07次课 第03章 组网技术基础-3
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第05讲 组网技术基础(二)[10.2]
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2100 2 A 70Erl 60
3.5.1 话务量与呼损
2、呼损率
因无信道而不能通话称为呼叫失败。在一个通信系统中， 造成呼叫失败的概率称为呼叫失败概率，简称为呼损率(B)。
A A' C C0 B A C
呼损率的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比的百 分数，也称为系统的服务等级（GOS）。 呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。要想提 高服务等级， 一是提高系统容量，二是减少用户数（这不是希望的）， 三是采用合理的多信道共用方法，呼损率和话务量是一 对矛盾，服务等级和信道利用率是矛盾。
小区的面积为 S 2.5981R 2 2.5981*108 (m 2 )
新的小区的面积为 S ' S / 4 0.25* 2.5981 108 (m 2 ) *
新的小区的半径为 0.5 *10 5km 发射机功率 P1=Po/16=2W （取n=4） （c）若保持不变，则每个新小区仍有57个信道 （d）因为话务量为均匀分布 所以每个新小区的话务量为A1=A/4=12.75 Erlang 由C=57 A1=12.75 查图2.6 得新小区的阻塞概率能 低于0.1%
2、多信道共用技术
话务量与呼损 多信道共用的容量和信道利用率
10. 移动通信网的某个小区共有100个用户， t 平均每用户C＝5次/天， 0＝180秒/次，K＝15 ％。问为保证呼损率小于5％，需共用的信道 数是几个？若允许呼损率达20％，共用信道 数可节省几个？ 解：每个用户忙时话务量为：
n i 1
（2）假设每个基站的发射
i 1 幂指数下降且路径衰减指数
A
组网技术基础一
同频干扰是无法滤除的。 在电台密集的地方，若系统设计或频率管理不当，
就会造成同频干扰。
3.2.1同频干扰
频率复用：在移动通信系统中，为了提高频率利用率，在 相隔一定距离以外，可以使用相同的频率，这就称为频率 复用。
同频小区: 在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同一组 频率的小区。
B
G
C
A
信道配置
3.2.2 邻道干扰
解决邻道干扰的措施：
降低发射机落入相邻频道的干扰功率，即减小发射机带 外辐射；
提高接收机的邻频道选择性； 在网络设计中，避免相邻频道在同一小区或相邻小区内
使用。
邻频干扰可以通过精确的滤波和信道分配而减小到 最小。
3.2.3 互调干扰
互调干扰是由传输设备中的非线性电路产生的。 它指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件
B
A
A B
河
道
A
B
C
(a)
(b)
2 小区制移动通信网的地域覆盖
设n频制的带状网如图所示。每一个小区的半径为r，相邻 小区的交叠宽度为a，第n+1区与第1区为同频小区。据此，可 算出信号传输距离和同频干扰传输距离之比。
Ds
DS
DI =(2n-1)r-na
3r-2a
r
a
1
2
...
3
n
n+1
2 小区制移动通信网的地域覆盖
F
D
B
E
G
C
B
A
G
C
F
D
A
E
F
D
E
Frequency reuse
3.2.1 同频干扰
复用距离越近，同频干扰就越大；复用距离越远， 同频干扰就越小，但频率利用率就会降低。
就会造成同频干扰。
3.2.1同频干扰
频率复用：在移动通信系统中，为了提高频率利用率，在 相隔一定距离以外，可以使用相同的频率，这就称为频率 复用。
同频小区: 在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同一组 频率的小区。
B
G
C
A
信道配置
3.2.2 邻道干扰
解决邻道干扰的措施：
降低发射机落入相邻频道的干扰功率，即减小发射机带 外辐射；
提高接收机的邻频道选择性； 在网络设计中，避免相邻频道在同一小区或相邻小区内
使用。
邻频干扰可以通过精确的滤波和信道分配而减小到 最小。
3.2.3 互调干扰
互调干扰是由传输设备中的非线性电路产生的。 它指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件
B
A
A B
河
道
A
B
C
(a)
(b)
2 小区制移动通信网的地域覆盖
设n频制的带状网如图所示。每一个小区的半径为r，相邻 小区的交叠宽度为a，第n+1区与第1区为同频小区。据此，可 算出信号传输距离和同频干扰传输距离之比。
Ds
DS
DI =(2n-1)r-na
3r-2a
r
a
1
2
...
3
n
n+1
2 小区制移动通信网的地域覆盖
F
D
B
E
G
C
B
A
G
C
F
D
A
E
F
D
E
Frequency reuse
3.2.1 同频干扰
复用距离越近，同频干扰就越大；复用距离越远， 同频干扰就越小，但频率利用率就会降低。
第3章 组网技术基础-1
固定用户之间的信息交换。
移动通信网由两部分组成：
空中网络：无线网络，完成无线通信。
地面网络：有线网络，完成有线通信。
3.1.1 空中网络
空中网络是移动通信网的主要部分，主要包括： (1) 多址接入
移动通信是利用无线电波在空间传递信息的。多址接入要 解决的问题是在给定的频率资源下如何共享，以使得有限的资
中心激励和顶点激励在每个小区中基站可以设在小区的中央用全向天线形成圆形覆盖区这就是所谓的中心激励方式如图312a所也可以将基站设置在每个小区六边形的三个顶点上每个基站采用三副120扇形辐射的定向天线分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域每个小区由三副120扇形天线共同覆盖这就是所谓的顶点激励方式如图312b所示
3.1.2 地面网络
地面网络包括：
服务区内各个基站的相互连接。
基站与固定网（PSTN、数据网等）。
3.1.2 地面网络
图3-1给出了蜂窝移动通信网的基本构成示意图。 移动通信无线服务区由许多正六边形小区覆盖而成， 呈蜂窝状，通过接口与公众通信网（PSTN、ISDN） 互联。 移动通信系统包括移动交换子系统（SS）、操作维 护管理子系统（OMS）和基站子系统（BSS）（通常 包括移动台），是一个完整的信息传输实体。
3.2.3 互调干扰
非线性系统
不满足叠加性、齐次性 例如，高频功率放大器、振荡器、混频器 对非线性系统的分析 通常采用幂级数近似法，即
y (t ) a0 an xn (t )
n 1
若n=3，则
y(t ) a0 a1x(t ) a2 x2 (t ) a3 x3 (t )
叠加性：
y1 (t ) y2 (t ) T[ x1 (t )] T[ x2 (t )] T[ x1 (t ) x2 (t )]
计算机组网技术讲义
《计算机组网技术》课程讲义第一章计算机网络概述1、计算机网络发展(1)终端计算机网络:终端计算机无处理能力通过电话线或调制解调器连接到服务器上，由服务器处理。
其主要负责用户的输入以及运算结果的输出。
以前的Novell 网络的无盘计算机类似于这样的功能。
(2)分组交换网该网络技术采用了存储转发技术。
何为存储转发技术？比如手机短信在接收方暂时无法接收短信时将系统暂时存储该短信，然后等可以接收的时候，再次发送该手机。
ARPNET网络的不同需求。
(3)开放式标准化网络:国际标准化组织ISO发布的开放系统互联基本参考模型与TCP/IP 模型。
前者定义的非常完美，但实现非常复杂，而后者在实际中由于其简单性而得到了广泛的应用，成为事实上的标准。
(4)互联网发展带来的启示？互联网技术的开放性、业务的丰富性、多样性、简单与灵活性、标准化、易用性。
电信业务的开放性，比如Parlay带来的新的电信业务模式。
IP技术的缺点：无QoS支持、安全问题。
比如IP电话的延时、丢包现象。
网络安全问题包括病毒、分布式攻击等等。
(5)三网融合：IP网络的特点就是其核心网只负责数据的传输，这就降低了网络的复杂性，而电信网则是将很多功能集中于网络，而终端的能力有限。
这给网络的升级、业务的开发和提供都带来了复杂性。
2、什么是计算机网络?(1)通信子网比如负责数据传输的各种设备以及线路。
(2)资源子网比如网络中的各种服务器：文件服务器、打印服务器等。
3、计算机网络的分类及组成(1)按照拓扑分类为：总线型、星型、环形、混合型等结构。
请同学们思考：用Hub组建的网络是总线型还是星型结构呢？(2)按照网络的覆盖范围划分：LAN、MAN、WAN。
(3)按网络的通信传输技术划分：广播式网络（Broadcast Networks）点－点式网络：什么是点-点式网络？(4)按传输媒体划分:•有线计算机网、无线计算机网(5)交换方式划分：•电路交换网：如电话系统。
第3章-局域网实用组网技术精选全文完整版
计算机网络技术
3.2.2 环型拓扑
“环型”拓扑（ring topology）结构如 图1-3（b）所示；其实际连接如图3-2所示。
1. “环型”拓扑结构的特点 在环型拓扑上，只有得到“令牌”的节
点，才有权发送信息；在这样的系统上， “令牌”沿环路不断单向传递，每个节点都 有机会传输信息，因此，可以建立高速、有 序的网络。使用环型拓扑的大型网络的数据 信号在每个节点都会被重传，因此信号可以 传输很长的距离而不会衰减。
（2） 智能大厦
在智能大厦中，接的分交换
机或集线器，各工作节点与每层的交换机或 集线器连接，从而将整个建筑连接起来。
（3） 交换式网络
交 成的换1式0/网10络0/1是00指0 B使A计用S算E网机T网络以络技交太术网换。机或集线器组
5. 网络范例 10BASET 、 100BASET 或 1000BASE
局域网（local area network，LAN）是 一种小范围内（一般为几公里）的以实现资 源共享、数据传递和彼此通信为基本目的， 由计算机、网络连接设备和通信线路等硬件 按照某种网络结构连接而成的，配有相应软 件的高速计算机通信网络。
计算机网络技术
3.1.2 局域网的主要特点和功能
1. 局域网的特征
（1） 共享传输信道
在局域网中其传输信道由连入的多个计 算机节点和网络设备共享。
（2） 传输速率高
局域网是一种应用最广的、具有较高的
数据传输速率的网络，应用最多的是
10~100Mb/s。速率通常在100Mb/s左右，而主
干线通常是1000Mb/s及以上。
计算机网络技术
（3） 传输距离有限
局域网的特点是所覆盖的地理范围较小，
（1）逻辑拓扑结构
3.2.2 环型拓扑
“环型”拓扑（ring topology）结构如 图1-3（b）所示；其实际连接如图3-2所示。
1. “环型”拓扑结构的特点 在环型拓扑上，只有得到“令牌”的节
点，才有权发送信息；在这样的系统上， “令牌”沿环路不断单向传递，每个节点都 有机会传输信息，因此，可以建立高速、有 序的网络。使用环型拓扑的大型网络的数据 信号在每个节点都会被重传，因此信号可以 传输很长的距离而不会衰减。
（2） 智能大厦
在智能大厦中，接的分交换
机或集线器，各工作节点与每层的交换机或 集线器连接，从而将整个建筑连接起来。
（3） 交换式网络
交 成的换1式0/网10络0/1是00指0 B使A计用S算E网机T网络以络技交太术网换。机或集线器组
5. 网络范例 10BASET 、 100BASET 或 1000BASE
局域网（local area network，LAN）是 一种小范围内（一般为几公里）的以实现资 源共享、数据传递和彼此通信为基本目的， 由计算机、网络连接设备和通信线路等硬件 按照某种网络结构连接而成的，配有相应软 件的高速计算机通信网络。
计算机网络技术
3.1.2 局域网的主要特点和功能
1. 局域网的特征
（1） 共享传输信道
在局域网中其传输信道由连入的多个计 算机节点和网络设备共享。
（2） 传输速率高
局域网是一种应用最广的、具有较高的
数据传输速率的网络，应用最多的是
10~100Mb/s。速率通常在100Mb/s左右，而主
干线通常是1000Mb/s及以上。
计算机网络技术
（3） 传输距离有限
局域网的特点是所覆盖的地理范围较小，
（1）逻辑拓扑结构
第06讲 第03章 组网技术基础-2
四、小区分裂
5、伞状小区的作用
实际问题：高速移动的移动台要求频繁的切换，给 MSC造成很大的负担，如何减少切换次数？ 低速移动用户 -> 普通小区 高速移动用户 -> 大覆盖范围
在减小高速移动用户切换次数 的“伞状小区”
的同时保证了高的系统容量。
伞状小区 普通小区
五、小区扇区化（裂向）
若近似认为所有干扰基站到移动台之间距离为d则3确定同频干扰与系统容量的关系3stnncllndqnrsqik???????????????23stnnclksi?系统中信道总数区群复制次数无线信道总数系统中小区总数区群的大小同频复用系数信干比第一层干扰小区的数目路径衰减因子3确定同频干扰与系统容量的关系l
一、同频小区和同频干扰
2、与同频干扰有关的系统性能指标
（2）同频复用距离D
当信号电平/同频干扰电平之比等于射频防护比时，
两个同频小区之间的距离称之为同频复用距离。
（3）同频复用系数Q 同频复用距离和小区半径之比。
一、同频小区和同频干扰
2、与同频干扰有关的系统性能指标
A基站发
M
DI
D DI DS
切换次数增多。
如何解决？
简单的想法：允许MS在一个小区内切换，不需
MSC干预。
六、 覆盖区域逼近方法
1、问题的提出
如何进一步降低切换次数，降低系统交换和链路负荷。
2、覆盖区域逼近法的解决思路
由多个微小区和一个基站组成小区。
保持小区半径不变，将方向性天线置于小区边缘。
通过减小基站发射功率来抑制同频干扰。
R 为正六边形内切 圆的半径。 R’ R R为正六边形外接 圆的半径。。
,
计算机网络技术基础教程-第三讲
计算机网络技术基础教程-第三讲计算机网络技术基础教程第三讲在当今数字化的时代，计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从我们日常的网上购物、社交娱乐，到企业的信息管理和全球通信，无一不依赖于计算机网络的强大功能。
在前面的两讲中，我们已经对计算机网络的基本概念和体系结构有了一定的了解。
接下来，让我们深入探讨计算机网络技术中的一些关键知识点。
一、网络拓扑结构网络拓扑结构是指网络中各个节点相互连接的方式。
常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型、树型和网状型等。
总线型拓扑结构是将所有的节点都连接在一条共享的通信线路上，就像一条公共汽车线路，各个站点可以在这条线路上发送和接收数据。
这种结构简单，成本低，但一旦总线出现故障，整个网络就会瘫痪。
星型拓扑结构则是以一个中央节点为中心，其他节点都连接到这个中心节点上。
例如，家庭中的无线路由器就是一个中心节点，各种设备通过无线或有线方式连接到路由器上。
这种结构易于管理和维护，但中心节点的负担较重，一旦出现故障，会影响到与其相连的所有节点。
环型拓扑结构是各个节点首尾相连形成一个环形，数据沿着环形线路单向传输。
这种结构的优点是传输速度较快，但某个节点的故障可能会导致整个网络的中断。
树型拓扑结构是一种层次分明的结构，类似于一棵树，有一个根节点和多个分支节点。
它适用于分级管理的网络，但同样存在单点故障的问题。
网状型拓扑结构是最复杂也是最可靠的一种结构，每个节点都与其他多个节点相连。
这种结构具有高度的可靠性和容错性，但成本较高，适用于对可靠性要求极高的网络，如军事网络、金融网络等。
二、网络协议网络协议是计算机网络中进行通信的规则和标准。
就像我们在日常生活中需要遵循交通规则一样，计算机在网络中通信也需要遵循特定的协议。
其中，TCP/IP 协议是目前应用最为广泛的网络协议。
TCP （Transmission Control Protocol，传输控制协议）负责数据的可靠传输，它会对数据进行分段、编号、确认和重传，确保数据能够准确无误地到达目的地。
组网技术基础PPT课件
数字移动通信 3-20
1 同频干扰 与同频干扰有关的系统性能指标
1、射频防护比
在接收输入端测得有用射频信号与同频无用 射频信号之比的最小值，也称为同频干扰保护 比。
如：25dB等。
数字移动通信 3-21
1 同频干扰
与同频干扰有关的系统性能指标
2、同频复用距离D 当信号/同频防护比满足通信质量要求或
➢三层模型。
➢物理层：为高层信息传输提供无线信 L3
道。
➢数据链路层：为网络层提供必需的数 据传输结构，并对数据传输进行控制。
➢网络层：管理链路连接、控制呼叫过 L2 程、支持附加业务和短消息业务，以 L1
及进行移动管理和无线资源管理。
连接层 移动管理层 无线资源管理层 数据链路层
物理层
数字移动通信 3-13
r0
r0
数字移动通信 3-23
1 同频干扰-例子
S / I LI LS
40 lg DI DS
S PT LS I PT LI
DI
S / I
10 40
DS
同频干扰信干比要求大于
S / I S I LI LS
25dB
DI
➢第三次课
数字移动通信 3-2
本章解决的主要问题
通过本章学习，着重解决以下问题： 干扰是如何影响系统性能的？ 如何在有限频谱资源条件下，实现大容量、
广覆盖？ 系统的移动性管理：基站如何找到手机？
如何保证“移动”着打电话不会有问题？
建立一个移 动通信网的 系统级概念
数字移动通信 3-3
要求与重点
1、理解移动通信空中接口的分层协议模型； 2、掌握移动通信网的基本概念； 3、了解移动通信环境下的主要干扰形式； 4、掌握蜂窝技术的基本思想； 5、理解大区制与小区制的优缺点。
1 同频干扰 与同频干扰有关的系统性能指标
1、射频防护比
在接收输入端测得有用射频信号与同频无用 射频信号之比的最小值，也称为同频干扰保护 比。
如：25dB等。
数字移动通信 3-21
1 同频干扰
与同频干扰有关的系统性能指标
2、同频复用距离D 当信号/同频防护比满足通信质量要求或
➢三层模型。
➢物理层：为高层信息传输提供无线信 L3
道。
➢数据链路层：为网络层提供必需的数 据传输结构，并对数据传输进行控制。
➢网络层：管理链路连接、控制呼叫过 L2 程、支持附加业务和短消息业务，以 L1
及进行移动管理和无线资源管理。
连接层 移动管理层 无线资源管理层 数据链路层
物理层
数字移动通信 3-13
r0
r0
数字移动通信 3-23
1 同频干扰-例子
S / I LI LS
40 lg DI DS
S PT LS I PT LI
DI
S / I
10 40
DS
同频干扰信干比要求大于
S / I S I LI LS
25dB
DI
➢第三次课
数字移动通信 3-2
本章解决的主要问题
通过本章学习，着重解决以下问题： 干扰是如何影响系统性能的？ 如何在有限频谱资源条件下，实现大容量、
广覆盖？ 系统的移动性管理：基站如何找到手机？
如何保证“移动”着打电话不会有问题？
建立一个移 动通信网的 系统级概念
数字移动通信 3-3
要求与重点
1、理解移动通信空中接口的分层协议模型； 2、掌握移动通信网的基本概念； 3、了解移动通信环境下的主要干扰形式； 4、掌握蜂窝技术的基本思想； 5、理解大区制与小区制的优缺点。
第03章组网技术基础
23Ni 3(2RR) 2
j
(2R) cos120
第15页/共46页
蜂窝网同频小区距离的计算
• 同频小区距离计算公式
D 3N R
• 与区群的关系 • N越大，同信道小区的距离越远，抗同道干扰的性 能越强。 • 那么，是不是N越大越好呢？
第16页/共46页
3.4 提高蜂窝系统容量的方法
➢问题的引出
NS：系统中小区的总数
第30页/共46页
四、参数对系统容量的影响
CT 3NS 2 L (kS / I )n
1 4
2 3
1 4 1 4
2 3
2 3
1
1 6
2 7 5
6 3 4
1、系统要求的信干比S/I对系统容量的影响
2 7 5 1 6
3 4 2 7 5
3 4
AMPS系统，18dB
N=7
GSM系统， 9dB
有用信号功率 同频小区的总数
第i个小区的同频干扰功率
第22页/共46页
二、同频干扰的数学参数
同频干扰的定义：同频小区间的信号干扰 • Q:同频复用系数 • Q刻画了频率复用程度
Q D/ R
D为同频小区中心 点之间的距离。
R为正六边形外接 圆的半径。
第23页/共46页
三、同频干扰和系统容量的关系
➢基 本 思 想 ： 多 个 微 小 区 和 一 个 基 站 组 成 小 区 。
✓ 每3个或更多的区域站点与一个单独的基站相连，并共享无线设备。 ✓ 中心基站由多个微小区发射机代替。 ✓ 当移动台在小区内时，由信号最强的微小区服务。
第41页/共46页
3.4.4覆盖区域逼近方法
微波和光缆链路
Tx/Rx
【精品课件】组网与网络管理技术
特点
用途：数据通信和资源共享 特征
– 范围 小 – 传输技术 传输速率高（通常在10~1000Mb/s之间） – 拓扑结构
• 总线型 • 环形
总线型拓扑结构（以太网）
所有节点都连接到一条作为公共传输介质的总线上。 信息的传输以“共享介质”方式进行：
总线型的优越性
一个节点失效不影响其他节点的工作； 节点的增删不影响全网的运行；
结构简单 接入灵活 扩展容易 可靠性高
环形拓扑结构(令牌环网)
特点：
以共享介质方式进行数据传输； 每个节点都与两个相邻的节点相连； 节点之间采用点到点的链路； 网络中的所有节点构成一个闭合的环； 环中的数据沿着一个方向绕环逐站传输。
环形的主要问题
与总线型网络的特点作比较：
结构简单、接入灵活
扩展容易、可靠性高
可用于广域网互连，也可用于局域网互 连。
6、交换机
交换机工作在OSI参考模型的第二层—— 数据链路层上，主要功能包括物理编址、 网络拓扑结构、错误校验、帧序列及数 据流控制。
3.1.5 网络设备的选择
一、中继器 优点
– 易于操作； – 很短的等待时间； – 价格便宜； – 突破线缆的距离限制来扩展局域网段的距离； – 扩展某些来自局域网段或主干网的工作站的距离。
3.4 网络安全
3.4.1 使用防火墙的原因 3.4.2 防火墙能防范什么？ 3.4.3 防火墙不能防范什么？ 3.4.4 防火墙的基本类型 3.4.5 防火墙的选购策略及安装
3.1 网络互连的一般概念
网络的类型 网络互连的方式 网络互连的设备 网络互连通信链路的选择 ※
3.1.1 局域网（LAN）
环中某一位置的断开将导致整个网络瘫痪。
网络技术基础3
3.2 局域网的拓扑结构
• 局域网与广域网一个重要的区别是它们覆盖的地理 范围。由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、 范围。由于局域网设计的主要目标是覆盖一个公司、 一所大学、一幢办公大楼的"有限的地理范围 有限的地理范围"， 一所大学、一幢办公大楼的 有限的地理范围 ，因 此它从基本通信机制上选择了与广域网完全不同的 方式，从"存储转发 方式改变为"共享介质 方式与 方式， 存储转发"方式改变为 共享介质"方式与 存储转发 方式改变为 共享介质 "交换方式 。 交换方式"。 交换方式 • 局域网在传输介质、介质存取控制方法上形成了自 局域网在传输介质、 己的特点。局域网在网络拓扑结构上主要分为总线 网络拓扑结构上主要分为 己的特点。局域网在网络拓扑结构上主要分为总线 环型与星型结构三种 在网络传输介质 三种， 传输介质上主要 型、环型与星型结构三种，在网络传输介质上主要 双绞线、 采用双绞线 同轴电缆与光纤等 采用双绞线、同轴电缆与光纤等。
图 3.4
• 需要指出的是：以上是从局域网基本技术分类，以 需要指出的是：以上是从局域网基本技术分类， 及构成局域网的基本组成单元的角度介绍了局域网 的拓扑结构问题。 的拓扑结构问题。任何实际应用的局域网可能是一 种或几种基本拓扑的扩展与组合。 种或几种基本拓扑的扩展与组合。 3.3 IEEE 802参考模型与协议 参考模型与协议 • 局域网常用的传输介质有：同轴电缆、双绞线、光 局域网常用的传输介质有：同轴电缆、双绞线、 纤与无线通信信道。早期应用最多的是同轴电缆。 纤与无线通信信道。早期应用最多的是同轴电缆。 随着技术发展，双绞线与光纤的应用发展十分迅速。 随着技术发展，双绞线与光纤的应用发展十分迅速。 尤其是双绞线的发展， 尤其是双绞线的发展，目前已能用于数据传输速率 的高速局域网中， 为100Mbps、1Gbps的高速局域网中，因此引起了 、 的高速局域网中 人们普遍的关注。在局部范围内的中、 人们普遍的关注。在局部范围内的中、高速局域网
现代移动通信 第5版教学课件第03章 组网技术基础-3
思考：容量受到哪些因素的影响？ ✓ 每个用户的忙时话务量Aa ✓ 呼损率B ✓ 信道数 l ======》总用户数：A/Aa
三、多信道共用的容量和信道利用率
2、多信道共用的容量计算
步骤1：由呼损率B和信道数 l ，确定系统可支持的 总呼叫话务量A
步骤2：确定每个用户的忙时话务量Aa
步骤3：计算系统所能容纳的用户数M
二、话务量与呼损
2、呼损率
数学表达式
✓ 令 A为呼叫成功的话务量
A C0t0
✓ 则呼损率为：
B A A' C C0
A
C
二、话务量与呼损
3、服务等级（GoS） 呼损率也称为服务等级（Grade of Service） 服务等级与用户满意度 ✓ 呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。 主要可考用虑来两衡个量问最题忙：情况下用户进入系统的能力 ✓确定用户在忙时接入系统被阻塞的概率。 ✓确定符合GoS所需要的通信容量。
3 0.455 0. 602 0.725 0.899 1.057 1.271 1.980
4 0.869 1. 902 1.219 1.525 1.748 2.045 2.945
5 1.361 1. 657 1.875 2.218 2.054 2.881 4.010
6 1.909 2. 276 2.543 2.960 3.305 3.758 5.109
五、位置更新
不同MSC/VLR不同位置区的位置更新
小区1
小区3
(1)
(4) MSC
BSC
VLR
位置区1
小区2
位置区2
BSC
小区4
(2) (3)
MSC
HLR
(5)
VLR
三、多信道共用的容量和信道利用率
2、多信道共用的容量计算
步骤1：由呼损率B和信道数 l ，确定系统可支持的 总呼叫话务量A
步骤2：确定每个用户的忙时话务量Aa
步骤3：计算系统所能容纳的用户数M
二、话务量与呼损
2、呼损率
数学表达式
✓ 令 A为呼叫成功的话务量
A C0t0
✓ 则呼损率为：
B A A' C C0
A
C
二、话务量与呼损
3、服务等级（GoS） 呼损率也称为服务等级（Grade of Service） 服务等级与用户满意度 ✓ 呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。 主要可考用虑来两衡个量问最题忙：情况下用户进入系统的能力 ✓确定用户在忙时接入系统被阻塞的概率。 ✓确定符合GoS所需要的通信容量。
3 0.455 0. 602 0.725 0.899 1.057 1.271 1.980
4 0.869 1. 902 1.219 1.525 1.748 2.045 2.945
5 1.361 1. 657 1.875 2.218 2.054 2.881 4.010
6 1.909 2. 276 2.543 2.960 3.305 3.758 5.109
五、位置更新
不同MSC/VLR不同位置区的位置更新
小区1
小区3
(1)
(4) MSC
BSC
VLR
位置区1
小区2
位置区2
BSC
小区4
(2) (3)
MSC
HLR
(5)
VLR
《组网技术》课程教学大纲
《组网技术》课程教学大纲（计算机网络技术专业三年制专科使用，参考学时64学时）一．课程的地位、性质和任务本课程是网络工程专业的重要技术课程。
课程的主要任务是使学生能够了解局域网组网的主要技术以及组建局域网所需要的各种网络组件。
理解局域网中各种主要网络设备的功能、硬件结构及相互间的联系和作用。
重点是掌握局域网的解决方案，局域网内IP地址的分配，子网的划分技术，服务器、交换机、路由器等硬件设备的配置、安装与管理。
同时要注意培养学生的辩证唯物主义观点、科学思维能力和动手能力、分析问题与解决实际问题的能力。
二．教学内容和要求（一）教学基本内容第一章：网络基础知识1．基本内容： 1.1 TCP/IP体系结构1.2 局域网技术1.3 Internet接入方式2．教学基本要求：了解接入Internet的几种不同方式，掌握网络模型及TCP／IP协议簇的概念。
3．教学重点难点： TCP/IP体系结构4．教学建议：多方面举例，利用实例比较，使学生更容易接受。
第二章：综合布线系统1．基本内容： 2.1 综合布线系统概述2.2 综合布线系统的等级2.3 网络工程的设计与验收2．教学基本要求：了解综合布线系统的概念、等级及设计与验收。
3．教学重点难点：网络工程的设计与验收4．教学建议：多使用图例说明第三章：网络设备1．基本内容： 3.1 网卡3.2 集线器3.3 交换机3.4 路由器3.5 无线网桥2．教学基本要求：掌握各种硬件设备及其性能工作原理，能对其进行不同比较3．教学重点难点：路由器4．教学建议：在实践操作中教学第四章：网络应用服务器构建1．基本内容： 4.1 网络操作系统4.2 DHCP服务器4.3 DNS服务器4.4 Web服务器4.5 FTP服务器2．教学基本要求：熟练掌握在LAN中的各种服务器配置。
3．教学重点难点： DHCP、DNS、Web、FTP服务器4．教学建议：在实践操作中教学第五章：网络规划、设计与管理1．基本内容： 5.1 网络规划与设计5.2 网络管理2．教学基本要求：了解网络设计过程中的规则及后期的管理。
【教学课件】第3章 局域网组网技术
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48
3.4.2 标准以太网 (如图所示)
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终端 电阻
收发器
收发器
收发器
收发器
终端 电阻
图3-8 10BASE5单网段的网络结构图
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50
1．粗缆以太网的硬件基本配置 2．粗缆以太网的主要技术参数
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51
3.4.3 细缆以太网(如图所示)
数据 数据单元 数据单元 报文 分组 帧 比特序列
传输介质
图3-7 OSI环境中的数据流
计算机 B 应用进程 B
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
39
3.3.3 TCP/IP参考模型
1．TCP/IP参考模型的发展 （1）TCP/IP的起源 （2）TCP/IP的特点
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2021/8/17
58
终端 电阻
终端 电阻
图3-11 两个10BASE-T通过细缆级联的双Hub网络结构
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可叠加 集线器
图3-12 可叠加集线器网络结构
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60
3.5 高速局域网
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评价局域网性能的主要指标有3个。
① 网络响应时间。 ② 网络传输速度。 ③ 网络资源利率。
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19
3.2.3 星型拓扑
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20
Hub
图3-3 星型拓扑结构图
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21
（1）中央结点的主要功能
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22
（2）星型拓扑结构的优点
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移动通信概论
一、位置更新
怎样划分“新地方”？ 位置区的概念
位置区是随着蜂窝通信的发展而产生的，在模拟
通信时代是没什么位置区的概念的，一个MSC包打天
下。如果要寻找一台“大哥大”，那么就在该MSC下
所有的基站下发寻呼消息来找该手机。 问题：系统负荷大 解决：划分位置区，分片寻呼
移动通信概论
一、位置更新
移动通信概论
数字蜂窝移动通信网的网络结构
基本网络结构
固定网络
交换机
交换机
基站
基站
基站
基站
移动通信概论
数字蜂窝移动通信网的网络结构
2G 网络结构
G VLR B Sm MS Um BS Abis A MSC E MSC F EIR D C HLR VLR
移动通信概论
数字蜂窝移动通信网的网络结构
3G 网络结构
思考：M与n是怎样的关系才合理呢？
移动通信概论
3.5 多信道共用技术
基本思路：根据用户的统计特性来设计系统容量 使用固定数量的信道为大量的、随机数量的用户 提供服务。 在信道数量和呼叫阻塞概率之间进行折衷。
移动通信概论
3.5.1 话务量与呼损
一、话务量的定义 度量话音通信中业务量的大小 单位时间内的电话交换量 单位小时的呼叫小时或单位分钟的呼叫分钟
移动通信概论
二、呼损率
呼损率（ B ）：由于无信道可用而造成呼叫失败 的概率 A 为呼叫成功的话务量， C0 功的通话次数 为一个小时内呼叫成 呼损率反映了什么？
A C0t0
A A' C C0 B A C
移动通信概论
二、呼损率
服务等级（GoS）
主要考虑两个问题：
M A Aa
每个信道所能容纳的用户数 m
m M A / n A / Aa n Aa n
移动通信概论
3.5.2 多信道共用的容量和信道利用率
信道利用率：每个信道平均完成的话务量
A' A （1- B） n n
思考：
不同的信道分配方式，对信道利
用率有何影响？
移动通信概论
移动通信概论
数字蜂窝移动通信网的网络结构
移动交换中心（MSC）
完成话音接续功能，包括被叫用户所在地查询与寻呼、 信道的分配、话务量控制以及计费等功能 作为网络核心，配合HLR/AUC完成移动用户位置登记、
自动漫游、合法性检查
配合BSC完成跨BSC的切换，以及通过信令来指示无线 信道的建立和释放 提供面向固定网的接口功能
移动通信概论
不同MSC/VLR不同位置区的位置更新
小区1
小区3
VLR
(1)
(4)
MSC
BSC
位置区1 位置区2
小区2
小区4
(2)
HLR
(3)
(5)
VLR BSC MSC
(4) MSC 对 VLR 中该客户的 IMSI 作标记，并向 MS回送“位置更新证实” (1) MS 向回送“位置更新接受” MSC 发送“位置更新请求” (2) MSC 向客户的 HLR 发送“位置更新请求” (5) HLR 通知原来的 MSC 删除 VLR中有关该 MS的客户数据 (3) HLR
呼损率越小，成功呼叫概率越大，用户越满意。 呼损率也称为服务等级。 可用来衡量最忙情况下用户进入系统的能力。
确定用户在忙时接入系统被阻塞的概率。
确定符合GoS所需要的最大话务量。
移动通信概论
二、呼损率
爱尔兰公式
假设呼叫具有以下性质： （1）每次呼叫相互独立，互不相关，且达 到时间服从泊松分布； （2）呼叫请求的达到无记忆性；用户占用 信道的时间服从指数分布；可用信道数为n。
通话结束，拆除连接
移动通信概论
3.8 系统的移动性管理
– 在移动通信网中，建立一个呼叫连接需要解决 三个问题
用户所在的位置 用户识别
用户所需提供的服务
移动通信概论
3.8 系统的移动性管理
基站如何找手机？ “动中通”？
移动通信概论
一、位置更新
位置更新与“打电话报平安”
你在外面晃悠， 家里希望有事的时候 能够找到你，所以你 问题：怎么划分“新地方”？ 最好到了一个新的地 方就给家里打电话， 怎么知道到了“新地方”？ 同样，手机到了一个 新地方也要报告给基 站，这就是“正常位 置更新”。
系数为10%（k=0.1），则每个用户忙时话务量为
0.01 Erl／用户。公网 0.01-0.03 专网0.03-0.06
移动通信概论
问题——系统到底能容纳多少用户数 • 还记得系统容量的定义吗？
– 一定频段内所能提供的信道数或用户的最大数 目或系统输入话务总量。 – 上次课用一定频段内所能提供的信道数来表示 系统容量，用符号C来表示。 – 这次课用系统所能够用户的最大数目或系统输 入话务总量
3.5.2 多信道共用的容量和信道利用率
举例：当呼损率为1%时，10个信道所支持的话务量与2组5 个信道以及10组单个信道支持的话务量一样吗？（查Erl表）
10个信道所支持的话务量为4.46 Erlangs
2组5个信道可支持的话务量为21.36 = 2.72 Erlangs 10组单个信道可支持的100.01＝ 0.1 Erlangs
共用的基本概念 ― 按需分配
（ 1）当用户提出服务要求时，系统为其分配信 19 世纪末由丹麦数学家爱尔兰提出 道 现在用他的名字作为话务量强度的单位 （2）当用户不需要服务时，信道被释放
移动通信概论
3.5 多信道共用技术
问题的提出：M个用户，n个信道 若无空闲信道，则新用户被阻塞或需要排队等 待服务 M≤n M＞n 不存在阻塞 存在阻塞
信道分组方式影响系统能支持的用户数量 动态信道分配和信道借用策略能提高系统容量的原因
移动通信概论
移动通信概论
3.5.2 多信道共用的容量和信道利用率
• 举例：某移动通信系统一个无线小区有8个信道（1个控制 信道，7个话音信道），每天每个用户平均呼叫10次，每 次占用信道平均时间为80秒，呼损率要求10％，忙时集 中系数为0.125。问该无线小区能容纳多少用户? • （1）查表，N=8,B=10% A＝5.597 Erl • （2）每个用户的忙时话务量 Aa=(10*80*0.125)*1/3600=0.0272Erl/用户 • （3）每个信道能容纳的用户数m,N个信道能容纳的用户 数为 m*N=A/Aa=5.597/0.0272=205.8用户
位置区下面管理多少个小区（基站）？
移动通信概论
一、位置更新
两个位置寄存器 ------原籍位置寄存器（HLR）
访问位置寄存器（VLR） 原籍位置寄存器（HLR）：负责移动台数据库 管理 用户参数信息：向用户提供的服务，用户的 各种号码，识别码，用户的保密参数；
用户位置信息：移动漫游号码，VLR地址，
本节课的问题
• 问题： • 多用户信道共用？ • 系统的移动性管理？
移动通信概论
思考
奥运鸟巢最多可以容纳10万人，这时
网络所能提供的可用信道数远远小于
用户数，这些用户要如何共用有限的
信道资源呢？
移动通信概论
3.5 多信道共用技术
多信道共用（中继）：由网内的大量用户共享相 对较小数量的无线信道
集中系数（K）
忙时话务量与全日话务量之比
一般取7%－15%
移动通信概论
三、每个用户忙时话务量（Aa）
忙时话务量
CTK Aa 3600
C：每一用户每天平均呼叫次数
T：每次呼叫平均占用信道时间（单位为s）
K：忙时集中系数
例:每天平均呼叫3次，每次的呼叫平均占用时间为120秒，忙时集中
A Ct0
请求速率（C）：单位时间内的平均呼叫次数
保持时间（t0） ：每次呼叫平均占用信道的时间
移动通信概论
一、话务量的定义
举例：设在100个信道上，平均每小时有2100次呼 叫，平均每次呼叫时间为2分钟，则这些信道上的 呼叫话务量为
2100 2 A 70Erl 60
思考：
一个信道所能完成的最大话务量是多少？
移动通信概论
3G移动通信概论
朱广强 zgq@
移动通信概论
第3章 组网技术基础
讲述内容
3.1 移动通信网的基本概念 3.2 移动通信环境下的干扰 3.3 区域覆盖和信道配置 3.4 提高蜂窝系统容量的方法 3.5 多信道共用技术 3.6 网络结构 3.7 信令 3.8 系统的移动性管理
呼叫路由。
移动通信概论
一、位置更新 访问位置寄存器（VLR）：存储用户位置信息 的动态数据库，往往和MSC合并在一个设备 实体中
漫游用户必须向与漫游地点MSC相关的VLR登记。
向漫游用户分配移动用户漫游号码，并通知该
用户的HLR。
已经有了HLR还要VLR干什么呢？
移动通信概论
一、位置更新
周期性更新（图示为30分钟后）
移动通信概论
一、位置更新
新问题：手机关机问题？
“周期性汇报”无法有效解决手机关机问题！ 解决思路：开关机的时候都通知网络一声。
思考：手机已关机和用户不在服务区 关机时，用户向网络发送“分离处理请求”，这一信息
存在VLR上（不发送给HLR）。
开机时，如果通过接收系统消息发现开机时的位置区标 识已经发生了改变，那么就执行正常的位置更新，如果 位置区没有发生改变，就向网络发送一个“附着”消息， 告诉网络我又回来了，可以呼我了。
• 移动通信网 ― 若干服务区 ― 若干MSC区 ― 若干位置区 ― 若干基站小区
移动通信概论
一、位置更新 位置更新与“打电话报平安”