現(xiàn)代通信系統(tǒng)綜合性設(shè)計(課程設(shè)計報告書)

華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計報告存檔資料成績：華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計報告書所屬課程名稱現(xiàn)代通信系統(tǒng)綜合性設(shè)計題目現(xiàn)代通信系統(tǒng)綜合性設(shè)計分院專業(yè)班級學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2013年12月3日華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計報告第第頁第一章課程設(shè)計內(nèi)容與要求1.1課程設(shè)計內(nèi)容與要求本次實訓(xùn)主要是學(xué)習(xí)長途電話業(yè)務(wù)的配置實現(xiàn)設(shè)計、SDH設(shè)備相關(guān)管理軟件、GSM移動通信系統(tǒng)，通過對這些設(shè)備以及軟件的熟悉，是我們對通信專業(yè)的方向有了進一步的了解。我們是即將踏入社會的準(zhǔn)通信工作者，綜合課設(shè)的重要性毋庸置疑。在這個課設(shè)中，我們要將大學(xué)四年的學(xué)習(xí)積累融會貫通。我們不僅要理論聯(lián)系實際，還要在實踐中提高動手能力，完善知識體系結(jié)構(gòu)。在綜合課設(shè)的學(xué)習(xí)過程中，通過學(xué)習(xí)基本的理論知識，動手操作實驗設(shè)備，解讀設(shè)備構(gòu)造，細化知識體系。對于我們?nèi)蘸蠊ぷ鲗W(xué)習(xí)都大有裨益。1.2長途電話業(yè)務(wù)簡介1.2.1固定網(wǎng)國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)固定網(wǎng)國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)是指通過長途電話網(wǎng)（包括ISDN網(wǎng)）、在不同“長途編號”區(qū)，即不同的本地電話網(wǎng)之間提供的電話業(yè)務(wù)。某一本地電話網(wǎng)用戶可以通過加撥國內(nèi)長途字冠和長途區(qū)號，呼叫另一個長途編號區(qū)本地電話網(wǎng)的用戶。固定網(wǎng)國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)包括以下主要業(yè)務(wù)類型：跨長途編號區(qū)的端到端的雙向話音業(yè)務(wù)?？玳L途編號區(qū)的端到端的傳真業(yè)務(wù)和中、低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?？玳L途編號區(qū)的呼叫前轉(zhuǎn)、三方通話、主叫號碼顯示等各種補充業(yè)務(wù)。經(jīng)過本地電話網(wǎng)、長途網(wǎng)與智能網(wǎng)共同提供的跨長途編號區(qū)的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)?？玳L途編號區(qū)的基于ISDN的承載業(yè)務(wù)。固定網(wǎng)國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)的經(jīng)營者必須自己組建國內(nèi)長途電話網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，所提供的國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)類型可以是一部分或全部。提供一次國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)經(jīng)過的本地電話網(wǎng)和長途電話網(wǎng)，可以是同一個運營者的網(wǎng)絡(luò)，也可以由不同運營者的網(wǎng)絡(luò)共同完成。1.2.2固定網(wǎng)國際長途電話業(yè)務(wù)固定網(wǎng)國際長途電話業(yè)務(wù)是指國家之間或國家與地區(qū)之間，通過國際電話網(wǎng)絡(luò)（包括ISDN網(wǎng)）提供的國際電話業(yè)務(wù)。某一國內(nèi)電話網(wǎng)用戶可以通過加撥國際長途字冠和國家（地區(qū)）碼，呼叫另一個國家或地區(qū)的電話網(wǎng)用戶。固定網(wǎng)國際長途電話業(yè)務(wù)包括以下主要業(yè)務(wù)類型：跨國家或地區(qū)的端到端的雙向話音業(yè)務(wù)?？鐕一虻貐^(qū)的端到端的傳真業(yè)務(wù)和中、低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。經(jīng)過本地電話網(wǎng)、長途網(wǎng)、國際網(wǎng)與智能網(wǎng)共同提供的跨國家或地區(qū)的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，如國際閉合用戶群話音業(yè)務(wù)等。跨國家或地區(qū)的基于ISDN的承載業(yè)務(wù)。利用國際專線提供的國際閉合用戶群話音服務(wù)屬固定網(wǎng)國際長途電話業(yè)務(wù)。固定網(wǎng)國際長途電話業(yè)務(wù)的經(jīng)營者必須自己組建國際長途電話業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，無國際通信設(shè)施服務(wù)業(yè)務(wù)經(jīng)營權(quán)的運營商不得建設(shè)國際傳輸設(shè)施，必須租用有相應(yīng)經(jīng)營權(quán)運營商的國際傳輸設(shè)施。所提供的國際長途電話業(yè)務(wù)類型可以是一部分或全部。提供固定網(wǎng)國際長途電話業(yè)務(wù)，必須經(jīng)過國家批準(zhǔn)設(shè)立的國際通信出入口。提供一次國際長途電話業(yè)務(wù)經(jīng)過的本地電話網(wǎng)、國內(nèi)長途電話網(wǎng)和國際網(wǎng)絡(luò)，可以是同一個運營者的網(wǎng)絡(luò)，也可以由不同運營者的網(wǎng)絡(luò)共同完成。目前各運營商都取消了pstn線路的建設(shè)，都采用網(wǎng)絡(luò)電話的軟交換系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)電話基本上都取消了長途市話的分別都是按照分鐘收取費用的。1.3SDH簡介SDH是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，是美國貝爾通信技術(shù)研究所提出來的同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）。它可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護費用、實現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運行與維護,它作為新一代理想的傳輸體系，具有路由自動選擇能力，上下電路方便，維護、控制、管理功能強，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，便于傳輸更高速率的業(yè)務(wù)等優(yōu)點，能很好地適應(yīng)通信網(wǎng)飛速發(fā)展的需要。迄今，SDH得到了空前的應(yīng)用與發(fā)展。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，已建立和即將建立的一系列建議已基本上覆蓋了SDH的方方面面。在干線網(wǎng)和長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)、接入網(wǎng)中它開始廣泛應(yīng)用。且在光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信中也積極地開展研究與應(yīng)用。1.4GSM移動通信系統(tǒng)簡介移動通信系統(tǒng)主要有蜂窩系統(tǒng)，集群系統(tǒng)，AdHoc網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)，分組無線網(wǎng)，無繩電話系統(tǒng)，無線電傳呼系統(tǒng)等。這種傳播煤質(zhì)允許通信中的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動，其位置不受束縛，不過無線電波的傳播特性一般要受到諸多因素的影響。移動通信系統(tǒng)移動通信的運行環(huán)境十分復(fù)雜，電波不僅會隨著傳播距離的增加而發(fā)生彌散消耗，并且會受到地形、地物的遮蔽而發(fā)生“陰影效應(yīng)”，而且信號經(jīng)過多點反射，會從多條路徑到達接收地點，這種多徑信號的幅度、相位和到達時間都不一樣，它們互相疊加會產(chǎn)生電平衰落和時延擴展。移動通信常常在快速移動中進行，這不僅會引起多普勒頻移，產(chǎn)生隨機調(diào)頻，而且會使得電波傳輸特性發(fā)生快速的隨機起伏，嚴重影響通信質(zhì)量。GSM是GlobalSystemForMobileCommunications的縮寫，由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI制訂的一個數(shù)字移動通信標(biāo)準(zhǔn)，GSM是全球移動通信系統(tǒng)(GlobalSystemforMobilecommunications)的簡稱。它的空中接口采用時分多址技術(shù)。自90年代中期投入商用以來，被全球超過100個國家采用。GSM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備占據(jù)當(dāng)前全球蜂窩移動通信設(shè)備市場80%以上。GSM是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動電話標(biāo)準(zhǔn)。全球超過200個國家和地區(qū)超過10億人正在使用GSM電話。所有用戶可以在簽署了"漫游協(xié)定"移動電話運營商之間自由漫游。GSM較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是它的信令和語音信道都是數(shù)字式的，因此GSM被看作是第二代(2G)移動電話系統(tǒng)。這說明數(shù)字通訊從很早就已經(jīng)構(gòu)建到系統(tǒng)中。GSM是一個當(dāng)前由3GPP開發(fā)的開放標(biāo)準(zhǔn)。從用戶觀點出發(fā)，GSM的主要優(yōu)勢在于用戶可以從更高的數(shù)字語音質(zhì)量和低費用的短信之間作出選擇。網(wǎng)絡(luò)運營商的優(yōu)勢是他們可以根據(jù)不同的客戶定制他們的設(shè)備配置，因為GSM作為開放標(biāo)準(zhǔn)提供了更容易的互操作性。這樣，標(biāo)準(zhǔn)就允許網(wǎng)絡(luò)運營商提供漫游服務(wù)，用戶就可以在全球使用他們的移動電話了。GSM作為一個繼續(xù)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，保持向后兼容原始的GSM電話，例如報文交換能力在Release'97版本的標(biāo)準(zhǔn)才被加入進來，也就是GPRS。高速數(shù)據(jù)交換也是在Release'99版標(biāo)準(zhǔn)才引入的，主要是EDGE和UMTS標(biāo)準(zhǔn)。第2章長途電話業(yè)務(wù)的配置實現(xiàn)設(shè)計2.1長途電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)長途電話網(wǎng)的組成：長途交換中心、長途中繼和長途電路組成。功能：用來疏通各個不同本地網(wǎng)之間的長途話務(wù)。2.1.1四級長途電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)圖2-1四級長途電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)C1為大區(qū)中心，也稱省間中心C2為省交換中心，設(shè)在省會城市C3為地區(qū)交換中心C4為縣長途交換中心，是長途終端局多級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)存在的問題：全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量而言，轉(zhuǎn)接段數(shù)多，可靠性差。此外，全網(wǎng)網(wǎng)路管理、維護運行復(fù)雜，不利于新業(yè)務(wù)網(wǎng)開放和支撐網(wǎng)建設(shè)。2.1.2二級長途電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)我國長途網(wǎng)正由四級向二級過渡。C1、C2間直達電路的增多—合并為DC1，高平面網(wǎng)（省際平面）C3擴大本地網(wǎng)形成—C3稱為DC2，低平面網(wǎng)（省內(nèi)平面）圖2-2二級長途電話網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)各級長途交換中心職能：DC2：匯接所在本地網(wǎng)的長途終端話務(wù)DC1：匯接所在省的省際長途來話、去話業(yè)務(wù)，以及所在本地網(wǎng)的長途終端話務(wù)。長途交換中心的等級設(shè)置原則：直轄市本地網(wǎng)內(nèi)設(shè)一個或多個長途交換中心時，一般設(shè)為DC1。省會本地網(wǎng)內(nèi)設(shè)一個或者兩個長途交換中心時，均設(shè)為DC1；設(shè)三個或三個以上長途交換中心時，一般設(shè)兩個DC1和若干個DC2。地（市）本地網(wǎng)內(nèi)設(shè)長途交換中心市，所有的長途交換中心均為DC2。2.2C&C08程控交換機的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.1C&C08硬件模塊C&C08數(shù)字程控交換系統(tǒng)分為管理模塊（AM）、通信模塊（CM）、和交換模塊（SM）等幾大部分，如圖2-3所示。圖2-3C&C08組成模塊管理模塊（AM）：主要負責(zé)模塊間呼叫接續(xù)管理，并提供交換機主機系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò)的開放式管理結(jié)構(gòu)。AM由前管理模塊（FAM）和后管理模塊（BAM）構(gòu)成。前管理模塊（FAM）：負責(zé)整個交換系統(tǒng)的模塊間呼叫接續(xù)管理，各SM之間的接續(xù)都需要經(jīng)過FAM轉(zhuǎn)發(fā)消息。FAM還提供交換機主處理機與維護操作終端的接口，硬件上與CM結(jié)合在一起，合稱為FAM/CM，又常簡稱為AM。FAM（前臺）面向用戶，提供業(yè)務(wù)接口，完成交換的實時控制與管理，也稱主機系統(tǒng)。主要處理話單記錄、話務(wù)統(tǒng)計等定時性管理任務(wù)。后管理模塊（BAM）：一方面提供與FAM的接口，另一方面采用客戶機/服務(wù)器方式實現(xiàn)交換機與開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)。并且通過Ethernet接口/HDLC鏈路與FAM直接相連，是C&C08數(shù)字程控交換機與計算機網(wǎng)相連的樞紐，提供以太網(wǎng)接口，可接入大量工作站，提供V.24/V.35/RS-232接口與網(wǎng)管中心相連。BAM（后臺）面向維護者，完成對主機系統(tǒng)的管理與監(jiān)控，也稱終端系統(tǒng)，BAM硬件上是一臺服務(wù)器。BAM上裝有終端系統(tǒng)軟件，基于WINDOWS操作平臺，是全中文多窗口的操作界面，操作靈活，功能完善。通訊模塊（CM）：主要由中心交換網(wǎng)和通信接口組成，負責(zé)各模塊間話路和信令鏈路的接續(xù)。SM模塊間進行話路接續(xù)時需要經(jīng)過模塊間的信令鏈路傳遞消息，此消息也稱為內(nèi)部信令，例如被叫號碼、應(yīng)答信號等，區(qū)別于局間信令。AM、CM功能可分，物理上不可分，硬件上將FAM和CM做在一起。交換模塊（SM）：提供分散數(shù)據(jù)庫管理、呼叫處理、維護操作等各種功能。SM是具有獨立交換功能的模塊，可實現(xiàn)模塊內(nèi)用戶呼叫接續(xù)及交換的全部功能，并配合AM/CM中的中心交換網(wǎng)完成SM間的交換功能。SM提供各種接口（用戶線接口、中繼線接口），負責(zé)同模塊內(nèi)來自各種接口的呼叫接續(xù)。在小容量情況下，SM可以單模塊成局。SM按照接口單元的不同可分為用戶交換模塊（USM）、中繼交換模塊（TSM）和用戶中繼交換模塊（UTM）。USM只提供用戶線接口；TSM只提供中繼線接口；UTM既提供用戶線接口，又提供中繼線接口。按照與AM/CM距離的不同，SM又可分為局端交換模塊和遠端交換模塊RSM（RemoteSwitchModule）。C&C08在硬件上具有模塊化的層次結(jié)構(gòu)。整個硬件系統(tǒng)可分為以下4個等級：單板：單板是C&C08數(shù)字程控交換系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，是實現(xiàn)交換系統(tǒng)功能的基本組成單元。功能機框：當(dāng)安裝有特定母板的機框插入多種功能單板時就構(gòu)成了功能機框，如SM中的主控框、用戶框、中繼框等。模塊：單個功能機框或多個功能機框的組合就構(gòu)成了不同類別的模塊，如交換模塊SM由主控框、用戶框（或中繼框）等構(gòu)成。交換系統(tǒng)：不同的模塊按需要組合在一起就構(gòu)成了具有豐富功能和接口的交換系統(tǒng)。2.2.2C&C08軟件系統(tǒng)C&C08數(shù)字程控交換系統(tǒng)軟件由以下幾個部分組成：操作系統(tǒng)；通信類任務(wù)；資源管理類任務(wù)；呼叫處理類任務(wù)；數(shù)據(jù)庫管理類任務(wù)；維護類任務(wù)。它們之間的層次關(guān)系如圖所示。圖2-4軟件系統(tǒng)組成2.2.3C&C08主要單板主處理機板MPU2塊MPU板處于主備用熱備份狀態(tài)，1個位于上框，1個位于下框，上框的MPU也稱作A機，下框的MPU也稱作B機，MPU板是模塊內(nèi)的中央處理單元，負責(zé)對SM的各類設(shè)備進行控制。采用高檔CPU處理模塊內(nèi)的上報信息，控制各從節(jié)點動作，完成交換的功能，具體功能如下：通過總線或郵箱直接控制主控框的設(shè)備；通過NOD板上的主節(jié)點接收用戶和中繼狀態(tài)，并對其發(fā)出相應(yīng)的命令；針對用戶狀態(tài)，控制SIG板送出相應(yīng)的音信號和語音信號；根據(jù)本局用戶和中繼狀態(tài)，控制MFC板接收和發(fā)送多頻互控信號；控制交換網(wǎng)板進行接續(xù)；以郵箱方式通過通信板（LAPMC2）與AM/CM及其它SM通信；通過HDLC同步串口與后臺通信，并由此進行主機軟件加載（SM作為一個模塊時通過光纖到AM/CM，再與BAM通信；用作單模塊局時，通過HDLC直接與BAM通信）；通過EMA進行主備倒換和主機數(shù)據(jù)熱備份。模塊內(nèi)交換網(wǎng)板BNETBNET網(wǎng)板是SM自身控制、維護通信鏈路的交換中心，同時也是話音通信和數(shù)據(jù)通信的交換中心，信令和話路的交換都是在MPU板的監(jiān)控下利用網(wǎng)板資源實現(xiàn)的，具體功能如下：BNET是一個4K