《GPRS核心网介绍》PPT课件.ppt

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 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 RAID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 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PDP500Mbps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GboverIP 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 GSW 1 PAPU 3 PAPU 4 MCHU 0 MCHU 1 PAPU 0 ET0 32 ET2E A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SD MCHU 0 SD MCHU 1 PDFU0 PDFU1 SD OMU 0 SD OMU 1 OMU 1 OMU 0 PAPU 11 PAPU 12 ET1 28 ET2E A PDFU0 PDFU1 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 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 2nOMU 操作维护单元 2nCLBU 时钟及告警缓存单元 2nGSW 交换矩阵 2n 诺基亚SGSN逻辑结构 MessageBus ET GSW SMMU 4 1 MCHU 2N OMU 2N BSS HLR MSC VLR E1 T1 RAN U plane HLR MSC VLR SS 7 IP CG BSS Gb IP PAPU 16 1 IOCP EA 16 1 RAN SS 7 IP GGSN C U plane MCHU Markerandcharging 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 Markerandcharging 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 HardDiskdrive HDU 与一个磁盘模块 cartridgetapeunit CTU SMMU SignallingandMobilityManagementUnit 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 SCCP 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 SignallingandMobilityManagementUnit 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 4 1 SMMU SignallingandMobilityManagementUnit 3 3 PacketProcessingUnit 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 PacketProcessingUnit 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 FrameRelay FR NetworkService NS BaseStationSubsystemGPRSProtocol BSSGP LogicalLinkControl LLC GPRSTunnelingProtocol GTP SubnetworkDependentConvergenceProtocol SNDCP UserDatagramProtocol UDP TransmissionControlProtocol TCP InternetProtocol IP EthernetCAMELApplicationPart CAP PAPU处理GMM协议 GPRS附着 位置管理 GPRS去附着 PAPU处理SM SessionManagement 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 该功能通过IOCP模块完成 从2GSGSN到3GSGSN的演进 软件版本从SG5升级到SG6 采用相同的DX200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 ET0 32 ET2E A 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SD MCHU 0 SD MCHU 1 PDFU0 PDFU1 SD OMU 0 SD OMU 1 OMU 1 OMU 0 PAPU 11 PAPU 12 ET1 28 ET2E A PDFU0 PDFU1 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FlexiISN 智能业务节点 控制网络 IP网络 内容提供网络 Cellularaccess Wirelessaccess Wirelineaccess 位于网络的边缘 FlexiISN为数据业务提供单一的 统一的核心网络1MPDP激活 1Gbps吞吐量业务识别及区分计费功能 FlexiISN体系结构 10RU 业务板卡双IntelPentiumIVXeon1 6GHz高达4GBDDRSDRAM512kB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IntelXeon1 6GHz 硬盘板卡300GB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 333KPDP Medium 666Mbps 666KPDP Maximum 1Gbps 1MPDP FlexiISN容量步进 Ethernet1 Ethernet2 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 FlexiISN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 CPUPDP CPUPDP SB2load SB3load 业务板 CPUPDP SB1load 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 ServiceBlade InterfaceBlade ServiceBlade 业务板冗余建立一个备份的会话 SB1load SB2load SB3load IPNetwork 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 ServiceBlade InterfaceBlade ServiceBlade 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 IPNetwork ServiceBlade InterfaceBlade ServiceBlade IPNetwork 最终用户业务不会被中断 业务板冗余移除一个业务板 InterfaceBlade ServiceBlade ServiceBlade 接口板冗余分享PDP上下文信息 InterfaceBlade InterfaceBlade ServiceBlade 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 SessiondatabaseTEID IPaddress tunnelinfo VR FlexiISN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FlexiISN的演进或者容量步进不会影响运营商的设备配置 IP2 FW LNS MPLSSwitch Internet SGSNinHomeNetwork SGSNinVisitingNetwork InterfaceBlade ServiceBlade 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 InterfaceCard ServiceBlade 接口板冗余重路由流量到正常的接口板 SGSN PDPcontext InterfaceBlade 业务板的环回IP地址通过OSPF路由协议发