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EPC核心网系统架构 中国普天信息产业股份有限公司 Potevio Company Limited 课程内容 第一章 EPC系统概述 第二章 EPC硬件体系结构 第三章 EPC软件体系结构 第四章 EPC典型配置和组网方式 2 TD-LTE宽带接入系统介绍 q TD-LTE宽带接入系统是基于3GPP TD-LTE标准的宽带专网系 统，用于满足各种类型的行业性通信需求。该系统主要由终端 系统CPE、无线接入网络E-UTRAN、分组核心网络EPC、操 作维护系统eOMC组成。 3 TD-LTE背景 q TD-LTE背景 随着移动通信技术的不断成熟和用户需求的不断提升，宽带无 线接入的概念开始被越来越多的运营商和用户关注。相比较于 WiFi和WiMAX等无线接入方案的迅猛发展，3GPP组织制定的 HSDPA、HSUPA虽然在支持移动性和QoS方面有较大优势， 但是在无线频谱利用率和传输时延等方面有所落后。此外，一 方面目前的数据类业务种类繁多且数据量大，对空口的数据传 输数率提出了更高的要求。另一方面OFDM技术为核心的无线 接入技术逐渐成熟，大幅度提升空口速率可以变为现实。因此 目前HSDPA提供的14.4 Mbit/s峰值速率已经无法满足需求。为 此3GPP组织经过认真的讨论决定使用现在为3G分配的频段， 采用新的技术来进行网络演进，并为此制定长期演进计划LTE （Long Term Evolution，长期演进）。 4 TD-LTE宽带接入系统网络组成 5 TD-LTE宽带接入系统组成 q 终端系统CPE用于完成用户各种业务功能 ; q 无线接入网络E-UTRAN由eNodeB组成，主要实现接入网功能，包 括空口处理、S1口处理等 ; q 分组核心网络EPC作为宽带接入系统的核心网，主要为用户提供高 速的移动宽带接入业务，并为用户提供会话管理、移动性管理、承载 管理及切换管理等功能； q 操作维护系统eOMC主要完成对于接入网子系统、核心网子系统和用 户签约数据库的操作维护管理等功能。 6 EPC分组核心网组成 TGW 7 EPC分组核心网组成 q EPC分组核心网由xGW（S-GW、PGW）、TGW(集群xGW)、移 动管理实体（Mobility Management Entity，MME）、归属用户服 务器（Home Subscriber Server，HSS）、PCRF、DNS、CG等 实体构成。 xGW，负责用户面数据路由处理，管理和存储终端的承载信息，同时 承担终端接入PDN的网关功能，分配用户IP地址； MME, 控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存 储UE相关信息，比如UE用户标识、移动性管理状态等，为用户分配 临时标识。处理MME和UE之间的所有非接入层消息; HSS,存储并管理用户签约数据，包括用户鉴权信息、路由信息、位置 信息及路由信息。 PCRF,策略和计费控制平台用于用户信息管理、PCC策略管理、PCC 策略动态生成以及事件触发等差异化服务业务 ； DNS,名字服务器系统； CG，计费网关系统 。 8 EPC2080产品特点 q EPC设备包括 七个网元，其中：PCRF、DNS、CG采用机架式通 用服务器，MME、xGW、HSS、TGW采用成熟的ATCA硬件平台 。 硬件平台成熟 具有高稳定性、高可靠性 ； 系统容量可在不超过最大容量前提下灵活配置，以满足用户或业 务的变换； 可扩充性强，可以根据产品需要，对设备进行扩容； 功能丰富 支持多种PS域业务数据传输； 支持同一UE的多业务承载； 支持UE发起的承载修改流程； 业务板卡可扩展来实现负荷分担功能； 9 EPC2080产品特点 配置灵活 采用模块化设计方法，可以利用模块堆叠的方式对系统进行平滑 扩容，实现在线扩容，能最大限度节省投资，同时扩容不影响已 有业务； 业务配置灵活，可以根据网络建设的不同阶段，用户对数据业务 的不同需求配置设备； 平滑演进 平滑的在线扩容：只需在业务处理机框上添加相应的处理功能插 板。插板启动后，可以自动加载程序，获得系统内部连接数据和 用户配置数据，自动进入服务状态即插即用，且不影响当前 业务； 支持单独的宽带接入业务，也支持宽带接入和宽带集群混合业务 。 10 EPC2000产品特点 q EPC01-2000设备包括MME、XGW、HSS、TGW等网元，硬件采 用DELL开发的Power Edge R710服务器，其外形规格为2U机架式 。EPC具有以下特点。 功能丰富 支持多种PS域业务数据传输； 支持UE的IP地址动态分配； 支持同一UE的多业务承载 ; 支持集群业务：单呼，组呼，全呼以及集群短消息； 配置灵活,采用模块化设计方法，可以利用模块堆叠的方式对系统进行 平滑扩容，实现在线扩容，能最大限度节省投资，同时扩容不影响已 有业务 支持标准的平滑演进 方便实用的操作维护功能 系统高可靠性 11 课程内容 第一章 EPC系统概述 第二章 EPC硬件体系结构 第三章 EPC软件体系结构 第四章 EPC典型配置和组网方式 12 本章内 容 第一节 ATCA硬件平台 第二节 EPC01-2000平台硬件 第三节 通用服务器硬件 13 ATCA机架外观 q EPC采用2200mm有门机柜，遵循19” 工业机柜标准。 q 物理尺寸（高宽深）： 2200mm600mm800mm q 机柜的组成 电源分配框PDP 业务处理机框C4100 交换机和走线槽 14 业务处理机框C4100 q EPC硬件平台控制是基于ATCA的，具有 高可靠性、高集成度、处理能力强等特点 。 q 业务处理机框（13U 19”）的物理尺寸（ 高宽深）：575mm x 483mm x 505mm q 主要特性： 集成了供电和风扇单元，提供了DC电源 输入，同时为ATCA板卡提供强制风冷 ； 提供14个ATCA 节点槽位，冗余电源配置 和风扇散热系统； 基本接口：双星型拓扑，支持1G；交换 接口：双星型拓扑，支持10G； 支持板卡热插拔。 15 ATCA架构 q 开放式、可互操作的电信行业标准；采用服务可用性(SA)论坛的标准API;； q 广泛的价值链支持；专为多种机箱尺寸与配置的重复利用而设计； q ATCA能更好的满足电信应用对单板空间、功耗、带宽、系统管理的要求； q 支持高级交换：以太网、StarFabric等； q 支持标准操作系统(OS):电信级Linux、电信级Windows; q 适合标准19英寸或600毫米机架。 机框管理模块 CMM 16 业务处理机框C4100 q C4100主要组成如下 : 背板，提供两个交换槽、12个节点槽、14个双星型互连的基本和交换 接口、机框管理基本接口、相邻板卡间的更新通道、同步时钟总线， 同时背板为每个节点板提供电源接口、物理定位具有高稳定性、高可 靠性 ； 2块ATCA-M100机框管理板，ATCA-M100板插在C4100机框的专门 槽位，提供机框的监测、控制、保证机框各部分的正确操作，是机框 的中心管理单元。它能够上报异常和错误，收集详细的部件信息、传 感器状态信息等； 两块ATCA-A100告警板 ； 12个用于ATCA节点板的槽位，主要用来插入通用处理板和接口板； 支持多种PS域业务数据传输； 2个交换槽位，这两个槽位安装交换板，这个板能够提供标准的 PICMG 3.0基本接口和PICMG 3.1交换接口的交换，同时也可以选择 增加TDM时钟用于同步线卡和其他机框。 17 业务处理机框C-4100后面板 18 业务处理机框的硬件构成 19 业务处理机框PEM电源模块 q C4100机框有4个智能PEM(Power Entry Modules)。被安装在背板尾部的 下方。4个PEM（电源模块）冗余供电，即A1和B1互为冗余，给机框奇数 槽位供电，A2和B2互为冗余给偶数槽位供电。没有冗余电源时，需要两 个电源，即需要A1、A2或B1、B2任意一组。最小的操作电压为-40V DC ，电源供电能力4000W ; q 每个PEM都配备有继电开关或保险丝，机框能够为每个槽位提供215W功 率；其中，前板为后插板提供25W功率 。 20 业务处理机框电源分布 21 业务处理机框槽位分布 22 业务处理机框槽位分布 q 12个节点槽，可用于安装通用处理板； q 用户面和信令面（xGW、MME等）应用逻辑板将部署于通 用处理板上，在一块通用处理板上运行多个应用逻辑板实例 ； q EPC的S1接口将部署于通用处理板上的接口板上。 23 单板结构和背板连接器分配 q 各个节点板的连接器分为三个Zone ，其中Zone1用于给前面板供 电和机框管理、Zone2与背板相连实现与其它板卡的通信，zone3 用于用户定义的、I/O内部互相连接的连接器。 24 ATCA背板接口 q Base接口 Base接口以10/100/1000 BAST-T以太网的双星型结构提供了机框内 的IP传输。两个交换板互连并与其余12个节点板卡以及机框管理板连 接，节点板卡则只与两块交换板连接，每个接口需要2对差分信号提 供双工传输 。 q Fabric接口 Fabric接口是网络平台机框中的主要数据传输接口。网络平台在每个 交换板板子上定义了多达15个通讯通道，在每个节点板上配置了两个 通讯通道。这些通讯通路被配置成双星型拓扑结构。在双星型拓扑结 构中12块节点板同两个不同的交换板都有通路，交换板在机框中扮演 交换核心的角色。 25 通用处理板 q 通用处理板套件具有高速计算和大规模数字处理的能力，包括两个 子组件： 通用处理板 接口板 q 通用处理板可以安装在机框里的任何一个节点槽位上(逻辑314槽 位)，但是通用处理板作为系统板，接口板必须与通用处理板对插 。 微动开关拨动后，必须待热插拨指示灯常亮蓝色后，板卡方可拔出！ 26 通用处理板 标号描述 1固定螺丝 2屏蔽簧片 3扳手 4热插拔指示灯 5COM串口 6USB接口 7重启按钮 8HD（hard disk）指示灯 9HDD 10ATN（Attention）指示灯 11IS（In Service）指示灯 12OOS（out of service）指示灯 27 通用处理板 q 处理功能 支持双核LV Intel Xeon 5138 (2.13 GHz)处理器； 支持4 MB L2缓存； 最多支持4个FB-DIMMs； 单个DIMM支持为512 MB，1 GB，2 GB，4 GB，最大支持16GB。 q 接口功能 提供两个Base接口（10/100/1000Base-T）和两个Fabric接口（ 1000Base-BX） ； 提供两个Ethernet Update Channel接口（1000Base-BX）； 提供两个USB2.0接口（与USB1.1相兼容）； 提供一个IPMC串口（也作为系统串口，规格是RS232和RJ-45）； 提供连接到CPU和IPMC串口控制的串口； 提供两个SAS硬盘； 接口板提供一个监控接口和一个USB1.1接口。通过可选的子卡，接口 板还可以提供外部GE接口。 28 通用处理板 q 通用处理板提供IPMC（智能平台控制器），它是单独供电的。 IPMC通过冗余的IPMB连接到ATCA-M100。 环境传感器温度、电压； 系统事件日志； 看门狗定时器； 上电，下电，冷重启； SOL(Serial Over LAN); FRU热插拔管理； E-Keying控制。 q 综合功能 千兆以太网控制器； IPMI SAS存贮控制器； 视频控制器。 29 通用处理板接口板 q 通用处理板接口板必须与处理板 一起使用，由处理板供电 ； q 提供4个子板连接器，子板连接器可支持GE（Gigabit Ethernet千兆以太网）子模块； q 通用处理板通过IPMC来管理接口板； q 通用处理板监控接口板工作状态。 30 通用处理板接口板 标号描述 1固定螺丝 2USB接口 3OOS指示灯 4HEALTHY指示灯 5防尘帽 6热插拔指示灯 7监控接口 p子板连接器上没装子板的时候，必须装一个防尘帽 31 GE 子板 q GE子板提供两个 10/100/1000M Base-T自适应 RJ-45接口，如图 所示 。 q GE子板有两个网口指示灯，通过这两个指示灯可以判断外部以太网接口 的当前状态 指示灯颜色含义描述 网口指示灯绿色网口工作状态灭，表示网口没在工作； 绿灯亮，表示网口处于连 接状态； 黄灯闪，表示网口处于激 活状态并且正在传输 数据。 黄色 32 EPC对外接口 q EPC对外接口主要是通过通用处理 板的接口板插入GE模块 来实现的，接口板可以提供四组双GE模块，最大可提供 8GE流量。EPC外部接口都通过该模块以IP方式和外部网 元进行通信 。 33 交换板前板 q 交换板提供业务处理机框的数据交换。在C4100机框中，交换板为ATCA- F120板； q 采取双平面冗余方式，双星型拓扑的Base和Fabric通道，提供线速无阻塞L2 交换功能，是业务处理机框的数据交换中心 ； q 交换板位于业务处理机框的第1、2逻辑槽位，提供以下以太网接口： 在背板上提供15个1000BaseT Base通道； 在背板上提供15个10G-BX4/1000BX farbic通道； SERDES接口与更新通道连接； 面板上提供一个1000Base-T管理接口； 面板上提供一个Base通道扩展接口； 面板上提供一个1000BaseT接口； 34 交换板前板 标号描述 1以太网管理接口 2 AMC Bay B1以太网接口 3 以太网 Base 通道扩展口 35 交换板尾板 q RTM-ATCA-F120C是-交换板的 尾板，能提供： 4个10G以太网Fabric上行链路 接口-与CX4连接器相连 ； 2个10G以太网Base通道上行链 路接口-与CX4连接器相连 ； 4个1G以太网Base通道接口- 与RJ-45连接器相连 ； 4个1G以太网Fabric通道接口- -与RJ-45连接器相连； 2个RJ-45时钟接口连接器- 用于机框间时钟配置。 36 机框管理板ATCA-M100 q ATCA-M100是一个2U的机框管理板，放置在ATCA系统一 个专有的机框管理槽位里 ； q 能提供对16块ATCA板卡的管理以及对风扇、电源、告警模 块和机框FRU的管理。在一个冗余配置的机框内，使用两 块ATCA-M100板卡作机框管理 ； q 主要功能包括： 收集机框中的传感器信息； 监控机框环境； 上报错误； 根据条件采取各种操作； 管理各个互连的资源防止由于热插拔而对板卡产生损伤。 37 ATCA-M100面板 指示灯名称颜色描述 Failure (OOS)LED1 红亮：机框管理板不在服务状态 灭：机框管理板正常工作 Power (OK) LED2 绿亮：机框管理板正常工作 灭：机框管理板不正常工作 闪烁：机框管理板启动 Active (Act) LED 3 黄亮：机框管理板激活模式 灭：机框管理板在standby模式 Blue (H/S)蓝亮：机框管理板准备被拔出 灭：机框管理板没有准备好被拔出 Eth 2: Ethernet Uplink 绿一直亮：连接到背板的Ethernet 2 有效 闪烁：Ethernet 2连接激活 灭：Ethernet 2没有连接激活 Eth 1: Ethernet Uplink 绿一直亮：连接到底板的Ethernet 1 有效 闪烁：Ethernet 1连接激活 灭：Ethernet 1没有连接激活 OOB Activity绿亮：激活 灭：没被激活 OOB linkup黄亮：连接Ethernet 3有效 灭：连接Ethernet 3无效 38 告警板ATCA-A100 q ATCA-A100是ATCA平台机框配置和告警板 ,位于C4100机 框RTM区域的下面，通过IPMB总线访问 ; q ATCA-A100是具有通用目的的板卡，提供了其它FRU没有 实现的所有功能 ,包括： 机框FRU信息存储； 两个过滤开关和四个温度传感器接口； 提供电信告警功能：主要、次要和严重告警； 状态和告警通过前面板LED可视； IPMB0-A和IPMB0-B接口； 39 ATCA-A100面板 指示灯 名称 颜色描述 告警（OOS） LED1 红色亮，表示ATCA-A100板有故障 ； 闪烁，表示机框FRU信息无效和 没有板子加电； 灭，表示告警板工作正常。 OK LED2绿色亮，表示IPMC已经正常安装并 且准备就绪； 灭，其它。 Hot Swap LED（H/S ） 蓝色一直亮，表示告警板可以被拔出 ； 闪烁，表示IPMC正试图与 ShMC通讯； 灭，表示告警板正在工作，不能 被拔出。在这种状态下不能 移动该板。 40 EPC基本硬件配置 序号 逻辑名硬件名 逻辑槽 位 1业务处理机框C4100 3电源分配板PDP 4系统板通用处理板11，13 5系统板尾板接口板11，13 7交换板ATCA-F1201，2 8交换板尾板RTM-ATCA-F1201，2 9业务处理板通用处理板314 10机架式服务器IBM x3650 M3N/A 41 本章内 容 第一节 ATCA硬件平台 第二节 EPC01-2000平台硬件 第三节 通用服务器硬件 42 EPC2000外观结构 q EPC01-2000平台硬件采用DELL开发的Power Edge R710服务器 ，其外形规格为2U机架式。可安装于19”标准工业机柜，机柜采 用先进的机械加工和表面处理工艺，整体性好，美观实用，机械 强度高，并且具有很好的环境适应性。 43 本章内 容 第一节 ATCA硬件平台 第二节 EPC01-2000平台硬件 第三节 通用服务器硬件 44 服务器硬件介绍 q PCRF、DNS、CG网元使用IBM System x3650 M3服务器 ; q IBM System x3650 M3（1.5T）是适用于关键业务应用的性能优化 服务器，通过全新的6Gbps RAID适配器，I/O性能提升一倍，为关 键业务应用和虚拟化环境提供了理想的弹性架构 。 服务器正视图 45 服务器硬件介绍 服务器后视图 46 数据存储介质硬件介绍 q 数据存储介质采用的是DS3500 (12T) SAS，如图 所示。 47 课程内容 第一章 EPC系统概述 第二章 EPC硬件体系结构 第三章 EPC软件体系结构 第四章 EPC典型配置和组网方式 48 本章内 容 第一节 MME/xGW/HSS 软件体系 第二节 PCRF/DNS/CG软件体系 49 MME/xGW/HSS软件体系结构 50 MME/xGW/HSS软件体系结构 q MME/xGW/HSS软件实现分为三个层面：操作系统和驱动程序层 、通用软件平台层、应用软件层 。 操作系统和驱动程序层包括实时操作系统。硬件驱动组件提供底层 不同硬件的驱动程序，比如总线驱动程序、端口驱动程序等； 通用软件平台层，为应用层和底层实时操作系统OS层之间提供了统 一的软件接口，使应用软件的编写独立于所使用的底层实时操作系 统OS；同时，该公共软件平台提供HA管理和OAM代理功能； 应用软件层包括以下软件模块：系统控制模块、控制面功能模块、 用户面功能模块、用户信息管理模块。 51 通用软件平台层功能 q MME/xGW/HSS选择NPT软件平台作为逻辑板的运行平台 。 52 平台软件部署 q 每个通用处理板可以部署多个应用进程； q 每个应用进程视为一个逻辑单板，绑定至一个CPU核； q 系统板采用11主备冗余模式；部署于基本业务机框11、 13槽位通用处理板，占用2个CPU核； 53 HA和热插拔控制 q HA是多业务处理机框管理系统机制（CMS : Chassis Management System ）的主要功能之一，采用MHA-LHA（MHA-LHA是平台HA 的分层管理结构，即Master HA到Local HA，与MA和SA的关系是类 似的）的分级管理机制，完成软硬件资源管理、数据备份、板卡状 态设置、主备板倒换控制等系统功能。MHA位于系统板内，是所有 功能板的中心控制器。LHA位于各个功能板中，实现本地HA功能; q 每个机框的管理是通过机框管理板来实现的，系统板MHA对系统内 每个板卡的访问是通过系统管理板的HPI（HPI 是Hardware platform interface的缩写，是对ATCA硬件资源进行监测、控制、管 理的一套接口）进行操作的。 54 应用软件层功能 q 应用软件层由以下几个功能模块组成 55 系统控制模块 q EPC的系统控制模块由业务处理机框的通用处理板和接口板完成 。其中接口板主要用来提供给外部连接用的8个GE口。系统板采 用1+1冗余备份，且必须部署于业务管理机框中的相邻槽位。通 过机框背板接口与本机框的机框管理器（ATCA-M100）通信，系 统板所在机框与其它业务处理机框的管理平面通信则是通过机框 之间RTM-ATCA-F120的连接来进行通信。 主要功能包括： 控制EPC业务处理机框中的ATCA背板 ； 为EPC提供HA和热插拔控制能力； 作为业务处理机框中的各个模块的OAM代理； 提供硬盘和FE端口扩展能力。 56 控制面功能模块 - MME移动管理 实体 q MME是终结eNodeB信令面消息的网元，具体包括以下功能： 系统资源管理。包括MME本身资源管理、eNodeB、xGW、HSS、 其他MME资源管理、UE资源管理； 信令处理及信令传输功能。包括NAS信令、S1信令、GTP信令、 Diameter-S信令的处理和传输功能； 业务处理功能。包括网络管理、UE移动性管理、EPS承载管理； 可测性功能。 57 用户面功能模块 - xGW q xGW是终结MME用户面消息的网元，具体包括以下功能： 上下文维护。包括UE控制面上下文维护、UE用户面承载上下文维护 等； 面向PDN SGi接口数据包的过滤及映射； 数据包转发。包括S1U接口、SGi接口数据包的转发； ECM-IDLE状态下，缓存下行数据包并发起网络端触发的Service Request过程； eNodeB间切换时发送一个或多个EndMarker数据包给源eNodeB； 与PCRF交互获取计费规则并完成辅助计费功能； 流量控制； UE IP地址的分配； 58 集群模块 - TGW q TGW是集群特性开发新增的一个网元，只用于处理集群组呼业务 。面向E-UTRAN终结于S1-U口，面向SCC终结于D1-U口。主要 功能包括组呼建立、释放、修改，组呼下行数据数据包的转发等 。 支持组呼的建立、修改、释放； 分配、保存和修改组呼上下文； 支持数据包解析和封装，将D1-U数据包转换成S1-U数据包； 支持组呼下行数据包群发，并统计各接口数据包的发送个数； 支持与MME之间的Echo交互流程； 对组呼下行数据进行流量限制和整形； 59 用户信息管理模块 - HSS归属用户服务 器 q HSS主要功能是查询和设置网络中UE的签约信息及移动性信息，与 之交互的网元主要有两个，MME和xGW。HSS的主要功能包括： 查询并向MME提供UE的签约数据。HSS与MME之间的接口为S6a接口， 通信协议为Diameter协议； 通过查询数据库向xGW提供PCC规则。HSS与xGW之间的通信采用 Diameter消息。 60 MainPM模块 q MainPM板卡不提供业务功能，用于满足操作维护需求中全采全报功 能。其汇总处理应用单板上报的PM数据，将一个PM采集周期内上 报的所有PM节点数据统一处理后放入PM采集文件。并将生成的PM 采集文件通过FTP服务器上传给eOMC，供eOMC生成相应的性能报 表。 MainPM采用1+1备份功能，在EPC设备内只有1个实例，保证采集数据 的稳定和连续性； MainPM和各个逻辑板卡通过内部IP交换进行通信，无组网需求 ； MainPM具有记录自身运行记录机制； 61 数据交换功能 q Base平面（系统管理和OM），采用双星型集中式管理连接与单网结 合的方式，即1G Base连接和10G Base连接；1GBase连接是系统管 理器作为星型网络中心，其它各板卡作为星型网络节点。其中1#业 务处理（C4100）机框中各板卡，通过背板与系统管理器通信；2# 业务处理机框通过F120交换板与系统管理器通信（注：1#业务处理 C 4100机框为主业务处理机框，其它为从业务处理机框）。 62 模块之间数据流 63 本章内 容 第一节 MME/xGW/HSS 软件体系 第二节 PCRF/DNS/CG软件体系 64 PCRF/DNS/CG软件体系 设计原则 q 系统标准性：系统遵循3GPP相关国际标准以及国内运营商行业标准 ； q 系统灵活性及可扩展性：灵活的架构设计，不仅有利于后期的功能 升级，还可以减少因系统升级带来的业务风险； q 系统健壮性：作为一款运营商级的网元设备，系统健壮性要求很高 ，因此在系统设计时充分考虑各种不稳定因素，并逐一防范于未然 ； q 系统精确性：计费网元要求业务处理具备必须的精确性； q 系统高效性：采用高效的算法及处理机制，保障系统的处理性能。 65 PCRF软件结构 66 PCRF软件结构 q PCRF软件体系结构中，策略和计费控制平台PCRF用于用户信息管理、 PCC策略管理、PCC策略动态生成以及事件触发等差异化服务业务 ； q 平台将生成的PCC策略通过Diameter协议下发到PCEF，由PCEF来执行 策略；同时，PCEF通过业务数据流检测将采集到的网络状况和用户业 务行为上报给PCRF ； q 策略控制和计费平台通过WebService与营帐系统进行用户信息管理，实 现用户开户、销户和信息管理的操作 ； q 提供和综合网管系统的接口，以便将来和PCRF平台网管系统对接，进 行对网络的管理和维护。 67 DNS系统组成 q DNS网元由三个部分组成，分别是权威型名字服务器（ADNS）、 递归型名字服务器（RDNS）和名字服务器管理系统（DMS）。 ADNS是权威型名字服务器，拥有管理员分配的权威区域数据。对于客 户对ADNS所管理的区域数据的查询，ADNS将作出权威性的响应 ； RDNS是递归型名字服务器，和ADNS不同，RDNS并不掌管权威区域 数据，仅将收到的查询请求转发给指定的名字服务器或者根域名服务 器，迭代查询得到最终解析结果，并将其回复给客户 ； DMS是名字服务器管理系统，为方便用户配置和管理ADNS和RDNS 提供了人性化的图形管理界面。通过DMS，用户可以方便地查看或修 改系统配置参数，添加、查询、修改或删除所管理的权威区域的数据 ，而无需通过命令行方式与系统配置文件和数据库进行交互。 68 DNS系统组成 69 DNS软件结构 q DNS后台服务程序(ADNS和RDNS)均采用高速缓存机制，对于客户域名查 询，首先查询缓存，如果缓存匹配，则直接向客户回复响应；每次数据库查 询或递归查询后，无论是成功解析还是失败解析都加入缓存。通过高速缓存 机制，避免了对数据库的频繁访问，提高了系统性能 ； q DNS后台服务程序提供多种主流数据库支持。由于采用了抽象层与数据库后 端分离的分层机制，易于扩展数据库后端，可根椐客户需求提供对其它数据 库的支持； q DNS后台服务程序采用多线程机制，在多核或多处理器的服务器上性能更加 突出。同时后台服务程序提供监控进程机制，在服务进程出现异常的情况下 ，不用人为干预而重新启动服务进程，进一步增强了系统的可靠性和稳定性 。 70 DNS软件结构 71 CG软件结构 q 计费网关系统（CG）架构主要分为数据处理层、数据管理层和数据 存储层 ； q CG软件架构具有良好的伸缩性和可扩展性，采用成熟的分层模块化 设计思想，模块按功能需求相对独立的应用划分，每个模块可以单 独存在并运行，根据运营商的实际情况，可以对CG相应模块进行裁 剪或扩充，而不影