MSS系统结构.docx
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MSS系统结构.docx
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MSS系统结构
MSS系统结构
GS-6001-C1GSM-MSS系统结构
课程目标:
了解GSM网络组成及各部分功能、接口协议规范
组网结构、模块结构。
掌握ZXG10-MSC/VLR
掌握ZXG10-MSC/VLR
掌握ZXG10-HLR/AUC
掌握ZXG10-HLR/AUC
组网配置。
组网结构、模块结构
组网配置。
第1章GSM网络结构1
1.1系统总体结构1
1.2BSS子系统2
1.3MSS子系统4
1.4操作维护中心(OMC)8
第2章ZXG10-MSC/VLR系统硬件结构11
2.1系统组网11
2.1.1移动外围模块MPM13
2.1.2访问外围模块VPM13
2.1.3中心交换模块CSM13
2.1.4消息交换模块MSM14
2.1.5交换网络模块SNM14
2.1.6操作维护模块OMM14
2.2模块结构15
2.2.1MPM模块15
2.2.2VPM模块18
2.2.3CSM模块19
2.2.4OMM模块22
第3章ZXG10-MSC/VLR组网配置25
3.1模块间连接方式25
3.2通信端口配置26
3.3单板说明27
3.4单模块组网
3.5多模块组网
第4章ZXG10-HLR/AUC系统硬件结构
4.1系统组网
4.1.1共路信令处理子系统
4.1.2业务处理子系统
4.1.3数据库子系统
4.1.4操作维护子系统
4.2模块结构
4.2.1CPM模块
4.2.2HDM模块
4.2.3HSM模块
4.2.4OMM模块
第5章ZXG10-HLR/AUC组网配置
5.1组网形式
5.2模块间连接方式
5.3模块单板配置..
5.3.1单板说明...
5.3.2单模块组网
5.3.3多模块组网
ii
40
43
..51...51...51...52...52...53
...53
...53
...55
...57
...57...59
...59
...59
...59
...59
...64
...67
第1章GSM网络结构
1.1系统总体结构
数字公用陆地移动通信网PLMN的网络结构如图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-1所示,从物理实体来看,数字PLMN网包括:
移动终端、BSS子系统和MSS子系统等部分。
移动终端与BSS子系统通过标准的Um无线接口通信,BSS子系统与MSS子系统通过标准的A接口通信。
VM
MAP
MAP
VLR
SDP
TUP/ISUP/CAS
MSC
CAP
SSP
BTS
BSSAP+
BSSAP
BSC
BTS
SME
SCE
TCP/IP
X.25
TCP/IP
X.25
HLR/AUC
EIR
MAP
SMC
SCP
GGSN
SGSN
MS
OMC
图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-1PLMN网络结构
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
其中部分网络实体的缩写参见表错误!
文档中没有指定样式的文字。
-1。
表错误!
文档中没有指定样式的文字。
-1缩写说明表
缩写
英文
中文
BSC
BaseStationController
基站控制器
BTS
BaseTransceiverStation
基站收发信机
MSC
MobileservicesSwitchingCenter
移动交换中心
OMC
OperationandMaintenanceCenter
操作维护中心
AUC
AuthenticationCentre
鉴权中心
EIR
EquipmentIdentificationRegister
设备识别登记器
HLR
HomeLocationRegister
归属位置登记器
VLR
VisitorLocationRegister
拜访位置登记器
ISDN
IntegratedServiceDigitalNetwork
综合业务数字网
PSTN
PublicSwitchingTelephoneNetwork
公用电话交换网
PSPDN
PublicSwitchedDataNetwork
公用数据交换网
PLMN
PublicLandMobileNetwork
公用陆地移动网
1.2BSS子系统
基站子系统BSS为PLMN网络的固定部分和无线部分提供中继。
一方面BSS通过无线接口直接与移动台实现通信连接,另一方面BSS又连接到移动交换子系统MSS的移动交换中心MSC。
基站子系统BSS可分为两部分。
通过无线接口与移动台相连的基站收发信台(BTS)以及与移动交换中心相连的基站控制器(BSC),BTS负责无线传输、BSC负责控制与管理。
一个BSS系统由一个BSC与一个或多个BTS组成,BSS子系统可由多个BSC和BTS组成。
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
一个基站控制器BSC根据话务量需要可以控制数十个BTS。
BTS可以直接与BSC相连,也可以通过基站接口设备BIE与远端的BSC相连。
基站子系统还应包括码变换器(TC)和子复用设备(SM)。
BSS由以下几个部分组成:
(1)基站收发信台(BTS)基站收发信台(BTS)属于基站系统的无线部分,是由基站控制器控制,服务于某个小区的无线收发信设备,完成BSC与无线信道之间的转换,实现BTS与MS之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。
当BTS与BSC为远端配置方式时,则需采用Abis接口。
这时,BTS与BSC两侧都需配置BIE设备;而当BSC与BTS之间的间隔不超过10米时,可将BSC与BTS直接相连,采用内部BS接口,不需要接口设备BIE。
(2)基站控制器(BSC)
BSC是基站系统(BSS)的控制部分,在BSS中起交换作用。
BSC一端可与多个BTS相连,另一端与MSC和操作维护中心OMC相连,BSC面向无线网络,主要负责完成无线网络管理、无线资源
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
管理及无线基站的监视管理,控制移动台和BTS无线连接的建立、接续和拆除等管理,控制完成移动台的定位、切换和寻呼,提供语音编码、码型变换和速率适配等功能,并能完成对基站子系统的操作维护功能。
BSS中的BSC所控制的BTS的数量随业务量的大小而改变。
(3)码型变换器(TC)
码型变换器TC主要完成16kbit/sRPE-LTP(规则脉冲激励长期预测)编码和64kbit/sA律PCM之间的语音变换。
在典型的实施方案中,ZXG10-TC位于MSC与BSC之间。
当TC位于MSC侧时,通过MSC和BSC之间以及BSC和BTS之间的传输线路子复用器SM、BIE,可以充分利用在空中接口使用的低语音编码传输速率,降低传输线路的成本。
BSC与TC之间的接口称为Ater接口;在TC与MSC之间的接口称为A接口。
1.3MSS子系统
移动交换子系统MSS完成GSM的主要交换功能,同时管理用户数据和移动性所需的数据库。
MSS子系统的主要作用是管理GSM移
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
动用户之间的通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间的通信。
移动交换子系统MSS包括六个功能单元。
移动交换中心(MSC)拜访位置寄存器(VLR)归属位置寄存器(HLR)鉴权中心(AUC)设备识别寄存器(EIR)短消息中心(SC)
1.移
动交换中心(MSC)
MSC是PLMN的核心。
MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能,也是PLMN和其他网络之间的接口。
它完成通话接续,计费,BSS和MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。
另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MSC还完成GMSC的功能,即查询移动台位置信息的功能。
MSC从三种数据库,拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)和鉴权中心(AUC)
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。
反之,MSC根据其最新数据更新数据库。
2.拜
访位置寄存器(VLR)
VLR通常与MSC合设,其中存储MSC所管辖区域中的移动台(称拜访客户)的相关用户数据,包括:
用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。
VLR是一个动态用户数据库。
VLR从移动用户的归属位置寄存器(HLR)处获取并存贮必要的数据,一旦移动用户离开该VLR的控制区域,则重新在另一个VLR登记,原VLR将取消该移动用户的数据记录。
3.归
属位置寄存器(HLR)
HLR存储管理部门用于移动用户管理的数据。
每个移动用户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记,它主要存储两类信息:
一是有关移动用户的参数,包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据;一是有关移动用户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫路由,例如MSC、VLR地址等。
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
4.鉴
权中心(AUC)
AUC属于HLR的一个功能单元部分,专门用于GSM系统的安全性管理。
鉴权中心产生鉴权三参数组(随机数RAND、符号响应SRES、加密键Kc),用来鉴权用户身份的合法性以及对无线接口上的话音、数据、信令信号进行加密,防止无权用户接入和保证移动用户通信的安全。
5.设
备识别寄存器(EIR)
EIR存储有关移动台设备参数。
完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。
EIR中存有三种名单:
白名单——存贮已分配给可参与运营的GSM各国的所有设备识别标识IMEI。
黑名单——存贮所有应被禁用的设备识别标识IMEI。
灰名单——存贮有故障的以及未经型号认证的设备识别标识IMEI,由网路运营者决定。
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
6.
消息中心(SC)
短消息中心提供短消息业务功能。
短消息业务(ShortMessageService:
SMS)提供在GSM网络中移动用户和固定用户之间或移动用户和移动用户之间发送讯息长度较短的信息。
短消息业务功能是一种类似于传呼机的业务功能,但是它具有寻呼网络无法具备的优点:
即保证到达和双向寻呼功能。
点对点短消息业务包括移动台MS发起的短消息业务MO/PP及移动台终止的短消息业务MT/PP。
点对点短消息的传递与发送由短消息中心SC进行中继。
短消息中心的作用像邮局一样,接收来自各方面的邮件,然后把它们进行分拣,再发给各个用户。
短消息中心的主要功能是接收、存储和转发用户的短消息。
通过短消息中心能够更可靠地将信息传送到目的地。
如果传送失败,短消息中心保存失败消息直至发送成功为止。
短消息业务的另一个突出特点是,即使移动台处于通话状态,仍然可以同时接收短消息。
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
1.4操作维护中心(OMC)
OMC即操作维护中心,用于对GSM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,具体包括权限管理、数据配置、计费管理、性能统计、故障管理、诊断测试、用户跟踪、信令跟踪、版本管理、文件管理、语音装载、业务观察、时钟管理、数据库管理等功能。
OMC的功能大部分分布在MSC/VLR、HLR/AUC、BSS等实体中与操作维护相关的有关模块中完成,OMC操作台主要实现OMC的人机接口。
OMC功能与一般的维护台功能类似,但需遵守相关规范要求。
第2章ZXG10-MSC/VLR系统硬件结构
2.1系统组网
根据用户要求,采用全模块化设计方案,组
成小、中、大容量的交换局,满足不同容量
交换局的需求。
目前,系统组网方式可以分三种:
MPM单模块成局;
以MPM为中心模块带多个MPM的方式组网;
以中心交换模块CSM带多个MPM的方式多模块成局组网。
图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-2为ZXG10-MSC/VLR系统以中心交换模块CSM带多个MPM的方式组网的结构。
11
错误!
文
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错误!
文档中没有指定样式的文字。
图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-2ZXG10-MSC/VLR系统组网
其中:
CSM(CentralSwitchingModule)中心交换模块
SNM(SwitchingNetworkModule)交换网络模块
MSM(MessageSwitchingModule)
消息交换模块
OMM(OperationMaintenanceModule)操作维护模块
OMC(OperationMaintenanceCenter)
操作维护中心
12
错误!
文
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错误!
文档中没有指定样式的文字。
MPM(MobilePeripheralModule)
移动外围模块
VPM(VisitorPeripheralModule)访问外围模块
BSS(BaseStationSystem)
基站系统
PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)公众电话交换网
PLMN(PublicLandMobileNetwork)公共陆地移动网
2.1.1移动外围模块MPM
MPM是ZXG10-MSC/VLR中基本的独立模块,可完成本模块内部用户之间的话路接续和信令的处理,可将本MPM模块内部的用户和其他MPM模块的用户之间的信令和话路接到SNM中心交换网络模块上。
2.1.2访问外围模块VPM
VPM模块完成VLR功能。
2.1.3中心交换模块CSM
CSM由消息交换模块(MSM)和交换网络模块(SNM)组成,主要完成各模块之间的消息交换和话路交换。
13
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
2.1.4消息交换模块MSM
消息交换模块MSM主要完成各模块之间的消息交换。
MPM经光纤连接到SNM,由SNM的半固定接续将其中的通信时隙连至MSM,MSM中的MP根据路由信息完成消息的交换。
2.1.5交换网络模块SNM
SNM是多模块局的核心模块,主要完成多模块系统的各个模块之间的话路交换,并将来自多模块的通信时隙经半固定连接后送至MSM。
2.1.6操作维护模块OMM
OMM用于对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,主要完成包括权限管理、数据配置、计费管理、性能统计、故障管理、诊断测试、用户跟踪、信令跟踪、版本管理、文件管理、语音装载、业务观察、时钟管理、数据库管理等功能。
14
错误!
文
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错误!
文档中没有指定样式的文字。
2.2模块结构
2.2.1MPM模块
MPM是MSC/VLR系统中基本的独立模块,可完成本模块内部用户之间的话路接续和信令的处理,可将本MPM内部的用户与其他MPM模块的用户之间的信令和话路接到SNM中心交换网络模块上。
MPM硬件结构原理如图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-3所示。
8Mb/s
数字中继单元
DTI
8Mb/s
DTEC
FBI
FBI
NETU
16K×16K(DDSN)
互连单元
8Mb/s
至SNM
IWF
8Mb/s
TONE
模拟信令单元
FBI
DTMF
光接口单元
COMM
(No.7)
COMM
COMM
MFC
主控单元
MP0
MP1
图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-3MPM模块硬件原理
由图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-3可知,MPM由下列基本单元组成:
15
错误!
文
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错误!
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1.数
字中继单元DTU(DigitalTrunkUnit),包括以下两种类型的单板:
DTI:
数字中继接口板DTEC:
带回声消除功能数字中继接口板
2.A
SIG:
模拟信令单元,包括
MFC:
多频互控记发器信号子单元
DTMF:
双音多频信号子单元
TONE:
信号音子单元
3.CTLU:
主控单元,包括:
MP:
模块处理机
COMM:
通信板PEPD:
外部环境参数监测板
MON:
监控板
4.
NETU(NetworkUnit)交换网络单元(有时简称T网单元),包括:
16
错误!
文
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错误!
文档中没有指定样式的文字。
DDSN:
16K×16K数字交换网络板
DSNI:
数字交换网络接口板
5.
FBIU(FiberBusInterfaceUnit)光接口单元:
FBI在与多模块局的MPM一侧可以包含在NETU中,当在多模块局中心一侧时,FBI换为CFBI,一对CFBI可以与四对FBI对接,CFBI与网板在同一层。
FBI的主要功能是将MPM与中心模块网之间用多对主备光纤(主备用光纤对数视具体配置而定,最多一个MPM可配置4对主备用FBI)连接起来。
6.
SDTU(STM-1DigitalTrunkUnit)STM-1光接口单元(图中未给出):
SDT板具有SDHSTM-1的电接口和光口,可处理随路信令(CAS),共路信令(CCS)等,一块单板的容量接近十六块DT板。
主要用于与PSTN网大容量汇接时,提供传输与中继处理功能,该单元处于网层,背板与DSNI/FBI兼容。
17
错误!
文
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错误!
文档中没有指定样式的文字。
当SDT板需要回声抑制功能时,可以配合ECC/MECC回声抑制单元实现。
7.
E
CC/MECC回声抑制单元(图中未给出),包括:
ECC:
回声抑制板
MECC:
多通道回声抑制板
8.同
步时钟单元(图中未给出),包括:
SYCK:
同步振荡时钟板CKI:
时钟基准接口板
2.2.2VPM模块
VPM模块完成VLR功能。
VPM
模块可以通过以下方式实现:
VPM独立成模块;
在MSM上叠加VPM功能(多用于有中心模块的多模块成局);
在MPM上叠加VPM功能(多用于无中心模块的多模块成局和单模块成局);分布式大容量VLR应用。
MSM、SNM
18
错误!
文
档中没有指定样式的文字。
错误!
文档中没有指定样式的文字。
和MPM上同时叠加VPM功能,同时还可以再单独使用一个外围模块作为VPM(在大容量的多模块局中使用)。
单个VPM模块可支持60万用户。
对于独立成模块的VPM,硬件结构与MPM基本相同,只比MPM模块少了ASIG、IWU、中继单元(当模块间连接不采用中继单元时)和回声抑制单元。
2.2.3CSM模块
CSM中心交换模块由消息交换模块MSM和中心交换模块SNM组成。
1.
MSM模块
MSM与MPM中的主控单元结构相同,由一对主备MP和若干COMM板组成。
MPM经光纤连接到SNM,由SNM的半固定接续将其中的通信时隙连至MSM,MSM中的MP根据路由信息完成消息的交换。
如图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-4所示。
19
错误!
文
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错误!
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图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-4MSM原理
MSM
MP0
MP1
COMM
COMM
COMM
COMM
2.
SNM模块
交换网络模块(SNM)是多模块局系统的核心模块,主要完成多模块系统的各个模块之间的话路交换,并将来自多模块的通信时隙经半固定连接后送至MSM。
交换网络模块(SNM)的结构如图错误!
文档中没有指定样式的文字。
-5所示。
20
错误!
文
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错误!
文档中没有指定样式的文字。
中心架互连网络
12×2Mb/s
512kb/s
512kb/s
SNM
LAN
光接口
光接口
2Mb/s
HDLC
单T交换网
64K×64K
HDLC
COMM
COMM
COMM
COMM
2Mb/s
HDLC
MP0
MP0
OMM
MPM
16×8Mb/s
单T交换网
8K8K
MPM
16×8Mb/s
单T交换网
8K8K
MPM
16×8Mb/s
单T交换网
8K8K
图错误!
文档中没有指定样式的文字。
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- MSS 系统 结构