已閱3GCN培訓(xùn)文檔基礎(chǔ)知識(shí)類2通訊原理概述0527

1、3GCN培訓(xùn)文檔_基礎(chǔ)知識(shí)類_通訊原理概述CDMA南京用戶服務(wù)部 程控交換原理及NO7信令協(xié)議移動(dòng)通信概述 程控交換概述 信令系統(tǒng)交換機(jī)發(fā)展?fàn)顩r電信網(wǎng)的基本組成程控交換機(jī)的組成程控交換機(jī)的類型信令的概念及分類七號(hào)信令簡介PCM系統(tǒng)2一、程控交換3電話交換機(jī)的發(fā)展概況1.人工電話交換機(jī)（1878）2.步進(jìn)制交換機(jī) （1891）3.縱橫制交換機(jī) （1919）4.空分程控交換機(jī) （1965）5.程控?cái)?shù)字交換機(jī) （1970）4電話交換機(jī)的分類交換機(jī)人工交換機(jī)自動(dòng)交換機(jī)直接控制式（步進(jìn)式）間接控制式縱橫式電子式步控式程控式空分式時(shí)分式PAM MPCM模擬式數(shù)字式5中國通信網(wǎng)上交換機(jī)類型1. No.5 E

2、SS (Lucent)2. S1240 (上海貝爾 )3. FETEX-150 (富士通)4. E10B (ALCATEL)5. AXE-10 (ERICSSON)6. DMS ( NORTEL) 7. EWSD(SIEMENS)8. NEAX(NEC)8. C&C08(華為)9. ZXJ10(中興)10. SP30 (大唐)11. HJD-04(巨龍)12. EIM-601(金鵬)6電信通信網(wǎng)的基本組成 電信通信網(wǎng)是指在本地網(wǎng)和長途網(wǎng)上組織開放電話業(yè)務(wù)的一種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。程控交換概述7我國數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)我國數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)一般采用三級(jí)結(jié)構(gòu)：一級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心（TMSC1）、二級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心（

3、TMSC2）、本地移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）。8舉例：聯(lián)通CDMA一級(jí)話路匯接網(wǎng)9在大區(qū)設(shè)立一級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心在大區(qū)設(shè)立一級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心，一級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心之間網(wǎng)狀網(wǎng)相連；各省原則上設(shè)置1至2個(gè)省級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心，也稱二級(jí)匯接中心，各省的二級(jí)匯接中心與其相應(yīng)的一級(jí)匯接中心相連；全網(wǎng)劃分為若干個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)，每個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)中設(shè)置1個(gè)或若干個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心，與相應(yīng)的二級(jí)匯接中心相連。 10程控交換機(jī)的組成圖程控交換概述11程控交換機(jī)的組成1硬件系統(tǒng)：話路系統(tǒng)控制系統(tǒng)2軟件系統(tǒng)：運(yùn)行軟件支援軟件12程控交換機(jī)的硬件系統(tǒng)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路用戶電路模擬中繼器數(shù)字中繼器多頻收/發(fā)碼器雙

4、音頻收/發(fā)碼器中央處理機(jī)存儲(chǔ)器I/O設(shè)備13話路系統(tǒng)控制系統(tǒng) 呼叫處理 外圍控制處理器 用戶接口電路； 中繼接口電路； 交換網(wǎng)絡(luò)； 信號(hào)部件；等操作維護(hù)系統(tǒng)14模擬中繼器 測 試 開 關(guān) 過 壓 保 護(hù) 線路信號(hào)監(jiān)視 忙 閑 指 示 混 合 電 路 編 譯 碼 器 平衡網(wǎng)絡(luò)2Mb/sPCM信號(hào)模擬中繼線15模擬中繼器功能1. 發(fā)送與接受表示中繼線狀態(tài)（如示閑、 占用、應(yīng)答、釋放等）的線路信號(hào)；2. 轉(zhuǎn)發(fā)與接受代表被叫用戶號(hào)碼的記發(fā) 器信號(hào)；3. 向控制設(shè)備提供所接受的線路信號(hào)；16數(shù)字中繼器碼型變化時(shí)鐘提取碼型變化信號(hào)控制 幀定位 幀同步 復(fù)幀定位信號(hào)插入 幀定位信號(hào)插入收發(fā)PCM傳輸17數(shù)字

5、中繼器功能1. 幀和復(fù)幀同步碼的產(chǎn)生與插入；2. 幀定位；3. 連零抑制；4. 碼型變換；5. 告警處理；6. 時(shí)鐘恢復(fù)；7. 幀同步；8. 信令插入與提??；18數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)0123NbaabTS2TS1TS2TS1時(shí)隙交換原理話音存儲(chǔ)器19交換網(wǎng)絡(luò)分類空分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)（空間接線器、S接線器）時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò) （時(shí)間接線器、T接線器）20T型時(shí)分接線器T型接線器（Time Switch ）由話音存儲(chǔ)器 （SM Speech Memory） 和控制存儲(chǔ)器CM Control Memory）兩部分組成。話音存儲(chǔ)器是存儲(chǔ)抽樣后經(jīng)編碼的話音信息，由隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）構(gòu)成。控制存儲(chǔ)器是控制話音存儲(chǔ)器的寫入和讀

6、出，也由RAM構(gòu)成。存儲(chǔ)單元里存放的是話音信息在話音存儲(chǔ)器中的存放地址。按照控制存儲(chǔ)器對(duì)話音存儲(chǔ)器的控制關(guān)系T型接線器有兩種工作方式：讀出控制方式和寫入控制方式。21單端輸入的T接線器012331baabTS3TS0TS3TS1讀出控制方式的T接線器SMWR定時(shí)脈沖012331A0A4CM22單端輸入的T接線器012331baabTS3TS1TS3TS0寫入控制方式的T接線器SMWR定時(shí)脈沖012331A0A4CM23多端輸入的T接線器MA0A7 串 并 變 換 并 串 變 換 02550255HW1HW0HW7TS0TS31TS0TS0TS31TS318端輸入的T接線器HW1HW0HW724

7、S型時(shí)分接線器S型時(shí)分接線器是空間接線器，在一根入線中，可以選擇任何一根出線與之相連。入線和出線只是在某一時(shí)隙內(nèi)接通，每個(gè)交叉接點(diǎn)是時(shí)分復(fù)用的。S型接線器由mn的交叉接點(diǎn)和控制存儲(chǔ)器組成。根據(jù)控制存儲(chǔ)器是控制輸出線上還是控制輸入線上交叉接點(diǎn)的閉合，可分為輸出控制方式和輸入控制方式。25S型時(shí)分接線器HW1HW0HW7HW1HW0HW7012331CM0CM1CM7輸出控制S接線器TS2TS226S型時(shí)分接線器HW1HW0HW7HW1HW0HW7012331CM7CM1CM0輸入控制S接線器TS2TS227交換機(jī)的控制方式集中控制方式分散控制方式 ： 分級(jí)控制方式 分布控制方式28集中控制方式：

8、是指整個(gè)交換機(jī)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)集中在一級(jí)處理機(jī)處理所有資源的使用，全部功能的實(shí)現(xiàn)均由集中控制系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。在一級(jí)處理機(jī)中任何一臺(tái)處理機(jī)均可共享所有資源，功能上由各處理機(jī)分擔(dān)。執(zhí)行這種形式的優(yōu)點(diǎn)是處理機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)較清楚，但其缺點(diǎn)是系統(tǒng)較脆弱，一旦一臺(tái)處理機(jī)出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致全機(jī)癱瘓。因此這種控制方式僅限于小交換機(jī)系統(tǒng)。集中控制方式29二級(jí)分散控制方式這是指由主處理機(jī)和外圍處理機(jī)二級(jí)控制構(gòu)成的控制系統(tǒng)，外圍處理機(jī)執(zhí)行各種不同的外圍功能，如：用戶級(jí)、中繼級(jí)、選路級(jí)等。主處理機(jī)只執(zhí)行系統(tǒng)的調(diào)度管理等功能。三級(jí)分散控制方式是指功能上分擔(dān)和話務(wù)分擔(dān)，二級(jí)控制加上中央處理機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成三級(jí)控制形式分級(jí)控制方式303

9、1分布式控制方式分布式控制就是所有的呼叫控制功能和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的控制功能都由和小用戶線群、中繼線群相連的處理機(jī)提供。由用戶群及中繼群組成終端模塊，每個(gè)模塊都帶有控制單元。分布式控制方式3233控制系統(tǒng)的配置方式為了提高交換機(jī)系統(tǒng)的可靠性，交換機(jī)系統(tǒng)的處理機(jī)部分常常采用雙機(jī)工作系統(tǒng)，雙機(jī)結(jié)構(gòu)形式又可分為以下幾種：同步工作方式話務(wù)分擔(dān)工作方式主/備復(fù)用工作方式34同步工作方式35話務(wù)分擔(dān)工作方式36主/備復(fù)用工作方式37程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)程控交換的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量大，實(shí)時(shí)性和可靠性要求高。因此對(duì)運(yùn)行軟件要求有較高的實(shí)時(shí)效率，能處理大量呼叫而且必須保證通信業(yè)務(wù)的不間斷性。程控交換機(jī)的軟件由運(yùn)行軟件和支

10、援軟件組成。38運(yùn)行軟件運(yùn)行軟件是程控交換機(jī)在運(yùn)行中直接使用的軟件，包括運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)。 運(yùn)行程序分為系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。系統(tǒng)程序是交換機(jī)硬件同應(yīng)用程序的接口。應(yīng)用程序時(shí)直接控制電話交換和維護(hù)管理的程序。39系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序主要包括下面的一些程序：1. 任務(wù)調(diào)度：按照規(guī)定的優(yōu)先級(jí)給各種應(yīng)用程序分配 處理機(jī)的時(shí)間，這種程序稱為內(nèi)部調(diào)度程序。2. I/O設(shè)備的管理和控制： I/O設(shè)備主要是電傳打字機(jī)、顯 示器、磁帶機(jī)等設(shè)備。 I/O設(shè)備的管理和控制程序是用 來控制I/O設(shè)備與處理機(jī)之間的通信。3. 資源的調(diào)度和分配：給正在運(yùn)行的過程分配存儲(chǔ)器和外部設(shè)備資源。404. 處理機(jī)間的通信管理：對(duì)多處理機(jī)

11、系統(tǒng)的交換機(jī)，處 理機(jī)間的信息交換，由有關(guān)的通信控制程序負(fù)責(zé)控制。5.系統(tǒng)的監(jiān)視和故障處理：對(duì)交換機(jī)的公用設(shè)備的工作 情況進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)故障及時(shí)進(jìn)行識(shí)別、分析和處理。6.人機(jī)通信：對(duì)維護(hù)人員的控制命令進(jìn)行編輯 和執(zhí)行。41應(yīng)用程序應(yīng)用程序包括以下功能：1.呼叫處理：負(fù)責(zé)建立呼叫接續(xù)并對(duì)呼叫進(jìn)行監(jiān)視、釋放和計(jì)費(fèi)工作。它包括對(duì)用戶線及中繼線狀態(tài)的掃描監(jiān)視；為呼叫接續(xù)分配軟、硬件資源；處理和控制硬件的接續(xù)和釋放以及計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的工作。2.管理程序：對(duì)交換機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行管理和控制度程序。包括對(duì)話務(wù)量的觀測、統(tǒng)計(jì)和分析；對(duì)用戶和中繼線進(jìn)行定期例行維護(hù)測試；對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量得檢查，監(jiān)視用戶通話業(yè)務(wù)情況和質(zhì)量；對(duì)業(yè)務(wù)變更

12、多處理，包括用戶的變動(dòng)處理，如新用戶登記、用戶撤銷、用戶改號(hào)、話機(jī)類別的更改、用戶業(yè)務(wù)的登記、更改和撤銷。423.維護(hù)程序：包括故障檢測、診斷和定位。對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行故障診斷，即確定故障的部位，打印輸出診斷結(jié)果。維護(hù)人員可根據(jù)診斷結(jié)果更換硬件。故障診斷程序也可按照維護(hù)人員的命令對(duì)交換系統(tǒng)進(jìn)行測試。43數(shù)據(jù)為了適應(yīng)不同的情況和要求，將交換機(jī)的軟件中的程序和數(shù)據(jù)分開。程序只要配以不同的數(shù)據(jù)即可適用于各個(gè)交換局。對(duì)一個(gè)交換局而言，局?jǐn)?shù)據(jù)的修改，不會(huì)影響程序的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)了軟件的靈活性和可修改行。數(shù)據(jù)分為系統(tǒng)數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。44系統(tǒng)數(shù)據(jù)：系統(tǒng)數(shù)據(jù)是僅與交換機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)，不論交換設(shè)備裝在何

13、種局（如市話局、長話局或國際局），系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是不便的。局?jǐn)?shù)據(jù)：局?jǐn)?shù)據(jù)是與各局的設(shè)備情況以及安裝條件有關(guān)的數(shù)據(jù)。包括各種話路設(shè)備的配置、編號(hào)方式、中繼線信號(hào)方式等。局?jǐn)?shù)據(jù)是與交換局有關(guān)的數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)是交換局反映用戶情況的數(shù)據(jù)。包括用戶類別、用戶設(shè)備號(hào)碼、用戶話機(jī)類別、新業(yè)務(wù)類別等。45支援軟件支援軟件是用來開發(fā)和生成交換局的軟件和數(shù)據(jù)，以及開通時(shí)的測試。它包括：1. 軟件開發(fā)支援系統(tǒng)：有源文件生成；程序編譯程序；連接編輯程序及測試程序等。2. 應(yīng)用工程支援系統(tǒng)：有交換網(wǎng)的規(guī)劃程序；話局工程設(shè)計(jì)程序；裝機(jī)工程設(shè)計(jì)程序及安裝測試程序等。463. 軟件加工支援系統(tǒng)：有局?jǐn)?shù)據(jù)生成程序；用戶數(shù)

14、據(jù)生成程序；交換機(jī)程序的組合，即將系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)庫中的各種局?jǐn)?shù)據(jù)及用戶數(shù)據(jù)結(jié)合起來，形成某一交換局的特定程序。4. 交換局管理支援系統(tǒng)：它有資料的搜集和分析；交換局資源的更改；資源的編輯和輸出。471. 多路復(fù)用技術(shù)2. 話音信號(hào)數(shù)字化話音信號(hào)的數(shù)字化基礎(chǔ)48按信道共享方式頻分復(fù)用時(shí)分復(fù)用空分復(fù)用碼分復(fù)用1、多路復(fù)用技術(shù)49 信道1 信道2 信道N時(shí)間頻率FDM信道劃分50時(shí)間頻率 信 道 1 信 道 z 信 道 2TDM信道劃分51話音信號(hào)數(shù)字化 話音模擬信號(hào)（連續(xù)時(shí)間信號(hào)） 低通濾波器 采樣 器 量化 器 編碼 器 再生中繼器 再生中繼器 再生 電路 譯碼 器 低通濾波器 接受 器發(fā)送端接

15、受端碼速64kb/s2、PCM系統(tǒng)的基本單元52脈沖編碼調(diào)制Pulse Code Modulation脈沖編碼調(diào)制Frequency Division Multiple Access頻分多址 Time Division Multiple Address時(shí)分多址 53抽樣定理對(duì)于一個(gè)有限帶寬的連續(xù)信號(hào)f（t）,其最高頻率為fM ，此信號(hào)可由時(shí)間上相隔TS 12 fM 秒的各均勻間隔點(diǎn)上的信號(hào)值f（KTS ）唯一確定。抽樣定理54 人類語聲的基本頻率范圍是801200Hz，但是泛音和子音都包含有大量的比基頻高的各種頻率成分。試驗(yàn)證明，要正確的重發(fā)同樣的語言，則頻帶必須在808000Hz范圍。在電話

16、傳輸中，為了減少頻帶，提高線路利用率，將語聲的頻帶限制在3003400Hz，便可保證能夠聽清講話內(nèi)容和講話者的語音特征。因此語聲的抽樣頻率fS 選為8000Hz，其抽樣周期TS 1/8000125uS。55PCM系統(tǒng) 話音信號(hào)數(shù)字化的過程是：取樣量化編碼 抽樣頻率為8000Hz（周期為125us），對(duì)每一話路每抽樣一次經(jīng)過量化可以編成8位碼組，占用一個(gè)時(shí)隙。30/32路PCM系統(tǒng)中，32路復(fù)用125us。這32路時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)“幀”。而16幀又合成一個(gè)復(fù)幀。 1幀時(shí)長為125S，1時(shí)隙的時(shí)長為125/32=3.9S，一個(gè)復(fù)幀占用2ms。 1幀的位長：832=256位。 信道的速率：256位/幀

17、8000幀/秒 =2048KBPS 話路的速率：8位/路 8000 路/秒=64KBPS 一個(gè)模擬信號(hào)的帶寬最大為4K(3003000HZ).數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)靠犧牲帶寬獲得的。PC,M系統(tǒng)56PCM基群的主要技術(shù)參數(shù)PCM基群的主要技術(shù)參數(shù)57E1/T1T1為主要在北美使用的一種國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口，傳輸速率為1544Kbits/s，線路碼型為B8ZS或AMI。56k信令：指56k信令鏈路，也是7號(hào)信令系統(tǒng)中的一種傳送方式，多用于北美地區(qū)。與國內(nèi)常用的64k信令鏈路相區(qū)別，其信令傳送速率為56kbits/ 58常用的傳輸與接口常用的傳輸與接口59 SDHSynchronous Digital Hi

18、erarchy同步數(shù)字系列 High Density Bipolar of Order 3三階高密度雙極性碼 Alternate Mark Inversion信號(hào)交替反轉(zhuǎn)碼 Synchronous Transfer Mode同步傳輸模式 60小結(jié)程控交換發(fā)展數(shù)字交換電話網(wǎng)3級(jí)結(jié)構(gòu)PCME1/T161二、NO7信令網(wǎng)絡(luò)/IP網(wǎng)絡(luò)電話交換網(wǎng)絡(luò)，其中包括固定電話網(wǎng)和移動(dòng)電話網(wǎng).另一個(gè)是IP網(wǎng)絡(luò)62網(wǎng)絡(luò)等級(jí)結(jié)構(gòu)我國七號(hào)信令網(wǎng)一般采用三級(jí)結(jié)構(gòu)，由第一級(jí)高級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（HSTP）、第二級(jí)低級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（LSTP）和第三級(jí)信令點(diǎn)（SP）所組成。也可采用二級(jí)結(jié)構(gòu)，由HSTP&LSTP、信令點(diǎn)（SP）所組成 6

19、3七號(hào)信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 64CDMA網(wǎng)的信令點(diǎn)CDMA網(wǎng)的信令點(diǎn)由各種移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心、拜訪位置寄存器、歸屬位置寄存器、鑒權(quán)中心、業(yè)務(wù)控制點(diǎn)以及移動(dòng)的特種服務(wù)中心組成 65各級(jí)信令點(diǎn)的職能第一級(jí)HSTP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接它所匯接的第二級(jí)LSTP和第三級(jí)SP的信令消息。HSTP應(yīng)采用獨(dú)立的（stand alone）信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備，它應(yīng)滿足NO.7信令方式中消息傳遞部分（MTP）和信令連接控制部分（SCCP），事務(wù)處理能力（TC）和運(yùn)行維護(hù)管理部分（OMAP）規(guī)定的功能。66第二級(jí)LSTP第二級(jí)LSTP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接它所匯接的第三級(jí)SP的信令消息，LSTP可以采用獨(dú)立的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備，也可以采用與交換局（SP）合設(shè)在

20、一起的綜合式（Integrated）的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備。當(dāng)信令網(wǎng)采用獨(dú)立式LSTP設(shè)備時(shí)，它應(yīng)滿足HSTP所具有的全部功能；當(dāng)采用綜合式信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備時(shí)，它除了必須滿足獨(dú)立式信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)的功能外，SP部分還應(yīng)滿足七號(hào)信令方式中移動(dòng)電話用戶部分ISUP和MAP的功能。67第三級(jí)SP第三級(jí)SP是信令網(wǎng)傳送各種信令消息的源點(diǎn)或目的地點(diǎn)，根據(jù)功能的不同。它應(yīng)滿足MTP、TUP、ISUP、SCCP、TC、MAP和/或OMAP的功能。68OSI開放系統(tǒng)互連模型應(yīng)用層表示層物理層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層7654321傳輸層網(wǎng)絡(luò)層4321應(yīng)用層OSITCP/IP物理層鏈路層69M3ua協(xié)議棧(ASP-SGP)L1

21、MTP2ISUPMTP3L1MTP2NIFMTP3M3UAIPSCTPISUPM3UASCTPIPSPSGASPSS7IP70信令的概念 電話交換網(wǎng)的主要功能是完成電話用戶通話的接續(xù)和轉(zhuǎn)接。 為了使網(wǎng)絡(luò)的交換、傳輸?shù)仍O(shè)備能夠協(xié)調(diào)動(dòng)作，在各設(shè)備之間經(jīng)常的傳遞“信息”以說明各自的運(yùn)行情況，這種“信息”就是信令。 信令系統(tǒng)是任何通信網(wǎng)必不可少的。 在接續(xù)過程中，信令的傳送必須遵守一定的協(xié)議或者規(guī)范，這則稱之為信令方式。信令系統(tǒng)71信令系統(tǒng)72信令的分類按工作區(qū)域可分為：用戶線信令 局間信令按功能可分為：監(jiān)視信令 選擇信令 操作信令按技術(shù)可分為：共路信令 （NO.7信令） 隨路信令（中國一號(hào)信令）信令系統(tǒng)73七號(hào)信令簡介七號(hào)信令消息傳遞部分（MTP）信號(hào)連接部分（SCCP）用戶部分（TUP）ISDN用戶部分（ISUP）事務(wù)處理能力部分（TCAP）信令系統(tǒng)74OSI七層模型與七號(hào)信令信令系統(tǒng)75七號(hào)信令的TUP部分功能：