CME20 系统概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,CME20 系统概述,CME 20,指的是一种通信系统产品，是,ERICSSON,公司开发的一种产品。,它应用在,GSM900,和,DCS1800,两种规范中。,CME 20,系统的技术特点,采用,AXE-10,交换系统的技术,采用,FDMA/TDMA,接入技术,采用高斯滤波最小移频键控频率调制技术（,GMSK）。,采用波形编码和声源编码相结合的技术,采用加密和用户身份鉴别的识别数字化处理技术，安全、保密性好,CME 20,系统的构成,交换系统（,SS）：,包括移动业务交换中心(,MSC)、,拜访位置寄存器（,VLR)、,归属位置寄存器(,HLR)、,鉴权中心(,AUC),等,基站系统（,BSS）：,包括基站控制器（,BSC/TRC）、,无线基站(,RBS),其它网络节点,一些网元的介绍-,MSC,一个,MSC,控制多个基站控制中心（,BSC），,它的功能为：,交换。包括呼叫的建立、路由选择、呼叫监视、呼叫 释放。,计费。,位置更新、鉴权、加密、补充业务、切换,与其它网元如,HLR、GMSC、DT（GIWU）、SMS-GMSC、 SMS-IWMSC、SGSN（GS）,通信。,一般与,VLR,合设在一起。,一些网元的介绍-,HLR,HLR,用来管理用户数据，它存储两类数据，一般与,AUC,合设：,一是用户的参数，包括,MSISDN、IMSI 、,用户类别、补充业务及用户的三参数组等参数。,二是用户的位置信息，即该用户目前处于哪个,MSC/VLR,中。,一些网元的介绍-,VLR,VLR,一般与,MSC,合设，用于寄存所有进入本交换机区域的用户的信息。它存储两类信息：,一是本交换区用户参数，该参数是从,HLR,中获得的。,二是本交换区用户所在的,LAI。,一些网元的介绍-,AUC,AUC,一般与,HLR,合设，,AUC,用于产生鉴权三参数组。,一些网元的介绍-,BSC,处理与,MS,的连接。通过分配逻辑信道来实现。,小区数据的管理，无线信道的管理、分配、监视、释放。,传输网络的管理。,基站的操作与维护,定位与切换,话音编码与速率适配,话务的集中与扩散,一些网元的介绍-,RBS,RBS,用来提供移动台与系统的无线接口，主要由无线收发信机构成。,无线信号处理、发射和接收,测量服务小区的,SS,和,BER，TA。,MS,的介绍,MS,由用户设备和,SIM,卡组成。,SIM,卡存有用户的签约信息和,LAI,等。,MS,处理无线信号处理、发射和接收，测量服务小区的各种参数。,AXE,的系统结构,APZ（,控制部分）:,CPS/RPS/MAS FMS/MCS/DCS/SPS,APT（,交换部分）:,TCS/CHS/STS/TSS/GSS/OMS/CCS/MTS,等,CP,部分,CP,的 5种状态（,SB-WO/SB-UP/SB-HA/SB-SE/EX-WO),CP,部分,总线,1.,UMB:Updating and Matching Bus,2.AMB:Automatic Maintenance Bus,mainly used for sending/receiving error signals,to/from MAU, as well as sending working state,signals from MAU to the two CP sides,.,3.CTB:Central processor Test Bus,4.CPT,功能包含了,CTB,和,PTB,CP,部分,总线,1.,RPHB:,连接,SPU,与,RPH,2.RPH,最多可以连接32条,RPB,连接1024个,RP,3.CP-20,可以连接4个,RPH,框，,每个框可连8条,RPB,CP-30,一个,RPH,框，16个,RPIRS,板，每个板连2个,RPB-P,四个,RPB-S,CP,部分,MAU,AMU:Automatic Maintenance Unit,TPU:Test and Processor Unit,TPU,包含,MAS SW,和部分,CPT SW,CP,部分,硬件错误,CP,将,VOESLEMAE,等,错误信号送到,MAU,CP,部分,软件错误,错误：寻址出界、逻辑错误、死循环,(可用,PHC,电路检测到程序循环）,MIP-PHC-AMU(PHE),恢复方法：,System Restart、,Forlopp,Release、Selective Restart,|FORLOPPRES=,forloppres,|,|SELRES=,selres,|,|SELRESTYPE=,selrestype,|,|SIGREC=,sigrec,|,SYRAC,:+SMALLMINUTES=,smallminutes,+;,|LARGEMINUTES=,largeminutes,|,|SMALLNUM=,smallnum,|,|LARGENUM=,largenum,|,|FCODE=,fcode,EXPL=,expl,|,CP,部分,SYSTEM RESTART,SMALL:,Calls already set up are not affected.,LARGE,:clear all calls.,RELOAD+LARGE:,the contents of the program store and the reference store are reloaded. Variables marked,RELOAD,in the Data Store are also reloaded.,Restart,原因,盲选失败（,large),S/W Fault (PHE),RP BUS,坏(与许多,RP,失,去联系）,RPH,坏(与许多,RP,失去联系）,SYREI,CP,部分,SYSTEM RESTART-OPI,RP,RP,的分类,RP:,最常见的为,RP2,硬件类型,RPM6A,RPA:,连接,IOG,和,CP,STC:,Singnalling Termeral Contral,(202 BSC,连接200站）,RPD:,独立工作的,RP2,RPG:,属于,RPD,家族,直接连接,SNT/DL2,RPP:GPRS PCU,RP,CM,的概念,CM0-CM15,分配给,EM0-EM15,CM16 REXR,用于故障恢复,CM30 TEXRTR Test System Trace,CM31 RPFDR,用于检测,RP,运行情况,每个,Interrup,为5,MS,RP,RP,软件装载,RP PROCESSOR,中的,MEMORY,是,RAM,掉电丢失。,RP,软件在,CP,中有备份，当解闭,RP,时，会比较两边的软件，如果不一致，则重新从,CP,装载。,RP,的状态,WO,正常,MB,刚建立或人工闭塞,AB,自动闭塞,MS,人工分离，,FCRWS,RB Block for Repair,BUSY,修复占用状态,XQ RPA,状态,RP,HANDLING OF RP FAULTS,出现,RP FAULT,告警后，采,用人工干预方法修复：,REPRI,REMRI,RECRI,RP,RP EVENT RECORD,COMMON ERROR,RP ERROR,EM ERROR,DIRRP-Print,rp,event record,REASON:,ERRORKING:,errors in CP-RP communication,EMCONTROL:,The system is transferring the EM control to,the twin RP,ALINITIAT:,RP FAULT generated,ERREPAIRA:,During the repair, a second error is detected.,BOARDREPL,ALEASING: Alarm ceased,APT,硬件,MSC,ASDH/TTA/KRD/CDD/CAT/ETC/C7ST/ECDH/DTI/ETC,BSC,C7ST,TRAU:,码型变换与速率匹配，用于执行,A,接口与,A-BIS,接口,PCM,之间,的数字话音码型变换,TRH:,收发信机控制器，执行对,TG（,所有载波设备的控制）的控制,SRS:,子交换系统，可以完成16,K,交换,STC/CSLDEV,ETC,APT,硬件,BSC-TRAU,RTTF1D/RTTF2D,如果采用加强全速率话音编,码时，将转换成15.1,Kb/s,的混,合编码,再填充0.9,Kb/s,的话音,同步比特,最后将4路合1；如果,采用半速率话音编码时，将转,换成6.5,Kb/s,的混合编码,再填,充1.5,Kb/s,的同步比特，最后再,将8路合成1路。,01010101010,01010101010,01010101010,01010101010,由,TRAU,填充的3,Kb/s,的同步比特,由,TRAU,转换后的13,Kb/s,（,或15.1或6.5)混,合编码比特,内含一个64,Kb/s,话音编码,的一个,A,口,PCM,时隙,面向,A-BIS,接口的,PCM（1,个时隙）,内含4路混合编码的一个,A-BIS,PCM,时隙,面向,A,接口的,PCM（4,个时隙）,由4路合成,后的1路,A-BIS,时隙,APT,硬件,BSC-TRH,RHDEV,TRH,也叫收发信机控制器，用于执行对载波的控制，这一条控制链采用的协议是,LAPD,协议，简称,LAPD,链。,由于,TRH,将执行对基站各个载波设备的控制、对基站公共设备的控制、对移动台的控制、传送指向移动台的短信息、链路维护信息，这些不同的信息将指向各个不同的具体设备。在传输上这些信息将以数据包的形式向基站传送，这个数据包用地址,TEI / SAPI,来识别。,编号方式,编号方式,1、移动台的国际身份号码,ISDN（MSISDN）,是在公用交换电话网编号计划中唯一地识别移动电话的鉴约号码,。,CCITT,建议结构为：,MSISDNCCNDCSN,CC,国家码即在国际长途电话通信网中的号码（中国+86）,NDC,国内目的地码,SN,用户号码,如,139222,3456139222便是,NDC，,前三位用于识别网号，后三位用于识别归属区。,MAX 15digits,CC,NDC,SN,3digits,6digits,National MS NO,International MS ISDN,4digits,编号方式,2、国际移动用户识别码（,IMSI）,是唯一地识别,GSM PLMN,网中某一用户的信息。,IMSIMCCMNCMSIN,MCC,移动网的国家号码（与,CC,不同，中国为460）,MNC,移动网号,MSIN,移动台识别号 ，最长为15位，使用十进制,MCC,MNC,MSIN,3digits,1-2,digits,National MSI,International MSI即IMSI,MAX 15digits,编号方式,3、移动台漫游号码（,MSRN）,用于一次呼叫的路由选择。,MSRNCCNDCSN,CC,国家号,NDC,国内目的地号码(用于识别,PLMN）,SN,用户号，用于识别,MSC/VLR,的地址,4、临时移动用户识别码,（,TMSI）,用于保护,IMSI,码，该号只在本,MSC,区域有效，其结构可由各电信部门选择， 长度不超过4个字节。一个,CCCC,的寻呼容量为2个,IMSI,或4个,TMSI。,5、,国际移动台设备识别码（,IMEI）,是唯一用来识别移动台终端设备的号码，称作系列号。,IMEITACFACSNRSP,TAC,型号论证码,FAC,最终装配码，用于识别制造厂家。,SNR,序号,SP,备用,编号方式,6、位置区识别码（,LA）,LAI,代表,MSC,业务区的不同位置区，用于移动用户的位置更新。,LAIMCCMNCLAC,MCC,移动国家号，识别一个国家,MNC,移动网号，识别国内,的,GSM,网,LAC,位置区号码，识别一个,GSM,网中的位置,7、小区全球识别码,（,CGI）,用于识别一个位置区内的小区。,CGIMCCMNCLACCI,MCC,MNC,LAC,Location Area Identity （LAI）,CI,Cell Global Identity （CI）,3digits,1-2digits,Max 16 bits,Max 16 bits,G,S,M,服,务,区,P,L,M,N,服,务,区,M,S,C,V,L,R,服,务,区,位,置,区,小,区,编号方式,8.基站识别码（,BSIC）,BSICNCCBCC,NCC,国家色码，用于识别,GSM,移动网,BCC,基站色码，用于识别基站,小区数据中的,NCCPERM=X，,用于指定移动台允许接入的网,络。,BCC,可以在,OMT2,中读出。,NCC,BCC,0-7中取一位 0-7中取一位,2,digits,CALL NUMBER,CALL NUMBER,PSTN,MSISDN,GMSC,MSISDN,MSRN,MSRN,IMSI,VLR,MSC,IMSI,MSRN,MSISDN,IMSI,MSNR,MSRN,HLR,VLR,无线信道,物理信道,是指一个载频上一个,TDMA,帧的一个时隙，它相当于,FDMA,系统中的一个频道。用户通过某一个载频上的个信道接入系统通信。用户在该信道上，即该时隙上发出的信息比特流被称为突发脉冲序列。物理信道有992条。,逻辑信道,是从信息内容的性质角度定义划分的。把信道上传递的内容分成业务信息（话音、数据等）和控制信息（控制呼叫进程的信令）两大类。定义与之对应的逻辑信道称为业务信道和控制信道。,无线信道,业务信道（,TCH）：,用于传送编码后的话音或数据信息。,控制信道（,CCH）：,用于传递控制信息如控制呼叫进程的信令的信道传送控制信息。 控制信道分为 广播信道(,BCH)、,公共控制信道(,CCCH)、,专用控制信道(,DCCH),无线信道,广播信道（,BCH）,包括,FCCH、SCH、BCCH,三种信道。其特点为下行信道，且是点对多点的方式，用于向移动台传递小区的各项广播信息，使移动台与基站取得同步。,频率校正信道（,FCCH）,：,向移动台传递频率校正信号，使移动台能调到相应的频率上。,同步信道（,SCH）：,用于向移动台传送帧同步号，即,TDMA,帧号，同时也传送基站识别码,BSIC。,广播控制信道（,BCCH）：,用于向移动台传送所有小区的通用消息。如,LAI、,小区内允许最大输出功率、相邻小区的,BCCH,载频等。,小区广播信道（,CBH）：,用于小区广播。,无线信道,公共控制信道（,CCCH）,包括,PCH、RACH、AGCH,三种信道。该类信道主要用于寻呼被叫，以及完成移动台所需专用控制信道的申请和分配。,寻呼信道（,PCH）：,用于在小区内寻呼移动台，是下行信道。,PCH,含有被叫移动台的号码信息，故只有相应的移动台才会响应。,允许接入信道（,AGCH）：,是一个点对点的下行信道。,随机接入信号（,RACH）：,是一个点对点的上行信号。,当移动台经,RACH,申请到专用信道后，系统经,GCH,将分配给该移动台的专用信道通知移动台。所以,AGCH/RACH,成对使用。,无线信道,专用控制信道（,DCCH）,由,SDCCH、SACCH、FACCH,三种信道组成，用于向特定的呼叫提供专门的信道来传递其专用信令信息。是点对点的双向信道。,独立专用控制信道（,SDCCH）：,是一个点对点的双向信道，主要用于在移动台呼叫建立之前，即在使用,TCH,之前，传送系统信息，如登记和鉴权呼在此信道上进行。,慢速随路控制信道（,SACCH）：,它与一个业务信道或一个独立专用控制信道相关,用于传送有关连接信息的点对点的双向连接数据信道。如传送服务小区及相邻小区的信号强度，移动台功率等级和,TA,值等信息。,快速随路控制信道（,FACCH）：,与一个,TCH,相关，用于传送速度（实时）要求高的信令信息，它工作于借用模式，每当需要传送该类信息时，例如需要完成一次切换，则需借用,TCH，,即当前的一个20,ms,的话音信息位置被借用来传送这些信息。由于译码器会重复最后20,ms,的话音，故这种中断不会让用户感觉到。,CME 20 SURVEY,Traffic Cases When MS Is in Idle Mode,IMSI ATTACH,IMSI ATTACH,1. MS,发送,IMSI attach message,给,MSC/VLR，,告诉它现在处于,idle,状态。,2.,VLR,查找有没有这个,MS,的记录，如果没有，那么,VLR,请求,HLR,把,MS,的有关信息发过来。,3.,VLR,把,MS,的状态置为,idle.,4.,把,确认信号发回给,MS.,LOCATION UPDATING,Location Updating, same MSC/VLR,1. MS,监听,新的小区的,BCCH,里发送的,LAI。,并和存储在,MS,里面原来的,LAI,比较，如果不一样，这时就需要,location update。,2. MS,通过,SDCCH,与网络取得联系，需要鉴权。,3.,如果鉴权成功，,MS,发送,Location Updating Request,到,网络,。,4.,网络确认,Location Updating,并且让,RBS,和,MS,释放他们之间的信令连接。,LOCATION UPDATING,Location Updating, new MSC/VLR,1. Authentication is performed. If authentication is successful,the VLR checks its database to determine whether or not it has a record for this MS.,2. When the VLR finds no record for the MS, it sends a request to the subscribers HLR for a copy of the MSs subscription.,3. The HLR passes the information to the VLR and updates its location information for the subscriber. The HLR instructs the old VLR to delete the information it has on the MS.,4. The VLR stores its subscription information for the MS, including the latest location and status (idle). The VLR sends acknowledgement to the MS.,TRAFFIC CASE,Traffic Cases When MS Is in Active Mode,CALL TO PSTN,Call set-up MS to PSTN,1. The MS uses RACH to ask for a signaling channel.,2. The BSC/TRC allocates a signaling channel, using AGCH.,CALL TO PSTN,3.,The MS sends a call set-up request via SDCCH to the MSC/VLR. Over SDCCH all signaling preceding a call takes place. This includes:,Marking the MS as “active” in the VLR,The authentication procedure,Start ciphering equipment identification,Sending the B-subscribers number to the network,Checking if the subscriber has the service “Barring of outgoing calls” activated,4. The MSC/VLR instructs the BSC/TRC to allocate an idle TCH. The RBS and MS are told to tune to the TCH.,5. The MSC/VLR forwards the Bnumber to an exchange in the PSTN, which establishes a connection to the subscriber.,6. If the B-subscriber answers, the connection is established.,CALL TO MS,Call to MS from PSTN,CALL TO MS,1.,The PSTN subscriber keys in the MSs telephone number (MSISDN). The MSISDN is connection is established to the MSs home GMSC.analyzed in the PSTN which identifies that this is a call to a mobile network subscriber. A2. The GMSC analyzes the MSISDN to find out which HLR the MS is registered in, and queries the HLR for information about how to route the call to the serving MSC/VLR.,3. The HLR translates MSISDN into IMSI, and determines which MSC/VLR is currently serving the MS. The HLR also checks the service, “Call forwarding to Cnumber”. If the service is activated, the call is rerouted by the GMSC to that number.,4. The HLR requests an MSRN from the serving MSC/VLR.,5. The MSC/VLR returns an MSRN via HLR to the GMSC.,6. The GMSC analyses the MSRN and routes the call to the MSC/VLR.,CALL TO MS,7.,The MSC/VLR knows which LA the MS is located in. A paging message is sent to the,BSCs,controlling the LA.,8. The,BSCs,distribute the paging message to the,RBSs,in the desired LA. The,RBSs,transmit the message over the air interface using PCH. To page the MS, the network uses an IMSI or TMSI valid only in the current MSC/VLR service area.,9. When the MS detects the paging message, it sends a request for a SDCCH.,10. The BSC provides a SDCCH, using AGCH.,11. SDCCH is used for the call set-up procedures, as in a call from an MS. A TCH is allocated and the SDCCH is released.,12. The mobile phone rings. If the subscriber answers, the connection is established.,HANDOVER,HANDOVER-MEASUREMENT,HANDOVER,HANDOVER-,Cells Controlled by Different,MSCs,HANDOVER,1.,The serving (old) BSC sends a Handover Required message to the serving MSC (MSCA), with the identity of the target cell.,2. MSCA identifies that this cell belongs to another MSC, (MSCB), and requests help.,3. MSCB allocates a handover number to reroute the call. A Handover Request is then sent to the new BSC.,4. The new BSC orders the target RBS to activate a TCH.,5. MSCB receives the information, and passes it on to MSCA together with the handover number.,6. A link is set up to MSCB, possibly via PSTN.,HANDOVER,7.,MSCA sends a handover command to the MS, via the old BSC.,8. The MS tunes to the new frequency and transmits handover access bursts in the correct time slot.,9. When the new RBS detects the handover bursts it sends information about TA.,10. The MS sends Handover Complete message to the old MSC via the new BSC and the new MSC/VLR.,11. A new path in the group switch in MSCA is established, and the call is switched through.,12. The old TCH is deactivated by the old BSC (not shown in the picture).,HLR,HLR,通信业务,BASIC SERVICE,TELESERVICE:TS10,语音/,TS20,短信/,TS60,传真/,TSD0,语音辅助,BEARER SERVICE:BS20,异步/,BS30,同步,SUPPLYMENTARY SERVICE,呼叫转移、呼叫限制、号码显示等等,AUC,AUC,IMSI1,IMSI2,Ki,Ki,RAND,Kc,SRES,RAND,Kc,SRES,RAND,加密算法,8,鉴权算法,3,结果,结果,数据库,IMSI,和鉴权,产生随机数,AUC,HLR,MSC/VLR,MS,算法,A3,RAND,Ki,SERS,RAND,接入请求,SRES,AUC,SRES,MS,?,=,存储,HLR,中所,有用户的鉴权,键,Ki,对所有用户产,生一参数,RAND/KC/SRES,临时存储所有,用户的三参数,组,(,每用户1至,10个)依请求发,给,VLR,存储所有拜访用,户的三数组(每,用户1至7个三参,数组),存储所有有关,的用户信息,NO,YES,AUC,HLR,MSC/VLR,BTS,MS,临时存储所有用户,的三参数组(每用户,1至10个并请求发给,VLR),存储所有拜访用户的,三数组(每用户1至7,个三参数组),存储所有与网路,有关的用户信息,监时存储,KC,用于,与,MS,通话中的,加密,鉴权程序,启动加密,A5,A5,A8,RAND Ki,Kc,Kc,M,M,Kc,TDMA,帧号,TDMA,帧号,加密后信息,解密后信息与,M,比较,是 否,加密完成,加密不成功,