.3信令网编址方案2023/2/316信令的功能监视：处理摘机、挂机信号地址：标识用户呼叫信息：向用户提供有关呼叫状态信息网络管理：用于网络的维护、错误检修以及网络的整体操作2023/2/317信令的位置用户线信令：用户和网络之间的信令局间信令：网络之间的信令局间信令随路信令共路信令2023/2/3186.3.2SS7结构信令网的组成信令点（SP）信令转接点（STP）信令链路2023/2/319信令系统工作方式直连工作方式准直连工作方式2023/2/320信令网结构无级网：无级信令网是指信令网的节点中无信令转接点，所有的信令点间都采用直连方式工作。优点是路由多，时延短。但是当网络中的信令点很多的时候，就需要非常多的信令链。2023/2/321分级网：分级信令网是指在信令网中引入了信令转接点。这些信令点之间采用准直连方式工作。信令网的级数与信令点的个数和信令网的冗余度等因素相关。二级信令网、三级信令网2023/2/322分级信令网的连接方式一级STP之间的连接方式网状连接AB平面连接方式2023/2/323SP与STP之间的连接方式固定连接方式自由连接方式2023/2/324电话网与信令网的对应关系控制平面信息平面LELETCTCLETCLE用户用户用户用户SPSPSPSPSPSPSPSTPSTPSTPSTP2023/2/3256.3.3信令网编址方案国际信令网与国内信令网独立编址国际信令网编码方案：14位2023/2/326我国信令网编码方案：24位主信令区分信令区信令点移动电话网1移动性和无线通信1蜂窝移动概述2移动管理3频率复用2移动电话网（PLMN）1GSM网络结构2GSM主要指标3GPRS1移动性和无线通信移动中的通信——需要无线通信技术WirelessTechnologyRadioSignal移动的模式车载的通信行进中的通信室内的通信移动通信的内容话音文字图像移动通信的模式单向双向FirstMobileRadioTelephone1924第一台移动无线电话系统1924年1蜂窝移动概述基本概念：将无线的单点连接到有线的网络中：空间分成小区（cells）；一个基站负责同一个小区内的终端通信。有线连接的网络2移动管理移动终端在通信过程中可以跨越小区当一个移动终端改变基站时，称作小区切换（Hand-off）如何划分小区、决定小区大小的因素一个小区支持的用户数量无线频率复用和传输的技术有限的频率区间=>有限的信道数量一个大功率的天线=>有限的用户数量较小的小区=>频率可能复用=>支持更多的用户数更多的需求(需要更过的信道)增设基站减小天线的发射功率以避免干扰移动管理：小区和基站小区形状:蜂窝形状用于理论分析实际形状不确定--无线信号的覆盖区域的形状；基站设置:小区中央设置:基站设置在小区中间全向天线小区边缘设置:基站设置在三个小区的交汇点定向天线移动管理：蜂窝小区3频率复用频率复用图示2023/2/335系统模型与工作过程数字蜂窝系统模型公用电信交换网络移动交换中心基站基站基站移动通信网络移动台2023/2/336系统工作过程蜂窝系统概况公用电信交换网络移动交换中心基站基站基站移动通信网络移动台2023/2/337蜂窝系统工作过程移动台初始化呼叫发起寻呼呼叫接受呼叫进行中切换2023/2/338移动单元初始化：手机监听最强的信号MSC2023/2/339移动台发起呼叫：请求连接MSC2023/2/340寻呼MSC2023/2/341呼叫接受MSC2023/2/342呼叫进行中MSC2023/2/343切换MSC2移动电话网（PLMN）第一代移动通信网AdvancedMobilePhoneService(AMPS)美国1978试验;日本(’79)、美国(’83)开始使用；800MHzband—two20MHzbandsTotalAccessCommunicationsSystem(TACS)英国;和AMPS类似，1985开始使用。移动电话网（PLMN）第二代移动通信网网络特点：数字化系统协调技术增加网络容量（数字语音压缩，数字信号处理）使用/扩展智能网的概念改进欺诈预防措施增加新业务第二代移动通信系统（2Gsystems）IS-54/IS-136NorthAmericanTDMA;PDC(Japan)DECTandPHS—中国电信和中国网通的“小灵通”IS-95CDMA(cdmaOne)—中国联通CDMA网GSM—中国移动和中国联通1GSM网络结构GSM网络系统功能MS：终端；BTS：基站收发系统；BSC：基站控制；MSC：移动交换机；HLR：归属寄存器；VLR：访问寄存器；AUC：认证中心；EIR：设备标识寄存器；2GSM主要指标载波频率:200kHz时分复用TDMA:每个载波8个时隙slots载波数量=可用频率带宽25MHz/200kHz

=125（个）最多用户信道数量=125*8=1000（信道）考虑保护带宽

后最多用户信道数量为：

124*8=992channelsGSM业务质量需求Uplinkfrequencies890-915MHzDownlinkfrequencies935-960MHzTotalGSMbandwidth25MHz