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1、第 1 页 共 72 页 北方电信网络运维北方电信网络运维 应知应会培训教材应知应会培训教材 综合基础分册综合基础分册 北方电信事业部北方电信事业部 二二 0000 四年十月四年十月 第 2 页 共 72 页 目录 1电话交换一般知识 1 1.1程控交换机的控制方式 .1 1.1.1分布控制 .2 1.1.2分级控制 .3 1.2交换机的复原控制方式： .5 1.3交换机数字网络的两种基本类型 .5 1.4交换机的新业务 16 2数字通信的基本原理 .20 2.1脉冲编码调制的基本概念及构成原理 20 2.2PCM30/32 路帧结构及常用的传输码型21 2.3数字通信原理 22 2.4PCM
2、30/32 制式结构24 2.5抽样、量化、编码的过程 25 2.6PDH 各种信号速率、码型.28 2.7PDH 码型编码规律.29 3光纤通信 .31 3.1常用光通信器件 31 3.1.1概述 31 3.1.2光发送机模型 32 3.2光收器件 33 3.2.1概述 33 3.2.2光接收机模型 34 3.3光纤分类和特点 35 3.3.1ITU-T 定义的光纤：.35 3.3.2非色散位移光纤（G.652 光纤）.35 3.3.3色散位移光纤（G.653 光纤）.36 3.3.4非零色散位移光纤（G.655 光纤）.37 第 3 页 共 72 页 4数据通信 .40 4.1DDN 业务
3、.40 4.1.1概述 40 4.1.2DDN 网络结构.41 4.1.3用户接入方式 42 4.1.4DDN 网提供的业务.44 4.2分组交换业务 45 4.2.1简介 45 4.2.2分组交换网提供的基本业务和功能 46 4.2.3用户接入方式 50 4.3帧中继业务 51 4.3.1简介 51 4.3.2用户接入方式 51 4.4ATM 业务.52 4.4.1简介 52 4.4.2ATM 业务.52 4.5无线局域网业务 53 4.5.1简介 53 4.5.2网络结构 54 4.5.3用户接入方式 55 4.5.4应用举例 55 5电学基础知识 .56 5.1.1简单直流电路计算（欧姆
4、定律、电阻串并联、电容串并联） 56 5.1.2欧姆定律： 56 5.1.3电阻串并联: .56 5.1.4电容的串并联： 57 5.2电的基本概念（电压、电流、电阻、功率） 57 5.3简单交流电路的基本概念及计算 57 5.4变压器、发电机基本原理及结构 58 第 4 页 共 72 页 5.5二极管、三极管及可控硅的基本原理 58 5.6交流电基本概念 58 5.7单相整流电路原理及计算 59 6英语基础知识 .59 6.1计算机英语基础词汇 59 6.2通信英文词汇表 63 第 1 页 共 72 页 1 1 电话交换一般知识电话交换一般知识 1.11.1 程控交换机的控制方式程控交换机的
5、控制方式 程控交换机的控制系统主要由处理机和存储器组成。处理机执行交换机软 件程序指挥硬件、软件协调动作；储存器用来存放软件程序及相关数据。 控制系统的主要作用是实现交换机的控制功能。概括而言，控制功能可分 为呼叫处理功能和运行维护功能两部分。呼叫处理功能包括对从建立呼叫到释 放呼叫整个呼叫过程的控制处理，例如，收集处理各个外围接口电路状态变化， 分析处理所接收到的各种信号，控制交换网络的选路与接续，以及调度管理各 种硬件和软件资源。运行维护功能则包括对用户数据、系统数据的设定以及对 故障的诊断处理等。 控制系统的结构与程控交换机的控制方式密切相关，控制方式不同，控制 系统结构也有所不同。控制
6、方式一般可以分为集中控制和分散控制，在程控数 字交换机上基本上采用分散控制方式。 集中控制和分散控制是相对于系统资源和控制功能而言的。简而言之，在 程控交换机中，如果任何一台处理机都可以实现交换机的全部控制功能，管理 交换机的全部硬件和软件资源，则这种方式就叫做集中控制功能；反之如果任 何一台处理机都只能执行部分控制功能，管理交换机的部分硬件和软件资源， 则是分散控制。 集中控制的优点是，处理机能掌握、了解整个系统的运行状态，使用、管 理系统的全部资源，不会出现争抢资源的冲突。此外在集中控制中，各种控制 功能之间的接口都是程序之间的软件接口，任何功能的变更和增删都只涉及到 软件。从而使其实现较
7、为方便、容易。 然而，由于控制高度集中，使得这种系统比较脆弱，一旦控制部件出现故 障，就可能引起整个系统瘫痪。为了解决这个问题，集中控制系统一般采用双 机理机或多处理机的冗余配置方式。但是集中控制系统的软件要包括各种不同 特性的功能，规模庞大，过于集中，不便管理，且易于受到破坏，正是由于软 件上的这种致命弱点，使得集中控制方式得不到发展，目前已很少使用。 第 2 页 共 72 页 分散控制克服了集中控制的主要缺点，是目前普遍采用的一种控制方式。 分散控制系统是一个多处理机系统。根据处理机的自主控制能力，分散控 制可以分为分布控制和分级控制。 1.1.11.1.1分布控制分布控制 分布控制也称全
8、分散控制，其主要特点是，系统中每一个处理机都有完全 的自主控制能力不受其他处理机的控制。这也就是说，系统中所有的处理机都 在同一级平面上工作，在控制上彼此独立。这种系统也称为单级分散控制系统。 在分散控制系统中，每台处理机所完成的工作可按容量分担或功能分担方 式进行分配。容量分担即每台处理机只对系统的部分容量执行全部控制功能， 包括呼叫处理功能及运行维护功能，这也就是说，在容量分担方式中，资源的 使用是分散的，每台处理机只能使用预先分配的固定数量的资源；而控制功能 的实现是集中的，每台处理机都能对立实现全部控制功能。因此，在容量分担 方式中，每台处理机的工作都一样，各处理机中的驻留软件也相同，
9、只是各自 的服务对象不同而已。 容量分担方式中，确定每个模块容量的大小是一个两难选择。模块容量太 小，则同等容量系统的模块数量多，各个模块通信频繁，影响工作效率；模块 容量过大，则会产生集中控制方式中的问题。 实际上，按容量分担可以看成是由多个小容量的集中控制式交换机互连而 成的一个专网系统。因此在大容量的程控交换机中，这种方式并不具备什么优 势，它一般只用于中等容量的用户交换机中，每个模块的容量一般在 1000 线以 下。 功能分担则是把交换机的接口、交换、控制功能按不同类别分散在不同的 处理机中去执行，即有的执行接口功能，有的执行交换功能，有的执行控制功 能，例如，在 S1240 程控交换
10、机中，整个系统被划分将进 20 个模块，每个模块 都有一个处理机，每个处理机尽管硬件结构相同，但驻留软件不同，实现的功 能也不同。在这种功能分担方式中，资源的使用是集中的，即每个处理机可使 用所有的公共资源，而控制功能的实现则是分散的。 第 3 页 共 72 页 从上述讨论中可以看到，容量分担具有资源分散、功能集中的特点，而功 能分担则具有资源集中、功能分散的特点。之所以如此，是因为在容量或功能 分担中都是采用静态分配的方法。就是说，在容量分担方式中，分配给处理机 的服务对象固定不变；在功能分担方式中，分配给处理机实现的功能固定不变。 静态分配的优点是使分散控制能比较容易地实现。但它不能真正实
11、现全分散控 制，因此，无论是容量分担还是功能分摊，都或多或少地带有“集中”的特性。 若要实现真正的全分散控制，需要对容量和功能都采用动态分配方式。在动态 分配方式中，每台处理机都可以使用全部资源和功能的最佳分配。动态分配是 一种较为理想的分配方式，但是这种方式需要极为复杂的逻辑控制，目前，它 还是只有一个有待解决的基础研究课题。 1.1.21.1.2分级控制分级控制 分级控制是介于集中控制和分布控制之间的一种控制方式，它兼顾有这两 种控制方式的特点。在分级控制方式中，有些资源和功能分散有不同的处理机 使用和实现。有些资源和功能集中有一台处理机进行处理。分级控制是当前用 得最为普遍的一种控制方式
12、，国内外大多数机型都采用这种控制方式。 分级控制方式来源于对控制功能的分级。根据处理的复杂性和程序执行的 实时性，交换系统控制功能可以从逻辑上分为以下 3 级： 第一级为呼叫处理的低层功能，主要任务是检测各种外围接口电路的状态 和接收各种外来输入信号，其特点是工作繁忙、处理简单、实时性强； 第二级为呼叫处理的高层功能，其主要任务是分析处理从第一级接收来的 所有信息，调度管理整个系统的公共资源，如选择交换网络通路，选择中继线 路由，分配信号接收器等。这一级的工作没有第一级繁忙，实时性要求也没有 第一级严格，但分析处理程序要比第一级复杂； 第三级的任务是实现运行维护功能。这一级的程序最复杂，而且程
13、序量大， 越占整个软件程序的三分之二，但程序执行的频次很低，仅在系统出现障碍或 需要进行人机对话时才执行这一级程序，而且实时性要求也不高。 参照这三级结构模式，可以为每一级配置不同档次的处理机，这些处理机 通常称之为外围处理机中央处理机和运行维护处理机，如图 2.1 所示。外围处 第 4 页 共 72 页 理机一般为 8 位或 16 位的处理机。出于费用上的考虑，在大多数程控交换机中， 运行维护只是虚拟的，其功能可以合并到第二级，由中央处理机上执行。如果 运行维护级有实际的处理机存在，该处理机也是为了不在同一地点的多台处理 机共用。这也是远端集中维护方式。目前关于远端集中维护的接口标准已经形
14、成，在此标准基础上，许多国家正在发展电话管理网络（TMN） ，以改变传统 的交换机运行维护方式。 图 11 分级控制系统是容量分担与功能分担相结合，在 3 级之间体现了功能分担， 而在各个外围处理机之间则是按容量分担，每个外围处理机可处理 256，512 或 1024 端口。之所以选择这几种容量，主要原因：一是受限于外围处理机的处 理能力，因为外围处理机一般用抵档的 8 位机或 16 位机；另一个原因是在每个 外围模块中一般都有一级由单 T 芯片构成的交换网络，而单 T 芯片的容量一般 也就是这三种容量。 从上述几种分散控制方式的介绍中可以看到，分散控制有助于整个系统硬 件，软件模块化，同时提
15、高了系统的可靠性，并使得系统软件结构清晰，修改 方便，编写也相对容易。此外硬件、软件的高度模块化使得分散控制系统能适 应未来通信业务发展的需要，因此分散控制系统代表了交换机的发展方向。 第 5 页 共 72 页 1.21.2 交换机的复原控制方式：交换机的复原控制方式： 交换机复原控制方式是指：呼叫结束时释放呼叫的方法，主要有互不控制、 主叫控制、被叫控制、双方控制四种类型。在每次呼叫结束后非控制一方需要 等待控制一方挂机或者业务超时后才能结束本次呼叫，释放电路。 1.31.3 交换机数字网络的两种基本类型交换机数字网络的两种基本类型 第 6 页 共 72 页 图 12 图 12 第 7 页
16、共 72 页 图 12a 图 12b 图 13 图 13 第 8 页 共 72 页 图 13 图 14 图 1-4 第 9 页 共 72 页 图图 1-51-5 可用图 15 第 10 页 共 72 页 图 15 图 15 第 11 页 共 72 页 图 16 第 12 页 共 72 页 图 16 第 13 页 共 72 页 第 14 页 共 72 页 图 17 图 17 第 15 页 共 72 页 第 16 页 共 72 页 1.41.4 交换机的新业务交换机的新业务 第 17 页 共 72 页 第 18 页 共 72 页 第 19 页 共 72 页 第 20 页 共 72 页 . . 2 数字通信的基本原理数字通信的基本原理 2.12.1 脉冲编码调制的基本概念及构成原理脉冲编码调制的基本概念及构成原理 脉冲编码调制就是把连续变化的模拟信号通过抽样、量化和编码变成数字 信号的过程。 构成原理如图 21 所示： 发送端 信道 接收端 图 21 抽 样 量 化 编 码 再 生 中 继 解 码 低 通 再 生 第 21 页 共
