| 词条 | 输入模拟网络 |
| 释义 | § 网络系统 网络结构1模拟蜂窝移动通信系统是小区制、大容量公用移动电话系统，采用频率复用技术，具有用户多、覆盖面广的优点，曾在全球得到广泛应用。 与其他移动通信系统相似，模拟蜂窝移动通信系统也由移动电话交换局(MTSO)、基站(BS)和移动台(MS)3大部分组成。其中，移动电话交换局与基站之间通过有线线路连接：基站与移动台之间由无线链路通过空中接口相连。 1、移动电话交换局 移动电话交换局用来完成移动用户与市话用户之间，或者移动用户之间通话的自动接续与交换，除了具有程控电话交换功能外，它还具有移动通信特有的一些功能，例如，对移动台的识别和登记、频道分配、过境切换处理、漫游和呼叫处理等。因此，移动电话交换局通常由适合移动通信的专用程控交换机组成。但也可以在普通程控交换机上增加一些软件和硬件，实现控制、接续、交换移动电话的功能，其中硬件是指交换网络、处理器、数据终端等设备；软件包括系统操作程序(如呼叫处理、接续和控制)、设备状态测试和维护程序(如路由管理、故障检测、诊断和处理)、运行管理程序(如话务量统计、记录和计费)等。 2、基站 输入模拟网络 基站由射频部分(射频架和收发天线)、数据架、线路监测架和维护测试架等几部分组成。当基站采用120°扇区辐射方式时，需配3个射频架以及数据架、线路检测架和维护测试架各1个。每个射频架最大容量为16个无线信道，即收/发信机各有16台。当基站采用全向天线时，最少需配备4个机架，即射频架、数据架、线路监测架和维护测试架各1个。 数据架主要包括5个部分：与移动电话交换局数据链路相连的数据设备、控制器、建立无线电、定位接收机和话音信道数据接收机，分别完成不同的功能。其中数据设备和控制器有备用设备。线路监测架的主要功能是为移动电话交换局和射频架提供音频信号电路接口，并进行线路监测，包括监控单音发送、接收以及信令编码。维护测试架的功能是对各种设备状况进行测试，保持设备良好的运行状态。 3、移动台 网络结构2移动台主要有车载台和手机两类，其主要差别是功率大小不同，而功能、组成和工作原理相同。移动台主要包括控制单元、逻辑单元和收/发信机3个部分。 用户控制单元包括送，受话器、键盘、指示灯和蜂鸣器等。与普通的固定电话不同，移动台为了节省无线信道占用时间和避免发生错拨现象，并不将用户所拨的号码逐位立即发出，而是在屏幕上显不出来并存入寄存器，只有当用户确认拨号无误，按下发送键后，被叫号码才快速发出。一旦接续成功，双方即可通话。如果没有成功，显示屏会显示相应内容，以便用户处理。 逻辑单元是移动台的主控部件，主要由单片微处理器组成，用于宽带数据信令的编/解码、控制发射机开启、检测并转发监控音等。由测量获得的各种模拟信号，如信号电平、噪声电平、发射功率、静噪检测结果、压控振荡器的电压、频率合成器锁相环的工作状态等，经过A/D(模/数)变换送入单片微处理器处理，处理结果以指令方式送到收，发信机中相关的受控部件，实现移动台类似电脑的智能化功能。 收/发信机主要由发射机、接收机和收/发共用的频率合成器组成。车载台可采用二重空间分集，以减小衰落的影响，即移动台配备两根天线，其中一根天线收/发合用，另一根只做分集用，采用选择式开关分集方式。手机则无法分集接收，收/发公用一根天线。 在移动台中，还有话音信号处理电路，主要由瞬时频偏控制电路、压缩与扩张电路和加重与去加重电路组成。 § 控制信令 输入 模拟网络原理模拟蜂窝移动通信系统采用的多址方式是频分多址，每个信道之间频率间隔是25kHz，上下行信道频率间隔是45MHz，加上小区之间频率复用等措施，整个蜂窝网的容量非常大。 大容量、全自动的模拟蜂窝移动通信系统，除了要处理移动用户主呼与被呼之外，还必须不断监视通话信道质量并进行越区频道自动切换，同时为漫游用户提供服务。所以，系统的控制是比较复杂的。 1、系统的控制结构 输入模拟蜂窝网系统的控制，涉及公用市话网、移动电话交换局、基站和移动台之间的话音和信令的传输与交换。系统既有无线信道，又有有线信道，而且都有话音信道和控制信道之分。 基站既有无线信道，又有有线信道，它在无线网与有线网之间转接和传输信息，其中包括无线网与有线网之间的信令交换。移动电话交换局起控制与协调作用，管理、分配无线信道，协调基站、移动台的工作。它与有线市话网交换的信令采用市话网的标准信令。 2、控制信号及其功能 控制信号主要是监测音和信令音。监测音用于信道分配和对移动用户通话质量的监测，采用话音带外的5970、6000和6030Hz这3个单音。监测音还被基站用于确定是否需要进行越区频道切换。 信令音是10kHz的音频信号，在移动台到基站的反向话音信道中传输，主要用在下面两个过程中：一是当移动台收到基站发来的振铃信号时，在反向话音信道上向基站发送信令音，表示振铃成功，一旦用户开始通话，就停止发送；二是移动台在过境切换频道前，基站在移动电话交换局控制下，在原来的前向话音信道上发送一个新分配的话音信道指令，移动台收到指令后，发送信令音确认。系统就是通过这两个控制信号实现相关控制的。 3、数字信令 输入蜂窝移动通信系统由于容量很大．所以采用专用控制信道来传输数字信令。如前述可知，传输信道分为5种：前向和反向话音信道、前向和反向控制信道以及有线信道。不同信道传输的数字信令及其格式是不同的。 § 网络丢包 模拟网络解调电信营业点处于住宅区内，在运行一段时间之后，出现故障：所有终端连续几天从晚上7时许开始不能连接数据库。接到报障后感到不可思议，当天晚上同事到现场排除故障，终端不能ping通网关。 检查路由器的配置，没有问题。晚上进行故障排除。到现场的终端用：ping192.168.2.14–t连续ping网关，出现一个奇特的现象：大约一分钟之内，timeout；之后偶儿能ping通，随着时间的增加，能ping通的次数越来越多，到后来（大约3分钟）全都ping通，没有timeout。 用控制口登陆路由器，检查配置文件，接口状态、内存、路由器负载，一切正常。用showarp，发现所有活跃的终端地址在路由器的arp表中的生存时间一致，都很短（一分钟左右，大约是终端PING通网关后的时长）；是否在没有PING通之前，路由器没有存在活动终端的ARP表？若是这样，表明在不通之时，路由器没有收到终端的ARP广播，或者终端根本没有发ARP请求？ 在路由器上debugarp，发现始终三台终端（192.168.2.3）120秒发ARP请求，网关给以回答，另一台长时间没有发ARP请求。在终端ping通网关之后，业务受理正常，故障没有出现。 为此进行人工故障重现：切断路由器与HUB的连线，在路由器上cleararp，debugarp；重启动所有终端，启用sniffer进行捕捉,在终端启动之后，将路由器与hub的连线接上，在终端连续ping网关，timeout，在这期间，sniffer没有捕捉到数据包，路由器的debug没有输出，过一段时间，有几个包能ping通网关，sniffer捕捉到这几个包，ARP的debug有输出。在过一段时间，所有的包都能PING通网关。 该故障重现证明了终端PING不通网关的原因：路由器没有受到ARP请求。为什么？根据在终端没有ping通网关时候，sniffer没有捕捉到包，对于HUB，终端发的包sniffer应该捕捉到，捕捉不到有：HUB问题、线问题、终端问题。再进行故障重现，用笔记本与自己的连线连接HUB，故障重现；将笔记本直接接在路由器，PING通网关没有timeout，故障定位在HUB。 故障的可能是HUB的热稳定性问题，当加电时间长，HUB出现不稳定，故障出现。营业点在更换HUB之后，故障依旧；再次分析sniffer捕捉数据包（ICMP），发现终端向网关正常发ICMP的eoch包，有时网关没有回复。既然sniffer与终端、路由器接在同一个HUB上，sniffer能捕捉到终端发的数据包，说明HUB与终端、工作站的连接正常；根据反映，工作站之间的连接是正常的；问题出在哪？ 系统图从分析结果，终端发94个包，路由器回45个，有49个包没有回复。为什么路由器没有回复这49个包？是路由器问题，还是其他问题？可以通过以下进行测试：断开路由器与HUB的连接，对路由器clearipaccounting。重启终端，启用sniffer进行数据包的捕捉，连接路由器与HUB，在终端用连续ping网关，若路由器进出的记数一致，但终端有timeout，sniffer捕捉到的数据包不一致，则表明路由器没有问题，问题可能出现在路由器与HUB的连接上，可能是AUI转换器。若路由器进出数据包不一致，则表明路由器接口或路由器有问题。经过测试，进出路由器接口数据包一致，但数据包的数量比终端发出的数据包少，这表明路由器没有问题，问题在AUI转换器或HUB。 更换AUI，故障仍存在，再次更换HUB，故障不变；在白天按在晚上故障重现方法进行故障重现，故障不能重现。结合故障发生都在晚上7点前发生，很有规律性，因此判断最大可能是网络运行环境问题。由于整个营业点设备使用的电源都经过稳压器进行稳压后供电，所以对于电源问题一直认为可靠。但是根据这几天对故障的分析排查，营业点的稳压器仅对电源进行稳压，没有进行浪涌吸收、过滤处理，在晚上7点前，刚好是用电高峰，大量电器的开启，使电源存在大量尖峰脉冲，会对逻辑门电路造成影响。 基于以上分析判断，考虑到UPS具有过滤电源与浪涌吸收的能力，增加一台UPS对HUB、路由器进行供电，故障立即消除。该“不可能”的故障表明在住宅区内连接网络，要重视网络运行环境，尤其是电源质量。 § 阴影效应 输入模拟网络移动台在运动中，由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路径的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区，从而形成电磁场阴影，这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的起伏变化叫做阴影效应。阴影效应是产生慢衰落的主要原因。 如果无线电波在传播路径中遇到起伏的地形、建筑物和高大的树木等障碍物时，就会在障碍物的后面形成电波的阴影。接收机在移动过程中通过不同的障碍物和阴影区时，接收天线接收的信号强度会发生变化，造成信号的衰落。 § 网络测试 输入模拟网络选各元件对应的故障特征向量作为BP网络的输入样本，并令网络输出代表待测的子网络。这样，网络的输入层为5个结点，输出层为3个结点。对于隐层，根据Kol-mogorov定理：对于任意连续的函数φ，可以用一个三层网络来精确地实现他，网络的输入层有m个单元，隐层有2m+1个单元，输出层有n个单元。确定隐层结点数的理论值后，再通过试凑法对(L-δ，L+δ)区间内的数值进行仿真对比(其中δ∈N，L为理论隐层结点数)，从而得出神经网络模型的最终隐层结点数。根据上面的叙述，可以确定网络的隐层结点数理论值为11。为了得到最终的隐结点数，按照Kolmogorov定理，分别设置网络隐结点数为9，11，13，经过训练时间、精度等方面的比较，最终确定隐结点数为13。 经过规范化处理后，训练样本的数量大大减少，所以采用批处理法进行网络的训练。对应每一故障元件的测试数据，只选择其中的两个作为样本数据，一个为元件参数增大方向的数据，另一个为参数减小方向的数据，他们分别对应相应子网络的KCL值大于零(取值为0.5)和小于零(取值为-0.5)两种情况。子网络正常时，期望输出为0(容差情况下输出值介于±0.5之间)；子网络故障时输出为0.5(或-0.5)。训练时，采用标准BP算法。训练结束后，对网络进行测试。 测试时选取了85个故障数据，BP网络对其中80个故障诊断正确，5个错误，正确率为94％。这里需要指出的是，利用标准BP神经网络对待测电路的所有可能故障(包括软故障和硬故障)进行诊断，通过对诊断结果的观察发现，网络对大部分元件(包括非线性元件)的软、硬故障的诊断正确率几乎为100％，误诊断集中在元件R2，R3故障时导致的子网络1故障。经过分析发现，当R2，R3故障时，子网络1的KCL方程值有成立，因此被误诊断，重新选择对R2，R3灵敏度较高的节点作为可及点能改善诊断效果。 § 相关词条 数字网蜂窝网络调制技术基站解调 扩频无绳电话无线电智能天线信道 § 参考资料 [1] IT技术 http://shengxin.blog.51cto.com/141126/23252 [2] 通信世界网 http://www.cww.net.cn/tech/%D2%F5%D3%B0%D0%A7%D3%A6 [3] 中国通信网 http://tech.c114.net/164/a191304.html |
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