全程全网通信电子演示系统研制

白亮亮+肖乐康+王玉龙+鞠秀亮+秦焕宇

摘要该项目要实现一个电子展示系统，把现有的运营商网络结构和业务的基本流程进行动态展示，将不同通信过程的信令和媒体接入过程分别展示出来，辅助通信技术方面的教学需求。

关键词全程全网通信；网络结构；教学平台

通信技术作为一种信息传递手段，在人类的信息分享上有着重要的意义，构建通信网是信息稳定传输和处理的保障。通信网是由各个分支网组成，而每个分支网络是由信息处理单元和信息传递线路组成。通信行业的日益繁荣和拓展应用，使通信技术日趋复杂。为相关人才培养带来巨大困难，为保证通信运营企业对于高素质、高技术的应用型人才需求愈发强烈。本课题研制了全程全网通信演示系统，有助于学习者把复杂的网络的终端层、接入层、传输层、核心层、业务层划分清楚以及每个层包含哪些部分，更重要的是便于记忆信道的走向，让学习者可以把一个复杂而又庞大的网络搞明白。

1现状

21世纪作为网络的时代，数字化、宽带化和智能化的网络成为人类社会信息共享的基础，飞速发展的通信网络基础设施对高等教育提出了更高的要求，特别是对实验室建设提出了挑战。虽然目前针对某一特定技术的实验环境有所改善，例如程控交换机、移动通信等。由于通信技术种类繁多而且复杂。学生很难建立起来一个整体的概念。本项目从通信网全局出发，构建完整性的通信网。

2通信网教学平台

本系统通过在电子展示系统中按照现有运营商网络的结构和业务的基本流程，进行动态的展示，将不同的通信过程的信令和媒体接入过程分别展示出来，包含如下部分：固网一固网（PSTN-NGN）、固网一移动（NGN-2G）、移动（2G）一移动（3G）；上网（固网）、彩铃、短信、移动上网。其结构示意图如图1所示：

2.1固网一固网（PSTN-NGN）

消息流程到c&c08的时候，信令先和LSTP交换，然后接到Gw，Gw寻址到LSTP后指向SOFTX3000，SOFTX3000通过LSTP和SHLR交换一次消息即可（SHLR只闪烁一次），然后信令和UMG通信，保持c&c08一LSTP-SOFTX3000，LSTP-Gw的信令连接状态，此时从c&c08-GW-UMGl之后线路全通。

2.2固网一移动（NGN-2G）

消息流程到UMGl时，先和SOFTX3000交换信令，然后按图上所示序号交换完成信令，之后保持绿色虚线闪烁连接，UMG1-GW-UMG2之后线路全通，完成线路接续过程。

2.3移动（2G）一移动（3G）

消息过程到UMG2时，先按图上所示序号进行消息互通，其中黄色虚线只闪烁一次。然后UMG2一router之后线路接通，完成线路接续过程，上网过程可考虑特定方式展示。

2.4彩铃（固话一移动3G）

通信过程如图1所示：消息过程到UMGl时，先从softx3000开始进行信令流程，按照顺序进行，直到整个通信过程建立链路成功，对方振铃，可以播放一首MP3音乐，彩铃AIP在被叫手机号码接通之前一直闪烁。

2.5短信（2G一3G）

消息过程到UMG2，先从MSOFTX3000按照序号进行信令流程，之后UMG2一ROUTER3，之后线路接通，完成短信发送过程。可在短信发送过程中提示语音。

2.6移动上网（3G）

消息按图示进行，SGSN--LSTP-HLR只闪烁一次即可，然后整个通信过程完成，上网过程可以用一些特定方式展示。

3软硬件实现

3.1网络的硬件设计

单片机具有集成度高、功能强大及开发成本低等特点，由于通信网结构复杂，信令接入点数量多等特点。该课题利用多个单片机连接在一起，构成主从通信方式，实现多台单片机之间的数据通信。其结构框图如图2所示。利用8255具有多个并行I/0接口且通用性强等特点，使用从模块模块直接控制8255实现通信网各个节点发光二极管的闪烁并同时使用WT5885进行语音播放，实现光、声、电一体化展示。

3.2网络的软件设计

1）从机程序设计。从机软件采用模块化设计，包括主函数、通信子函数和数据处理子函数等。从机主要实现监听功能，当主机发送指令时，根据主机发送的指令判断是否属于地址。若属于该从机地址，则根据发送的信号灯指令去控制8255实现二极管的亮灭。

2）主机程序设计。主机是实现与各从机连接的桥梁，是整个系统的中继站。软件采用模块化设计，包括主函数，键盘选择子函数、语音播放子函数、通信子函数和数据处理子函数等。通过中断判断是否有模式摁键摁下，若有开始发送从机地址，从机响应之后播放响应信令传输指令，同时将信号灯数据发送给从机显示信令传输过程。

4结论

随着我国IT、ICT行业的快速发展，电信产业已经成为我国民族的支柱产业，推动着整个社会的快速发展。电信产业的快速发展必然带来人才的大量紧缺，特别是电信工程设计人才的紧缺。本课题是在通信技术的基础上，搭建全程通信网络，采用实物展现出通信过程中各个模块之间的相互连接关系，以便于同学可以更便捷地了解通信中的各个流程走向和模块的复用情况。立足于通信网络技术一站式教学的企业运营环境仿真实践的理念，在校园内建立通信实训平台的构想。