個人通信精第六章ppt課件

1,第六章個人通信的業(yè)務、業(yè)務量與頻譜分配,2,一、個人通信業(yè)務的定義、目標和要求無線通信技術除了單一的話音業(yè)務，還可以提供數(shù)據(jù)、傳真、視頻、無線上網(wǎng)等業(yè)務。其最高業(yè)務速率要達到2Mbits。同時還可以做到：能夠接入大型商用數(shù)據(jù)庫；能夠接入包括娛樂和教育節(jié)目的數(shù)字影像數(shù)據(jù)庫；能夠提供具有語音識別和手寫體識別等功能的簡單人機接口；能夠支持分布式移動環(huán)境。,6.1個人通信的業(yè)務,3,6.1.1個人通信業(yè)務的定義、目標和要求一、個人通信業(yè)務的定義個人通信業(yè)務按ITU.114定義為：提供個人移動性和個人通信業(yè)務輪廓管理的電信業(yè)務，這包括借助于一個個人通信號碼唯一地識別一個個人通信用戶的網(wǎng)絡能力。個人移動性指一個用戶用任何終端在唯一個人識別器的基礎上接入電信業(yè)務的能力，和網(wǎng)絡按照用戶的業(yè)務輪廓提供這些業(yè)務的能力。還涉及對該用戶有關終端定位的網(wǎng)絡能力，以便對該用戶的呼叫進行尋址、選路和計費。個人通信號碼是唯一識別一個個人通信用戶并用來將呼叫接到或前轉到該用戶的號碼。,6.1.1個人通信業(yè)務的定義、目標和要求,4,二、個人通信業(yè)務的目標(1)利用一條或多條無線電鏈路為移動用戶或固定用戶提供廣泛的通信業(yè)務。(2)盡可能保證這些業(yè)務與那些連接到固定電信網(wǎng)的固定通信終端用戶的業(yè)務等同，并且具有相當?shù)姆召|量。(3)這些業(yè)務對位于任何地方的移動終端隨時都可使用，保證個人臺用戶在任何網(wǎng)間漫游時也能應用，僅受經(jīng)濟條件的制約，及暫時受網(wǎng)絡實施時間的限制。(4)在所有的運行環(huán)境和不同的用戶密度下，對任何類型的終端都可提供業(yè)務的靈活性。(5)促進不斷引用各種通信新業(yè)務，從有限的數(shù)字移動網(wǎng)業(yè)務逐步擴大到固定電信網(wǎng)業(yè)務，綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)業(yè)務，進而到智能網(wǎng)業(yè)務，寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的多媒體業(yè)務。,6.1.1個人通信業(yè)務的定義、目標和要求,5,三、個人通信業(yè)務的要求1、一般業(yè)務要求(1)用戶對業(yè)務的不同需求應不受地區(qū)或運營者的限制。(2)為便于計費和結帳，提供驗證和鑒權規(guī)程，借以支持用戶身份模塊(UIM)功能。(3)為通信業(yè)務提供多種安全等級。(4)按用戶請求，為漫游提供位置保密。,6.1.1個人通信業(yè)務的定義、目標和要求,6,2一般網(wǎng)絡要求(1)考慮不同經(jīng)營者介入的可能性，包括業(yè)務提供者、中間商、網(wǎng)絡運營者和增值業(yè)務提供者等。(2)考慮不同類型網(wǎng)絡引入、互連或綜合的可能性，包括DMCN、PSTNISDN等。(3)應能允許國際間運行，并且允許移動用戶在許可的范圍內(nèi)自動漫游。(4)應能在國內(nèi)或國際管理組織所許可的范圍內(nèi)在海上和航空環(huán)境中運行。(5)應能允許直接或間接通過衛(wèi)星運行。(6)具有一種靈活的體系結構，能使網(wǎng)絡投資與財政收入的增長相適應，容易適應環(huán)境條件，并響應新的業(yè)務發(fā)展，而不束縛技術革新。,6.1.1個人通信業(yè)務的定義、目標和要求,7,6.1.2PSTN業(yè)務,一、電報(telegraphy)二、電話(telephony)1.可視電話(video-telephony)2.靜止圖像可視電話(still-picturevideo-telephone)三、數(shù)據(jù)通信(datacommunication)四、遠程處理(teleprocessing)五、圖文電信(telematics)1.傳真(facsimile)2.圖文視傳(videography)3.文件用戶電報(teletex)4.書寫電報(telewriting)六、電信會議(teleconference),8,6.1.3ISDN業(yè)務,一、ISDN的基本特性1ISDN的定義原CCITT對ISDN的定義為：“ISDN是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)（IDN）為基礎發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來支持包括語音和非語音在內(nèi)的多種電信服務，用戶能夠通過有限的一組標準化的多用途用戶-網(wǎng)絡接口接入網(wǎng)內(nèi)。”,9,（1）ISDN是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)（IDN）為基礎發(fā)展而成的通信網(wǎng)。（2）ISDN支持端到端的數(shù)字連接。（3）ISDN支持電話及非話等各種通信業(yè)務。（4）ISDN提供標準的用戶-網(wǎng)絡接口，便于各種用戶終端接入。（5）ISDN采用OSI的分層結構，可以逐步擴充和發(fā)展網(wǎng)絡功能。,6.1.3ISDN業(yè)務,10,ISDN的組成及與現(xiàn)有各種網(wǎng)絡的關系,2.ISDN的組成,6.1.3ISDN業(yè)務,11,3ISDN用戶-網(wǎng)絡接口用戶-網(wǎng)絡接口是用戶設備與通信網(wǎng)的接口。（1）網(wǎng)絡終端1（NT1）：NT1包含OSI第一層的功能。（2）網(wǎng)絡終端2（NT2）：NT2又叫智能網(wǎng)絡終端。它可以包含OSI13層的功能。（3）一類終端設備（TE1）：是ISDN的標準終端，符合ISDN用戶-網(wǎng)絡接口的協(xié)議。（4）二類終端設備（TE2）：非ISDN標準終端，不遵循ISDN用戶-網(wǎng)絡接口的規(guī)定，例如X.25協(xié)議的分組型終端和模擬話機等。（5）終端適配器（TA）：完成適配功能，使TE2能接入ISDN標準接口。,6.1.3ISDN業(yè)務,12,4通路類型和接口結構（1）通路類型通路是提供業(yè)務用的具有標準傳輸速率的傳輸信道。（2）接口結構已經(jīng)標準化的ISDN用戶-網(wǎng)絡接口有兩類，一類是基本速率接口，另一類是基群速率接口。,6.1.3ISDN業(yè)務,13,5ISDN的局間信令兩個ISDN用戶通過兩個具有ISDN功能的交換節(jié)點建立接續(xù)時，如果僅采用一般的No.7信令系統(tǒng)，就無法傳遞ISDN業(yè)務特有的信息，因而需要建立ISDN的互連機制，No.7信令方式中ISDN用戶部分（ISUP）是實現(xiàn)ISDN的必要條件。,6.1.3ISDN業(yè)務,14,二、ISDN的業(yè)務及應用1、ISDN基本業(yè)務ISDN基本業(yè)務是指ISDN向用戶提供的基本服務，它是由承載業(yè)務和用戶終端業(yè)務兩種基本業(yè)務組成。,6.1.3ISDN業(yè)務,15,圖3-1-2ISDN的承載業(yè)務和用戶終端業(yè)務,6.1.3ISDN業(yè)務,16,（1）承載業(yè)務承載業(yè)務是單純的信息傳送業(yè)務，由網(wǎng)絡提供，任務是將信息由一個地方搬運到另一個地方而不做任何處理，承載業(yè)務只說明通信網(wǎng)的通信能力，與終端類型無關。承載業(yè)務是ISDN交換機提供的信息傳送能力。ITU-T主要從以下6個方面來定義每一項ISDN承載業(yè)務：信息傳送方式；信息傳送速率；信息傳送能力；信息傳送結構；通信的建立；對稱性。,6.1.3ISDN業(yè)務,17,承載業(yè)務可分為電路交換方式的承載業(yè)務和分組交換方式的承載業(yè)務兩大類。（1）電路交換方式的承載業(yè)務64kbit/s、8kHz結構，不受限制的數(shù)字信息業(yè)務。64kbit/s、8kHz結構的話音業(yè)務。64kbit/s、8kHz結構，3.1kHz音頻信息業(yè)務。64kbit/s、8kHz結構，交替用于話音不受限制的數(shù)字信息業(yè)務。（2）分組方式的承載業(yè)務虛呼叫和永久虛電路業(yè)務；D信道上的非連接型業(yè)務；用戶信令業(yè)務。,6.1.3ISDN業(yè)務,18,（2）用戶終端業(yè)務ISDN的用戶終端業(yè)務是一種面向用戶的通信或信息處理業(yè)務，由網(wǎng)絡和終端設備共同提供，包含了OSI模型l7層的全部功能。用戶終端業(yè)務是在人和終端的接口上提供，而不是在S/T參考點上提供，因此用戶終端業(yè)務既包含了網(wǎng)絡的功能，又包含了終端設備的功能。,6.1.3ISDN業(yè)務,19,7種常見的用戶終端業(yè)務。（1）電話（Telephony）（2）智能用戶電報（Teletex）（3）傳真（Telefax）（4）可視圖文（Videotex）（5）用戶電報（Telex）（6）高保真電話業(yè)務（Telephony7kHz）（7）微機通信（PC-Communication）,6.1.3ISDN業(yè)務,20,（3）補充業(yè)務用戶在使用承載業(yè)務和用戶終端業(yè)務時，還可以要求ISDN提供額外的功能，這是對電信業(yè)務的補充業(yè)務，補充業(yè)務總是和承載業(yè)務或用戶終端業(yè)務一起提供，它不能單獨存在。原CCITT在I.251I.257建議中定義了一批補充業(yè)務。,6.1.3ISDN業(yè)務,21,2ISDN的業(yè)務特性（1）ISDN業(yè)務的標準化原CCITT為ISDN定義了國際上共同提供的業(yè)務，以及為實現(xiàn)這些業(yè)務，終端和網(wǎng)絡所需要實施的功能和程序，使ISDN業(yè)務便于推廣和使用。（2）ISDN業(yè)務的綜合性ISDN能夠通過一對電話線為用戶提供多種綜合業(yè)務，包括電話、數(shù)據(jù)、傳真、圖像、可視電話等多種業(yè)務，為用戶帶來了許多方便。（3）提供ISDN業(yè)務的經(jīng)濟性ISDN能夠在一對用戶線上最多連接8個終端，并且可以使3個以上的終端能夠同時通信。,6.1.3ISDN業(yè)務,22,一、B-ISDN概述1、寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)發(fā)展動因（1）對寬帶業(yè)務的需求。（2）將電路和分組兩種交換方式綜合成一個相通的寬帶網(wǎng)這樣的需求。（3）將交互型業(yè)務和分配型業(yè)務分配到一起的需求。（4）要求對用戶和網(wǎng)絡經(jīng)營者同時提供靈活性的需求。（5）高速傳輸、交換和信號處理可用性發(fā)展的需求。（6）數(shù)據(jù)處理和圖像處理，多媒體終端技術的發(fā)展的需求。,6.1.4B-ISDN業(yè)務,23,2B-ISDN與ISDN的差別（1）傳輸帶寬ISDN僅能向用戶提供2Mbit/s以下的業(yè)務。（2）傳輸媒介N-ISDN以目前使用電話通信網(wǎng)為基礎，其用戶線采用雙絞線，而B-ISDN中，用戶線和干線均采用光纜。（3）速率配置N-ISDN各種通路的比特率需預先確定好，而B-ISDN使用虛通路，其比特率不必預先確定。（4）業(yè)務處理ISDN傳送語音為主，B-ISDN可傳送各種數(shù)字服務數(shù)據(jù)。（5）交換模式ISDN使用電路交換，而B-ISDN則使用異步轉移模式（ATM）。,6.1.4B-ISDN業(yè)務,24,3B-ISDN結構初期的B-ISDN是由三個網(wǎng)結合而成。第一個網(wǎng)是以電話交換與接續(xù)為主體的64kbit/s網(wǎng)。第二個網(wǎng)是以存儲交換型的數(shù)據(jù)通信為主體的分組交換網(wǎng)。第三個網(wǎng)是以異步轉移方式（ATM）構成的寬帶交換網(wǎng)。實現(xiàn)B-ISDN的關鍵在于寬帶交換技術，光交換技術和ATM技術是實現(xiàn)B-ISDN的關鍵。,6.1.4B-ISDN業(yè)務,25,6.1.4B-ISDN業(yè)務,二、B-ISDN的應用基于PSTN的可視電話系統(tǒng)基于網(wǎng)絡的視頻會議系統(tǒng)視頻會議分類：會議室型、桌面型視頻會議系統(tǒng)基于網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控系統(tǒng)1遠程監(jiān)控系統(tǒng)組成：遠程監(jiān)視和遠程控制2監(jiān)控系統(tǒng)與視頻會議的區(qū)別,26,遠程醫(yī)療系統(tǒng)1遠程醫(yī)療系統(tǒng)含義2遠程醫(yī)療系統(tǒng)存在的技術問題3遠程醫(yī)療發(fā)展方向遠程教學系統(tǒng)1遠程教學系統(tǒng)的關鍵技術（1）語音傳輸技術（2）視頻傳輸技術（3）數(shù)據(jù)傳輸技術（4）印刷品傳輸技術2遠程教學系統(tǒng)與視頻會議的關系,6.1.4B-ISDN業(yè)務,27,一、用戶終端業(yè)務用戶終端業(yè)務是在用戶終端協(xié)議互通基礎上提供終端間信息傳遞能力的業(yè)務，該類業(yè)務包括電話業(yè)務、緊急呼叫業(yè)務、短消息業(yè)務和語音郵箱業(yè)務等。1電話業(yè)務2緊急呼叫業(yè)務3短消息業(yè)務4語音郵箱業(yè)務,6.1.5IMT-2000業(yè)務,28,二、承載業(yè)務承載業(yè)務提供了在兩個網(wǎng)絡終端接口間的信息傳遞能力。移動終端MT控制無線信道使信息流成為終端設備TE能接受的信息。移動終端MT作為PLMN一部分通過無線接口與PLMN內(nèi)的其他實體互通。CDMA能陸續(xù)向用戶提供120014400bit/s異步數(shù)據(jù)、120014400bit/s分組數(shù)據(jù)及交替語音樂會與120014400bit/s數(shù)據(jù)等承載業(yè)務。,6.1.5IMT-2000業(yè)務,29,三、補充業(yè)務CDMA規(guī)范定義了支持提供給各承載業(yè)務和用戶終端業(yè)務的補充業(yè)務。補充業(yè)務向用戶提供包括補充業(yè)務授權、補充業(yè)務操作和補充業(yè)務應用等功能。補充業(yè)務授權包括業(yè)務授權和業(yè)務去授權；補充業(yè)務操作包括授權、去授權、登記、刪除、激活、去活及請求、臨時激活及臨時去激活操作。補充業(yè)務應用有網(wǎng)絡自動調用和用戶主動發(fā)起兩種方式，它改變并加強了用戶終端業(yè)務和承載業(yè)務的服務。,6.1.5IMT-2000業(yè)務,30,1遇忙呼叫前轉CFB當用戶忙時，允許用戶將其來話轉接到預先設置的電話或語音信箱。2無條件呼叫前轉CFU允許用戶將它的所有來話轉接到預先設置的電話或語音信箱。3無應答呼叫前轉CFNA(1)系統(tǒng)尋呼MS失敗或長時間振鈴后用戶沒有應答；(2)用戶處于去活狀態(tài)；(3)系統(tǒng)不知道用戶的當前位置；(4)用戶當前不可接入（如去活了呼叫轉接業(yè)務或激活了免打擾業(yè)務）。,6.1.5IMT-2000業(yè)務,31,4隱含呼叫前轉CFD5主叫號碼識別顯示CNIP6主叫號碼識別限制CNIR7呼叫等待CW8呼叫轉移CT9會議電話CC10免打擾DND11消息等待通知MWN12三方通話3WC13密碼呼叫接受PCA,6.1.5IMT-2000業(yè)務,32,14選擇呼叫接受SCA15IN碼攔截SPINI16用戶PIN碼接入SPINA17取回語音信息VMR18優(yōu)選語言PL19用戶群提示FA20移動接入尋線MAH,6.1.5IMT-2000業(yè)務,33,1號碼識別類補充業(yè)務(1)縮位撥號。AbbreviatedDiallingABD(2)通用接入號碼Universal。AccessNumbmUAN(3)惡意呼叫識別MalliciousCall：Identification-MCI2呼叫提供類補充業(yè)務(1)呼叫前轉CallForwardingCF(2)遇忙無應答可選呼叫前轉SelectiveCallForwarding0nbusydontanswerSCF(3)呼叫分配CallDistr4butionCD,6.1.6IN業(yè)務,34,CAMEL典型業(yè)務預付費業(yè)務親情卡業(yè)務移動虛擬專用網(wǎng)業(yè)務被叫集中付費業(yè)務分時分區(qū)業(yè)務無線廣告業(yè)務,35,總體要求估計個人通信所需頻譜應考慮業(yè)務和頻譜兩個方面：(1)業(yè)務方面：應分析各種業(yè)務所需的帶寬或比特率以及未來技術壓縮頻帶的可能性；各種業(yè)務的業(yè)務量比例以及未來的發(fā)展趨勢，非話業(yè)務量的比例會越來越高，多媒體業(yè)務也將呈上升趨勢。(2)頻譜方面：應分析當前可以應用的頻譜，未來可以開拓的頻譜；各種時域、空域及頻域的有效利用頻譜技術；各種業(yè)務各種系統(tǒng)共享頻譜的可能性以及各段頻譜的傳播特性。,6.2各種業(yè)務所需帶寬和傳送要求,36,6.2各種業(yè)務所需帶寬和傳送要求,主要業(yè)務所需信息傳送速率,37,業(yè)務的傳送要求:1業(yè)務質量與業(yè)務完整性(serviceintegrity)業(yè)務質量是各種業(yè)務性能的綜合效果，它確定用戶對業(yè)務的滿意程度。業(yè)務完整性指業(yè)務一旦獲得后，所提供的業(yè)務不過分損傷的程度，主要指在收端關于發(fā)端信號的復制水平。在通信業(yè)務中，完整性取決于網(wǎng)絡的傳送性能。業(yè)務的傳送性能要求有語義透明性和時間透明性兩項。,6.2各種業(yè)務所需帶寬和傳送要求,38,2.語義透明性(semantictransparency)語義透明性就是要求網(wǎng)絡在傳送信息時不改變業(yè)務信息的語義，不產(chǎn)生過分的錯誤。收端復制的信號與發(fā)端信號非常接近，不產(chǎn)生嚴重失真，不會產(chǎn)生導致誤解的歧義。這是業(yè)務完整性概念的具體化。比特差錯率BER分組差錯率PER,6.2各種業(yè)務所需帶寬和傳送要求,39,3.時間透明性(timetransparency)要求網(wǎng)絡在傳送信息時不改變業(yè)務信息的時間關系，即以最短的時間將信息從發(fā)源地送到目的地，使這個時間短到業(yè)務能夠接受的水平。時延時延抖動,6.2各種業(yè)務所需帶寬和傳送要求,40,一、業(yè)務量估計、話音業(yè)務量車輛密度與移動臺業(yè)務量密度,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,41,室外個人臺的業(yè)務量密度,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,室內(nèi)個人臺的業(yè)務量密度,42,、非話業(yè)務量(1)移動臺大城市街道車載臺的密度按估計為3000臺km2。電路交換業(yè)務:如傳真，設15裝了傳真模塊，每個電臺忙時一次呼叫占用時間為6minh，相當于0.1E，則非話業(yè)務量密度約為45Ekm2。分組交換業(yè)務:如交互性數(shù)據(jù)。設便攜臺每小時傳10頁文件，每頁8kbits，信息傳送速率為4.8kbps,累積信道占用率約16sh，相當于4.5mE臺，同上便攜臺典型密度為2000臺km2，則業(yè)務量密度為9Ekm2。設車載臺每小時傳20頁文件，累積信道占用率為32sh，相當于9mE臺，同上車載臺典型密度為3000臺km2，則業(yè)務量密度為27Ekm2，二項相加的總業(yè)務量密度約37Ekm2。,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,43,(2)室外個人臺街道沿線行人密度為3000人/km，80有個人臺，則沿線電臺密度為2400臺/km，城市電臺密度為36000臺/km2。分組交換的短消息交互性數(shù)據(jù)業(yè)務:設每小時傳10頁文件，每頁8kbits，信息傳送速率為16kbit/s，累積信道占用率為5s/h，相當于約1.4mE/臺，則城市短消息業(yè)務量密度約50E/km2。若考慮另外的數(shù)據(jù)業(yè)務，按3倍的增長因子估算，則業(yè)務量密度可增至150E/km2，使非話業(yè)務量密度為話音業(yè)務量密度的10。,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,44,(3)室內(nèi)個人臺室內(nèi)個人臺密度為100000臺/km2/樓層，設25的臺有電路交換的用戶傳真，每個用戶傳真終端每小時有6分鐘的傳真時間，相當于0.1E臺，則傳真業(yè)務量密度為2500E/km2/樓層，相當于話音業(yè)務量密度的18。對于分組交換的交互性應用，設100的臺都有這種應用，每臺每小時20次交互性會話，大約每次2s，累積信道占用率相當于0.01E臺，則其業(yè)務量密度為1000E/km2/樓層?？紤]分組傳輸?shù)臓幱?，設因子為2，將達2000E/km2/樓層。將二項相加，并考慮批量數(shù)據(jù)應用、數(shù)據(jù)庫檢索等的10開銷，因此室內(nèi)非話業(yè)務總業(yè)務量密度可高達5000E/km2/樓層。,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,45,二、所需頻譜估計1話音業(yè)務所需頻譜估計(1)按前面估計的業(yè)務量密度(E/km2)及預定的蜂房面積(km2)算出每蜂房的業(yè)務量(E)。例如：業(yè)務量密度為500E/km2，蜂房面積為0.94km2每蜂房業(yè)務量=5000.94=470E(2)由每蜂房業(yè)務量(E)及預定的呼損率，按愛爾蘭呼損公式,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,算出每蜂房信道數(shù)。例如：A為470E，En(A)為2，算出n=493,46,(3)由每蜂房信道數(shù)及預定的每信道雙工帶寬，群集規(guī)模(即再用系數(shù))算出所需頻譜帶寬。例如：n=493，雙工帶寬=25kHz/ch，再用系數(shù)=9,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,47,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,48,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,、IMT-2000非話業(yè)務的業(yè)務量與所需頻譜,49,、IMT-2000業(yè)務所需頻譜總計,在以上估計中有下列項目沒有計入：(1)因為IMT-2000系統(tǒng)的復雜性和質量要求，預期系統(tǒng)運行的信令業(yè)務量將會顯著增加。(2)道路交通管制的應用可能產(chǎn)生附加的非話業(yè)務量。(3)在幾個運營者之間共享頻譜可能導致頻譜效率的降低。(4)要進一步考慮業(yè)務質量可能增加所需頻譜帶寬。,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,50,1、頻帶劃分考慮1）業(yè)務量密度2）頻譜帶寬3）兼容性4）地面與衛(wèi)星5）共享6）雙工7）射頻技術,三、IMT-2000頻帶劃分,6.3IMT-2000的業(yè)務量和所需頻譜估計,51,2、IMT-2000的頻帶劃分(1)18852025MHz及21102200MHz頻帶為