现代通信网-第10讲-支撑网

第10讲支撑网第10讲支撑网现代通信网21.支撑网概述2.数字同步网3.信令网4.电信管理网（TMN）内容概要第10讲支撑网现代通信网31支撑网概述支撑电信业务正常运行的网络，传输各业务网络的同步、控制、监控等信号。包括：数字同步网：同步：收发端频率相同，相位保持严格的特定关系，使通信正常进行；数字同步网：为电信网中所有设备时钟提供同步控制信号的分配网络。信令网：多个信令点构成的网络信令：控制交换机动作的指令信令方式：信令传输的规定信令系统：控制信号产生、发送和接收的硬件、软件；电信管理网（TMN）：对电信网的各网络实行综合化、智能化、标准化的电信管理系统。第10讲支撑网现代通信网41支撑网概述起因：电信网络的规模加大；结构复杂；新业务发展；同一网络上多种厂家、类型设备，需要全面、协调、有效管理整个电信网络。ITU-T提出建设TMN（M.3100建议）第10讲支撑网现代通信网5电话网数据网…业务网No.7信令网数字同步网…支撑网PDH网SDH网…基础传输网电信管理网电信管理网（TMN）对各类电信子网的管理1支撑网概述第10讲支撑网现代通信网62数字同步网同步：频率相同、相位保持严格的特定关系比特同步：每个交换节点以自身内部时钟确定数据发送比特流。帧同步：建立在比特同步基础上，节点能正确识别帧标志，达到正确分路。若交换节点收到的比特流与内部时钟不同，造成脉冲相对位置和帧脉冲位置的偏移和错位，丢失帧同步脉冲，产生滑码第10讲支撑网现代通信网7输入码元接收码元12345678124568丢失123456781245683367重读f发f收码元丢失f发f收码元重读输入码元接收码元输入码元接收码元12345678124568丢失123456781245683367重读f发f收码元丢失f发f收码元重读输入码元接收码元2数字同步网同步由多台交换机构成的数字网，要求各个交换机具有相同的发送时钟频率和接收时钟频率。由于传输介质的影响和时钟频率的漂移，一般很难做到各交换机时钟频率完全一致，这就产生了时钟频率的同步问题。对于任一台交换机，输入信号时钟频率和接收端本地时钟不一致时，就会产生“滑码”，如图所示。解决滑码，必须使交换节点使用某个共同的基准时钟，如8kHz。第10讲支撑网现代通信网82数字同步网滑码对通信的影响比特流滑动造成传输信号损伤，如速率相差过大，会使信号产生严重误码，直至中断。时钟频率或相位不一致，或相位漂移、抖动，在交换机缓存产生上溢或下溢，如：PCM语音信号对滑动敏感度低，一次误码，“咔哒”声；数据通路，一次误码产生一个字节丢失，影响小。传真取决于编码技术，9.6kbps的G3类传真，滑动会使2mm的垂直图文丢失。随路信令，滑动导致5ms短时中断，共路信令影响小。数据传输中发生滑码，数据必须重发，导致大的延时；ITU建议，固定长度分组滑动门限为1次/小时；对可变长度门限约0.3次/小时。第10讲支撑网现代通信网92数字同步网克服滑码的方法——缓冲存储器在实际工作中，通信双方的时钟频率都不可避免地存在一定偏差，因此滑码的产生是不可避免的。滑码发生的频繁程度与收、发两端时钟的频差有关，克服滑码的办法是通过在交换机中设置缓冲存储器来实现。缓冲存储器按照对端时钟写入数据，按照本地时钟读出数据。第10讲支撑网现代通信网102数字同步网克服滑码的方法——原子钟根据量子物理学的基本原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时，它便会释放电磁波。这种电磁波特征频率是不连续的，这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的—例如铯133的共振频率为每秒9192631770周。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间。第10讲支撑网现代通信网112数字同步网同步方法及方式数字网内同步方法：全同步：时钟经数字链路连成网，在网内配备多个高精度钟，网内所有设备时钟锁定在相同频率上。全准同步：数字设备均采用高精度时钟，独立运行，互不控制，相互间的频差引起的滑动在指标限值内。混合同步：数字通信网分成若干子网，各子网内部全同步，子网间采用准同步。常用数字网内同步方式准同步方式主从同步方式第10讲支撑网现代通信网122数字同步网同步方法及方式准同步方式各局都有独立时钟，且互不控制，各节点采用高精度和稳定度的原子钟；组网简单，独立性强，易实现，易于扩充；成本高，体积功耗大国际局之间常采用准同步方式。第10讲支撑网现代通信网132数字同步网同步方法及方式准同步方式由于频率不完全相等，时间上的积累可能发生滑码需设置容量足够大的缓冲存储器当存储器为n位，标称频率为f，相对频差为Δf/f时，滑码发生周期为:T=n/(Δf)CCITT建议数据传输系统满足20小时滑码不超过一次。PCM一次群，当n取256时，相当于要求时钟频差Δf/f=n/(Tf)=256/(20×3600×2.048×106)=1.74×10-9一般晶体振荡器已无法满足要求，需要使用原子钟。第10讲支撑网现代通信网142数字同步网同步方法及方式主从同步方式某一主局设置时钟源，作为主基准时钟，其他设备受控于主基准时钟。同步信息可从比特流中提取或指定专门链路传输。从时钟节点通过锁相环电路使时钟锁定与主时钟同步直接主从同步方式各时钟节点的基准时钟都来自同一主时钟，用在同一楼内等级主从同步方式树状时钟分配网络从上级逐级向下传输，达到全网时钟统一优点：不产生滑动，费用低缺点：链路故障将影响同步信号的传送，产生时钟偏差第10讲支撑网现代通信网152数字同步网同步方法及方式我国的四级主从同步网结构第一级：同步网内最高质量的时钟，铯原子钟；第二级：高稳定度时钟；C1、C2长途中心用二级A类时钟；C3、C4采用二级B类，B类受A类时钟控制；第三级：具有保持功能的高稳定时钟，在本地网的汇接局和端局；第四级：一般晶体时钟，设置在远端模块和用户交换机PABX。第10讲支撑网现代通信网162数字同步网滑动性能指标及分配国际链路数字连接的滑动性能指标及分配国际局间采用准同步方式；国际出口局采用铯原子钟；时钟频差产生的滑动间隔是70天。如最长4段国际链路，则国际链路段的标称滑动指标是17.5天一次滑动。国内链路数字连接性能指标分配通常系统采用主备用时钟板，完成同步时钟操作。第10讲支撑网现代通信网172信令网信令的基本概念信令的概念电话网上的用户终端设备与其接入的电话交换机之间以及网上各交换机之间互联互通的一种“语言”信令网即传送信令的网络，一般指公共信道信令网No.7信令网信令功能：监视功能、选路功能、管理功能。信令的分类按工作区间分，用户线信令和线路信令；按信道分，随路信令和共路信令；按功能分，监视信令、地址信令及维护管理信令；按方向分，可分为前向信令和后向信令；第10讲支撑网现代通信网18摘机拨号音拨号占用选择信号回铃音振铃摘机应答话音拆线挂机忙音挂机拆线连接建立阶段用户间通信阶段连接释放阶段2信令网信令的基本概念信令流程第10讲支撑网现代通信网192信令网信令的基本概念信令的编码方式模拟编码方式，典型的有MFC；二进制编码方式：数字型线路信令；信令单元方式：不定长分组形式，如NO.7；信令的传送方式端到端方式逐段转发方式，No.7信令网使用。混合方式第10讲支撑网现代通信网202信令网信令的基本概念信令的传送方式端到端方式收号器发号器发端局ABCxxxx用户ABC收号器第一转接局ABC收号器第二转接局xxxx收号器收端局用户第10讲支撑网现代通信网212信令网No.7信令网信令系统的基本结构和功能消息传递部分（MTP-1~3）分别相当于OSI模型中物理层、数据链路层和网络层，保证用户消息的可靠传递，在系统故障或信令网故障的时，能提供信令网重新组合的能力，以恢复正常的业务信令第10讲支撑网现代通信网222信令网No.7信令网信令系统的基本结构和功能信令连接控制部分（SCCP）：MTP的一个用户部分，它与MTP3一起共同完成OSI中网络层的功能第10讲支撑网现代通信网232信令网No.7信令网信令系统的基本结构和功能中间业务部分（ISP）：相当于七层结构中的4～6层，只是形式上保留，在以后需要的时候再扩充第10讲支撑网现代通信网242信令网No.7信令网信令系统的基本结构和功能事务处理能力应用部分（TCAP）：为各种应用层和网络层业务之间提供接口公用协议，它本身属于应用层，但是与具体的应用无关第10讲支撑网现代通信网252信令网No.7信令网信令系统的基本结构和功能电话用户部分(TUP)：No.7信令最基本的用户部分数据用户部分(DUP)是用来传送采用电路交换方式的数据通信网的信令信息第10讲支撑网现代通信网262信令网No.7信令网组成结构信令点SP信令转接点STP信令链路路由方式直联工作方式准直联工作方式链路优先级与路由策略SPSPSPSPSTP第10讲支撑网现代通信网272信令网No.7信令网信令网分级我国信令网采用三级结构HSTP、LSTP和SP三级大中城市本地信令网为两级第二级(LSTP)和第三级(SP)SPLSTPHSTPNo.7网三级拓扑结构第10讲支撑网现代通信网282信令网No.7信令网信令网分级分级信令网中的HSTP连接方式网状连接AB平面连接(a)(b)A平面B平面图HSTP连接方式(a)网状连接方式；(b)AB平面连接方式第10讲支撑网现代通信网292信令网No.7信令网国内信令网连接实例第10讲支撑网现代通信网302信令网No.7信令网国内信令网连接实例第10讲支撑网现代通信网312信令网No.7信令网信令点(SP)与信令转接点(STP)间的连接方式分区固定连接方式自由连接方式第10讲支撑网现代通信网32No.7信令网STPSTPSTPSTPSTPSTPSPSPSPSP信令区３信令区２信令区１图分区固定连接方式SPSPSPSPSPSPSPSP2信令网第10讲支撑网现代通信网33STPSTPSTPSTPSTPSTPSPSPSPSP信令区３信令区２信令区１图自由连接方式SPSPSPSPSPSPSPSP2信令网No.7信令网第10讲支撑网现代通信网342信令网信令网编号计划国际信令网信令点编码ITU-T在Q.708规定国际信令网的编码为14位，编码容量为214=16384。采用三级结构：大区识别(3bit)、区域网识别(8bit)、信令点识别(3bit)。国内信令网信令点编码国内NO.7网的信令点采用24位编码方案。与三级信令网对应，编码在结构上分为三级：主信令区(8bit)、分信令区(8bit)、信令点(8bit)。第10讲支撑网现代通信网353电信管理网TMN电信管理网的基本概念TMN是具有标准协议、接口和结构的管理网，实施对整个电信网的操作、管理和维护。提高了运行效率，降低了OAM成本。综合管理体现对某类网络综合管理，包括数据采集、性能监视、分析、故障报告、定位及对网络的控制保护；首先对各类网建立专门的网管，再通过综合管理系统对各专门网管系统管理。第10讲支撑网现代通信网363电信管理网TMN电信管理网的基本概念TMN组成由OS和WS构成网管中心，数据通过DCN传输，对各NE（如交换机、DXC）进行管理。TMNXXFFGGQAOSDCNMDDCNWSWSQANENEX/F/Q3Q3/FQxX/F/Q3Q3X/F/QxQxOS：操作系统WS：工作站MD：中介设备NE：网络单元DCN：数据通信网第10讲支撑网现代通信网373电信管理网TMN电信管理网的基本概念TMN特点通过一组标准接口实现与电信网的信息交互；协议