现代通信网络实训报告

现代通信网络实训报告

姓名：郑斌

学号：01112050

年级：20##级

班级：通信工程

1 TD-SCDMA实训

1.1  TD-SCDMA网络结构

1.1.1  UMTS及UTRAN系统组成

通用移动通信系统（UMTS）是IMT-2000的一种，它的网络结构由核心网（Core Network，CN）、UMTS陆地无线接入网（UMTS Terrestrial Radio Access Network，UTRAN）和用户设备（User Equipment，UE）三部分组成。

UMTS的系统结构图如下所示：

图1.1 UMTS系统结构图

CN通过Iu接口与UTRAN的RNC相连。其中Iu接口又被分为连接到电路交换域的Iu-CS，分组交换域的Iu-PS，广播控制域的Iu-BC。UTRAN的基本结构包括：无线网络控制器（RNC）、基站（Node B）

UTRAN是由无线网络控制器RNC以及基站Node B构成。

无线网络控制器（RNC）：

无线网络控制器（RNC）是UTRAN的交换和控制元素，RNC位于Iub和Iu接口之间；RNC的整个功能可以分为两部分：UTRAN无线资源管理（Radio Resource Management，RRM）和控制功能。

基站Node B是链接无线网络控制器和用户设备的中继，为用户接入核心网提供可能，而Node B却没有无线网络的控制功能，它只为用户和核心网之间提供一个桥梁。其中其控制作用的是无线网络控制器RNC。

Iu接口是连接UTRAN和CN的接口，如图1.2所示。也可以把它看成是RNS和核心网之间的一个参考点。它将系统分成用于无线通信的UTRAN和负责处理交换、路由和业务控制的核心网两部分。

图1.2 IU接口示意图

结构：一个CN可以和几个RNC相连，而任何一个RNC和CN之间的Iu接口可以分成三个域：电路交换域（Iu-CS）、分组交换域（Iu-PS）和广播域（Iu-BC），它们有各自的协议模型。

功能：Iu接口主要负责传递非接入层的控制信息、用户信息、广播信息及控制Iu接口上的数据传递等。

Iub接口是RNC和Node B之间的接口（图1.3），完成RNC和Node B之间的用户数据传送、用户数据及信令的处理和Node B逻辑上的O&M等。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。

功能：管理Iub接口的传输资源、Node B逻辑操作维护、传输操作维护信令、系统信息管理、专用信道控制、公共信道控制和定时以及同步管理。

图1.3 Iub接口示意图

Iur接口是两个RNC之间的逻辑接口，如图1.4所示，用来传送RNC之间的控制信令和用户数据。它是一个标准接口，允许不同厂家的互联。

功能：Iur口是Iub口的延伸。它支持基本的RNC之间的移动性、支持公共信道业务、支持专用信道业务和支持系统管理过程。

图1.4  Iur接口示意图

空中接口Uu

无线接口从协议结构上可以划分为三层如图1.5：

物理层（L1）

数据链路层（L2）

网络层（L3）

L2和L3划分为控制平面（C-平面）和用户平面（U-平面）。

RLC和MAC之间的业务接入点（SAP）提供逻辑信道，物理层和MAC之间的SAP提供传输信道。RRC与下层的PDCP、BMC、RLC和物理层之间都有连接，用以对这些实体的内部控制和参数配置。

图1.5  空中接口Uu

1.1.2  RNC系统原理结构

无线网络控制器（RNC）是UTRAN的交换和控制元素，RNC位于Iub和Iu接口之间；RNC的整个功能可以分为两部分：UTRAN无线资源管理（Radio Resource Management，RRM）和控制功能。

RNC 产品各子系统的功能如下所述：

·接入子系统：提供Iu、Iub等接口接入功能，由接入单板构成。

·交换子系统：提供设备内部控制和业务数据交换，由一级交换板、二级交换板构成。

·业务处理子系统：完成Iu、Iub、Uu等接口业务面协议处理功能，由GTP-U处理板和无线网络业务处理板构成。

·中央控制子系统：完成传输网络、无线网络信令、系统控制和操作维护等功能，由信令处理板、全局处理板等构成。

·网同步子系统：完成系统时钟产生和分配功能，由网同步板、交换板时钟驱动模块、业务板和接入板时钟同步模块构成。

·告警子系统：完成系统环境监测和告警功能，由全局板、告警箱等构成。

RNC 设备内部各子系统的连接接口如下：

·IF1、IF2、IF3是以太接口，业务数据和控制信令使用独立的物理接口，互不影响。其中，采用GE接口传输业务数据；采用FE接口传输设备控制数据。

·IF4是系统对网同步的控制接口，采用FE接口。

·IF5是时钟接口， 接入子系统中各单板的时钟通过交换子系统进行分发。

·IF6是设备的声光告警接口，采用FE接口。

·IF7是设备的机框管理接口，传递各电路板与机框管理模块的信息，符合IPMI接口规范。

图1.6 RNC系统原理结构

1.1.3  资源框单板配置

RNC资源框单板的示意图如图1.7所示。

按照功能和插箱所使用的背板分，RNC包含3种机框：

控制框

      控制框提供RNC的控制流以太网汇接、处理以及时钟功能。控制框的背板为BCTC，可以插ROMB，UIMC，RCB，CHUB，GLI和CLKG单板以及这些单板的后插板。

资源框

      资源框提供RNC的外部接入和资源处理功能，以及网关适配功能。资源框的背板为BUSN，可以插DTB，RUB，UIMU，GIPI，CLKG，MNIC，IMAB和APBE单板以及这些单板的后插板。

一级交换框

      一级交换框为RNC提供一级交换子系统，针对用户面数据较大流量时的交换和扩展。交换框的背板为BPSN，可以插GLI，PSN和UIMC单板以及这些单板的后插板。

图1.7  RNC资源板示意图

1.2  TD-SCDMA系统RNC数据配置

1.2.1 创建UTRAN子网

配置资源树窗口，右击选择［server→创建→TD UTRAN子网］。单击［TD UTRAN子网］，在弹出的对话框中填写：

用户标识：UTRAN

子网标识：6

1.2.2 创建RNC管理网元

配置资源树窗口，右击选择［server→子网用户标识→创建→TD RNC管理网元］，单击［TD RNC管理网元］，在对话框中填写：

网元IP：129.0.31.6

用户标识：RNC管理网元

提供商：ZTE

位置：呼和浩特

注意：创建之后要对RNC申请互斥操作

1.2.3 创建RNC全局资源

配置资源树窗口，右击选择［server→子网用户标识→管理网元用户标识→配置集标识→创建→RNC全局资源］，单击［RNC全局资源］，在对话框中填写：

①“RNC关键参数”选项卡

用户标识：RNC全局资源

移动国家码：460

移动网络码：7

SNTP服务器IP地址：129.0.31.x；x：101~131，本机服务器地址

局号：6

本局所在网络类别：中国移动网（CMCN）

本局24位信令点：3.108.2

②“全局补充配置”选项卡

MOCB服务器IP地址：139.1.100.x

MOCB服务器IP地址掩码：255.255.0.0

③“ATM配置”选项卡

ATM地址编码计划：NSAP

本局ATM地址：02.02.02.00….00

单击＜确定＞按钮，完成创建RNC全局资源。

1.2.4 设备配置

配置资源树窗口，右击选择［server→子网用户标识→管理网元用户标识→配置集标识→RNC全局资源标识→设备配置→创建→标准机架］，单击［标准机架］，弹出对话框，单击＜确定＞按钮，成功创建对应配置的机架。

配置资源树窗口，双击［server→子网用户标识→管理网元用户标识→配置集标识→RNC全局资源标识→设备配置→标准机架名称］。右击机架图选择［创建→机框］，单击［机框］，弹出对话框，单击＜确定＞按钮，成功创建机架上对应机框编号、机框类型的机框。并在机框下部标识出相应的槽位号。

创建机架时，在对话框中填写：

（11、12槽位，1+1备份）创建ROMB单板

母板类型：BT_3G_MPX86_2

接口信息：

接口IP地址：30.2.33.2; 掩码：255.255.255.255；广播地址：255.255.255.255

（9、10槽位）创建UIMC单板

母板子类型号：SBT_3G_NOTNET；第一子卡类型：SCT_3G_D8260

（13、14槽位）创建ICM单板（相当于CLKG单板）

母板子类型号：INVALID_SBTYPE

（15、16槽位）创建CHUB单板

母板类型：BT_3G_CHUB

（3槽位）创建RUB单板

母板类型：BT_3G_MPX86_2

基本信息：

创建千兆资源框

（9、10号槽位）创建GUIM单板

第一子卡类型号：SCT_3G_D8260

（11号槽位）创建GIPI单板

第一子卡类型：INVALIND_SCTYPE

接口信息：

接口IP地址：139.1.100.1; 掩码：255.255.0.0；广播地址：255.255.255.255

（13号槽位）创建RUB单板

母板类型：BT_3G_VTCD_2；

第一子个卡类型~第四个子卡类型：SCT_3G_VTDS

（17号槽位）创建APBE单板

母板类型：BT_3G_APBE_2

接口信息：

接口IP地址：20.2.38.4; 掩码：255.255.0.0；广播地址：255.255.255.255

（1号槽位）创建SDTA单板

母板类型：BT_3G_SDTA

统一分配IPUDP IP地址

1.2.5 局向配置

配置资源树窗口，右击选择［server→子网用户标识→管理网元用户标识→配置集标识→RNC全局资源标识→局向配置→创建→IUCS局向配置］，单击［IUCS局向配置］，弹出对话框，填写：

“基本信息”选项卡

用户标识：CS局向

局向类型：MGW和MSCSERVER

MGW信令点编码类型：24位信令点编码

MGW信令点编码：3-2-1

MSCSERVER信令点编码类型：24位信令点编码

MSCSERVER信令点编码：3-10-1

“传输路径信息”选项卡

传输路径编号：32

路径组编号：0

架/框/槽：无效值

端口编号：无效值

对端业务IP地址有效长度：无效值

“ATM配置信息”选项卡

“ATM局向信息”子选项卡

局向编号：1

ATM地址编码计划：NSAP

邻接局向的ATM地址：01.01.01.00….00

“AAL2通道信息”子选项卡

AAL2对端通信端口号：10

AAL2 对端虚通路标识（CVPI）：1

AAL2 对端虚通道标识（CVCI）：51

“宽带信令链路信息”子选项卡

AAL2对端通信端口号：10

信令链路组内编号（SLR）:2

CVPI：1

CVCI：50

配置资源树窗口，右击选择［server→子网用户标识→管理网元用户标识→配置集标识→RNC全局资源标识→局向配置→创建→IUPS局向配置］。单击［IUCS局向配置］，弹出对话框，填写：

“基本信息”选项卡

用户标识：PS局向

IU口业务类型与承载类型关系：ATM

信令点编码：3-108-1

“ATM配置信息”选项卡

“ATM局向信息”子选项卡：不做任何操作

“IPOA信息”子选项卡

目的IP地址：20.2.38.1

本端源地址：20.2.38.4

IPOA对端通信端口号：11

IPOA对端虚通路标识（CVPI）：1

IPOA对端虚通道标识（CVCI）：63

“宽带信令链路信息”子选项卡

信令链路组内编号（SLR）:3

信令链路对端通信端口号：11

信令链路对端虚通路标识（CVPI）：1

信令链路对端虚通道标识（CVCI）：62

2 程控交换实训

2.1  程控交换机的硬件系统结构

ZXJ10（V10.0）型机系统采用多模块全分散控制的结构形式，其系统的结构框图如下：

图2.1 ZXJ10系统的结构框图

系统主要由以下基本模块组成：消息交换模块MSM、交换网络模块SNM、操作维护模块OMM、近端外围交换模块PSM、远端外围交换模块RSM、分组交换模块PHM、远端用户单元RSU。

PSM是ZXJ10(10.0)中基本的独立模块，其主要功能是：完成本交换模块(PSM)内部的用户之间的呼叫处理和话路交换；将本交换模块(PSM)内部的用户和其他外围交换模块的用户之间的呼叫的消息和话路接到SNM中心交换网络模块上。

远端外围交换模块RSM是PSM或中心模块局(SNM)的延伸局，RSM的结构与PSM基本相同。其用途为：（1）远端各类用户的接入。（2）远端用户之间完成接续交换。（3）可与PSM或中心模块局实现中心联网

PHM分组交换处理模块，结构与PSM相类似，只是增加了入口单元AU来提供与分组网的互通功能。

消息交换模块MSM主要完成各模块之间的消息交换。PSM，RSM，PHM经光纤连接到SNM，由SNM的半固定接续将其中的通信时隙连至MSM，MSM中的MP根据路由信息完成消息的交换。

中心交换网络模块(SNM)是多模块局系统的核心模块，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MSM。

ZXJ10（V10.0）的OMM操作维护维护模块亦称为后台操作维护系统，它主要区别于前MP/Comm 操作维护系统，前后台是通过以太网总线10Base2 相连接，MP向后台OMM发送运行状态信息,而OMM 向MP发送人机命令,  系统装载文件等消息。

ZXJ10（V10.0）的RLM是运用于远端用户群的用户单元，主要为远端集群用户提供接入，一般限于1000门以内。

ZXJ10（V10.0）的SU480I是运用于远端用户群的集成用户单元，主要为远端集群用户提供接入，一般限于720门以内。

2.2  数据配置

数据配置主要包括：局容量的规划、交换局的配置、物理配置、号码管理、号码分析以及数据传送。

号码分析主要用来确定某个号码流对应的网络地址和业务处理方式。

2.3  本局通话的信号流程

在本局通话中，通话的过程包括语音通路和数字通路两个数字信号的的交换过程。其中包括：摘机、语音提示、拨号、接通、对话、挂断等通话过程。

信号在程控交换局中的信号的传输和处理依赖于各个接口板以及处理板，信号的流程框架图如图2.2所示：

图2.2  信号流程框架图

在语音通路的信号流程中，语音信号首先由ASLC（用户单元）接入程控交换机中，然后再通过SPI（用户处理器接口板）接入到SP板（用户处理器板）中进行信号的处理，然后再通过DSNI（数字交换网络接口板）送到DSN板（即数字交换网络板）中进行处理，如果是局外通话则数字通路和语音通路都需要通过DSN板链接到局外的程控交换机中去。由于该实验是本局通话的实验，所以话音信号通过DSN板之后又被送达DSNI板中，有数字交换网络接口板送回用户处理器板中进行本局话音的处理，然后再通过用户处理器接口板把应答信号送回用户接口板中的对应借口中区，从而实现本局话音的寻呼与应答，具体话音信号的流程图如图2.3所示：

DSN

DSNI

SP

SPI

ASLC

图2.3 语音信号流程通路

在消息通路的信号流程中，消息信号首先通过用户接口板进入程控交换局中进行处理。然后再进过SPI进入SP中进行处理，再由SP送到DSNI中，由DSNI送入到通讯板COMM中去，有COMM板再把信号送入MP（主处理器）中进行处理，从而实现各种功能。具体流程如图2.4所示：

DSNI

SP

SPI

ASLC

MP

COMM

图2.4 消息信号的流程通路

3 光传输实验实训

3.1 PDH传输系统

PDH传输系统是采用准同步数字系列的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。

PDH传输系统的缺点：

1．由PCM发展而来，主要为话音设计不具备带宽及信息的多样化服务能力

2．没有国际统一的速率标准。      

3．没有国际统一的光接口规范，无法实现光路互通

4．背靠背逐级复用/解复用，上下电路成本高、结构复杂

5．采用异步复用，点到点的传递，缺乏网络拓扑灵活性。

6．网络的OAM能力差

PDH传输系统的复用图示如图3.1所示，有图3.1可以清楚的看到PDH传输系统优缺点：

图3.1 PDH传输系统的复用图示

3.2 SDH传输系统

SDH传输系统的诞生：

80年代初，为解决标准光接口问题，美国AT&T贝尔实验室提出同步光网络SONET

1988年原CCITT采纳这概念，后来形成了同步数字体系SDH。

为克服PDH的缺陷，SDH是先有目标再有规范，然后研制设备，这个过程与PDH相反。

SDH特点：

1．速率统一，同步复用，

2．统一的光接口，支持各生产厂家设备以光口连接

3．强大的OAM&P能力，实现了网络管理的智能化  

4．前、后向兼容，支持PDH网络和ATM网络。

5．要求严格的时钟同步，标志着同步通讯网的开始

6．组网灵活、网络的生存性强，支持1点对多点的通信

7．带宽利用率稍低.指针调整机理复杂

8．速率目前限制在10G

SDH复用映射结构如图3.2：

图3.2 SDH复用映射结构

3.3 课堂作业

内容：构造如下图所示的光纤网络拓扑结构，并按要求设置参数：

D

A

        1               2

     2                        1

E

C

     1                        2

B

        2              1          155M

                                           1

要求：1.创建网元，拓扑结构；

      2.配置时钟，A为网元头；

      3.配置公务号码601-605；

      4.业务：A-D为2M

              B-D为5个2M

              A-E为1个34M

      5.通道保护。

实验解答如下：

首先打开ZX E300网管系统，登陆之后进入操作界面，然后由系统默认的文件夹中倒入空白数据库，从而为新的实验提供空白的平台以进行下面的操作。

3.3.1 新建网元

单击设备管理找到网元管理，然后点击新建网元。新建五个网元，名称分别是A-E，修改它们的网元IP地址，以免网络的不识别。选择的实验的设备为中兴公司的产品，型号为ZXMP 320设备，实验室可用的实验设备为三台，这里新建五个网元。新建好网元以后要对网元进行单板配置。

A网元所需要的单板包括：SFE4、ET3E、ET1、04CSD、SCB、NCP、PWA等板子。由于A-E的业务网包括34M和2M的业务，所以其中包含了ET3E的34M支路板以及04CSD全交叉STM-4双路光接口板，从而提供有两个光接口。E网元与A网元的差别在于少了一个04CSD而变成了01CSS，C网元多了一个01B1S单板，为E网元提供接口。

B网元和D网元的性质相同，而且具有相同的业务，所以BD网元的单板相同包括：SFE4、ET3E、ET1、04CSD、SCB、NCP、PWA。

3.3.2 创建网络拓扑结构

在创建的网元之间用光纤连接起来。对应的端口连接不能出错，其中A1接口和D2接口相连，A2接口和B1接口相连，B2接口和C1接口相连，D1接口和C2接口相连，C接口和E1相连，从而形成完整的网络拓扑结构。

3.3.3 时钟的配置

时钟的配置是需要以A为网元头，点击操作界面上的时钟表示的快捷按钮而进行时钟的配置工作。以A为网元头则A的时钟来源有两种一个是系统时钟还有是自己本身的时钟，B的时钟来源有A的时钟（优先）、C的时钟、本身的时钟，C的时钟来源有B的时钟、D的时钟以及自己本身的时钟，E的时钟来源有C的时钟和自己本身的时钟。

3.3.4 配置公务号码

点击设备管理——公共管理——公务配置，在弹出的页面显示中填写公务号码，其中A网元需要控制点配置，控制点顺序为1。

3.3.5 业务配置

点击业务管理——业务配置，在弹出的界面中进行业务的配置。

选择A网元进行业务配置，首先进行2M的业务配置。A-D2M的业务配置有两条路可以到达，首先是A直接到达D的业务配置：选择A网元端口1的最小时隙，选择两个作为业务，连接到ET1上的两个时隙，再选择D的端口2的最小时隙（注意与A1的两个时隙为止相同），选择两个作为业务，连接到ET1上的两个时隙，然后A-D的2M业务完成了一半。

A-B-C-D的2M业务配置：选择A网元端口2的最小时隙（与前一步骤的时隙相同），选择两个作为业务，连接到ET1上的两个时隙（与前一步骤的时隙相同）。选择网元B的端口1最小时隙（与前一步骤的时隙相同），连接到网元B的端口2，同理，将C的端口1连接到端口2，选择D的端口1，找到最小时隙连接到ET1上的两个时隙（与前一步骤的时隙相同）。然后点击全网业务报表，看有没有错误，当没有错误后就可以开始下一个业务的配置。

B-D5个2M业务的配置方法同上，差别在于，这5个时隙不可以跟前两个时隙重叠，也需要配两路：B-A-D和B-C-D。

A-E的业务配置，由于该业务配置涉及34M业务配置，所以着重讲。同样需要配置两条链路：A-B-C-E和A-D-C-E。

A-B-C-E：选择A网元端口2中的一个新的时隙TUG3（该时隙可以承载34M业务），然后连接到ET3E上。选择B网元的端口2连接到B网元的端口1，选择C网元的端口1连接到C网元的端口C，选择E的端口1，然后连接到ET3E的时隙上即可。

A-D-C-E:方法同上，区别在于C网元需要将端口2连接到端口C，然后选择E的端口1，然后连接到ET3E的时隙上即可。完成后再进行全网业务报表，没有问题后就完成。

3.3.6 配置通道保护

由于在上一步骤中已经配完有的业务路线，所以通道保护在上一步骤已经完成。