【通信导论】第二章-电信支撑网课件

本章内容本章内容:电信网的组成电信网的组成信息网与三大支撑网信息网与三大支撑网OSI参考模型参考模型 七层结构七层结构三大支撑网三大支撑网信令网、数字同步网、电信管理网信令网、数字同步网、电信管理网第第2章电信支撑网章电信支撑网1 电信网组成电信网组成信息网信息网公共电话交换网（公共电话交换网（PSTN），数字数据网（），数字数据网（DDN）分组交换网（分组交换网（PDN），公共数字移动通信网等），公共数字移动通信网等支撑网支撑网信令网、数字同步网、电信管理网信令网、数字同步网、电信管理网长途长途/汇汇接局接局国际局国际局本地市本地市话局话局本地市本地市话局话局本地市本地市话局话局本地市本地市话局话局长途长途/汇汇接局接局其他国际局其他国际局公共电话交换网（公共电话交换网（PSTN）公共电话交换网由电话终端设备、传输链路和电话机交公共电话交换网由电话终端设备、传输链路和电话机交换设备三个基本部分组成。换设备三个基本部分组成。IP网络网络计算机计算机计算机计算机数字数据网（数字数据网（DDN）利用数字传输通道（光纤、数字微波、卫星）和数字交利用数字传输通道（光纤、数字微波、卫星）和数字交叉复用节点组成的数字数据传输网，可以为用户提供各叉复用节点组成的数字数据传输网，可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足用种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。IP网络网络电话电话计算机计算机网关网关网关网关 PSTN电话电话网关网关PSTNIP网络网络网关网关PSTN电话电话IP电话网电话网目的地址目的地址端口端口A，B，C1H0D，E，F2分组交换网分组交换网移动电移动电话局话局车载台车载台手持机手持机基站基站至公用电话网至公用电话网公共移动电话通信网公共移动电话通信网无线寻呼网无线寻呼网发射台发射台发射台发射台无线寻呼中心无线寻呼中心以及发射台以及发射台389574 公用公用 电话网电话网3895742 OSI参考模型参考模型物理传输介质物理传输介质应用层应用层 A表示层表示层 P会话层会话层 S传输层传输层 T网络层网络层 N数据链路层数据链路层 D物理层物理层 Ph应用层应用层 A表示层表示层 P会话层会话层 S传输层传输层 T网络层网络层 N数据链路层数据链路层 D物理层物理层 Ph应用层协议应用层协议表示层协议表示层协议会话层协议会话层协议传输层协议传输层协议网络层协议网络层协议数据链路层协议数据链路层协议物理层协议物理层协议终端用户终端用户终端用户终端用户OSI参考模型各层的作用参考模型各层的作用应用层：与用户应用程序的接口；应用层：与用户应用程序的接口；表示层：数据格式的转换；表示层：数据格式的转换；会话层：高级会话管理与数据传输同步；会话层：高级会话管理与数据传输同步；传输层：端到端的（可靠的）数据传送；传输层：端到端的（可靠的）数据传送；网络层：分组传送，路由选择，流量控制；网络层：分组传送，路由选择，流量控制；链路层：节点间无差错的数据帧传送；链路层：节点间无差错的数据帧传送；物理层：在物理介质上透明地传输位流；物理层：在物理介质上透明地传输位流；3 三大支撑网三大支撑网信令网：信令网：为为满满足足通通信信技技术术发发展展、通通信信网网的的功功能能提提升升和和通通信信业业务务扩扩展展等需要，把相关控制功能进行综合而成的网等需要，把相关控制功能进行综合而成的网同步网：同步网：负负责责为为各各种种业业务务提提供供定定时时，它它是是通通信信网网正正常常运运行行的的基基础础，也是保障各种业务网运行质量的重要手段。也是保障各种业务网运行质量的重要手段。管理网：管理网：建建立立在在基基础础电电信信网网和和业业务务网网之之上上的的管管理理网网络络。目目标标是是要要最最大大限限度度地地利利用用通通信信网网资资源源，提提高高通通信信网网运运行行质质量量和和效效率率，向用户提供良好的通信服务。向用户提供良好的通信服务。3.1 信令网信令网7号信令的基本组成号信令的基本组成7号信令的分层结构号信令的分层结构我国我国7号信令网的结构号信令网的结构信令网的管理信令网的管理7号号信信令令方方式式不不仅仅可可用用于于电电话话通通信信网网，而而且且是是综综合合业业务务数数字字网网和和智智能能网网的的有有力力支支柱柱。由由于于采采用用公公共共信信道道信信令令的的7号号信信令令传传送送与与电电话话话话音音信信息息的的传传送送完完全全分分开开，其其实实质质就就是是数数据据通通信信，因因此此，它它本本身身可可构构成成一一个个既既与与电电话话网有关而又完全独立的网。网有关而又完全独立的网。信令设备信信 令令 采采 集集 子子 架架信信 令令 收收 敛敛 器器信信令令网网由由信信令令点点(SP)、信信令令转转接接点点(STP)以以及及信信令令链链路所组成。路所组成。一、一、7号信令的基本组成号信令的基本组成信信令令点点是是信信号号消消息息的的源源点点和和目目的的地地点点，它它可可以以是是各各种种交交换换局局(如如电电话话交交换换局局、数数据据交交换换局局和和ISDN交交换换局局)和和各各种种服服务务中中心心(如如运运行行管管理理、维维护护中中心心和和业业务务控控制制点点等等)。信信令令转转接接点点可可以以只只具具有有消消息息传传递递部部分分的的功功能能(称称为为独独立立的的信信令令转转接接点点)，也也可可以以包包括括用用户户部部分分功功能能(即即信信号号转接点和信令点合在一起，称为综合的信令转接点转接点和信令点合在一起，称为综合的信令转接点)。信信令令数数据据链链路路(简简称称信信令令链链)是是信信令令网网中中连连接接信信令令点点的的最最基基本本部部件件，它它由由号号信信令令方方式式中中的的第第一一、二二功功能能级级(即即信信令令数数据据链链路路级级和和信信令令链链路路功功能能级级)组组成成。目目前前信信令令链链路路有有两两种种：数数字字信信令令链链(64 kb/s)和和模模拟拟信信令令链链(4.8 kb/s)，以以满满足足数数字字传传输输网网和和模模拟拟传传输输网网使使用用号号信令方式的要求。信令方式的要求。二、七号信令的二、七号信令的OSIOSI分层结构分层结构MTP：消息传递部分；：消息传递部分；TCAP：事务处理能力应用部分；：事务处理能力应用部分；SCCP：信令连接控制部分；：信令连接控制部分；ISUP：ISDN用户部分；用户部分；TUP：电话用户部分；：电话用户部分；BSSAP：基站子系统应用部分：基站子系统应用部分MTP SCCPTCAPINAPOMAPMAPCAPBSSAPTUPISUP7层层46层层13层层七号信令的七号信令的MTPMTP部分部分用户部分用户部分 用户部分包含用户部分包含No.7No.7信令系统的第信令系统的第4 4、5 5、6 6、7 7功能级。功能级。TUPTUP：电话用户部分：电话用户部分 SCCPSCCP：信令连接控制部分：信令连接控制部分 ISUPISUP：ISDNISDN用户部分用户部分 TCAPTCAP：事务处理能力应用部分：事务处理能力应用部分 INAPINAP：智能网应用部分：智能网应用部分 OMAPOMAP：操作维护应用部分：操作维护应用部分 MAPMAP：移动通信应用部分：移动通信应用部分 CAP:CAMELCAP:CAMEL应用规程。应用规程。三、我国三、我国7号信令网结构号信令网结构采用采用3级结构：级结构：由长途信令网和大、中城市本地信令网组成。由长途信令网和大、中城市本地信令网组成。第一级：高级信令转接点（第一级：高级信令转接点（HSTP）第二级：低级信令转接点（第二级：低级信令转接点（LSTP）第三级：末端级信令转接点（第三级：末端级信令转接点（SP）HSTP连接结构连接结构（a）网状连接）网状连接 （b）A A、B B平面连接平面连接 我国信令网采用四倍的冗余度，使用我国信令网采用四倍的冗余度，使用A、B平面平面连接具有足够的可靠性，且比较经济，因此我国采连接具有足够的可靠性，且比较经济，因此我国采用用A、B平面连接的结构。平面连接的结构。全国长途三级信令网结构示意图全国长途三级信令网结构示意图四、四、7号信令网的管理号信令网的管理指在信令网络出现故障或拥塞时，完成信令网的重新指在信令网络出现故障或拥塞时，完成信令网的重新组合，保证信令网络正常工作组合，保证信令网络正常工作信令业务管理信令业务管理倒换、倒回、强制重选路由、受控重选路由、信号点再启动、倒换、倒回、强制重选路由、受控重选路由、信号点再启动、管理阻断及信号业务流量控制管理阻断及信号业务流量控制信令链路管理信令链路管理基本信令、信令终端信令分配、信令数据链路和信令终端基本信令、信令终端信令分配、信令数据链路和信令终端信令路由管理信令路由管理禁止传递程序、允许传递程序、受限传递程序、信号路由组禁止传递程序、允许传递程序、受限传递程序、信号路由组测试程序和信号路由组拥塞测试程序测试程序和信号路由组拥塞测试程序信令网络的功能信令网络的功能3.2数字同步网数字同步网数字同步网的基本概念数字同步网的基本概念数字网同步的方法数字网同步的方法网同步的技术指标网同步的技术指标我国的数字同步网我国的数字同步网一、网同步的概念一、网同步的概念数字程控交换机组成一个数字网，它们通过数字数字程控交换机组成一个数字网，它们通过数字传输系统互相连接。为提高数字信号传输的完整性，传输系统互相连接。为提高数字信号传输的完整性，必须对这些数字设备中的时钟速率进行同步处理。对必须对这些数字设备中的时钟速率进行同步处理。对一个数字网则要进行网同步。一个数字网则要进行网同步。所谓网同步所谓网同步，是指通过，是指通过适当的措施使全网中的数字交换系统和数字传输系统适当的措施使全网中的数字交换系统和数字传输系统工作于相同的时钟速率工作于相同的时钟速率数字网同步除了上述的数字网同步除了上述的时钟频率同步时钟频率同步之外，还有之外，还有一个一个相位同步相位同步问题。相位同步可用缓冲存储器来补偿。问题。相位同步可用缓冲存储器来补偿。主要任务：主要任务：使使来来自自它它局局的的群群数数字字流流帧帧建建立立并并保保持持帧帧同同步步；同同步步各各交交换换局局的的时时钟钟频频率率，以以减减少少各各局局因因频频差差引引起起的的滑滑动动；将相位漂移化为滑动。将相位漂移化为滑动。二、网同步方法二、网同步方法1)准同步准同步准同步法又叫独立时钟法。各数字交换局都设有准同步法又叫独立时钟法。各数字交换局都设有互相独立、互不控制的高精度与高稳定度的时钟，它互相独立、互不控制的高精度与高稳定度的时钟，它们的时钟频率非常相近，但并不完全相等，维护人员们的时钟频率非常相近，但并不完全相等，维护人员要每天核对一次。准同步对于网络增设与改动都较灵要每天核对一次。准同步对于网络增设与改动都较灵活，发生故障也不会影响全网，但准同步总会发生滑活，发生故障也不会影响全网，但准同步总会发生滑动，所以应根据网内所传送业务的要求规定滑动率。动，所以应根据网内所传送业务的要求规定滑动率。准同步同步准同步同步2)主从同步主从同步主主从从同同步步是是指指在在网网内内某某交交换换局局设设置置一一个个或或若若干干个个高高精精度度和和高高稳稳定定度度的的时时钟钟，作作为为基基准准时时钟钟，然然后后通通过过树树状状结结构构的的时时钟钟分分配配网网，将将时时钟钟信信号号送送至至网网内内各各交交换换局局(或或称称节节点点)，各各节节点点通通过过锁锁相相环环使使其其时时钟钟频频率率锁锁定定在在基基准准时时钟钟频频率上，达到网内各节点都与主节点时钟同步。率上，达到网内各节点都与主节点时钟同步。主从同步法的主从同步法的优点优点是简单、经济。是简单、经济。缺点缺点是过分依赖于主是过分依赖于主时钟，一旦主时钟发生故障，将使整个通信网运行停顿。时钟，一旦主时钟发生故障，将使整个通信网运行停顿。3)互同步互同步网网内内各各交交换换机机都都有有自自己己的的时时钟钟，并并且且相相互互连连接接。它它们们无无主主、从从之之分分。各各交交换换局局的的时时钟钟频频率率互互相相控控制制，互互相相影影响响，最最后后都都调调整整到到同同一一频频率率。因因此此任任何何一一个个交交换换局局发发生生故故障就只停止本局工作，不会影响全网。障就只停止本局工作，不会影响全网。相互同步法的优点是局内局部故障不影响其他部分的相互同步法的优点是局内局部故障不影响其他部分的工作，从而提高了通信网的工作可靠性；缺点是同步系统工作，从而提高了通信网的工作可靠性；缺点是同步系统较为复杂。较为复杂。4)外基准同步外基准同步利用来自多个定时基准源信号对从钟进行控制。利用来自多个定时基准源信号对从钟进行控制。当前主要是以当前主要是以GPS系统的时钟作为外同步较为常系统的时钟作为外同步较为常见。见。三、网同步的技术指标三、网同步的技术指标网网同同步步的的根根本本问问题题是是使使网网内内所所有有时时钟钟的的频频率率相相同同。能能否否达达到到或或者者基基本本达达到到网网内内所所有有时时钟钟频频率率相相同同，与与时时钟钟的的质质量量是是密密切切相相关关的的。从从使使用用角角度度来来讲讲，时时钟钟的的质质量量由以下指标来衡量：由以下指标来衡量：时间间隔误差（时间间隔误差（TIE）频率偏差频率偏差四、我国数字同步网四、我国数字同步网一个国家的同步网采用哪一种同步方式，应根据各国一个国家的同步网采用哪一种同步方式，应根据各国的具体情况而定。对于一个完整的网来说，仅使用一种网的具体情况而定。对于一个完整的网来说，仅使用一种网同步方法总会产生一些缺陷，但只采用一种方式时便于管同步方法总会产生一些缺陷，但只采用一种方式时便于管理，维护简单。目前，世界上多数国家的国内数字网都采理，维护简单。目前，世界上多数国家的国内数字网都采用等级主从同步法。用等级主从同步法。一个等级主从同步网，全网具有一个基准时钟一个等级主从同步网，全网具有一个基准时钟(包括主包括主用、备用用、备用)，其他时钟相位锁定到基准时钟，网中的每个，其他时钟相位锁定到基准时钟，网中的每个时钟都赋予一个等级，某一等级的时钟只能向较低等级或时钟都赋予一个等级，某一等级的时钟只能向较低等级或同等级的时钟传送同步信息，以实现同步。为使同步网可同等级的时钟传送同步信息，以实现同步。为使同步网可靠地工作，在网中传送同步信息的同步链路，应配置一个靠地工作，在网中传送同步信息的同步链路，应配置一个主用链路和至少一个备用同步链路。主用链路和至少一个备用同步链路。等级主从同步网等级主从同步网我国数字网时钟四级结构时钟等级时钟等级精度精度最大频率偏移最大频率偏移性质性质类型类型一级一级 1 1010二级二级 4 107 1 109/天天 5 1010/天天 长途交换局时钟长途交换局时钟高稳定的晶体钟高稳定的晶体钟三级三级 4.6 106 2 108/天天本地端局时钟本地端局时钟高稳定晶体钟高稳定晶体钟四级四级 50 106数数字字终终端端时时钟钟（交交换机）换机）铯原子钟铯原子钟一般晶体钟一般晶体钟第一级是基准时钟第一级是基准时钟由由三三个个铯铯原原子子钟钟组组成成，它它设设置置在在指指定定的的C1局局所所在在地地。基基准时钟设置为主用和备用两种。准时钟设置为主用和备用两种。第二级是有保持功能的高稳晶体时钟第二级是有保持功能的高稳晶体时钟分分为为 A 类类和和 B 类类。A 类类时时钟钟通通过过同同步步链链路路直直接接与与基基准准时时钟钟同同步步，设设置置于于C1 和和C2 局局。B类类时时钟钟通通过过同同步步链链路路受受A类类时时钟钟控控制制，间间接接地地与与基基准准时时钟钟同同步步，设设置置于于C3、C4 局局和疏通长途话务的和疏通长途话务的Tm 局。局。第三级时钟是有保持功能的高稳晶体时钟第三级时钟是有保持功能的高稳晶体时钟设置在设置在Tm和和C5局，其频率偏移率可低于二级时钟，通过局，其频率偏移率可低于二级时钟，通过同步链路与第二级时钟或同级时钟同步。同步链路与第二级时钟或同级时钟同步。第四级时钟是一般晶体时钟第四级时钟是一般晶体时钟它它通通过过同同步步链链路路与与第第三三级级时时钟钟同同步步，设设置置在在远远端端模块、数字传输设备和终端设备中。模块、数字传输设备和终端设备中。上述同步链路并不需要专门用于同步的传输链上述同步链路并不需要专门用于同步的传输链路，而是在各交换局之间相连的传输通信信息路，而是在各交换局之间相连的传输通信信息的数字传输链路的比特流中提取时钟，例如从的数字传输链路的比特流中提取时钟，例如从一次群一次群(2 Mb/s)链路中提取。链路中提取。基本概念基本概念 主要功能主要功能 体系体系结构构3.3 电信管理网电信管理网一、一、电信管理网的概念电信管理网的概念随随着着各各种种新新的的通通信信设设备备及及通通信信业业务务的的增增加加与与发发展展，以以及及电电信信网网维维护护管管理理技技术术的的不不断断进进步步，为为适适应应电电信信网网管管理理的的需需要要，CCITT 及及ANSI、ETSI 等等标标准准化化组组织织开开发发了了对对电电信信网网实实行行统统一综合维护管理的新手段一综合维护管理的新手段电信管理网电信管理网(TMN)。TMN是是提提供供一一个个网网络络结结构构，以以获获得得各各种种类类型型的的运运行行系系统统(OS)和和电电信信设设备备使使用用的的标标准准化化规规程程及及接接口口的的体体系系结结构构的的互互连连，从从而而协协助助电电信信主主管管部部门门有有效效地地执执行行管管理理电电信信网网和和业业务务的的职职能能。TMN规规定定了了电电信信网网络络功功能能的的设设计计与与分分析析方方法法以以及及电电信信管管理理网网所需要的接口。所需要的接口。TMN示意图示意图(1)运行系统运行系统(OS)是管理与执行各种功能的计算机及软件是管理与执行各种功能的计算机及软件系统。系统。(2)数数据据通通信信网网(DCN)是是网网内内的的互互连连系系统统，装装有有Q3接接口口，它它采采用用X.25 规规程程作作为为OSI的的第第一一、二二、三三层层。数数据据可可在分组交换网或专线上传送。在分组交换网或专线上传送。(3)协协调调装装置置(MD)符符合合CCITT M.30 建建议议，它它具具有有Q3 出出/入口、管理数据的预处理及文件暂存等功能。入口、管理数据的预处理及文件暂存等功能。(4)网络单元网络单元(NE)，包括传输系统、交换局、复用设备等，包括传输系统、交换局、复用设备等实体。实体。(5)智能网络单元智能网络单元(INE)是具有网络管理是具有网络管理(包括计算机、工包括计算机、工作站等系统作站等系统)功能的网络单元。功能的网络单元。与与TMN相相关关的的功功能能一一般般可可以以分分为为两两部部分分，即即TMN的的一一般般功功能能和和TMN的的应应用用功功能能。TMN的的一一般般功功能能是是对对TMN的应用功能的支持。的应用功能的支持。TMN的的一一般般功功能能是是传传送送、存存储储、安安全全保保障障、恢恢复复、处处理及用户终端支持等。理及用户终端支持等。TMN的的应应用用功功能能一一般般有有性性能能管管理理、告告警警监监测测、故故障障管管理、配置管理、安全管理、计费管理及话务管理等。理、配置管理、安全管理、计费管理及话务管理等。TMN的功能体系结构提供传送和处理有关电的功能体系结构提供传送和处理有关电信网管理信息的手段。信网管理信息的手段。二、电信管理网的功能二、电信管理网的功能三、三、TMN管理业务管理业务ITU-T给出了可以利用给出了可以利用TMN进行管理的各种通信网的进行管理的各种通信网的11种业务：有：种业务：有：（1）用户管理；）用户管理；（2）网络指配管理；）网络指配管理；（3）人力资源管理；）人力资源管理；（4）资费和服务管理；）资费和服务管理；（5）服务质量和网络性能管理；）服务质量和网络性能管理；（6）业务测量及分析管理；）业务测量及分析管理；（7）业务量管理；）业务量管理；（8）路由管理；）路由管理；（9）维护管理；）维护管理；（10）安全管理；）安全管理；（11）物资管理。）物资管理。p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日