MGW硬件介绍.doc

第二章 MGW硬件介绍第一节 MGW介绍1.1 MGW的网络地位1.2 相关接口介绍 A 接口：BSS与MSC Server之间的接口。应用协议为BSSAP，此接口用于传送有关呼叫处理、移动性管理及BSS 管理的有关信息。 B 接口：MSC Server与VLR之间的接口。此接口用于MSC Server向VLR 查询、传送、更新用户的相关位置和业务等用户信息。 C 接口：MSC Server与HLR之间的接口。应用协议为MAP，此接口用于MSC与HLR之间传送用户路由信息和管理信息（包括用户状态、用户位置、用户签约信息等）。 D 接口：指VLR 与HLR 之间的接口。应用协议为MAP，此接口用于在HLR 与VLR 之间交换有关移动台位置信息及用户管理信息。 E 接口：MSC Server与MSC Server之间接口。应用协议为MAP，主要用于局间切换。 G 接口：VLR 与VLR 之间的接口，应用协议为MAP，主要用于当前VLR 向先前的VLR 索取IMSI 和鉴权集。 Iu-CS 接口：RNC与MSC Server之间接口。应用协议为RANAP，其功能与A接口类似。 Mc 接口：MSC Server 与MGW接口。采用H.248 协议， 主要功能是MSC Server在呼叫处理过程中控制MGW 中各类传输方式（IP/ATM/TDM）的静态及动态资源的能力（包括终端属性、终端连接交换关系及其承载的媒体流）；还提供了独立于呼叫的MGW 状态维护与管理能力。 Nc 接口：是指不同的MSC Server之间的接口。应用协议为BICC，为电路域业务提供独立于用户面承载技术及控制面信令传输技术的局间呼叫控制能力，实现不同网络之间的互通。 Nb接口：是指不同的MGW之间的接口。当采用ATM或者IP 承载方式时，应用层协议为NbUP；当采用TDM 承载方式时，无应用层的适配协议。该接口完成承载的控制与传输功能；支持业务数据的多种传输方式。第二节 CPP硬件结构2.1 CPP平台功能介绍爱立信的媒体网关设备MGW是基于全新的连接层分组交换平台CPP(Connectivity Packet Platform)。CPP平台是爱立信公司专门为2G/3G系统开发的电信级高稳定连接层通用分组平台，可支持不同的传输技术TDM/ATM/IP。MGW位于核心网络的连接层的边缘，可支持不同标准的传输接口和速率。MGW有四大功能：1）GSM/WCDMA核心网络电路域的媒介流处理、转换功能；2）完成GSM/WCDMA网络和其他网络（PSTN/PLMN）之间的互联互通；3）可作信令网络中信令转接点STP和信令网关；4）支持AAL2交换并可用作ATM交叉连接设备，负责连接RNC/BSC和MSC以及SGSN之间的Iu接口，作为交叉连接设备，MGW将来自RNC设备的Iu用户信息，分成Iu-CS和Iu-PS，分别连接到MSC/VLR设备和SGSN设备。爱立信MGW的主要功能为在分层网络中作为不同用户平面传输技术的适配，包括： 将移动核心网络与其他网络连接，例如无线接入网(WCDMA，GSM)， PSTN等 桥接不同的传输技术：TDM、ATM和IP 处理连接层Payload，提供更多的业务 其他逻辑实体功能，例如AAL2交换、信令网关等。爱立信CPP平台MGW R4有两种Subrack：Main Subrack（主框）和Extension Subrack（扩展框）。可以只有一个框（主框），也可以有几个框（主框+扩展框）。单框是CPP最小配置的情况。多框情况是作为大的节点时用：一个主框，其余作为扩展框，主框充当HUB功能，和所有的扩展框连成星型拓扑结构。框和框之间的通信是通过SCB板的ISL（inter subrack link)交换信息。SXB是作为SCB扩展用。基于CPP模块化的这种特点，当节点需要更大的容量时，就能够对其进行很方便的扩容。2.2 CPP框间通过ISL连接n MGW采用的集中式+分布式的架构，这与单纯的集中式和单纯的分布式架构不一样。与集中式相比，可靠性得到提高，易于解决性能上的瓶颈；与分布式相比在管理上更便利。n 多个机筐以星形拓扑架构连接n 每个SCB/SXB板有4个ISL，每个ISL 310兆，每块板620兆n ISL以11的方式冗余 2.3 Subrack的组成n Main Subrack：SCB、SXB、 TUB、GPB。n Extension Subrack：SCB、SXB、 GPB、ETB、MSB（在MSE或GMSE框上）。2.4 MGW R4 的基本架构第三节 机柜及机框3.1 GMP V2.0系列3.1.1 机柜介绍Figure 1 GMP V2.0 BC205 Cabinet LayoutFigure 2 GMP V2.0 BC206 Cabinet Layout when Upgraded from BC201Figure 3 GMP V2.0 BC206 Cabinet Layout for New Node or when Upgraded from BC204 or BC205（目前常用）Table 1 Product PackagesProduct PackagesNumber of CabinetsSubracksGMP V2.0 Base Configuration 205 (HS5)11xMain(HS5), 1xAES/2, 2xGMSEGMP V2.0 Base Configuration 20611xMain, 1xAES/2, 2xGMSE, 1xMSETable 2 Subrack numbering for BC205&206Subrack numberSubrack IDSubrack nameName100MSRMain Subrack201AESATM Extension Subrack373MSEWCDMA Media StreamExtension Subrack557GMSE11st Media Stream Extension Subrack (GSM)689GMSE22nd Media Stream Extension Subrack (GSM)CCF-Conversion and Connection FieldsCU-Capacitor UnitsMACU-Media Gateway Alarm Control Unit3.1.2 机框介绍MSR机框基本配置：2块SCB、2块TUB、14块GPB，SXB数量取决于其他扩展机框的数量。Figure 4 Main Subrack for BC205 ConfigurationFigure 5 Main Subrack for BC206 ConfigurationAES机框基本配置：2块SCB、2块GPB、2块ET-MC41、2块ET-MC1、1块SXB。其他槽位可以用于ET-M4模块。一般BC205配置4块ET-M4、BC206最多可以配置15块ET-M4。Figure 6 ATM Extension Subrack with 4 ET-M4 BoardsFigure 7 ATM Extension Subrack with 8 ET-M4 BoardsFigure 8 ATM Extension Subrack with 15 ET-M4 BoardsMSE机框 MSE for WCDMA配置：2块SCB+1块SXB+5块GPB+15块MSB+2块ET-MC41 MSE for GSM 配置： 2块SCB+1块SXB+4块GPB+9块MSB+6块ET-MC41Figure 9 MSE Configuration Optimized for WCDMA TrafficFigure 10 MSE Configuration Optimized for GSM Traffic3.2 GMP V3.0系列3.2.1 机柜介绍Figure 15 the cabinet layout for BC 30系列满配：一柜六框（1框28板），分别是：NO=1B, 一个CPM框(Central Processor Module中心处理框),NO=1A/1C/2C/2D, 四个MGM框（Mobile Media Gateway Module移动业务处理框）NO=1D, 一个OETM框（Optional Exchange Terminal Module扩展光纤接入框）Table 3 Product Packages机型CPM框MGM框OETM框ModulesBC300111（No=1A）可选1xCPM, 1xMGM (MSB configuration 1)+1xOptional ET moduleBC300211（No=1C）可选1xCPM, 1xMGM (MSB configuration 2) +1xOptional ET moduleBC300312（No=1A、1C）可选1xCPM, 2xMGM (MSB configuration 1)+1xOptional ET moduleBC300412（No=1A、1C）可选1xCPM, 2xMGM (MSB configuration 2) +1xOptional ET moduleBC302414可选1xCPM, 4xMGM (MSB configuration 2) +1xOptional ET moduleMSB configuration 1 = 基本配置为8*MSBMSB configuration 2 = 基本配置为12*MSBTable 4 Subrack numberingSubrack numberSubrack SMNName100Central Processor Module201M-MGw Module 1365M-MGw Module 2473M-MGw Module 3589M-MGw Module 4697Optional ET ModuleECF-Ethernet Connection FieldCCF-Conversion and Connection FieldsPCU-Power Connections UnitsMACU-Media Gateway Alarm Control Unit3.2.2 GMP3.0的CPM框硬件配置Figure 16 The CPM Layout for BC30CPM机框负责MGW的操作维护和中心处理CPM的基本配置： 10 x GPB , 2 x TU2 , 2 x SCB , 1 x ET-MC1 and 1 x SXB 。 SXB配置数量取决于扩展框的数量。3.2.3 GMP3.0的MGM框硬件配置Figure 17 M-Media Gateway Module LayoutMGM机框负责处理呼叫相关的用户面数据的处理，即业务数据流的处理，有两种基本的MSB配置(MSB1 and MSB2 configuration)：MGM with MSB 1 configuration：8 x MSB+2 x SCB +2 x GPB +1 x SXB + 相关选项（options）；MGM with MSB 2 configuration：12 x MSB+2 x SCB +2 x GPB +1 x SXB +相关选项（options）；IP connect optio：增加3 x MSB + 2 x ET-MFG ；ATM option：增加3 x ET-M4；TDM option：增加1 x ET-C41。因此MGM的满配置： 15 x MSB3+2 x SCB3 +2 x GPB + 1 x SXB3 +2 x ET-MFG boards+3 x ET-M4 + 3 x ET-C41。3.2.3 OETM框：扩展的接口单元Figure 18 Optional Exchange Terminal Module Layout第四节 单板介绍4.1 SCB板（Switch Core Board）n SCB是节点中的主交换板卡 负责处理节点中不同板卡之间的数据交换，同时用于连接主机框和其它机框 ，一般为成对配置，1+1 热备份，位于插槽1和插槽28。SCB共七个端口：第一个端口为电源输入，第二个端口是电源输出到本框风扇的接口，为风扇提供电源。第三个口为RS485端口，连接到MACU输出告警。最下面为4个ISL接口，由上到下为D、C、B、A。n SCB板功能：1）、控制本框内电源。2）、在完成框内信息交换的同时，也通过4个ISL完成扩展框与主框交换信息，包括ATM核心交换、系统时钟分配电路。3）、为风扇提供电源，并提供告警监测接口。4）、单板总共可以实现620M的交换能力，而每一条ISL的吞吐量为310M，所以只要两条ISL就能达到单板的交换容限，剩下的两条ISL可以作为冗余备份。4.2 SXB板（Switch Extension Board ）n SXB板上只有4个ISL端口，由上到下为D、C、B、A。n SXB板功能：1）、用于扩展MGW的交换容量，完成框间信息交换。MAIN框可以通过SXB板来级联其他框。1+1冷备份。2）、系统时钟分发（19. 44 MHz）。4.3 GPB板（ General Purpose Board ) n GPB板上有两个端口，上面的为以太网口，下面的为串口；MGW R4支持GPB53和GPB4两种类型的GPB板。n GPB板起到节点控制的作用，可用于多种用途的MP（Main Processor），其主要功能如下：1）、O&M处理(固定在MAIN SUBRACK的2、3槽），2）、录音通知机的处理（存储录音通知音源文件）（ GMP2.0固定在MAIN SUBRACK的10、11槽；GMP3.0固定在MAIN SUBRACK的12、13槽），3）、SIGTRAN信令处理，14位信令处理（GMP2.0固定在MAIN SUBRACK的8、9槽，GMP3.0固定在MAIN SUBRACK的6、7槽）；24位信令处理（GMP2.0固定在MAIN SUBRACK的12、13槽，GMP3.0固定在MAIN SUBRACK的8、9槽）。4）、TDM窄带信令的TP（每块板卡可以处理64条7号窄带信令），MSE SUBRACK上的MP及其GPB板的备份板。4.4 MSB板（Media Stream Board ）n MSB板没有外部的连线，只有板背面内部的连接。MSB以池方式工作，正常时负荷分担，单个设备故障只是导致容量下降 。n MSB板用于用户数据处理 ，该板可通过不同的数据配置用于完成不同的数据处理功能。1）、一块MSB板有16个DSP，可以通过多个DSP的组合实现各种媒体流功能。2）、完成媒体流功能，包括话音编解码（AMR）、回声抑制器、多方通话、Tone Sender、DTMF、CAT、录音通知机、Media Frame Handling等；还可以作为IP终结点（IP Host)。4.5 TUB板（Timing Unit Board version ) n TUB板共3个接口，由上到下依次为C、B、AC为时钟输出：提供2MHz的时钟输出信号。B为同步时钟输入：提供2M或10MHz的时钟输入信号(BITS)。A为GPS接口。n 位于主框的SLOT4和SLOT5，实现系统时钟功能，1+1冷备份。n 产生稳定时钟和同步信号 。4.6 ETB板（Exchange Terminal Board ）提供各种类型的传输接口。4.6.1 ET-MC41ET-MC41: 占用两个槽位，支持TDM和ATM传输。上面是一个155M光口，下面是一个Protection Group Port，可以实现1+1保护作用。4.6.2 ET-C41ET-C41: 提供4个光口，只支持TDM。4.6.3 ET-MC1ET-MC1:8条E1（4个Connector)，支持ATM和TDM接口。4.6.4 ET-M4ET-M4: 支持ATM传输，每一块板上有A、B两个ATM的155M光口。（AAL1透传）4.6.5 ET-MF4ET-MF4: 支持ATM传输，每一块板上有C、D、E、F四个ATM的155M光口。4.6.6 ET-MFGET-MFG: 提供两个千兆以太网口（GE口），支持IP承载方式。4.7 模块指示灯4.7.1 指示灯功能ColorLabelFunctionRedF (Fault)告警指示灯GreenO (Operational)Operation 指示灯YellowI (Information)信息指示灯4.7.2 红灯标识模块的故障状态PriorityStateLED Behaviour1(highest) FaultSteady light2No faultOff4.7.3 绿灯绿灯表示运行的状态。当不同的事件同时发生在同一板上，绿灯首先指示最先优先级的事件，低优先级的就被送进缓存中。当最高优先级的事件完成（停止）后，次优先级的事件将替代原先高优先级的事件被指示。其余优先级事件类推。绿指示灯分5个等级。PriorityStateLED Behaviour 1 (highest)No powerOff2Initial boot testBlinking at a fast rate (16 Hz)3Loading or testing in progressBlinking at a medium rate (2 Hz)4Dependent resource missing Slowly blinking (0.5 Hz)5Power presentSteady light4.7.4 黄灯指示出该板的状态信息。如果在一块板上同时有多个事件同时发生时，指示顺序和绿灯一样也是按优先等级由高到低执行。PriorityStateLED Behaviour1 (highest)Board lockedSteady light2Shutdown in progressSlowly blinking (0.5 Hz)3Board busyBlinking at a fast rate (16 Hz)4Board unlockedOff第五节 内外部连线5.1 内部连线5.1.1 电源连线PCU(Power Connection Unit)机框：电源连接单元。Figure 19 PCU Layout for a Full BC206 ConfigurationFigure 20 PCU Layout for a Full BC3024 Configuration5.1.2 框间通信的ISL连线l Internal connections between SCB and SXB boards / 205 configuration Slot in Main subrackPort in the boardPosition in other subrack / subrackPort in fhe board1D1 / AESD1C1 / AESC16B27 / 1st GMSEB16A27 / 1st GMSEA14D1 / 1st GMSED14C1 / 1st GMSEC15D28 / 1st GMSED15C28 / 1st GMSEC15B28 / 1st GMSEB15A28 / 1st GMSEA20B27 / AESB20A27 / AESA21B27 / 2nd GMSEB21A27 / 2nd GMSEA22D1 / 2nd GMSED22C1 / 2nd GMSEC23D28 / 2nd GMSED23C28 / 2nd GMSEC23B28 / 2nd GMSEB23A28 / 2nd GMSEA28D28 / AESD28C28 / AESC28B28 / AESB28A28 / AESAl Internal connections between SCB and SXB boards / 206 configuration Slot in Main subrackPort in the boardPosition in other subrack / subrackPort in the board1D1 / AESD1C1 / AESC16B27 / 1st GMSEB16A27 / 1st GMSEA14D1 / 1st GMSED14C1 / 1st GMSEC15D28 / 1st GMSED15C28 / 1st GMSEC15B28 / 1st GMSEB15A28 / 1st GMSEA20B27 / AESB20A27 / AESA21B27 / 2nd GMSEB21A27 / 2nd GMSEA22D1 / 2nd GMSED22C1 / 2nd GMSEC23D28 / 2nd GMSED23C28 / 2nd GMSEC23B28 / 2nd GMSEB23A28 / 2nd GMSEA28D28 / AESD28C28 / AESC28B28 / AESB28A28 / AESA18D1 / MSED18C1 / MSEC17B27 / MSEB17A27 / MSEA19D28 / MSED19C28 / MSEC19B28 / MSEB19A28 / MSEAl ISL Cabling Connection Table for BC3001 and BC3002l ISL Cabling Connection Table for BC3003 and BC3004l ISL Cabling Connection Table for BC3024 MSPG( Multiplex Section Protection Group): 爱立信MGW光口保护机制，当光模块采用1+1冗余机制时，MSPG线实现对光纤进行倒换保护，可以对端口或模块均进行冗余保护，当主用模块出现故障时，在50ms内可以将业务倒换到备用模块上。5.2 外部连线MGW对外的连线主要由两部分组成：ECF（Ethernet Connection Field）以太网连接单元和CCF（Conversion and Connection Field）转换连接单元。 5.2.1 ECF（Ethernet Connection Field）以太网连接单元ECF