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1、第10讲 支撑网,支撑网概述数字同步网信令网电信管理网（TMN）,内容概要,1 支撑网概述,支撑电信业务正常运行的网络，传输各业务网络的同步、控制、监控等信号。包括：数字同步网：同步：收发端频率相同，相位保持严格的特定关系，使通信正常进行；数字同步网：为电信网中所有设备时钟提供同步控制信号的分配网络。信令网：多个信令点构成的网络信令：控制交换机动作的指令信令方式：信令传输的规定信令系统：控制信号产生、发送和接收的硬件、软件；电信管理网（TMN）：对电信网的各网络实行综合化、智能化、标准化的电信管理系统。,1 支撑网概述,起因：电信网络的规模加大；结构复杂；新业务发展；同一网络上多种厂家、类型设
2、备，需要全面、协调、有效管理整个电信网络。ITU-T提出建设TMN（M.3100建议）,电信管理网（TMN）对各类电信子网的管理,1 支撑网概述,2 数字同步网,同步：频率相同、相位保持严格的特定关系比特同步：每个交换节点以自身内部时钟确定数据发送比特流。帧同步：建立在比特同步基础上，节点能正确识别帧标志，达到正确分路。,若交换节点收到的比特流与内部时钟不同，造成脉冲相对位置和帧脉冲位置的偏移和错位，丢失帧同步脉冲，产生滑码,2 数字同步网,同步 由多台交换机构成的数字网，要求各个交换机具有相同的发送时钟频率和接收时钟频率。由于传输介质的影响和时钟频率的漂移，一般很难做到各交换机时钟频率完全一
3、致，这就产生了时钟频率的同步问题。 对于任一台交换机，输入信号时钟频率和接收端本地时钟不一致时，就会产生“滑码”，如图所示。解决滑码，必须使交换节点使用某个共同的基准时钟，如8kHz。,2 数字同步网,滑码对通信的影响比特流滑动造成传输信号损伤，如速率相差过大，会使信号产生严重误码，直至中断。时钟频率或相位不一致，或相位漂移、抖动，在交换机缓存产生上溢或下溢，如：PCM语音信号对滑动敏感度低，一次误码，“咔哒”声；数据通路，一次误码产生一个字节丢失，影响小。传真取决于编码技术，9.6kbps的G3类传真，滑动会使2mm的垂直图文丢失。随路信令，滑动导致5ms短时中断，共路信令影响小。数据传输中
4、发生滑码，数据必须重发，导致大的延时；ITU建议，固定长度分组滑动门限为1次/小时；对可变长度门限约0.3次/小时。,2 数字同步网,克服滑码的方法缓冲存储器在实际工作中，通信双方的时钟频率都不可避免地存在一定偏差，因此滑码的产生是不可避免的。滑码发生的频繁程度与收、发两端时钟的频差有关，克服滑码的办法是通过在交换机中设置缓冲存储器来实现。缓冲存储器按照对端时钟写入数据，按照本地时钟读出数据。,2 数字同步网,克服滑码的方法原子钟根据量子物理学的基本原理，原子是按照不同电子排列顺序的能量差，也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差，来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原子从一个“
5、能量态”跃迁至低的“能量态”时，它便会释放电磁波。这种电磁波特征频率是不连续的，这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的例如铯133的共振频率为每秒9192631770周。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间。,2 数字同步网,同步方法及方式数字网内同步方法：全同步：时钟经数字链路连成网，在网内配备多个高精度钟，网内所有设备时钟锁定在相同频率上。全准同步：数字设备均采用高精度时钟，独立运行，互不控制，相互间的频差引起的滑动在指标限值内。混合同步：数字通信网分成若干子网，各子网内部全同步，子网间采用准同步。常用数字网内同步方式准同步方式主从同步方式,2 数字同步网,同步
6、方法及方式准同步方式各局都有独立时钟，且互不控制，各节点采用高精度和稳定度的原子钟；组网简单，独立性强，易实现，易于扩充；成本高，体积功耗大国际局之间常采用准同步方式。,2 数字同步网,同步方法及方式准同步方式由于频率不完全相等，时间上的积累可能发生滑码需设置容量足够大的缓冲存储器当存储器为n位，标称频率为f，相对频差为f/f时，滑码发生周期为 : T=n/(f)CCITT建议数据传输系统满足20小时滑码不超过一次。PCM 一次群，当 n取256时，相当于要求时钟频差 f/f=n/(Tf)=256/(2036002.048106)=1.7410-9一般晶体振荡器已无法满足要求，需要使用原子钟。
7、,2 数字同步网,同步方法及方式主从同步方式某一主局设置时钟源，作为主基准时钟，其他设备受控于主基准时钟。同步信息可从比特流中提取或指定专门链路传输。从时钟节点通过锁相环电路使时钟锁定与主时钟同步直接主从同步方式各时钟节点的基准时钟都来自同一主时钟，用在同一楼内等级主从同步方式树状时钟分配网络从上级逐级向下传输，达到全网时钟统一优点：不产生滑动，费用低缺点：链路故障将影响同步信号的传送，产生时钟偏差,2 数字同步网,同步方法及方式我国的四级主从同步网结构第一级：同步网内最高质量的时钟，铯原子钟；第二级：高稳定度时钟；C1、C2长途中心用二级A类时钟；C3、C4采用二级B类，B类受A类时钟控制；
8、第三级：具有保持功能的高稳定时钟，在本地网的汇接局和端局；第四级：一般晶体时钟，设置在远端模块和用户交换机PABX。,2 数字同步网,滑动性能指标及分配国际链路数字连接的滑动性能指标及分配国际局间采用准同步方式；国际出口局采用铯原子钟；时钟频差产生的滑动间隔是70天。如最长4段国际链路，则国际链路段的标称滑动指标是17.5天一次滑动。国内链路数字连接性能指标分配通常系统采用主备用时钟板，完成同步时钟操作。,2 信令网,信令的基本概念信令的概念电话网上的用户终端设备与其接入的电话交换机之间以及网上各交换机之间互联互通的一种“语言”信令网即传送信令的网络，一般指公共信道信令网No.7信令网信令功能
9、：监视功能、选路功能、管理功能。信令的分类按工作区间分，用户线信令和线路信令；按信道分，随路信令和共路信令；按功能分，监视信令、地址信令及维护管理信令；按方向分，可分为前向信令和后向信令；,2 信令网,信令的基本概念信令流程,2 信令网,信令的基本概念信令的编码方式模拟编码方式，典型的有MFC；二进制编码方式：数字型线路信令；信令单元方式：不定长分组形式，如NO.7；信令的传送方式端到端方式逐段转发方式，No.7信令网使用。混合方式,2 信令网,信令的基本概念信令的传送方式端到端方式,2 信令网,No.7信令网信令系统的基本结构和功能消息传递部分（MTP-13）分别相当于OSI模型中物理层、数
10、据链路层和网络层，保证用户消息的可靠传递，在系统故障或信令网故障的时，能提供信令网重新组合的能力，以恢复正常的业务信令,2 信令网,No.7信令网信令系统的基本结构和功能信令连接控制部分（SCCP）：MTP的一个用户部分，它与MTP3一起共同完成OSI中网络层的功能,2 信令网,No.7信令网信令系统的基本结构和功能中间业务部分（ISP）：相当于七层结构中的46层，只是形式上保留，在以后需要的时候再扩充,2 信令网,No.7信令网信令系统的基本结构和功能事务处理能力应用部分（TCAP）：为各种应用层和网络层业务之间提供接口公用协议，它本身属于应用层，但是与具体的应用无关,2 信令网,No.7信
11、令网信令系统的基本结构和功能电话用户部分(TUP)：No.7信令最基本的用户部分数据用户部分(DUP)是用来传送采用电路交换方式的数据通信网的信令信息,2 信令网,No.7信令网组成结构信令点SP信令转接点STP信令链路路由方式直联工作方式准直联工作方式链路优先级与路由策略,SP,SP,SP,SP,STP,2 信令网,No.7信令网信令网分级我国信令网采用三级结构HSTP、LSTP和SP三级大中城市本地信令网为两级第二级(LSTP)和第三级(SP),2 信令网,No.7信令网信令网分级分级信令网中的HSTP连接方式网状连接AB平面连接,图 HSTP连接方式(a) 网状连接方式；(b) AB平面
12、连接方式,2 信令网,No.7信令网国内信令网连接实例,2 信令网,No.7信令网国内信令网连接实例,2 信令网,No.7信令网信令点(SP)与信令转接点(STP)间的连接方式分区固定连接方式自由连接方式,No.7信令网,2 信令网,2 信令网,No.7信令网,2 信令网,信令网编号计划国际信令网信令点编码ITU-T在Q.708规定国际信令网的编码为14位，编码容量为214=16384。采用三级结构：大区识别(3bit)、区域网识别(8bit) 、信令点识别(3bit) 。国内信令网信令点编码国内NO.7网的信令点采用24位编码方案。与三级信令网对应，编码在结构上分为三级：主信令区(8bit)
13、 、分信令区(8bit) 、信令点(8bit) 。,3 电信管理网TMN,电信管理网的基本概念 TMN是具有标准协议、接口和结构的管理网，实施对整个电信网的操作、管理和维护。提高了运行效率，降低了OAM成本。综合管理体现对某类网络综合管理，包括数据采集、性能监视、分析、故障报告、定位及对网络的控制保护；首先对各类网建立专门的网管，再通过综合管理系统对各专门网管系统管理。,3 电信管理网TMN,电信管理网的基本概念TMN组成 由OS和WS构成网管中心，数据通过DCN传输，对各NE（如交换机、DXC）进行管理。,OS：操作系统WS：工作站MD：中介设备NE：网络单元DCN：数据通信网,3 电信管理
14、网TMN,电信管理网的基本概念TMN特点通过一组标准接口实现与电信网的信息交互；协议栈以OSI模型为基础；应用面向对象的设计方法，采用管理者/代理的概念，通过代理实现被管对象的管理。,3 电信管理网TMN,组成TMN的各管理子网电话网管系统电话网网管分三级管理，即国家级长途网管、省级长途网管和本地网网管。传输网管理PDH网管（长途传输承载系统之一）SDH网管移动网的网管分三级，全国移动网管中心、省级移动网管中心、操作维护中心（OMC）。模拟网（A/B网），数字网（GSM/CDMA）。,3 电信管理网TMN,组成TMN的各管理子网数字数据网（DDN）的网管DDN分三级，一级干线网，二级干线、三级
15、本地网，结构分三层，传输层、用户接入层和用户层。公用分组交换网（CHINAPAC）的网管信令网网管系统NO.7二级网，第一级是HSTP，第二级是LSTP；NO.7网管系统分全国网管中心（第一级）、省网管中心（第二级）。全国网管中心仅对HSTP、SP和SSP及信令链路监控管理。,3 电信管理网TMN,组成TMN的各管理子网数字同步网网管系统数字同步网采用准同步和主从同步方式，全国地各区之间准同步；同步区内采用主从同步。通信枢纽引入BITS系统。数字同步网采用二级监控集中管理方式，管理C3级以上各同步节点。兼容多厂商同步设备。全国一个同步网监控管理系统SNM及辅助的SNM-A；省级有区域监控系统S
16、RM；网管中心对全网同步节点监控。,3 电信管理网TMN,TMN的管理体系TMN管理分层结构：事务管理层、业务管理层、网络管理层、网元管理层。事务管理层（BML）业务预测规划、网络规划设计、资源控制、资产效益核算等。业务管理层（SML）按照用户需求提供业务，服务质量跟踪报告，及服务间交互。网络管理层（NML）对网元互连的网络管理，建立、维持和拆除，性能监视等。网元层管理（EML）对各网元管理，如收集和预处理网元相关数据，提供网关。,3 电信管理网TMN,TMN的管理体系TMN管理分层结构,图 TMN管理层次及其功能,3 电信管理网TMN,TMN的管理体系TMN的管理功能ITU-T的M.30 x
17、x规定了5个方面的管理性能管理性能监测（接通率、误码率）、性能分析、性能控制。故障管理故障检测、故障诊断和定位、故障恢复。配置管理对设备的变化进行管理，如改变电路群数量设置。计费管理安全管理,3 电信管理网TMN,TMN的管理体系TMN的管理信息模型通过对网管信息传送处理，实现对网络资源的管理。模型建立过程：网络资源转换成被管对象，并规定对象类别、属性等；抽象语法标记提供对被管对象属性的统一表示方法；明确被管对象间的继承包含关系，定义被管对象，建立MIB库(管理信息库) 。对网络资源的描述转换成对信息模型特性及参数的描述。主要采用面向对象技术实现。涉及：被管对象及特征；被管对象的继承、包含和命
18、名、定义；被管对象MIB库的建立。,3 电信管理网TMN,电话网管理电话网络管理功能：实时监视网络的状态与性能、分析网络性能、检测网络异常并分析原因、采取控制措施等 电话网的状态及网管参数网络是否过负荷网络状态信息电话局状态（负荷测量、拥塞测量）电路群状态公共信道信号状态；话务流量状态网络负荷参数（溢出比、试呼数、占用率、接通率）,3 电信管理网TMN,电话网管理公共管理信息服务CMIS在电话网管理中，通过Q3接口，OS对NE进行管理，分2个模块：面向事务的通信单元，短消息实现告警和命令服务单元。面向文件的通信单元，传送批量数据和大型文件。,3 电信管理网TMN,电话网管理电话网管系统三级管理
19、国家级长途网管省级长途网管本地网网管,3 电信管理网TMN,电话网管理电话网管系统全国长话网网管系统，采用DCN连接，通过分布式数据库实现了长途C3以上交换机的话务数据库联网，对C3以上长途交换机性能、告警状态实时监视，分析话务数据，了解网络性能参数变化等。性能管理：提供交换设备、网络性能的评估，通过收集各种数据，调整网络和设备性能。包括性能监视；性能控制；性能分析；故障管理：对网络异常和故障设备进行检测和校正。包括告警监视；故障定位；故障校正；测试功能。配置管理：对网络设备配置，提供设备供给功能；交换设备控制功能。计费管理安全管理,3 电信管理网TMN,电话网管理电话网管系统本地电话网网管系
20、统由本地网网管中心、交换维护中心组成，集中和面向设备的网管功能，对本地区交换机实行监控和综合管理（故障、性能、配置、计费、安全）接口 NNMC与TSSC间采用Q3接口；TSSC与各长途交换机间采用Q3或Qx接口；网络操作系统与远程工作站采用F接口。网络连接方式 NNMC、PNMC、TSSC中系统以LAN为基础，并构成WAN（可利用FR组网，用X.25组织迂回路由）。,3 电信管理网TMN,长途传输网管理系统目前分三级管理，长途2级，本地1级。其中：全国传输网络监控中心NSC，负责一级干线传输网监控管理；省级PSC；负责二级干线传输网监控管理；本地级LSC；负责本地区传输网监控管理；设置三种管理实体：全国传输网监控中心NSC省级PSC长途传输设备监控中心TESC（各省1个）,3 电信管理网TMN,长途传输网管理系统设置三种管理实体：全国传输网监控中心NSC省级PSC长途传输设备监控中心TESC(各省1个),
