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第二章 MGW硬件介紹第一節(jié) MGW介紹1.1 MGW的網(wǎng)絡(luò)地位1.2 相關(guān)接口介紹 A 接口：BSS與MSC Server之間的接口。應(yīng)用協(xié)議為BSSAP，此接口用于傳送有關(guān)呼叫處理、移動(dòng)性管理及BSS 管理的有關(guān)信息。 B 接口：MSC Server與VLR之間的接口。此接口用于MSC Server向VLR 查詢、傳送、更新用戶的相關(guān)位置和業(yè)務(wù)等用戶信息。 C 接口：MSC Server與HLR之間的接口。應(yīng)用協(xié)議為MAP，此接口用于MSC與HLR之間傳送用戶路由信息和管理信息（包括用戶狀態(tài)、用戶位置、用戶簽約信息等）。 D 接口：指VLR 與HLR 之間的接口。應(yīng)用協(xié)議為MAP，此接口用于在HLR 與VLR 之間交換有關(guān)移動(dòng)臺(tái)位置信息及用戶管理信息。 E 接口：MSC Server與MSC Server之間接口。應(yīng)用協(xié)議為MAP，主要用于局間切換。 G 接口：VLR 與VLR 之間的接口，應(yīng)用協(xié)議為MAP，主要用于當(dāng)前VLR 向先前的VLR 索取IMSI 和鑒權(quán)集。 Iu-CS 接口：RNC與MSC Server之間接口。應(yīng)用協(xié)議為RANAP，其功能與A接口類似。 Mc 接口：MSC Server 與MGW接口。采用H.248 協(xié)議， 主要功能是MSC Server在呼叫處理過(guò)程中控制MGW 中各類傳輸方式（IP/ATM/TDM）的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)資源的能力（包括終端屬性、終端連接交換關(guān)系及其承載的媒體流）；還提供了獨(dú)立于呼叫的MGW 狀態(tài)維護(hù)與管理能力。 Nc 接口：是指不同的MSC Server之間的接口。應(yīng)用協(xié)議為BICC，為電路域業(yè)務(wù)提供獨(dú)立于用戶面承載技術(shù)及控制面信令傳輸技術(shù)的局間呼叫控制能力，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互通。 Nb接口：是指不同的MGW之間的接口。當(dāng)采用ATM或者IP 承載方式時(shí)，應(yīng)用層協(xié)議為NbUP；當(dāng)采用TDM 承載方式時(shí)，無(wú)應(yīng)用層的適配協(xié)議。該接口完成承載的控制與傳輸功能；支持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的多種傳輸方式。第二節(jié) CPP硬件結(jié)構(gòu)2.1 CPP平臺(tái)功能介紹愛(ài)立信的媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備MGW是基于全新的連接層分組交換平臺(tái)CPP(Connectivity Packet Platform)。CPP平臺(tái)是愛(ài)立信公司專門為2G/3G系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的電信級(jí)高穩(wěn)定連接層通用分組平臺(tái)，可支持不同的傳輸技術(shù)TDM/ATM/IP。MGW位于核心網(wǎng)絡(luò)的連接層的邊緣，可支持不同標(biāo)準(zhǔn)的傳輸接口和速率。MGW有四大功能：1）GSM/WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)電路域的媒介流處理、轉(zhuǎn)換功能；2）完成GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)（PSTN/PLMN）之間的互聯(lián)互通；3）可作信令網(wǎng)絡(luò)中信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)STP和信令網(wǎng)關(guān)；4）支持AAL2交換并可用作ATM交叉連接設(shè)備，負(fù)責(zé)連接RNC/BSC和MSC以及SGSN之間的Iu接口，作為交叉連接設(shè)備，MGW將來(lái)自RNC設(shè)備的Iu用戶信息，分成Iu-CS和Iu-PS，分別連接到MSC/VLR設(shè)備和SGSN設(shè)備。愛(ài)立信MGW的主要功能為在分層網(wǎng)絡(luò)中作為不同用戶平面?zhèn)鬏敿夹g(shù)的適配，包括： 將移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)連接，例如無(wú)線接入網(wǎng)(WCDMA，GSM)， PSTN等 橋接不同的傳輸技術(shù)：TDM、ATM和IP 處理連接層Payload，提供更多的業(yè)務(wù) 其他邏輯實(shí)體功能，例如AAL2交換、信令網(wǎng)關(guān)等。愛(ài)立信CPP平臺(tái)MGW R4有兩種Subrack：Main Subrack（主框）和Extension Subrack（擴(kuò)展框）?？梢灾挥幸粋€(gè)框（主框），也可以有幾個(gè)框（主框+擴(kuò)展框）。單框是CPP最小配置的情況。多框情況是作為大的節(jié)點(diǎn)時(shí)用：一個(gè)主框，其余作為擴(kuò)展框，主框充當(dāng)HUB功能，和所有的擴(kuò)展框連成星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。框和框之間的通信是通過(guò)SCB板的ISL（inter subrack link)交換信息。SXB是作為SCB擴(kuò)展用?；贑PP模塊化的這種特點(diǎn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要更大的容量時(shí)，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行很方便的擴(kuò)容。2.2 CPP框間通過(guò)ISL連接n MGW采用的集中式+分布式的架構(gòu)，這與單純的集中式和單純的分布式架構(gòu)不一樣。與集中式相比，可靠性得到提高，易于解決性能上的瓶頸；與分布式相比在管理上更便利。n 多個(gè)機(jī)筐以星形拓?fù)浼軜?gòu)連接n 每個(gè)SCB/SXB板有4個(gè)ISL，每個(gè)ISL 310兆，每塊板620兆n ISL以11的方式冗余 2.3 Subrack的組成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 的基本架構(gòu)第三節(jié) 機(jī)柜及機(jī)框3.1 GMP V2.0系列3.1.1 機(jī)柜介紹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 機(jī)框介紹MSR機(jī)框基本配置：2塊SCB、2塊TUB、14塊GPB，SXB數(shù)量取決于其他擴(kuò)展機(jī)框的數(shù)量。Figure 4 Main Subrack for BC205 ConfigurationFigure 5 Main Subrack for BC206 ConfigurationAES機(jī)框基本配置：2塊SCB、2塊GPB、2塊ET-MC41、2塊ET-MC1、1塊SXB。其他槽位可以用于ET-M4模塊。一般BC205配置4塊ET-M4、BC206最多可以配置15塊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機(jī)框 MSE for WCDMA配置：2塊SCB+1塊SXB+5塊GPB+15塊MSB+2塊ET-MC41 MSE for GSM 配置： 2塊SCB+1塊SXB+4塊GPB+9塊MSB+6塊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 機(jī)柜介紹Figure 15 the cabinet layout for BC 30系列滿配：一柜六框（1框28板），分別是：NO=1B, 一個(gè)CPM框(Central Processor Module中心處理框),NO=1A/1C/2C/2D, 四個(gè)MGM框（Mobile Media Gateway Module移動(dòng)業(yè)務(wù)處理框）NO=1D, 一個(gè)OETM框（Optional Exchange Terminal Module擴(kuò)展光纖接入框）Table 3 Product Packages機(jī)型CPM框MGM框OETM框ModulesBC300111（No=1A）可選1xCPM, 1xMGM (MSB configuration 1)+1xOptional ET moduleBC300211（No=1C）可選1xCPM, 1xMGM (MSB configuration 2) +1xOptional ET moduleBC300312（No=1A、1C）可選1xCPM, 2xMGM (MSB configuration 1)+1xOptional ET moduleBC300412（No=1A、1C）可選1xCPM, 2xMGM (MSB configuration 2) +1xOptional ET moduleBC302414可選1xCPM, 4xMGM (MSB configuration 2) +1xOptional ET moduleMSB configuration 1 = 基本配置為8*MSBMSB configuration 2 = 基本配置為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機(jī)框負(fù)責(zé)MGW的操作維護(hù)和中心處理CPM的基本配置： 10 x GPB , 2 x TU2 , 2 x SCB , 1 x ET-MC1 and 1 x SXB 。 SXB配置數(shù)量取決于擴(kuò)展框的數(shù)量。3.2.3 GMP3.0的MGM框硬件配置Figure 17 M-Media Gateway Module LayoutMGM機(jī)框負(fù)責(zé)處理呼叫相關(guān)的用戶面數(shù)據(jù)的處理，即業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的處理，有兩種基本的MSB配置(MSB1 and MSB2 configuration)：MGM with MSB 1 configuration：8 x MSB+2 x SCB +2 x GPB +1 x SXB + 相關(guān)選項(xiàng)（options）；MGM with MSB 2 configuration：12 x MSB+2 x SCB +2 x GPB +1 x SXB +相關(guān)選項(xiàng)（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的滿配置： 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：擴(kuò)展的接口單元Figure 18 Optional Exchange Terminal Module Layout第四節(jié) 單板介紹4.1 SCB板（Switch Core Board）n SCB是節(jié)點(diǎn)中的主交換板卡 負(fù)責(zé)處理節(jié)點(diǎn)中不同板卡之間的數(shù)據(jù)交換，同時(shí)用于連接主機(jī)框和其它機(jī)框 ，一般為成對(duì)配置，1+1 熱備份，位于插槽1和插槽28。SCB共七個(gè)端口：第一個(gè)端口為電源輸入，第二個(gè)端口是電源輸出到本框風(fēng)扇的接口，為風(fēng)扇提供電源。第三個(gè)口為RS485端口，連接到MACU輸出告警。最下面為4個(gè)ISL接口，由上到下為D、C、B、A。n SCB板功能：1）、控制本框內(nèi)電源。2）、在完成框內(nèi)信息交換的同時(shí)，也通過(guò)4個(gè)ISL完成擴(kuò)展框與主框交換信息，包括ATM核心交換、系統(tǒng)時(shí)鐘分配電路。3）、為風(fēng)扇提供電源，并提供告警監(jiān)測(cè)接口。4）、單板總共可以實(shí)現(xiàn)620M的交換能力，而每一條ISL的吞吐量為310M，所以只要兩條ISL就能達(dá)到單板的交換容限，剩下的兩條ISL可以作為冗余備份。4.2 SXB板（Switch Extension Board ）n SXB板上只有4個(gè)ISL端口，由上到下為D、C、B、A。n SXB板功能：1）、用于擴(kuò)展MGW的交換容量，完成框間信息交換。MAIN框可以通過(guò)SXB板來(lái)級(jí)聯(lián)其他框。1+1冷備份。2）、系統(tǒng)時(shí)鐘分發(fā)（19. 44 MHz）。4.3 GPB板（ General Purpose Board ) n GPB板上有兩個(gè)端口，上面的為以太網(wǎng)口，下面的為串口；MGW R4支持GPB53和GPB4兩種類型的GPB板。n GPB板起到節(jié)點(diǎn)控制的作用，可用于多種用途的MP（Main Processor），其主要功能如下：1）、O&M處理(固定在MAIN SUBRACK的2、3槽），2）、錄音通知機(jī)的處理（存儲(chǔ)錄音通知音源文件）（ GMP2.0固定在MAIN SUBRACK的10、11槽；GMP3.0固定在MAIN SUBRACK的12、13槽），3）、SIGTRAN信令處理，14位信令處理（GMP2.0固定在MAIN SUBRACK的8、9槽，GMP3.0固定在MAIN SUBRACK的6、7槽）；24位信令處理（GMP2.0固定在MAIN SUBRACK的12、13槽，GMP3.0固定在MAIN SUBRACK的8、9槽）。4）、TDM窄帶信令的TP（每塊板卡可以處理64條7號(hào)窄帶信令），MSE SUBRACK上的MP及其GPB板的備份板。4.4 MSB板（Media Stream Board ）n MSB板沒(méi)有外部的連線，只有板背面內(nèi)部的連接。MSB以池方式工作，正常時(shí)負(fù)荷分擔(dān)，單個(gè)設(shè)備故障只是導(dǎo)致容量下降 。n MSB板用于用戶數(shù)據(jù)處理 ，該板可通過(guò)不同的數(shù)據(jù)配置用于完成不同的數(shù)據(jù)處理功能。1）、一塊MSB板有16個(gè)DSP，可以通過(guò)多個(gè)DSP的組合實(shí)現(xiàn)各種媒體流功能。2）、完成媒體流功能，包括話音編解碼（AMR）、回聲抑制器、多方通話、Tone Sender、DTMF、CAT、錄音通知機(jī)、Media Frame Handling等；還可以作為IP終結(jié)點(diǎn)（IP Host)。4.5 TUB板（Timing Unit Board version ) n TUB板共3個(gè)接口，由上到下依次為C、B、AC為時(shí)鐘輸出：提供2MHz的時(shí)鐘輸出信號(hào)。B為同步時(shí)鐘輸入：提供2M或10MHz的時(shí)鐘輸入信號(hào)(BITS)。A為GPS接口。n 位于主框的SLOT4和SLOT5，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘功能，1+1冷備份。n 產(chǎn)生穩(wěn)定時(shí)鐘和同步信號(hào) 。4.6 ETB板（Exchange Terminal Board ）提供各種類型的傳輸接口。4.6.1 ET-MC41ET-MC41: 占用兩個(gè)槽位，支持TDM和ATM傳輸。上面是一個(gè)155M光口，下面是一個(gè)Protection Group Port，可以實(shí)現(xiàn)1+1保護(hù)作用。4.6.2 ET-C41ET-C41: 提供4個(gè)光口，只支持TDM。4.6.3 ET-MC1ET-MC1:8條E1（4個(gè)Connector)，支持ATM和TDM接口。4.6.4 ET-M4ET-M4: 支持ATM傳輸，每一塊板上有A、B兩個(gè)ATM的155M光口。（AAL1透?jìng)鳎?.6.5 ET-MF4ET-MF4: 支持ATM傳輸，每一塊板上有C、D、E、F四個(gè)ATM的155M光口。4.6.6 ET-MFGET-MFG: 提供兩個(gè)千兆以太網(wǎng)口（GE口），支持IP承載方式。4.7 模塊指示燈4.7.1 指示燈功能ColorLabelFunctionRedF (Fault)告警指示燈GreenO (Operational)Operation 指示燈YellowI (Information)信息指示燈4.7.2 紅燈標(biāo)識(shí)模塊的故障狀態(tài)PriorityStateLED Behaviour1(highest) FaultSteady light2No faultOff4.7.3 綠燈綠燈表示運(yùn)行的狀態(tài)。當(dāng)不同的事件同時(shí)發(fā)生在同一板上，綠燈首先指示最先優(yōu)先級(jí)的事件，低優(yōu)先級(jí)的就被送進(jìn)緩存中。當(dāng)最高優(yōu)先級(jí)的事件完成（停止）后，次優(yōu)先級(jí)的事件將替代原先高優(yōu)先級(jí)的事件被指示。其余優(yōu)先級(jí)事件類推。綠指示燈分5個(gè)等級(jí)。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 黃燈指示出該板的狀態(tài)信息。如果在一塊板上同時(shí)有多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，指示順序和綠燈一樣也是按優(yōu)先等級(jí)由高到低執(zhí)行。PriorityStateLED Behaviour1 (highest)Board lockedSteady light2Shutdown in progressSlowly blinking (0.5 Hz)3Board busyBlinking at a fast rate (16 Hz)4Board unlockedOff第五節(jié) 內(nèi)外部連線5.1 內(nèi)部連線5.1.1 電源連線PCU(Power Connection Unit)機(jī)框：電源連接單元。Figure 19 PCU Layout for a Full BC206 ConfigurationFigure 20 PCU Layout for a Full BC3024 Configuration5.1.2 框間通信的ISL連線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): 愛(ài)立信MGW光口保護(hù)機(jī)制，當(dāng)光模塊采用1+1冗余機(jī)制時(shí)，MSPG線實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖進(jìn)行倒換保護(hù)，可以對(duì)端口或模塊均進(jìn)行冗余保護(hù)，當(dāng)主用模塊出現(xiàn)故障時(shí)，在50ms內(nèi)可以將業(yè)務(wù)倒換到備用模塊上。5.2 外部連線MGW對(duì)外的連線主要由兩部分組成：ECF（Ethernet Connection Field）以太網(wǎng)連接單元和CCF（Conversion and Connection Field）轉(zhuǎn)換連接單元。 5.2.1 ECF（Ethernet Connection Field）以太網(wǎng)連接單元ECF