现代通信网概论

1、 要了解信令的基本概念，必须要了解 信令、信令方式和信令系统。 信令是在电话机或其它终端与交换局、 交换局与交换局、交换局与各种业务控制 点及交换局与操作维护中心等之间，为了 建立呼叫连接及各种控制而传送的专门信 息，是控制交换机动作的操作命令。 传送信令要遵守一定的规约和规定， 这些规约和规定就是信令方式。它包括具 体信令的结构形式，信令在多段路由上的 传送方式及控制方式等。 信令系统是指为了完成特定的信令方 式所使用的通信设备的集合。 根据不同的分类标准，可以对信令进 行不同的分类： 七号信令系统具有以下特性： No.7信令系统在现代通信网中得到广 泛应用，是因为它具有如下优点： 七号信令

2、系统是一个多功能的模块 化系统，可以满足国际、国内通信网的 多种应用。 No.7信令网由信令点（SP）、信令转 接点（STP）（图7.1中未画出，因为是最 简单的信令网示意图）及连接它们的信令 链路组成。 信令点SP是信令消息的源点和目的点。 信令网分为无级信令网和分级信令网。 无级信令网是指信令网中不引入信令 转接点，各信令点间采用直联工作方式的 信令网，如图7.2（a）所示。 分级信令网是指含有信令转接点的信 令网。 (a) 无级信令网(b) 二级信令网 (c) 三级信令网 SP：信令点 LSTP：低级信令转接点 HSTP：高级信令转接点 SP SP SP SP SP SP SP SP S

3、P SP SP SP SP SP SP STP STP HSTP HSTP HSTP HSTPHSTP HSTP 图7.2 信令网的分级结构示意图 在电话通信中，当交换机采用数 字程控交换机并采用No.7信令系统之 后，除原有的电话通信网之外还有一 个寄生、并存的起支撑作用的专门传 送信令的No.7信令网。 No.7信令网与电话通信网一样，也可 分为无级网和分级网。 分级信令网是使用信令转接点的信令 网。分级信令网按等级划分又可分为二级 信令网和三级信令网。二级信令网是由一 级STP和SP构成，三级信令网是由两级信 令转接点（即HSTP（高级信令转接点）和 LSTP（低级信令转接点）和SP构成

4、。 目前，大多数国家都采用分级信令网， 但具体是采用二级信令网还是采用三级信 令网，主要取决于下述几个因素： 第一级HSTP间的连接方式的选择主 要考虑在保证可靠性条件下，每个HSTP的 信令路由多，信令连接中经过的HSTP转接 数量要少。具体有两种连接方式： （1）网状连接 （2）A，B平面连接 （1）固定连接方式 （2）随机连接方式 考虑到我国大、中城市的本地通信网 通常需设置汇接局，信令点数量在10个以 上，因此原则上将汇接局设为信令转接点， 采用本地二级信令网（见图7.6）。 STPSTP STPSTP SP SP SPSP 图7.6 本地二级网结构示意图 我国长途网采用三级信令网。

5、我国信令网由长途信令网和大、中城 市本地信令网组成。 （1）为了便于信令网的管理，国际 和各国的信令网是彼此独立的，故信令点 的编码也是采用独立的编码。 （2）为了便于管理、维护和识别信 令点，信令点的编码格式应采用分级的编 码结构，并使每个字段的编码的分配具有 一定的规律性，以便在引入新的信令点时， 信令点路由表变动较少。 我国国内No.7信令网采用24位全国 统一的编码计划，信令点编码格式如图 7.9所示。 （1）每个信令点编码由三部分组 成，即主信令区编码、分信令区编码和 信令点编码。 主信令区分信令区信令点 首先发送的比特 图7.9 信令点编码格式 （2）主信令区编码原则上以省、自治

6、区、直辖市、大区中心为单位编排。目前 包括港、澳、台三地共设置分配了33个主 信令区。 （3）分信令区编码原则上以省、自治 区的地区、地级市、或直辖市的汇接区和 郊县为单位编排。 （4）国内信令网中的每个信令点都分 配一个信令点编码。 为保证通信网中的所有工作设备 协调一致的工作，必须由统一的工作 时钟来控制。同步网根据通信网设备 工作的需要，提供准确统一的时钟参 考信号，保证通信网同步工作。 在数字网中传递的是对信息进行编 码后得到的离散脉冲信号，如果任何两 个数字（交换）设备之间的时钟频率或 相位不一致，或者是由于数字比特流在 传输中经受的相位漂移和抖动的影响， 就会在系统的缓冲存储器中产

7、生上溢或 下溢，从而导致在传输的比特流中出现 误码，通常称为滑动损伤。 同步网可分为准同步网和同步网两类。 由具有相同标称频率的不同基准时钟相互 比对的同步网称为准同步网。由单一基准 时钟控制的同步网称为全同步网。同步网 的同步方法分为主从控制法和互控制法。 按结构形式，主从控制法又分为分级主从 控制法和外基准时钟控制法。互控制法又 分为单端互控法和双端互控法。 国内同步网的方式主 要有三种类： 同步网由各节点时钟和传递同步信息 的同步链路构成。同步网的功能是准确地 将同步信息从基准时钟传给同步网的各节 点，从而调节网中各时钟以建立并保持信 号同步，满足通信网传递业务信息所需的 传输性能要求。

8、 在采用等级主从方式的同步网中，应 当根据网中时钟所处的地位并按照时钟的 性能来划分同步等级。 第一级是基准时钟，由三个铯原子钟 组成，是数字网中精度最高的时钟，也是 其它全部时钟唯一的基准。 第二级是有保持功能的高稳定度的晶 体时钟，分为A类和B类。 第三级是有保持功能的高稳定度的晶 体时钟，设置在汇接局和端局，其频率偏 移可低于二级时钟，通过同步链路与第二 级时钟或同级时钟同步。 第四级是一般晶体时钟，设置在远端 模块、数字终端设备和数字用户交换设备 （PABX），并通过同步链路与第三级时钟 同步。 同步网的基本功能是应能准 确地将同步信息从基准时钟向同 步网内的各下级或同级节点传递， 通

9、过主从同步方式使各从节点的 时钟与基准时钟同步。 第一级：基准时钟。 第二级：为具有保持功能的 高稳定度时钟，由受控的铷钟或 高稳定度晶体钟实现。 第三级：具有保持功能的高 稳晶体时钟，其频率稳定度可低 于二级时钟，通过同步链路受二 级时钟控制并与之同步。 从图中可以看出，我国的数字同步网从图中可以看出，我国的数字同步网 是一个是一个“多基准钟、分区等级主从同步多基准钟、分区等级主从同步” 的网络，它的主要特点是：的网络，它的主要特点是： （1）国家数字同步网在北京、武汉 各设置了一个铯原子钟组以作为高精度的 基准时钟源，称为PRC。 （2）各省中心和自治区首府以 上城市都设置可以接收全球定位

10、系统 （GPS）信号和PRC信号的地区基准 时钟，称为LPR。LPR作为省、自治 区内的二级基准时钟源。 （3）当GPS信号正常时，各省 中心的二级时钟以GPS信号为主构成 LPR，作为省内同步区的基准时钟源。 （4）当GPS信号故障或质量下降时， 各省的LPR则转为经地面数字电路跟踪 北京或武汉的PRC，实现全网同步。 （5）各省和自治区的二级基准时钟 LPR均由通信楼综合定时供给系统 （BITS）构成。 （6）局内同步时钟传输链路一般采 用PDH 2.048Mbit/s链路。 （1）数字交换机的同步 在已配置BITS的交换中心可直 接从BITS输出同步定时基准。 （2）移动通信网的同步接入

11、 移动网实际上也是一个数字交换网， 其同步时钟接入方法可参照固定交换的方 法，具体方法如下： 在有BITS的地方，移动交换机应同步 于BITS，其备用路由可选用本地长途交换 机或上级的移动交换机。 （3）数字数据网（DDN）的同步 DDN的同步时钟源应与其它通信业务 网有一致的定时基准，凡当地局楼设置了 BITS，则DDN的节点均应从BITS接入外同 步定时信号，然后经DDN传输链路将定时 信号逐级往下传递。 （4）SDH网络同步 对任意一个SDH网络，至少应有一个 节点工作于外同步定时状态。在有BITS设 置的SDH节点上，应首先采用BITS定时时 钟信号作为外同步信号。 电信网管理的目标是

12、要最大限度地利 用通信网资源，提高通信网运行质量和效 率，向用户提供良好的通信服务。 随着世界电信技术的飞速发展，电信 业务层出不穷，电信网规模越来越大，设 备种类越来越多。 第一阶段，在电话通信还是采用人工 接续方式的时候，话务员在接续过程中， 能够直接在机台上了解电话通信网中各部 分机线设备的忙闲状况和话务疏通情况。 第二阶段，当交换技术从步进制、纵 横制发展到程控交换技术体制后，接续实 现了全自动化。 第三阶段，随着网络规模不断扩大， 设备种类不断增多，技术维护人员相对缺 乏，于是人们开发了基于计算机辅助的集 中维护管理系统。 什么是TMN?国际电信联盟ITU-T 在M.3010建议中指

13、出，电信管理网的基 本概念是提供一个有组织的网络结构， 以取得各种类型的操作系统之间、操作 系统与电信设备之间的互连。 TMN的应用领域非常广泛，涉及 电信网及电信业务管理的许多方面，从 电信业务预测到网络规划；从电信工程、 系统安装到运行维护、网络组织；从电 信业务控制和质量保证到电信企业的事 物管理，都是它的应用范围。 与TMN相关的功能一般可以分为两部 分，即TMN一般功能和TMN应用功能。 TMN的一般功能是对TMN应用功能的支持。 TMN的一般功能是对信息传送、存储、 安全、恢复、处理和用户终端的支持等。 TMN的应用功能一般有性能管理、告 警监测、故障管理、配置管理、安全管理、 计

14、费管理和业务量管理等。 网络管理是实时或近实时地监视 电话通信网运行，必要时采取控制措 施，以达到在任何情况下，最大限度 地使用网中一切可以利用的设备，使 尽可能多的呼叫真正实现通信。 网管系统的数据包括动态数据和静态 数据两种。静态数据指的是不经常发生变 动的数据，如电路群数、电路数、路由等 数据；动态数据指的是随时间变化的数据， 如电路群的试占次数、接通次数和有效话 务量等，通常有A，B，C三类： 1A类动态数据是周期性通过所连接 的下级网管中心采集的设备利用情况、各 种变化和数据（其周期可以是5分钟，15分 钟或30分钟等）。 （1）对交换局收集的信息包括： 输入呼叫和负荷。 收/发码的

15、负荷。 处理机的负荷。 （2）对电路群收集的信息有： 应答占线比：应答次数与总占线次 数之比。 溢出百分比：一条电路溢出的试呼 次数和总试呼次数之比。 每条电路每小时试呼次数。 每条电路每小时占用次数与电路总 数之比。 占用率：每条电路每小时占用时长 与电路总数之比。 （3）对目的码收集的信息有： 应答占用比。 溢出百分比。 电路全忙率，即对某目的码的 试呼中，迂回电路全忙的次数与该目的 码总试呼次数之比。 信息收集到以后就要进行分析，然 后根据情况要采取相应的控制措施对网 络进行控制。总的来说控制分为两大类： 即扩张性控制和保护性控制。 传输监控网的应用目标是对数字传 输设备进行集中监控。传

16、输网的监控与 管理的主要功能有：性能监测与控制、 故障管理和配置管理等。 （1）SDH传输系统在STM-1上统一 了世界上原有的数字传输系列设备功能， 便于建立国际通信的统一接口。 （2）SDH帧结构中包含了足够的开 销比特，并对网管系统进行了必要的规 范，因而SDH系统具有强大的网管功能， 并有可能形成统一的网管系统。 1996年原邮电部电信总局软件中心按 照TMN的概念开发了一套长途电话网络管 理系统。 （1）话务管理的主要任务 话务管理的目标就是要使网络达到尽 可能高的呼叫接通率，提高网络的运行质 量和效率，向用户提供良好的通信服务。 （2）话务系统可实现的管理功能 告警管理 实时地监测

17、长途电话通信网和交换设 备的重大故障和告警，对告警进行屏幕显 示，形成统计报表。 性能管理 面向运行的话务网络管理，周期地 （15min/lh）采集交换网的话务负荷、流量、 流向数据，对每个周期的数据做超门限处 理，对严重的超门限数据（全阻、接通率 为零）做进一步分析，找出重大的网络事 件，并自动告警提示。 配置管理 该系统可提供对交换机局数据的管理 功能，在网管中心可集中管理和实施交换 机的目的码数据和路由数据的修改，集中 实施电路资源的调度，通过现场工作人员 的配合，提供对网络电路的调整功能。 网络管理系统本身的维护和管理。 本地电话通信网管和集中监控系统应 有的功能是： 面向网元层的故障

18、管理、性能管理、 配置管理、计费管理和安全管理。在现行 体制下管理所有处于该本地网范围内的交 换机，包括故障集中告警、故障定位、控 制软件版本管理、配件管理、业务流程处 理、派工单管理等。 本地网交换设备网络层管理 功能，包括话务管理、局数据管理、 路由数据管理。 交换监控系统是上层管理系 统的基础，它向网络管理层和业务 管理层提供接口和服务，如文件和 命令转发、计费信息的转发、用户 数据的创建与修改等。 全国移动电话通信网网管系统为 三级管理体制。第一级为全国中心，设 在原电信总局移动通信局；第二级为省 移动电话网管中心，每省设一个。第三 级为操作维护中心（OMC）系统，设 在省内适当的城市

19、，其数量根据省内移 动电话网的规模而定。 移动电话通信网网管系统要管理的范 围包括： （1）模拟移动电话通信网A网摩托罗 拉设备，B网爱立信设备。 （2）数字移动电话通信网（GSM）， 有诺基亚、摩托罗拉、爱立信、北电、意 达太尔、阿尔卡特和西门子等多厂家设备。 我国的DDN骨干网于1994年10月正式 开通运行，各省也相继建成本地DDN。 ： （1）方便地进行网络结构和业务的配置。 （2）实时地监视网络运行情况。 （3）对网络进行维护测量并定位故障区段。 （4）进行网络信息的收集、统计和报告。 （1）各级网管中心（NMC）对所辖 范围内网络进行管理。 （2）兼容网管是通过厂商专有的各 NMC

20、达到对DDN设备的控制。 （3）兼容NMC与全国NMC可以使用 同一个硬件环境，也可以是在分开的设备 上工作。 （4）要求全国NMC、省内NMC对兼 容网管信息有中转功能。 在数字通信网中，为实现链路 之间和链路与交换节点之间的信号连 接，最主要的是要求相应连接设备所 处理的信号具有相同的时钟频率，数 字网中的同步就是网中各数字设备内 时钟源的相互同步。 数字同步网网管功能有：故 障管理、性能管理、配置管理和 安全管理等。 （1）故障管理 （2）性能管理 （3）配置管理 （4）安全管理 七号（No.7）信令网是程控电话通信 网的支撑网，它用来传送电话的呼叫接续 控制信号。信令网由信令点SP、信令转接 点STP（分为本地STP（LSTP）和高层STP （HSTP）以及连接它们的信令链路等组 成。通过各要素的作用，完成对程控电话 通信网信令的监控。 从Internet（CHINANET和中国公众多 媒体网的网管均属于IP通信网网管范畴） 的出现到目前的飞速发展，它在网络管理 和网络安全方面都依然存在先天不足，为 了满足因特网应用快速增长和电信级服务 的要求，以LETF为代表的因特网业界做出 了巨大的努力， 目前基