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1、第9章 无线市话核心网设备,中国网通（集团）有限公司 2006年12月1日,中国网通运维人员岗位培训丛书无线专业,内部资料 注意保密,无线市话核心网设备,中兴ZXPCS系统 UT mSwitch系统 朗讯系统,中兴ZXPCS系统概述,互联网关IGW & VLR,IGW基本业务功能 VLR基本功能 IGW &VLR移动性管理功能,互联网关IGW & VLR,IGW & VLR系统结构,互联网关IGW & VLR,MPM硬件原理图,互联网关IGW & VLR,SNM硬件原理图,互联网关IGW & VLR,消息交换模块MSM的功能及硬件组成 OMM操作维护模块功能： 用于对IGW系统的交换实体进行管
2、理，包括 系统分析、系统维护与信令维护三大部分,互联网关IGW & VLR,IGW软件结构,互联网关IGW & VLR,IGW的硬件配置： MPM硬件配置 CSM硬件配置 服务器机架硬件配置,互联网关IGW & VLR,MPM机架配置,互联网关IGW & VLR,CSM机架配置,互联网关IGW & VLR,号码分析 1基本概念 2号码分析的过程 3号码分析的配置原则,互联网关IGW & VLR,1IGW系统交换性能指标 2本地数据库VDB性能指标,HLR & AUC,HLR/AUC系统功能结构,HLR & AUC,HLR/AUC硬件结构,HLR & AUC-操作维护服务器系统结构,HLR &
3、AUC,HLR/AUC软件结构,HLR & AUC,AUC鉴权原理,HLR & AUC,HLR & AUC 业务系统性能指标,HLR & AUC 操作维护模块技术指标,HLR & AUC 数据库模块技术指标,HLR & AUC 业务处理模块技术指标,UT mSwitch系统概述 ：,系统特点： 基于全IP 的WACOS 平台 多业务统一平台 多协议支持 支持多种终端接入技术 高性能的软交换控制平台 功能强大的后台运营支持与管理系统,UT mSwitch系统概述 ：,体系结构：,UT mSwitch系统概述,本地PHS网的实现与应用(单纯的iMG组网),UT mSwitch系统概述,本地PHS网
4、的实现与应用(iMG+iSG组网),单纯的iMG组网,UT mSwitch系统概述,本地PHS网的实现与应用(iTG+AG+iSG组网),UT核心网设备网元,UT核心网mSwitch系统的硬件平台可以分为两种类型： mSwitch平台 Sun服务器硬件平台,mSwitch平台前视图,UT核心网设备网元 -控制层功能组件,iCS-T,iCS-T在mSwitch系统中的汇接功能,UT核心网设备网元 -控制层功能组件,iCS-T,iCS-T在mSwitch系统中的IN功能,TS TS的相关功能子模块包括： SLR iTS MCNC Event Handler,UT核心网设备网元 -控制层功能组件,U
5、T核心网设备网元 -控制层功能组件,TS外部接口与协议,HLR,UT核心网设备网元 -控制层功能组件,在mSwitch网络中，HLR主要用于与第三方PHS系统之间的通信，它是一个SNSP-MAP协议的转换模块，当SLR需要访问第三方的数据库时， HLR将SLR所使用的SNSP协议转换成MAP标准协议，实现与第三方PHS系统的数据库进行数据互访，实现mSwitch用户在第三方PHS系统中的漫游。,VLR,UT核心网设备网元 -控制层功能组件,在mSwitch网络中，VLR主要用于与第三方PHS系统之间的通信，它是一个SNSP-MAP协议的转换模块，当SLR需要访问第三方的数据库时， VLR将SL
6、R所使用的SNSP协议转换成MAP标准协议，实现与第三方PHS系统的数据库进行数据互访，实现mSwitch用户在第三方PHS系统中的漫游。,PSC/CDRS,UT核心网设备网元 -控制层功能组件,在mSwitch系统中，有两个功能模块用于处CDR： PSC：用于处理C5 用户的预付费和后付费CDR（来自iCS-A 和iMG） CDR Server：用于处理中继呼叫的CDR 和IN 业务CDR（来自iCS-T）,Service Engine,UT核心网设备网元 -业务/应用层功能组件,其主要功能包括： 实现IN 业务相关协议的映射（SNSP-IN 与INAP/CAP 协议之间的转换） 实现IN
7、业务中继与路由功能,Parlay GW,UT核心网设备网元 -业务/应用层功能组件,Parlay-GW是底层通信网络和高层的应用服务器之间的桥梁，它提供方便、开放的API编程接口（PARLAYOSA），向第三方业务开发商提供业务逻辑编写环境和创作平台。,iMG,UT核心网设备网元 -接入层功能组件,iTG,UT核心网设备网元 -接入层功能组件,mSwitch系统的中继媒体网关（iTG）用于终结TDM媒体流和IP媒体流，并实现它们之间的转换。,iSG,UT核心网设备网元 -接入层功能组件,在mSwitch系统中，信令网关（iSG）用于实现信令在SS7信令网与IP网络之间的转换。在mSwitch系
8、统中，iSG作为一个信令点（SP）接入运营商SS7信令网络，从而实现mSwitch系统与PSTN网络以及智能网（IN）的互连。,iSG,UT核心网设备网元 -接入层功能组件,iSG在网络中的位置,iSG,UT核心网设备网元 -接入层功能组件,iSG在mSwitch系统与PSTN/IN网络之间实现信令转换,UT核心网设备网元 -运行支持层功能组件,运行管理子系统包含五个模块： 网络管理系统（NETMAN） 用户管理系统（SAM） 在线计费系统（OBS） CDR服务器 客户服务系统（CSS）,UT核心网设备网元 -运行支持层功能组件,mSwitch运行管理层与TMN结构的对应关系,UT核心网设备网
9、元 -运行支持层功能组件,OMC-S 网管系统三层体系结构,OMC-S(核心网设备管理系统),UT核心网设备网元 -运行支持层功能组件,OMC-S 所管理的网元设备,OMC-S(核心网设备管理系统),UT核心网设备网元 -运行支持层功能组件,SAM外部通讯,SAM(用户管理系统),UT核心网设备网元 -运行支持层功能组件,OBS体系结构及外部接口,OBS（在线计费系统）,UT核心网设备网元 -运行支持层功能组件,CSS(客户服务系统),CSS系统是mSwitch系统为终端用户提供的自我服务系统。用户可以通过登录基于Web的CSS网站或者直接通过PHS手机来了解电信资费政策、申请业务或优惠、查询
10、自己的业务和用量信息等。,朗讯PHS系统概述,朗讯PHS系统概述,作为PHS网络的中心，PSC一般来讲就是一台交换机，负责整个网络的话务交换、网络管理、计费以及各种报告收集的功能。 基站（Cell Station）是PHS网络的主体，每一个PHS网络都会拥有成千上万的基站，以满足本地无缝覆盖的要求 。,朗讯PHS核心侧设备网元,朗讯PHS系统的结构简介,PHS业务中心(PSC) PHS业务中心PSC是系统的控制与交换中心，呼叫的建立及处理主要是在PSC上完成的。PSC由管理模块、通信模块和交换模块三大模块组成。 如下图所示：,朗讯PHS核心侧设备网元,朗讯PHS核心侧设备网元,PSC的组成,朗
11、讯PHS核心侧设备网元,接入单元CSAIU与CS-RAIU CSAIU是用户接入单元。从图82中可以看出，基站通过两个2B+D连接到PSC上，PSC中端接ISDN的单元就是CSAIU。而CS-RAIU则是位于远端的CSAIU，通过E1中继，CS-RAIU可以被拉到远至250公里外的地区，大大方便组网。,朗讯PHS核心侧设备网元,中继单元DLTU DLTU的主要功能是提供中继的接口，包括到远端模块的中继和与公网连接的中继。一个DLTU单元有20片DFI板(Digital Facility Interface)，每片DFI板可以支持60路中继。,朗讯PHS核心侧设备网元,寻呼小区（LAC） 寻呼小
12、区是将PHS网络覆盖地区按实际地理位置划分的一些区域，一个小区一般包含30到80个基站，当PHS用户做被叫时，系统通过查询HLR确定了该用户所在的小区后，会向该小区的所有基站发出寻呼指令，这些基站发出无线寻呼信号寻找被叫用户，完成通话。,朗讯PHS核心侧设备网元,本地位置登记（HLR） HLR是一个数据库，它存储了每一个PHS用户目前所在小区的信息，由于PHS用户的移动性，HLR将是动态的，它的更新是由手机发起的。在手机发生切换或开机时，当发现目前使用基站CSID中的小区信息与手机闪存中存储的上次小区信息不同时，手机会向系统将发起位置更新请求，号机将根据传送该请求的基站的小区号更新这个用户的H
13、LR信息 。,朗讯PHS核心侧设备网元,硬件结构概述,朗讯PHS核心侧设备网元,管理模块(Administration Module) 管理模块（AM）像CM，SM一样都是5号机的基本模块，AM起着对整个交换机的管理和控制作用，它控制通信模块CM，并通过CM控制所有的交换模块SM的运行和维护。,朗讯PHS核心侧设备网元,AM功能 AM使用UNIXRTR（实时可靠）操作系统作为它的内存管理工具，用于输入/输出及程序的执行。 中继的呼叫路由功能 整个系统的控制功能 分配全局资源 通过人机接口提供系统维护功能,朗讯PHS核心侧设备网元,AM机框组成 AM基于3B21D处理器，CSPC机柜由下面机框组
14、成： CU 0机框，为AM0侧处理器机框。 CU 1机框，为AM1侧处理器机框。 IOP2机框，AM0侧扩展的IOP单元。 IOP3机框，AM1侧扩展的IOP单元。 风扇单元机框，位于机柜中间。 MFFU单元，位于机柜顶部，为电源保险和电源过滤单元。,朗讯PHS核心侧设备网元,朗讯PHS核心侧设备网元,控制单元CU 控制单元CU用来执行控制整个交换机的程序，它也负责系统工作直接需要的数据的存储，AM通过CU来执行各种任务，完成整个交换机的控制功能。 硬盘文件控制器DFC 磁盘文件控制器（Disk File Controller）是用于连接SCSI接口外设的一个单元，这些外设有SCSI接口的硬盘
15、和SCSI接口磁带机，这种SCSI接口的DFC也称为SDFC。 输入输出处理器IOP（Input/Output Processor） 输入输出处理器IOP在3B21D的处理器中起到一个前台处理机的作用，他被用来控制主存储器（MAS）和各个外设之间的消息传送，以减轻CU的负荷，IOP单元被用来传送CU和外围单元之间的控制消息。,朗讯PHS核心侧设备网元,通讯模块CM（Communication Module） CM完成下面所述的功能： SM之间的数字语音采样数据交换，5ESS交换机采用T-S-T交换网络结构，两侧的T(时分交换)由SM完成，空分交换(S)则由CM来完成。 SM和AM之间控制信息的
16、交换。 在CM的MSGS产生和发送控制信息到CM的ONTCMOM和SM模块。 网络时钟。,朗讯PHS核心侧设备网元,CM完成下面所述的功能： CM从外部时钟源接受时钟信号，提取参考时钟，并产生网络时钟脉冲发送到MSGS和SM，从而为整个交换机提供准确的定时和同步信号。 在AM和SM之间大批量数据快速传送。 这种功能也称之为快速装载（Fast Pump）机制，当SM初始化（或者重新启动）时CM的这一功能保证了足够快的速度。 MSGS里的CMP单元处理 局间中继呼叫的路由分析。,朗讯PHS核心侧设备网元,CM的分类 CM根据硬件结构的不同可以分为CM1， CM2， CM3， 其中CM2的紧凑型CM
17、2C用在容量较小的局， CM1在中国的电信市场上没有销售， 用的最多的是CM2和CM3。,朗讯PHS核心侧设备网元,CM2模块： CM2主要由消息交换MSGS（Message Switch）和局网络时钟和控制单元ONTC（office network，timing，and control complex）两大部分组成。,朗讯PHS核心侧设备网元,CM2的构造,朗讯PHS核心侧设备网元,消息交换器MSGS的硬件单元组成： MSCU（消息交换控制器） MSPU（消息交换外围单元） CMPU（通讯模块外围单元） ONTC在CM2中主要由以下几部分组成： TMSU（时分复用交换单元） CMCU（通讯模
18、块控制单元） EBUS（发射机耦合逻辑总线）,朗讯PHS核心侧设备网元,CM2的机柜排列,朗讯PHS核心侧设备网元,CM3模块 CM3 为新型的CM单元，它用一个尺寸大小相同的机柜替代了CM2的12个机柜，大大节省了空间。同时它的电路板的种类和内部的连接电缆更少，这也为电信运营商节省了大量的维护费用。CM3为将来交换机的演进提供了硬件基础 ，在5ESS的软件版本16.1之后就可以在 CM3上增加CMP单元来分担AM的中继到中继的路由分析的工作，CMP的硬件实体位于MSGS板上。,朗讯PHS核心侧设备网元,CM3的硬件组成,朗讯PHS核心侧设备网元,交换模块（SM）的硬件结构 交换模块（SM）是
19、5ESS交换机终接用户线和中继线等外围单元的模块，从功能上可分为控制单元，服务单元以及接口单元，而服务单元和接口单元又统称为外围单元。 按照硬件来区分，SM又可分为普通交换模块SM（classic SM）和SM-2000，一般RSM采用普通SM，GSM、LSM以及HSM采用SM-2000，以后在本书中称普通交换模块为SM，SM-2000类型的交换模块称为SM-2000。,朗讯PHS核心侧设备网元,SM-2000的硬件结构 SM-2000交换模块的控制单元在功能上称为MCTSI（module controller/time slot interchange，模块控制/时隙交换器），从图8-13可
20、以看出在硬件上由以下两部分组成： TSIU SMPU,朗讯PHS核心侧设备网元,SM2000的硬件组成,朗讯PHS核心侧设备网元,SM2000的外围单元 ： 我们将SM2000的外围单元划分为以下三部分： SM2000的用户外围接口单元（Line Units） SM2000的中继外围接口单元（Trunk Units） SM2000的服务单元（Service Units）,朗讯PHS核心侧设备网元,分组交换单元PSU（Packet Switch Unit） 分组交换单元（Packet Switch Unit）是5ESS交换机中提供的一个集中化了的高速分组数据处理交换单元，它用来对交换机内分组信令
21、信息和分组数据进行处理 。 PSU单元包括公共电路以及协议处理器PH（Protocol Handler）。公共电路包括控制扇出CF（Control Fanout），分组扇出PF（Packet Fanout）以及数据扇出DF（Data Fanout）。公共电路全是双备份的，分为0侧和1侧，工作在ACT/STBY的方式下，即一侧主用，另一侧备用，和MCTSI的两侧工作方式相同。,朗讯PHS核心侧设备网元,数字服务单元DSU（Digital Service Unit） 数字服务单元（DSU）是在呼叫处理过程中起辅助作用的单元，5ESS交换机需要服务电路来支持呼叫处理，数字设备测试等功能。 DSU单元
22、的服务电路的功能包括产生数字音频、提供会议电话、向用户提供录音通知及提供数字用户线和中继线的数字测试。,朗讯PHS核心侧设备网元,DSU单元提供的功能如下： 呼叫处理所需要的功能 录音通知 测试 呼叫状态指示音 音频信号音 传输电路测试音,朗讯PHS核心侧设备网元,模块金属服务单元MMSU单元： 对用户线路和中继线路进行测试是交换机的基本功能之一，模块金属服务单元MMSU（Modular Metallic Service Unit）的主要功能是为模拟用户纤和中继线提供测试设备，同时它还为交换机内部及外部提供告警信号的扫描和分配点连接。,朗讯PHS核心侧设备网元,MMSU单元硬件结构,朗讯PHS
23、核心侧设备网元,MMSU单元的电路板,朗讯PHS核心侧设备网元,数字线和中继DLTU（digital line trunk unit）单元： DLTU是提供数字PCM 2Mb/s接口的外围设备，这些数字接口可用于局间中继、RSM到母局HSM的数字链路、MMRSM内部的数字链路（ICL）、RISLU2到母局SM的链路、RAIU到SM的数字链路以及ISDN的一次群接入（PRA）等接口。,朗讯PHS核心侧设备网元,光纤接口单元OIU： 光纤接口单元OIU，它直接提供SDH光纤设备接入以及完成SM2000从数据/信令到PCT格式的转换。,朗讯PHS核心侧设备网元,光纤接口单元OIU机柜,朗讯PHS核心
24、侧设备网元,OIU单元的硬件包括以下几部分： OIU机柜及机框 OFI电路板LPA930 PLI电路板BKD10 PCT光纤,朗讯PHS核心侧设备网元,远端接入接口单元RAIU： RAIU是AIU单元的远端的延伸，它通过运营商的传输网络将RAIU和母局的SM模块相连，体现了5ESS的强大的远端接入能力。RAIU同AIU的区别有： COMDAC不同，RAIU使用DAC630 背板不同 RAIU增加了测试电路板板，用以对RAIU的用户进行金属实线环路测试,朗讯PHS核心侧设备网元,RAIU和SM的DLTU单元连接示意图,朗讯PHS核心侧设备网元,RAIU和SM的OIU单元连接示意,朗讯PHS核心侧
25、设备网元,COMDAC电路板DAC630： DAC630为RAIU的公共控制电路板，最多可提供6对E1接口到SM，其编号为0到5。DAC630的控制信号通过第一个E1接口传送，这些控制信号先传送到TSI，再通过TSI交换到MH1或MH2上，MH1或MH2把这些控制信号转换为PICB格式后传送到SMP。一个E1接口有30个数据通道，E10能传送29个用户数据通道和一个控制信道，其余的E1最多能传送30个用户数据通道。,朗讯PHS核心侧设备网元,综合实线测试电路板 TAP100： TAP100实线测试电路板为RAIU提供实线用户测试能力，TAP100电路板可以为安装在同一个逻辑远端站点中的最多8个
26、RAIU提供实线测试能力。,朗讯PHS核心侧设备网元,5ESS交换机的软件结构 ： 5ESS交换机的硬件（hardware）和软件(software)是交换机进行呼叫处理的功能部分，硬件部分为呼叫提供物理的端口，软件部分则是对这些硬件进行控制，以使硬件各部分正常工作，实现准确的电话呼叫以及对系统的管理。5ESS交换机的软件分散在交换机的各个模块，包括AM和各SM模块。,朗讯PHS核心侧设备网元,5ESS交换机的软件系统以下功能区域： 呼叫处理软件（Call-processing Software） 维护软件（Maintenance Software） 支撑软件系统（Support Softwa
27、re），包括操作系统（OS）、管理软件（AS）、数据库管理软件（DBM）等子系统（Subsystem）。,朗讯PHS核心侧设备网元,5ESS交换机的进程 ： 一个电话交换系统要进行呼叫处理、系统维护等事件，这些事件本身都是并发事件，而进程是实现并发控制的关键。进程被定义为程序的一次执行过程，即在指定内存区域中的一组指令序列的执行过程。,朗讯PHS核心侧设备网元,进程的特征： 动态特征，进程是一组指令的执行过程，是一个动态的并且有周期的过程，它可以被创建、执行、暂停和终接。交换机里的程序则是静态的。 并发特征，交换机里的几个进程可以并行执行，以提高系统资源的利用率。 独立特征，进程是一个独立运行
28、的事件，也是系统进程资源分配和调度的一个独立单位。 异步特征，进程按着独立的不确定的速度执行。 结构特征，每个进程至少由一个进程控制块以及程序段和数据段三部分组成，在UNIX环境中，这三部分通为进程映像（Image）。,朗讯PHS核心侧设备网元,进程的状态：,朗讯PHS核心侧设备网元,5ESS的两种操作系统 ： UNIX-RTR（Real-Time Reliable） 我们称为实时可靠UNIX操作系统，是为3B21D类型的 5ESS交换机设计的操作系统。 OSDS（Operating System for Distributed Switching） 我们称为分布式交换操作系统。OSDS操作系统用来实现5ESS-2000交换机的应用程序，它驻留在管理模块AM和各个交换模块SM中。,朗讯PHS核心侧设备网元,5ESS交换机的管理软件 ： 5ESS交换机的管理软件存在于管理模块（AM）和交换模块（SM）中。 管理服务软件（AS=Administrative Services）主要用于数据的收集、处理及格式化输出，它完成的主要工作如下： 计费管理 话务统计 网络管理 与操作维护中心(OAM&P)，计费中心及话务处理中心等的通信接口,