1、诺基亚GPRS核心网介绍,无线部分,SGSN,GGSN,GGSN,CG,计费中心,Router,Server,企业网络,BG,LIG,FW,DNS,FW,业务平台,GGSN,GPRS网络结构,GPRS骨干网的功能,将核心网元连接在一起；与外部网络或GPRS用户隔离，且不可见的专用IP网络；在GPRS特定隧道（ GTP ）中传送用户IP通信；在GSN之间传送GPRS特定信令；传送计费数据，从GSN至计费网关；传输GPRS核心网管理信息；,SGSN的功能,鉴权、授权；至GGSN的GTP隧道；加密和压缩；移动性管理；会话管理；与HLR、MSC/VLR交互作用；计费和统计；NMS接口；,GGSN的功能
2、,与外部数据网络的接口； 类似于一个数据网络路由器； 将最终用户数据封装于GTP中，送至正确的SGSN； 将源于移动网络的数据包传送至正确的目的地； 过滤最终用户通信； 收集数据网络使用的计费和统计信息；,CG的功能,收集来自相关网元的事件记录对事件记录进行缓存处理CDR将处理后的CDR发送给后期处理系统,DNS的功能,在GPRS骨干网网络中（GPRS网内和网间） ，用于将逻辑名映射至IP地址； APN至GGSN的IP地址； RA ID至SGSN的IP地址； 每个SGSN应可访问DNS，以进行映射； SGSN仅需与本地DNS通信； 不同运营者的DNS可直接相连，或者通过“运营商的DNS根目录”
3、相连；,SGSN配置实例,诺基亚SGSN 主要性能,大容量 1,000,000 附着用户 1,000,000激活用户 960,000激活PDP 500 Mbps 吞吐量/2G网络 1Gbps 吞吐量/3G网络 外部接口3072条64kbps帧中继连接18 个以太网接口128条64kbps七号信令链路240个E1接口 运营商级的高可靠性 支持Gb over IP，满足未来发展需要 物理性能占地面积：3.36平方米（含运维空间）满配功耗：3.2KW,9 NOKIA,诺基亚SGSN 硬件体系结构,SGAC,SGBC,CL,SU,PAPU,1,PAPU,2,PAPU,9,PAPU,10,GSW,0,G
4、SW,1,PAPU,3,PAPU,4,MCHU,0,MCHU,1,PAPU,0,ET 0,( 32 * ET2E/A),0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,SD,MCHU,0,SD,MCHU,1,PDFU 0,PDFU 1,SD,OMU,0,SD,OMU,1,OMU,1,OMU,0,PAPU,11,PAPU,12,ET 1,( 28 * ET2E/A),PDFU 0,PDFU 1,CL,BU,1,PAPU,6,PAPU,7,PAPU,5,PAPU,16,SMMU,0,SMMU,1,SMMU,2,SMMU,3,SMMU,4,PAPU,8,PAPU,13,PAPU,14,PAPU,15,10,
5、CL,BU,0,DX200 平台,主要功能模块 PAPU: 数据处理单元共16+1个，每个可处理60000个PDP连接与100000个激活用户 SMMU: 信令及移动性管理单元共4+1个，每个可处理250000个激活用户 MCHU: 标记及计费处理单元, 2n OMU: 操作维护单元, 2n CLBU: 时钟及告警缓存单元, 2n GSW: 交换矩阵,2n,诺基亚SGSN逻辑结构,Message Bus,ET,GSW,SMMU (4+1),MCHU (2N),OMU (2N),BSS, HLR, MSC/VLR (E1/T1),RAN (U-plane),HLR, MSC/VLR (SS#7
6、/ IP),CG,BSS (Gb/IP),PAPU (16+1),IOCP-EA (16+1),RAN (SS#7 / IP),GGSN (C/U-plane),MCHU - Marker and charging (1/2),MCHU包含两个功能，计费功能与标记功能 计费功能用于收集与储存来自于PAPUs与SMMUs的计费数据，生成CDRs并且通过Ga接口传输到计费网关 收集与储存全系统的统计数据 当使用X.25连接到网管系统时，负责将统计与告警数据发送到网网管系统,MCHU - Marker and charging (2/2),标记功能用于控制交换矩阵并且建立与释放所有连接，同时维护所有
7、的通过交换矩阵的半永久连接 MCHU也用于为SMMU存储用户数据 为SGSN管理的用户分配PTMSI (Packet - TMSI) 每一个MCHU均包含一个本地存储设备(Hard Disk drive, HDU)与一个磁盘模块(cartridge tape unit, CTU),SMMU - Signalling and Mobility Management Unit (1/3),SMMU用于用户移动性管理功能，支持如下接口: Gr (HLR SGSN), Gd (SMS-GMSC SGSN), Gs (MSC/VLR SGSN) Gf (EIR SGSN) SMMU支持 MTP, SCC
8、P, TCAP, BSSAP+ 与 MAP2/MAP3,SMMU管理 GPRS访问用户数据库 (GSBASE)，同时管理移动性管理相关的七号信令链路。 当使用Gs接口时，SMMU用于控制所有PS/CS联合移动性管理 SMMU用于支持用户鉴权 SMMU用于设备鉴权并且存储最近的终端IMEI号 SMMU用于支持PS域的短信收发,SMMU - Signalling and Mobility Management Unit (2/3),SMMU可支持34条七号信令链路 使用N+1冗余备份 一个SGSN最多包括5个SMMU（41）,SMMU - Signalling and Mobility Manag
9、ement Unit (3/3),Packet Processing Unit - PAPU (1/2),PAPU的主要用途是负责在无线网与GPRS骨干网之间转发数据,Packet Processing Unit - PAPU (2/2),为了支持到BSS的Gb接口与到骨干网的Gn接口，PAPU需要支持如下协议： Frame Relay (FR) Network Service (NS) Base Station Subsystem GPRS Protocol (BSSGP) Logical Link Control (LLC) GPRS Tunneling Protocol (GTP) Su
10、bnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP) User Datagram Protocol (UDP)/ Transmission Control Protocol (TCP) Internet Protocol (IP). Ethernet CAMEL Application Part (CAP) PAPU处理GMM协议 (GPRS附着, 位置管理, GPRS去附着); PAPU处理SM (Session Management)协议 (PDP激活, 修改, 去激活, APN选择，QoS协商等); PAPU处理LLC与SNDCP层的加密与压缩，
11、该功能通过IOCP模块完成,从2G SGSN 到3G SGSN的演进,软件版本从SG5升级到SG6. 采用相同的DX 200平台 根据业务需要增加相应的接口处理板和信令处理板 同时支持Gb和Iu-PS接口 在单一SGSN上实现混合2G/3G接入能力 动态调整2G和3G用户占用资源动态调整的2G/3G用户控制才可以称为2G/3G共用的SGSN,SGAC,SGBC,CL,SU,PAPU,1,PAPU,2,PAPU,9,PAPU,10,GSW,0,GSW,1,PAPU,3,PAPU,4,MCHU,0,MCHU,1,PAPU,0,ET 0,( 32 * ET2E/A),0,1,2,3,4,5,6,7,
12、8,9,SD,MCHU,0,SD,MCHU,1,PDFU 0,PDFU 1,SD,OMU,0,SD,OMU,1,OMU,1,OMU,0,PAPU,11,PAPU,12,ET 1,( 28 * ET2E/A),PDFU 0,PDFU 1,CL,BU,1,PAPU,6,PAPU,7,PAPU,5,PAPU,16,SMMU,0,SMMU,1,SMMU,2,SMMU,3,SMMU,4,PAPU,8,PAPU,13,PAPU,14,PAPU,15,10,CL,BU,0,DX200 平台,诺基亚Flexi ISN （智能业务节点）,控制网络,IP 网络,内容提供网络,Cellular access,Wir
13、eless access,Wireline access,位于网络的边缘，Flexi ISN为数据业务提供单一的、统一的核心网络 1M PDP激活，1Gbps吞吐量 业务识别及区分计费功能,Flexi ISN 体系结构,10 RU,业务板卡双Intel Pentium IV Xeon 1.6GHz高达4GB DDR SDRAM512kB缓存 PMC硬盘 (可选)USB和串行接口支持,接口板卡双口GigE (1000-SX)四口FE双Intel Xeon 1.6 GHz,硬盘板卡300 GB容量到背板的光纤通道,交换板卡 无阻点到点连接 冗余备份 16GigE交换能力,系统信息14 槽位运营商级
14、机箱 10个U高，一个标准机架可放置4台 所有部件支持热插拔IPMI用于硬件管理 风扇及LCD显示模块AC和DC电源,Standard: 333Mbps，333K PDP,Medium: 666Mbps，666K PDP,Maximum: 1 Gbps，1M PDP,Flexi ISN 容量步进,Ethernet 1,Ethernet 2,配置吞吐量和PDP数量:,接口板功能： 物理接口 路由 根据业务板负载情况动态为每个用户会话选择相应的业务板 用户特定的数据包转发，GTP, GTP, Radius, DHCP, GTP, Diameter, L2TP, GRE, IPinIP,业务板功能
15、接入终结 GTPv0, v1 隧道产生 GRE, PPP/L2TP, IPSec等 业务处理 用户感知 L3-L7层分析 计费,GGSN配置实例,Flexi ISN中的用户数据流,业务板卡,接口板卡,接口板卡,交换板卡,业务板,业务板,共享负载信息,接口板,接口板,接口板,CPU PDP,CPU PDP,SB 2 load,SB 3 load,业务板,CPU PDP,SB 1 load,每一个业务板将负载情况告知给其他的业务板和所有的接口板,接口板,业务板,业务板,PDP 上下文请求 业务板负载分担,接口板,接口板,业务板,Service Blade,Interface Blade,Servi
16、ce Blade,业务板冗余 建立一个备份的会话,SB 1 load,SB 2 load,SB 3 load,IP Network,1.业务板发出冗余PDP上下问建立信息给负载第二低的业务板,Service Blade,Interface Blade,Service Blade,业务板冗余 移除一个业务板,当活动的业务板被移除或出现故障，在另一个业务板上的备份会话立刻激活,IP Network,Service Blade,Interface Blade,Service Blade,IP Network,最终用户业务不会被中断,业务板冗余 移除一个业务板,Interface Blade,Serv
17、ice Blade,Service Blade,接口板冗余 分享PDP上下文信息,Interface Blade,Interface Blade,Service Blade,活动的接口板持续的在不同的接口板之间 复制PDP上下文信息 所有的接口板都共享同一张PDP上下文转发表,Session database TEID, IP address, tunnel info, VR,Flexi ISN上简化的连接,IP1,SGSN和所有接入网络只看到一个ISN一个IP地址 在Gi接口的LNS设备，交换机，防火墙只看到一个IP地址 Flexi ISN的演进或者容量步进不会影响运营商的设备配置,IP2,
18、FW,LNS,MPLS Switch,Internet,SGSN in Home Network,SGSN in Visiting Network,Interface Blade,Service Blade,SGSN,接口板冗余 在业务板上的单一逻辑IP地址,数据流通过接口板和背板到达业务板 SGSN发送数据到一个物理映射到业务板的环回IP地址,PDP上下文,Interface Card,Service Blade,接口板冗余 重路由流量到正常的接口板,SGSN,PDP context,Interface Blade,业务板的环回IP地址通过OSPF路由协议发布给SGSN。如果一个接口板被移出，SGSN和SGSN与接口板之间的路由器将自动根据OSPF自动选择另一路由。业务板上的业务不被中断。,在业务板中的PDP上 下文保持激活,Flexi ISN 运营商级的硬件平台小结,运营商级高可用性： 99.9999% 高吞吐量：高达1Gbps/机箱，4Gbps/机架 高容量：高达1M PDP上下文/机箱，4M PDP上下文/机架 高可扩展性: 从5,000 PDP到1M PDP 冗余的用户会话，最大程度保证用户的业务不被中断 基于会话的智能业务板负载分担 不中断业务的接口板/业务板热插拔 灵活的用户容量扩展,谢谢大家！,
