1、V3 体系结构简单介绍,周俊超,2004.05.31,1。移动通信网络的演进,2。V3硬件体系结构及单板介绍,3。V3软件体系结构,5。基本语音呼叫业务流程,4。接口协议栈介绍,目录,1。移动通信网络的演进,基于R99 网络结构,1。移动通信网络的演进,基于ALL IP(R4) 网络结构,1。移动通信网络的演进,R99,R4/5,MSC的变化,是CN和UTRAN在Iu口上的接口实体;对一定义网络来说,是PSTN/PLMN的传输终点;实体负责处理用户数据.,主要包括MSC的呼叫控制和移动控制部分,负责处理信令.,增加的网关实体(1/2),连接3G CN与传统PSTN/PLMN的信令网关，用于转换
2、与呼叫有关的信令，完成IP地址与PSTN/PLMN地址的映射转换,完成2G与3G的电路/分组交换网之间的漫游信令的转换。即执行在传输层转换信令的工作,不处理MAP或CAP,但必须处理SCCP.,1。移动通信网络的演进,增加的网关实体(2/2),Mh,1。移动通信网络的演进,基于ALL IP(R5) 网络结构,1。移动通信网络的演进,2。V3硬件体系结构及单板介绍,平台硬件系统框图,MGW 硬件结构,2。V3硬件体系结构及单板介绍,MGW 电路交换部分,2。V3硬件体系结构及单板介绍,2。V3硬件体系结构及单板介绍,背板框介绍,BPSN：BPSN为一级交换子系统的背板，它将子系统的PSN、GLI
3、/PLI、RPB等单板联接到一起，形成一级交换子系统。,BUSN：BUSN主要是资源子系统的背板。能够插的单板UIM、MNIC、DTB、SDTB、APB、VTCD、CLKG。,BCTC：BCTC主要是集中信令处理子系统的背板。能够插的单板UIM、MNIC、SPB、CHUB、MPB、CLKG。,BCSN：实现大容量的电路交换网，采用了单独的一个框来实现。能够实现从64k256k交换容量平滑扩容的T网交换，包括128k、192k。,CS主要单板介绍：VTCD,2。V3硬件体系结构及单板介绍,VTC完成以下功能： a) 完成MSC侧64KB/S PCM时隙数据与空中接口压缩比特流的转换，需支持现阶段
4、的AMR以及将来可能会有需求的AMR-WB、G.723.1、G.729等编解码功能，每板处理能力480路，并需考虑可以平滑升级至每板960路； b) 支持DTMF Generation/Detection功能（可选）； c) 对Vocoder的控制功能，包括： 1) Vocoder打开、关闭功能， 2) Vocoder算法激活功能， 3) Vocoder算法变换功能， 4) 对Vocoder的异常处理功能； d) 实现EC功能（可选），可由软件配置打开/关闭； e) 支持支持TFO,TrFO功能； f) 声码器软件支持Transcoder的功能，完成从一种编码方式到另外一种编码方式的转换； g
5、) 在硬件结构设计上,支持媒体资源功能以及IWF功能的实现；支持用户面协议处理（可选）。,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：IWFB,IWFB的功能为： a)提供传统异步数据V.90/V.34和FAX T.30业务支持4，完成电 路交换数据业务的V.110、ISLP协议处理，每板至少能处理60路 ，并可兼容将来120/180/240路的设计能力；b)在硬件结构上考虑与VTC一致，可与VTC单板混插；,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：MRB,MRB的功能为： a) 可向移动侧或PSTN侧提供媒体资源功能(Conference Call,Tone/voice,DT
6、MF detection/generation, MFC detection/generation等)，并应考虑以后通过软件升级可灵活增加其它资源功能，例如R1-MF等，每板处理能力480路； b) 单板还需实现4801440路IP电路中继功能，用于无一级T网配置时，将背板来的PCM码流打成UDP/IP包，经一级IP交换送至其它TCU/DTU的MRB，再将其还原成PCM码流送往背板，这样可以和一级IP交换网共同实现框间的电路交换功能。初期最少实现480路，该功能暂不使用； c) 单板内媒体资源模块分为4个子单元，每子单元120路，各子单元可配置为不同的资源； ） 硬件结构上考虑与TC一致，可与
7、TC单板混插；,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：DTB,基本功能： a) 提供32*E1/T1物理接口，从背板接插件出E1/T1连接线； b) 支持局间随路信令方式CAS和共路信令CCS通道透传； c) 提供8* 8M HW； d) 支持从线路提取8K同步时钟，通过电缆传送给时钟单板作为时钟基准； e） 在单板内部增加8*8M 时隙交换芯片；,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：SDTB,SDTB板所完成的主要功能包括： a) 提供一个155M的STM-1标准接口； b) 完成STM-1信号的AU指针处理以及映射去映射功能； c) 支持随路信令方式CAS和共路信
8、令CCS； d) 通过TDM提供SDH网管功能； e) 提供16条8M HW，实现与UIM板的适配； f) 输出2个差分8K同步时钟信号提供给时钟板作基准； g) 单板通过一个100M以太网口与UIM通信，传递管理和控制信息以及软件版本等 h) 具有远程复位、加载功能，单板具有硬件WATCHDOG功能； i) 提供主备通信、倒换功能； j） 提供单板板位ID标识，输出单板Healthy指示；,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：SPB,基本功能： a) 提供16路E1/T1的接入； b) 提供4对8MHW的接入，连接DTB/SDTB； c) 提取网同步时钟驱动出2路以8k帧脉冲方
9、式送CLKG板； d) 支持局间随路信令方式CAS的插入/提取和共路信令CCS通道透传； e) 处理多路NO.7号信令的HDLC及MTP-2以下层处理； f) 可用作Gb接口板，单板处理能力为216条2Mbps GPRS协议栈； g) 可与VTC单板混插。,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：IMAB,IMAB板的功能如下： a) 提供64路E1的IMA接入； b) 实现30个IMA组的分组能力； c) 实现线速的ATM AAL2和AAL5的SAR； d) 实现ATM的OAM功能； e) 完成SSCOP和SSCF的处理；,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：APB,
10、APB单板需实现以下功能： a) 提供2*STM-1的ATM接口； b) 实现线速155Mbps的ATM AAL2和AAL5的SAR（2K VC，8K CID）； c) 实现ATM的OAM功能； d) 完成SSCOP和SSCF的处理； e) 可以实现双路STM-1的ATM组网需求,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：UIM,功能需求是： a) 单板对外通过两对光纤完成资源框与电路交换单元的16K时隙的接入，并且实现16K时隙8M与32M的复接和分接，分复接采用帧间插，单板通过背板对资源框内提供128条8MHW； b) 单板能够为资源框内部提供16K电路交换功能。该功能与TDM光接
11、入不同时存在通过插子卡和选择焊接方式进行功能选择； c) 提供背板16K时隙对光口8K时隙的HW选择功能，并提供软件选配接口； d) 单板提供两个24+2交换式HUB，一个为控制面以太网，一个为用户面以太网，单板对内提供44个FE；控制面以太网对外提4个以太网接口用于和控制平台相连。 e) 单板对外可以提供1个GE光口用于资源框和核心交换单元互连，GE通道采用主备双通道备份方式提供与核心交换单元的11备份，UIM对内可以提供一个或两个用户面GE口（电口）为资源框提供1-4个主备GE槽位； f) UIM对内提供一个控制面GE口，用于在控制框内与CHUB级连； g) 单板上可以通过子卡选择控制面和
12、用户面以太网GE互连，用于在分布式处理平台的UIM； h) 热主备两块单板的以太网端口和8MHW在背板上采用高阻复用方式备份； i) 单板提供资源框管理功能，对资源框内提供RS-485管理接口，同时提供资源框单板复位信号和资源框单板hearthy信号； j) 提供资源框时钟驱动功能，输入PP2S，8K，16M信号，完成锁相，驱动，并完成资源框时钟分发，提供16M，8K，和PP2S时钟； k) 提供机架号、机框号、槽位号、设备号、背板版本号、背板类型号的读取功能； l) 提供MAC配置、VLAN，广播包控制等功能； m) 与商用HUB兼容；,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：MP
13、B,MPB在系统中实现的功能单板有多种：1）呼叫控制主处理器CMP；2）资源主处理器RSMP；3）操作维护处理器OMP；4）信令主处理器SMP；5）数据缓存及协议主处理器BPMP。,特点： 1。为了满足多种应用场合，MPB板设计了两套PIII处理器在一块单板上，两套CPU软件层面相互独立。 2。通过IDE接口，可以挂笔记本用的硬盘，用于存储用户数据。 3。通过引出一个USB接口，可以外挂USB硬盘，方便开局维护。,2。V3硬件体系结构及单板介绍,CS主要单板介绍：MNIC,a) 对外部网络提供4个百兆口或1个千兆口，实现小于1G速率的高速分组数据的接入。实现IP数据的分类、IP路由分发。 b)
14、 实现3G移动网络的控制面信令的一些预处理，例如信令分类转发，信令内容解析和转换等。 c) 实现一些标准的IP协议处理，包括PPP、NAT、隧道协议、IPsec、VPN、ACL、头压缩等。 d) 实现3G移动网络的相关的用户面协议处理，包括：GRE、GTP-U等。 MNIC物理单板可以应用于以下功能模块：,3。V3软件体系结构,3。V3软件体系结构,BSP子系统对整个系统的硬件进行自举和驱动，具体来讲有三方面的功能：Boot、CPU最小系统、硬件设备驱动。 BSP提供的是一个完备的过程调用环境，提供的接口形式是函数调用，上层软件通过调用这些函数来使用硬件的功能。,BSP子系统,操作系统工作于B
15、SP子系统之上、所有其它子系统以下，对用户进程屏蔽所有的设备驱动接口，并提供基于单处理机的进程调度、定时器、内存管理、文件系统、基于多处理机的进程间通信等方面的服务。,3。V3软件体系结构,操作子系统,数据库子系统工作于操作系统之上，负责管理R4核心网元的物理资源，并管理业务、信令、协议的配置信息，同时向其它子系统提供数据库访问接口。数据库为关系数据库，基本框架继承自ZXJ10B交换机的数据库，分为前台数据库、后台数据库两部分,3。V3软件体系结构,数据库子系统,承载子系统工作于操作系统和DataBase子系统之上，向业务子系统、信令子系统、OAM和网管子系统提供ATM、IP、TDM等方面的承
16、载服务。,承载子系统,3。V3软件体系结构,微码子系统作为承载子系统的延伸，实现的功能与承载子系统相同。微码子系统工作在网络处理器的微引擎上，不依赖于操作系统。它向承载子系统、用户面子系统提供接口。,3。V3软件体系结构,微码子系统,信令子系统工作于操作系统、DataBase子系统和承载子系统之上，实现窄带No.7信令、宽带No.7信令、呼叫信令、IP信令、网关控制信令，向业务处理子系统提供服务。对于宽带、窄带No.7信令的链路层协议，MTP2、SSCOP、SSCF在信令接口板上处理，MTP以上部分在信令处理板处理。,信令子系统,3。V3软件体系结构,系统控制子系统工作于操作系统和DataBa
17、se子系统之上，负责对整个系统的监控、启动、版本下载等。,3。V3软件体系结构,系统控制子系统,网管子系统工作于操作系统、DataBase子系统、承载子系统之上，3G核心网的操作维护人员通过网管子系统对网络中运行的设备进行配置、分析、计费、诊断测试工作，并可获得设备的告警、统计数据。网管子系统分为前台、后台两部分。,网管子系统,3。V3软件体系结构,PP单板子系统指电路域的主要外围单板，主要有以下一些单板：UIM、TSNB、DTB、SDTB、MRB、CHUB、IWF 、TFI、CLKG、PWRD。其中UIM、CLKG、PWRD、CHUB为电路域和分组域所共用。 PP软件从系统功能的角度来看，P
18、P软件承担了以下6大功能：管理数字中继接口、负责交换网的接续、管理信号音和收号器以及记发器、提供系统资源框级控制面和媒体面分组交换功能、提供系统工作时钟及其相应管理功能、提供系统简单的环境监控和电源管理功能。,3。V3软件体系结构,PP子系统,CS业务处理子系统：实现MSC Server网元提供的各种业务及VLR功能。它工作于操作系统、数据库子系统、IP承载子系统、信令子系统之上。,CS业务处理子系统,3。V3软件体系结构,PS业务处理子系统：实现SGSN、GGSN网元提供的各种业务功能，包括PS用户面的处理。它工作于操作系统、数据库子系统、IP承载子系统、信令子系统之上,3。V3软件体系结构
19、,PS业务处理子系统,CS用户面子系统主要完成MGW网元的用户数据的承载接入、帧协议处理、话音数据的编解码（包括TFO）以及电路型承载数据业务速率适配等。,3。V3软件体系结构,CS用户面子系统,4。接口协议栈介绍,MGW与MSC_SERVER接口,4。接口协议栈介绍,E1承载下的Nc口协议栈,ATM承载下的Nc口协议栈,4。接口协议栈介绍,IP承载下的Nc口协议栈,4。接口协议栈介绍,IP承载下的Nb口控制面协议栈,4。接口协议栈介绍,4。接口协议栈介绍,ATM承载下的Nb口控制面协议栈,E1承载下的Nb口控制面协议栈,4。接口协议栈介绍,ATM承载下的Nb口用户面协议栈,4。接口协议栈介绍,IP承载下的Nb口用户面协议栈,4。接口协议栈介绍,ATM承载下的Mc口协议栈,4。接口协议栈介绍,IP承载下的Mc口协议栈,4。接口协议栈介绍,4。接口协议栈介绍,3G平台信令体系结构,5。基本语音呼叫业务流程,移动始呼网络模型,5。基本语音呼叫业务流程,前向承载建立时序（一）,前向承载建立时序（二）,5。基本语音呼叫业务流程,5。基本语音呼叫业务流程,移动终呼网络模型,前向承载建立时序（一）,5。基本语音呼叫业务流程,5。基本语音呼叫业务流程,前向承载建立时序（二）,谢谢大家,
