RNC系统结构及其功能

RNC系统结构及其功能学习目标通过此课程学习,您可以掌握以下知识:掌握RNC系统结构及其在网络中的位置；掌握RNC机框及各种单板的功能；RNC配置与组网课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网RNC在UTRAN系统中的位置与作用RNC无线网络控制器主要负责无线资源的管理。一方面它通过Iu接口同电路域和分组域核心网相连；一方面它负责管理和控制NodeB，并负责空中接口与UE之间的L1以上的协议处理。在无线接入网络中，它处于承上启下的关键地位。RNC设备特点大容量：TDRNC单资源框最大可支持25万用户，单机架满配置可支持50万用户。高可靠性：RNC具有非常高的可靠性，系统所有的关键部件均采用1+1主备方式，其他部件也都至少采用N+1备份清晰的演进方式：RNC内部采用基于IP的交换平台，在设计上控制面和用户面相分离，可以非常容易地通过接口扩展和软件升级实现向IPUTRAN的平滑过渡，提供一种非常清晰的演进方式。RNC设备特点2高可扩展性：TDRNC设计目标在于能够适应业务的增长以及各种业务量环境，提供容量高可扩展的产品；RNC的控制面和用户面都采用分布式的设计，整个系统没有集中处理的瓶颈，控制面和用户面处理资源可以根据容量的增长需求线性扩展。性能优越、组网灵活ZXTRRNC系统具备业界领先的高集成度和大容量，系统组网灵活，提供丰富的E1和STM-1、POS、FE、GE接口，支持星型、链型、树型等多种组网方式。课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网RNC机架结构工作电源：-48V，-57V～-40V之间正常工作工作环境温度：-5℃～+45℃工作环境湿度：长期20-90%；短期5-95%

整机总功耗：2200W尺寸：800mm(W)X2000mm（H)×600mm（D）电源插箱风扇插箱业务插箱走线插箱机柜特性E110/100M以太网STM-1、FE、GE电源、风扇交换单元操作维护单元处理单元外围设备监控单元接入单元RNC的功能单元NodeBRNCCNIuIurIub为RNC和各网元间提供E1、STM-1、FE、GE方式的接入为系统控制、板间通信及接入单元之间的业务流提供大容量无阻塞的交换功能实现控制面和用户面上层协议处理RNC系统的全局过程处理，整个RNC的操作维护代理环境监控和告警RS485总线操作维护单元操作维护单元包括ROMB单板和时钟单板（CLKG/ICM单板）时钟单板：负责系统的时钟供给和外部同步功能。通过Iu口/外部时钟服务器提取时钟基准，经过板内同步后，驱动多路定时基准信号给各个接口框使用。

ROMB单板：负责处理全局过程并实现整个系统操作维护相关的控制（包括操作维护代理），并通过100M以太网与OMM-R实现连接，并实现内外网段的隔离。ROMB单板还作为RNC操作维护处理的核心，它直接或间接监控和管理系统中的单板，ROMB单板提供以太网口和RS-485两种链路对系统单板进行配置管理。接入单元接入单元为RNC系统提供Iu，Iub和Iur接口的STM-1和E1以及FE接入功能。接入单元包括STDA2、APBE、GIPI3单板APBE：提供STM-1接入功能。SDTA2:为RNC系统提供CSTM-1接口，并完成IMA与ATM处理的功能。GIPI3：提供用户面FE/GE口、控制面FE口、调试用RS232串口、OMMB以太网接口。交换单元（1）交换单元（UIMC、GUIM和THUB单板）交换单元主要为系统控制管理、业务处理板间通信以及多个接入单元之间业务流连接等提供一个大容量的、无阻塞的交换单元，负责系统内部用户面和控制面数据流的交换和汇聚；交换子系统由以太网交换芯片提供，支持层二以太网交换，根据需要也可以支持层三交换。交换单元（2）四期以后RNC不使用一级交换框处理单元处理单元（包括RUB、RCB单板）——实现用户面和控制面协议处理。每块RUB板提供以太网端口和交换单元的二级交换子系统相连，完成对于CS业务FP/MAC/RLC/UP协议栈的处理和PS业务FP/MAC/RLC/UP/PDCP/GTP-U的处理。RCB（控制面）连接在交换单元上，实现RNC系统Iu/Iub/Uu接口控制面RANAP/NBAP/RRC标准协议信令处理和NO.7信令处理。RCB单板根据公共模块和专用模块不同，在主备配置上有所不同：对于公共模块处理，RCB单板实行1+1主备。对于专用模块处理，RCB单板实行负荷分担处理。外围设备监控单元外围设备监控单元（包括PWRD单板和告警箱ALB）PWRD完成机柜里一些外围单板和环境单板信息的收集，包括电源分配器和风机的状态，以及温湿度、烟雾、水浸和红外等环境告警。PWRD通过RS-485总线接受ROMB的监控和管理。每个机柜有一块PWRD板。告警箱ALB根据系统出现的故障情况进行不同级别的系统报警，以便设备管理人员及时干预和处理。RNC主备设计ZXTRRNC系统的关键部件均提供硬件1+1备份，如ROMB、RCB（公共模块）、UIMC、GUIM、THUB等。而RCB(专用模块)、RUB采用负荷分担的方式。接入单元根据需要可以提供硬件主备。资源框的GUIM提供控制面和用户面两个平面，而控制框的UIMC仅提供控制面一个平面。控制框资源框（主）控制面用户面（备）控制面用户面THUBTHUBUIMCUIMCROMB/RCB（备）ROMB/RCB（主）背板走线背板千兆连接跨框线缆注：红色表示控制面；蓝色表示用户面资源框（主）（备）控制面用户面用户面控制面GUIMGUIMGUIMGUIMRNC系统内部通信链路设计RNC系统采用控制面和用户面分离设计，资源框背板设计两套以太网，一套用于用户面互连；一套用于内部控制、控制面互连；另外在背板上再设计一套485总线；485总线的目的：对于具有控制以太网接口的单板，485的作用主要是以太网异常时进行故障诊断、告警，在特定场合可根据需要作MAC、IP地址的配置，正常情况下不用此功能。框内的485和以太网通过背板引线连到各个单板。每个单板提供RS-485和以太网接口用于单板控制。资源框的RS-485总线在GUIM单板实现终结；交换框的RS-485总线在UIMC单板终结，控制框的RS-485总线在ROMB处终结。RNC系统时钟设计系统时钟模块位于时钟板CLKG/ICM单板上，在时钟提取上可根据需要采取多种方式提供时钟基准。时钟配置说明1、是否设置基准时钟，该项参数必须配置为是。2、基准时钟类型，包括2MBITS，2MHZ，8KBASE，8KGPS等，该项参数配置为RNC主用时钟基准类型，目前四期项目中，不推荐采用8KBASE/8KGPS时钟做为主用基准时钟，只有在RNC机房不具备外部线路时钟时才允许提取线路时钟作为基准时钟。3、所有时钟基准，该项参数选择RNC可用时钟，一般RNC会采取两路时钟作为基准时钟，一路为主用，另一路为备用，该项参数配置为配置可用基准时钟，2MBITS0和2MHZ0代表是时钟单板后插的时钟输入端口号。2MBITS1/2MHZ1表示相邻槽位的时钟后插卡时钟输入端口号。2MBITS0和2MHZ0不可共存，2MBITS1和2MHZ1也不可共存。是否设定基准时钟基准时钟类型所有时钟基准时钟等级时钟输入阻抗二级主用基准钟丢失后的行为是2MBITS0

2级钟75欧KEEP时钟配置说明4、时钟等级，该项可配置为2级钟或3级钟，根据RNC在网络中处于的地位，推荐配置为二级钟。5、输入阻抗，该项参数主要为时钟输入的传输介质阻抗，如果为2MBITS或2MHZ，一般采用2ME1作为时钟传输介质，因此阻抗应与实际配置的阻抗介质有关，配置为75欧或120欧，如果时钟来源为线路时钟，则配置为0,（75欧和120欧为未配置）6、二级主用基准钟丢失后的行为：两个参数，KEEP或重新搜索其他可用主用时钟，如果现场只配置一个基准时钟，则基准时钟丢失后的行为配置为KEEP（保持），如果配置为两个及其以上时钟基则配置为重新搜索其他可用主用时钟课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网控制框千兆资源框RNC功能机框负责本机架的控制流的汇接、处理以及时钟分发等功能，控制框的背板是BCTC。可以插ROMB，UIMC，RCB，THUB和CLKG/ICM单板以及这些单板的后插板。负责各接口的底层协议处理，用户面数据处理以及PS域的相关处理，资源框的背板为BGSN。可以插SDTA2，APBE

,GIPI3,RUB和GUIM单板以及这些单板的后插板。控制框功能及单板配置控制框是RNC的控制核心，实现以下功能：完成对整个系统的管理和控制；提供RNC系统的控制面信令处理；提供全局时钟。控制框的背板为BCTC(BackplaneofControlCenter控制中心背板)，可装配的单板有：RNC操作维护处理板（ROMB）；RNC控制面处理板（RCB）；通用控制接口板（UIMC）；控制面互联板（THUB）；日志存储单板（SBCX）；时钟产生板（CLKG）。其中ROMB，THUB和CLKG单板仅在1号机柜的控制框中配置，实现RNC系统的全局管理。在其他机柜的控制框里无需配置这些单板。控制框-BCTC背板BCTC背板功能：背板提供46×100M+1×1000M的控制流以太网接入能力，其中46个以太网接口用于系统控制流汇接；GE端口用于UIM和THUB板互连。背板提供从CLKG单板接收时钟的功能，从SDTA等单板提取8K时钟基准的功能，并通过电缆传送至CLKG单板，从UIM主控单板分发系统时钟至各业务槽位，同时CLKG单板对外提供15套系统时钟至各资源子系统，采用电缆传送；背板槽位9和10的UIM单板提供31个100M以太网端口连接其他各槽位，1个100M以太网端口主备互连，10个100M以太网端口对外。BCTC背板介绍对外控制以太网汇接功能：THUB单板对系统各资源框和一级交换框提供46个以太网接口用于系统的控制面数据汇接；电源和地：提供-48V电源插座,提供-48VGND、GND、GNDP等各种地;单板主备信号：为主备单板提供主备控制信号和主备通信通道；RS485信号：提供RS485控制总线。RBID拨码开关说明右边代表高位，左边代表低位，从右到左依次表示8421；RBID拨码开关说明局号：背板上拨码的值为我们期望值，如需要拨3号局，TRIB开关即拨为110X（无效位X=0）机架号：背板上拨码的值加1为我们期望值，如需要拨1号机架，RACK开关即拨为0000机框号：背板上拨码的值加1为我们期望值，如需要拨2号机框，SHELF开关即拨为100X拨码开关名称用途举例X2配置机框所处的局信息跳线帽插上为“0”，跳线帽拔掉为“1”X2全部为“ON”：则读出的值为二进制数“；X3全部为“ON”：则读出的值为二进制数“；X4下面两个为“ON”，上面两个为无效：则读出的值二进制数“。由上可知：X2、X3、X4拨码开关分别是0、0、0，由于实际的机架号、机框号都要加1，因此该设置表示该机框所处环境是：0号局、1号机架、1号机框X3配置机框所处的机架信息X4配置机框信息千兆资源框-单板配置千兆资源框负责RNC系统中的各种资源处理和适配转换。千兆资源框的背板为BGSN背板（BackplaneofGigauniversalServiceNetwork,千兆通用业务网背板），可装配的单板有：ATM处理板（APBE）；千兆IP接口板（GIPI3）；增强型光中继板（SDTA2）；千兆通用接口板（GUIM）；RNC用户面处理板（RUB）。千兆资源框-BGSN背板BGSN背板功能：提供给GUIM与各业务单板19*FE+1*GE端口控制面数据互连线和21*FE+19*GE端口的媒体面数据互连线；实现时钟的接收、提取以及分发功能；槽位9和10的GUIM单板提供19个控制面FE端口连接其他各槽位，1个控制面FE端口主备互连，4个控制面FE端口对外连接THUB；槽位9和10的UIM单板提供23个用户面FE端口连接其他各槽位，4个用户面GE端口连接1-4槽位；实现后插卡在位信号和插板有效信号的读取功能。RNC控制面数据交换系统RNC用户面数据交换系统时钟的分发课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网ListofRNCBoardAbbreviationFullNameAPBEATMProcessBoardEnhancedversionTHUBControlHUBCLKGClockGeneratorSDTASonetDigitalTrunkBoardROMBRNCOperating&MaintenanceBoardRCBRNCControlplaneprocessingBoardGIPIGEIPInterfacePWRDPowerDistributorUIMCUniversalInterfaceModuleofBCTCGUIMGigauniversalInterfaceModule

RUBRNCUserplaneprocessingBoardROMB&RCB单板操作维护处理板ROMB和控制面处理板RCB采用硬件单板MPX86、MPX86/2实现。ROMB单板提供以下功能：负责RNC系统的全局过程处理；负责整个RNC的操作维护代理；各单板状态的管理和信息的搜集，维护整个RNC的全局性的静态数据；ROMB上还可能运行负责路由协议处理的RPU模块。RCB单板提供以下功能：实现Iu/Iur/Iub/Uu接口对应的RNC侧RANAP/RNSAP/NBAP/RRC协议；NO.7信令处理。CLKG单板CLKG单板功能：时钟产生板CLKG为RNC提供系统所需要的同步时钟。CLKG单板采用热主备设计，主备用CLKG锁定于同一基准，以实现平滑倒换。通过485接口接收UIM的控制指令以及向UIM发送单板状态信息。CLKG板本身具有时钟接收电路，可接收2路通过接口单板传送过来的8K基准时钟，可以接收BITS提供的2路2MHz、2Mbits基准，也可以接收GPS提供的1路主备高阻复用的PP2S、16CHIP、8K时钟基准。APBE单板APBE（母板是APBE/2）单板功能：ATM处理板APBE用于Iu/Iur/Iub接口的ATM接入处理。负责完成RNC系统STM-1物理接口的AAL2和AAL5的终结，同时提供宽带信令SSCOP、SSCF子层的处理，但不处理用户面协议。而是在将ATM信元完成AAL5的SAR，区分控制面和用户面数据后，控制面数据转发到本板CPU处理，用户面数据根据IP地址转发到RUB板进行处理。每个APBE单板提供4个STM-1接口，支持622M交换容量（根据需要，可以提供STM-4接口）。SDTA2单板SDTA2单板功能：对外提供E1（类似于DTB）和CSTM-1（类似于SDTB）接入方式，通过ATM反向复用（类似于IMA）实现ATM的交换、终结，将不同的数据流转发至相应的处理单元；对外提供4路CSTM-1（246条E1）和4组IMA芯片（168个IMA组）。SDTA2

E1编号说明“光口组1”的E1/T1编号为9-71“光口组2”的E1/T1编号为93-155“光口组3”的E1/T1编号为177-239“光口组4”的E1/T1编号为261-323由于内部编号的限制，最大就支持246条E1，这样综合下来，四个光口分别支持63，63，63，57条E1，而不是63*4=252SDTA2

ATM端口编号原则STM-1光口编号，取值为4～7，光口从4开始编号；IMA端口，从14开始连续编号，14-55,77-118,140-181，203-244GIPI3单板千兆以太网接口板（GIPI3）实现各种IP接口和OMMB网关功能。GIPI3由硬件单板MNIC/3实现。在配置到11和12槽位用于OMMB网关功能时，GIPI3对内部IP报文还有分片重组功能。当PS业务IP报文长度大于标准报文长度时，内部IP通过背板和交换板送到11/12槽位GIPI3单板进行IP报文分片，然后传送到接口单板，反之，从上游传过来的IP分片报文也在11/12槽位GIPI3进行IP报文重组。在配置中，建议3，5槽用于Iu口，7,8槽用于IuB接口。GIPI3单板指示灯说明GIPI3单板面板指示灯灯名颜色含义说明RUN绿运行指示灯RUN和ALM不同状态组合表示不同的含义，具体参见硬件描述手册ALM红告警指示灯ENUM黄拔板指示灯表示单板与微动开关相关的状态ACT绿主备指示灯特定类指示灯如果光口为主，ACT灯亮，如果为备，ACT灯灭SD绿光信号指示灯灯亮：表示光口接收到光信号灯灭：表示光口未接收到光信号GIPI3单板接口说明位置接口名称方向说明前插单板GIPI3面板2对TX~RXTX：输出RX：输入前插单板面板光纤连接外部系统2×GE光口后插单板RGER面板GE1双向与外部OMMB连接GE2双向GE电口通过后插板连接外部DEBUG1-232双向调试以太网口，接调试计算机（未使用）后插单板RMNIC面板FE1双向与外部OMMB连接FE2双向FE电口通过后插板连接外部FE3双向FE电口通过后插板连接外部FE4双向FE电口通过后插板连接外部DEBUG-FE双向调试以太网口，接调试计算机（未使用）PrPMC232双向3×232串口连接外部计算机（未使用）8KOUT/ARM232输出/双向连接时钟板，提供8K时钟基准/网络处理器的调试串口背板1×控制面以太网双向背板连接UIMU控制面2×用户面以太网双向背板连接UIMU用户面GUIM&UIMC单板GUIM和UIMC单板都属于交换单元，实现RNC系统的二级交换子系统功能。GUIM：负责资源框的控制面和用户面数据的交换；UIMC：负责控制框控制面的数据的交换。THUB单板THUB单板功能：控制面互连板THUB在RNC系统中，用于系统控制面数据流的扩展：每个资源框使用4个FE口通过TRUNK绑定与THUB连接，THUB通过背板千兆电口和本框UIMC相连。对于更多框的扩展用GE光口连到千兆以太网交换机来实现；提供48个百兆口，一个千兆电口通过背板和UIMC互连；THUB单板支持带电插拔。RUB单板RUB单板功能：主要完成用户面协议处理CS业务FP/MAC/RLC/IuUP协议栈的处理；PS业务FP/MAC/RLC/PDCP/IuUP/GTP-U的处理；Uu口来的信令数据处理。RUB性能指标RUB_2共有15块DSP，单DSP处理CS12.2K用户数为140个，一块RUB_2单板可以同时处理的CS12.2K用户数＝15×140＝2100；SBCX单板SBCX单板作为日志服务器和网管服务器使用；RNC其它单板上报的日志/性能数据通过背板的控制面网口，发给SBCX，保存在数据库中；如果ToolKit需要导出或实时查看数据，则数据通过OMC1或OMC2网口外接网线，上报给后台ToolKit。SBCX单板指标项目配置处理器基于Sossaman双核处理器，主频2GHz内存内存支持2-8GB，可以扩充到16GB硬盘提供基于RAID1功能的SAS硬盘2块，容量73-146GB，并且支持热插拔提供可靠性比较高的本地SATA硬盘一块，容量40GB操作系统支持WindowsXP/2000/2003/Linux系列及Soloris操作系统商用操作系统外设提供键盘、鼠标、显示器人机界面接口SBCX连接图课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网用户面CS/PS域数据流向Iub口信令数据流向Iur/Iu口信令数据流向Uu口信令数据流向NodeB操作维护数据流向课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网控制面互连-THUB后插卡线缆电缆的一端（A端）连接在RCHB后插卡上，另外一端（B端）连接在各个框主备UIM/GUIM后插卡上。THUB单板与各机框的连接要求040502版本RCHUB后插卡，同一组TRUNK口分置在不同的后插卡上（所以网口的出线方式和老版本有所区别）。每个后插卡出23个网口，其中11个TRUNK组，2个是普通网口。RCHB1、RCHB2对应DB44头所出电缆的两个B端各出两个FE口组成一组TRUNK口。即：RCHB1、RCHB2两个后插卡所出线缆中：RCHB1的B1、B2和RCHB2对应DB44的B1、B2；RCHB1的B3、B4和RCHB2对应DB44的B3、B4；……RCHB1的B7、B8和RCHB2对应DB44的B7、B8分别形成一组TRUNK口，连接到主备UIM/GUIM的后插卡上。

040502版本中，RCHB1第三组DB44头所出线缆对应的B端的B7和RCHB2第三组DB44头的所出线缆对应的B端B7是两个普通网口，这两个普通网口禁止使用。用户面互联说明网管配置说明GLI的端口/单元编号－无GLI，编号值为255。GLI端口的类型－GLI端口类型为GE.单元连接类型－UIM与UIM相连用户面互联说明续1GUIM单板光纤连接说明UIM的光纤连接必须使用T/RX1,T/RX2光口。且严禁将T/RX3、T/RX4自环课程内容RNC系统概述RNC硬件系统概述RNC功能机框RNC单板介绍RNC数据流程RNC内部互连RNC配置与组网硬件平台配置资源接口资源：APBE，SDTA2、GIPI3；系统控制资源：ROMB，CLKG；用户面处理资源：RUB；控制面处理资源：RCB；交换平台资源：UIMC，GUIM，THUB。RNC典型配置在RNC配置中，提供三种典型配置,大容量、中容量和小容量配置。IU-CS可以支持ATM和IP两种承载方式，现场根据实际情况选择其一。CSATMRNC#1号机架前插板#1号机架后插板PWRDPWRD12345678910111213141516171234567891011121314151617FANFANSDTA23SDTA23

APBE1GIPI31

GIPI33GIPI33GUIM1GUIM1GIPI31GIPI31

RUB1