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南京邮电大学 硕士学位论文摘要 学科、专业：工学通信与信息系统 研究方向： i p 和宽带网络技术 作 者：j 堕级研究生 归雪锋 指导教师盛匾堕 题目：z x p c s 系统m i s u p 模块的研究与实现 英文题目：t h er e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no fi s u pm o d u l ei n z x p c ss y s t e m 主题词： 移动综合业务数字网用户部分移动外围模块 互通网关移动半呼叫 k e y w o r d s ： m o b i l ei n t e g r a t e ds e r v i c e sd i g i t a ln e t w o r ku s e rp a r t m o b i l ep e r i p h e r a lm o d u l e i n t e r w o r k i n gg a t e w a y m c a l l 南京邮电大学学位论文独创性声明 y 8 5 0 7 4 9 本人声明所呈交的学位沦文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文巾特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：刚明 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：导师签名 期 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 摘要 网络的飞速发展，数字化处理的不断进步，以及i s u p 技术的同益成熟，有 力地推动了以n o 7 信令为基本网络架构的运营级移动交换机的应用，其中的 p c s i g w 子系统提供了与相同或不同类型移动交换机，以及与相应的无线网络节 点之间的无缝连接，受到了人们的普遍关注。 论文首先对m i s u p 技术进行了描述，重点比较了m i s u p 技术与传统p s t n i s u p 的不同。随后简单描绘了整个p c s 通信系统总体，包括硬件总体和软件总体，并 介绍了底层的运行支撑系统。基于以上分析，论文进一步深入研究了m i s u p 技术 原理和具体实现技术，详细描述了m i s u p 模块的功能结构和实现方法，分析了 m i s u p 半呼叫机制所带来的灵活性，并给出完整的m i s u p 主、被半呼叫进程的有 限状态机以及典型业务的呼叫流程，包括软件流程和硬件流程。最后论文简单地 总结了m i s u p 模块的开发、测试方法以及未来m i s u p 技术的发展趋势。 本文作者主要从事m i s u p 模块的开发和维护工作，由作者开发完成的局问释 放原因定制和信令闭塞优化等相关功能已经成功运用于中兴p h s 交换系统，通过 了详尽的系统测试和验收，达到预期设计目标，运行效果良好。 南京邮电大学硕士研究生学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to fn e t w o r k t h ec o n t i n u o u s l yi m p r o v e m e n to fd i g i t a l p r o c e s s i n ga n dt h ei n c r e a s i n g l yp e r f e c t i o no fi s u pt e c h o n o l o g y ，t h ea p p l i c a t i o no f t h em o b i l ee x c h a n g eb a s e do nt h eb a s i cn o 7n e t w o r ka r c h i t e c t u r ei se f f e c t i v e l y p r o m o t e d t h ep c s i g ws u b s y s t e mi sb e i n gw a r m l yw e l c o m e db e c a u s ei tc a ns u p p o r tt h e c o m m u n i c a t i o nw i t ht h es a m eo rd i f f e r e n tk i n d so fe x c h a n g e ，a n dp r o v i d es e a m l e s s c o n n e c t i o nw i t hw i r e l e s sn e t w o r kn o d e f i r s t l y ，t h ep a p e rm a k e sad e s c r i p t i o na b o u tm i s u pt e c h n o l o g y ，e s p e c i a l l yt h e d i f f e r e n c eb e t w e e nm i s u pa n dt r a d i t i o n a lp s t n - i s u pt e c h n o l o g y ，t h e ni t b r i e f l y i n t r o d u c e st h ee n t i r ec o m m u n i c a t i o ns y s t e mo fp c s ，i n c l u d i n gt h eh a r d w a r ea n d s o f t w a r es t r u c t u r ea sw e l1a st h eb a s a ls u s t a i ns y s t e m f o il o w e db yt h ei n t r o d u c ti o n a b o v e ，t h ep a p e rm a k e saf u r t h e rs t u d yo nt h ep r i n c i p l ea n dr e a l i z a t i o nt e c h n o l o g y o fm i s u p ，t h e ni td e s c r i b e st h ef u n c t i o n a ls t r u c t u r ea n dr e a l i z a t i o nm e t h o do fm i s u p m o d u l ei nd e t a i l a f t e rt h a t ，i ta n a l y z e st h eb r o u g h t i nf l e x i b i l i t yo ft h em i s u p s s e m i c a l lm e c h a n i s m ，a n d p r e s e n t st h ew h o l ef s m ( f i n i t es t a t em e c h i n e ) o ft h e s e m i c a l lf o rb o t ht h ec a l l i n gp a r t ya n dc a l l e dp a r t y ，b e s i d e s ，i ts h o w st h ec a l l f l o wc h a r t so ft h et y p i c a ls e r v i c e ，i n c l u d i n gt h es o f t w a r ea n dh a r d w a r ef l o w i n t h ee n d ，t h ep a p e rc o n c i s e l ys u m m a r i z e sm i s u pm o d u l e sd e v e l o p m e n ta n dt e s tm e t h o d a sw e l1a st h ed e v e l o p m e n t a lt r e n do fm i s u p t h ea u t h o rm a i n l ye n g a g e si nt h ed e v e l o p m e n ta n dm a i n t e n a n c ew o r ko nm i s u p o d u l e a n dh a sd e v e l o p e ds u c hf u n c t i o na si n t e r o f f i c ec u s t o m i z a t i o no nr e l e a s er e a s o na n d o p t i m i z a t i o nf o rs i n g n a l l i n gb l o c k ，b o t hh a v eb e e nw e l la p p l i e di nt h ep h ss w i t c h i n g s y s t e mo fz t e t h er a l a t e df u n c t i o n sh a v eb e e np a s s e dt h es t r i c ts y s t e mt e s t ，a n d h a v er e a c h e dt h ee x p e c t e dd e s i g no b j e c t i v e s m o s to fa l l ，i te x c u t e sv e r yw e l l i i 南京邮电大学顾士研宄生学位论文第一童引言 第一章引言 i 1 z ) o e i s u p 技术发展背景 目前我国电话网中的局间n o 7 信令方式使用的是电话用户部分( t u p ) ，t u p 具有很强的针对性，能够很好地满足模拟电话用户的需要，然而从长远来看，随 着i s d n 的发展，它将很难适应通信网的未来发展和用户不断增长的业务需求， 必将被i s u p 所取代。i s u p 除了支持传统的话音承载业务和所需的补充业务信号 功能外，更融入了非话音承载业务的控制协议和电话网所不具备的呼叫中更改及 通信的暂停恢复等协议。可以很好地满足i t u l 规定的国际半自动自动电话业 务和电路交换的数据业务的要求，一个完整的n o 7 系统i s u p 应该能够完成t u p 和d u p 的全部功能，同时由于i s u p 固有的灵活性，可以方便的支持i s d n 用户终 端业务和种类繁多的补充业务。i s u p 还可以利用逐段传递法( p a s sa l o n g ) 或 s c c p 法( 包括无连接和面向连接方式) 进行端到端信令的传递，实现i s d n 用户 之间的消息在i s d n 网络中的透明传输。z x m i s u p ( 中兴m i s u p 技术，以下简称 i i s u p ) 作为中兴小灵通通信网局间i s u p 信令方式，除了继承了传统i s u p 优点， 又在其基础上不断发展改进，使其能够进一步更好的满足小灵通交换机之间的信 令交互。虽然i s u p 的消息数量比t u p 少，但消息的信息容量却丰富得多，可以 更好地适应通信网未来发展( 如智能网、移动通信网等) 的需要。而且i s u p 从 一开始就兼顾国际和国内两种网络的应用，编码留有充分的余地( 而t u p 更多地 考虑的是在国际网络中的应用) 。 1 2 m i s u p 信令与p s t n - i s u p 信令的区别 1 z x p c s 通信网内只采用成组发码的工作方式，但可以接收成组和重叠两 种方式。信令实现为被叫地址信号必须全部由i a m 消息发出；只能接收s a m 消息， 不能发送。 2 为有效利用无线频率资源，z x p c s 系统中均采用互不控制释放方式，对 11 9 、1 2 0 和儿o 等被叫控制特服业务，也采用互不控制释放方式。 1 1 9 、1 2 0 和1 1 0 等被叫控制特服业务，也采用互不控制释放方式。 1 南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章引言 3 z x p c s 通信系统中不支持话务员插入和再回振铃功能。 4 z x p c s 通信系统中，i g w ( 互通网关) 发出的i s u p i a m 信令中必须带 有“主叫用户号码”任选参数。 5 地址性质：被叫用户号码、被连接的号码、改发的号码、改发号码的地 址性质编码中用户号码和国际号码仅在小灵通用户呼叫固定网用户时使用。主叫 用户号码、通用号码的地址性质编码中用户号码在z x p c s 系统内不用。 6 保持( 使呼叫不能释放) 的请求和提供：在信息表示语提供保持表示语 编码提供保持在z x p c s 系统中不用；信息请求表示语保持表示语编码请求保持在 z x p c s 系统中不用。z x p c s 系统为便于资源释放，提高利用率，不提供此种保持 功能。 7 传输媒介要求：在z x p c s 系统内，仅使用下列编码 0语音 26 4 k b s 不受限 33 i k h z 音频 不支持两倍基本速率和更高速率的数据业务。 8 不能发送“传输媒介要求、所用的传输媒介和用户业务信息”参数， 但可以接收。 在信令配合、信令转换、失败原因的产生、补充业务处理等方面也有所不 同，详细情况请参见数字蜂窝移动通信网n o 7i s u p 信令方式技术规范( 暂行 规定) 。 1 3 m i s u p 所支持的业务和本人所做的工作 进入新世纪以来，i s d n 技术不断发展，m i s u p 作为小灵通交换机之间重要 的消息接口正逐步取代原来的t u p ，在t u p 的基础上不断更新完备，支持话音和 非话音应用的基本承载业务和补充业务所需的几乎所有的信号功能。m i s u p 可以 满足i t u - t 规定的国际半自动自动电话业务和电路交换的数据业务的要求，它 可基于数模混合网、电话网及电路交换方式的数据网，支持语音、3 1 k h z 音频、 6 4 k b s 不受限的基本接续类型，同时还支持直接拨入( d d i ) 、主叫线和被接线 识别提供限制( c l i p c l i r c o l p c o l r ) 、子地址( s u b ) 、呼叫前转 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章引言 ( c f u c f b c 刚r c f n r c ) 、呼叫等待( c w ) 、呼叫保持( h o l d ) 、会议呼叫( c o n f ) 、 三方业务( 3 p t y ) 、用户一用户信令( u u s ) 等多种i s d n 补充业务。 本人所参与开发的小灵通交换系统的i s u p 模块( m i s u p ) 是在原j i o b 交换 机的i s u p 模块的基础上，借用原有的电路监视、拥塞控制部分，增加与移动半 呼叫( m c a l l ) 的配合，重新设计话务统计和话单报告，修改实现移动规范所要 求的局间信令配合，完成i s u p 信令方式下的小灵通局间业务功能。 文章依据笔者的研究成果和项目开发中所获得的经验，参照m i s u p 技术的相 关标准和协议，深入探讨和分析了p c s i g w ( p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n s y s t e m _ i n t e r w o r k i n gg a t e w a y 个人通信系统一互通网关) 交换控制系统的控制 技术和实现方法。 南京邮电大学硕士研究生学位论立 第二章z x p c s 通信系统简介 第二章z x p c s 通信系统简介 2 1系统结构 p c s 系统结构如图2 1 所示： 其中： 接入网络单元 基站 手机 基站控制器 运维中心 a n 【j c s p s c s c 0 m c 归属位景寄存器h l r 鉴权中心 a u c 互联网关 i g w 短消息中心 业务控制点 s m c s c p 图2 1p c s 系统总体结构 ( a c c e s sn e t w o r ku n i t ) ( c e lls t a t i o n ) ( p o r t a b l es t a t i o n ) ( c e l ls t a t i o nc o n t r o l l e r ) ( o p e r a t i o n m a i n t e n a n c ec e n t r e ) ( h o m el o c a t i o nr e g i s t e r ) ( a u t h e n t i c a t i o nc e n t r e ) ( i n t e r w o r k i n gg a t e w a y ) ( s h o r tm e s s a g ec e n t r e ) ( s e r v i c cc o n t r o lp o i n t ) 总体上可将系统分为三层：无线接入层、业务控制层和业务提供层。 4 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一二章z x p c s 通信系统简介 无线接入层负责将用户手机接入网络侧，它又包含四大组件：p s 、c s 、c s c 和a n u 。 p s 就是常规意义上的小灵通手机，c s 则为小灵通基站，它主要实现空中接口功 能，即手机( p s ) 之间以及手机和其它终端之间通信提供最底层物理信道。p s 与 c s 之间通过空中接口标准的r c r s t d 2 8 接口互连，通常采用a d p c m 传播数据， 数据率可达3 2 k b s 。c s c 则为基站控制器，它的功能是对c s 进行控制，执行信 令转换、分配话音和信令时隙，同时对多个基站进行动态频率分配和信道分配， 它最多可以连接2 0 个基站。c s c 与c s 之间采用标准的2 b + d 的u 接口互连，因 此数据率可达1 4 4 k b s ，它们之间遵循i t u 的q 9 3 1 标准。a n u 为接入网络单元， 顾名思义，它的主要作用是提供将基站控制器接入交换网络的接口，集中统一管 理基站控制器，提供集中的用户数据库、移动管理功能和集线控制功能，同时它 还可以配合o m c 实现对网络设备的操作维护功能。a n u 和c s c 之间采用e l 接口 进行通信，速率高达2 m b s 。 业务控制层主要实现将控制信号在用户侧和网络侧之间的交换。i g w 又名互 通网关，它不仅是业务控制层的核心，而且也是整个p c s 网络的交换控制中心。 本人所涉及的工作就是开发维护i g w 中的i s u p 模块，负责实现局间通信的需求。 i g w 可配合h l r 实现用户数据的存储，可连接a u c 实现呼叫鉴权的功能，同时亦 可以配合0 m c 实现对交换机设备的操作维护功能。i g w 与a n u 之间采用内部a 接口，该接口类似于g s m 网络中的a 接口，因此得名，a 接口和a 接口的唯一 不同之处在于前者是直接基于m t p 3 层，而后者基于s c c p 层。 业务提供层主要是向用户提供一些实际的应用，比如提供基本的p h s ( p e r s o n mh a n d _ p h o n es y s t e m 个人通信系统) 网内呼叫业务，或者提供拨打 p s i n 电话业务，同时还可以向用户提供智能业务、短消息业务以及语音信箱业 务等等。 为清晰起见，如下给出p c s 系统中各网元之间的通信接口： i g w p s t n i g w ：标准七号信令 i g w h l r a u c ：标准的m a p 协议 i g w s m c ( p c s 短消息平台) ：标准的m a p 协议 i g w s c p ( p c s 智能网平台) ：c a m e li i ，标准的g s m 移动智能网协议 i g w a n u ：内部协议 a n i l c s c ：内部协议 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章z x p c s 通信系统简介 c s c c s ：o 9 3 1 c s 一手机：p h s 空中接口标准协议s t d 一2 8 协议 2 2i g w 结构解析 上一节提到i g w 是整个p c s 网络的核心，它能提供话路管理、话路接续及移 动性管理、本地数据库，同时提供操作维护等管理平台所需的集中监控通道。 故本节着重介绍一下它的结构和工作原理。 i g w 系统结构如图2 2 所示： 其中： 中心交换模块 交换网络模块 消息交换模块 操作维护模块 操作维护中心 移动外围模块 图2 2i g w 系统结构 c s m ( c e n t r e s w i t c h ir 】l g m o d u l e ) s n m ( s w i t c h i n g n e t w o r k m o d u l e ) m s m ( m e s s a g e s w it c h i n g m o d u l e ) o 蹴( o p e r a t i o n a n d m a i n t e n a n c e m o d u l e ) o m c ( o p e r a t i o n m a i n t e n a n c e e e n t e r ) m p m ( m o b i l e p e r i p h e r a l m o d u l e ) 6 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章z x p c s 通信系统简介 拜访外围模块v p m ( v i s i t o r p e r i p h e r a l m o d u l e ) 归属位置寄存器h l r ( h o m e l o c a t i o n r e g i s t e r ) 接入网络单元 a n u ( a c c e s s n e t w o r k u n i t ) 从图中不难看出，其实一个i g w 是可以由个c s m 和多个m p m 和v p m 组成的。 其中v p m 承担着相当于v l r 的作用，用来存储呼叫有关的用户数据，完成v d b ( v i s i t o r sd a t a b a s e 拜访数据库) 中心数据库功能，在实际运行环境中，一 般不配置独立的v p b l 模块，v d b 中心数据库配置在中心交换模块上；在不采用中 心模块组网方式下，v d b 中心数据库配置在某个m p m 上。图中可见它与外部的h l r 有连接，表示在需要时它的数据可以从h l r 中获取；而m p m 则是用来接入无线侧 组件( a n u ) 或者与其他类型的网络进行互连( 比如p s t n 、p l m n 等) ，m p m 是i g w 中基本的独立模块，可完成本模块内部用户之间的话路接续和信令的处理，可将 本交换模块内部的用户和其他交换处理模块的用户之间的信令和话路接到s n m 交换网络模块上。一个i g w 最多可以挂接1 0 个m p m ，而一个m p m 最多可连接6 万个用户，故整个i g w 的用户数量最终可达6 0 万。图中的c s m 又称作中央交换 模块，它是由s n m 和m s m 组成的。m s m 为消息交换模块，主要完成各模块之间的 消息交换，m p m 、v p m 经光纤连接到s n m ，由s n m 的半固定接续将其中的通信时隙 连至m s m ，m s m 中的m p 根据路由信息完成消息的交换。交换网络模块( s n m ) 是 多模块局系统的核心模块( 多模块的概念在后续章节中将述及) ，主要完成多模 块系统的各个模块之间的话路交换，并将来自多模块的通信时隙经半固定连接后 送至m s m 。m m 7 0 m c 为操作维护模块，它挂接在c s m 模块上，用于对i g w 系统的 交换实体进行管理，包括系统分析、系统维护与信令维护三大部分，主要包括权 限管理、数据配置、变量管理、计费管理、性能统计、故障管理、诊断测试、用 户跟踪、信令跟踪、版本管理、文件管理、语音装载、业务观察、时钟管理、数 据库管理等功能。o 唧按照功能划分成几大模块，各大模块又分为前台和后台两 个子模块，强调各模块的独立性以及模块间接口的通用性，以适应系统结构的变 化及功能的增加。原理如下图2 3 所示： 7 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章z x p c s 通信系统简介 图2 30 m m 原理图 操作维护部件采用客户n 务器结构方式，客户n 务器方式能够在数据完整 性、管理和安全性方面提供严格的控制，对数据采用集中存储，能让管理员集中 备份数据和定期维护，并且很容易扩展，如果系统的容量与负荷很大，可以配置 多个服务器与操作终端。本地采用局域网方式工作，通过路由器接入广域网，实 现远程访问。 o 鼢部件集中管理维护i g w 系统，并可通过多种方式( d d n 、x 2 5 等) 与网 管中心相连，支持省级网管中心( 也有可能是本地网管中心) 的查询、设置，修 改，取消，要求报告等操作。 2 3m p m 硬件结构说明 1 m p m 结构 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章z x p c s 通信系统简介 数字中继单元 图2 4m p m 硬件原理图 由图2 4 可知，m p m 由下列基本单元组成： ( 1 ) 数字中继单元d t u ( d i g i t a lt r u n ku n i t ) ，包括 m d t ：1 6 路e 1 数字中继接口子单元，即每个m d t 包含1 6 个p c m ，每个 p c m 包含3 2 个时隙，故一个m d t 共有5 1 2 个通信时隙，这些时隙 中大部分用来传数据，另有一些固定的时隙用来传送控制信令。 ( 2 ) a s i g ：模拟信令单元，模拟信号多功能板，主要提供d t m f ，m f c ，音频信 号，语音提示和会议电话服务，包括 m f c ：多频互控记发器信号子单元( 随路信令n o 1 相关) d t m f ：双音多频信号子单元 t o n e ：信号音子单元 ( 3 ) i w u ( i n t e r w o r k i n gu n i t ) ：互联单元 i w u 用来实现移动数据业务，目前，移动数据业务主要提供： ( 1 ) 对p s t n 和i s d n 网络的互连功能( i w f ) ； ( 2 ) 透明非透明，异步同步3 0 0 、1 2 0 0 、2 4 0 0 、4 8 0 0 、9 6 0 0 b i t s 及1 2 k b i t s 非限制数字等双工电路型承载能力； ( 3 ) 传真、交替语音数据及语音后随数据的电信业务； ( 4 ) c t l u ( c o n t r o lu n i t ) ：主控单元，包括 m p 子单元( m o d u l ep r o c e s s o r ) ：模块处理器 9 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章z x p c s 通信系统简介 c o i 删i 子单元( c o n m u n i c a t i o nb o a r d ) ：通讯板 p e p d 子单元( p e r i p h e r a le n v i r o n m e n tp a r a m e t e rd e t e c t i o n ) ：外围 环境参数检测 m o n 子单元( m o n i t o rb o a r d ) ：监控板 ( 5 ) n e t u ( n e t w o r ku n i t ) 数字交换网单元：( 有时简称t 网单元) ，包括 d o s n ：1 6 k * 1 6 k 数字式时隙交换网络子单元 d s n i ：数字式时隙交换网络d s n i 子单元 ( 6 ) f b i u ( f i b e rb u si n t e r f a c eu n i t ) 光接口单元： f b i 在与多模块局的m p m 一侧可以包含在n e t u 中，当在多模块局中心 - - n 时，f b i 换为c f b i ，一对c f b i 可以与四对f b i 对接，c f b i 与网板在同 一层。f b i 的主要功能是将m p m 与中心模块网之间用多对主备光纤( 主备用 光纤对数视具体配置而定，最多一个m p m 可配置4 对主备用f b i ) i g 接起来。 ( 7 ) s d t u ( s t m 一1d i g i t a lt r u n ku n i t ) s t m l 光电中继单元： s d t 板具有s d hs t m - 1 的电接口和光口，可处理随路信令( c a s ) ，共 路信令( c c s ) 等，一块单板的容量相当于十六块d t 板。主要用于与p s t n 网大容量汇接时，提供传输与中继处理功能，该单元处于网层，背板与 d s n i f b i 兼容。 2 m p m 单板配置图 配置m p m 时，每个机架共六层，m p m 使用其中的三六层，分别为： ( 1 ) 网层( b n e n ) ：可插交换网络板、时钟基准板、同步时钟板、光接口板、 交换网络接口板等。 ( 2 ) 控制层( b c t l ) ：插模块处理机板、通信板、共享内存板和监控板。 ( 3 ) 两层中继框( b m d t ) ：每个b m d t 框内共1 6 个有效槽位，每个槽位可安装 中继板( m d t e c d t ) 和模拟信令板( a s i g 板) ，a s i g 板可初始化为d t m f 、 m f c 、t o n e 或d t m f + m f c 。 m p m 机架标准排列方式如图2 5 所示。 o 第六层 第五层 筇三层 第二层 笫层 图2 5m p m 机架排列图 m p m 典型配置情况下机架单板配黉如图2 6 所示。 l23 4567891 0l l1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 71 81 92 02 12 22 3 2 42 5 2 6 2 7 p mmmmmmm mm m m mmm mp w d d d ddddddddddd d w r ttttttttt t ttt tt r b iii iiiiiiiiiii i b l 2345 6 7891 01 11 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 92 02 1 2 2 2 32 42 52 62 7 piiaaa a p ww wssssw r ff i ii ir b gg ggb l23 4 56 7 8 91 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 92 02 1 2 22 32 4 2 52 62 7 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章z x p c s 通信系统简介 p smmccccccccc cccpmp w mpp0 00000oo0000e0 w r e mmummm mm m m m mp n r b mmmm mmmmmmmmmd b l234567 891 0 1 11 21 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 92 02 1 2 22 32 42 5 2 6 2 7 pfffff f f fs sd ddddddddd d d p wb bb bbbbbyyd ds sssssssss w r iiiii iiicc ssn nnnnn nn n n r b nn iiiiiiiiiibkk l234567891 0 1 11 21 3 1 4 1 51 61 7 1 8 1 92 02 1 2 22 32 42 52 6 2 7 l234567891 0 1 l1 21 3 1 4 1 51 61 7 1 8 1 92 02 l2 22 32 42 5 2 62 7 图2 6m p m 机架单板排列图 1 )第五层和第六层m d t 层配置如下： 第五层中，槽位2 l 、2 2 、2 4 、2 5 插模拟信令板( a s i g ) ，m d t e c d t 板 从槽位1 9 开始自右向左安装，每块m d t 板可接1 6 条p c m 线，共4 8 0 路； 每块e c d t 板可接4 条p c m 线，共1 2 0 路如有需要，可在第六层中继续安装 中继板。 2 )第四层控制层配置如下： c o m m l 3 、1 4 为一对互助通信板，用于模块间通信；c o m m l 5 、1 6 为一对 互助通信板，用于对网板的接续进行控制以及m p 与第五层m d t 的通信( m p - - s p ) ；c o m m l 7 、1 8 为互助通信板，负责m p 与第五、六层m d t 层的通信( m p - - s p ) 。c o 1 9 2 4 用于七号功能，每块c o m m 板处理8 条七号链路。槽位 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章z x p c s 通信系统简介 2 6 安装监控板。 3 )网层的单板配置如下： d s n i1 7 、1 8 为m p 级的接口板，d s n l l 9 2 2 为s p 级的接口板。 槽位1 0 和槽位1 2 插主备用的同步时钟扳( s y c k ) ，槽位1 5 、1 6 插主 备用的网板，槽位2 “9 插主备用的光接口板( f b i ) 。 当网层配置s d t 板时，单板配置如图2 7 所示。 1234567 89ll1l1l ll11 2222 22 22 0l23456789 ol2345 67 pffffffffss c d dddssssp 0 bbbbbbbbyy kddssdddd 0 w 11iiiiiiccis s nn tttt w c 00ll2233kknnii c 此时m d t u 可具体配置。 2 4 系统应用方式 图2 7 网层的s d t 排列图 p c s i g w 具有强大的、灵活的组网能力： 1 组成纯无线局。可根据用户要求组成小、中、大容量的无线局，全模 块化设计，扩容方便。 2 具有t u p ( p s t n ) 、i s u p ( i s d n ) 信令，因此可与i s d n 和p s t n 网联网 运行。 以下介绍p c s i g w 纯无线用户系统的组网方法。 其中： o m m ：o p e r a t i o n m a i n t e n a n c em a n a g e m e n t 操作维护管理 m p m ：m o b i l ep e r i p h e r a lm o d u l e c s m ：c e n t r a ls w i t c h i n gm o d u l e ( 1 )中小容量成局 移动外围模块 拜访外围模块 中心交换模块 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章z x p c s 通信系统简介 组网方式如图2 8 所示。 图2 8 以m p m 为中心模块组网图 这种组网方式适合于中小容量的交换局，可以满足6 “1 8 万用户的需求，i g w 处理模块( m p m ) 可以配置1 3 个，每个m p m 提供的处理能力和单模块m p m 相同， 可支持6 万用户；v d b 处理模块( v p m ) 1 个，o m m 为操作维护系统。 v p m 一般不单独存在，其本地中心数据库功能在指定的m p m 上实现，即v p m 与m p m 合一；v p m 和外围m p m 都通过中继或光纤和中心m p m 相连；m p m 模块都提 供到a n u 、p s t n 、i s d n 等的接口。 ( 2 ) 大容量成局： 组网方式如图2 9 所示。 图2 9 以c s m 为中心模块组网图 这种组网方式适合于大容量的交换局，可以满足6 0 万用户的需求。其中包 括中心交换模块c s m ，1 1 0 个i g w 外围处理模块m p m ，每个m p m 可支持6 万用 户，并提供到公网、专网和a n u 的接口；v d b 处理模块( v p m ) 1 个，m p m 、v p m 与c s m 之问通过光纤相连，在这种组网方式下，v p m 与c s m 合一，即本地中心数 据库指定在c s m 上实现：o m m 为操作维护系统。 1 4 南京邮电人学硕士研究生学位论文 第三章运行支撑子系统 第三章运行支撑子系统 3 1运行支撑系统功能及作用 3 1 1 运行支撑系统概述 运行支撑子系统是整个移动交换系统不可或缺的组成部分，它好比一座建筑 物的地基，所有的上层应用都是基于底层的支撑系统。该系统实现包括进程管理、 消息管理、通讯、文件管理等功能。本人所从事开发的移动交换系统承载于i r m x 操作系统，为此有必要对该系统作简单的介绍。 3 1 2i r m x 操作系统简介 3 1 2 1 i r 麟操作系统特点 i r m x 是i n t e l 公司开发的实时操作系统。i r m x 本身的含义如下： i 一指i n t e l 系列，多任务、基于对象的实时操作系统。 r一实时( r e a lt i m e ) 操作系统。 m 一多任务( m u l t i t a s k i n g ) 处理能力。 x一支持抢占，基于优先级的调度和可预知的对中断和系统时间的响应时间。 i r m x 操作系统提供许多实时、基于对象的功能和特性： 1 对事件监控的实时处理 2 多任务 3 基于优先级的抢占式调度 4 中断处理 5 可预知的响应时间 6 同时运行多道任务 7 采用对象技术简化应用程序设计、编程和资源管理 8 任务间同步和通讯 9 共享内存和动态内存分配 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章运行支撑子系统 1 0 可配置的分层式操作系统 1 1 3 2 位的体系结构 1 2 4g 字节的物理地址空间和段空间 1 3 提供保护模式，提高系统可靠性，提供多用户支持能力 1 4 支持工业标准总线 3 1 2 2i r 掀操作系统中的对象 1 作业( j o b ) i r m x 操作系统中的作业概念与n t 和u n i x 中的进程概念类似。一个作业由 位于同一地址空间( 作业内存池) 中的一组任务和任务使用的资源组成。作业中 的任务使用和共享作业的资源。作业把任务和资源与其他作业隔离开。 系统中的作业是分级的，形成一个作业树。r o o t 作业处于树的根位置：其他作 业处于r o o t 作业的下层。父亲作业包含一些任务，这些任务创建其它作业。这 些作业称为子作业。操作系统内核层维护作业树，跟踪父亲作业和子作业的关系。 2 任务 一个任务是一个线程。它是系统中唯一活动的对象。它运行连续的指令，操 纵数据和系统对象。它是作业中的活动对象。一个作业中可能有多个任务。作业 创建的第一个任务是初始任务。它调用系统调用创建其他任务。 操作系统内核( n u c l e u s ) 调度任务，每一个任务感觉自己在连续地运行。 任务具有以下属性： 任务可并发运行； 任务有其优先级； 任务有其执行指令的起始地址； 任务有其运行的数据段； 任务有其运行的堆栈段 3 邮箱 邮箱是一种主要的任务间通讯机制。邮箱有两种：目标邮箱和数据邮箱。目 标邮箱用于传送目标标记，数据邮箱用于传递数据的拷贝。 两个任务通讯时，首先创建一个邮箱，用一个邮箱标记标识。然后发送消息的任 1 6 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章运行支撑子系统 务调用系统调用把消息发送到邮箱中。接收消息的任务再调用系统调用从邮箱中 取消息。 4 内存段 内存段是一个连续的字节序列，其长度为lb y t e 4 mb y t e 。采用这种方 式访问内存的最突出的优点是段保护。当应用程序访问内存段时，如果地址偏移 超过内存段的长度，会触发地址越界异常，即中断1 3 。这样可以防止数据被有 错误的程序破坏，及时发现程序中的错误。 3 1 3 运行支撑系统的位置及作用 运行支撑系统位于操作系统之上，向业务层提供了面向进程的虚拟开发环 境。整个移动交换系统形成一个层次化、模块化的结构。如图3 1 所示： 图3 1 运行支撑子系统在移动交换系统中的位置 运行支撑系统屏蔽了操作系统细节，以接口的形式向上层应用程序提供服 务，使得上层应用程序不用关心操作系统细节，简化了应用程序的开发，提高了 系统的稳定性。 运行支撑系统提供系统初始化功能、进程管理与调度服务、内存管理功能、 定时器服务、通讯服务、双机服务、p p 管理功能、文件管理服务、版本管理功 南京邮电大学硕士研究生学位论文第三章运行支撑子系统 能。 3 2进程的概念及基本机构 进程是调度定时系统中的基本调度单位。进程是一段代码的运行，进程有自 己的堆栈、数据段。处于同一任务中的进程、不同任务中的进程可共享全局变量。 进程的运行由消息驱动，进程的工作就是处理消息。 进程的一般结构如下： v o i d f a rp r o c e s s ( b y t ef a r * i n ，b y t ef a r * a c k ，b y t ef a r * d a t a ) s w i t c h ( s t a t u s 0 ) c a s es t a t e l ： s w i t e h ( e v e n t 0 ) c a s ee v e n t l ： f u n c l 0 ： b r e a k e a s ee v e n t 2 ： f u n e 2 ( ) ： b r e a k ： d e f a u l t ： b r e a k ： ) n e x t s t a t e ( s t a t