(精品)已阅3GCN文档_基础知识类2_通讯原理概述_2008.05.27.ppt

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1、3GCN培训文档培训文档_基础知识类基础知识类_通讯原理通讯原理概述概述CDMA南京用户服务部 秘密程控交换原理及程控交换原理及NO7NO7信令协议信令协议移动通信概述 程控交换概述 信令系统交换机发展状况电信网的基本组成程控交换机的组成程控交换机的类型信令的概念及分类七号信令简介PCM系统秘密一、程控交换一、程控交换秘密电话交换机的发展概况电话交换机的发展概况n1.人工电话交换机（人工电话交换机（1878）n2.步进制交换机步进制交换机 （1891）n3.纵横制交换机纵横制交换机 （1919）n4.空分程控交换机空分程控交换机（1965）n5.程控数字交换机程控数字交换机（1970）秘密电话

2、交换机的分类电话交换机的分类交换机人工交换机自动交换机直接控制式（步进式）间接控制式纵横式电子式步控式程控式空分式时分式PAM MPCM模拟式数字式秘密中国通信网上交换机类型中国通信网上交换机类型n1.No.5 ESS (Lucent)n2.S1240 (上海贝尔)n3.FETEX-150 (富士通)n4.E10B (ALCATEL)n5.AXE-10 (ERICSSON)n6.DMS(NORTEL)n7.EWSD(SIEMENS)n8.NEAX(NEC)n8.C&C08(华为)n9.ZXJ10(中兴)n10.SP30 (大唐)n11.HJD-04(巨龙)n12.EIM-601(金鹏)秘密电信

3、通信网的基本组成电信通信网的基本组成 电信通信网是指在本地网和长途网上组织开放电话业务的一种业务网络。程控交换概述秘密我国数字移动通信网我国数字移动通信网n我国数字移动通信网一般采用三级结构：一级移动业务汇接中心（TMSC1）、二级移动业务汇接中心（TMSC2）、本地移动业务交换中心（MSC）。秘密举例：联通举例：联通CDMA一级话路汇接网一级话路汇接网秘密在大区设立一级移动业务汇接中心在大区设立一级移动业务汇接中心n在大区设立一级移动业务汇接中心，一级移动业务汇接中心之间网状网相连；各省原则上设置1至2个省级移动业务汇接中心，也称二级汇接中心，各省的二级汇接中心与其相应的一级汇接中心相连；全

4、网划分为若干个移动业务本地网，每个移动业务本地网中设置1个或若干个移动业务交换中心，与相应的二级汇接中心相连。秘密程控交换机的组成图程控交换机的组成图程控交换概述秘密程控交换机的组成程控交换机的组成n1硬件系统：n话路系统n控制系统n2软件系统：n运行软件n支援软件秘密程控交换机的硬件系统程控交换机的硬件系统数字交换网络用户电路用户电路模拟中继器数字中继器多频收/发码器双音频收/发码器中央处理机中央处理机存储器I/O设备秘密话路系统控制系统 呼叫处理 外围控制处理器 用户接口电路；中继接口电路；交换网络；信号部件；等操作维护系统秘密模拟中继器模拟中继器 测 试 开 关 过 压 保 护 线路信号

5、监视 忙 闲 指 示 混 合 电 路 编 译 码 器 平衡网络2Mb/sPCM信号模拟中继线秘密模拟中继器功能模拟中继器功能1.发送与接受表示中继线状态（如示闲、占用、应答、释放等）的线路信号；2.转发与接受代表被叫用户号码的记发 器信号；3.向控制设备提供所接受的线路信号；秘密数字中继器数字中继器码型变化时钟提取码型变化信号控制 帧定位 帧同步 复帧定位信号插入 帧定位信号插入收发PCM传输秘密数字中继器功能数字中继器功能1.帧和复帧同步码的产生与插入；2.帧定位；3.连零抑制；4.码型变换；5.告警处理；6.时钟恢复；7.帧同步；8.信令插入与提取；秘密数字交换网络数字交换网络0123Nb

6、aabTS2TS1TS2TS1时隙交换原理话音存储器秘密交换网络分类交换网络分类空分接续网络（空间接线器、S接线器）时分接续网络 （时间接线器、T接线器）秘密T型时分接线器型时分接线器T型接线器（Time Switch）由话音存储器 （SM Speech Memory）和控制存储器CM Control Memory）两部分组成。话音存储器是存储抽样后经编码的话音信息，由随机存储器（RAM）构成。控制存储器是控制话音存储器的写入和读出，也由RAM构成。存储单元里存放的是话音信息在话音存储器中的存放地址。按照控制存储器对话音存储器的控制关系T型接线器有两种工作方式：读出控制方式和写入控制方式。秘密

7、单端输入的单端输入的T接线器接线器012331baabTS3TS0TS3TS1读出控制方式的T接线器SMWR定时脉冲012331A0A4CM秘密单端输入的单端输入的T接线器接线器012331baabTS3TS1TS3TS0写入控制方式的T接线器SMWR定时脉冲012331A0A4CM秘密多端输入的多端输入的T接线器接线器MA0A7 串 并 变 换 并 串 变 换 02550255HW1HW0HW7TS0TS31TS0TS0TS31TS318端输入的T接线器HW1HW0HW7秘密S型时分接线器型时分接线器S型时分接线器是空间接线器，在一根入线中，可以选择任何一根出线与之相连。入线和出线只是在某一

8、时隙内接通，每个交叉接点是时分复用的。S型接线器由mn的交叉接点和控制存储器组成。根据控制存储器是控制输出线上还是控制输入线上交叉接点的闭合，可分为输出控制方式和输入控制方式。秘密S型时分接线器型时分接线器HW1HW0HW7HW1HW0HW7012331CM0CM1CM7输出控制S接线器TS2TS2秘密S型时分接线器型时分接线器HW1HW0HW7HW1HW0HW7012331CM7CM1CM0输入控制S接线器TS2TS2秘密交换机的控制方式交换机的控制方式集中控制方式分散控制方式：分级控制方式 分布控制方式秘密集中控制方式集中控制方式：是指整个交换机系统的控制系统集中在一级处理机处理所有资源的

9、使用，全部功能的实现均由集中控制系统负担。在一级处理机中任何一台处理机均可共享所有资源，功能上由各处理机分担。执行这种形式的优点是处理机对整个系统状态较清楚，但其缺点是系统较脆弱，一旦一台处理机出现故障，将导致全机瘫痪。因此这种控制方式仅限于小交换机系统。集中控制方式集中控制方式秘密u二级分散控制方式这是指由主处理机和外围处理机二级控制构成的控制系统，外围处理机执行各种不同的外围功能，如：用户级、中继级、选路级等。主处理机只执行系统的调度管理等功能。u三级分散控制方式是指功能上分担和话务分担，二级控制加上中央处理机系统构成三级控制形式分级控制方式分级控制方式秘密秘密u分布式控制方式分布式控制就

10、是所有的呼叫控制功能和数字交换网络的控制功能都由和小用户线群、中继线群相连的处理机提供。由用户群及中继群组成终端模块，每个模块都带有控制单元。分布式控制分布式控制方式方式秘密秘密控制系统的配置方式控制系统的配置方式为了提高交换机系统的可靠性，交换机系统的处理机部分常常采用双机工作系统，双机结构形式又可分为以下几种：u同步工作方式u话务分担工作方式u主/备复用工作方式秘密同步工作方式同步工作方式秘密话务分担工作方式话务分担工作方式秘密主主/备复用工作方式备复用工作方式秘密程控交换机的软件系统程控交换机的软件系统程控交换的特点是业务量大，实时性和可靠性要求高。因此对运行软件要求有较高的实时效率，能

11、处理大量呼叫而且必须保证通信业务的不间断性。程控交换机的软件由运行软件和支援软件组成。秘密运行软件运行软件运行软件是程控交换机在运行中直接使用的软件，包括运行程序和数据。运行程序分为系统程序和应用程序。系统程序是交换机硬件同应用程序的接口。应用程序时直接控制电话交换和维护管理的程序。秘密系统程序系统程序系统程序主要包括下面的一些程序：1.任务调度：按照规定的优先级给各种应用程序分配 处理机的时间，这种程序称为内部调度程序。2.I/O设备的管理和控制：I/O设备主要是电传打字机、显 示器、磁带机等设备。I/O设备的管理和控制程序是用 来控制I/O设备与处理机之间的通信。3.资源的调度和分配：给正

12、在运行的过程分配存储器和外部设备资源。秘密4.处理机间的通信管理：对多处理机系统的交换机，处 理机间的信息交换，由有关的通信控制程序负责控制。5.系统的监视和故障处理：对交换机的公用设备的工作 情况进行监视，对故障及时进行识别、分析和处理。6.人机通信：对维护人员的控制命令进行编辑 和执行。秘密应用程序应用程序应用程序包括以下功能：1.呼叫处理：负责建立呼叫接续并对呼叫进行监视、释放和计费工作。它包括对用户线及中继线状态的扫描监视；为呼叫接续分配软、硬件资源；处理和控制硬件的接续和释放以及计费系统的工作。2.管理程序：对交换机的运行进行管理和控制度程序。包括对话务量的观测、统计和分析；对用户和

13、中继线进行定期例行维护测试；对业务质量得检查，监视用户通话业务情况和质量；对业务变更多处理，包括用户的变动处理，如新用户登记、用户撤销、用户改号、话机类别的更改、用户业务的登记、更改和撤销。秘密3.维护程序：包括故障检测、诊断和定位。对发生故障的设备进行故障诊断，即确定故障的部位，打印输出诊断结果。维护人员可根据诊断结果更换硬件。故障诊断程序也可按照维护人员的命令对交换系统进行测试。秘密数据数据为了适应不同的情况和要求，将交换机的软件中的程序和数据分开。程序只要配以不同的数据即可适用于各个交换局。对一个交换局而言，局数据的修改，不会影响程序的结构，体现了软件的灵活性和可修改行。数据分为系统数据

14、、局数据和用户数据。秘密系统数据：系统数据是仅与交换机系统有关的数据，不论交换设备装在何种局（如市话局、长话局或国际局），系统的数据是不便的。局数据：局数据是与各局的设备情况以及安装条件有关的数据。包括各种话路设备的配置、编号方式、中继线信号方式等。局数据是与交换局有关的数据。用户数据：用户数据是交换局反映用户情况的数据。包括用户类别、用户设备号码、用户话机类别、新业务类别等。秘密支援软件支援软件支援软件是用来开发和生成交换局的软件和数据，以及开通时的测试。它包括：1.软件开发支援系统：有源文件生成；程序编译程序；连接编辑程序及测试程序等。2.应用工程支援系统：有交换网的规划程序；话局工程设计

15、程序；装机工程设计程序及安装测试程序等。秘密3.软件加工支援系统：有局数据生成程序；用户数据生成程序；交换机程序的组合，即将系统程序和数据库中的各种局数据及用户数据结合起来，形成某一交换局的特定程序。4.交换局管理支援系统：它有资料的搜集和分析；交换局资源的更改；资源的编辑和输出。秘密1.多路复用技术多路复用技术2.话音信号数字化话音信号数字化话音信号的数字化基础话音信号的数字化基础秘密按信道共享方式按信道共享方式频分复用频分复用时分复用时分复用空分复用空分复用码分复用码分复用1、多路复用技术、多路复用技术秘密 信道1 信道2 信道N时间频率FDM信道划分秘密时间频率 信 道 1 信 道 z

16、信 道 2TDM信道划分秘密话音信号数字化话音信号数字化 话音模拟信号（连续时间信号）低通滤波器 采样 器 量化 器 编码 器 再生中继器 再生中继器 再生 电路 译码 器 低通滤波器 接受 器发送端接受端码速64kb/s2、PCM系统的基本单元秘密脉冲编码调制脉冲编码调制nPulse Code Modulation脉冲编码调制nFrequency Division Multiple Access频分多址 nTime Division Multiple Address时分多址 秘密抽样定理抽样定理对于一个有限带宽的连续信号f（t）,其最高频率为fM，此信号可由时间上相隔TS 12 fM 秒的各

17、均匀间隔点上的信号值f（KTS）唯一确定。抽样定理抽样定理秘密n 人类语声的基本频率范围是801200Hz，但是泛音和子音都包含有大量的比基频高的各种频率成分。n试验证明，要正确的重发同样的语言，则频带必须在808000Hz范围。n在电话传输中，为了减少频带，提高线路利用率，将语声的频带限制在3003400Hz，便可保证能够听清讲话内容和讲话者的语音特征。n因此语声的抽样频率fS 选为8000Hz，其抽样周期TS 1/8000125uS。秘密PCM系统系统 话音信号数字化的过程是：取样量化编码 抽样频率为8000Hz（周期为125us），对每一话路每抽样一次经过量化可以编成8位码组，占用一个时

18、隙。30/32路PCM系统中，32路复用125us。这32路时隙构成一个“帧”。而16帧又合成一个复帧。1帧时长为125S，1时隙的时长为125/32=3.9S，一个复帧占用2ms。1帧的位长：832=256位。信道的速率：256位/帧 8000帧/秒=2048KBPS 话路的速率：8位/路 8000 路/秒=64KBPS 一个模拟信号的带宽最大为4K(3003000HZ).数字信号的优点靠牺牲带宽获得的。PC,M系统秘密PCM基群的主要技术参数基群的主要技术参数PCM基群的主要技术参数基群的主要技术参数秘密E1/T1nT1为主要在北美使用的一种国际标准的数字接口，传输速率为1544Kbits

19、/s，线路码型为B8ZS或AMI。n56k信令：指56k信令链路，也是7号信令系统中的一种传送方式，多用于北美地区。与国内常用的64k信令链路相区别，其信令传送速率为56kbits/秘密常用的传输与接口常用的传输与接口常用的传输与接口常用的传输与接口秘密 SDHnSynchronous Digital Hierarchy同步数字系列 nHigh Density Bipolar of Order 3三阶高密度双极性码 nAlternate Mark Inversion信号交替反转码 nSynchronous Transfer Mode同步传输模式 秘密小结小结n程控交换发展n数字交换n电话网3级

20、结构nPCMnE1/T1秘密二、二、NO7信令网络信令网络/IP网络网络n电话交换网络，其中包括固定电话网和移动电话网.n另一个是IP网络秘密网络等级结构网络等级结构n我国七号信令网一般采用三级结构，由第一级高级信令转接点（HSTP）、第二级低级信令转接点（LSTP）和第三级信令点（SP）所组成。也可采用二级结构，由HSTP&LSTP、信令点（SP）所组成 秘密七号信令网结构图七号信令网结构图 秘密CDMA网的信令点网的信令点nCDMA网的信令点由各种移动业务交换中心、拜访位置寄存器、归属位置寄存器、鉴权中心、业务控制点以及移动的特种服务中心组成 秘密各级信令点的职能各级信令点的职能n第一级H

21、STP负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级SP的信令消息。HSTP应采用独立的（stand alone）信令转接点设备，它应满足NO.7信令方式中消息传递部分（MTP）和信令连接控制部分（SCCP），事务处理能力（TC）和运行维护管理部分（OMAP）规定的功能。秘密第二级第二级LSTPn第二级LSTP负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息，LSTP可以采用独立的信令转接点设备，也可以采用与交换局（SP）合设在一起的综合式（Integrated）的信令转接点设备。当信令网采用独立式LSTP设备时，它应满足HSTP所具有的全部功能；当采用综合式信令转接点设备时，它除了必须满足独立式信令转接点的

22、功能外，SP部分还应满足七号信令方式中移动电话用户部分ISUP和MAP的功能。秘密第三级第三级SPn第三级SP是信令网传送各种信令消息的源点或目的地点，根据功能的不同。它应满足MTP、TUP、ISUP、SCCP、TC、MAP和/或OMAP的功能。秘密OSI开放系统互连模型应用层表示层物理层会话层传输层网络层链路层7654321传输层网络层4321应用层OSITCP/IPTCP/IP物理层链路层秘密M3uaM3ua协议栈协议栈(ASP-SGP)(ASP-SGP)L1MTP2ISUPMTP3L1MTP2NIFMTP3M3UAIPSCTPISUPM3UASCTPIPSPSGASPSS7IP秘密信令的

23、概念信令的概念 电话交换网的主要功能是完成电话用户通话的接续和转接。为了使网络的交换、传输等设备能够协调动作，在各设备之间经常的传递“信息”以说明各自的运行情况，这种“信息”就是信令。信令系统是任何通信网必不可少的。在接续过程中，信令的传送必须遵守一定的协议或者规范，这则称之为信令方式。信令系统秘密信令系统秘密信令的分类信令的分类按工作区域可分为：用户线信令 局间信令按功能可分为：监视信令 选择信令 操作信令按技术可分为：共路信令（NO.7信令）随路信令（中国一号信令）信令系统秘密七号信令简介七号信令简介七号信令消息传递部分（MTP）信号连接部分（SCCP）用户部分（TUP）ISDN用户部分（

24、ISUP）事务处理能力部分（TCAP）信令系统秘密OSIOSI七层模型与七号信令七层模型与七号信令信令系统秘密七号信令的七号信令的TUPTUP部分部分功能：能够支持传统电话网中话音和非话音用途的基本承载业务。能够支持自动电话业务和电路交换的数据业务的要求。构成：路由标记电路识别码消息标题码对应消息包含的参数字段信令系统秘密TUPTUP消息中的关键参数消息中的关键参数主叫用户类别消息表示语（IAI/IAM）地址信号数量及填充码第一表示语八位位组主叫用户线标识响应表示语/请求类型表示语消息表示语（ACM）范围和状态字段信令系统秘密TUP的主要消息（的主要消息（1）信令系统前向地址消息（FAM）带附

25、加信息的初始地址消息（IAI）初始地址消息（IAM）后续地址消息（SAM）带一个信号的后续地址消息（SAO）秘密TUP的主要消息（的主要消息（2）信令系统前向建立消息（FSM）一般前向建立信息消息（GSM）导通检验消息（COT或CCF）后向建立消息（BSM）：一般请求消息（GRQ）后向建立成功信息消息（SBM）地址全消息计费消息秘密TUP的主要消息（的主要消息（3）后向建立不成功消息（UBM）地址不全信号（ADI）信令系统拥塞信号被叫用户状态信号 禁止接入信号（ACB）秘密TUP的主要消息（的主要消息（4）呼叫监视消息（CSM）应答信号（ANC）后向拆线信号（CBK）前向拆线信号（CLF）再应答信号（RAN）主叫用户挂机信号（CCL）前向传递信号（FOT）秘密TUP的主要消息（的主要消息（5）信令系统电路监视消息（CCM）释放监护信号（RLG）电路复原信号（RSC）导通检验请求消息（CCR）与闭塞或解除闭塞有关的信号秘密TUP的主要消息（的主要消息（6）信令系统电路群监视消息（GRM）与群闭塞或解除闭塞有关的消息 电路群复原消息（GRS）及其证实消息（GRA）自动拥塞控制信号（ACC）：轻度拥塞&重度拥塞秘密一次成功的呼叫过程一次成功的呼叫过程