11.3.4 wcdma ggsnread.pudn.com/downloads47/ebook/158254/11 华为wcdma全... · 2002-03-04 ·...

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11-29 11.3.4 WCDMA GGSN ................................................. 11-23 11.3.3 WCDMA SGSN ................................................. 11-18 11.3.2 WCDMA VMSC/GMSC ........................................... 11-11 11.3.1 WCDMA UMSC ................................................. 11-10 11.3 核心网解决方案 ...................................................... 11-9 11.2.2 RNC ........................................................... 11-5 11.2.1 NodeB .......................................................... 11-5 11.2 接入网解决方案 ....................................................... 11-4 11.1.3 物理接口 ....................................................... 11-3 11.1.2 系统目标 ....................................................... 11-2 11.1.1 系统介绍 ....................................................... 11-1 11.1 WCDMA 全网的组网概述 ............................................... 11-1 第十一章 华为WCDMA全网解决方案 ............................................. 第十一章 华为WCDMA系统解决方案 WCDMA 系统基本原理 i

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11-2911.3.4 WCDMA GGSN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-2311.3.3 WCDMA SGSN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-1811.3.2 WCDMA VMSC/GMSC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-1111.3.1 WCDMA UMSC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-1011.3 核心网解决方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-911.2.2 RNC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-511.2.1 NodeB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-511.2 接入网解决方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-411.1.3 物理接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-311.1.2 系统目标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-211.1.1 系统介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-111.1 WCDMA全网的组网概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-1第十一章 华为WCDMA全网解决方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

第十一章 华为WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

i

第十一章 华为WCDMA全网解决方案

11.1 WCDMA全网的组网概述

为了参与并推动我国移动网的建设,更好地满足用户的需求,华为公司根据

移动业务的需求以及移动通信的技术特点,遵循ITU-T和ETSI 相关标准研制

出完整的WCDMA移动网产品。

华为公司WCDMA系统基于 iNET平台,采用模块化、构件化设计,各部分既

可一起组网,也可以单独应用,组网方式灵活,全面适应各种移动网络应用

的需要。

采用华为公司WCDMA系统,移动运营商和业务提供商既可以演进已有的移

动网,也可以直接构建第三代移动网络,华为公司为用户提供了完整的移动

解决方案。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-1

11.1.1 系统介绍

MTUP/MISUP

C

C,D

Gi

Gb

GrE

A

CAP

A

UTRAN

Iu-cs Iu-ps

PRA

ESGSN

Gn

Gd

CGF

Ga

Gp/Gn GMSC

MSC

GGSN

SCPSMCHLR/AUC

VMSC/VLR SGSN

BSSNodeB NodeB

RNC

UMSC

PSTN ISDN Internet

IurRNC

Iub Iub

GMSC :关口移动交换中心 VLR: 拜访位置寄存器

HLR : 归属位置寄存器 SCP :业务控制节点

BSS : GSM基站子系统 GGSN :网关GPRS业务节点

AUC : 鉴权中心 UTRAN : UMTS无线接入网

SMC : 短消息中心 CGF : (分组)计费网关功能

UMSC :UMTS移动交换中心 SGSN :服务GPRS业务节点

图11-1 华为WCDMA网络结构

华为WCDMA移动网系统包括以下产品:

� WCDMA NodeB

� WCDMA RNC

� WCDMA UMSC

� WCDMA GMSC

� WCDMA GGSN

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-2

华为WCDMA系统由无线接入网(UTRAN)和核心网(CN)两个部分构成。

UTRAN与CN间为标准的Iu接口,UTRAN与用户终端(UE)间为标准的Uu接

口。

UTRAN包括许多通过Iu接口连接到CN的RNS,一个RNS包括一个RNC和一个

或多个NodeB。NodeB通过Iub接口连接到RNC上,它支持FDD模式、TDD模

式或双模, NodeB提供一个或多个小区的覆盖。

RNC负责决定UE的切换,它具有分集/合并的功能,用以支持在不同NodeB之间的宏分集。

在UTRAN内部,RNC之间通过Iur接口交互信息,Iur接口是逻辑连接,可以

是RNC之间直接的物理相连,或通过适当的传输网络实现。

核心网设备主要包括UMSC、MSC/VLR、GMSC、SGSN、GGSN。

UMSC设备完成R99规范定义的MSC/VLR、GMSC、SGSN的所有功能。

UMSC通过Iu接口与UTRAN相连。

GMSC为关口MSC,提供UMSC与PTSN之间的接口;GGSN为关口GSN,提

供UMSC与Internet之间的接口。

11.1.2 系统目标

WCDMA移动网系统是从满足客户需求(即业务要求)和网络运营者需要

(即网络要求)两方面来设计的。

1. 业务要求

(1) 用户可通过标准的用户网络接口接入WCDMA移动网,获得WCDMA移动

网所提供的业务;

(2) 能完成对业务的接入控制;

(3) 容易地定义和引入业务;

(4) 记录业务在网络中使用的情况。

2. 网络要求

(1) 能非常灵活地从现有的2G核心网演进到3G核心网,既可采用OverLay方式,也可采用综合方式;

(2) 支持ETSI、ITU-T标准,提供开放的标准接口;

(3) 能以经济的费用和较短的时间从网络功能中去生成新的业务;

(4) 能管理网络单元和网络资源,以保证服务质量和网络性能;

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-3

(5) 业务的提供独立于技术的发展和网络的演进,这样物理网络可以发展而

不影响现有的业务。

11.1.3 物理接口

华为WCDMA系统能够提供丰富的物理接口,如表11-1所示,支持灵活多样

的组网方式。

表11-1 华为WCDMA物理接口组网方式表

FRT1

FRE1Gb

No.7E1

No.7STM-1CAP

No.7E1

No.7STM-1MTUP、MISUP

中国一号信令E1

中国一号信令STM-1中国一号 信令接口

PRAE1

PRASTM-1PRA

No.7E1

No.7STM-1C、D、E、F、G

No.7T1

No.7E1Gr/Gd/Gs

POSSTM-4

POSSTM-1

ATMSTM-4

ATMSTM-1

IP/MAC10/100Base-T

FR、PPPV.35/V.24

FR、PPPT1

FR、PPPE1

Gn/Gp/Gi/Ga

通讯协议物理特性

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-4

ATMT1

ATME1Iur

ATMT1

ATME1Iub

ATMSTM-4

ATMSTM-1

ATMT1

ATME1

Iu

通讯协议物理特性接口名称

11.2 接入网解决方案

华为公司提供全套的WCDMA无线接入产品,包括NodeB基站和RNC基站控

制器。图11-2是WCDMA系统无线接入网络图。

微蜂窝 NodeB

UE

UE

NodeB

NodeB

室外NodeB无线接入网络

系列化基站

RNC

RNC

WCDMAMSC

WCDMASGSN

SDH

NodeB

NodeBNodeB

图11-2 WCDMA系统无线接入网络图

11.2.1 NodeB

NodeB是WCDMA系统的基站(即无线收发信机),包括无线收发信机和基

带处理部件。通过标准的Iub接口和RNC互连,主要完成Uu接口物理层协议

的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-5

还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。

NodeB由下列几个逻辑功能模块构成:天线,多载波功放,TRX收发信机,

基带处理,传输接口单元,主控制单元,电源。如图11-3所示。

多 载 波 功 放

Uu接 口

TRX收 发 信 机

To RNC

Iub接 口传 输 接 口 单 元 电 源

基 带 处 理

RF子 系 统 TRX子 系 统 基 带 处 理 子 系 统

电 源 部 分

主 控 制 单 元

天 线

图11-3 NodeB组成框图

华为公司NodeB产品外形如图11-4所示,其主要特点如下:

图11-4 华为NodeB产品外形如图

(1) 应用先进的设计技术,设备性能领先

� 大容量、广覆盖,单机柜支持400个等效话音信道,支持全向、3×1、3 ×2、3 ×4、6 ×1、6 ×2(扇区×载频)等多种配置;

� 支持AMR话音和最高2Mbps的数据业务;

� 采用收发分集技术进一步提高无线性能;

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-6

� 具有自主知识产权的ASIC设计,提高系统集成度;

� 支持向Re1 4、Rel 5过渡。

(2) 采用多种方式保护用户投资

� 支持IMA方式,提高Iub接口复用率,降低用户传输费用,提高传输可靠

性;

� 为2G设备提供传输通道,节省用户传输费用;

� 采用资源池设计方式,提高硬件资源利用率,减少设备冗余并提高设备

可靠性;

� 通过增加单板或模块的方法进行平滑扩容,保护用户的投资。

(3) All in One解决方案

� 内置传输,提供STM-1/E1接口;

� 内置双工器,减少天线数量;

� 支持可选塔放应用,提高接收灵敏度;

� 内置基站测试模块,提供故障诊断和性能监测功能;

� 正面操作,减少机房空间的需求;

� 为机房监控设备提供公务通道,用来实时传输机房内的信息如监控信息

等;

� 灵活时钟同步方式,时钟源包括上级时钟(RNC)、GPS、BITS、其它

外时钟源。

(4) 方便的操作维护功能

� 支持GUI/MML方式,支持IPoA,通过Internet进行远程上网维护、单板在

线测试以及在线重启,操作灵活方便;

� 支持反向维护,可以利用本地NodeB维护RNC和其它NodeB;

� 单板、模块支持带电插拔,维护、升级、扩容方便;

� 支持射频盲插接线,支持靠墙安装、正面操作,安装维护方便。

(5) 提供系列化基站,满足不同需求

� 提供宏蜂窝、微蜂窝、室内型、室外型、大覆盖等系列化基站,解决城

市、农村、楼宇、高速公路、热点地区的全网覆盖。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-7

微蜂窝基站 室内型基站 室外型基站 大容量基站

图11-5 系列化基站

华为公司NodeB产品规格如表11-2所示。

表11-2 华为NodeB产品主要规格

MTTR:≤30min

MTBF:≥100000h

可靠性

200kHz信道分辨率

5MHz带宽

DL: 2110~2170MHzUL: 1920~1980MHz频率

优于-123dBm(每个分集通道),灵敏度

20W发射功率,可以有12dB功率等级变化;单载波发射功率≥20W

发射功率

语音: ≤12.2kbps(Max),AMR语音

数据(多码道):2Mbps数据(单码道): ≤384kbps(max)信息速率

≤200km/h 移动速率

400个等效话音信道/机柜容量

≤500kg(6×2配置)

≤300kg(3×2配置)重量

-48V(-40V~-60V)电源

≤9000W(6×2配置)

≤4000W(3×2配置)功耗

≤65dBA噪声

短期工作条件:

温度:-5℃~50℃; 相对湿度:5%~90%

长期工作条件:

温度:5℃~40℃; 相对湿度: 5%~85%工作环境

1800mm×800mm×650mm机柜尺寸

指标参数名

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-8

11.2.2 RNC

RNC是无线网络控制器,主要完成连接建立/断开、切换、宏分集合并、无线

资源管理等功能,具体为:

(1) 执行系统信息广播与系统接入控制功能;

(2) 切换和RNC迁移等移动性管理功能;

(3) 宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。

华为RNC产品外形如图11-6所示,主要特点如下:

图11-6 华为RNC外形图

(1) 配置灵活

� 采用模块堆积的方式扩容,从24载频到1280载频平滑扩容;

� 处理能力:BHCA为3840K;话务量达64K Erl;可支持160万等效语音用户;

� 可选的GPS/GLONASS卫星定位接收机,提供灵活可靠的时钟同步选择;

� 提供E1、T1、STM-1接口,支持卫星、微波等多种传输方式。

(2) 功能丰富

� 同时提供高质量多速率语音业务和最大384Kbps数据业务;

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-9

� 宏分集以及无线网络管理采用华为专利算法,提供多QoS的业务;

� 采用华为无线网络专利算法,能够有效地提供多服务等级业务;

� 动态带宽分配,最大限度利用系统容量。

(3) 维护方便

� 软件在线补丁;

� 操作维护向导;

� 单板在线测试;

� 单板在线重启;

� 远程维护;

� 灵活、实用的性能统计,方便进行网络优化和系统性能分析。

(4) 平滑演进

支持向3GPP Rel 4、Rel 5演进。

华为公司RNC产品主要规格如表11-3所示。

表11-3 华为RNC产品主要规格

25Gbps中心网交换能力

3840KBHCA

64KErl

最大:160万RNC用户容量(等效语音用户)

最大:1280载频RNC载频数

10~90%湿度

支持上/下出线,前/后走线机柜进出线方式

-48V(范围: -42V ~ -57V)电源

单机柜最大3000W功耗

小于55dBA。噪音

0 ℃~40℃工作环境温度

2100mm×600mm ×800mm机柜尺寸(高×宽×深)

指标参数名

11.3 核心网解决方案(这部分有问题:4个标题采用了两种不同的系统图,一看就是4部分内容简单拼凑在一起的,没有进行融合。

建议:11.3.1 先讲核心网的系统组成,先讲清楚到底包括哪几部分?

后面再按11.3.1中的分类展开来讲每部分。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-10

问题:UMSC本身集VMSC/GMSC/SGSN功能于一体,也可单独提供,再在后

面单独讨论重复太多,后面是否是讲2G已有产品?这样就是在介绍2G向

3G的演进方案,所以不如在后面加一节讲演进方案,涉及2G的单元

(VMSC,SGSN)就不再介绍了。

11.3.1 WCDMA UMSC

1. 在核心网中的位置

UMSC 是UMTS系统核心网设备,它包容VMSC与SGSN功能于一体,提供了

兼容GSM/GPRS的3G核心网一体化的电路域/分组域解决方案,它在整个

WCDMA通信系统中的位置如图11-7所示。

UMSCVLR

HLRAUC

GGSN GMSC

InternetPSTN

MTUP/MISUP

C

C,D Gn/Gp

Gi

Gb

SCP

Gr

MSC

E

BSS

A

CAP

A

ISDN

UTRAN

Iu-csIu-ps

PRASMC

E

SGSNGn/Gp

Gd

CGFGa

CAP

GMSC:关口移动交换中心 VLR:拜访位置寄存器

HLR:归属位置寄存器 SCP:业务控制节点

BSS:GSM基站子系统 GGSN :网关GPRS业务节点

AUC:鉴权中心 UTRAN:UMTS无线接入网

SMC:短消息中心 CGF:(分组)计费网关功能

UMSC:UMTS移动交换中心 SGSN:服务GPRS业务节点

图11-7 UMSC在系统中的位置

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-11

2. 组成及功能

UMSC系统结构如图11-8所示。

电路域业务处理子系统

CSPS

分组域业务处理子系统

PSPS

OMC子系统

宽带交换及接口模块BNET

外部接口 外部接口 外部接口

/维护 网管接口

图11-8 UMSC系统结构

华为UMSC产品以宽带交换及接口模块为核心,在此基础上,通过业务处理

子系统提供移动3G网的电路域及分组域业务处理能力。

电路域主要功能如下:

(1) 支持3GPP R’99协议规定的基本电信业务和部分基本电路型数据承载业

务;

(2) GSM与UMTS间的系统漫游与切换;

(3) 支持3GPP 增强的安全特性;

(4) 支持SRNS的重定位;

(5) 支持详细话单格式(包括QoS参数);

(6) 支持GSM Phase 1、Phase 2 和部分Phase2+业务和功能;

(7) 嵌入式回波抵消器与回波抵消器池的灵活配置,适应不同的组网要求,

并支持回波抵消直通功能;

(8) 提供STM-1(155Mb/s)的SDH接口,可直接接入传输网;

(9) 分布式热备份VLR数据库;

(10) 支持移动智能网功能,同时支持OVERLAY阶段和目标网阶段的移动智能

业务流程,支持智能外设(IP);

(11) 强大的信号音功能:每板可提供252路放音通道,每板总录音时长

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-12

8000秒,支持同步音、异步音、语音文件加载;

(12) 支持MML操作,全中文界面;

(13) 灵活的自定义漫游限制和呼叫限制功能;

(14) 支持虚拟多信令点功能;

(15) 对固定网支持MISUP/MTUP、中国一号、PRA接口方式;

(16) 运营者决定的呼叫强拆功能 ODR。

分组域主要功能如下:

(1) 资源许可控制;

(2) 路由选择和转发功能;

(3) 移动性管理功能;

(4) SuperCharger功能;

(5) 对MIP业务的支持功能;

(6) 用户数据管理功能;

(7) 逻辑链路管理功能;

(8) RAB管理功能;

(9) GPRS业务的挂起以及恢复功能;

(10) SGSN 恢复功能;

(11) 短消息业务;

(12) CAMEL智能业务;

(13) 多信令点功能。

3. 业务接口

(1) 物理接口

� STM-4(622Mb/s)ATM中继接口

� STM-1(155Mb/s)ATM/TDM中继接口

� E1(2.048Mb/s)ATM./TDM中继接口

� T1(1.544Mb/s)ATM中继接口

� 10M/100M Ethernet接口

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-13

� V35/V24串口

(2) 时钟接口

� 2.048Mb/s、2.048MHz、8kHz时钟信号输入

(3) 协议接口

下表11-4列出了UMSC电路域的所有对外标准协议接口:

表11-4 UMSC电路域的所有对外标准协议接口表

ATMSTM-1/4、E1、T1Iu-cs

PRA/TDMSTM-1、E1PRA

中国一号信令/TDM

STM-1、E1中国一号信令 信令接口

SS7/TDMSTM-1、E1MTUP.MISUP

SS7/TDMSTM-1、E1CAP

SS7/TDMSTM-1、E1Gs

SS7/TDMSTM-1、E1C、D、E、F、G

SS7/TDME1A接口

协议物理特性标准信令接口

下表11-5列出了UMSC分组域的所有对外标准协议接口:

表11-5 UMSC分组域的所有对外标准协议接口表

ATME1Iu

FRT1

FRE1Gb

POSSTM-4

POSSTM-1

ATMSTM-4

ATMSTM-1

IP/MAC10/100Base-T

FR、PPPV.35/V.24

FR、PPPT1

FR、PPPE1

Gn/Gp/Ga

通讯协议物理特性接口名称

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-14

No.7T1

No.7E1Gr/Gd/Gs

ATMSTM-4

ATMSTM-1

ATMT1

(4) 网管接口

网管接口采用命令行方式。

(5) 计费接口

话单服务器与计费中心之间建立有TCP/IP或协议栈,通过FTP/FTAM文件传

输协议来实现的计费信息的传送。

话单服务器与计费中心的连接如图11-9所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-15

X.25DDN

Hub_1

Router

Hub_2

Disk array

网络连接

网络连接

串口连接

远端连接:计费中心连接

磁盘电缆 磁盘电缆

采集机

近端连接近端连接

远端连接:计费中心连接

图11-9 话单服务器与计费中心的连接图

与计费中心的连接有两种方式:

① 远端连接

计费中心的采集机通过DDN或X25网络连接到本地路由器进行话单的采集。

计费中心采集机与话单服务器底层采用TCP/IP协议(不支持X.25协议),应

用层采用FTAM或FTP协议。

② 近端连接

计费中心在交换机近段安放一个近端采集机,该机器在通过局域网与话单服

务器相连接,并对采集的话单进行预处理然后通过DDN或X25网发送到计费

中心。近端采集机与话单服务器底层采用TCP/IP协议(不支持X.25协议),

应用层采用FTAM或FTP协议。

话单的采集方式:

话单服务器在本地为计费中心开放话单文件存放的目录项,用户和口令,由

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-16

计费中心登陆主动取话单,并对取走的话单做标记或删除。

话单文件的传输协议:

① FTP协议

在被动采集方式下话单服务器作为FTP的SERVER(服务器)端。

② FTAM协议

行业标准中推荐使用的协议。

(6) MML命令接口

操作维护命令都采用命令行方式。

(7) GUI命令接口

提供的GUI接口包括:话单管理、告警管理、消息跟踪、状态面板显示和报

表管理。

话单管理采用WEB方式,客户端程序以JAVA方式内嵌在话单服务器中,使得

用户可以在任意终端以IE/NETSCAPE登陆,并进行操作。

告警、维护和报表的GUI部分与MML一起集成在UI中,允许用户进行相互切

换,对系统进行集中维护管理。

4. 性能概述

电路域主要性能指标如表11-6所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-17

表11-6 电路域主要性能指标

64Kbits/s3G电路域最大数据速率

9600bits/s (R002)2G电路域最大数据速率

100万(0.025ERL)GSMC用户容量

100万(0.025ERL)VMSC用户容量(UMTS用户)

100万(0.025ERL)VMSC用户容量(GSM用户)

0.8ERLSS7链路最大负荷

320SS7信令链路(3G GMSC)

320SS7信令链路(2G VMSC/GMSC)

240SS7信令链路(3G VMSC)

4096中继指标(E(1) (3G GMSC)

4096中继指标(E(1) (2G VMSC/GMSC)

2032 (等效)中继指标(E(1) (3G VMSC)

双平面以太网,交换容量达4.8G通信控制带宽

25G/15Gbps中心网交换能力

2400KBHCA

0.8Erl中继话务量

60秒平均每次呼叫时长

0.025Erl每用户忙时平均话务量

指标参数名

分组域主要性能指标如表11-7所示。

表11-7 分组域主要性能指标

1600万200万无记费容量(CDR)

480M无无支持的最大数据流量(bps)

40万2万无最大分组业务处理能力(pps)

80万10万无可同时激活的最大PDP上下文数

160万20万无可存储的最大PDP上下文数

100万无无可存储的最大用户数

80万10万无可支持的最大附着用户数

华为UMSC国家标准国际标准参数名

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-18

11.3.2 WCDMA VMSC/GMSC和11.3.1 WCDMA UMSC重复内容太多

1. 在核心网中的位置

VMSC/GMSC 是UMTS系统核心网设备,它在整个WCDMA通信系统中的位

置如图11-10所示。

VMSC

VLR SGSN

HLRAUC

GMSC

InternetPSTN

MTUP/MISUP

C

C,D

Gs

Gi

Gb

SCP

Gr

MSC

E

BSS

A

CAP

A

ISDN

UTRAN

Iu-cs Iu-ps

PRASMC

ESGSNGn/Gp

Gd

CGFGa

GGSNGp/Gn

CAP

VMSC :拜访移动交换中心 SGSN :服务GPRS业务节点 GMSC :关口移动交换中心 VLR : 拜访位置寄存器 HLR :归属位置寄存器 SCP :业务控制节点 BSS : GSM基站子系统 GGSN :网关GPRS业务节点 AUC : 鉴权中心 UTRAN :UMTS无线接入网SMC : 短消息中心 CGF :(分组)计费网关功能

图11-10 VMSC/GMSC在系统中的位置

2. 组成及功能

VMSC/GMSC系统结构如图11-11所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-19

电路域业务处理子系统

CSPS

OMC子系统

宽带交换及接口模块BNET

外部接口 外部接口

MSC

图11-11 VMSC/GMSC系统结构

华为VMSC/GMSC产品以宽带交换及接口模块为核心,在此基础上,通过业

务处理子系统提供移动3G网的电路域业务处理能力。

主要功能如下:

(1) 支持3GPP R’99协议规定的基本电信业务和部分基本电路型数据承载业

务;

(2) GSM与UMTS间的系统漫游与切换;

(3) 支持3GPP 增强的安全特性;

(4) 支持SRNS的重定位;

(5) 支持详细话单格式(包括QoS参数);

(6) 支持GSM Phase 1、Phase 2 和部分Phase2+业务和功能;

(7) 嵌入式回波抵消器与回波抵消器池的灵活配置,适应不同的组网要求,

并支持回波抵消直通功能;

(8) 提供STM-1(155Mb/s)的SDH接口,可直接接入传输网;

(9) 分布式热备份VLR数据库;

(10) 支持移动智能网功能,同时支持OVERLAY阶段和目标网阶段的移动智能

业务流程,支持智能外设(IP);

(11) 强大的信号音功能:每板可提供252路放音通道,每板总录音时长

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-20

8000秒,支持同步音、异步音、语音文件加载;

(12) 支持MML操作,全中文界面;

(13) 灵活的自定义漫游限制和呼叫限制功能;

(14) 支持虚拟多信令点功能;

(15) 对固定网支持MISUP/MTUP、中国一号、PRA接口方式;

(16) 运营者决定的呼叫强拆功能ODR。

3. 业务接口

(1) 物理接口

� STM-4(622Mb/s)ATM中继接口

� STM-1(155Mb/s)ATM/TDM中继接口

� E1(2.048Mb/s)ATM./TDM中继接口

� T1(1.544Mb/s)ATM中继接口

(2) 时钟接口

� 2.048Mb/s、2.048MHz、8kHz时钟信号输入

(3) 协议接口

下表11-8列出了VMSC/GMSC的所有对外标准协议接口:

表11-8 VMSC/GMSC的所有对外标准协议接口

ATMSTM-1/4、E1、T1Iu-cs

PRA/TDMSTM-1、E1PRA

中国一号信令/TDMSTM-1、E1中国一号信令 信令接口

SS7/TDMSTM-1、E1MTUP.MISUP

SS7/TDMSTM-1、E1CAP

SS7/TDMSTM-1、E1Gs

SS7/TDMSTM-1、E1C、D、E、F、G

SS7/TDME1A接口

协议物理特性标准信令接口

(4) 网管接口

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-21

网管接口采用命令行方式。

(5) 计费接口

话单服务器与计费中心之间建立有TCP/IP或协议栈,通过FTP/FTAM文件传

输协议来实现的计费信息的传送。

话单服务器与计费中心的连接如图11-12所示。

X.25DDN

Hub_1

Router

Hub_2

Disk array

网络连接

网络连接

串口连接

远端连接:计费中心连接

磁盘电缆 磁盘电缆

采集机

近端连接近端连接

远端连接:计费中心连接

图11-12 话单服务器与计费中心的连接图

与计费中心的连接有两种方式:

① 远端连接

计费中心的采集机通过DDN或X25网络连接到本地路由器进行话单的采集。

计费中心采集机与话单服务器底层采用TCP/IP协议(不支持X.25协议),应

用层采用FTAM或FTP协议。

② 近端连接

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-22

计费中心在交换机近段安放一个近端采集机,该机器在通过局域网与话单服

务器相连接,并对采集的话单进行预处理然后通过DDN或X25网发送到计费

中心。近端采集机与话单服务器底层采用TCP/IP协议(不支持X.25协议),

应用层采用FTAM或FTP协议。

话单的采集方式:

话单服务器在本地为计费中心开放话单文件存放的目录项,用户和口令,由

计费中心登陆主动取话单,并对取走的话单做标记或删除。

话单文件的传输协议:

① FTP协议

在被动采集方式下话单服务器作为FTP的SERVER(服务器)端。

② FTAM协议

行业标准中推荐使用的协议。

(6) MML命令接口

操作维护命令都采用命令行方式。

(7) GUI命令接口

提供的GUI接口包括:话单管理、告警管理、消息跟踪、状态面板显示和报

表管理。

话单管理采用WEB方式,客户端程序以JAVA方式内嵌在话单服务器中,使得

用户可以在任意终端以IE/NETSCAPE登陆,并进行操作。

告警、维护和报表的GUI部分与MML一起集成在UI中,允许用户进行相互切

换,对系统进行集中维护管理。

4. 性能概述

VMSC/GMSC主要性能指标如表11-9所示。

表11-9 VMSC/GMSC主要性能指标表

25Gbps中心网交换能力

2400KBHCA

0.8Erl中继话务量

60秒平均每次呼叫时长

0.025Erl每用户忙时平均话务量

指标参数名

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-23

64Kbits/s3G电路域最大数据速率

9600bits/s (R002)

2G电路域最大数据速率

100万(0.025ERL)GSMC用户容量

100万(0.025ERL)VMSC用户容量(UMTS用户)

100万(0.025ERL)VMSC用户容量(GSM用户)

0.8ERLSS7链路最大负荷

320SS7信令链路(3G GMSC)

320SS7信令链路(2G VMSC/GMSC)

240SS7信令链路(3G VMSC)

4096中继指标(E(1) (3G GMSC)

4096中继指标(E(1) (2G VMSC/GMSC)

2032 (等效)中继指标(E(1) (3G VMSC)

双平面以太网,交换容量达4.8G

通信控制带宽

指标参数名

11.3.3 WCDMA SGSN和11.3.1 WCDMA UMSC重复

1. 在核心网中的位置

SGSN 是UMTS系统核心网设备,提供了兼容GPRS的3G核心网分组域解决方

案,它在整个WCDMA通信系统中的位置如图11-13所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-24

VMSC

VLR SGSN

HLRAUC

GMSC

InternetPSTN

MTUP/MISUP

C

C,D

Gs

Gi

Gb

SCP

Gr

MSC

E

BSS

A

CAP

A

ISDN

UTRAN

Iu-cs Iu-ps

PRASMC

ESGSNGn/Gp

Gd

CGFGa

GGSN

Gp/Gn

CAP

VMSC : 拜访移动交换中心 SGSN :服务GPRS业务节点

GMSC :关口移动交换中心 VLR : 拜访位置寄存器

HLR :归属位置寄存器 SCP :业务控制节点

BSS:GSM基站子系统 GGSN :网关GPRS业务节点

AUC : 鉴权中心 UTRAN : UMTS无线接入网

SMC : 短消息中心 CGF :(分组)计费网关功能

图11-13 SGSN在系统中的位置

2. 组成及功能

SGSN系统结构如图11-14所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-25

外部接口

分组域业务处理子系统

PSPS

OMC子系统

宽带交换及接口模块BNET

外部接口

SGSN

图11-14 SGSN系统结构

华为SGSN产品以宽带交换及接口模块为核心,在此基础上,通过业务处理

子系统提供移动3G网的分组域业务处理能力。

SGSN主要功能如下:

(1) 资源许可控制;

(2) 路由选择和转发功能;

(3) 移动性管理功能;

(4) SuperCharger功能;

(5) 对MIP业务的支持功能;

(6) 用户数据管理功能;

(7) 逻辑链路管理功能;

(8) RAB管理功能;

(9) GPRS业务的挂起以及恢复功能;

(10) SGSN 恢复功能;

(11) 短消息业务;

(12) CAMEL智能业务;

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-26

(13) 多信令点功能。

3. 业务接口

(1) 物理接口

� STM-4(622Mb/s)ATM中继接口

� STM-1(155Mb/s)ATM/TDM中继接口

� E1(2.048Mb/s)ATM./TDM中继接口

� T1(1.544Mb/s)ATM中继接口

� 10M/100M Ethernet接口

� V35/V24串口

(2) 时钟接口

� 2.048Mb/s、2.048MHz、8kHz时钟信号输入

(3) 协议接口

下表11-10列出了SGSN的所有对外标准协议接口:

表11-10 SGSN的所有对外标准协议接口

ATMSTM-4

ATMSTM-1

ATMT1

ATME1

Iu

FRT1

FRE1Gb

POSSTM-4

POSSTM-1

ATMSTM-4

ATMSTM-1

IP/MAC10/100Base-T

FR、PPPV.35/V.24

FR、PPPT1

FR、PPPE1

Gn/Gp/Ga

通讯协议物理特性接口名称

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-27

No.7T1

No.7E1Gr/Gd/Gs

(4) 网管接口

网管接口采用命令行方式。

(5) 计费接口

话单服务器与计费中心之间建立有TCP/IP或协议栈,通过FTP/FTAM文件传

输协议来实现的计费信息的传送。

话单服务器与计费中心的连接如图11-15所示。

X.25DDN

Hub_1

Router

Hub_2

Disk array

网络连接

网络连接

串口连接

远端连接:计费中心连接

磁盘电缆 磁盘电缆

采集机

近端连接近端连接

远端连接:计费中心连接

图11-15 话单服务器与计费中心的连接图

与计费中心的连接有两种方式:

① 远端连接

计费中心的采集机通过DDN或X25网络连接到本地路由器进行话单的采集。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-28

计费中心采集机与话单服务器底层采用TCP/IP协议(不支持X.25协议),应

用层采用FTAM或FTP协议。

② 近端连接

计费中心在交换机近段安放一个近端采集机,该机器在通过局域网与话单服

务器相连接,并对采集的话单进行预处理然后通过DDN或X25网发送到计费

中心。近端采集机与话单服务器底层采用TCP/IP协议(不支持X.25协议),

应用层采用FTAM或FTP协议。

话单的采集方式:

话单服务器在本地为计费中心开放话单文件存放的目录项,用户和口令,由

计费中心登陆主动取话单,并对取走的话单做标记或删除。

话单文件的传输协议:

① FTP协议

在被动采集方式下话单服务器作为FTP的SERVER(服务器)端。

② FTAM协议

行业标准中推荐使用的协议。

(6) MML命令接口

操作维护命令都采用命令行方式。

(7) GUI命令接口

提供的GUI接口包括:话单管理、告警管理、消息跟踪、状态面板显示和报

表管理。

话单管理采用WEB方式,客户端程序以JAVA方式内嵌在话单服务器中,使得

用户可以在任意终端以IE/NETSCAPE登陆,并进行操作。

告警、维护和报表的GUI部分与MML一起集成在UI中,允许用户进行相互切

换,对系统进行集中维护管理。

4. 性能概述

SGSN主要性能指标如表11-11所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-29

表11-11 SGSN主要性能指标表

1600万200万无记费容量(CDR)

480M无无支持的最大数据流量(bps)

40万2万无最大分组业务处理能力(pps)

80万10万无可同时激活的最大PDP上下文数

160万20万无可存储的最大PDP上下文数

100万无无可存储的最大用户数

80万10万无可支持的最大附着用户数

华为SGSN国家标准国际标准参数名

11.3.4 WCDMA GGSN

1. 在核心网中的位置

GGSN 是UMTS系统核心网设备,提供了无线分组网与Internet的关口功能,

兼容GPRS应用,它在整个WCDMA通信系统中的位置如图11-16所示。

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-30

UMSCVLR

HLRAUC

GGSN GMSC

InternetPSTN

MTUP/MISUP

C

C,D Gn/Gp

Gi

Gb

SCP

Gr

MSC

E

BSS

A

CAP

A

ISDN

UTRAN

Iu-csIu-ps

PRASMC

E

SGSNGn/Gp

Gd

CGFGa

CAP

GMSC:关口移动交换中心 VLR:拜访位置寄存器 HLR:归属位置寄存器 SCP:业务控制节点 BSS:GSM基站子系统 GGSN:网关GPRS业务节点 AUC:鉴权中心 UTRAN:UMTS无线接入网SMC:短消息中心 CGF:(分组)计费网关功能UMSC:UMTS移动交换中心 SGSN:服务GPRS业务节点

图11-16 GGSN在系统中的位置

2. 组成及功能

GGSN产品基于华为的 PSM和 VRP平台,向下兼容GPRS ,提供移动

3G/GPRS网与Internet的接口。

主要功能如下:

(1) 标准位置管理(R98/R9(9) )

(2) 标准会话管理(R98/R9(9) )

(3) 标准Gn/Gp接口(R98/R99 )

(4) 智能网业务(预付费)

(5) QoS支持(R98/R9(9) )

(6) 标准Gc 接口(R98/R9(9) )

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-31

(7) 标准的Ga记费接口(R98/R99)

(8) 操作维护(如WEB网管)

(9) IP 路由

(10) 丰富的局域网及广域网接口

(11) 无线VPN功能(GRE 、L2TP、IPSec)

3. 业务接口

(1) 物理接口

� E1(2.048Mb/s)ATM./TDM中继接口

� T1(1.544Mb/s)ATM中继接口

� 10M/100M Ethernet接口

� V35/V24串口

(2) 时钟接口

� 无时钟同步要求

� 通过NTP协议实现设备的时间同步

� 满足计费、网管要求的精度

(3) 协议接口

下表11-12列出了GGSN的所有对外标准协议接口:

表11-12 GGSN的所有对外标准协议接口

1. Gc接口最大为 2 * 8条七号信令链路

GSN节点和CGF的接口。TS32.015及GSM12.15

与Gn/Gp接口复用Ga接口

GPRS网及UMTS网与外部数据网互连

TS29.061及GSM09.61

第一种配置:4*(ATM/POS口/100M以太网之一)+ 4*4(串口/CE1/PRI口之一)

第二种配置:

4 * 2 * 4 *(串口/CE1/PRI口之一)

Gi接口

实现GTP协议,核心网络GSN节点互连

TS29.060及GSM09.60

第一种配置:(6或8)*(ATM/POS口/100M以太网之一)+ (6或8)*4(串口/CE1/PRI口之一)

第二种配置:

(6或(8) * 2 * 4 *(串口/CE1/PRI口之一)

Gn/Gp接口

实现功能规范及协议数量接口类型(典型配置)

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-32

2. SSF和SCF之间的连接

(4) 网管接口

采用SNMP协议。

(5) 计费接口

标准的Ga计费接口。

(6) MML命令接口

采用华为数通信产品的命令行风格,命令字及命令行可以用无二义的前缀识

别,支持命令行的提示功能。

(7) GUI命令接口

可在维护终端启动WEB页面, 对设备进行配置管理。

可在OMC后台启动图形界面对设备进行维护管理。

4. 性能概述

GGSN主要性能指标如表11-13所示。

表11-13 GGSN主要性能指标如表

200,000pps无无每秒转发包数

200000无无GGSN支持最大PDP Context数

240Mbps无无GGSN支持的最大数据流量

我司国家标准国际标准参数名

第十一章 WCDMA系统解决方案WCDMA系统基本原理

11-33