2023/2/31現(xiàn)代通信網絡張冬梅(zhangdm@)北京郵電大學計算機科學與技術學院2023/2/32第二部分典型通信網絡2023/2/333.數(shù)字程控交換系統(tǒng)2023/2/34主要內容6.1PSTN網絡6.2信令系統(tǒng)與信令網6.3智能網（略）6.4蜂窩移動通信網絡(PLMN)2023/2/356.1.1PSTN概述公用交換電話網（PSTN）是最早建立起來的一種通信網1876年貝爾發(fā)明電話1891年史端喬發(fā)明自動交換機PSTN是：

以電路交換為信息交換方式，以電話業(yè)務為主要業(yè)務的電信網，同時也可以提供傳真等部分簡單的數(shù)據業(yè)務2023/2/36PSTN設計需求基本需求接通的任意性服務質量的滿意度升級的靈活性網絡的可管理性和可維護性具體要求支持連續(xù)的、實時的、交互式語音通信有線通信，不支持移動性支持廣域范圍內的交換式通信業(yè)務2023/2/37PSTN的網絡特性采用電路交換與同步時分復用技術網絡之間互連互通本地環(huán)路是模擬和數(shù)字混合的,主干級是數(shù)字的傳輸介質通常為有線而非無線網絡采用分級結構組織交換方式采用電路交換2023/2/38PSTN的組成傳輸系統(tǒng)交換系統(tǒng)用戶系統(tǒng)信令系統(tǒng)PSTN的分類本地電話網國內長途電話網國際長途電話網2023/2/396.1.2PSTN結構PSTN結構平面結構:星型網絡、網狀網絡、環(huán)型結構分級結構：適合不同等級交換節(jié)點的互連，多用于長途網ADMADMADMADM星型結構網狀結構環(huán)型結構2023/2/310PSTN長途網我國歷史上長途網結構：五級結構長途兩級網結構2023/2/311PSTN本地網端局與匯接局網狀網與二級網2023/2/3126.1.3PSTN編號計劃什么叫編號計劃為什么要制定編號計劃本地網中用戶號碼的組成局號+用戶號長途電話用戶編號方法國內長途字冠+長途區(qū)號+本地號碼國際長途字冠+國家號碼+長途區(qū)號+本地號碼2023/2/313舉例下列邏輯尋址起到了建立連接的作用，該連接起端在美國一個物理地點，終端位于中國北京海淀區(qū)學院路北京郵電大學軟件學院：0086-10-6228-19710086：該呼叫是跨國呼叫，86是中國的國家號碼；10：表示該呼叫的物理地區(qū)碼，10是北京的長途區(qū)號6228:表示一個特定的海淀區(qū)交換局的交換機；1971：表示端口及電路標識，與本地環(huán)路（用戶線）有關，該用戶線與位于軟件學院物理位置的終端設備有關。2023/2/3146.1.4PSTN業(yè)務PSTN的設計決定了其所支持的業(yè)務基于64kbit/s的窄帶信道；電路交換機接入業(yè)務專用傳輸業(yè)務交換傳輸業(yè)務虛擬專用網業(yè)務（VPN）增值業(yè)務2023/2/3156.2信令系統(tǒng)與信令網6.2.1信令系統(tǒng)基本概念6.2.2SS7結構6.2.3信令網編址方案2023/2/316信令的功能監(jiān)視：處理摘機、掛機信號地址：標識用戶呼叫信息：向用戶提供有關呼叫狀態(tài)信息網絡管理：用于網絡的維護、錯誤檢修以及網絡的整體操作2023/2/317信令的位置用戶線信令：用戶和網絡之間的信令局間信令：網絡之間的信令局間信令隨路信令共路信令2023/2/3186.3.2SS7結構信令網的組成信令點（SP）信令轉接點（STP）信令鏈路2023/2/319信令系統(tǒng)工作方式直連工作方式準直連工作方式2023/2/320信令網結構無級網：無級信令網是指信令網的節(jié)點中無信令轉接點，所有的信令點間都采用直連方式工作。優(yōu)點是路由多，時延短。但是當網絡中的信令點很多的時候，就需要非常多的信令鏈。2023/2/321分級網：分級信令網是指在信令網中引入了信令轉接點。這些信令點之間采用準直連方式工作。信令網的級數(shù)與信令點的個數(shù)和信令網的冗余度等因素相關。二級信令網、三級信令網2023/2/322分級信令網的連接方式一級STP之間的連接方式網狀連接AB平面連接方式2023/2/323SP與STP之間的連接方式固定連接方式自由連接方式2023/2/324電話網與信令網的對應關系控制平面信息平面LELETCTCLETCLE用戶用戶用戶用戶SPSPSPSPSPSPSPSTPSTPSTPSTP2023/2/3256.3.3信令網編址方案國際信令網與國內信令網獨立編址國際信令網編碼方案：14位2023/2/326我國信令網編碼方案：24位主信令區(qū)分信令區(qū)信令點移動電話網1移動性和無線通信1蜂窩移動概述2移動管理3頻率復用2移動電話網（PLMN）1GSM網絡結構2GSM主要指標3GPRS1移動性和無線通信移動中的通信——需要無線通信技術WirelessTechnologyRadioSignal移動的模式車載的通信行進中的通信室內的通信移動通信的內容話音文字圖像移動通信的模式單向雙向FirstMobileRadioTelephone1924第一臺移動無線電話系統(tǒng)1924年1蜂窩移動概述基本概念：將無線的單點連接到有線的網絡中：空間分成小區(qū)（cells）；一個基站負責同一個小區(qū)內的終端通信。有線連接的網絡2移動管理移動終端在通信過程中可以跨越小區(qū)當一個移動終端改變基站時，稱作小區(qū)切換（Hand-off）如何劃分小區(qū)、決定小區(qū)大小的因素一個小區(qū)支持的用戶數(shù)量無線頻率復用和傳輸?shù)募夹g有限的頻率區(qū)間=>有限的信道數(shù)量一個大功率的天線=>有限的用戶數(shù)量較小的小區(qū)=>頻率可能復用=>支持更多的用戶數(shù)更多的需求(需要更過的信道)增設基站減小天線的發(fā)射功率以避免干擾移動管理：小區(qū)和基站小區(qū)形狀:蜂窩形狀用于理論分析實際形狀不確定--無線信號的覆蓋區(qū)域的形狀；基站設置:小區(qū)中央設置:基站設置在小區(qū)中間全向天線小區(qū)邊緣設置:基站設置在三個小區(qū)的交匯點定向天線移動管理：蜂窩小區(qū)3頻率復用頻率復用圖示2023/2/335系統(tǒng)模型與工作過程數(shù)字蜂窩系統(tǒng)模型公用電信交換網絡移動交換中心基站基站基站移動通信網絡移動臺2023/2/336系統(tǒng)工作過程蜂窩系統(tǒng)概況公用電信交換網絡移動交換中心基站基站基站移動通信網絡移動臺2023/2/337蜂窩系統(tǒng)工作過程移動臺初始化呼叫發(fā)起尋呼呼叫接受呼叫進行中切換2023/2/338移動單元初始化：手機監(jiān)聽最強的信號MSC2023/2/339移動臺發(fā)起呼叫：請求連接MSC2023/2/340尋呼MSC2023/2/341呼叫接受MSC2023/2/342呼叫進行中MSC2023/2/343切換MSC2移動電話網（PLMN）第一代移動通信網AdvancedMobilePhoneService(AMPS)美國1978試驗;日本(’79)、美國(’83)開始使用；800MHzband—two20MHzbandsTotalAccessCommunicationsSystem(TACS)英國;和AMPS類似，1985開始使用。移動電話網（PLMN）第二代移動通信網網絡特點：數(shù)字化系統(tǒng)協(xié)調技術增加網絡容量（數(shù)字語音壓縮，數(shù)字信號處理）使用/擴展智能網的概念改進欺詐預防措施增加新業(yè)務第二代移動通信系統(tǒng)（2Gsystems）IS-54/IS-136NorthAmericanTDMA;PDC(Japan)DECTandPHS—中國電信和中國網通的“小靈通”IS-95CDMA(cdmaOne)—中國聯(lián)通CDMA網GSM—中國移動和中國聯(lián)通1GSM網絡結構GSM網絡系統(tǒng)功能MS：終端；BTS：基站收發(fā)系統(tǒng)；BSC：基站控制；MSC：移動交換機；HLR：歸屬寄存器；VLR：訪問寄存器；AUC：認證中心；EIR：設備標識寄存器；2GSM主要指標載波頻率:200kHz時分復用TDMA:每個載波8個時隙slots載波數(shù)量=可用頻率帶寬25MHz/200kHz

=125（個）最多用戶信道數(shù)量=125*8=1000（信道）考慮保護帶寬

后最多用戶信道數(shù)量為：

124*8=992channelsGSM業(yè)務質量需求Uplinkfrequencies890-915MHzDownlinkfrequencies935-960MHzTotalGSMbandwidth25MHz