f3 f2 f3 f2
（a）
2018年10月
f1
f2 f3
fk2 fk1 fk3
（b）
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13

移动通信网络(续)
网络通信原理
（四）
2013级 研究生课程
2018年10月
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1
4.典型网络通信系统1
2018年10月
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2
4.1 公用交换电话网(PSTN)
2018年10月
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3

公用交换电话网
公用交换电话网（PSTN：Public Switched Telephone Network） 特指传统的有线公用交换电话网。 PSTN的典型结构 我国定义了五个等级的PSTN网络结构： 第一、二、三和四级均为长途交换中心；
第五级为由端局组成的本地交换中心；
电话机就是网络的终端设备，端局为网络的接入节点； 第一级交换中心作为网络的核心节点构成了网络的骨 干部分； 第二、三和四级的中继(交换节点)和端局节点间则以 树形的结构逐级汇聚接入到主干网上。
省际平面 DC1 DC1 DC1 DC1 DC1 DC1 DC1
省内平面 DC2 DC2
DC2
DC2
DC2 DC2 DC2
DC2 直达路径
DC2 B省长途网
DC2
A省长途网
2018年10月
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PSTN话音与信令的路由选择策略 路由选择的一般原则是： 首先选择可直达的路由； 当直达路由不可用时，选择优先级别最高的第一迂回路
1帧/32时隙/256bit（125us） 帧
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
帧同步时隙 偶数帧 第0时隙
X 0 0 1 1 0 1 1
第16时隙
0 0 0 0 1 A2 1 1
PSTN典型的呼叫过程
（主叫） 摘机 拨号音 拨号信号 占用 被叫号码 占用 应答 通话 挂机 通话终结 拆线 证实 （用户线信令）
2018年10月
交换机
交换机
（被叫）
振铃 答机 挂机
（局间信令）
（用户线信令）
10
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4.2 移动通信网络
2018年10月
C2
B1
五级交换中心 C5 接入网
B2
A1
A2
端局 接入网
端局
用户电话机
2018年10月
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5

公用交换电话网(续)
简化的PSTN的二级结构
在省内和省际的两级网络平面上分别构成网状的结构，可使 得长途话务的转接次数大大减少； 在两省和省内网络平面的节点间，可以设置直达路由，以进 一步提高系统的传输效率。
第2话路 第17话路 信号码 信号码
a b c d a b c d
A1和A2分别为帧和复帧 失步时的对局告警码 正常时为：0 告警时为：1 X位置保留给国际使用 暂定为：1
第15话路 第30话路 信号码 信号码
2018年10月
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9

公用交换电话网(续)
接入网 基站
交换机/路由器
家庭基站
2018年10月
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12

移动通信网络(续)
移动通信网络的蜂窝结构
蜂窝结构源于在平面划分的小区形状一般抽象为六角形，多 个六角形在组合则构成蜂窝的形态。 六角形是可实现无缝拼接的多边形中，用圆形区分时，不同 区域交叠面积最小一种多边形。 在一个小区内，还可进一步划分若干扇区，每个扇区使用不 同的频率以提高小区的用户容量。
通过Modem，利用多进制的载波调制方式来传输数据，接入 网的传输速率可达到几十Kbps。
2018年10月
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8

公用交换电话网(续)
PSTN的信号方式与帧结构
16帧（2ms） 复帧 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
7

公用交换电话网(续)
PSTN的接入网 PSTN的接入网通常是指用户电话机到端局的网络部分； PSTN的接入网基本上是由双绞线铜缆组成的；
在300到3400Hz频谱段，信号的衰减最小，非常适合信号能 量主要集中在这一频段的语言信号； 普通电话机信号通过双绞线到达端局的传输距离可达3到5公 里；
当利用PSTN网络传输数据，在接入网传输阶段，应加入调制 解调器(Modem)， 使载波信号工作在300到3400Hz频谱；
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移动通信网络
本课程中的移动通信网络均是指商用的蜂窝移动通信网络。 移动通信网络的基本结构 接入网：基站/移动终端 核心网：网络交换设备、控制管理设备
控制/管理/信息服务－服务器系统 有线连接 基站 基站 核心网 无线连接 基站 有线连接
房屋
接入网
第30话路时隙
帧同步标记 奇数帧 第0时隙 X 1 A1 1 1 1 1 1 保留给国内使用 暂定为：1 第1--15话路时隙
1 2 14 15
复帧同步标记 复帧失步标告 警与备用位
a b c d a b c d
第16--29话路时隙
17 18 28 29
第1话路 第16话路 信号码 信号码
a b c d a b c d
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4

公用交换电话网(续) 五级PSTN的典型结构
一级交换中心 C1 主干网络 PSTN 二级交换中心 C2
节点间也根据区域 之间的业务量大小， 建立同层之间的直 通链路或者不同层 之间的非对称链路。
三级交换中心 C3
C1
四级交换中心 C4
由；
当第一迂回路由也不可用时，再选择优先级 别次高的 第二迂回路由；
以此类推，直到确定合适的路由为止。
示例：端局A1与A2之间直达路由为A1—A2；第一迂回路由为 A1—B2—A2；第二迂回路由为A1—B1—B2—A2；第三迂回路由则为 A1—B1—C1—B2—A2。
2018年10月
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