GPRS核心网介绍

Title: 36 pt Rotis Sans Serif for Nokia Bold,Nokia PowerPoint 99Template - July 1999(Rotis Sans Serif for Nokia 24 pt),1st Level Bullet,2nd Level Bullet,3rd Level Bullet,CHANGE THE CODE = File name(Rotis Sans Serif for Nokia 9 pt) 7 characters + a (animated) s (still).PPTDATE: dd.mm.yyyy,诺基亚,GPRS,核心网介绍,无线部分,SGSN,GGSN,Intranet,GGSN,Internet,CG,计费中心,Router,Server,企业网络,BG,InterPLMN,Network,LIG,FW,DNS,骨干网,FW,业务平台,GGSN,GPRS,网络结构,GPRS,骨干网的功能,将核心网元连接在一起；,与外部网络或,GPRS,用户隔离，且不可见的专用,IP,网络；,在,GPRS,特定隧道（,GTP,）中传送用户,IP,通信；,在,GSN,之间传送GPRS特定信令；,传送计费,数据，从,GSN,至计费网关；,传输,GPRS,核心网管理信息；,SGSN,的功能,鉴权、授权；,至,GGSN,的,GTP,隧道；,加密和压缩；,移动性管理；,会话管理；,与,HLR、MSC/VLR,交互作用；,计费和统计；,NMS,接口；,GGSN,的功能,与外部数据网络的接口；,类似于一个数据网络路由器；,将最终用户数据封装于,GTP,中，送至正确的,SGSN；,将源于移动网络的数据包传送至正确的目的地；,过滤最终用户通信；,收集数据网络使用的计费和统计信息；,CG,的功能,收集来自相关网元的事件记录,对事件记录进行缓存,处理,CDR,将处理后的,CDR,发送给后期处理系统,DNS,的功能,在,GPRS,骨干网网络中（,GPRS,网内和网间） ，用于将逻辑名映射至,IP,地址；,APN,至,GGSN,的,IP,地址；,RA ID,至,SGSN,的,IP,地址；,每个,SGSN,应可访问,DNS,，以进行映射；,SGSN,仅需与本地,DNS,通信；,不同运营者的,DNS,可直接相连，或者通过,“,运营商的,DNS,根目录,”,相连；,SGSN,配置实例,SG5,1,SGND,1,PCS,2G SGSN New Delivery,2,SG00151,1,PCS,Display Controller VT5510,2,COM01H5003,1,PCS,Lamp panels for alarms,2,SG00236,2,PCS,SGSN Planking plate set,2,SG00424,1,PCS,NMS Link Digital G703,2,SG00520,1,PCS,SGSN SG5 Cabinets Coaxial Interface,2,SG00591,15,PCS,ET4E-TC, Coaxial Interface,2,SG00523,1,PCS,SG5 Capacity Extension Kit,2,SG00105,1,PCS,SGSN SG5 Site Documents,1,SGSW,1,PCS,2G SGSN SW/Documents,2,SG00501,2,PCS,SGSN SG5 SW (80 ksub),2,SG50058,1,PCS,SGSN SG5 NED 1 CD,诺基亚,SGSN,主要性能,大容量,1,000,000,附着用户,1,000,000,激活用户,960,000,激活,PDP500 Mbps,吞吐量,/2G,网络,1Gbps,吞吐量,/3G,网络,外部接口,3072,条,64kbps,帧中继连接,18,个以太网接口,128,条,64kbps,七号信令链路,240,个,E1,接口,运营商级的高可靠性,支持,Gb over IP,，满足未来发展需要,物理性能,占地面积：,3.36,平方米（含运维空间）,满配功耗：,3.2KW,9,NOKIA,诺基亚,SGSN, 硬件体系结构,SGAC,SGBC,CL,SU,PAPU,1,PAPU,2,PAPU,9,PAPU,10,GSW,0,GSW,1,PAPU,3,PAPU,4,MCHU,0,MCHU,1,PAPU,0,ET 0,( 32 * ET2E/A),0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,SD,MCHU,0,SD,MCHU,1,PDFU 0,PDFU 1,SD,OMU,0,SD,OMU,1,OMU,1,OMU,0,PAPU,11,PAPU,12,ET 1,( 28 * ET2E/A),PDFU 0,PDFU 1,CL,BU,1,PAPU,6,PAPU,7,PAPU,5,PAPU,16,SMMU,0,SMMU,1,SMMU,2,SMMU,3,SMMU,4,PAPU,8,PAPU,13,PAPU,14,PAPU,15,10,CL,BU,0,DX200,平台,主要功能模块,PAPU:,数据处理单元,共,16+1,个，每个可处理,60000,个,PDP,连接与,100000,个激活用户,SMMU:,信令及移动性管理单元,共,4+1,个，每个可处理,250000,个激活用户,MCHU:,标记及计费处理单元, 2n,OMU:,操作维护单元, 2n,CLBU:,时钟及告警缓存单元, 2n,GSW:,交换矩阵,2n,诺基亚,SGSN,逻辑结构,Message Bus,ET,GSW,SMMU (4+1),MCHU (2N),OMU (2N),BSS, HLR, MSC/VLR,(E1/T1),RAN (U-plane),HLR, MSC/VLR,(SS#7 / IP),CG,BSS (Gb/IP),PAPU (16+1),IOCP-EA (16+1),RAN (SS#7 / IP),GGSN (C/U-plane),MCHU - Marker and charging,(1/2),MCHU,包含两个功能，计费功能与标记功能,计费功能用于收集与储存来自于,PAPUs,与,SMMUs,的计费数据，生成,CDRs,并且通过,Ga,接口传输到计费网关,收集与储存全系统的统计数据,当使用,X.25,连接到网管系统时，负责将统计与告警数据发送到网网管系统,MCHU - Marker and charging (2/2),标记功能用于控制交换矩阵并且建立与释放所有连接，同时维护所有的通过交换矩阵的半永久连接,MCHU,也用于为,SMMU,存储用户数据,为,SGSN,管理的用户分配,PTMSI (Packet - TMSI),每一个,MCHU,均包含一个本地存储设备,(,Hard Disk drive,HDU),与一个磁盘模块,(,cartridge tape unit,CTU),SMMU - Signalling and Mobility Management Unit,(1/3),SMMU,用于用户移动性管理功能，支持如下接口,:,Gr (HLR SGSN),Gd (SMS-GMSC SGSN),Gs (MSC/VLR SGSN),Gf (EIR SGSN),SMMU,支持,MTP, SCCP, TCAP, BSSAP+,与,MAP,2/MAP3,SMMU,管理,GPRS,访问用户数据库,(GSBASE),，同时管理移动性管理相关的七号信令链路。,当使用,Gs,接口时，,SMMU,用于控制所有,PS/CS,联合移动性管理,SMMU,用于支持用户鉴权,SMMU,用于设备鉴权并且存储最近的终端,IMEI,号,SMMU,用于支持,PS,域的短信收发,SMMU - Signalling and Mobility Management Unit,(2/3),SMMU,可支持,34,条七号信令链路,使用,N+1,冗余备份,一个,SGSN,最多包括,5,个,SMMU,（,4,1,）,SMMU - Signalling and Mobility Management Unit,(3/3),Packet Processing Unit - PAPU (1/2),PAPU,的主要用途是负责在无线网与,GPRS,骨干网之间转发数据,-,slot 1:,PSC6,Power,supply,-,slot 2:,AS7 0,-,slot 3/4:,IOCP -A,Central Processing Unit for I/O,-,slot 5:,MBIF 0,Message Bus Interface,-,slot 6:,MBIF 1,Message Bus Interface,-,slot 7:,CPU,Central Processing Unit,Frame Handler Unit,(64 bearer channel at 64 kbit/s),CPU,MBIF 1,1,2,3,4,5,6,7,MBIF 0,IOCP -D,AS7 0,CC4C-A,PSC6,Packet Processing Unit - PAPU (2/2),为了支持到,BSS,的,Gb,接口与到骨干网的,Gn,接口，,PAPU,需要支持如下协议：,Frame Relay (FR),Network Service (NS),Base Station Subsystem GPRS Protocol (BSSGP),Logical Link Control (LLC),GPRS Tunneling Protocol (GTP),Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP),User Datagram Protocol (UDP)/ Transmission Control Protocol (TCP),Internet Protocol (IP).,Ethernet,CAMEL Application Part (CAP),PAPU,处理,GMM,协议,(GPRS,附着,位置管理, GPRS,去附着,);,PAPU,处理,SM,(Session Management),协议,(PDP,激活,修改,去激活,APN,选择，,QoS,协商等,);,PAPU,处理,LLC,与,SNDCP,层的加密与压缩，该功能通过,IOCP,模块完成,从,2G SGSN,到,3G SGSN,的演进,软件版本从,SG5,升级到,SG6.,采用相同的,DX 200,平台,根据业务需要增加相应的接口处理板和信令处理板,同时支持,Gb,和,Iu-PS,接口,在单一,SGSN,上实现混合,2G/3G,接入能力,动态调整,2G,和,3G,用户占用资源动态调整的,2G/3G,用户控制才可以称为,2G/3G,共用的,SGSN,SGAC,SGBC,CL,SU,PAPU,1,PAPU,2,PAPU,9,PAPU,10,GSW,0,GSW,1,PAPU,3,PAPU,4,MCHU,0,MCHU,1,PAPU,0,ET 0,( 32 * ET2E/A),0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,SD,MCHU,0,SD,MCHU,1,PDFU 0,PDFU 1,SD,OMU,0,SD,OMU,1,OMU,1,OMU,0,PAPU,11,PAPU,12,ET 1,( 28 * ET2E/A),PDFU 0,PDFU 1,CL,BU,1,PAPU,6,PAPU,7,PAPU,5,PAPU,16,SMMU,0,SMMU,1,SMMU,2,SMMU,3,SMMU,4,PAPU,8,PAPU,13,PAPU,14,PAPU,15,10,CL,BU,0,DX200,平台,诺基亚,Flexi ISN,（智能业务节点）,控制网络,IP,网络,内容提供网络,Cellular,access,Wireless,access,Wireline,access,位于网络的边缘，,Flexi ISN,为数据业务提供单一的、统一的核心网络,1M PDP,激活，,1Gbps,吞吐量,业务识别及区分计费功能,Flexi ISN,体系结构,10 RU,业务板卡,双,Intel Pentium IV Xeon 1.6GHz,高达,4GB DDR SDRAM,512kB,缓存,PMC,硬盘,(,可选,),USB,和串行接口支持,接口板卡,双口,GigE (1000-SX),四口,FE,双,Intel Xeon 1.6 GHz,硬盘板卡,300 GB,容量,到背板的光纤通道,交换板卡,无阻点到点连接,冗余备份,16GigE,交换能力,系统信息,14,槽位运营商级机箱,10,个,U,高，一个标准机架可放置,4,台,所有部件支持热插拔,IPMI,用于硬件管理,风扇及,LCD,显示模块,AC,和,DC,电源,Standard: 333Mbps,，,333K PDP,Medium: 666Mbps,，,666K PDP,Maximum: 1 Gbps,，,1M PDP,Flexi ISN,容量步进,1,SB,2,IB,3,IB,4,SB,Ethernet 1,Ethernet 2,5,O&M,6,HD,7,SW,8,SW,9,HD,10,O&M,11,SB,12,IB,13,IB,14,SB,配置吞吐量和,PDP,数量,:,接口板功能：,物理接口,路由,根据业务板负载情况动态为每个用户会话选择相应的业务板,用户特定的数据包转发，,GTP, GTP, Radius, DHCP, GTP, Diameter, L2TP, GRE, IPinIP,业务板功能,接入终结,GTPv0, v1,隧道产生,GRE, PPP/L2TP, IPSec,等,业务处理,用户感知,L3-L7,层分析,计费,GGSN,配置实例,1,FISNHW00,1,PCS,Flexi-ISN HW Configuration,2,FS000061,1,PCS,FlexiFamily Cabinet with Door Set,2,FS000010,1,PCS,Chassis Module DC,2,FS000014,2,PCS,Server Node DP 4GB,2,FS000017,6,PCS,Blank Unit,2,FS000092,1,PCS,Hard Disk Unit,2,FS000079,4,PCS,Server Node With IPSec Extra Ethernet,2,FS000080,2,PCS,Gigabit Switch Unit,2,FS000076,1,PCS,Serial Cable from Workstation,1,FISNSW00,1,PCS,Flexi-ISN SW Configuration,2,FISNFI20OSW,4,PCS,Flexi-ISN Operating SW,2,FISNFI20GGSN,1,PCS,Flexi-ISN GGSN,2,FISNFI20GG15,1,PCS,Flexi-ISN GGSN ext 15/15,Flexi ISN,中的用户数据流,Gn,Gi,E,业务板卡,接口板卡,接口板卡,交换板卡,接口板卡,提供于外界网络的连接功能和路由功能,智能的用户感知的负载分担,可扩展性,业务板卡,实现智能业务节点功能,GGSN,的核心功能,PDP,上下文,业务引擎,用户平面,大部分的接口,分布式控制平面处理,业务板,业务板,共享负载信息,接口板,接口板,接口板,CPU PDP,CPU PDP,SB 2 load,SB 3 load,业务板,CPU PDP,SB 1 load,每一个业务板将负载情况告知给其他的业务板和所有的接口板,接口板,业务板,业务板,PDP,上下文请求,业务板负载分担,接口板,接口板,1.,来自,SGSN,的,PDP,上下文请求,CPU PDP,CPU PDP,CPU PDP,SB 1 load,SB 2 load,SB 3 load,2.,接口板知道每个,业务板的负载情况,3.,接口板选择负载,最轻的业务板,4.,业务板通知,接口板它已经,接受,PDP,上下文,业务板,5. PDP,上下文被建立,2.,负载第二低的业务板通知,接口板它已经接受请求,Service,Blade,Interface,Blade,Service,Blade,业务板冗余,建立一个备份的会话,CPU PDP,CPU PDP,CPU PDP,SB 1 load,SB 2 load,SB 3 load,IP,Network,1.,业务板发出冗余,PDP,上下问建立信息给负载第二低的业务板,3.,具有活动会话的业务板持续的,复制,PDP,上下文相关的信息到备份,的业务板,Service,Blade,Interface,Blade,Service,Blade,业务板冗余,移除一个业务板,当活动的业务板被移除或出现故障，在另一个业务板上的备份会话立刻激活,IP,Network,Service,Blade,Interface,Blade,Service,Blade,IP,Network,最终用户业务不会被中断,业务板冗余,移除一个业务板,Interface,Blade,Service,Blade,Service,Blade,接口板冗余,分享,PDP,上下文信息,Interface,Blade,Interface,Blade,Service,Blade,活动的接口板持续的在不同的接口板之间,复制,PDP,上下文信息,所有的接口板都共享同一张,PDP,上下文转发表,Session database,TEID, IP address, tunnel info, VR,Flexi ISN,上简化的连接,IP1,SGSN,和所有接入网络只看到一个,ISN,一个,IP,地址,在,Gi,接口的,LNS,设备，交换机，防火墙只看到一个,IP,地址,Flexi ISN,的演进或者容量步进不会影响运营商的设备配置,IP2,FW,LNS,MPLS Switch,Internet,SGSN in Home Network,SGSN in Visiting Network,Interface,Blade,Service,Blade,SGSN,接口板冗余,在业务板上的单一逻辑,IP,地址,数据流通过接口板和背板到达业务板,SGSN,发送数据到一个物理映射到业务板的环回,IP,地址,业务板,终端,IP,地址,环回,IP,地址,PDP,上下文被逻辑的在,终端和业务板环回地址,之间建立,PDP context,PDP,上下文,Interface,Card,Interface,Blade,Service,Blade,接口板冗余,重路由流量到正常的接口板,SGSN,PDP context,Interface,Blade,业务板的环回,IP,地址通过,OSPF,路由协议发布给,SGSN,。如果一个接口板被移出，,SGSN,和,SGSN,与接口板之间的路由器将自动根据,OSPF,自动选择另一路由。业务板上的业务不被中断。,在业务板中的,PDP,上,下文保持激活,Terminal IP address,环回地址,SGSN,Service,Blade,Interface,Blade,Interface,Blade,STOP,Flexi ISN,运营商级的硬件平台小结,运营商级高可用性：,99.9999%,高吞吐量：高达,1Gbps/,机箱，,4Gbps/,机架,高容量：高达,1M PDP,上下文,/,机箱，,4M PDP,上下文,/,机架,高可扩展性,:,从,5,000 PDP,到,1M PDP,冗余的用户会话，最大程度保证用户的业务不被中断,基于会话的智能业务板负载分担,不中断业务的接口板,/,业务板热插拔,灵活的用户容量扩展,谢谢大家！,