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：七号信令系统是一个多功能的模块化系统，可以满足

2、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SPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSPSTPSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTP图

3、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。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

4、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）。STPSTPSTPSTPSPSPSPSP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。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

5、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

6、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

7、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。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

8、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

9、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（BI

10、TS）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

11、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

12、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

13、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

14、交换局收集的信息包括： 输入呼叫和负荷。 收/发码的负荷。 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

15、传输设备进行集中监控。传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长途电话通信

16、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： 面向网元层的故障管理、性能管理、配置管理、计费管理和安全管

17、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，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

18、：（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

19、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，目前基本上以