北京邮电大学 计算机学院 网络技术导论 第六章 课件
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北京邮电大学计算机学院网络技术导论第一章课件讲义
1.3 通信网络的发展趋势
通信技术数字化
通信业务综合化 网络互通融合化 通信网络宽带化 网络管理智能化 通信服务个人化
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通信技术的发展趋势
网络与业务分离化 核心网络IP化
网络结构简捷化
通信技术
网络互通融合化
交换传输高速化
网络管理智能化
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网络技术导 论
张 冬 梅 (zhangdm@)
北京邮电大学计算机学院
2018/5/19
1
课程简介
教材： <<通信导论>>，北京邮电大学出版社 授课时间：32课时 教师联系方式：张冬梅 zhangdm@ 或 zhangdm1@
课件获得方式：
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1.1.1 通信
通信的定义 通信是传递信息的手段，即将信息从发送器传送 到接收器
通信的目的 为了完成信息的传输和交换
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1.1.1 通信（续）
相关概念
信息：消息中包含的有意义的内容 消息：信息的表现形式 信号：消息的载体，消息靠信号来传递
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1.1.1 通信（续）
信息量的度量公式： I=loga1/P 信号的表示形式是时间的函数 f(t)=Acos(ωt+φ)
信号的时域分析
信号的频域分析
信号的表示形式是频率的函数 f(ω)=Aπ[δ(ω+ω0)+ δ(ω-ω0)]
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1.1.2 通信系统
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1.1.3 通信网络
计算机科学导论 第六章 计算机网络
传输层
网络层提供主机（点）到主机（点）的连接 功能：负责客户端和服务器进程之间的消息 的逻辑传输，是端（端口）到端（端口）的连 接 server
client
网络层只是找到网络上的主机，而传输层则是 用户如何通过客户机上的不同应用程序来实现对服 找到要访问的进程（程序）。 务器不同资源的访问，如迅雷下载服务器资源，浏 览公司网站或读取公司数据。
–总线结构的优点
• 结构简单/布线容易/可靠性高/易于扩充。 • 节省连接线/连接成本较低。 • 早期的同轴电缆局域网多采用这种结构。
–总线结构的缺点
• 故障诊断相对困难。 • 总线故障会引起整个网络的瘫痪。 • 同一时刻只能有一个结点发送数据，存在总线的使用 权争用。
8
• 环形结构
–连接方式
• 所有站点连接在一个封闭的环路中。 • 一个站点发出的数据要通过所有的站点，最后回到 起始站点。 • 某个站点接收到数据，要把此数据的目标地址与本 站点地址进行比较，相同时才接收该数据。
网络层
定义了基于IP协议的逻辑地址 功能：负责数据包从源主机到目的主机的发 送，并选择最佳路径
连接外网使用的路由器属于网络层
网络层通过IP地址对不同主机进行寻址。
IP地址
Internet是由不同物理网络互连而成，不同网 络之间实现计算机的相互通信必须有相应的地 址标识，这个地址标识称为IP地址。IP地址提 供统一的地址格式即由32Bit位组成。
域名系统
域名系统 用具有直观意义的字符串来表示地址。 域名实际就是名字，采用层次结构，按 地理域或机构域进行分层。 格式： 主机名.三级域名.二级域名.顶级域名 顶级域名一般为机构性域名和地理性 域名
因特网的域名举例：
• 中央电视台向因特网提供万维网服务的计算 机的域名是：
6计算机科学导论第六章计算机网络和因特网精品PPT课件
SSH（Secure Shell，安全外壳），端口号22，是一个可以作 用于多目的（远程登录和文件传输）的安全应用程序，最初 是为了替代telnet而设计的。 SSH-1：早期SSH版本，由于设计存在漏洞而弃用。 SSH-2：现今使用的版本，与SSH-1完全不兼容。 SSH有两种级别的安全验证：基于口令的安全验证和基于密钥 的安全验证。
7
协议分层的原则
（1）如果想达到双向通信，我们需要保证每一个协议层都可 以进行两个对立且方向相反的工作。 （2）在两个站点中每一层的两个对象必须完全相同。
逻辑连接
Figure 6.6 同位体协议层之间的逻辑连接 8
OSI参考模型
开放式系统互联（OSI，Open System Interconnect）。国际 标准化组织（ISO）制定了OSI模型，该模型定义了不同计算 机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。
9
6.1.5 TCP/IP协议族
传 输 控 制 协 议 / 网 际 协 议 （ TCP/IP ， Transmission Control Protocol / Internet Protocol）。如今因特网中使用的协议集被 称为TCP/IP协议族，它是一个分层协议。
Figure 6.7 TCP/IP协议族中的分层 10
2
6-1 引言 Introduction
6.1.1 网络
网络是一系列可用于通信的设备相互连接构成的。 设备可以是一台主机（终端），也可以是一个连接设备。
局域网（LAN，Local Area Network）
局域网通常是与单个办公室、建筑或校园内的几个主机相连 的私有网络。在一个局域网中，每个设备都有在局域网中的 唯一标识符和地址。
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协议分层的原则
（1）如果想达到双向通信，我们需要保证每一个协议层都可 以进行两个对立且方向相反的工作。 （2）在两个站点中每一层的两个对象必须完全相同。
逻辑连接
Figure 6.6 同位体协议层之间的逻辑连接 8
OSI参考模型
开放式系统互联（OSI，Open System Interconnect）。国际 标准化组织（ISO）制定了OSI模型，该模型定义了不同计算 机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。
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6.1.5 TCP/IP协议族
传 输 控 制 协 议 / 网 际 协 议 （ TCP/IP ， Transmission Control Protocol / Internet Protocol）。如今因特网中使用的协议集被 称为TCP/IP协议族，它是一个分层协议。
Figure 6.7 TCP/IP协议族中的分层 10
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6-1 引言 Introduction
6.1.1 网络
网络是一系列可用于通信的设备相互连接构成的。 设备可以是一台主机（终端），也可以是一个连接设备。
局域网（LAN，Local Area Network）
局域网通常是与单个办公室、建筑或校园内的几个主机相连 的私有网络。在一个局域网中，每个设备都有在局域网中的 唯一标识符和地址。
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北邮计算机网络本科课件Ch6
（可靠） 暑假建议看
传输层的端到端与
6.5.2 TCP的服务 TCP的点到点？
(2个应用程序的点到点，2个网络的端到端) (三次握手，定时器，缓 存。。。)
越界获取------------>
6.5.3 TCP协议 6.5.4 TCP的头部
报文段（数据段）的数据格式 TCP头部的格式
CR TPDU； n A 发出序号为X+1的第一个数据TPDU，并确认B
的序号为Y的CR TPDU。 n Fig. 6-11 （DATA序号应为X+1）
n 三次握手方案解决了由于网络层会丢失、存 储和重复包带来的问题。
6.2.3 释放连接
两军问题
B1 to B2:今晚攻击 B2 to B1：今晚真要攻击？ B1 to B2：真的。。。
比特 0
8
16
24
31
源端口
目的端口
序号
TCP 首部
数据 偏移
确认
U AP RSF
保 留 R CS SY I
G KH T NN
检验和
号 窗口
紧急指针
20 字节
固定 首部
选 项 （长 度 可 变）
填充
序号字段——占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流 （！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！）
TCP 分用
UDP 分用
TCP 报文段
UDP 用户数据报
IP 分用
IP 数据报
IP 数据报
套接口口(socket)
n 在网络中，每个应用程序是端到端通信连接的端 点，使用socket，或套接字、套接口标识。
n 套接口和端口、IP 地址的关系是：
《计算机网络技术实用教程》第6章PPT优质课件
6.2 使TCP/IP网络安全
本节从以下4个方面讨论TCP/IP安全这个话题：加密、不可 否认性、认证和授权。
加密是指把数据转换成其他人无法理解的形式。 不可否认性保证接收者收到的数据是原始数据，而且能确 保数据是来自接收者认可的人。 认证是为了保证数据的接收者正是发送者希望收到此数据 的用户。 授权定义了访问数据的用户对数据的操作权限。
6.1.2 DNS工作原理
由于无法建立一个超级计算机，用它来取代HOSTS文件解析 Internet上全部计算机的名字。因此，采用委派的方法：最顶 层的DNS系统把这个任务的一部分委派给下属的DNS系统，下属 DNS系统又把它的一部分任务委派给它的下属系统，如此周而复 始地进行。这些系统都运行了一个特殊的DNS服务器程序，因此 被称为DNS服务器。
5. 802.1 X
6.3.2 加密标准
1. SSH
2. 隧 道
6.3.3 认证与加密相结合
SSH并不是加密的唯一选择。所有的其他认证和加密标准都 被集成到一个标准，它兼有认证和加密功能。同时不会使它的 性能不如前面介绍过的标准。
1. SSL/TLS 2. IPSec
1. Windows系统里的DNS服务
2. 继续使用CIFS
3. 活动目录集成区域
6.1.4 WINS
使用WINS服务器只有两个理由：(1)减小广播开销；(2)允 许NetBIOS名字解析跨越路由器。可以把一个系统设置为WINS代 理服务器，它把发送给WINS服务器的WINS广播消息转发给路由 器另一侧的网络。目前，大型的或使用NetBIOS协议的路由网络 仍然需要WINS服务器。
本章重点
阐述DNS的功能和性能 配置WINS服务器和排除它的故障 使用通用的TCP/IP工具诊断DNS和WINS故障
《计算机网络技术教程》课件下载第6章
《计算机网络技术教程》课件第6章一、教学内容本节课的教学内容来自于《计算机网络技术教程》第6章，主要涉及网络层的基本概念和功能。
具体包括：网络层的作用、数据传输的基本原理、路由算法、网络层的路由选择、数据报格式以及网络层的可靠性传输等。
二、教学目标1. 让学生了解网络层的作用和重要性。
2. 使学生掌握数据传输的基本原理和路由算法。
3. 培养学生对网络层路由选择和数据报格式的理解。
三、教学难点与重点重点：网络层的作用、数据传输的基本原理、路由算法、网络层的路由选择、数据报格式。
难点：路由算法的理解和网络层可靠性传输的实现。
四、教具与学具准备教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。
学具：笔记本电脑、学习资料《计算机网络技术教程》。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个网络游戏的例子，让学生感受网络层在数据传输过程中的作用。
2. 讲解网络层的作用和重要性：阐述网络层在计算机网络中的地位和作用，以及它对整个网络性能的影响。
3. 讲解数据传输的基本原理：介绍数据在网络中的传输过程，包括数据的封装、传输和解析等。
4. 讲解路由算法：介绍路由算法的基本概念、分类和特点，并通过实例让学生理解路由算法的原理。
5. 讲解网络层的路由选择：阐述路由选择的过程和方法，以及路由器的工作原理。
6. 讲解数据报格式：详细介绍数据报的格式和各字段的含义。
7. 讲解网络层的可靠性传输：讲解网络层如何确保数据的可靠传输，包括确认、重传等机制。
8. 随堂练习：让学生根据所学内容，分析一个网络数据传输的实例，理解网络层的作用。
六、板书设计网络层的作用、数据传输的基本原理、路由算法、网络层的路由选择、数据报格式、网络层的可靠性传输。
七、作业设计1. 请简述网络层的作用和重要性。
答案：网络层是计算机网络中的第三层，主要负责数据在网络中的传输和路由选择。
它对整个网络的性能和效率有着重要的影响。
2. 请解释数据传输的基本原理。
答案：数据传输的基本原理包括数据的封装、传输和解析。
计算机网络教程(第2版)PPT 第6章
DNS解析过程:
1：客户机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地的 域名服务器。
2：当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓 存，如果有该纪录项，则本地的域名服务器就直接把查询 的结果返回。
3：如果本地的缓存中没有该纪录，则本地域名服务器就 直接把请求发给根域名服务器，然后根域名服务器再返回 给本地域名服务器一个所查询域的主域名服务器的地址。
4：本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求， 然后接受请求的服务器查询自己的缓存，如果没有该 纪录，则返回相关的下级的域名服务器的地址。
5：重复第四步，直到找到正确的纪录。
6：本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下 一次使用，同时还将结果返回给客户机。
想要访问站点：
图6-3 电话网拨号接入
（2）局域网接入 （3）无线接入 （4）光纤接入
HFC FTTx
基于ADSL的接入网的组成
图6-4 基于ADSL的接入网组成
HFC网的结构图
图6-5 HFC网的结构图
6.3 域名系统DNS
问题： 域名系统如何工作？
6.3.1 域名系统概述
（1）为什么要使用域名？ 域名，相对与IP地址提出，是一种易于记忆的主机
（1）国家顶级域名：常用两个字母表示。如fr表示法国，jp表示日本， us表示美国，uk表示英国，cn表示中国，共有247个。
（2）通用顶级域名：共有18个，如com（公司企业），edu（教育 机构），gov（政府部门），int（国际组织）等
（3）基础结构域名：只有一个，arpa，用于反向域名解析，又称反 向域名。
通过使用浏览器就可以得于WWW上图文并茂、五花 八门的画面，并通过超链接的方法，得到远方的文字、 声音、图片的资料。
第6章 Internet接入 计算机网络技术导论 教学课件
第6章 Internet接入
目前采用的ADSL技术，在一条电话线上，从电信网 络提供商到用户的下行速率范围一般在1.5～8 Mb/s之间， 而反向的上行速率则在16～640 kb/s之间，所对应的最 大传输距离为5.5 km。由于大部分Internet和Intranet 应用中下载数据量远大于上载量，正好适合ADSL的技术 特点，因而从长远来看，发展中的ADSL技术将会在网上 冲浪、视频点播(VoD)、远程局域网中大显身手，也为远 程数据库访问、家庭购物、交互式游戏以及远程教育等 领域提供了理想的数据传输方式。
第6章 Internet接入
(2) 采用频分复用技术，将电话语音和数据流在 同一条线路上一起传输，能够充分利用现有电话铜线 基础设施，用户只需加装一个ADSL用户端设备即可， 通过分流器(话音与数据分离器)与电话并联，便可用 一条普通电话线同时打电话和上网，且互不干扰。
因此，使用ADSL接入方式，等于在不改变原有通 话的情况下，另外增加了一条高速上网专线。但是， 由于受到覆盖范围和传输距离的限制，且对铜线的质 量也有一定的要求，ADSL在实际实施过程中仍存在一 定难度。
4．ISDN接入 综 合 业 务 数 字 网 ISDN(Integrated Service Digital Network)
第6章 Internet接入
是20世纪70年代末期由美国贝尔实验室提出的一 种通过改造现有电信交换网络来提供多种通信业务的 技 术 。 后 来 由 于 又 提 出 了 宽 带 综 合 业 务 数 字 网 (BISDN)，因而ITU-T将前者称为窄带综合业务数字网(NISDN)。ISDN使用现有电话网的线路，但为用户提供了 比电话网更高的通信质量、便利性、经济性和数据传 输率，并且技术成熟，有国际标准。与其他接入技术 相比，其优势在于：
《计算机网络技术实用教程》-第六章6.2
图6-3 检测调制解调器
（4）单击“下一步”按钮，如图6-4所示，指定MODEM的型 号。
图6-4 选择调制解调器的型号
（5）单击“下一步”按钮，如图6-5所示，指定安装的端口。
图6-5 指定调制解调器的端口
单击“下一步”按钮，根据提示即可完成调制解调器的安装。
3．拨号网络的连接 在“控制面板”中双击“网络连接”图标，如图6-6所示。
在业务上支持不对称数据业务，如高速Internet接入、视频点 播VOD、高速LAN互联等，提高了普通电话双绞线的利用率，是目 前实现宽带和多业务“最后一公里”接入的重要方式。ADSL系统 可以最大限度地提高IP数据业务分流（IP Bypass）的能力，高速 数据用户的增加不会对传统话音交换机造成任何附加的负荷。对于 终端用户来说，由于不需要占用话音交换机的任何资源，故省去了 上网的大量电话费用。 2．ADSL单机上网的实现 （1）设备安装连接。首先要向当地电信局申请ADSL服务，办 理ADSL手续。ADSL设备连接如图6-11所示。
（4）虚拟专用网络业务。用户可以利用公用网资源（设备和 电路），组建一个可以由自己管理，分布在全国各地的专用业务 网。 3．DDN的接入服务 DDN的接入方式大体上分为用户终端设备接入和用户网络接 入。 （1）用户终端设备接入。用户终端设备可以是计算机、图像 设备，也可以是电话机、传真机，它们的接入方式依接口速率和 传输距离而各有不同。下面介绍几种主要的接入方式。 1）模拟线路+调制解调器接入。这是在模拟专用网和电话网 上开放数据业务时采用的接入方式，当客户距DDN较远时采用。 调制解调器可以采用基带调制解调器或频带调制解调器。 2）通过数据终端设备接入。在这种情形下，无须使用调制
的数据传输通道，为用户网络的互联提供桥梁。用户终端可以通 过如下方法接入DDN。 直接接入DDN。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 当距DDN接入点较远时，通过调制解调器接入。 通过用户集中设备接入DDN。 通过2048kbps数字电路接入DDN。 通过模拟电路接入DDN。 DDN还提供如下网络间的连接方法： 局域网通过DDN互联。 分组交换网与DDN互联。 用户交换网与DDN互联。 专用DDN与公用DDN互联。
计算机网络应用基础第6章
这一时期的大型计算机大多用于科学与工程计算，例如求解物理学和工程中经常 出现的偏微分方程。这些大型计算机所使用的编程语言主要是FORTRAN和汇编 语言。具有代表性的第二代操作系统有FMS(Fortran Monitor System)和IBM公司 为其大型机IBM 7094所设计开发的IBSYS操作系统。
5
第6章 网络操作系统
由于同系列的所有计算机都具有相同的体系结构与指令集，至少在理论上而言， 为其中一种计算机所写的程序应该能够在同系列所有其他的计算机上运行。IBM 的360系列计算机在设计之初就着眼于既可以进行科学计算，也可用于商务计算。 这样一来，单系列的计算机产品就可以满足所有领域用户的需求。这种让单一操 作系统适用于整个系列产品的思想是System/360成功的关键。在360之后，IBM又 相继推出了多个与360兼容的产品系列。
3
第6章 网络操作系统
事实上，许多宝贵的计算时间都消耗在操作员选取卡片、向主机读入卡片以及收 集打印输出结果等过程中，真正用于计算的时间很短。由于计算机购置成本与机 时租用费用都非常昂贵，人们很快开始探索各种方法来减少这种计算时间的浪费。 最终，人们普遍接受的解决方案是批处理系统(Batch System)，它将多个计算任 务收集到一起，用一个小型(相对大型主机而言)并且廉价的计算机将这些计算任 务读入到磁带上。这些小型计算机非常适合诸如读入卡片、拷贝磁带以及打印输 出等工作，但是它们并不适合于数学计算任务。真正的计算则由昂贵的大型主机 进行。
6
第6章 网络操作系统
MULTICS以电力传输系统为模型，希望构建这样一种计算系统：一台大型计算 机能够为某一区域内数以千计的用户提供计算服务。尽管MULTICS最终在商业 上没有获得成功，但是其研究开发过程中引入了许多重要的概念和思想，这对后 来操作系统的发展产生了极大的影响。
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第6章 网络操作系统
由于同系列的所有计算机都具有相同的体系结构与指令集，至少在理论上而言， 为其中一种计算机所写的程序应该能够在同系列所有其他的计算机上运行。IBM 的360系列计算机在设计之初就着眼于既可以进行科学计算，也可用于商务计算。 这样一来，单系列的计算机产品就可以满足所有领域用户的需求。这种让单一操 作系统适用于整个系列产品的思想是System/360成功的关键。在360之后，IBM又 相继推出了多个与360兼容的产品系列。
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第6章 网络操作系统
事实上，许多宝贵的计算时间都消耗在操作员选取卡片、向主机读入卡片以及收 集打印输出结果等过程中，真正用于计算的时间很短。由于计算机购置成本与机 时租用费用都非常昂贵，人们很快开始探索各种方法来减少这种计算时间的浪费。 最终，人们普遍接受的解决方案是批处理系统(Batch System)，它将多个计算任 务收集到一起，用一个小型(相对大型主机而言)并且廉价的计算机将这些计算任 务读入到磁带上。这些小型计算机非常适合诸如读入卡片、拷贝磁带以及打印输 出等工作，但是它们并不适合于数学计算任务。真正的计算则由昂贵的大型主机 进行。
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第6章 网络操作系统
MULTICS以电力传输系统为模型，希望构建这样一种计算系统：一台大型计算 机能够为某一区域内数以千计的用户提供计算服务。尽管MULTICS最终在商业 上没有获得成功，但是其研究开发过程中引入了许多重要的概念和思想，这对后 来操作系统的发展产生了极大的影响。
计算机导论 第6章 计算机网络
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6.1.3
计算机网络的拓扑结构
2总线结构 总线型结构特点：组网比较简单，扩展网络 的结点也比较简单。但对网络的连接较高， 一个结点出问题，将影响整个网络
13
6.1.3
计算机网络的拓扑结构
3环型结构 在环型网络中，各工作站间无主从关系，结 构简单；信息流在网络中沿环单向传递， 延迟固定，实时性较好；可扩充性和可靠 性都差。
2
计算机网络
计算机网络是由不同通信媒体连接的、物 理上独立的多台计算机组成的、将需传输的数
据分成不同长度的分组进行传输和处理的系统
多台自主计算机的互联系统
用户必须指定网络中哪一台计算机来完成什么样的
操作
3
6.1.1计算机网络的发展
计算机网络（Computer Network) 就是将地理上分散布置的具 有独立功能的多台计算机（系统）或由计算机控制的外部 设备，利用通信手段通过通信设备和线路连接起来，按照 特定的通信协议进行信息交流，实现资源共享的系统。 计算机网络的发展到现在为止大致经历了四个阶段： 第一代：远程终端连接 第二代：计算机网络阶段（局域网） 第三代：计算机网络互联阶段（广域网、Internet） 第四代：信息高速公路（高速，多业务，大数据量）
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数据链路层（data link layer）
提供点到点的可靠传输，通常需把数据分成帧，
并且保证帧的正确发送和接收
识别帧的标志 帧的发送和接收，需校验、确认 发送方在超时或收到否定性确认后，要重发
重复帧要丢弃
在共享网络中，需解决信道共享问题等
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网络层（network layer）
提供主机到主机的通路，其间可能存在多条通路，
4
6.1.2
计算机网络6ppt全文
FTP协议
用于文件传输，基于TCP协议，支持 上传和下载功能，但明文传输存在安 全风险。
SMTP协议
用于电子邮件的发送，基于TCP协议， 规定了邮件的发送格式和传输过程。
DNS协议
用于域名解析，将域名转换为IP地址， 基于UDP协议，采用请求/响应模式。
03
CATALOGUE
局域网技术及应用
局域网组成要素和特点
异步传输模式（ATM）
ATM是一种面向单元的、基于信元的传输、复用和交换技术。它支持多种业务类型，包括语 音、数据和视频等，并具有高带宽、低延迟和QoS保证等优点。
广域网设备选型与配置方法
01
路由器
路由器是广域网中的关键设备之 一，负责连接不同网络并进行路 由选择和数据转发。在选择路由 器时，需要考虑其性能、端口类 型、扩展能力以及支持的协议和 接口标准等因素。
04
CATALOGUE
广域网技术及应用
广域网组成要素和特点
组成要素
广域网（WAN）由通信子网与资源子网两个部分组成，其中通 信子网负责数据传输、交换和通信控制，资源子网负责数据处 理和资源共享。
特点
广域网覆盖的地理范围广泛，可以连接不同城市、地区甚至国 家之间的计算机网络；同时，广域网具有高速、大容量、长距 离传输数据的能力，以及多种通信协议和接口标准。
对网络设备进行统一管理，包括 路由器、交换机、服务器等，确
保设备正常运行。
网络性能监控
实时监控网络流量、带宽、延迟等 关键指标，及时发现并解决网络瓶 颈。
故障排查与恢复
建立完善的故障排查和恢复机制， 确保在网络出现故障时能够及时响 应并恢复正常运行。
网络安全法律法规遵守
遵守国家法律法规
计算机基础第6章计算机网络基础PPT课件
Internet的域名空间
4．下一代网际协议IPv6 因特网工程特别任务组（IETF）开发了新的因特网
协议IPv6。 IPv6地址空间由IPv4的32位扩大到128 位。
IPv6最大的特点是地址空间巨大，IPv6能提供更安 全的网络性能保障。
从IPv4过渡到 IPv6是一个漫长的过程，目前有关 IPv6的许多技术还处于实验室阶段。
6.2 传输介质与常用网络设备 6.2.1 传输介质
1．同轴电缆
2．双绞线
3．光纤
6.2.2 常用网络设备
1．网卡（NIC：Network Interface Card，网络接口卡，网络 适配器 ）
2．集线器（Hub）：是一个多端口的信号放大设备。
3．交换机（Switch）：集线器的升级换代产品。
2．Internet特点
Internet是全球最大的计算机网络，无论在不同的城 市、地区，还是在不同国家的计算机都能通过 Internet联系起来， Internet覆盖范围大。
每一个Internet网络成员都是自愿加入并承担相应的 各种费用，与网上的其他成员和平共处，友好地 传输数据，共同遵守网络协议。
6.4 Internet上的信息服务 6.4.1 Internet Explorer（IE）浏览器
1．窗口介绍 （1）工具栏 （2）地址栏 2．网址输入 3．脱机浏览
6.4.2 www
1．什么是www www是Word Wide Web的缩写， www又称为万维网。 www是近年来发展最快的Internet应用。 www是Internet技术发展中的一个重要的里程碑。
4．路由器（Router）：是一种多端口设备，它可以 连接不同传输速率并运行于各种环境的局域网和 广域网，也可以采用不同的协议。
计算机网络第六章ppt
域名服务器使用固定的端口号53，支持UDP和 TCP访问。DNS的报文格式
1 15 16 32
标识 问题数 授权资源记录数 查询问题
标志 资源记录数 额外资源记录数
回答（资源记录数可变） 授权（资源记录数可变） 额外信息（资源记录数可变）
6.2 文件传送协议 6.2.1 FTP概述
文件传送协议 FTP (File Transfer Protocol) 是 因特网上使用得最广泛的文件传送协议。 FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的 类型与格式，并允许文件具有存取权限。 FTP 屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于 在异构网络中任意计算机之间传送文件。 RFC 959 很早就成为了因特网的正式标准。
（比较少用）
根域名服务器 递归查询 顶级域名服务器
本地域名服务器 递归 查询
权限域名服务
的 IP 地址 需要查找 的 IP 地址
名字的高速缓存
因特网的域名空间
根
顶级域名
aero
… com
cctv
net
org
edu
gov
… cn
… edu
uk
…
com
二级域名
… ibm
hp
bj
三级域名
… www
tsinghua
…
www
pku
四级域名
…
6.1.3 域名服务器
一个服务器所负责管辖的（或有权限的）范围 叫做区(zone)。 各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。 但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。 每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保 存该区中的所有主机的域名到IP地址的映射。 DNS 服务器的管辖范围不是以“域”为单位， 而是以“区”为单位。
计算机应用技术导论-第6部分网络与信息安全技术
⑵ 独立于特定的网络硬件：可以运行在局域网、广域网,更 适用于互联网中。
⑶ 统一的网络地址分配方案：使得整个TCP/IP设备在网中 都具有唯一的IP地址。
⑷ 标准化的高层协议：可以提供多种可靠的用户服务。
一、网络技术基础-体系结构与协议
TCP/IP参考模型分为四层：应用层、传输层、互联层、网 络接口层。TCP/IP的结构与OSI结构的对应关系如下图所示。
C：传输管理层
C：传输管理层
D：网络接口层（公用载波线路）
层次结构模式工作示意图
用户2
一、网络技术基础-体系结构与协议
计算机网络系统采用层次化网络体系结构具有以下优点。
易于实现 和维护
各层之间 相互独立
易于实现 和维护
灵活性好
一、网络技术基础-体系结构与协议
国际标准化组织ISO于1981年制定了开放系统互连参考模型，
WCDMA (宽带码分多址)和TD-SCDMA（时分同步码 分多址）都是复用技术的代表。
一、网络技术基础-数据通信
异步时分复用示意图
一、网络技术基础-体系结构与协议
体系结构与协议：
– 网络体系结构是为了完成计算机间的协同工作， 把计算机间互连的功能划分成具有明确定义的层 次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间 的接口服务。网络体系结构是网络各层及其协议 的集合。
Szptt(深圳电信局),pku(北京大学)
nenpub www(北大web主机)
一、网络技术基础-体系结构与协议
3、域名分配 域名的层次结构给域名的管理带来了方便，每一部分授权 给某个机构管理，授权机构可以将其所管辖的名字空间进一步 划分，最后形成树形的层次结构，如下图所示.
root
com
⑶ 统一的网络地址分配方案：使得整个TCP/IP设备在网中 都具有唯一的IP地址。
⑷ 标准化的高层协议：可以提供多种可靠的用户服务。
一、网络技术基础-体系结构与协议
TCP/IP参考模型分为四层：应用层、传输层、互联层、网 络接口层。TCP/IP的结构与OSI结构的对应关系如下图所示。
C：传输管理层
C：传输管理层
D：网络接口层（公用载波线路）
层次结构模式工作示意图
用户2
一、网络技术基础-体系结构与协议
计算机网络系统采用层次化网络体系结构具有以下优点。
易于实现 和维护
各层之间 相互独立
易于实现 和维护
灵活性好
一、网络技术基础-体系结构与协议
国际标准化组织ISO于1981年制定了开放系统互连参考模型，
WCDMA (宽带码分多址)和TD-SCDMA（时分同步码 分多址）都是复用技术的代表。
一、网络技术基础-数据通信
异步时分复用示意图
一、网络技术基础-体系结构与协议
体系结构与协议：
– 网络体系结构是为了完成计算机间的协同工作， 把计算机间互连的功能划分成具有明确定义的层 次，规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间 的接口服务。网络体系结构是网络各层及其协议 的集合。
Szptt(深圳电信局),pku(北京大学)
nenpub www(北大web主机)
一、网络技术基础-体系结构与协议
3、域名分配 域名的层次结构给域名的管理带来了方便，每一部分授权 给某个机构管理，授权机构可以将其所管辖的名字空间进一步 划分，最后形成树形的层次结构，如下图所示.
root
com
第六部分网络基础.ppt
(3) 网络层 (4) 传输层 (5) 会话层 (6) 表示层 (7) 应用层
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2019/10/30
第六部分网络基础
2．Internet的分层结构 Internet是采用基于开放系统的网络参考模型
TCP/IP，与OSI参考模型不同，它有4层，应用 层、传输层、网络互联层和网络接口层 。
(2)卫星通信
卫星通信就是利用地球同 步卫星作为微波中继站， 实现远距离通信。
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2019/10/30
第六部分网络基础
(3) 无线电波和红外通信
无线局域网(如图9-13所示)通常采用无线电 波和红外线作为传输介质。采用无线电波的通 信，速率可达10Mb/s，传输范围为50km。
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Internet是覆盖全球的信息基础设施之一，对于用 户来说，它像是一个庞大的远程计算机网络。用户可 以利用Internet实现全球范围的电子邮件、文件传输 、信息查询、语音与图像通信服务等功能。
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2019/10/30
第六部分网络基础
二、计算机网络的功能
1．数据通信 2．共享资源 3．实现分布式的信息处理 4．提高计算机系统的可靠性和可用性 5．集中管理 6．提高系统的性能价格比，维护方便，扩展灵活
第六部分网络基础
计算机网络的崛起给人类社会产生了无可估量 的影响，改变或正在改变人类的工作与生活方式。 Internet发展极其迅速，它不仅是一种通信方式， 而且改变着我们的学习、生活和工作方式。 最丰富的资料、最快的新闻、免费快速的邮件、最 经济的电话、最方便的购物等等
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2019/10/30
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2019/10/30
第六部分网络基础
2．Internet的分层结构 Internet是采用基于开放系统的网络参考模型
TCP/IP，与OSI参考模型不同，它有4层，应用 层、传输层、网络互联层和网络接口层 。
(2)卫星通信
卫星通信就是利用地球同 步卫星作为微波中继站， 实现远距离通信。
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第六部分网络基础
(3) 无线电波和红外通信
无线局域网(如图9-13所示)通常采用无线电 波和红外线作为传输介质。采用无线电波的通 信，速率可达10Mb/s，传输范围为50km。
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Internet是覆盖全球的信息基础设施之一，对于用 户来说，它像是一个庞大的远程计算机网络。用户可 以利用Internet实现全球范围的电子邮件、文件传输 、信息查询、语音与图像通信服务等功能。
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第六部分网络基础
二、计算机网络的功能
1．数据通信 2．共享资源 3．实现分布式的信息处理 4．提高计算机系统的可靠性和可用性 5．集中管理 6．提高系统的性能价格比，维护方便，扩展灵活
第六部分网络基础
计算机网络的崛起给人类社会产生了无可估量 的影响，改变或正在改变人类的工作与生活方式。 Internet发展极其迅速，它不仅是一种通信方式， 而且改变着我们的学习、生活和工作方式。 最丰富的资料、最快的新闻、免费快速的邮件、最 经济的电话、最方便的购物等等
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2019/10/30
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SIG A 局 SIG SIG （a）随路信令 SIG SIG SIG B 局
局间信令
随路信令 共路信令
A 局 CCS （b）共路信令
2015-2-2
B 局 CCS
17
6.3.2 SS7结构
信令网的组成 信令点（SP） 信令转接点（STP） 信令链路
SP (a) SP (b) SP
用户
SP
STP SP SP SP SP STP SP
信息平面
用户
LE
LE LE TC
用户
TC
2015-2-2
LE
TC
24
6.3.3 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
N M L
大区识别
K J
I H
G
F
E D
C B A
信令点识别
区域网识别
信令区域网编码（SANC） 国际信令点编码（ISPC）
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（2G systems）
IS-54/ IS-136 North American TDMA; PDC (Japan) DECT and PHS—中国电信和中国网通的“小灵通” IS-95 CDMA (cdmaOne)—中国联通CDMA网 GSM—中国移动和中国联通
第一代移动通信网 Advanced Mobile Phone Service (AMPS)
美国1978试验;日本(’79) 、美国(’83)开始使用； 800 MHz band — two 20 MHz bands 英国;和AMPS类似，1985开始使用。
Total Access Communications System (TACS)
1 GSM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；
2 GSM主要指标
载波频率: 200 kHz 时分复用TDMA: 每个载波8个时隙slots 载波数量=可用频率带宽 25 MHz / 200 kHz
基站 移动台 公用电信 交换网络 移动 交换 中心 基站
基站
移动通信网络
2015-2-2 35
系统工作过程
蜂窝系统概况
基站 移动台 公用电信 交换网络 移动 交换 中心 基站
基站
移动通信网络
2015-2-2 36
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
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； 小区中央设置: 基站设置在小区中间
基站设置:
全向天线 定向天线
小区边缘设置: 基站设置在三个小区的交汇点
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
数字蜂窝系统模型
2015-2-2
12
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：0086-10-6228-1971 0086：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。
ADM
分级结构：适合不同等级交换节点的互连， 多用于长途网
9
2015-2-2
PSTN长途网 我国历史上长途网结构：五级结构 长途两级网结构
省际平面 DC1 DC1 DC1 DC1
DC1
省内平面
DC2 (a) 基干结构
DC2 A省 DC2 DC2 (b) 实际结构 基干路由 低呼损直达路由 DC2 DC2
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
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
2015-2-2
21
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
STP STP STP STP STP STP STP (b) A、B平面连接方式 STP STP STP
(a) 网状连接方式
2015-2-2
4
6.1.1 PSTN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
2015Байду номын сангаас2-2
5
PSTN设计需求 基本需求
6.2.2 SS7结构 6.2.3 信令网编址方案
2015-2-2
15
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
2015-2-2
16
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
其中我国为 4-120（大区编码为4，区域网编码为120）
2015-2-2
25
我国信令网编码方案：24位
主信令区 分信令区 信令点
8 主信令区 8 分信令区 8 信令点
2015-2-2
26
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
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
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
2015-2-2
22
SP与STP之间的连接方式
固定连接方式 自由连接方式
SP SP
STP STP （a）固定连接
STP STP
SP
信令区
SP
SP SP
STP
STP
SP
信令区
SP STP （b）自由连接 STP
2015-2-2
23
电话网与信令网的对应关系
控制平面 STP STP
用户
SP
935-960 MHz
25 MHz up + 25 MHz down 200 kHz 124 TDMA 8 992
Speech coding rate
FEC coded speech rate
13 kb/s
22.8 kb/s
谢 谢！
2015-2-2
50
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
2015-2-2
1
第二部分 典型通信网络
2015-2-2
2
3. 数字程控交换系统
2015-2-2
3
主要内容
6.1 PSTN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)
2015-2-2
7
PSTN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
2015-2-2
8
6.1.2 PSTN结构
PSTN结构 平面结构: 星型网络、网状网络、环型结构
ADM
ADM
ADM
星型结构 网状结构 环型结构
DC2 DC2 B省
高效直达路由
2015-2-2
10
PSTN本地网
端局与汇接局 网状网与二级网
长途局 长途电话网 本地电话网 端局
端局 端局
2015-2-2
11
6.1.3 PSTN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
切换
2015-2-2
37
MSC
移动单元初始化：手机监听最强的信号
2015-2-2 38
MSC
移动台发起呼叫：请求连接
2015-2-2 39
MSC
局间信令
随路信令 共路信令
A 局 CCS （b）共路信令
2015-2-2
B 局 CCS
17
6.3.2 SS7结构
信令网的组成 信令点（SP） 信令转接点（STP） 信令链路
SP (a) SP (b) SP
用户
SP
STP SP SP SP SP STP SP
信息平面
用户
LE
LE LE TC
用户
TC
2015-2-2
LE
TC
24
6.3.3 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
N M L
大区识别
K J
I H
G
F
E D
C B A
信令点识别
区域网识别
信令区域网编码（SANC） 国际信令点编码（ISPC）
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（2G systems）
IS-54/ IS-136 North American TDMA; PDC (Japan) DECT and PHS—中国电信和中国网通的“小灵通” IS-95 CDMA (cdmaOne)—中国联通CDMA网 GSM—中国移动和中国联通
第一代移动通信网 Advanced Mobile Phone Service (AMPS)
美国1978试验;日本(’79) 、美国(’83)开始使用； 800 MHz band — two 20 MHz bands 英国;和AMPS类似，1985开始使用。
Total Access Communications System (TACS)
1 GSM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；
2 GSM主要指标
载波频率: 200 kHz 时分复用TDMA: 每个载波8个时隙slots 载波数量=可用频率带宽 25 MHz / 200 kHz
基站 移动台 公用电信 交换网络 移动 交换 中心 基站
基站
移动通信网络
2015-2-2 35
系统工作过程
蜂窝系统概况
基站 移动台 公用电信 交换网络 移动 交换 中心 基站
基站
移动通信网络
2015-2-2 36
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
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； 小区中央设置: 基站设置在小区中间
基站设置:
全向天线 定向天线
小区边缘设置: 基站设置在三个小区的交汇点
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
数字蜂窝系统模型
2015-2-2
12
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：0086-10-6228-1971 0086：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。
ADM
分级结构：适合不同等级交换节点的互连， 多用于长途网
9
2015-2-2
PSTN长途网 我国历史上长途网结构：五级结构 长途两级网结构
省际平面 DC1 DC1 DC1 DC1
DC1
省内平面
DC2 (a) 基干结构
DC2 A省 DC2 DC2 (b) 实际结构 基干路由 低呼损直达路由 DC2 DC2
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
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
2015-2-2
21
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
STP STP STP STP STP STP STP (b) A、B平面连接方式 STP STP STP
(a) 网状连接方式
2015-2-2
4
6.1.1 PSTN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
2015Байду номын сангаас2-2
5
PSTN设计需求 基本需求
6.2.2 SS7结构 6.2.3 信令网编址方案
2015-2-2
15
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
2015-2-2
16
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
其中我国为 4-120（大区编码为4，区域网编码为120）
2015-2-2
25
我国信令网编码方案：24位
主信令区 分信令区 信令点
8 主信令区 8 分信令区 8 信令点
2015-2-2
26
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
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
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
2015-2-2
22
SP与STP之间的连接方式
固定连接方式 自由连接方式
SP SP
STP STP （a）固定连接
STP STP
SP
信令区
SP
SP SP
STP
STP
SP
信令区
SP STP （b）自由连接 STP
2015-2-2
23
电话网与信令网的对应关系
控制平面 STP STP
用户
SP
935-960 MHz
25 MHz up + 25 MHz down 200 kHz 124 TDMA 8 992
Speech coding rate
FEC coded speech rate
13 kb/s
22.8 kb/s
谢 谢！
2015-2-2
50
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
2015-2-2
1
第二部分 典型通信网络
2015-2-2
2
3. 数字程控交换系统
2015-2-2
3
主要内容
6.1 PSTN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)
2015-2-2
7
PSTN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
2015-2-2
8
6.1.2 PSTN结构
PSTN结构 平面结构: 星型网络、网状网络、环型结构
ADM
ADM
ADM
星型结构 网状结构 环型结构
DC2 DC2 B省
高效直达路由
2015-2-2
10
PSTN本地网
端局与汇接局 网状网与二级网
长途局 长途电话网 本地电话网 端局
端局 端局
2015-2-2
11
6.1.3 PSTN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
切换
2015-2-2
37
MSC
移动单元初始化：手机监听最强的信号
2015-2-2 38
MSC
移动台发起呼叫：请求连接
2015-2-2 39
MSC