-语音通信系统删节版课件

现 代 通 信 网 络张 冬 梅()2024/7/251第二部分 典型通信网络2024/7/2523.数字程控交换系统2024/7/253主要内容n6.1 PSTN网络n6.2 信令系统与信令网n6.3 智能网（略）2024/7/2546.1.1 PSTN概述n公用交换电话网（PSTN）是最早建立起来的一种通信网n1876年贝尔发明电话n1891年史端乔发明自动交换机nPSTN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2024/7/255nPSTN设计需求n基本需求n接通的任意性n服务质量的满意度n升级的灵活性n网络的可管理性和可维护性n具体要求n支持连续的、实时的、交互式语音通信n有线通信，不支持移动性n支持广域范围内的交换式通信业务2024/7/256nPSTN的网络特性n采用电路交换与同步时分复用技术n网络之间互连互通n本地环路是模拟和数字混合的,主干级是数字的n传输介质通常为有线而非无线n网络采用分级结构组织n交换方式采用电路交换2024/7/257nPSTN的组成n传输系统n交换系统n用户系统n信令系统nPSTN的分类n本地电话网n国内长途电话网n国际长途电话网2024/7/2586.1.2 PSTN结构nPSTN结构n平面结构:星型网络、网状网络、环型结构n分级结构：适合不同等级交换节点的互连，多用于长途网ADMADMADMADM星型结构星型结构网状结构网状结构环型结构环型结构2024/7/259nPSTN长途网n我国历史上长途网结构：五级结构n长途两级网结构2024/7/2510nPSTN本地网n端局与汇接局n网状网与二级网2024/7/25116.1.3 PSTN编号计划n什么叫编号计划n为什么要制定编号计划n本地网中用户号码的组成局号+用户号n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2024/7/2512n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：0086-10-6228-1971n0086：该呼叫是跨国呼叫，86是中国的国家号码；n10：表示该呼叫的物理地区码，10是北京的长途区号n6228:表示一个特定的海淀区交换局的交换机；n1971：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。2024/7/25136.1.4 PSTN业务nPSTN的设计决定了其所支持的业务n基于64kbit/s的窄带信道；n电路交换机n接入业务n专用传输业务n交换传输业务n虚拟专用网业务（VPN）n增值业务2024/7/25146.2 信令系统与信令网n6.2.1 信令系统基本概念n6.2.2 SS7结构n6.2.3 信令网编址方案2024/7/2515n信令的功能n监视：处理摘机、挂机信号n地址：标识用户n呼叫信息：向用户提供有关呼叫状态信息n网络管理：用于网络的维护、错误检修以及网络的整体操作2024/7/2516n信令的位置n用户线信令：用户和网络之间的信令n局间信令：网络之间的信令n局间信令n随路信令n共路信令2024/7/25176.3.2 SS7结构n信令网的组成n信令点（SP）n信令转接点（STP）n信令链路2024/7/2518n信令系统工作方式n直连工作方式n准直连工作方式2024/7/2519n信令网结构n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。n优点是路由多，时延短。n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。2024/7/2520n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。n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。n二级信令网、三级信令网2024/7/2521n分级信令网的连接方式n一级STP之间的连接方式n网状连接nAB平面连接方式2024/7/2522nSP与STP之间的连接方式n固定连接方式n自由连接方式2024/7/2523n电话网与信令网的对应关系控制平面控制平面信息平面信息平面LELETCTCLETCLE用户用户用户用户用户用户用户用户SPSPSPSPSPSPSPSTPSTPSTPSTP2024/7/25246.3.3 信令网编址方案n国际信令网与国内信令网独立编址n国际信令网编码方案：14位2024/7/2525n我国信令网编码方案：24位n主信令区n分信令区n信令点2024/7/2526移动电话网n1 1 移动性和无线通信移动性和无线通信n1 1 蜂窝移动概述蜂窝移动概述n2 2 移动管理移动管理n3 3 频率复用频率复用n2 2 移动电话网（移动电话网（PLMNPLMN）n1 GSM1 GSM网络结构网络结构n2 GSM2 GSM主要指标主要指标n3 GPRS3 GPRS1 移动性和无线通信n移动中的通信n需要无线通信技术nWireless TechnologynRadio Signaln移动的模式n车载的通信n行进中的通信n室内的通信n移动通信的内容n话音n文字n图像n移动通信的模式n单向n双向First Mobile Radio Telephone 1924第一台移动无线电话系统 1924年1 蜂窝移动概述n基本概念：n将无线的单点连接到有线的网络中：n空间分成小区（cells）；n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n移动终端在通信过程中可以跨越小区n当一个移动终端改变基站时，称作小区切换（Hand-off）n如何划分小区、决定小区大小的因素n一个小区支持的用户数量n无线频率复用和传输的技术n有限的频率区间=有限的信道数量n一个大功率的天线=有限的用户数量n较小的小区=频率可能复用=支持更多的用户数n更多的需求(需要更过的信道)n增设基站n减小天线的发射功率以避免干扰移动管理：小区和基站n小区形状:n蜂窝形状用于理论分析n实际形状不确定-无线信号的覆盖区域的形状；n基站设置:n小区中央设置:基站设置在小区中间 n全向天线n小区边缘设置:基站设置在三个小区的交汇点n定向天线移动管理：蜂窝小区3 频率复用频率复用图示系统模型与工作过程n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2024/7/2535系统工作过程n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2024/7/2536n蜂窝系统工作过程n移动台初始化n呼叫发起n寻呼n呼叫接受n呼叫进行中n切换2024/7/2537移动单元初始化：手机监听最强的信号MSC2024/7/2538移动台发起呼叫：请求连接MSC2024/7/2539寻呼MSC2024/7/2540呼叫接受MSC2024/7/2541呼叫进行中MSC2024/7/2542切换MSC2024/7/25432 移动电话网（PLMN）n第一代移动通信网nAdvanced Mobile Phone Service(AMPS)n美国1978试验;日本(79)、美国(83)开始使用；n800 MHz band two 20 MHz bandsnTotal Access Communications System(TACS)n英国;和AMPS类似，1985开始使用。移动电话网（PLMN）n第二代移动通信网n网络特点：n数字化系统n协调技术增加网络容量（数字语音压缩，数字信号处理）n使用/扩展智能网的概念n改进欺诈预防措施n增加新业务n第二代移动通信系统（2G systems）nIS-54/IS-136 North American TDMA;PDC(Japan)nDECT and PHS中国电信和中国网通的“小灵通”nIS-95 CDMA(cdmaOne)中国联通CDMA网nGSM中国移动和中国联通1 GSM网络结构GSM网络系统功能nMS：终端；nBTS：基站收发系统；nBSC：基站控制；nMSC：移动交换机；nHLR：归属寄存器；nVLR：访问寄存器；nAUC：认证中心；nEIR：设备标识寄存器；2 GSM主要指标n载波频率:200 kHzn时分复用TDMA:每个载波8个时隙slotsn载波数量=可用频率带宽 25 MHz/200 kHz n =125（个）n最多用户信道数量=125*8=1000（信道）n考虑保护带宽 后最多用户信道数量为：n 124*8=992 channelsGSM 业务质量需求Uplink frequencies890-915 MHzDownlink frequencies935-960 MHzTotal GSM bandwidth25 MHz up+25 MHz downChannel bandwidth200 kHzNumber of RF carriers124Multiple accessTDMAUsers/carrier8Number of simul.users992Speech coding rate13 kb/sFEC coded speech rate22.8 kb/sp经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日