现代通信网概论重点

通信网通信系统特指使用光信号或电信号传递信息的系统。通信网是通信系统的一种形式。克服时间、空间的障碍，有效而可靠地传递信息是所有通信系统的基本任务。通信网定义：通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地结合在一起，按约定信令和协议完成任意用户间信息交换的通信体系。构成要素软件设施：信令、协议、控制、管理、计费硬件设施：终端节点、交换节点、业务节点、传输系统从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。业务网：负责向用户提供各种通信业务，采用不同交换技术的交换节点、业务节点等设备通过传送网互连在一起就形成了不同类型的业务网。如基本话音、数据、多媒体、租用线、VPN等。传送网：负责按需为交换节点/业务节点之间的互连分配电路，在这些节点之间提供信息的透明传输通道。构成传送网的主要技术要素有：传输介质、复用体制、传送网节点技术等。主要的传送网有PDH（准）、SDH/SONET（同步光纤网）和光传送网(OTN)。支撑网：负责提供业务网正常运行所必须的信令、同步、网络管理、业务管理、运行管理等功能。包括:信令网（实现节点间的信令的的传输和转接）、同步网（实现设备间的信号时钟同步）、管理网（提高全网服务质量、充分利用全网资源）。传送网传输介质分类：有线介质(导向)和无线介质(非导向)。有线介质：双绞线、同轴电缆和光纤等；无线介质：无线电、微波、红外线等。采用复用技术的原因：为了有效利用传输介质带宽，在传输介质上常采用复用技术。即一条物理介质上同时传送多路信号。主要复用技术有：频分复用、时分复用、波分复用。SDH主要有如下三个优点：1)统一的接口标准2)采用同步复用和灵活的复用映射结构3)强大的网管功能VC的含义：为使STM净负荷区可以承载各种速率的同步或异步业务信息，SDH引入了虚容器VC结构，一般将传送VC的实体称为通道。任何上层业务信息必须先装入一个满足其容量要求的VC，然后才能装入STM净负荷区，通过SDH网络传输。VC由信息净负荷(Container)和通道开销(POH)两部分组成。VC分为高阶VC(VC-3，VC-4)和低阶VC(VC-2，VC-11，VC-12)。VC中的“虚”有两个含义：1.VC中的字节在STM帧中并不是连续存放的，是按照字节间插复用方式排列。2.一个VC可以在多个相邻的帧中存放，其起始位置在STM帧的净负荷区中是浮动的。电话通信网电话通信网的概念:电话通信网是进行交互型话音通信，开放电话业务的电信网，简称电话网。电话通信网的构成要素：用户终端设备、交换设备、传输系统程控交换软件的组成：交换软件、运行软件系统、支援软件系统、开发工具与环境、维护工具与环境。呼叫处理程序负责所有呼叫请求的接续电路建立、监视与释放处理。包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能模块。电话网的基本结构:等级网：每个交换中心被赋以一定的等级，不同等级的交换中心采用不同的连接方式，低等级的交换中心一般要连接到高等级的交换中心。通常采用星型＋网状结构。无级网：每个交换中心都处于相同的等级，完全平等，各交换中心采用网状网或不完全网状网相连。我国电话网路等级分为五级，由四级长途交换中心和本地电话网交换中心组成。二级网结构（端局DL＋汇接局Tm，每个汇接局管辖的范围为一个汇接区，采用网状＋星型结构）二级本地网的汇接方式：去话汇接，来话汇接，来、去话汇接。电话网路由：指源节点到目的节点之间建立的一个传送信息的通路。它可以由单段链路组成，也可以由多段链路串接而成。链路：是指两个相邻交换中心节点间的一条直接电路或电路群。路由的分类：电话网的选路结构：等级制选路、无级选路。等级制选路是指路由选择依次按顺序进行，而不管这些路由是否被占用。无级选路指路由选择过程中，各个路由可以互相溢出而无先后顺序。电话网的选路计划：固定路由选择计划、动态路由选择计划。固定选路计划：交换机的路由表在相当长的一段时间内保持不变，若要改变路由表，须人工进行参与。动态选路计划：交换机的路由表可以动态改变，这些改变可以是预先设置的，也可以是实时进行的。我国长途网固定等级制选路。采用以下选路原则(1)所选路由局向最多为三个。(2)选择顺序为先选直达路由，再选迂回路由，最后选最终路由。(3)选择迂回路由时，先选择直接至受话区的迂回路由，后选择经发话区的迂回路由。所选择的迂回路由，在发话区是从低级局往高级局的方向，而在受话区是从高级局往低级局的方向。(4)在经济合理的条件下，应使同一汇接区的主要话务在该汇接区内疏通，路由选择过程中遇低呼损路由时，不再溢出至其他路由，路由选择即终止。智能网（IntelligentNetwork）是在原有电信网络的基础上，为快速提供新业务而设置的附加网络结构。IN服务于原有电信网，使电信网功能增强，电信网在IN的作用下，自身不需改动，即可向整个网络的用户快速、灵活、经济、有效地提供新业务。智能网的特点(1)具有引入新业务的网络体系结构(2)业务控制逻辑与交换接续逻辑分离(3)运营商、第三方可通过标准接口进行新业务引入。智能网的组成结构：最终路由迂回路由首选路由按照选择顺序高效直达路由部分基干路由部分低呼损基干路由低呼损直达路由低呼损路由按照呼损分类SDPSCE/SMSSCPCCS7IPCCS7CCS7SSPSSPCCS7；话音CCS7（1）SSP：业务交换节点(ServiceSwitchingPoint)呼叫处理功能负责接收用户呼叫、执行呼叫建立、呼叫保持、呼叫释放等基本接续功能。业务交换功能：接收、识别出智能网呼叫；使用NO.7信令与SCP进行通信，响应SCP的指令，按SCP的业务逻辑要求完成呼叫处理。（2）业务控制节点(SCP)是智能网的核心部分，负责：存储用户数据和业务逻辑，接收SSP查询请求，查询数据库等，执行业务逻辑，指挥SSP完成智能业务呼叫，由大、中型计算机系统和大型实时数据库系统构成。业务数据节点（SDP）用于存储及访问智能网的业务数据。SDP可包含在SCP中。（3）SMS:业务管理系统(ServiceManagementSystem)实现IN系统的管理功能：业务逻辑、业务数据、用户数据管理，业务检测及业务量管理。（4）STP：信令转节点：在智能网中，STP负责SCP与SSP及其他节点之间的信令传递。（5）IP：智能外设(IntelligentPeripheral)是协助完成智能网业务的专用资源。完成语音合成、播放、识别等。可以是独立的，也可以是SSP的一部分。（6）SCE：业务创建环境(ServiceCreationEnvironment)为业务设计者提供了可视化的编程环境，用户可以利用预定义的标准元件设计新业务的业务逻辑，定义相应的业务数据。信令网信令定义：在通信网中，为完成某一通信业务，节点之间要相互交换的控制信息(包括终端、交换节点、业务控制节点)称为信令。信令的作用：在指定终端间建立、监视、拆除通信信道。维护网络本身的正常运行。信令的分类：1．按信令的工作区域分：(1)用户线信令(2)局间信令2．按所完成的功能分（1）监视信令（2）地址信令（3）维护管理信令3．按信令的传送方向分（1）前向信令（2）后向信令信令方式：通信网的各种设备之间传递的信令遵守的规则和约定。包含信令的编码方式、信令在多段链路上的传送方式及控制方式。编码方式（1）未编码方式：信令可按脉冲幅度的不同、脉冲持续时间的不同、脉冲数量的不同来进行区分。目前已经不用。（2）已编码方式：模拟编码方式：起止式单频、双频二进制、多频编码方式（中国1号MFC信令）。二进制编码方式：使用二进制编码来表示不同信令信息（数字型线路信令）。信令单元方式：用经二进制编码的若干字节构成的信令单元来表示各种信令。编码容量大、传输速度快、可靠性高、可扩充性强，是目前的各类公共信道信令系统广泛采用的方式。传送方式：端到端传送、逐段转发方式、混合方式。控制方式指控制信令发送过程的方式，主要有以下三种：非互控方式：发端连续向收端发送信令，而不必等待收端的证实信号。半互控方式：发端向收端发送一个或一组信令后，必须等待收到收端回送的证实信号后，才能接着发送下一个信号。全互控方式：前向信令与后向信令互相控制且不间断。抗干扰能力强，可靠性好，但设备复杂，发码速度慢。No.7信令是一种公共信道信令，优点如下(1)信令系统更加灵活。(2)信令传送速度快，呼叫建立时间短，设备利用率高。(3)信令编码容量大，信令能力强大(4)利于向综合业务数字网过渡。7号信令网组成由信令点SP、信令转接点STP和连接信令点与信令转接点的信令链路三部分组成。信令点:信令消息的起源点和目的点。包括交换局、操作管理维护中心、服务控制点等。信令转接点：将信令消息从一条信令链路转发到另一条信令链路上。分为独立式信令转接点和综合式信令转接点。信令链路：是信令网中连接信令点的基本部件。它由7号信令功能的第一、第二功能级组成。目前常用的信令链路主要是64kb/s的数字信令链路。信令工作方式按照通话电路和信令链路的关系，信令工作方式可分为对应工作方式(也叫直联方式)和准对应工作方式(也叫准直联方式)。我国信令网采用三级结构。第一级：HSTP，设在各省、自治区及直辖市，成对设置，负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级SP的信令消息。第二级：LSTP，设在地级市，成对设置，负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息。第三级：SP是信令网传送各种信令消息的源点或目的地点，各级交换局、运营维护中心、网管中心和单独设置的数据库均分配一个信令点编码。信令网的路由是指两个信令点间传送信令消息的路径。信令路由选择是MTP第三功能级——信令消息处理部分完成的功能。信令消息处理功能：信令消息处理部分可进一步分成三个子功能，分别是消息分配、消息识别和消息路由。消息识别功能根据DPC判定本信令点是否为信令消息的目的地。若是，交给消息分配功能，否则交给消息路由功能转发。消息分配功能根据消息识别功能送来的SIO（业务信息八位位组）的编码来确定消息所属的用户部分，并传递给相应的用户。消息路由功能根据SIO、DPC（DestinationPointCode）和SLS(信令链路选择码)选择一条合适的信令链路传送信令。(1)根据SIO的内容来判定是哪类用户产生的消息，来选择相应的路由表。如：TUP消息，根据SI的值选择TUP对应的路由表，再根据SSF来选择国内路由表或国际路由表。(2)根据DPC和路由分担原则，确定信令链路组。(3)根据SLS，在某一确定的信令链路组中选择一条信令链路。信令路由的选择;为了保证信令网的可靠性，信令传输路径会有多条，一类是正常路由(正常情况下信令业务流的路由)，另一类是迂回路由(信令链路或路由故障时传送信令业务流选择的路由)。同步网同步的概念：同步指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系。数字通信中的同步：时钟同步、帧同步模拟通信中也需要同步：载波同步数字通信网中的同步技术：(1)接收同步：接收机与发射机的时钟频率相位同步(2)复用同步：复用信号中各个支路的信号同步(3)交换同步：数字网内的各个交换节点的同步，即网同步节点时钟设备分类：独立型节点时钟设备：铯原子钟、铷原子钟、晶体钟、大楼综合定时系统(BITS)、全球定位系统(GPS和GLONASS)组成的定时系统。混合型定时供给设备：指通信设备中的时钟单元，它的性能满足同步网设备指标要求，可以承担定时分配任务，如交换机时钟，数字交叉连接设备(DXC)等。定时分配就是将基准定时信号逐级传递到同步通信网中的各种设备。定时分配包括局内定时分配和局间定时分配。1．局内定时分配：在同步网节点上直接将定时信号送给各个通信设备。即在通信楼内直接将同步网设备(BITS)的输出信号连接到通信设备上。2.局间定时分配是指在同步网节点间的定时传递。采用树状结构，通过定时链路在同步网节点间将来自基准钟的定时信号逐级向下传递。定时链路主要有两种：PDH定时链路和SDH定时链路。网同步技术可分为两大类：