现代通信系统综合性设计(课程设计报告书).doc

存档资料 成绩： 华东交通大学理工学院课 程 设 计 报 告 书所属课程名称 现代通信系统综合性设计 题 目 现代通信系统综合性设计分 院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 2013年12月3日 华东交通大学理工学院课程设计报告目录第一章 课程设计内容与要求11.1 课程设计内容与要求11.2 长途电话业务简介11.2.1 固定网国内长途电话业务11.2.2 固定网国际长途电话业务21.3 sdh简介21.4 gsm移动通信系统简介3第2章 长途电话业务的配置实现设计42.1 长途电话网的结构42.1.1 四级长途电话网的网路结构42.1.2 二级长途电话网的网路结构42.2 c&c08程控交换机的设备结构及工作原理52.2.1 c&c08硬件模块52.2.2 c&c08软件系统72.2.3 c&c08主要单板72.3 ebridge平台的使用和业务配置操作过程92.3.1 交换机的基本结构和基本组成92.3.2 调试过程102.4 对系统进行调试并分析实验结果102.4.1 长途业务调试实验102.4.2 c&c08和sdh 2m联调11第三章 sdh设备相关管理软件133.1 sdh网络133.1.1 sdh基本网络结构133.1.2 sdh环自愈环网143.2 华为光传输设备结构及工作原理153.2.1 sdh设备硬件概述153.2.2 optix 2500+设备介绍153.2.3 sdh设备软件总体介绍193.3系统调试并分析实验结果21第四章 gsm移动通信系统234.1 gsm的发展概述234.2 gsm的系统构成234.2.1 交换分系统（mss）244.2.2 基站分系统（bss）254.2.3 移动台（ms）254.2.4 操作与维护分系统（oms）264.3 gsm系统的网络结构264.3.1 msc/vlr业务区274.3.2 位置区（la）274.3.3 小区（cell）274.4 gsm系统的接口与协议274.4.1 公众陆地移动网（plmn）的接口274.4.2 接口协议模型29第五章 课程设计心得31第六章 参考文献（资料）32致 谢33第一章 课程设计内容与要求1.1 课程设计内容与要求本次实训主要是学习长途电话业务的配置实现设计、sdh设备相关管理软件、gsm移动通信系统，通过对这些设备以及软件的熟悉，是我们对通信专业的方向有了进一步的了解。我们是即将踏入社会的准通信工作者，综合课设的重要性毋庸置疑。在这个课设中，我们要将大学四年的学习积累融会贯通。我们不仅要理论联系实际，还要在实践中提高动手能力，完善知识体系结构。在综合课设的学习过程中，通过学习基本的理论知识，动手操作实验设备，解读设备构造，细化知识体系。对于我们日后工作学习都大有裨益。1.2 长途电话业务简介1.2.1 固定网国内长途电话业务固定网国内长途电话业务是指通过长途电话网（包括isdn网）、在不同“长途编号”区，即不同的本地电话网之间提供的电话业务。某一本地电话网用户可以通过加拨国内长途字冠和长途区号，呼叫另一个长途编号区本地电话网的用户。固定网国内长途电话业务包括以下主要业务类型：u 跨长途编号区的端到端的双向话音业务。u 跨长途编号区的端到端的传真业务和中、低速数据业务。u 跨长途编号区的呼叫前转、三方通话、主叫号码显示等各种补充业务。u 经过本地电话网、长途网与智能网共同提供的跨长途编号区的智能网业务。u 跨长途编号区的基于isdn的承载业务。固定网国内长途电话业务的经营者必须自己组建国内长途电话网络设施，所提供的国内长途电话业务类型可以是一部分或全部。提供一次国内长途电话业务经过的本地电话网和长途电话网，可以是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。1.2.2 固定网国际长途电话业务固定网国际长途电话业务是指国家之间或国家与地区之间，通过国际电话网络（包括isdn网）提供的国际电话业务。某一国内电话网用户可以通过加拨国际长途字冠和国家（地区）码，呼叫另一个国家或地区的电话网用户。固定网国际长途电话业务包括以下主要业务类型：u 跨国家或地区的端到端的双向话音业务。u 跨国家或地区的端到端的传真业务和中、低速数据业务。u 经过本地电话网、长途网、国际网与智能网共同提供的跨国家或地区的智能网业务，如国际闭合用户群话音业务等。u 跨国家或地区的基于isdn的承载业务。利用国际专线提供的国际闭合用户群话音服务属固定网国际长途电话业务。固定网国际长途电话业务的经营者必须自己组建国际长途电话业务网络，无国际通信设施服务业务经营权的运营商不得建设国际传输设施，必须租 用有相应经营权运营商的国际传输设施。所提供的国际长途电话业务类型可以是一部分或全部。提供固定网国际长途电话业务，必须经过国家批准设立的国际通信出 入口。提供一次国际长途电话业务经过的本地电话网、国内长途电话网和国际网络，可以是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。目前各运营商都取消了pstn线路的建设，都采用网络电话的软交换系统，网络电话基本上都取消了长途市话的分别都是按照分钟收取费用的。1.3 sdh简介sdh是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（sonet）。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,它作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地适应通信网飞速发展的需要。迄今，sdh得到了空前的应用与发展。在标准化方面，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了sdh的方方面面。在干线网和长途网、中继网、接入网中它开始广泛应用。且在光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研究与应用。1.4 gsm移动通信系统简介移动通信系统主要有蜂窝系统，集群系统，adhoc网络系统，卫星通信系统，分组无线网，无绳电话系统，无线电传呼系统等。这种传播煤质允许通信中的用户可以在一定范围内自由活动，其位置不受束缚，不过无线电波的传播特性一般要受到诸多因素的影响。移动通信系统移动通信的运行环境十分复杂，电波不仅会随着传播距离的增加而发生弥散消耗，并且会受到地形、地物的遮蔽而发生“阴影效应”，而且信号经过多点反射，会从多条路径到达接收地点，这种多径信号的幅度、相位和到达时间都不一样，它们互相叠加会产生电平衰落和时延扩展。移动通信常常在快速移动中进行，这不仅会引起多普勒频移，产生随机调频，而且会使得电波传输特性发生快速的随机起伏，严重影响通信质量。gsm是global system for mobile communications的缩写，由欧洲电信标准组织etsi制订的一个数字移动通信标准，gsm是全球移动通信系统(global system for mobile communications) 的简称。它的空中接口采用时分多址技术。自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。gsm标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。gsm 是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用gsm电话。所有用户可以在签署了漫游协定移动电话运营商之间自由漫游。gsm 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此gsm被看作是第二代(2g)移动电话系统。 这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。gsm是一个当前由3gpp开发的开放标准。从用户观点出发，gsm的主要优势在于用户可以从更高的数字语音质量和低费用的短信之间作出选择。网络运营商的优势是他们可以根据不同的客户定制他们的设备配置，因为gsm作为开放标准提供了更容易的互操作性。这样，标准就允许网络运营商提供漫游服务，用户就可以在全球使用他们的移动电话了。gsm作为一个继续开发的标准，保持向后兼容原始的gsm电话，例如报文交换能力在release 97版本的标准才被加入进来，也就是gprs。高速数据交换也是在release 99版标准才引入的，主要是edge和umts标准。第2章 长途电话业务的配置实现设计2.1 长途电话网的结构长途电话网的组成：长途交换中心、长途中继和长途电路组成。功能：用来疏通各个不同本地网之间的长途话务。2.1.1 四级长途电话网的网路结构图2-1 四级长途电话网的网路结构c1为大区中心，也称省间中心c2为省交换中心，设在省会城市c3为地区交换中心c4为县长途交换中心，是长途终端局多级网路结构存在的问题：全网服务质量而言，转接段数多，可靠性差。此外，全网网路管理、维护运行复杂，不利于新业务网开放和支撑网建设。2.1.2 二级长途电话网的网路结构我国长途网正由四级向二级过渡。c1、c2间直达电路的增多合并为dc1，高平面网（省际平面）c3扩大本地网形成c3称为dc2 ，低平面网（省内平面）图2-2 二级长途电话网的网路结构各级长途交换中心职能：dc2：汇接所在本地网的长途终端话务dc1：汇接所在省的省际长途来话、去话业务，以及所在本地网的长途终端话务。长途交换中心的等级设置原则：直辖市本地网内设一个或多个长途交换中心时，一般设为dc1。省会本地网内设一个或者两个长途交换中心时，均设为dc1；设三个或三个以上长途交换中心时，一般设两个dc1和若干个dc2。地（市）本地网内设长途交换中心市，所有的长途交换中心均为dc2。2.2 c&c08程控交换机的设备结构及工作原理2.2.1 c&c08硬件模块c&c08数字程控交换系统分为管理模块（am）、通信模块（cm）、和交换模块（sm）等几大部分，如图2-3所示。图2-3 c&c08组成模块u 管理模块（am）：主要负责模块间呼叫接续管理，并提供交换机主机系统与计算机网络的开放式管理结构。am由前管理模块（fam）和后管理模块（bam）构成。u 前管理模块（fam）：负责整个交换系统的模块间呼叫接续管理，各sm之间的接续都需要经过fam转发消息。fam还提供交换机主处理机与维护操作终端的接口，硬件上与cm结合在一起，合称为fam/cm，又常简称为am。fam（前台）面向用户，提供业务接口，完成交换的实时控制与管理，也称主机系统。主要处理话单记录、话务统计等定时性管理任务。u 后管理模块（bam）：一方面提供与fam的接口，另一方面采用客户机/ 服务器方式实现交换机与开放式网络系统的互联。并且通过ethernet接口/hdlc链路与fam直接相连，是c&c08数字程控交换机与计算机网相连的枢纽，提供以太网接口，可接入大量工作站，提供v.24/v.35/rs-232接口与网管中心相连。 bam（后台）面向维护者，完成对主机系统的管理与监控，也称终端系统，bam硬件上是一台服务器。bam上装有终端系统软件，基于windows操作平台，是全中文多窗口的操作界面，操作灵活，功能完善。u 通讯模块（cm）：主要由中心交换网和通信接口组成，负责各模块间话路和信令链路的接续。sm模块间进行话路接续时需要经过模块间的信令链路传递消息，此消息也称为内部信令，例如被叫号码、应答信号等，区别于局间信令。am、cm功能可分，物理上不可分，硬件上将fam和cm做在一起。u 交换模块（sm）：提供分散数据库管理、呼叫处理、维护操作等各种功能。sm是具有独立交换功能的模块，可实现模块内用户呼叫接续及交换的全部功能，并配合am/cm中的中心交换网完成sm间的交换功能。sm提供各种接口（用户线接口、中继线接口），负责同模块内来自各种接口的呼叫接续。在小容量情况下，sm可以单模块成局。sm按照接口单元的不同可分为用户交换模块（usm）、中继交换模块（tsm）和用户中继交换模块（utm）。usm只提供用户线接口；tsm只提供中继线接口；utm既提供用户线接口，又提供中继线接口。按照与am/cm距离的不同，sm又可分为局端交换模块和远端交换模块rsm（remote switch module）。c&c08在硬件上具有模块化的层次结构。整个硬件系统可分为以下4个等级：l 单板：单板是c&c08数字程控交换系统的硬件基础，是实现交换系统功能的基本组成单元。l 功能机框：当安装有特定母板的机框插入多种功能单板时就构成了功能机框，如sm中的主控框、用户框、中继框等。 l 模块：单个功能机框或多个功能机框的组合就构成了不同类别的模块，如交换模块sm由主控框、用户框（或中继框）等构成。l 交换系统：不同的模块按需要组合在一起就构成了具有丰富功能和接口的交换系统。2.2.2 c&c08软件系统c&c08数字程控交换系统软件由以下几个部分组成：操作系统；通信类任务；资源管理类任务；呼叫处理类任务；数据库管理类任务；维护类任务。它们之间的层次关系如图所示。图2-4 软件系统组成2.2.3 c&c08主要单板l 主处理机板mpu2块mpu板处于主备用热备份状态，1个位于上框，1个位于下框，上框的mpu也称作a机，下框的mpu也称作b机，mpu板是模块内的中央处理单元，负责对sm的各类设备进行控制。采用高档cpu处理模块内的上报信息，控制各从节点动作，完成交换的功能，具体功能如下：通过总线或邮箱直接控制主控框的设备；通过nod板上的主节点接收用户和中继状态，并对其发出相应的命令；针对用户状态，控制sig板送出相应的音信号和语音信号；根据本局用户和中继状态，控制mfc板接收和发送多频互控信号；控制交换网板进行接续；以邮箱方式通过通信板（lapmc2）与am/cm及其它sm通信；通过hdlc同步串口与后台通信，并由此进行主机软件加载（sm作为一个模块时通过光纤到am/cm，再与bam通信；用作单模块局时，通过hdlc直接与bam通信）；通过ema进行主备倒换和主机数据热备份。l 模块内交换网板bnetbnet网板是sm自身控制、维护通信链路的交换中心，同时也是话音通信和数据通信的交换中心，信令和话路的交换都是在mpu板的监控下利用网板资源实现的，具体功能如下：bnet是一个4k4k的单t交换网，提供128条hw，其中64条固定分配给系统资源，另64条自由分配给用户和中继；提供本框（opt除外）及用户框、中继框的工作时钟；完成32时隙主叫号码fsk（frequerey shift key control，移频键控）数字信号的发送处理；支持64方会议电话；具有多种时钟工作方式（本板时钟、锁相时钟框时钟、锁相dt时钟、锁相opt时钟）；支持opt主备用或负荷分担方式。l 协议处理板lap完成的主要功能是数据链路层的协议处理，通过配不同的单板软件，可以配置成以下6种单板：lapn7：公共信道信令处理板，每板4路link，与tup板或isup板配合使用。lapv5：v5协议处理板，每板4路协议接口，与v5tk板配合使用。laphi：phi协议处理板，每板4路协议接口，与phi板配合使用。lapra：pra协议处理板，每板4路hdlc，与pra板配合使用。laprsa：32通道协议处理板，作数据链路层协议处理，以laprsa + rdt（即数字中继板dtm）+ rsa1方式实现远端用户接入。lapmc2：模块通信协议处理板，完成sm与am/cm通信时的链路控制。l 模拟用户板asl板提供16路模拟用户线接口，每一路接口除完成基本的borscht功能外，还提供截铃、脉冲检测、极性反转、增益调整、16kc计费脉冲、高电压馈电和主叫号码显示功能，接收脉冲拨号。l 数字中继电路板dtm完成局间数字中继的对接。每板有2个pcm系统，提供60路数字中继，可以把dtm设置成dt、tup、isup、pra、idt、rdt等。2.3 ebridge平台的使用和业务配置操作过程2.3.1 交换机的基本结构和基本组成图2-5 交换机基本结构图2-6 交换机基本组成图2-7 局内呼叫的基本过程2.3.2 调试过程1、启动ebridge软件后，将已配置好的命令文件am模块配置先导入数据库（导入文件为am交换机配置脚本），系统会执行并在【维护输出】窗口显示执行结果。2、将已经调试好的命令文件脚本“本局业务综合配置”，系统会自动执行并在【维护输出】窗口同样会显示执行结果。文件导入执行后，重新登录查看硬件配置状态。如下图2-8。图2-8 配置好的模块状态查看模块配置正确后，可以用自己座位上的电话按指导书中的电话拨打，可以用直通电话线路打分离器电话线路，拨号55500xx，xx为0-63中的一个号码，如果这个号码连接在交换机上，电话则可以正常接通。2.4 对系统进行调试并分析实验结果2.4.1 长途业务调试实验长途业务配置和本局业务硬件配置上基本是一样的，但是长途业务在实验钟需要出中继和入中继，因为实验室中只有一台cc08设备，所以采用了一出一进的方式来实现长途业务，这里采用的是七号信令，配线架配线如图所示：图2-9 七号信令配线在软件是配置上业有所其别，我们这里先配置完成am综合业务以后，再配置的是no7中继isup综合数据配置，其他的没有改变，配置完成后查看单板硬件运行情况如图所示。图2-10 配置好的模块状态使用座机拨打长途号码，在要拨打号码前加上区号，这里设置的022，在本地电话号码前加上022即可顺利拨通电话号码。2.4.2 c&c08和sdh 2m联调联调主要是对2m的电话业务中途采用了光传输，所以可以分为两个部分，程控交换模块和光传输模块。程控交换系统： 采用具有c&c08数字程控交换平台，大容量的综合交换网络系统，易于平滑升级到下一代网络。光传输系统：采用sdh optix 155/622系列光网络设备三台，sdh传输机制目前在线使用量占据首要地位，是主要的光网络传输模式。采用两台设备联调的方式实现长途业务，这个实验的重点有两个，sdh首先要构成一个环形网络，第二个则要配置c&c08的长途综合业务，在出中继后接入到光纤设备的配线架，配线架的配线方式必须正确。处理好两者的关系后，实现光纤传输2m的话音业务就不是问题。第三章 sdh设备相关管理软件3.1 sdh网络3.1.1 sdh基本网络结构传输网络基本结构为一个具体的网络图，各种业务应用通过接入层、汇聚层、骨干层进行调度和业务传输。网管系统：实时监控和管理网络运行时钟同步：使传输网络时钟同步如下图3-1为sdh基本网络结构业务上下：2m/34m/140m/eth/atm业务上下：2m/34m/140m/eth/atm图3-1 sdh基本网络结构sdh的网元结构有：1、线路接口：完成线路信号stm-n的光-电转换；进行管理开销的处理。2、支路接口：完成上、下业务信号。（pdh：2m、34m、45m、140m；sdh：155m、622m、2.5g）3、交叉矩阵：按需求对线路信号、支路信号中的vc进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。4、定时电路：对内：向设备的各单元提供定时信号；对外：外定时；提取定时；保持/自由运行方式；定时基准倒换。5、通信与控制：采集设备各单元的数据；通过dcc通道传到网关； 接收网管系统的命令并执行6、公务：提供公务联络电话。3.1.2 sdh环自愈环网所谓自愈环就是无需人工干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络出了故障。其原理就是使网络具备发现故障和重新建立通信的能力。自愈环网只涉及重新建立通信，而不管具体失效元部件的修复和更换，后者仍需人工干预才能完成。将网络节点连成一个环形网可以进一步改善网络的生存性和成本，一个环形自愈环也称自愈环网。自愈环网的网络节点可以是dxc，也可以是adm，利用adm的智能分插能力构成的自愈网是sdh的特色之一，也是目前研究工作十分活跃的领域。根据sdh自愈环业务保护的基础不同，sdh自愈环可以划分为通道保护倒换环和复用段保护倒换环两大类。从功能结构观点来划分，通道保护倒换环也称为子网连接保护，复用段保护倒换环也称为路径保护。对于通道保护倒换环，业务信息的保护是以每个通道为基础的，根据环内的每个通道信号质量的优劣决定是否倒换；对于复用段保护倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，根据每一节点间的复用段信号质量的优劣决定是否倒换，当复用段出现故障时，节点间的所有复用段业务信号都倒换到保护回路。两者的重要区别：前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用；后者往往使用公用保护，即正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享。按照进入环的支路信号与由该支路信号分路节点返回的支路信号方向是否相同来区分，可以将自愈环分为单向环和双向环。单向环中所有业务信号按同一方向在环中传输，而双向环中，进入环的支路信号按一个方向传输，由该支路信号分路的节点返回的信号按相反方向传输。按照业务通道和保护通道的利用情况，自愈网中存在1:1，1+1等保护形式。1:1保护形式是指正常情况下业务信号只连在工作通路上，在保护通路上可以传输额外的业务信号，当工作通路发生故障时，节点将保护通路上的额外业务舍弃，切换为传输业务信号，是自安业务信号的保护。1+1保护形式是指业务信号同时跨接在工作通路和保护通路，接收业务的节点从工作通路和保护通路中择优选择业务信号，即工作通路发生故障时，节点自动切换到保护通路接收业务信号，反之亦然。3.2 华为光传输设备结构及工作原理3.2.1 sdh设备硬件概述1、本实验平台为华为公司最新一代sdh光传输设备，采用多adm技术，根据不同的配置需求，可以同时提供e1、64k语音、10m/100m、34m/45m等多种接口，满足现代通信网对复杂组网的需求。根据实际需要和配置，目前提供e1、64k语音、10m/100m三种接口。2、实验终端通过局域网（lan）采用sever/client方式和光传输网元通讯，并完成对网元业务的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。3、本实验平台提供传输设备为optix2500+， optix2500+传输速率为为622m和2.5g。3.2.2 optix 2500+设备介绍optix 2500+设备是华为技术有限公司根据城域传输网的现状和未来发展趋势而推出的多业务传送平台（mstp）设备。该设备将sdh/atm/以太网/dwdm技术融为一体；从而不但具有sdh设备灵活的组网和业务调度能力（madm），而且通过对数据业务的二层处理，实现对atm/以太网业务的接入、处理、传送和调度，在单台mstp设备上实现话音、数据等多种业务的传输和处理。此外optix 2500+设备采用统一的用户带宽管理平台，可以实现对用户接入和传输带宽的有效管理；对atm业务可以通过vp ring技术实现带宽动态分配；对以太网业务可以通过vlan控制和二层交换技术，实现整个传输带宽的共享。optix 2500+设备还可以通optix 2500+设备由机柜、子架、风机盒以及若干可选插入式电路板等构成，可灵活配置为optix 2500+网元可配置为多分插复用器（madm）、分插复用器（adm）、终端复用器（tm）和再生中继器（reg）。optix 2500+子架分为三个部分。上部为接线区，与子架有关的电接口都从此区接入；中部为插板区，下部为走线区。optix2500+设备实物图3-2如下：图3-2 optix2500+设备实物图 图3-3 optix 2500+设备功能结构optix 2500+设备功能结构如图3-3所示，其中iu处理板位区可以插入sdh处理板和pdh处理板及宽带业务处理板（atm/以太网处理板）；ltu接口板位区可以插入与iu处理板位区相对应的接口板和桥接板（实现tps功能）。optix 2500+设备整个板位分布包括1个系统控制与通信及开销处理板位（scc）、2个交叉连接与同步定时板位（xcs）、12个iu处理板位和8个ltu接口板位，此外还包括1个设备保护板位（iup）、1个保护倒换驱动板位 （lpdr）、一个保护倒换控制板位（eipc）、一个电源备份板位（pbu）和1个风扇盒（fan）。optix 2500+系统以sdh交叉矩阵和同步定时单元为核心，由接口单元、sdh交叉矩阵单元和同步定时单元、系统控制与通信单元、开销处理单元等组成。optix 2500+系统结构如图3-4所示。图3-4 optix 2500+系统结构系统的接口单元包括sdh接口单元、pdh接口单元、ddn接口单元、atm接口单元、以太网接口单元。系统控制与通信及开销处理单元（scc）提供系统内部控制通信接口和sdh开销字节。sdh的板位配置如下：sdh2的板位配置如下：iu1/piu2iu3iu4iu5iu6xcs1xcs2iu7iu8iu9iu10iu11iu12scciuppd1xcssl4sl4sl1sccsdh2-1-收sdh2-2-收sdh2-3-收sdh2-1-发sdh2-2-发sdh2-3-发12345678910111213141516sdh3的板位配置如下：iu1/piu2iu3iu4iu5iu6xcs1xcs2iu7iu8iu9iu10iu11iu12scciupet112345678xcssl4sl4sl1sccsdh3-1-收sdh3-2-收sdh3-3-收sdh3-1-发sdh3-2-发sdh3-3-发12345678910111213141516sdh1与sdh3中et1版后面的8个以太网口与配线架最下端的116号网口对应。用sdh1、sdh2、sdh3所有光口板都使用进行组网时，可以组成stm-4环形拓扑网络。如下图3-5：图3-5 sdh环形拓扑结构由此可见，在本套传输实验设备系统中，可以根据不同的实际需要，灵活的设计出不同的网络结果，极大满足教学的要求。3.2.3 sdh设备软件总体介绍首先要了解本实验平台的网管的实际物理连接，具体如下图3-6。图3-6 sdh设备网管连接图三套sdh设备通过ethernet配置口和tp-link以太网交换机相连，该三套sdh分别使用不同的ip地址以进行区分。三套sdh设备ip地址分别设置为：129.9.0.1129.9.0.3。实验用维护终端也直接通过本机的网口和tp-link以太网交换机相连，也设置为不同的ip地址。这样维护终端就可以直接登陆三套不同的sdh设备。对sdh设备进行管理、配置、调试、维护一般可采用以下两种软件：1、华为t2000网管软件。2、命令行软件，如华为公司的navigator软件，深圳讯方公司的ebridge软件 。以上两种软件均可实现对sdh设备进行管理、维护等功能.（一）ebridge使用步骤 1、在windows 9x/2000/xp中启动ebridge命令行软件，可以通过双击屏幕上的ebridge的快捷图标，或在“资源管理器”中双击ebridger程序来启动ebridge软件。2、双击快捷图标后，ebridge软件程序启动后，点击“传输实验建立连接”。3、选择你所需要登陆的sdh网元站点：不用输入用户名和密码，按“ok”键。4、点击“申请席位”，自软件server服务器端会对登陆操作请求自动进行排队，分配上机时间。5、当学生终端占用操作席位后，即可输入命令行。可以单条执行，也可以执行批处理，单条执行时候，在“input window”输入命令行。6、采用批处理命令执行时候，点击“导入文本文件”选择需要执行的文件，然后点击“打开”窗口。7、选择好文件之后，用鼠标点击“点击批处理”，软件就自动执行命令。也可以用鼠标双击所要选中的指令，这样指令就会进入输入窗口，按回车逐条执行。（二）命令格式命令一般由三个部分组成，即模块名操作操作对象。其中模块名有um（用户管理）、cfg（配置类）、alm（告警类）、per（性能类）、ecc（ecc类）、dbms（数据库类）、sys（系统类）等几种，操作动作有get、create、set、del、cancel等，操作对象则依据模块的不同而有很多形式。1）格式#neid:command:para_block: . :para_block；u 说明： 里的内容可以省略u neid：命令执行的网元id。u command：命令。u aid：命令接入点标识，目前只限于配置命令需要的逻辑系统，不需要逻辑系统号的命令此项缺省，但后面的冒号不可缺省。u para_block：参数块，含有一个或多个参数赋值。 2）分隔符说明u 命令开始：“：”冒号u 命令结束：“；”分号u 参数块分隔符：“：”冒号u 参数间分隔符：“，”逗号u 名字定义型参数名和参数值间分隔符：“=”等号u 命令执行（又称命令接入）点分隔符：开始符“”（命令执行点目前仅有配置类命令使用，一般为逻辑系统号）3）数组的重复输入数组的重复输入利用信息组合符“&”和“&”构成。4）命令名字一般由三个部分组成，即模块名-操作-操作对象。模块名有um（用户管理）、cfg（配置），alm（告警），per（性能），ecc（ecc），dbms（数据库），sys（系统）等；操作有del、create、set、get、cancel等；操作对象因模块而异。5）查询各个命令的使用每一个命令，很可能是带有很多的参数，4.0版主控也提供了各个命令如何使用的在线帮助，只要在命令（不带参数）的后面加上“/？”，就可查询到该命令的具体使用。具体的传输设备的配置流程图如下：初始化网元创建系统单板登陆网元创建网元创建逻辑系统配置业务校验配置备份数据库图3-7 传输设备配置流程图3.3系统调试并分析实验结果此次长途电话网大概连接示意图如右，对于本地电话，我们则不需要运用到光纤，我们只需要在局内就可以实现通话，而对于长途电话，我们需要向上一级的交换中心，再转到所拨打的电话的当局去，他们之间就是通过光纤传输。 在实训过程中我们只需要按照上面的接线，将sdh和程控配置好，在电话号码前加拨区号，如果能通，说明我们能实现长途电话业务，在此次试验中，sdh1有pd1，et1，sdh2有pd1，sdh有et1，而我们只需要做图3-8 长途电话业务连线示意图2m的业务，所以shd3作为透传作用，若sdh1、sdh2、sdh3连成环状，关掉sdh3，照样可以实现途业务，从这点说明环形网络有自愈功能。第四章 gsm移动通信系统4.1 gsm的发展概述gsm原意为“移动通信特别小组”（group special mobile），是欧洲邮电主管部门会议（cept）为开发第二代数字蜂窝移动系统而在1982年成立的机构，开始制定适用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。1987年，欧洲15个国家的电信业务经营者在哥本哈根签署了一项关于在1991年实现泛欧900mhz数字蜂窝移动通信标准的谅解备忘录（memorandum of understanding，简称mou）。随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，gsm逐步成为欧洲数字蜂窝移动通信系统的代名词。后来，欧洲的专家们将gsm重新命名为“global system for mobile communications”，即“全球移动通信系统”的简称。4.2 gsm的系统构成gsm系统由以下分系统构成：交换分系统（mss）；基站分系统（bss）；移动台（ms）和操作与维护分系统（oms）。它包括了从固定用户到移动用户（或相反）所经过的全部设备，如图所示。图4-1 数字蜂窝移动网组成4.2.1 交换分系统（mss） 包括以下几个部分：移动交换中心（msc），归属位置寄存器（hlr），拜访位置寄存器（vlr），认证（鉴权）中心（auc），设备标志寄存器（eir）。 移动交换中心（mscmobile service switching center） 它主要处理与协调gsm系统内部用户的通信接续。msc对位于其服务区内的移动台（ms）进行交换与控制，同时提供移动网与固定公众电信网的接口。作为交换设备，msc具有完成呼叫接续与控制的功能，同时还具有无线资源管理和移动性管理等功能，例如移动台位置登记与更新，ms的越区转接控制等。移动用户没有固定位置，要为网内用户建立通信时，路由都先接到一个关口交换局（gmscgateway msc），即由固定网接到gmsc。gmsc的作用是查询用户的位置信息，并把路由转到移动用户当时所拜访的移动交换局（vmsc）。gmsc首先根据移动用户的电话号码找到该用户所属的归属位置寄存器hlr，然后从hlr中查询到该用户目前的vmsc。gmsc一般都与某个msc合在一起，只要使msc具有关口功能就可实现。msc通常是一个大的程控数字交换机，能控制若干个基站控制器（bsc）。gmsc与固定网相接，固定网有公众电话网pstn、综合业务数字网isdn、分组交换公众数据网pspdn和电路交换公众数据网cspdn。msc与固定网互连需要通过一定的适配才能符合对方网络对传输的要求，称其为适配功能（iwfinter working function）。 归属位置寄存器（hlrhome locate register） hlr是管理移动用户的数据库，作为物理设备，它是一台独立的计算机。每个移动用户必须在某个hlr中登记注册。在数字蜂窝网中，应包括一个或多个hlr。hlr所存储的信息分两类：一类是有关用户参数的信息，例如用户类别、所提供的服务、用户的各种号码、识别码，以及用户的保密参数等；另一类是用户当前的位置信息，例如移动台漫游号码、vlr地址等，用于建立至移动台的呼叫路由。hlr不受msc的直接控制。 拜访位置寄存器（vlrvisitor location register） vlr是存储用户位置信息的动态链接库，当漫游用户进入某个msc区域时，必须在msc相关的vlr中进行登记，vlr分配给移动用户一个漫游号（msrn）。在vlr中建立用户的有关信息，其中包括移动用户识别码（msi）、移动台漫游号（msrn）、移动用户所在位置区的标志及向用户提供服务等参数，而这些信息是从相关的hlr中传过来的。msc在处理入网和出网呼叫时需要查访vlr中的有关信息。一个vlr可以负责一个或多个msc区域。由于msc与vlr之间交换信息很多，所以两者的设备通常合在一起。 认证（鉴权）中心（aucauthentication center） 它直接与hlr相连，是认证移动用户身份及产生相应认证参数的功能实体。认证参数包括随机号码rand、信号响应srec和密匙kc。认证中心对移动用户的身份进行认证，将用户的信息与认证中心的随机号码进行核对，合法用户才能接入网络，并得到网络的服务。 设备标志寄存器（eirequipment identification register） eir是存储有关移动台设备参数的数据库，用来实现对移动设备的识别、监视、闭锁等功能。eir只允许合法的设备使用，它与msc相连接。4.2.2 基站分系统（bss）bss包含gsm数字移动通信系统中无线通信部分的所有地面基础设施，通过无线接口直接与移动台实现通信连接。bss具有控制功能与无线传输功能，完成无线信道的发送、接收和管理。它由基站控制器（bscbase station controller）和 基站收发信台（btsbase transceiver station）两部分组成。 基站控制器（bsc）bsc的一侧与移动交换分系统相连接，另一侧与bts相连接。一个基站分系统只有一个bsc，而有多套bts。它的功能是负责控制和管理，bsc通过对bts和ms的指令来管理无线接口，主要进行无线信道分配、释放以及越区信道的切换管理。 基站收发信台（bts）bts负责无线传输，每个bts有多部收发信机（trx），即占用多个频率点，每部trx占用一个频率点，而每个频率点又分成8个时隙，这些时隙就构成了信道。bts是覆盖一个小区的无线电收发信设备。bts还有一个重要的部件称为 码型转换器（transcoder）和 速率适配器（rate adaptor），简称trau。它的作用是将gsm系统中话音编辑信号与标准64kbit/spcm相配合，例如移动台（ms）发话，它首先进行语音编码，变为13kbit/s的数字流，信号经bts收信机的接收，其输出仍为13kbit/s信号，需经trau后变为64kbit/spcm信号，才能在有线信道上传输。同时，要传送较低速率数据信号时，也需经过trau变成标准信号。4.2.3 移动台（ms）移动台靠无线接入进行通信，线路不固定，因此它必须具备用户的识别号码。gsm系统采用用户识别模块sim（subscriber identity module），将模块做成信用卡的形式。sim卡中存又用户身份认证所需的信息，并能执行一些与安全保密有关的信息。移动设备只有插入sim卡后才能进网使用。4.2.4 操作与维护分系统（oms）操作与维护管理的目的是使网络运营者能监视和控制整个系统，把需要监视的内容从被监视的设备传到网络管理中心，显示给管理人员；同时，应该使管理人员在网络管理中心还应该能修改设备的配置和功能。4.3 gsm系统的网络结构图4-2 gsm网络的分层 gsm系统可构成全球移动通信系统。它由多个国家构成，将其称为gsm服务区。对于一个国家（或少数几个国家）的移动网，称为公众陆地移动网（plmnpublic land mobile network）服务区，这个服务区又可分为多个msc/vlr服务区。将msc/vlr又可分为若干个位置区（la），最小的单元为小区（cell）。移动网与固定网相连之处称为关口交换中心（gmsc），将全部入局（网）呼叫接至一个或多个gmsc，它们作为该移动网的入网汇接交换机，具有为呼叫查询、选择呼叫路由的功能。4.3.1 msc/vlr业务区msc服务区表示网络中由一个msc所覆盖的部分。一个plmn通常由多个msc服务区组成，在该区内的移动用户要在该区的拜访位置寄存器（vlr）内登记，msc与vlr构成同一节点。4.3.2 位置区（la）每个msc/vlr业务区分成几个位置区。位置区是msc/vlr业务区的一部分，在一个位置区内移动台可“自由地”移动，不需作位置更新处理。在一个位置区内发射广播消息，以便找到移动用户，是一个寻呼区域。一个位置区只属于某个msc/vlr业务区，利用位置区识别码（lai），系统能够区分不同位置区。一个位置区含有几个小区，且可能和一个或几个bsc有关，它是定位和寻呼区。4.3.3 小区（cell）一个位置区包括若干个小区，每个小区都有专用的识别码，它表示网络中一个基本的无线覆盖区域，是一个特定bts所覆盖的区域。利用基站识别码（bsic）移动台能区分各小区。4.4 gsm系统的接口与协议 gsm系统非常复杂，每次通信前都要交换大量的信令，最后才能完成呼叫接续，在此基础上才是传输、进行双向通信。接口是指两个相邻实体之间的连接点，协议是说明在连接点上交换信息需要遵守的规则。信令是个非常复杂的过程，采用电信网开放系统互连模式osi的概念，把协议按功能分为不同的层面，每一层都有各自的协议规约。4.4.1 公众陆地移动网（plmn）的接口gsm系统的各种接口如图所示。图4-3 plmn网络中的接口sm接口为人机接口，是用户与移动网之间的接口，在移动台中实现，包括键盘、液晶显示以及用户识别卡等。um接口是移动台与基站收发信台之间的无线接口，包含信令接口和物理接口两方面的含义，无线接口的不同是数字移动通信网与模拟移动通信网主要区别之一。a接口是基站与移动交换中心之间的接口，所传递的信息主要是基站管理、呼叫处理和移动性管理，当然还有具体通信信息。abis接口是基站系统中基站控制器bsc与基站收发信台bt