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1、第第9章章无线市话核心网设备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无线市话核心网设备 中兴中兴ZXPCS系统系统UT mSwitch系统系统朗讯系统朗讯系统中兴中兴ZXPCS系统概述系统概述 互联网关互联网关IGW&VLRIGW基本业务功能基本业务功能VLR基本功能基本功能IGW&VLR移动性管理功能移动性管理功能互联网关互联网关IGW&VLR IGW&VLR系系统统结结构构 互联网关互联网关IGW&VLRMPM硬硬件件原原理理图图 互联网关互联网关IGW&VLR SNM硬硬件件原原理理图图 互联网关
2、互联网关IGW&VLR消息交换模块消息交换模块MSM的功能及硬件组成的功能及硬件组成OMM操作维护模块功能：操作维护模块功能：用于对用于对IGW系统的交换实体进行管理，包括系统的交换实体进行管理，包括系统分析、系统维护与信令维护三大部分系统分析、系统维护与信令维护三大部分互联网关互联网关IGW&VLRIGW软软件件结结构构 互联网关互联网关IGW&VLRIGW的硬件配置：的硬件配置：MPM硬件配置硬件配置CSM硬件配置硬件配置服务器机架硬件配置服务器机架硬件配置互联网关互联网关IGW&VLRMPM机机架架配配置置 互联网关互联网关IGW&VLRCSM机机架架配配置置 互联网关互联网关IGW&V
3、LR号码分析号码分析 1基本概念基本概念 2号码分析的过程号码分析的过程 3号码分析的配置原则号码分析的配置原则 互联网关互联网关IGW&VLR1IGW系统交换性能指标系统交换性能指标 2本地数据库本地数据库VDB性能指标性能指标 HLR&AUC HLR/AUC系系统统功功能能结结构构 HLR&AUC HLR/AUC硬硬件件结结构构 HLR&AUC-操作维护服务器系统结构操作维护服务器系统结构HLR&AUCHLR/AUC软软件件结结构构 HLR&AUCAUC鉴权原理鉴权原理 HLR&AUCHLR&AUC 业务系统性能指标业务系统性能指标HLR&AUC 操作维护模块技术指标操作维护模块技术指标H
4、LR&AUC 数据库模块技术指标数据库模块技术指标HLR&AUC 业务处理模块技术指标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：体系结构：UT mSwitch系统概述 本地本地PHS网的实现与应用网的实现与应用(单纯的单纯的iMG组网组网)UT mSwitch系统概述系统概述 本地本地PHS网的实现与应用网的实现与应用(iMG+iSG组网组网)单纯的iMG组网UT mSwitch系统概述系统概述本地本地PHS网
5、的实现与应用网的实现与应用(iTG+AG+iSG组网组网)UT核心网设备网元核心网设备网元 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：1.SLR2.iTS3.MCNC4.Event HandlerUT核心网设备网元-控制层功能组件UT核心网设备网元-控制层功能组件TS外部接口与协议HLRUT核心网设备网元-控
6、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。VLRUT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mSwit
7、ch用户在第三方PHS系统中的漫游。PSC/CDRSUT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：1.PSC：用于处理C5 用户的预付费和后付费CDR（来自iCS-A 和iMG）2.CDR Server：用于处理中继呼叫的CDR 和IN 业务CDR（来自iCS-T）Service EngineUT核心网设备网元-业务/应用层功能组件 其主要功能包括：1.实现IN 业务相关协议的映射（SNSP-IN 与INAP/CAP 协议之间的转换）2.实现IN 业务中继与路由功能Parlay GWUT核心网设备网元-业务/应用层功能组件 Parlay-GW是底层通信网
8、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。iMGUT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。
9、iSGUT核心网设备网元-接入层功能组件 iSG在网络中的位置iSGUT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
10、所管理的网元设备 OMC-S(核心网设备管理系统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、查询自己的业务和用量信息等。朗讯朗讯PHS系统概述系统概述朗讯朗讯PHS系统概述系统概述 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
11、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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元朗讯朗讯PHS系统的结构简介系统的结构简介PHSPHS业务中心业务中心(PSC)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：朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元PSC的组成的组成朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核
12、心侧设备网元接入单元接入单元CSAIUCSAIU与与CS-RAIUCS-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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元中继单元中继单元DLTUDLTU 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
13、继。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元寻呼小区（寻呼小区（LACLAC）寻呼小区是将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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元本地位置登记（本地位置登记（HLRHLR）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
14、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HLR信息。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元硬件结构概述硬件结构概述朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元 管理模块管理模块(Administration Module)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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元 AMAM功能功能 AM使
15、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朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元AMAM机框组成机框组成AM基于3B21D处理器，CSPC机柜由下面机框组成：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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备
16、网元核心侧设备网元控制单元控制单元CUCU 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。硬盘文件控制器硬盘文件控制器DFC 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。输入输出处理器输入输出处理器IOPIOP（Input/Output ProcessorInput/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
17、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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元通讯模块通讯模块CMCM（Communication ModuleCommunication Module）CMCM完成下面所述的功能：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。朗讯朗讯PHSPHS
18、核心侧设备网元核心侧设备网元CMCM完成下面所述的功能：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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元CMCM的分类的分类CM根据硬件结构的不同可以分为CM1，CM2，CM3，其中CM2的紧凑型CM2C用在容量较小的局，CM1在中国的电信市场上没有
19、销售，用的最多的是CM2和CM3。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元CM2CM2模块：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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元CM2的构造的构造朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元 消息交换器消息交换器MSGSMSGS的硬件单元组成：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
20、：TMSU（时分复用交换单元）CMCU（通讯模块控制单元）EBUS（发射机耦合逻辑总线）朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元CM2的机柜排列的机柜排列朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元CM3CM3模块模块 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。朗讯朗讯PHSP
21、HS核心侧设备网元核心侧设备网元C M 3的的硬硬件件组组成成朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元交换模块（交换模块（SMSM）的硬件结构的硬件结构 交换模块（SM）是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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元S
22、M-2000SM-2000的硬件结构的硬件结构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可以看出在硬件上由以下两部分组成：TSIUSMPU朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元SM2000的硬件组成的硬件组成朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元SM2000SM2000的外围单元的外围单元：我们将SM2000的外围单元划分为以下三部分：uSM2000的用户外围接口单元（Line Units）uSM2000的中继外围接口单元（Trunk Units
23、）uSM2000的服务单元（Service Units）朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元分组交换单元分组交换单元PSUPSU（Packet Switch UnitPacket 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）
24、。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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元数字服务单元数字服务单元DSUDSU（Digital Service UnitDigital 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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元DSUDSU单元提供的功
25、能如下：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朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元模块金属服务单元模块金属服务单元MMSUMMSU单元：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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元MMSU单元硬件结构单元硬件结构朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元MMSU单元的电路板单元
26、的电路板朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元数字线和中继数字线和中继DLTUDLTU（digital line trunk unitdigital line trunk unit）单单元：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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元光纤接口单元光纤接口单元OIUOIU：光纤接口单元OIU，它直接提供SDH光纤设备接入以及完成SM2000
27、从数据/信令到PCT格式的转换。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元光纤接口单元光纤接口单元OIU机柜机柜朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元OIUOIU单元的硬件包括以下几部分：单元的硬件包括以下几部分：OIU机柜及机框OFI电路板LPA930PLI电路板BKD10PCT光纤 朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元远端接入接口单元远端接入接口单元RAIURAIU：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
28、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朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元RAIU和和SM的的DLTU单元连接示意图单元连接示意图朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元RAIU和和SM的的OIU单元连接示意单元连接示意朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元COMDACCOMDAC电路板电路板DAC630DAC630：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
29、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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元综合实线测试电路板综合实线测试电路板 TAP100TAP100：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RAIU提供实线测试能力。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元5 5ESSESS交换机的软件结构交换机的软件结构 ：5ESS交换机的硬件（hardware）和软件(software)是交换机进行呼叫处理
30、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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元5 5ESSESS交换机的软件系统以下功能区域：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 Software），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）。朗讯朗讯PH
31、SPHS核心侧设备网元核心侧设备网元5 5ESSESS交换机的进程交换机的进程 ：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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元进程的特征：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的事件，也是系统进程资源分配和调度的一个独立单位。
32、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）。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元进程的状态：进程的状态：朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元5 5ESSESS的两种操作系统的两种操作系统 ：UNIX-RTRUNIX-RTR（Real-Time ReliableReal-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。OSDSOSDS（Operating System for Distri
33、buted Operating System for Distributed SwitchingSwitching）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。朗讯朗讯PHSPHS核心侧设备网元核心侧设备网元5 5ESSESS交换机的管理软件交换机的管理软件 ：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