交换原理及设计基础培训教程

1、一、交换网发展概况一、交换网发展概况二、网络构架和组网实例二、网络构架和组网实例三、业务功能三、业务功能四、设备性能参数四、设备性能参数五、工程设计基础五、工程设计基础六、专业接口配合六、专业接口配合七、举例分析七、举例分析技术发展：电路交换与分组交换电路交换与分组交换A1A2A3B1B2B3交换结点交换结点A1A2A3B1B2B3交换结点交换结点电路交换:分组交换:网络构架和组网实例网络构架和组网实例缩略词全称中文MSMobile subscribe用户BTSBase tranceiver station基站收发器BSCBTS controller基站控制器MSCMobile switch

2、center移动交换中心HLRHome location register归属位置寄存器AUCAuthencation center鉴权中心VLRVisit location register拜访位置寄存器SMCShort messages center 短消息中心GMSCGateway MSC关口局TMSCTraffic MSC业务汇接局STPSignalling tranfer point信令转接点SGSNServing GPRS Support Node服务GPRS支持节点GGSNGateway GPRS Support Node网关GPRS支持节点一、移动通信网络构架简介GSM历史历史

3、移动通信技术的演进过程AMPSTACSGSMN-CDMAIMT-2000第一代第一代第二代第二代第三代第三代窄带窄带宽带宽带数字数字模拟模拟移动通信网络结构图移动通信网络结构图GSM/CDMA WCDMA网络结构网络结构R99HLRGMSCMSC/VLRMSC/VLRAuCGGSNInternetPSTNOther PLMNSGSNGGSNBTSBTSNode BNode BIu-CSRNCIu-PSGbBSCAGsGrGnGcCDHEGGpIubAbisUmUuRNCIurCS域域PS域域Node BIubUMSCGi GSM系统接口（无线侧）A接口：接口：BSC与与MSC之间的接口之间的接

4、口 Abis接口：接口：BSC与与BTS之间的接口之间的接口Um接口：接口：BTS和和MS之间的空中接口之间的空中接口 GSM系统接口（交换侧）v交换侧主要接口：交换侧主要接口：vA接口：接口：MSC与与BSC之间的接口之间的接口vC接口：接口：MSC与与HLR之间的接口之间的接口vD接口：接口：VLR与与HLR之间的接口之间的接口vE接口：接口：MSC之间的接口之间的接口vG接口：接口：VLR之间的接口之间的接口vF接口接口:MSC/VLR/SSP与与EIR间接口间接口vL接口接口:MSC/VLR/SSP与与SCP间接口间接口vJ接口接口:HLR与与SCP之间的接口之间的接口交换侧主要接口的

5、含义交换侧主要接口的含义A接口：A接口定义为网络子系统NSS 与基站子系统BSS 间的通信接口；从系统上来讲就是移动交换中心MSC 与基站控制器BSC 之间的接口。物理链路采用标准的2.048Mbit/s的数字传输链路，实现此接口传递的信息包括移动台管理基站管理移动性管理接续管理等。C接口：C接口定义为MSC与HLR之间的通信接口。当移动台MS 作被叫时C接口用于关口 MSC从HLR获得被叫MS的路由信息， 当向MS传短消息时C接口用于SMS关口MSC从HLR获得MS目前所在的MSC号码。D接口:D接口定义为VLR与HLR之间的通信接口；该接口用于与交换有关的移动台位置信息及用户管理信息。为保

6、证移动用户在整个服务区内能够建立和接受呼叫，则必须要在VLR与HLR之间交换数据。通常实用化的GSM系统结构一般把VLR和MSC集成在同一实体；相应地MSC与VLR之间的B接口变成一内部接口；C接口和D接口一般也用同一物理连接。其它公用电信网泛指公用电信网（PSTN）、 综合业务数字网（ISDN） 、公用分组交换数据网（PSPDN） 和电路交换公用数据网（CSPDN）等。 GSM系统通过MSC与这些公用电信网互连，其接口必须满足ITU-T的有关接口和信令标准及各个国家邮电运营部门制定的与这些电信网有关的接口和信令标准。根据我国现有公用电话网 的发展现状和综合业务数字网的发展前景，GSM系统与P

7、STN的互连方式采用7号信令系统的TUP接口，GSM系统和ISDN的互连方式采用7号信令系统的ISUP接口。其物理链路是由MSC引出的标准2.048Mbit/s数字中继实现。移动通信网络构架简介（续）BTS系统BSC系统话务网信令网智能网分组网短消息系统彩信系统彩铃系统语音信箱系统USSD系统小额支付系统其他移动新业务同步网网管网计费营帐系统其他支撑系统一级干线二级干线本地网城域网一、无线网二、核心网三、传输网核心业务网增值业务网支撑网二、实例分析说明1、广西移动、广西移动GSM网话务网络结构图网话务网络结构图2、南宁本地网结构图、南宁本地网结构图3、广西移动、广西移动GPRS网逻辑结构图网逻

8、辑结构图4、广西移动、广西移动GRPS组网结构图组网结构图5、广西移动、广西移动GSM网信令网络结构图网信令网络结构图6、广西移动同步网结构图、广西移动同步网结构图序号电信业务相应的承载业务1电话2紧急呼叫3短消息主叫4短消息被叫5短消息广播6先进的消息处理业务接入方式同步双工数字电路7(MHS)X.4008智能用户电报(TELETEX)同步双工数字电路9可视图文(Videotex)接入异步双工数字电路1200/75bit/s10语音和三类传真交替传送11自动三类传真业务 承载业务相配合的网络可提供的数据速率异步双工数字电路PSTN，ISDN300，1200，1200/75bit/s400，4

9、800，9600bit/s异步PAD接入电路PSPDN同步双工数字电路PSTN，ISDN，CSPDN1.2/2.4/4.8/9.6kbit/sPSTN、ISDN与业务的数字部分相符取一种上述的数据速率语音和数据PSTN，ISDN2400，4800，9600bit/s12kbit/s数据语音和数据交替 序号补充业务序号补充业务1呼叫提供类补充业务4呼叫提供类补充业务-1无条件呼叫前转-1呼叫转移-2遇移动用户忙呼叫前转-2移动接入搜索-3遇无应答呼叫前转5呼叫完成类补充业务-4遇移动用户不可及呼叫前转-1呼叫等待2呼叫限制类补充业务-2呼叫保持-1闭锁所有出局呼叫-3至忙用户的呼叫完成-2闭锁所

10、有国际出局呼叫6多方通信类补充业务-3闭锁除归属PLMN国家外所有国际出局呼叫-1会议电话-4闭锁所有入局呼叫-2三方通话业务-5当漫游出归属PLMN国家后，闭锁入局呼叫7集团类补充业务3号码识别补充业务-1闭合用户群-1主叫号码识别显示8计费类补充业务-2主叫号码识别显示限制-1计费通知-3恶意呼叫识别-2附加信息传送类-3立即计费功能 MSC MSC网络核心网络核心, , 对控制区域内的移动用户进行通信控制和管理对控制区域内的移动用户进行通信控制和管理 1）信道的管理和分配； 2）呼叫的处理和控制； 3）过区切换和漫游的控制； 4）用户位置信息的登记与管理； 5）用户号码和移动设备号码的登

11、记和管理; 6）服务类型的控制； 7）对用户实施鉴权; 8）与其它公用通信网络互连 HLR HLR存储本地用户位置信息的数据库存储本地用户位置信息的数据库登记内容： 永久性的参数 暂时性的需要随时更新的参数 VLR VLR存储漫游用户位置信息的数据库存储漫游用户位置信息的数据库 AUC AUC EIR EIR存储移动台设备参数的数据库，对移动设备进行鉴别监视，拒绝非移动台入网可靠地识别用户身份，只允许有权用户接入网络并获得服务。BSC的主要功能的主要功能 信道管理信道管理 建立与释放无线资源，执行逻辑信道的组合、物理信道的映射 响应MS和MSC的呼叫请求 协议转换协议转换 实现MSC-BSC侧

12、七号信令和BSC-BTS侧LAPD信令的转换TCTC的主要功能的主要功能 实现实现16Kbit/s到到64Kbit/s的话音信号处理的话音信号处理TCAsub口16Kbit/s至BSC至MSCA口64Kbit/s13Kit/s RPE-LPT话音信息3Kbit/s检测比特64Kbit/sPCM码+ 对下行链路的话音激活检测和舒适噪声的产生对下行链路的话音激活检测和舒适噪声的产生BTSBTS的主要功能的主要功能 无线资源的接入无线资源的接入 基带数字处理基带数字处理 包括信道编/解码，交织/去交织，加密/去加密，TDMA帧 建立，速率匹配等，由帧单元（FU）完成 射频处理射频处理 实现900M无

13、线信号的调制解调，由载频单元（CU）完成 信道管理信道管理 将指定的逻辑信道组合到实际的物理信道上爱尔兰公式爱尔兰公式q 呼损率即呼损率即N个信道同时被占用的概率个信道同时被占用的概率BiANAPNiiNN1!呼损率呼损率信道数信道数话务量话务量3600/TnA话务量话务量(忙时忙时)试呼次数试呼次数呼叫时长呼叫时长(秒秒)单位时间单位时间(1小时小时)（1）移动用户平均忙时话务量：0.025Erl/户(8) 切换次数：2次/用户/忙时（2）平均占用时长本地网呼叫 ：60秒(9) 位置更新:2次/用户/忙时国内长途呼叫：90秒(10) 到HLR进行位置更新的比例:20%国际长途呼叫：120秒(11) 鉴权:2次/用户/忙时(12) SMSC:0.4次/用户/忙时（3）话务流量分配：(13) IMSI附着: 0.4次/用户/忙时固定用户呼叫移动用户：40%(14) IMSI分离: 0.4次/用户/忙时移动用户呼叫固定用户：40%(15) BSC内切换次数：1次/