通信原理基礎(chǔ)

Contents一些概念電信網(wǎng)概述電信業(yè)務(wù)網(wǎng)電信基礎(chǔ)網(wǎng)電信支撐網(wǎng)電信網(wǎng)絡(luò)與電路交換電路交換建立電路連接傳輸語音或數(shù)據(jù)拆除電路連接獨(dú)享信道(dedicated)連續(xù)語音流處理效率高有序(sequenced)業(yè)務(wù)流類型交換方式一些概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與包交換包交換接受數(shù)據(jù)包查看路由信息轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包共享信道(shared)突發(fā)數(shù)據(jù)流處理效率高路由信息(RoutingInfo)不保證有序業(yè)務(wù)流類型交換方式一些概念電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（縱向）ApplicationLayerServiceNetworkTransportNetworkSupportingNetwork電信網(wǎng)概述

電信網(wǎng)具有各種不同的層次，可以分為業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳送網(wǎng)和支撐網(wǎng)。業(yè)務(wù)網(wǎng)是指向公眾提供電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)路。包括固定電話網(wǎng)、移動電話網(wǎng)、IP電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、智能網(wǎng)、窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN）和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）等。傳送網(wǎng)是指數(shù)字信號傳送網(wǎng)，包括骨干傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)。支撐網(wǎng)包括No.7信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)和電信管理網(wǎng)?？v向網(wǎng)絡(luò)分層電信網(wǎng)概述電信業(yè)務(wù)網(wǎng)分類固定電話網(wǎng)移動通信網(wǎng)IP電話網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)智能網(wǎng)窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)電信基礎(chǔ)網(wǎng)傳輸網(wǎng)電信支撐網(wǎng)分類信令網(wǎng)同步網(wǎng)電信管理網(wǎng)電信網(wǎng)分類電信網(wǎng)概述通信網(wǎng)的構(gòu)成要素終端設(shè)備：電話、電傳、傳真、視訊、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)終端；傳輸鏈路：電纜、光纜、微波、衛(wèi)星；交換設(shè)備：數(shù)字程控交換機(jī)、模擬、縱橫制程控交換機(jī)、ATM交換機(jī)等；接入部分：接入網(wǎng)，光網(wǎng)絡(luò)單元，光線路終端，標(biāo)準(zhǔn)接口。電信網(wǎng)概述電信網(wǎng)的發(fā)展方向?qū)拵ЩC合化智能化個人化全球化電信網(wǎng)概述未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展-電路趨向分組未來的網(wǎng)絡(luò)是統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)：NGNSCP業(yè)務(wù)管理層AppServer網(wǎng)絡(luò)控制層核心交換層邊緣接入層SoftswitchSoftswitchPSTNTGSGNO.7BroadAccessAG3G/2GAccessWAGWAGIP骨干網(wǎng)EnterpriseASP電信業(yè)務(wù)網(wǎng)分類固定電話網(wǎng)移動通信網(wǎng)IP電話網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)智能網(wǎng)窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)電信業(yè)務(wù)網(wǎng)移動通信發(fā)展史第一代(80年代)模擬第三代(2000)

IMT-2000第二代(90年代)GSM900/1800/1900CDMAIS-95TDMAIS-136PDCNMTAMPSTACSJ-TACS其他數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)國際網(wǎng)長途網(wǎng)本地網(wǎng)國際局（CT1～CT3）第一級交換局（C1）第二級交換局（C2）第三級交換局（C3）第四級交換局（C4）端局（C5）匯接局（Tm）一級移動業(yè)務(wù)中心二級移動業(yè)務(wù)中心移動端局基站移動臺本地網(wǎng)本地網(wǎng)省內(nèi)長途網(wǎng)省內(nèi)長途網(wǎng)全國長途匯接網(wǎng)全國長途匯接網(wǎng)中國移動GSM網(wǎng)絡(luò)概貌全國共31個省，建設(shè)65個TMSC1，TMSC1之間部分網(wǎng)狀互連。各省根據(jù)端局?jǐn)?shù)量和用戶量，建設(shè)1對或多對TMSC2（或由TMSC1兼做TMSC2）匯接省內(nèi)話務(wù)。本地網(wǎng)由VMSC、GMSC、HLR等網(wǎng)元組成。TMSC1TMSC2GMSCVMSCHLRLSTPHSTPTMSC1TMSC2GMSCVMSCHLRLSTPHSTPA省B省GSM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)(??)X.25分組數(shù)據(jù)網(wǎng)——始于70年代，交換式的數(shù)據(jù)連接FR——基于X.25網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)發(fā)展，取消了逐段的差錯控制和流量控制，提供較高速率的交換數(shù)據(jù)連接DDN——固定或半固定連接的數(shù)據(jù)通道IP——采用無連接的傳送方式智能網(wǎng)的通訊協(xié)議MTP1、MTP2、MTP3SCCPTCAPINAPCAPMAPISUPTUPDUPINAP:IntelligentNetworkApplicationsProtocolMAP:MobileApplicationPartCAP:CAMELApplicationPartISUP:ISDNUserPartDUP:DigitalUserPartGSM智能網(wǎng)DXC4/1DXC4/4DXC4/4DXC4/4DXC4/4DXC4/4ADMDXC4/4ADMDXC4/1DXC4/1DXC4/1ADMADMADMADMADMOLCOLCOLCADMOLCOLCOLCADMOLCOLCTMSTM-1或STM-4STM-1或STM-4STM-4或STM-16環(huán)形環(huán)形星形用戶網(wǎng)中繼網(wǎng)二級干線網(wǎng)一級干線網(wǎng)SDH傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)SDH傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)電信基礎(chǔ)網(wǎng)表1.2SDH的速率等級SDH等級SONET等級(美國）標(biāo)準(zhǔn)速率

OC-1/STS-1(480H)51.40Mbit/s155MSTM-1(1920CH)OC-3/STS-3(1440CH)155.520Mbit/s

OC-9/STS-9466.560Mbit/s622MSTM-4(7696CH)OC-12/STS-12(8046CH)622.080Mbit/s

OC-18/STS-18933.120Mbit/s

OC-24/STS-241244.160Mbit/s

OC-36/STS-361866.240Mbit/s2.5GSTM-16(30720CH)OC-48/STS-48(32356CH)2488.320Mbit/s10GSTM-64(122880CH)OC-192/STS-1929953.280Mbit/s

(129024CH)

表中的OC-I為光同步網(wǎng)絡(luò)(SONET標(biāo)準(zhǔn))是美國采用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)SDH速率等級電信基礎(chǔ)網(wǎng)電信支撐網(wǎng)是對電信網(wǎng)的正常運(yùn)營起到支持作用的一類網(wǎng)絡(luò)，包括以下中種：電信管理網(wǎng)：通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對全網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理；同步網(wǎng)：提供全網(wǎng)同步的時鐘；信令網(wǎng)：通過公共的網(wǎng)絡(luò)傳送信令信號；電信支撐網(wǎng)全國移動網(wǎng)管的目標(biāo)結(jié)構(gòu)－三級體系移動通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)中移網(wǎng)管建設(shè)思路

全國網(wǎng)管中心本地網(wǎng)管中心省網(wǎng)管中心時鐘同步方式同步網(wǎng)的主要任務(wù)是給電信網(wǎng)提供同步的時鐘信號：準(zhǔn)同步主從同步相互同步同步網(wǎng)準(zhǔn)同步方式： 又稱獨(dú)立同步方式。網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)都可采用獨(dú)立時鐘，彼此間的頻率相近，要求各交換局的時鐘采用高精度和高穩(wěn)定度的原子鐘。主從同步方式： 網(wǎng)內(nèi)設(shè)一個中心局，它具有高穩(wěn)定度的主時鐘源，作為各交換局的時鐘基準(zhǔn)，分送至各交換局，采用鎖相環(huán)使其時鐘頻率鎖定在主時鐘頻率上，使各交換局的時鐘和主時鐘同步。相互同步方式： 每個交換局都有自己的時鐘，相互相連，相互控制，最后調(diào)整到同一頻率。同步網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)指標(biāo)同步網(wǎng)我國數(shù)字網(wǎng)采用分級主從同步方式，分為四級：第一級為基準(zhǔn)時鐘，使用銫原子種：它是最高基準(zhǔn)源，可設(shè)置在指定的一級交換中心和國際局所在地。有主、備用時鐘。最低準(zhǔn)確度為±1×10-11，沒有頻率漂移。第二級為有記憶功能的高穩(wěn)定度的晶體時鐘：設(shè)置在國際局和各級長途交換中心。最低準(zhǔn)確度為±4×10-7，最大頻率漂移<1×10-9/天。第三級有記憶功能的高穩(wěn)定度的晶體時鐘：設(shè)置在本地網(wǎng)中的匯接局和端局內(nèi)。最低準(zhǔn)確度為±4×10-6，最大頻率漂移<1×10-8/天。第四級為一般晶體時鐘，受第三級時鐘控制：設(shè)置在本地網(wǎng)中的遠(yuǎn)端模塊、數(shù)字終端和用戶交換設(shè)備中。最低準(zhǔn)確度為±50×10-6同步網(wǎng)時鐘同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一級時鐘基準(zhǔn)時鐘四級時鐘三級時鐘二級時鐘同步網(wǎng)BITSCCS7DXCSDHMUXATMROUTERDDNSwitchMUXIncomingSync概述隨路信令共路信令信令網(wǎng)信令網(wǎng)信令的基本概念 信令-通信系統(tǒng)中的控制指令。除了通信時的用戶信息（包括話音信息和非話業(yè)務(wù)信息）以外的控制交換機(jī)動作的信號。它可以指導(dǎo)終端、交換系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，在指定的終端之間建立臨時的通信信道，并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身正常運(yùn)行。

信令系統(tǒng)是通信網(wǎng)的重要組成部分，是通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)。信令的分類按信令傳送通道與用戶信息傳送通道的關(guān)系：隨路信令（CAS：ChannelAssociatedSignaling)和共路信令(CCS：CommonChannelSignaling)隨路信令：信令通道和用戶信息通道合在一起或有固定的一一對應(yīng)關(guān)系的信令方式。如中國1號信令。共路信令：公共信道信令。信令信號與話音信號分別在不同物理信道中傳遞。一條信令信道可以為多條語音信道服務(wù)。如NO.7信令。信令系統(tǒng)簡介信令系統(tǒng)：為完成特定的信令方式所使用的通信設(shè)備的全部。國際標(biāo)準(zhǔn)的信令系統(tǒng)：

隨路信令：NO.1、NO.2、NO.3、N0.4、NO.5、NO.5bis、R1、R2。

目前仍在使用的NO.5、R1、R2。NO.5信令：用于洲際長距離電路上使用；R1信令應(yīng)用于貝爾系統(tǒng)的北美通信網(wǎng)（其線路信令采用24路PCM的數(shù)字型線路信令）；R2信令廣泛用于歐洲，中國1號信令就是參考R2制訂。

共路信令：NO.6、N0.7。N0.7信令系統(tǒng)應(yīng)用NO.7信令系統(tǒng)：是最適于在數(shù)字通信網(wǎng)中使用的公共信道信令技術(shù)。應(yīng)用于： 電話網(wǎng) 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 數(shù)據(jù)網(wǎng) 移動通訊網(wǎng) 智能網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)的操作、管理和維護(hù) 交換局與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等信息傳遞N0.7信令系統(tǒng)特點(diǎn)信令傳送速度快。減少了呼叫建立時間，對遠(yuǎn)距離長途呼叫，它可使撥號后時延縮短到1秒內(nèi)。這不僅提高了服務(wù)質(zhì)量，還提高了傳輸設(shè)備和交換設(shè)備的使用效率；具有提供大量信令的潛力，可在無呼叫建立時傳送信令。有利于傳送各種控制信令，并有并有可能發(fā)展更多的新業(yè)務(wù)；統(tǒng)一了信令系統(tǒng)。隨路信令通常是針對某一網(wǎng)絡(luò)的專用信令，而NO.7信令通用的信令系統(tǒng)。信令系統(tǒng)與話路系統(tǒng)分開，可以很方便的增加、修改信令，并可在通話期間隨意地處理信令；信令設(shè)備經(jīng)濟(jì)合理。隨路信令系統(tǒng)中，每條話路都必須配備一套相應(yīng)的線路信令設(shè)備，記發(fā)器信令設(shè)備雖可為公用，但其使用效率不高；NO.7信令的一條高速數(shù)字鏈路要傳送成百上千條話路的信令，每條話路不再配備自己專用的信令設(shè)備，降低了信令設(shè)備的投資。N0.7信令系統(tǒng)是采用模塊化的功能結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了在一個系統(tǒng)框架內(nèi)多種應(yīng)用并存的靈活性。各模塊間既有一定的聯(lián)系，又相互獨(dú)立，某個模塊的改變?yōu)?，不影響其它模塊。好處：增加新功能或改進(jìn)某些功能，不用對整個系統(tǒng)作改動。MTP1SCCPMTP3MTP2INAPISUPTUPOMAPMAPTCAPOSI1OSI2OSI3OSI4~6OSI7第四級第三級第二級第一級N0.7信令的功能級結(jié)構(gòu)信令網(wǎng)概念No.7信令網(wǎng)：多種功能的業(yè)務(wù)支撐網(wǎng)；本質(zhì)上是載送信令消息的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，是一個專用的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。根據(jù)通話電路和信令鏈路的關(guān)系，可以采用三種工作方式：直聯(lián)工作方式：對應(yīng)工作方式。兩個相鄰信令點(diǎn)之間的信令消息通過直接相連的鏈路傳送；準(zhǔn)直聯(lián)工作方式：準(zhǔn)對應(yīng)工作方式。兩相鄰信令點(diǎn)的消息通過兩條或幾條串接的信令鏈來傳送，但只允許通過預(yù)定的路由和信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)。全分離方式：與準(zhǔn)直聯(lián)相似，所不同的是信令點(diǎn)可以按照自己選擇路由的方式來選擇信令通路。要在信令的尋址方面考慮全面和周全。我國采用直聯(lián)和準(zhǔn)直聯(lián)相結(jié)合的工作方式。SP:

SignalingPointSTP:

SignalingTransferPoint——:話音通道……：信令通道直連工作方式準(zhǔn)直連工作方式SPSTPSPSPSPSP七號信令網(wǎng)—連接方式七號信令網(wǎng)—連接方式SP:

SignalingPointSTP:

SignalingTransferPoint——:話音通道……：信令通道STPSTPSTPSTPSTPSTPSPSP完全不直連工作方式信令網(wǎng)組成信令網(wǎng)的組成：由信令點(diǎn)（SP)、信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP)以及信令鏈三部分組成。SP：信令消息的起源點(diǎn)和目的地點(diǎn)?？梢允蔷哂蠳O.7信令功能的各種交換局：電話交換局、數(shù)據(jù)交換局、ISDN交換局、移動交換局及智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP?？梢允歉鞣N特服中心：網(wǎng)管中心、維護(hù)中心、智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)(SCP)。信令網(wǎng)組成STP：具有轉(zhuǎn)接信令的功能，可將一條信令鏈的信息消息轉(zhuǎn)發(fā)至另一信令點(diǎn)。STP可分成兩種：獨(dú)立的STP和綜合的STP。

獨(dú)立STP：只具有MTP或SCCP功能，不含有用戶部分功能的專用信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)。特點(diǎn)：容量大，易于維護(hù)管理，可靠性高，可組織全部為準(zhǔn)直連的信令網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)：組網(wǎng)較復(fù)雜，傳輸系統(tǒng)利用率低，要求組網(wǎng)時采用DDN或數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC。獨(dú)立STP是一種高可靠的分組交換機(jī)，是NO.7信令網(wǎng)中的匯接點(diǎn)，專門用于提供NO.7信令的轉(zhuǎn)接。（通常由程控交換機(jī)制造商開發(fā)）

綜合STP：既具有MTP(及SCCP)，又包括用戶部分的具有信令點(diǎn)功能的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)。特點(diǎn)：容量較小，可靠性不高，但它可采用直連和準(zhǔn)直聯(lián)結(jié)合的工作方式，傳輸系統(tǒng)利用率高，設(shè)備價格較便宜。在組網(wǎng)初期可采用綜合STP.信令網(wǎng)的等級結(jié)構(gòu)信令網(wǎng)中信令點(diǎn)間的連接方式：信令網(wǎng)中信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)之間一般采用網(wǎng)狀連接和A、B平面連接。網(wǎng)狀連接的特點(diǎn)：

STP間均設(shè)有直達(dá)信令鏈，當(dāng)兩個STP間直達(dá)信令鏈路故障時，最多只經(jīng)過一級STP的轉(zhuǎn)接；網(wǎng)絡(luò)連接可靠性高；A、B平面連接的特點(diǎn)：平面內(nèi)的STP為網(wǎng)狀連接，平面間的STP為格子狀連接；正常情況下，STP間均有直達(dá)的信令鏈，不須轉(zhuǎn)接；故障情況下，須經(jīng)STP轉(zhuǎn)接，但轉(zhuǎn)接的迂回路由比網(wǎng)狀網(wǎng)少，可靠性略低；HSTP1HSTP3HSTP2AHSTP1‘HSTP3’HSTP2‘B我國信令網(wǎng)的等級結(jié)構(gòu)LSTP1LSTP1’SPSP我國采用三級信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)。HSTP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接它所匯接的LSTP和SP的消息。采用獨(dú)立的STP方式。LSTP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接來自SP的信令消息。既可采用獨(dú)立STP，又可采用綜合STP。SP就是信令網(wǎng)傳送各種信令消息的起源點(diǎn)和目的地點(diǎn)。HSTP1HSTP3HSTP2AHSTP1‘HSTP3’HSTP2‘B我國信令網(wǎng)的等級結(jié)構(gòu)LSTP1LSTP1’SPSP各級信令點(diǎn)的連接方式：第一級HSTP間采用A、B平面連接方式。第二級LSTP至HSTP間采用固定連接方式，LSTP間采用網(wǎng)狀連接。本地二級信令網(wǎng)的SP至LSTP間采用自由連接方式，也可采用固定連接方式。未采用二級網(wǎng)的中、小城市本地網(wǎng)的第三級SP至LSTP間采用分區(qū)固定連接方式。信令鏈路的設(shè)置A鏈路(AccessLinks)：SP與所屬STP間的信令鏈路稱為接入鏈路；B鏈路(BridgeLinks)：同級STP間的信令鏈路，稱為橋接鏈路；C鏈路(Crosslinks)：每一對STP間的信令鏈路，稱交叉鏈路；D鏈路(Diagonallinks)：LSTP與HSTP間的上下級之間的信令鏈路稱為對角鏈路；E鏈路(Extensionlinks)：SP邊至非所屬信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)，則稱擴(kuò)展鏈路；F鏈路(FullyAssociatedLinks)：某些SP間采用網(wǎng)狀連接，即設(shè)有直達(dá)鏈路，稱為完全關(guān)聯(lián)鏈路。HSTP1_1HSTP3-2HSTP1_2HSTP2-2HSTP3_1HSTP2_1BCLSTP1-1LSTP1-2SPAACDLSTP2-1LSTP2-2ESPF信令鏈路的設(shè)置信令網(wǎng)的編號計(jì)劃信令區(qū)的劃分：我國信令網(wǎng)信令區(qū)的劃分與我國信令網(wǎng)的三級結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，分為主信令區(qū)、分信令區(qū)、信令點(diǎn)三級。HSTP設(shè)在主信令區(qū)，LSTP設(shè)在分信令區(qū)。我國的信令網(wǎng)劃分為33個主信令區(qū)，每個主信令區(qū)又劃分為若干個分信令區(qū)。主信令區(qū)按中央直轄市、省和自治區(qū)設(shè)置，其HSTP一般設(shè)在直轄市各省省會、自治區(qū)首府。一個主信令區(qū)內(nèi)一般只設(shè)置一對HSTP,為保證可靠性，兩個HSTP間應(yīng)有一定的距離，且HSTP所在地要求自然災(zāi)害少，維護(hù)人員素質(zhì)高，信令鏈路優(yōu)質(zhì)可靠。如果業(yè)務(wù)量較大時，可設(shè)置幾對HSTP，但要嚴(yán)格限制HSTP的數(shù)目。分信令區(qū)的劃分原則上以一個地區(qū)或一個地級市來進(jìn)行。一個分信令區(qū)通常設(shè)置一對LSTP，一般設(shè)在地區(qū)或地級市郵電局所在城市，但也要注意保證它的可靠性。信令業(yè)務(wù)小的地區(qū)或地級市也可以由幾個地區(qū)或地級市合并設(shè)置一個分信令區(qū)，信令業(yè)務(wù)大的縣級市或縣，也可單獨(dú)設(shè)置為一個分信令區(qū)。信令網(wǎng)的編號計(jì)劃信令點(diǎn)編號計(jì)劃：所謂信令點(diǎn)編碼，即給信令網(wǎng)中的每個信令點(diǎn)一個編碼，用來區(qū)分不同的信令點(diǎn)，以便信令消息按照選擇的路由鏈路到達(dá)目的。為了便于信令網(wǎng)管理，國際和國內(nèi)信令網(wǎng)是彼此獨(dú)立的，即采用各自獨(dú)立的編號計(jì)劃。國際信令點(diǎn)編碼：ITU-T在Q.708建議中規(guī)定了國際信令網(wǎng)的編碼采用14bit。分為大區(qū)識別（用以識別世界編號大區(qū)。我國4）、區(qū)域網(wǎng)識別（用以區(qū)別每個世界編號大區(qū)內(nèi)的區(qū)域網(wǎng)，我國120）、信令點(diǎn)識別（用于識別區(qū)域網(wǎng)中的信令點(diǎn)）國內(nèi)信令點(diǎn)編碼：在1986年制訂的舊規(guī)范中規(guī)定我國信