全程全網(wǎng)通信電子演示系統(tǒng)研制

白亮亮+肖樂康+王玉龍+鞠秀亮+秦?zé)ㄓ?/p>

摘要該項目要實現(xiàn)一個電子展示系統(tǒng)，把現(xiàn)有的運營商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)的基本流程進行動態(tài)展示，將不同通信過程的信令和媒體接入過程分別展示出來，輔助通信技術(shù)方面的教學(xué)需求。

關(guān)鍵詞全程全網(wǎng)通信；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；教學(xué)平臺

通信技術(shù)作為一種信息傳遞手段，在人類的信息分享上有著重要的意義，構(gòu)建通信網(wǎng)是信息穩(wěn)定傳輸和處理的保障。通信網(wǎng)是由各個分支網(wǎng)組成，而每個分支網(wǎng)絡(luò)是由信息處理單元和信息傳遞線路組成。通信行業(yè)的日益繁榮和拓展應(yīng)用，使通信技術(shù)日趨復(fù)雜。為相關(guān)人才培養(yǎng)帶來巨大困難，為保證通信運營企業(yè)對于高素質(zhì)、高技術(shù)的應(yīng)用型人才需求愈發(fā)強烈。本課題研制了全程全網(wǎng)通信演示系統(tǒng)，有助于學(xué)習(xí)者把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)的終端層、接入層、傳輸層、核心層、業(yè)務(wù)層劃分清楚以及每個層包含哪些部分，更重要的是便于記憶信道的走向，讓學(xué)習(xí)者可以把一個復(fù)雜而又龐大的網(wǎng)絡(luò)搞明白。

1現(xiàn)狀

21世紀(jì)作為網(wǎng)絡(luò)的時代，數(shù)字化、寬帶化和智能化的網(wǎng)絡(luò)成為人類社會信息共享的基礎(chǔ)，飛速發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施對高等教育提出了更高的要求，特別是對實驗室建設(shè)提出了挑戰(zhàn)。雖然目前針對某一特定技術(shù)的實驗環(huán)境有所改善，例如程控交換機、移動通信等。由于通信技術(shù)種類繁多而且復(fù)雜。學(xué)生很難建立起來一個整體的概念。本項目從通信網(wǎng)全局出發(fā)，構(gòu)建完整性的通信網(wǎng)。

2通信網(wǎng)教學(xué)平臺

本系統(tǒng)通過在電子展示系統(tǒng)中按照現(xiàn)有運營商網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)的基本流程，進行動態(tài)的展示，將不同的通信過程的信令和媒體接入過程分別展示出來，包含如下部分：固網(wǎng)一固網(wǎng)（PSTN-NGN）、固網(wǎng)一移動（NGN-2G）、移動（2G）一移動（3G）；上網(wǎng)（固網(wǎng)）、彩鈴、短信、移動上網(wǎng)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示：

2.1固網(wǎng)一固網(wǎng)（PSTN-NGN）

消息流程到c&c08的時候，信令先和LSTP交換，然后接到Gw，Gw尋址到LSTP后指向SOFTX3000，SOFTX3000通過LSTP和SHLR交換一次消息即可（SHLR只閃爍一次），然后信令和UMG通信，保持c&c08一LSTP-SOFTX3000，LSTP-Gw的信令連接狀態(tài)，此時從c&c08-GW-UMGl之后線路全通。

2.2固網(wǎng)一移動（NGN-2G）

消息流程到UMGl時，先和SOFTX3000交換信令，然后按圖上所示序號交換完成信令，之后保持綠色虛線閃爍連接，UMG1-GW-UMG2之后線路全通，完成線路接續(xù)過程。

2.3移動（2G）一移動（3G）

消息過程到UMG2時，先按圖上所示序號進行消息互通，其中黃色虛線只閃爍一次。然后UMG2一router之后線路接通，完成線路接續(xù)過程，上網(wǎng)過程可考慮特定方式展示。

2.4彩鈴（固話一移動3G）

通信過程如圖1所示：消息過程到UMGl時，先從softx3000開始進行信令流程，按照順序進行，直到整個通信過程建立鏈路成功，對方振鈴，可以播放一首MP3音樂，彩鈴AIP在被叫手機號碼接通之前一直閃爍。

2.5短信（2G一3G）

消息過程到UMG2，先從MSOFTX3000按照序號進行信令流程，之后UMG2一ROUTER3，之后線路接通，完成短信發(fā)送過程。可在短信發(fā)送過程中提示語音。

2.6移動上網(wǎng)（3G）

消息按圖示進行，SGSN--LSTP-HLR只閃爍一次即可，然后整個通信過程完成，上網(wǎng)過程可以用一些特定方式展示。

3軟硬件實現(xiàn)

3.1網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計

單片機具有集成度高、功能強大及開發(fā)成本低等特點，由于通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，信令接入點數(shù)量多等特點。該課題利用多個單片機連接在一起，構(gòu)成主從通信方式，實現(xiàn)多臺單片機之間的數(shù)據(jù)通信。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。利用8255具有多個并行I/0接口且通用性強等特點，使用從模塊模塊直接控制8255實現(xiàn)通信網(wǎng)各個節(jié)點發(fā)光二極管的閃爍并同時使用WT5885進行語音播放，實現(xiàn)光、聲、電一體化展示。

3.2網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計

1）從機程序設(shè)計。從機軟件采用模塊化設(shè)計，包括主函數(shù)、通信子函數(shù)和數(shù)據(jù)處理子函數(shù)等。從機主要實現(xiàn)監(jiān)聽功能，當(dāng)主機發(fā)送指令時，根據(jù)主機發(fā)送的指令判斷是否屬于地址。若屬于該從機地址，則根據(jù)發(fā)送的信號燈指令去控制8255實現(xiàn)二極管的亮滅。

2）主機程序設(shè)計。主機是實現(xiàn)與各從機連接的橋梁，是整個系統(tǒng)的中繼站。軟件采用模塊化設(shè)計，包括主函數(shù)，鍵盤選擇子函數(shù)、語音播放子函數(shù)、通信子函數(shù)和數(shù)據(jù)處理子函數(shù)等。通過中斷判斷是否有模式摁鍵摁下，若有開始發(fā)送從機地址，從機響應(yīng)之后播放響應(yīng)信令傳輸指令，同時將信號燈數(shù)據(jù)發(fā)送給從機顯示信令傳輸過程。

4結(jié)論

隨著我國IT、ICT行業(yè)的快速發(fā)展，電信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國民族的支柱產(chǎn)業(yè)，推動著整個社會的快速發(fā)展。電信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然帶來人才的大量緊缺，特別是電信工程設(shè)計人才的緊缺。本課題是在通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，搭建全程通信網(wǎng)絡(luò)，采用實物展現(xiàn)出通信過程中各個模塊之間的相互連接關(guān)系，以便于同學(xué)可以更便捷地了解通信中的各個流程走向和模塊的復(fù)用情況。立足于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一站式教學(xué)的企業(yè)運營環(huán)境仿真實踐的理念，在校園內(nèi)建立通信實訓(xùn)平臺的構(gòu)想。