基于華為cbsc6600的3g接入網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。NSS由一系列功能實(shí)體構(gòu)成，整個(gè)CDMA系統(tǒng)內(nèi)部。移動(dòng)交換中心（MSC）是網(wǎng)絡(luò)的核心，它提供交換功能及面向系統(tǒng)其它功能實(shí)體：基站子系統(tǒng)BSS、歸屬位置寄存器HLR、鑒權(quán)中心AC、移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器EIR、操作維護(hù)中心OMC和面向固定網(wǎng)（公用電話網(wǎng)PSTN、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN、電路交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CSPDN）的接口功能，把移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶、移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來(lái)。移動(dòng)交換中心MSC可從三種數(shù)據(jù)庫(kù)，即歸屬位置寄存器（HLR）、拜訪位置寄存器（VLR）和鑒權(quán)中心（AC）獲取處理用戶位置登記和呼叫請(qǐng)求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，MSC也根據(jù)其最新獲取的信息請(qǐng)求更新數(shù)據(jù)庫(kù)的部分?jǐn)?shù)據(jù)。 主要接口CDMA系統(tǒng)的主要接口是指A接口、Um接口。如圖27所示。它能保證不同供應(yīng)商生產(chǎn)的移動(dòng)臺(tái)、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)設(shè)備能納入同一個(gè)CDMA數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)運(yùn)行和使用。圖27 CDMA系統(tǒng)的主要接口A接口為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）與基站子系統(tǒng)（BSS）之間的通信接口，從系統(tǒng)的功能實(shí)體來(lái)說(shuō)，就是移動(dòng)交換中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的互連接口。此接口傳遞的信息包括移動(dòng)臺(tái)管理、基站管理、移動(dòng)性管理、接續(xù)管理等。Um接口（空中接口）為移動(dòng)臺(tái)與基站收發(fā)信臺(tái)之間的通信接口，用于移動(dòng)臺(tái)與CDMA系統(tǒng)的固定部分之間的互通，其物理鏈接通過(guò)無(wú)線鏈路實(shí)現(xiàn)。此接口傳遞的信息包括無(wú)線資源管理，移動(dòng)性管理和接續(xù)管理等。 區(qū)域劃分在小區(qū)制移動(dòng)通信網(wǎng)中，基站設(shè)置很多，移動(dòng)臺(tái)又沒(méi)有固定的位置，移動(dòng)用戶只要在服務(wù)區(qū)域內(nèi)，無(wú)論移動(dòng)到何處，移動(dòng)通信網(wǎng)必須具有交換控制功能，以實(shí)現(xiàn)位置更新、越區(qū)切換和自動(dòng)漫游等功能。在CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，區(qū)域的定義如圖28所示。服務(wù)區(qū)是指移動(dòng)臺(tái)可獲得服務(wù)的區(qū)域，即不同通信網(wǎng)（如PLMN、PSTN或ISDN）用戶無(wú)需知道移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際位置而可與之通信的區(qū)域。一個(gè)服務(wù)區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）組成，可以是一個(gè)國(guó)家或是一個(gè)國(guó)家的一部分，也可以是若干個(gè)國(guó)家。PLMN是由一個(gè)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）提供通信業(yè)務(wù)的地理區(qū)域。PLMN可以認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)（如ISDN網(wǎng)或PSTN網(wǎng)）的擴(kuò)展，一個(gè)PLMN區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)移動(dòng)交換中心（MSC）組成。在該區(qū)內(nèi)具有共同的編號(hào)制度（比如相同的國(guó)內(nèi)地區(qū)號(hào)）和共同的路由計(jì)劃。MSC構(gòu)成固定網(wǎng)與PLMN之間的功能接口，用于呼叫接續(xù)等。MSC區(qū)是由一個(gè)移動(dòng)交換中心所控制的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域構(gòu)成PLMN網(wǎng)的一部分。一個(gè)MSC區(qū)可以由一個(gè)或若干個(gè)位置區(qū)組成。位置區(qū)（LAC）是指移動(dòng)臺(tái)可任意移動(dòng)不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域。位置區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)小區(qū)（或基站區(qū)）組成。為了呼叫移動(dòng)臺(tái)，可在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)所有基站同時(shí)發(fā)尋呼信號(hào)。基站區(qū)是由置于同一基站點(diǎn)的一個(gè)或數(shù)個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）包括的所有小區(qū)所覆蓋的區(qū)域。小區(qū)采用基站識(shí)別碼或全球小區(qū)識(shí)別進(jìn)行標(biāo)識(shí)的無(wú)線覆蓋區(qū)域。在采用全向天線結(jié)構(gòu)時(shí)，小區(qū)即為基站。34　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書3 接入網(wǎng)硬件系統(tǒng) BSC硬件功能結(jié)構(gòu)華為公司Airbridge cBSC6600設(shè)備，依據(jù)3GPP2頒布的協(xié)議規(guī)范設(shè)計(jì)，完成CDMA2000 1X系統(tǒng)的接入網(wǎng)基站控制器功能，是CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)的重要組成部分。 它基于業(yè)界領(lǐng)先、成熟的寬帶分組交換平臺(tái)，采取中央交換、分布式處理方式，運(yùn)用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)擴(kuò)容。該設(shè)備軟硬件同時(shí)支持多頻段、多種通信協(xié)議和接口、時(shí)間同步和傳輸同步、功率控制、軟切換的實(shí)現(xiàn)等等。 總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)BSC系統(tǒng)主要由交換模塊（CSWS）、集成處理模塊（CIPS）、資源及分組處理模塊（CRPS）和時(shí)鐘處理模塊（CLKM）等所組成，其系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖31所示。 圖31 BSC系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖BSC采用了華為技術(shù)有限公司成熟的ATM交換平臺(tái)作為系統(tǒng)的交換模塊。該平臺(tái)采用三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了25G交換容量，提供了全面的ATM業(yè)務(wù)支持。支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的PVC，SVC，SPVC，SPVP，PVP等不同連接類型；支持CBR、nrtVBR、rtVBR、UBR和ABR等多種類型業(yè)務(wù)，滿足話音、數(shù)據(jù)各種業(yè)務(wù)的要求，采用多種業(yè)務(wù)量控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)類型的QoS保證；支持各種寬帶業(yè)務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)處理模塊的互連；通過(guò)綜合管理系統(tǒng)提供系統(tǒng)的后臺(tái)管理和操作維護(hù)功能。為了提高系統(tǒng)的可靠性和配置的靈活性，BSC采用了模塊化的業(yè)務(wù)處理結(jié)構(gòu)。通過(guò)靈活配置業(yè)務(wù)模塊的數(shù)量，以及每個(gè)模塊業(yè)務(wù)單板的數(shù)量，就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的不同容量需求和平滑擴(kuò)容。BSC的用戶可以根據(jù)實(shí)際情況靈活的選擇各個(gè)接口的傳輸方式：Abis接口提供E1/T1電接口；A3/A7/A13接口提供E1/T1電接口和155M SDH光傳輸接口（ATM over SDH）；A1/A2/A5接口提供E1/T1接口；A8/A9接口提供155M SDH光傳輸接口（ATM over SDH）；A10/A11接口提供10/100BASET和千兆以太網(wǎng)接口；A12接口提供10/100BASET和千兆以太網(wǎng)接口。系統(tǒng)通過(guò)ESD測(cè)試，符合國(guó)家關(guān)于電信設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，還提供了方便可靠的維護(hù)管理功能，包括：對(duì)所有單板采用集中式的維護(hù)管理，操作方便；豐富的故障診斷功能；所有單板均支持熱插拔；支持軟件在線升級(jí)；多級(jí)告警處理機(jī)制。 交換模塊交換模塊作為大容量BSC系統(tǒng)的交換中心，其總交換容量為25G。模塊內(nèi)的線路接口單元提供了SDH 155M或者155M ATM over SDH光接口，用于交換模塊與各業(yè)務(wù)模塊間的信息交互。交換模塊在邏輯上可分為如下幾個(gè)部分：交換網(wǎng)絡(luò)單元、時(shí)鐘單元、主控單元、線路接口單元、高速背板單元和控制通路單元。交換模塊的邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖32所示：圖32 交換模塊邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)155M ATM線路接口單元，在該單元內(nèi)完成物理層和ATM層的主要功能，并根據(jù)鏈路信息對(duì)用戶數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理和排隊(duì)工作；然后經(jīng)過(guò)高速背板單元到達(dá)交換網(wǎng)絡(luò)單元，該單元采用雙平面結(jié)構(gòu)，完成4040 622M的與協(xié)議無(wú)關(guān)的定長(zhǎng)數(shù)據(jù)包交換；最后交換模塊單元將處理完的數(shù)據(jù)通過(guò)高速背板單元傳經(jīng)ATM線路接口單元傳送到系統(tǒng)內(nèi)其它業(yè)務(wù)框。上述整個(gè)過(guò)程都是由主控單元進(jìn)行控制的，它采用1＋1熱備份配置，是交換模塊的控制核心，主要完成交換模塊的維護(hù)、管理、告警等任務(wù)。另外時(shí)鐘單元采用主從同步的雙平面工作方式，可以跟蹤上級(jí)MSC提供的線路時(shí)鐘，提供加強(qiáng)型三級(jí)時(shí)鐘。時(shí)鐘單元還負(fù)責(zé)處理和轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星同步時(shí)鐘信息。 集成處理模塊CDMA2000 1X業(yè)務(wù)處理實(shí)體主要完成CDMA2000 1X的相關(guān)信令和業(yè)務(wù)的處理，如：無(wú)線幀處理、數(shù)據(jù)分發(fā)、接口信令處理、語(yǔ)音編解碼、回波抵消、七號(hào)信令處理以及電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理等。CDMA2000 1X業(yè)務(wù)處理實(shí)體的集成處理模塊從邏輯上可以分為如下幾個(gè)部分：系統(tǒng)復(fù)用單元、業(yè)務(wù)處理單元、信令處理單元、WF業(yè)務(wù)處理單元、ATM業(yè)務(wù)接口單元、MTP2信令處理單元、語(yǔ)音處理單元、窄帶業(yè)務(wù)接口單元和高速背板單元。它的邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖33所示。圖33 集成處理模塊邏輯結(jié)構(gòu)（CDMA2000 1X）用戶數(shù)據(jù)首先通過(guò)ATM業(yè)務(wù)接口單元進(jìn)入集成處理模塊，接下來(lái)數(shù)據(jù)被傳送到業(yè)務(wù)處理單元，該單元負(fù)責(zé)完成無(wú)線幀處理、選擇分發(fā)、功率控制、信令/數(shù)據(jù)/語(yǔ)音的復(fù)用和解復(fù)用等功能。經(jīng)過(guò)業(yè)務(wù)處理單元之后，用戶數(shù)據(jù)被分割成信令、IWF（電路型數(shù)據(jù)）業(yè)務(wù)、MTP2信令以及語(yǔ)音數(shù)據(jù)，這些被分割后的數(shù)據(jù)被傳送到系統(tǒng)復(fù)用單元，在此進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和復(fù)用，然后各自被分發(fā)到相應(yīng)的模塊單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后經(jīng)系統(tǒng)復(fù)用單元在由窄帶業(yè)務(wù)接口單元送出。需要近一步說(shuō)明的兩個(gè)功能單元分別是語(yǔ)音處理單元和MTP2信令處理單元：語(yǔ)音處理單元采用資源池的工作方式，可以提供話音編解碼、電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的速率適配以及回波抵消等功能；MTP2信令處理的單元提供對(duì)七號(hào)信令鏈路MTP2層的支持，可同時(shí)處理16條64kbps的信令鏈路。至此數(shù)據(jù)的集成處理過(guò)程完畢。 資源和分組模塊資源和分組模塊主要完成系統(tǒng)的資源管理和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理，同時(shí)還負(fù)責(zé)向各業(yè)務(wù)模塊提供周期同步信元。資源和分組模塊從邏輯上可以分為如下幾個(gè)部分：系統(tǒng)復(fù)用單元、ATM業(yè)務(wù)接口單元、資源管理單元、分組業(yè)務(wù)處理單元、數(shù)據(jù)緩存單元、PCF控制單元、高速接入單元和高速背板單元。資源和分組模塊的邏輯結(jié)構(gòu)框圖如圖34所示：圖34 資源和分組模塊邏輯結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)用單元完成整個(gè)資源和分組模塊的管理和維護(hù)，在單元內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和復(fù)用。系統(tǒng)復(fù)用單元提供155M的光接口，用于將業(yè)務(wù)匯聚至交換模塊；系統(tǒng)復(fù)用單元還提供衛(wèi)星同步時(shí)鐘輸入接口接收絕對(duì)時(shí)間信息，送至資源管理單元用于生成周期同步信元，并轉(zhuǎn)發(fā)給各業(yè)務(wù)模塊使用。用戶數(shù)據(jù)首先通過(guò)系統(tǒng)復(fù)用單元提供的155M光接口進(jìn)入到系統(tǒng)復(fù)用單元，然后通過(guò)高速背板單元將用戶數(shù)據(jù)分別傳送到模塊內(nèi)各功能單元。分組業(yè)務(wù)處理單元負(fù)責(zé)完成上下行分組數(shù)據(jù)的處理與轉(zhuǎn)發(fā)，具體包括通道監(jiān)聽、GRE數(shù)據(jù)包的處理與轉(zhuǎn)發(fā)、緩沖隊(duì)列的管理等；數(shù)據(jù)緩存單元完成下行分組數(shù)據(jù)的緩存、處理以及轉(zhuǎn)發(fā)，還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的重新排序；PCF控制單元負(fù)責(zé)處理A9和A11接口的高層信令以及管理數(shù)據(jù)緩存單元的資源和PCF會(huì)話資源，用于建立信令和業(yè)務(wù)連接，維護(hù)分組呼叫的狀態(tài)；高速接入單元為PCF提供A10/A11接口，負(fù)責(zé)上下行業(yè)務(wù)和信令的轉(zhuǎn)發(fā)。在這過(guò)程當(dāng)中系統(tǒng)資源的管理和分配都是由資源管理單元完成的，另外該單元同時(shí)還提取絕對(duì)時(shí)間信息，生成周期同步信元。 時(shí)鐘系統(tǒng)在CDMA2000系統(tǒng)中，空中無(wú)線接口的幀號(hào)必須同步于衛(wèi)星同步時(shí)間，因此BSC不但要滿足時(shí)鐘同步的要求，同時(shí)也要滿足時(shí)間同步的要求。BSC時(shí)鐘同步系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)傳輸同步以及時(shí)間同步為目的，主要分為兩個(gè)模塊：時(shí)鐘處理模塊；各個(gè)業(yè)務(wù)框的時(shí)鐘模塊。BSC時(shí)鐘同步系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖35所示：圖35 BSC時(shí)鐘同步系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)BSC系統(tǒng)傳輸同步從A接口提取線路時(shí)鐘（）；傳輸同步時(shí)鐘傳遞的過(guò)程如下：BSC系統(tǒng)選定時(shí)鐘參考源后，將時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)配線送給時(shí)鐘處理模塊進(jìn)行鎖相處理，生成BSC的系統(tǒng)8kHz時(shí)鐘；時(shí)鐘處理模塊將生成的系統(tǒng)時(shí)鐘，通過(guò)配線送給資源和分組插框的CMUX板；CMUX板將8kHz信號(hào)封裝為ATM信元后，通過(guò)光口傳送到交換插框的CLPC板；交換插框?qū)TM信元進(jìn)行交換處理后，通過(guò)CLPC板的光口，分發(fā)到各業(yè)務(wù)框的CMUX板；各業(yè)務(wù)框的CMUX板從ATM信元中提取8kHz系統(tǒng)時(shí)鐘，經(jīng)過(guò)鎖相處理，分發(fā)給本框的所有單板，作為本框的工作時(shí)鐘。BSC的時(shí)間同步通過(guò)GPS（或GLONASS）實(shí)現(xiàn)。BSC向BTS下發(fā)的無(wú)線業(yè)務(wù)幀需要攜帶RFN幀號(hào)，該幀號(hào)要求與系統(tǒng)絕對(duì)時(shí)間同步，即GPS時(shí)間的系統(tǒng)零時(shí)（1980年1月6日0時(shí)整）為RFN第0幀，以后按照20ms一幀，幀號(hào)為0 ~ 15循環(huán)。BSC時(shí)間同步時(shí)鐘傳遞的過(guò)程如下：時(shí)鐘處理模塊從GPS/GLONASS天線接收的信號(hào)中，提取1PPS和絕對(duì)時(shí)間信息，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理后，輸出PP16S脈沖信號(hào)和絕對(duì)時(shí)間信息到資源和分組插框中的CMUX板；資源和分組插框的CMUX板根據(jù)這些信號(hào)，每隔320ms產(chǎn)生一個(gè)周期同步信元，通過(guò)交換插框CLPC板的光口，廣播給各個(gè)集成處理插框的CMUX板；各業(yè)務(wù)框的CMUX板產(chǎn)生周期同步脈沖，通過(guò)背板總線送給本框的相關(guān)單板使用。 BTS硬件功能結(jié)構(gòu) 總體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)華為技術(shù)有限公司的BTS同BSC一樣，也具有非常強(qiáng)的功能，可稱得上業(yè)內(nèi)一流的產(chǎn)品。它不但在功能上非常強(qiáng)大，而且其系統(tǒng)的穩(wěn)定性、兼容性也是在同類產(chǎn)品中表現(xiàn)的很出色的。下面簡(jiǎn)單介紹一下華為公司BTS的主要功能特點(diǎn)。在這里我們以BTS3606為例，BTS3606基站在設(shè)計(jì)中充分考慮了用戶在業(yè)務(wù)、容量、覆蓋、傳輸、電源、安裝、維護(hù)等方面的需求，采用一體化設(shè)計(jì)，集成度高，體現(xiàn)了華為公司客戶化服務(wù)的思想。從兼容性上講，既滿足IS2000 Release A的要求，又對(duì)IS95A/B完全兼容；另外