手机交换机培训课件

手机交换机培训课件第一章手机交换机概述什么是手机交换机?手机交换机是移动通信网络中的核心设备,承担着整个网络的"大脑"功能。它负责用户呼叫的建立、管理和切换,确保每一次通话都能准确无误地到达目的地。通过先进的信令和话务交换技术,交换机实现了移动用户之间以及与固定电话网络、互联网等其他网络的无缝通信连接。它处理着海量的呼叫请求,协调着复杂的网络资源,是移动通信系统运行的基石。手机交换机的作用与地位网络桥梁连接移动终端与基站,实现无线接入与核心网之间的关键桥梁作用,确保信号传输畅通无阻核心功能支撑移动通信的呼叫控制、计费管理、业务调度等关键功能,是网络运营的中枢稳定保障手机交换机的分类1程控交换机传统的程控数字交换机,如中兴ZXJ10系列,采用成熟的电路交换技术,具有高可靠性和稳定性。广泛应用于2G和3G网络中,处理语音呼叫业务。2IMS交换机IP多媒体子系统(IMS)交换机代表着下一代网络架构,基于IP协议实现语音、视频、数据业务的融合。支持VoLTE等新型业务,是4G/5G网络的核心组件。3软交换机软交换机将呼叫控制功能从硬件中分离,实现软件化、灵活化部署。相比传统硬交换机,具有更强的扩展性和更低的维护成本,是未来发展趋势。从传统程控交换机到软交换、IMS,交换技术正在经历从电路域到分组域、从硬件到软件、从封闭到开放的演进历程。手机交换机系统架构上图展示了手机交换机在移动通信网络中的位置与连接关系。基站(BTS)负责无线信号的收发,基站控制器(BSC)管理多个基站,而移动交换中心(MSC)则是整个系统的核心,连接着无线接入网与核心网络。接入层基站与用户终端建立无线连接,完成信号的收发与转换控制层BSC与MSC协同工作,完成呼叫控制与资源管理核心层MSC连接各类网络,实现跨网络通信能力第二章手机交换机硬件组成了解交换机的硬件架构是掌握系统运维的基础。本章将详细介绍交换机的各个硬件模块、它们的功能特点,以及在实际部署中需要注意的技术要点。主要模块介绍中心交换模块(CM)作为交换机的"心脏",CM负责核心的话路交换和信令处理工作。它采用高性能处理器,实时处理海量呼叫请求,确保交换的准确性和实时性。CM模块通常采用冗余设计,提供主备保护功能。远端交换模块(RSM)RSM用于扩展交换机的容量,可以部署在靠近用户的位置,减少长距离传输带来的信号损耗。通过RSM的灵活部署,可以经济高效地扩大网络覆盖范围,提升用户接入质量。操作维护模块(OMM)OMM提供系统管理与维护接口,是网络管理员与交换机交互的窗口。通过OMM可以进行设备配置、状态监控、告警处理、性能统计等操作,是保障系统稳定运行的关键工具。外围交换模块(PSM)PSM负责连接外部线路和各类设备,如中继线、信令链路等。它提供丰富的接口类型,支持与不同厂商设备的互联互通,是交换机与外部网络沟通的桥梁。中兴ZXJ10交换机硬件特点大容量交换支持16K至256K容量的无阻塞时分交换网,采用先进的交换矩阵技术,确保高并发呼叫场景下的流畅体验。交换网采用多级级联架构,可根据需求灵活扩容。丰富接口提供多种标准接口支持,包括V5.2接口用于接入网连接、E1/T1接口用于中继线连接、SDH接口用于光纤传输。兼容性强,易于与现有网络设备集成。高可靠设计采用双机热备份架构,关键模块冗余配置,支持故障自动检测与恢复。系统可用性达到99.999%,即使单个模块故障也不影响整体业务。具备完善的告警机制和日志记录功能。交换机硬件安装与环境要求环境要求通风散热:机房温度保持在18-28℃,相对湿度40-70%,确保设备良好散热防静电措施:机房地面铺设防静电地板,操作人员佩戴防静电手环,避免静电损坏电路板防雷击保护:安装专业防雷设备,所有信号线和电源线做好接地保护电源冗余:配置双路市电+UPS后备电源,确保供电稳定可靠安全注意事项设备搬运时轻拿轻放,避免剧烈震动安装前检查所有连接线缆,确认型号和接口匹配严格按照安装手册进行操作,记录安装过程第三章手机交换机工作原理本章深入探讨交换机的核心工作机制,包括呼叫建立的完整流程、信令协议的运作原理,以及话务交换的技术实现。掌握这些原理是进行系统维护和故障排查的关键。呼叫建立流程详解发起呼叫移动终端(MS)向移动交换中心(MSC)发送呼叫请求信令,包含主叫号码、被叫号码等信息信令处理交换机接收信令后进行合法性检查、号码分析、路由选择,确定呼叫路径资源分配交换机为本次呼叫分配话路资源,建立端到端的通信链路,连接主被叫双方振铃应答被叫终端收到呼叫后振铃,用户摘机应答,呼叫建立完成,进入通话状态整个呼叫建立过程在几秒内完成,涉及复杂的信令交互和资源调度。交换机需要实时处理数千个并发呼叫,体现了其强大的处理能力。信令协议基础SS7信令系统简介七号信令系统(SS7)是国际电信联盟制定的通信信令标准,用于电话网络中控制信息的传输。SS7采用公共信道信令方式,将信令与话音分离传输,大大提高了网络效率和可靠性。C7信令的作用中国七号信令(C7)是在SS7基础上制定的国内标准,负责呼叫控制、业务管理、网络管理等功能。C7信令通过专用的信令链路传输,确保控制信息的快速准确传递。核心概念信令链路:专门用于传输信令消息的数据通道,通常采用64kbps速率信令点:网络中能够发送和接收信令的节点,每个节点有唯一的信令点编码信令路由:信令消息在网络中的传输路径,由信令点编码决定话务交换原理01时分复用技术(TDM)将一条物理线路划分为多个时隙,每个时隙承载一路话音信号。通过时分复用,一条E1线路可同时传输30路电话,大幅提高线路利用率。02交换矩阵作用交换矩阵是实现话路交换的核心部件,它根据控制信号将输入时隙的信号交换到指定的输出时隙。矩阵采用空分和时分结合的方式,实现无阻塞交换。03呼叫切换机制当移动用户在通话中跨越基站覆盖区域时,系统自动执行切换操作,将呼叫从一个基站转移到另一个基站,保证通话不中断。切换过程对用户透明,通常在100毫秒内完成。04呼叫保持功能用户可以将当前呼叫临时挂起,接听另一个来电或拨打其他电话。交换机保留原呼叫的话路资源,待用户操作后恢复通话。这需要复杂的状态管理和资源调度。呼叫流程时序图上图详细展示了移动通信呼叫建立过程中的信令消息交互时序。从用户按下拨号键开始,到双方建立通话连接,涉及十几条信令消息的往返。主要信令消息SETUP:呼叫建立请求CALLPROCEEDING:呼叫处理中ALERTING:被叫振铃CONNECT:呼叫接通DISCONNECT:呼叫释放关键时间节点拨号完成到听到回铃音:2-4秒被叫摘机到通话建立:0.5-1秒通话结束到资源释放:1-2秒第四章手机交换机配置与管理系统配置与管理是交换机运维工作的核心内容。本章将介绍如何登录设备、进行基本配置、管理用户权限,以及如何监控网络性能和优化系统运行。设备登录与基本配置Console登录通过串口线直接连接设备控制台,是最基本的登录方式。适用于设备初始化配置或网络故障时的本地维护。使用终端软件(如SecureCRT)配置串口参数:波特率9600、数据位8、停止位1、无校验。Telnet登录通过网络远程登录设备,是日常维护最常用的方式。需要先配置设备的管理IP地址和Telnet服务。Telnet传输明文数据,在公网环境中存在安全风险,建议仅在内网使用。SSH登录安全外壳协议(SSH)提供加密的远程登录通道,是推荐使用的远程访问方式。SSH对传输的数据进行加密,有效防止密码泄露和数据窃听。配置SSH需要生成密钥对并启用SSH服务。基本参数配置IP地址配置:为管理接口分配IP地址、子网掩码、网关,确保网络可达时钟同步:配置NTP服务器地址,保持系统时间准确,这对于日志分析和故障定位至关重要接口配置:设置各类物理接口的工作模式、速率、封装类型等参数用户管理与权限控制用户账号管理交换机支持创建多个用户账号,每个账号可以设置不同的权限级别。建议遵循最小权限原则,根据运维人员的职责分配相应权限。权限级别查看级别(Level1):只能查看系统状态和配置,不能进行修改操作配置级别(Level2):可以进行业务配置,但不能修改系统核心参数管理级别(Level3):拥有所有操作权限,包括用户管理、系统升级等密码策略密码长度不少于8位,包含大小写字母、数字和特殊字符定期更换密码,建议每3个月更换一次禁止使用默认密码和简单密码安全审计系统自动记录所有用户的登录和操作行为,包括登录时间、执行的命令、配置变更等信息。管理员应定期检查操作日志,及时发现异常行为。日志内容用户登录和注销记录配置修改记录告警和故障记录性能统计数据日志文件应定期备份,保存时间不少于6个月,以便事后审计和问题追溯。业务配置示例1话务路由配置话务路由决定了呼叫如何在网络中转接。配置包括设置路由规则、优先级、负载均衡策略等。例如,长途呼叫可以配置多条路由,系统自动选择空闲的路由建立呼叫,提高接通率。routeaddprefix010trunk-group1priority1routeaddprefix010trunk-group2priority22中继线路配置中继线路是交换机之间的连接通道,需要配置线路类型、信令方式、时隙分配等参数。E1中继包含32个时隙,其中时隙0用于同步,时隙16用于信令,其余30个时隙用于话音传输。trunkcreatetrunk-id1typeE1trunkconfigtrunk-id1signalingSS7trunktimeslottrunk-id1start1end15,17end313计费参数设置计费系统根据通话时长、距离、时段等因素计算费用。配置包括设置费率表、优惠策略、计费周期等。系统实时记录每次呼叫的详细信息(CDR),用于后续的账单生成和数据分析。billingratelocal0.1yuan/minbillingratelongdist0.3yuan/minbillingdiscountevening50%网络监控与性能优化99.9%系统可用率衡量系统稳定性的核心指标2500并发呼叫数同时处理的最大呼叫量<100ms呼叫建立时延从发起到接通的平均时间65%话务负荷率当前话务量占总容量的比例关键监控指标呼叫接通率:成功建立的呼叫占总呼叫次数的比例,正常应>98%话务量统计:按小时、天、月统计呼叫次数和通话时长,分析话务规律CPU和内存利用率:监控系统资源使用情况,避免过载接口流量:监控各接口的流量负载,及时发现拥塞告警数量:统计各类告警的发生频率,重点关注严重告警信令链路状态:检查信令链路是否正常,链路故障会导致呼叫失败性能优化建议根据话务统计数据,合理规划路由和中继资源,避免某些路由过载而其他路由空闲优化数据库查询和缓存策略,减少系统响应时间定期清理日志和临时文件,释放存储空间在话务高峰期前扩容系统资源,确保服务质量第五章手机交换机网络组网交换机不是孤立工作的,它需要与路由器、基站、核心网等设备协同配合,构成完整的通信网络。本章介绍交换机的组网方案和网络架构设计。交换机与路由器的连接协同工作方式交换机工作在数据链路层,负责同一网络内设备间的数据转发。路由器工作在网络层,负责不同网络之间的数据路由。两者配合实现局域网内部通信和广域网互联。连接方式直连方式:交换机和路由器通过网线直接连接,配置相同网段的IP地址三层交换:使用具有路由功能的三层交换机,简化网络架构VLAN隔离:通过VLAN技术将网络划分为多个逻辑网络,提高安全性多交换机级联组网当单台交换机端口数量不足时,可以通过级联方式扩展网络规模。级联方式包括:堆叠技术通过专用堆叠线缆连接多台交换机,形成一个逻辑设备,统一管理和配置端口级联使用普通网口连接交换机,配置Trunk端口,允许多个VLAN通过星型拓扑核心交换机位于中心,接入交换机星型连接到核心,是最常用的组网结构核心网与接入网的关系网络层次结构1MSC移动交换中心2BSC基站控制器3BTS基站收发台4MS移动终端接入网功能基站(BTS)提供无线覆盖,实现移动终端的接入。基站控制器(BSC)管理多个基站,负责无线资源分配、切换控制等功能。接入网处理无线侧的物理层和链路层协议。核心网功能移动交换中心(MSC)是核心网的主要设备,负责呼叫控制、移动性管理、业务提供等功能。核心网还包括HLR(归属位置寄存器)、VLR(访问位置寄存器)等数据库,存储用户信息和位置信息。接入网和核心网通过标准接口(如A接口)连接,接口定义了详细的协议规范,保证不同厂商设备的互操作性。双核心交换机技术技术优势双核心交换机采用双引擎架构,配置两套独立的控制和转发平面,大幅提升系统的处理能力和可靠性。带宽倍增双核心并行处理,交换容量可达单核心的两倍,满足高密度大流量场景需求抗干扰能力双引擎独立工作,互为备份,任何一个引擎故障都不影响业务运行,实现真正的高可用灵活扩展模块化设计,可根据业务增长灵活增加接口卡和功能模块,保护投资典型设备RG-S7805C是锐捷网络推出的多业务高性能核心交换机,采用双引擎架构,支持:交换容量:6.4Tbps包转发率:1920Mpps最大端口数:384个万兆端口支持IPv6、MPLS、QoS等高级特性第六章故障排查与维护再稳定的系统也会出现故障。快速准确的故障诊断和处理能力是运维人员的核心技能。本章分享常见故障类型、诊断方法和典型案例。常见故障类型呼叫失败用户拨号后无法接通,可能原因包括:被叫关机、号码错误、路由配置错误、中继线路故障、信令异常等。需要查看呼叫记录和信令追踪,定位失败环节。通话掉线通话中突然中断,常见原因有:无线信号弱、基站切换失败、传输链路中断、交换机过载等。查看掉线时的系统日志和话路状态,分析掉线原因。信令异常信令链路故障导致无法传输控制信息,引起大面积呼叫失败。检查信令链路物理连接、信令点编码配置、路由表设置等,确保信令网络正常。硬件与软件故障区分硬件故障特征设备告警灯异常闪烁模块热插拔后无法识别系统频繁重启风扇噪音异常或停转软件故障特征特定功能异常,其他功能正常配置文件损坏软件版本不兼容数据库错误故障诊断流程收集信息详细了解故障现象、发生时间、影响范围。询问用户操作过程,查看近期是否有配置变更或设备维护。日志分析查看系统日志、告警信息、性能统计数据。重点关注故障发生时刻前后的异常记录。使用日志分析工具快速定位关键信息。信令追踪对于呼叫类故障,启用信令追踪功能,抓取完整的信令交互过程。分析信令消息序列,找出异常环节。常用工具包括Wireshark、信令分析仪等。话务测试使用测试电话或模拟器进行呼叫测试,验证故障重现。测试不同路由、不同时段的呼叫,缩小故障范围。故障定位根据以上信息综合判断,确定故障原因。必要时联系设备厂商技术支持,获取专业建议。恢复处理根据故障类型采取相应措施:修改配置、更换模块、升级软件、重启服务等。处理后验证故障是否消除。总结归档记录故障现象、处理过程、解决方案,形成故障案例库。定期分析故障规律,制定预防措施。提示:故障处理要遵循先急后缓、先易后难的原则。对于影响面广的严重故障,应立即启动应急预案,优先恢复业务,再进行详细分析。维护案例分享案例一:武汉电信市话网双汇接保障背景:武汉电信市话网需要进行核心交换机升级改造,要求在不中断业务的情况下完成双汇接组网。方案:采用新旧交换机并行运行方案,通过双归路由实现业务平滑迁移。在凌晨低话务时段,分批将用户从旧交换机迁移到新交换机,每次迁移后进行充分测试验证。成果:历时2个月完成全网20万用户的迁移,期间无一次业务中断,用户感知无差异。新交换机上线后,系统处理能力提升50%,为5G业务发展奠定基础。经验:充分的前期规划和演练是成功的关键;分阶段实施降低风险;实时监控确保问题及时发现和处理。案例二:华西集团网络稳定运行背景:华西集团是大型企业,对通信系统可靠性要求极高。交换机需要7×24小时不间断运行,任何故障都会影响业务。措施