（通信与信息系统专业论文）宽带多业务电信网中信令链路平台的研制.pdf

摘要 宽带多业务电信网中信令链路平台的研制 摘要 宽带化、业务综合化已成为未来通信网络发展的主要趋势。由于目前 通信网络多网并列，不能很好地互连互通，存在着业务单一、资源浪费等 弊病，在人们日益增长的通信需求和多种新技术的推动下，构造新代通 信网络的设想应运两生。 本文介绍采用新一代网络体系结构的e n g i n e 宽带多业务网络，该网 络采用高效率的分组交换技术取代电路交换技术，并采用分层的网络体系 结构，使多种业务共享一个统一的交换连接网，从而满足未来通信网在带 宽和多业务方面的需求。 文章着重阐述其设计思想、网络结构和所采用的关键技术；分别讨论 了该网络对电话业务、移动业务及宽带数据业务等多种业务的支持方案， 其中对电话业务方案作了重点描述，详细介绍了其中两个关键设备一电 话服务器和媒体网关。 信令系统是通信网的神经系统，重要性可见一斑，有必要开发个专 门的信令链路平台来管理和维护信令链路i s p ，为网络中多种多样的信令 系统提供统一的服务与管理。作为一个信令管理平台，最基本的功能是根 据网络配置要求，相应建立或删除信令链路；其次，信令链路的稳定性和 可靠性也非常关键，该平台必须具有维护信令链路正常工作的功能，也就 是强大而完善的故障处理机制；另外，信令链路的监控和管理等功能也是 必须具备的，如维护操作处理，数据打印和故障告警等等。 此外，这个信令链路平台必须满足电信网络在实时性、并发性以及可 靠性等方面的多项要求。 本文重点研究在e n g i n e 多业务网络中，用于管理和维护信令链路的 g a m 信令链路平台的设计和实现。整个开发过程严格遵照软件工程和爱立 信公司的设计规范进行，主要分为系统分析与设计、系统实现和系统测试 三个步骤。 在系统分析与设计阶段，文章首先就e n g i n e 多业务网络中的各种信令 系统和信令与承载分离传输等问题展开研究与讨论。 在对信令链路及其特性全面细致分析的基础上进行了系统分析工作， 明确信令链路平台系统的设计要求和开发目标。包括建立或删除i s p ，故 障处理、恢复及告警，监控、数据打印等功能性需求；以及实时性、并发 性和可靠性等方面的非功能性需求。 在系统分析的基础上进一步完成了系统的总体设计；通过比较，确定 了多模块协同工作设计方案，划分了各功能革元的主要功能；重点论述 了我们在设计过程中提出的几个新概念和新构想，包括接入组a g 概念的引 入，统一连接算法、多对多备份切换保护机制、快速切换技术和重启保护 机制等方法的采用。这些基本设计思想的采用，极大地提高了系统的可实 现性以及实时性、可靠性等方面的系统性能，这从理论上和实践上都得到 了验证。 运用上面的基本设计思想，完成了各主要功能的工作协议流程的设计 工作，并详细描述了i s p 建立、i s p 删除、i s p 故障处理、r t 切换、s t 切 换和系统重启保护六个主要功能的工作原理、实现步骤以及信号流程简 图。 此外，还给出了信号和人机命令的设计方案。 系统实现阶段，主要探讨如何根据系统设计方案实现g a m 信令链路平 台，重点阐述在系统实现阶段作者的工作重点核心控制单元g a m c o r d 的设计与实现。其中又着重讨论并给出了g a m c o r d 设计中数据结构、状态 机、定时器以及执行时限等关键技术的解决方案，并进而完成了整个功能 单元的程序流程设计以及程序编写与实现工作。 系统的测试工作又可分为基本测试、功能测试和系统测试三个阶 段，文章介绍了基本的测试方法和步骤，着重阐述测试方案的设计思想。 在基本测试阶段，作者负责功能单元g a m c o r d 的基本测试工作，设 计并编写了g a m c o r d 的基本测试指令b t i ，并利用基本测试执行器和仿真 器对功能单元g a m c o r d 进行了全面的基本测试，解决测试中发现的错误， 最终形成基本测试报告。 在功能测试阶段，作者完成了g a m 信令链路平台的其中一本测试指 令t i 的设计与编写工作。主要用于测试6 a m 平台对i s p 的管理与维护功 能，包括对i s p 建立、i s p 删除、r t 切换、s t 切换、重启保护等所有基 本功能的测试。并参与了整个功能测试过程，现场解决测试中发现的各种 问题与错误，给出测试报告。 经过基本测试、功能测试和系统测试三轮全面的测试表明，本系统性 能稳定，运行状况良好，各项指标均符合设计要求。同时也证明了我们的 系统设计方案和功能设计方案的可行性和正确性。 最后，文章给出了进一步研究的内容，并对网络新技术的发展作了展 望。 关键字：多业务网络，媒体网关，分组交换，信令链路，有限状态机 t h er e s e a r c ha n d d e s i g n o f s i g n a l l i n gp l a t f o r mi nb r o a db a n dm u l t i s e r v i c et e l e c o mn e t w o r k a b s t r a c t b r o a d b a n da n dm u l t i s e r v i c ea r eb e c o m i n gt h em a i nt r e n df o rt h e d e v e l o p m e n to f f u t u r et e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k an e wn e t w o r ka r c h i t e c t u r eo r i g i n a t e do nt h ep u s ho f p e o p l e s n e wd e m o n d s o nt e l e c o m m u n i c a t i o na n dt h ed e v e l o p m e n to fn e w t e c h n o l o g i e si s o u t l i n e d ，w h i c hc o u l ds o l v et h e p r o b l e m se x i s t i n gi nt o d a y sc o m m u n i c a t i o n n e t w o r k so nt h e s i n g l e n e s so fs e r v i c ea n d t h ew a s t a n e s so f i n v e s t m e n t ，a st h ep o t e n t i a lf o rc r o s s o v e r sb e t w e e n t o d a y sn e t w o r ka n ds e r v i c e si se x t r e m e l y1 i m i t e d e n g i n em u l t i s e r v i c en e t w o r k r e p r e s e n t sa l lo p - e na r c h i t e c t u r ew i t hh i g h e f f i c i e n t p a c k e ts w i t c ht e c h n o l o g ya n de m p l o y s ac o l n n l o ns w i t c h i n ga n d t r a n s p o r tn e t w o r k t h a tc a n s h a r e db yn u m e r o u ss e r v i c e s 。w h i c hc a ns a r i s f vt h er e q u i r e m e n t so nb r o a d b a n da n dm u l t i s e r v i c eo ff u t u r en e t w o r k t h e d e s i g np r i n c i p l e ，n e t w o r ka r c h i t e c t u r ea n ds o m ek e yt e c h n i q u e so f e n g i n e n e t w o r ka r em a i n l yd i s c u s s e di nt h i st h e s i s ，s c h e m e st os u p p o r tt e l e p h o n y , m o b i l e c o m m u n i c a t i o na n db r o a d - b a n dd a t ac o m m u n i c a t i o na r eg i v e na n d e m p h a s i si sl a i do n t e l e p h o n vs e r v i c ew h i c he m p l o y st w ok e yn e t w o r ke l e m e n t s - - t e l e p h o n ys e r v e ra n dm e d i a g a t e w a y s i g n a l i n gs y s t e mi st h em o s ti m p o r t a n tp a r ti na n e t w o r kj u s tl i k et h en e r v es y s t e mi na h u m a n b o d y as p e c i a lp l a t f o r mf o rt h ea d m i n i s t r a t i o na n d m a i n t e n a n c eo f s i g n a l i n gp a t hi s p f o ra l lk i n d so f s i g n a l i n gs y s t e m s i ne o m l t i u h i c a t i o nn e t w o r kj sn e c e s s a r y t h ee s s e n t i a l f u n c t i o nf o ras i g n a l i n gp l a t f o r mi st oe s t a b l i s ho rr e l e a s es i g n a l i n g p a t ha c c o r d i n g t ot h e c o n f i g u r a t i o no f c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k ；f a u l th a n d l i n gi sn e c e s s a r yt ok e e pt h es i g n a l i n g p a t hw o r k i n g e v e nf a u l to c c u r s ；a n df u n c t i o n st om a n a g ea n da d m i n i s t r a t es i g n a l i n gp a t hl i k e a l a r m p r i n t i n ga n dc o n f i g u r a t i o nd a t ap r i n t i n ga r ea l s on e e d e d b e s i d e st h e s er e q u i r e m e n t so n f u n c t i o n a l i t y ，r e q u i r e m e n t so nr e a l - t i m e ，c o m p l i c a t i o n a n dr o b u s t n e s sa r es h o u l db ea c h i e v e d t h e s i g n a l i n gp l a t f o r mn a m e dg a m w h i c hu s e dt oa d l n i n i s t r a t ea n d m a i n t a i n s i g n a l i n gp a t hi ne n g l n e m u l t i s e r v i c en e t w o r k 。i sd e s c r i b e di nt h i st h e s i s a c c o r d i n gt ot h e d e s i g nr u l eo fe r i c s s o ni n c a n ds o f t w a r ee n g l n e e r i n g t h ew h o l ed e v e l o p m e n tp r o c e s s j s d i v i d e di n t ot h r e em a i ns t e d sa ss y s t e ma n a l y s i sa n d d e s i g n ，s y s t e mi m p l e m e n t a t i o na n d s y s t e mt e s t i n g d u r i n gp h a s e o fs y s t e ma n a l y s i sa n dd e s i g n ，a l lk i n d so fs i g n a l i n gs y s t e m si ne n g i n e n e t w o r ka n db e a r e ri n d e p e n d e n tc a l lc o n t r o l l i n ga r ed i s c u s s e df i r s t s y s t e mr e q u i r e m e n t sa r ed e f i n e db a s e d o nt h es t u d i e so f e n g i n en e t w o r ka n di t s s i g n a l i n gs y s t e m ，w h i c hi n c l u d ef u n c t i o n sl i k et s pc o n n e c t i o n a n dd i s c o n n e c t i o n ，f a u l t i i i 摘要 h a n d l i n ga n dr e c o v e r y ，a l a r m sa n dp r i n t i n g ，a n da l s oi n c l u d ed e m a n d so nr e a l t i m e ， c o m p l i c a t i o na n dr o b u s t n e s s 。 n l e s y s t e md e s i g ni sd o n e o i lb a s eo ft h es y s t e ma n a l y s i s t h r o u g hc o m p a r i s o n s t h e s c h e m e u s i n gm u l t i - m o d u l ei n t e r - w o r k i n gi sc h o s e na n dt h em a i nf u n c t i o nf o re a c hf u n c t i o n u n i ti sa l s od e f i n e d ，w h e r e a se m p h a s i si si a i do nt h en e w c o n c e p t sa n dn e wi d e a s i n c l u d i n g t h ei n t r o d u c t i o no fa c c e s sg r o u p ( a g ) ，u n i f i e dc o n n e c t i o na l g o r i t h m ，t h em e c h a n i s mo f m u l t it om u l t ib a c k u p p r o t e c t i o ns w i t c h 。f a s ts w i t c ha n d r e s t a r tp r o t e c t i o n a i lo f g o o d i d e a s r e i n f o r e e dt h e r e a l i z a b i l i t yo fs y s t e ma n dt h ep e r f o r m a n c eo nr e a l t i m ea n dr e l i a b i l i t y ，w h i c h h a v eb e e np r o v e nf r o mt h e o r ya n d p r a c t i c e t h e p r o t o c o la n ds e q u e n c ed e s i g nf o r t 1 em a i nf u n c t i o n si sa c c o m p l i s h e do nb a s eo ft h e a b o v ei d e a si n c l u d i n g1 s p s e t t i n gu p ，i s pd e l e t i o n ，i s pf a u l th a n d l i n g r ts w i t c h ，s ts w i t c h a n d s y s t e mr e s t a r tp r o t e c t i o n w h i c ha r ed e s c r i b e di nd e t a i lo na s p e c t so fp r i n c i p l e s ， p r o c e d u r ea n ds i g n a lf l o w t h es o l u t i o n sf o rs i g n a l sa n dm a i l m a c h i n ec o i i u l t a n d sa r ea l s od e m o n s t r a t e d d u r i n g t h ep h a s eo f s y s t e mr e a l i z a t i o n ，h o wt or e a l i z eg a ms i g n a l i n gp l a t f o r m a c c o r d i n gt ot h es y s t e md e s i g ns c h e m e i sd i s c u s s e d e m p h a s i sl a i do na u t h o r sm a i nf o c u s ， w h i c hi st h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o nw o r ko fc o r ec o n t r o lu n i tn a m e dg a m c o r d s o l u t i o n s f o rk e y t e c h n i q u e si n c l u d i n gd a t a s t r u c t u r e ，s t a t em a c h i n e ，t i m e ra n de x e c u t i o nt i m e l i m i t a t i o na r eg i v e n ，a n dt h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no ft h ew h o l ep r o g r a m a r ec o m p l e t e d t e s t i n gw e r k c o n s i s t so fb a s i ct e s t 。f u n c t i o nt e s ta n ds y s t e mt e s t s o m eb a s i ct e s t i n g m e t h o d o l o g i e sa r ei n t r o d u c e dt oi l l u s t r a t et h ed e s i g ni n s p i r a t i o no f t e s t i n gs c h e m e a u t h o ri sr e s p o n s i b l ef o rt h ef u n c t i o nu n i tg a m | c o r d d u n n g b a s i ct e s t i n g , ab a s i c t e s ti n s t r u c t i o n ( b t i ) i sd e s i g n e dt od i s c o v e rt h ef a u l ta n dat e s tr e p o f ti sg i v e na f t e rt e s t i n g d u r i n gf u n c t i o nt e s t i n g ，t h ea u t h o ra c c o m p l i s h e so n e o ft e s ti n s t r u c t i o n s ( t i ) f o rg a m s i g n a l i n gp l a t f o r m ，w h i c hi n c l u d e t h ef u n c t i o nt e s t i n go fi s p s e t t i n gu p i s pd e l e t i o n ，i s p f a u nh a n d l i n g r ts w i t c h ，s ts w i t c ha n ds y s t e mr e s t a r tp r o t e c t i o n r h ea u t h o rp a r t i c i p - a t e d a l 】t h ep r o c e s so f f u n c f i o nt e s t a n dt r o u b l e s h o o tv a r i o u sd o u b t sa n df a u l t so c c u r r i n go nf i e l d ， t e s tr e p o r ti sa l s og i y e n t h r o u l g ht h e s et e s t i n g t h es y s t e m i sr u n n i n g s m o o t h l ya n ds t a b l e ，a l lt h ed e s i g n r e q u i r e m e n t s a r em e t ，w h i c ha l s oa p p r o v e dt h ef e a s i b i l i t ya n dc o r r e c t i o no f o u r s y s t e md e s i g n s c h e m ea n df u n c t i o nd e s i g ns c h e m ea sw e l l s o m eb r i e fr e m a r k so nf u r t h e re x t e n s i o n so ft h ew o r ka n dt h ed e v e l o p m e n t o ff u t u r e n e t w o r kt e c h n o l o g i e sa r ec o n c l u d e do nt h ee n d k e yw o r d s ：m u l t i s e r v i c en e t w o r k ，m e d i ag a t e w a y ，p a c k e ts w i t c h ，s i g n a l i n g p a t h ，f i n i t es t a t em a c h i n e 符号和缩略语说明 a a a a a l a b r a g a r n i a n a s p b a b a l b c c b i c c b s c b t i c b r c c f c c s 7 c e c p c r c d s d s s l d u p e m e m b e t 盯s i f r f s m g a m g p r s g s n n r 正仰 s p i n i s p 1 s u p r r u t l e m a u m f l m g w m g w ( i c ) m l m p l s m s c 符号； u 缩略语说明 a u t h e n t i c a t i o n ，a u t h o r i z a t i o na n da c c o u n t i n g a t m a d a p t a t i o nl a y e r a v a i l a b l eb i tr a t e a c c e s sg r o u p a 耵v ii n t e r n e t w o r ki n t e r f a c e a c c e s sn e t w o r k a x et os ep r o t o c o l b a s i cr a t ea c c e s s b a s el e v e l b e a l e rc h a n n e ic o n n e c f i o n b e a r e ri n d e p e n d e n tc a l lc o n 叮0 1 b a s es t a t i o nc o n t r o l l e r b a s i ct e s ti n s t n d c f i o n c o n s t a n tb i tr a t e c a l lc o n t r o lf u n c t i o n c o m m o nc h a n n e ls i g n a l i n gs y s t e m7 c i r c u i te m u a t i o n c e n t r a lp f o c e s s o c y c l i cr e d u n d a n c y c h e c k d a t as t o r e d i g i t a l , s u b s c r i b e rs i g n a l l i n g n o 1 d a t au s e rp a n e x t e n s i o nm o d u l e e x t e n s l o nm o d u kb u s e x c h a n g e t e r m i n a l e t t r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d i n s t i t u t e f r a m er e l a y f i l l i t es t a t em a c h i t i e g e n e r i ca c c e s sm a n a g e r g e n e r a lp a c k e tr a d i ns y s t e m g p r ss u p p o r tn o d e h o m el o c a t i o nr e g i s t e r i n t e r n e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e i n t e r i mi n t e r s w i t c hs i g n a l l i n gp r o t o c o l i n t e l l i g e n tn e t w o r k i n t e r n a ls i g n a l l i n gp a t h l s d n u s e p a n n ut e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d i z a t i o ns e c t o r l o c a le x c h a n g e m a i n t e n a t i c eu n i t m a l f u n c t i o nl e v e l m e d i ag a t e w a y m g 、i n e c o n n e c l i o n m e d i a t i o nl o g i c m u l t i p l ep r o t o c o ll a b e ls w i t c h i n g m o b i l es w i t c h i n gc e n t e r v 鉴授权中心 a t m 适配层 可用比特速率 接人组 a t m 网闻接口 接入网 a x e 和s e 间协议 基本速率接入 基本级 承载通路连接 承载独立电话控制 基站控制器 基本测试指令 定比特速率 话务控制功能 7 号公共信道信令系统 电路模拟 中央处理器 循环冗余校验 数据存储区 数字用户信令n o 1 数据用户部分 扩展模块 扩展模块总线 交换终端 欧洲电信标准协会 帧中继 有限状态机 通用接入信令管理平台 通用分组无线系统 g p r s 支持接点 位置登记寄存器 互联网工程任务组 临时交换信令协议 智能网 内部信令链路 i s d n 用户部分 国际电信联盟电信标准组 本地交换机 维护单元 硬件故障级 媒体劂关 媒体互连网关 媒体控制逻辑 多协议标签交换协议 移动交换中心 符号和缩略晤说明 m s f n i t v b r o m p b x p d h p u n p n n i p r a p s q o s r p r p b r s r s s r t n v b r s d s p s p i s p l s s s t s t p t d m t e t e s t h l t r l t s t u p u b r u m r r s u n i m u l t i s e r v i c es w i t c h i n gf o n 】“l n o n r e a l t i m ev a r i a b l eb i r a t e o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c e p r i r a t eb r a n c he x c h a n g e p l e s i o c h r o n o u sd i g i t mh e i r a r c h y p u b l i cl a n dm o b i l en e t w o r k p n v a t en e t w o r k t o - n e t w o r ki n t e r f a c e p r i m a r yr a t ea c c e b s p r o g r a ms t o r e q u a l i t yo fs e r v i c e r e 西o n a p r o c e s s o r r e g i o n a lp r o c e s s o rb u s r e f e r e n c es t o r e r e m o t e s w i t c h i n gs y s t e m r e m o t et e r r n i n a l r e a l t i m ev a f f a b l eb i tr a t e s i g n a ld 谢嘶o n s u p p o r t p r o c e s s o r s o u r c ep r o g r a mi n f o r m a t i o n s o u r c e p a r a m e t e rl i s t s i g n a ls u r v e y s i g n a l l i n gt e r m i n a l s i g n a l l i n g t r a n s f e rp o i n t t i m ed j v i s i o nm u m d l e x t r a n s i te x c h a n g e t e l e p h o n y s e r v e r t r a m c h a n d l i n g l e v e l t l a c el e v e l t i m es w i t c h t e l e p h o n e u s e rp a r t u n s p e c i f i e db i tr a t e u 1 1 i v e r s a m o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e m u s e r - n e t w o r ki n t e d a c e v i 多业务交换技术论坛 非实时变比特速率 操作和维护系统 用户交换机 准同步数字体系 公用陆地移动通信网 内部网间接口 基群速率接入 程序存储区 服务质量 区域处理器 区域处理器总线 参考存储区 远端用户交换系统 远端接入终端 实时变比特速率 信号描述文件 支持处理器 源程序文件 参数，表文件 信号列表文件 信令终端 信令转接点 时分复用 汇接交换机 电话服务器 话务处理级 跟踪级 时分交换矩阵 电话用户部分 不标明比特速率 全球移动通信系统 用户网络接口 绪论 1 现有通信网的网络结构 一、绪论 通信网络的发展可以追述到1 8 8 0 年，电话刚发明之际。在这一百多年的历史当中，新技术 不断地涌现并被应用，至今已形成电话网、数据网、移动网和有线电视网多刚并列的局势。 由于各个通信网络采用不同的技术，有不同的服务对象导致了每个网络都有各自的传输 和交换设备、各自的终端设备以及各自的网管系统，各运营商分别管理和维护自己的网络，如 图1 1 所示“。 尽管目前已经使用电话网传数据信息( 如拨号上网等) ，或使用数据网传话音( 如! p 电 话) ，但各种网络之间以及承载于网络之上的业务之间的结合或共享，仍是相当困难和有限 的，并且往往需要特殊的解决方案。 正足由于各网络间不能很好地互连互通，目前的通信网络存在着业务单一，资源浪费等众 多弊病。 图l i目前的网络结构模型 f i g 卜lt o d a y sn e t w o r k 2 新需求和新技术推动网络发展 随着经济与通信技术的发展，人们对通信的需求也在日益增长，尤其是在带宽与新业务方 面的需求更显迫切。 另一方面，新技术的发展更是推动列络发展的主要力量。移动通信技术和国际互联网 ( i n t e r n e t ) 技术是当今发展最快的两丈技术之一，有人预测移动用户与i n t e r n e t , 用i p e2 0 0 5 年左右将达到与有线用户同样的水平“1 。 绪论 ( 1 ) 国际互联网的发展 由于i n t e r n e t 的推动，数据通信景正在以惊人的速度增长，甚至有超越话音业务的趋势。 为此，备图都在拥紧建设宽带数据网。但目前主要集中在骨干网的建设上，在很长一段时间 内，多数用户仍将通过电信网接入i n t e r n e t 。 正是由于i n t e r n e t 的影响，这几年电信网的话务模型已经有所改变，如图t - 2 所示。以 前，总是在上午1 0 点和下午2 点出现电话高峰。现在，因为越来越多的用户家里有i n t e r n e t 接入，所以在晚上9 点左右也会出现话务高峰，并且平均持机时间相对较长。这不但导致了话 务模型的改变也使总的话务量比以前有很大增长。 t r u f f l e ( 2 ) 移动通信的发展 ，广 卜 ， ，、 喜 ll 、 、 ， 、l 、 ，、 - 、_ 8 l o1 21 41 6 协2 02 2 h m e 图卜2 话务模型的改变 f i g i - 2t h ec h a n g eo ft r a f f i cp a t t e r n 移动通信是当前发展最快的技术之一，第二代移动通信( 2 g ) 系统，如g s m 、c d m a o n e ( i s 一9 5 ac d m a ) 、d - a m p s 和p d c 等，已相当成熟，全球有超过3 亿的用户，并且还在继续发 展当中。 被称为2 5 代移动系统的g p r s ( g e n e r a lp a c k e tr a d i os y s t e m ) 和c d m a 2 0 0 0l x ( i s 一9 5 b ) 也已经开始投入应用，它们都是为提高第二代移动通信系统的数据传输速率而开发的。 第三代移动通信( 3 g ) 系统的提出正是为了彻底解决2 g 系统在全球漫游和带宽方面存在的 局限性。3 g 的几个主要标准已在去年被i m t - 2 0 0 0 接纳，分别是3 g p p ( t h i r dg e n e r a t i o n p a r t n e r s h i pp r o j e c t ) 提出的b l g r s ( u n i v e r s a l i o b i l et e l e c o r m v a n i c a t i o ns y s t e m ) ，采用 u t r a ( 其中物理层采用w c d m a 技术) 为空中接口：3 g p p 2 提出的c d m a 2 0 0 0 ，采用e d m a 2 0 0 0 ( 其 中物理层采用f f c - c d m a 技术) 为空中接口：另外还有由e t s i ( e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n s t a n d a r di n s t i t u t e ) 提出的d e c t 以及由t a m a e d g e 提出的e d g e “。 3 g 系统最大的特点就是能支持高速数据业务，它的出现必将极大地推动移动互联网的发 展。 2 一、绪论 d 1 此可见，随着移动通信、i n t e r n e l 以及两者结合而产生的移动互联刚的发展，将会对未 来通信网络在支持宽带和多业务方面提出越来越高的要求。 3 新一代通信网络构想 为解决目前各种网络之间不能有效互连等弊病，人们都在努力制定和研究能使网络有效互 连的各种协议与鼓各。一个最好的例子，就是现在大家都采用光同步网络如s d h 或s o n e t 作为 共同的传输网络。 s d h 或s o n e t 的大量采用使各种不同的网络共享传输设备成为可能，也为异种网之削的互 连提供了物理层的接口。 而目前电信业界研究的热门课题，是创造个共同的交换连接网，使得目前各个并列的网 络能够集成为一个统一的大网络，从而使各种业务如语音、数据、多媒体都能共享这共同的传 输与交换网。如图卜3 所示”1 。 图t - 3 新一代网络体系结构 f i g 1 3n e wg e n e r a t i o nn e t w o r ka r c h i t e c t u r e 与现有网络结构最大的不同之处在于图1 3 中所示的网络是一个分层的综合网，多种接 入网通过媒体网关m g w ( m e d i ag a t e w a y ) 。接入一个统一的交换连接网。一般，核心的交换连 接网主要采用基于s d h s o n e t 之上的高效率的分组交换技术，来取代目前的电路交换技术从 而满足人们日益增长的带宽需求。 由于采用统一的交换与传输技术，使多种不同的业务能共享统一的交换传输网资源。从而 使网络成为能支持多种不同业务类型的多业务网络。 采用分层的剐络结构的优点在于，监务的提供和控制都集中在服务器端，与交换连接网无 关。所以这种网络结构的另一个优点是，引入新业务更方便、快捷，不需改变网络结构更不 需要重建网络，只要增加相应的服务器和接入网。 另外，它还允许各种现存的通信网络接入这个统一的宽带多业务网络，不但能节省投资， 还能使现有的业务能很好的过渡到新网络中。 3 本文所要介绍的由爱立信公司提出并开发的e n g i n e 网络，就是针对未来通信刚络的需求而 提出，采用新一代网络体系结构的宽带多业务网络。 4 本课题的研究重点和作者的主要工作 在e n g i n e 多业务网络中，各种电话业务的按入信令都集中在服务器( s e r v e r ) 端的信令终 端s t ( s i g n a l l i n gt e r m i n a l ) 处理，信令是通过内部信令链路i s p m ( 4 1 、 ( 4 - 2 ) 胪格胪志4 c 躺， 根据边界条件 以=1(4-4) 可以得到： 胪陲志( 甜 件s ， 根据模型可建立下列平衡方程； m却。=,upi(4-6) m 劫o + 4 0 2 = m 一1 ) 2 p l + 4 0 l ( 4 - 7 ) 从而可推导出出故障设备的平均数： ：艺( n 一1 ) p 。= m 一半( i 一川 ( 4 - 8 ) n ；1 7 这个平均数v 就是我们所需配备的备用设备的个数相比一一备份可节省一n ) 个 备用设备。从一f 面的例子就可以看到，节省的设备数是相当多的。 心、g a m 佶令链路甲扦的系统分析与设计 比如假设壬= o 1 ， m = 6 ，利用式( 4 5 ) 和( 4 8 ) 可得到n = o 3 3 。相比一备份需 要6 个设备少了许多。并且般系统中设备数m 都比较大，节省的效果就更加明显丁。 另外多对多备份也是可靠性火为提高。假设设备故障率仍为五，若为备