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GS-6001-C1 GSM-MSS系统结构课程目标：l 了解GSM网络组成及各部分功能、接口协议规范。l 掌握ZXG10-MSC/VLR组网结构、模块结构。l 掌握ZXG10-MSC/VLR组网配置。l 掌握ZXG10-HLR/AUC组网结构、模块结构。l 掌握ZXG10-HLR/AUC组网配置。39目 录第1章 GSM网络结构11.1 系统总体结构11.2 BSS子系统21.3 MSS子系统31.4 操作维护中心（OMC）5第2章 ZXG10-MSC/VLR系统硬件结构72.1 系统组网72.1.1 移动外围模块MPM82.1.2 访问外围模块VPM82.1.3 中心交换模块CSM82.1.4 消息交换模块MSM82.1.5 交换网络模块SNM82.1.6 操作维护模块OMM82.2 模块结构92.2.1 MPM模块92.2.2 VPM模块112.2.3 CSM模块112.2.4 OMM模块13第3章 ZXG10-MSC/VLR组网配置153.1 模块间连接方式153.2 通信端口配置153.3 单板说明163.4 单模块组网223.5 多模块组网23第4章 ZXG10-HLR/AUC系统硬件结构294.1 系统组网294.1.1 共路信令处理子系统294.1.2 业务处理子系统294.1.3 数据库子系统304.1.4 操作维护子系统304.2 模块结构304.2.1 CPM模块304.2.2 HDM模块324.2.3 HSM模块334.2.4 OMM模块33第5章 ZXG10-HLR/AUC组网配置355.1 组网形式355.2 模块间连接方式355.3 模块单板配置355.3.1 单板说明355.3.2 单模块组网375.3.3 多模块组网39 第5章 ZXG10-HLR/AUC组网配置第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1.11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。图1.11 PLMN网络结构其中部分网络实体的缩写参见表1.11。表1.11 缩写说明表缩写英文中文BSCBase Station Controller基站控制器BTSBase Transceiver Station基站收发信机MSCMobile services Switching Center移动交换中心OMCOperation and Maintenance Center操作维护中心AUCAuthentication Centre鉴权中心EIREquipment Identification Register设备识别登记器HLRHome Location Register归属位置登记器VLRVisitor Location Register拜访位置登记器ISDNIntegrated Service Digital Network综合业务数字网PSTNPublic Switching Telephone Network公用电话交换网PSPDNPublic Switched Data Network公用数据交换网PLMNPublic Land Mobile Network公用陆地移动网1.2 BSS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。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/s A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。1.3 MSS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。l移动交换中心（MSC）l拜访位置寄存器（VLR）l归属位置寄存器（HLR）l鉴权中心（AUC）l设备识别寄存器（EIR）l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）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。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：l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。l黑名单存贮所有应被禁用的设备识别标识IMEI。l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。6短消息中心（SC）短消息中心提供短消息业务功能。短消息业务（Short Message Service：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。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：lMPM单模块成局；l以MPM为中心模块带多个MPM的方式组网；l以中心交换模块CSM带多个MPM的方式多模块成局组网。图2.11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。图2.11 ZXG10-MSC/VLR系统组网其中：CSM （Central Switching Module）中心交换模块SNM （Switching Network Module）交换网络模块MSM （Message Switching Module）消息交换模块OMM （Operation Maintenance Module）操作维护模块OMC （Operation Maintenance Center） 操作维护中心MPM （Mobile Peripheral Module）移动外围模块VPM （Visitor Peripheral Module） 访问外围模块BSS （Base Station System）基站系统PSTN （Public Switched Telephone Network）公众电话交换网PLMN （Public Land Mobile Network） 公共陆地移动网2.1.1 移动外围模块MPMMPM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VPMVPM模块完成VLR功能。2.1.3 中心交换模块CSMCSM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。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SNMSNM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OMMOMM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。2.2 模块结构2.2.1 MPM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2.21所示。图2.21 MPM模块硬件原理由图2.21可知，MPM由下列基本单元组成：1数字中继单元DTU（Digital Trunk Unit），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2ASIG：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3CTLU：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4NETU（Network Unit）交换网络单元（有时简称T网单元），包括：DDSN：16K16K数字交换网络板DSNI：数字交换网络接口板5FBIU（Fiber Bus Interface Unit）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。6SDTU（STM-1 Digital Trunk Unit）STM-1光接口单元（图中未给出）：SDT板具有SDH STM-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。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。7ECC/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2.2.2 VPM模块VPM模块完成VLR功能。VPM模块可以通过以下方式实现：lVPM独立成模块；l在MSM上叠加VPM功能（多用于有中心模块的多模块成局）；l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）；l分布式大容量VLR应用。MSM、SNM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。2.2.3 CSM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。1MSM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2.22所示。图2.22 MSM原理2SNM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2.23所示。图2.23 SNM原理交换网络模块SNM可以有以下几种单元：（1）中心数字交换网单元（简称S网），由主备复用的单平面32K或64K交换网组成。（2）主控单元，其结构与MPM中的主控单元结构相同。主要是控制中心交换网的接续监控。（3）多模块局时CSM侧还配备光接口单元。与MPM中的光接口单元对接，用于下带一些外围模块。2.2.4 OMM模块OMM系统按照功能分为前台和后台两个子模块，强调各模块的独立性以及模块间接口的通用性，以适应系统结构的变化及功能的增加。OMM系统如图2.24所示。图2.24 OMM结构OMM的操作维护部件采用客户/服务器结构方式，客户/服务器方式能够在数据完整性、管理和安全性方面提供严格的控制，对数据采用集中存储，能让管理员集中备份数据和定期维护，并且很容易扩展。如果系统的容量与负荷很大，可以配置多个服务器与操作终端。本地采用局域网方式工作，通过路由器接入广域网，实现远程访问。OMM部件集中管理维护ZXG10-MSC/VLR系统，并可通过多种方式（DDN，X.25等）与网管中心相连，支持省级网管中心（也有可能是本地网管中心）的查询、设置、修改、取消、要求报告等操作。第3章 ZXG10-MSC/VLR组网配置3.1 模块间连接方式模块间的连接有三种方式：第一种：数字中继相连，如图3.11所示，如果两模块间的距离很长，中间可以增加传输设备。图3.11 数字中继连接示意图第二种：CFBI/FBI相连（直接光纤相连）。图3.12 光纤连接示意图第三种：采用内置SDH进行传输。随着通信的发展，局间话务量增长较快，对带宽的要求也提高。则传统的E1连接方式无法满足新的需求。为适应电信的发展，以及向宽带交换网络转换，提供宽带网络的接口。图 3.13 传输连接示意图3.2 通信端口配置通信端口主要是由两种单板组成：1一种是MPMP板（13、14板位），这种单板每板可同时处理32个HDLC信道，16个HDLC信道组成一个超信道，负责一个模块间通信。因此，每板可配置为2个通信端口。单板采用1:1负荷分担的工作方式。2一种是MPPP板（15、16板位，可扩展），这种单板能够同时处理32个HDLC信道（对应于物理层的2MHW线），是负责模块内通信的处理板。单板采用1:1负荷分担的工作方式。不同的单元需要占用不同的HDLC信道：（1）数字中继单元、网络互连单元、ECC板均占用一对HDLC信道；每个4时隙ASIG需要占用4对HDLC信道；每个SDT需要占用8对HDLC信道。（2）T网占用8对HDLC信道，占用15、16板位的MPPP板的前8对时隙。（3）其它单元、单板不用HDLC信道，主要是通过MON板提供RS485串口、RS232串口来实现通信与告警监控。烟雾、红外、温湿度主要是通过PEPD板来实现监控。3.3 单板说明1数字中继接口板DTI（1）功能：数字中继接口板是数字交换系统与数字交换系统之间（局间）或数字交换系统与数字传输系统之间的接口单元，其作用是根据PCM时分复用原理，将32路64Kbs的话务信号和信令复接成2048kb/s信号，在本系统内进行交换接续处理。（2）配置原则：由外接中继数量决定，每块中继板支持4条E1。2带回声消除数字中继接口板DTEC（1）功能：除了具有数字中继接口DTI的全部功能外，DTEC还具有回声消除功能。完成对2.048Mb/s PCM传输网络的回音消除，并且提供TD（Tone Disable）功能，即当检测到信道有2100Hz信号或ITU_T G.168建议规定的2100Hz 周期性反相信号时，可自动将该信道EC功能禁止。通过一条8MHW与网板相连，它能4条E1接口提供120路64ms尾端延时的回声的消除功能，通过板内跳线可以选择对入中继或者出中继方向进行回声消除。一般用在移动MSC的面向PSTN的一侧（消除入中继方向）。（2）配置原则：根据需要配置，主要用在PSTN方向，其他局向若有回声，可酌情采用。每块中继板支持4条E1。3网络互连功能板IWF（1）IWF用来实现移动数据业务，主要提供：l对PSTN和ISDN网络的互连功能；l透明/非透明，异步/同步300b/s，1.2kb/s，2.4kb/s，4.8kb/s，9.6kb/s及12kb/s非限制数字等双工电路型承载能力；l传真、交替语音/数据及语音后随数据的电信业务。（2）配置原则：完成18路的数据业务处理功能，可同时连接18个数据通信呼叫。根据需要进行配置，配置在接A口电路的模块上。4STM-1数字中继板SDT（1）功能：作为STM-1速率的数字中继板，目前用于传输共路、随路、V5，ISDN，透明等5类业务。（2）配置原则：提供一对SDH的标准STM-1电接口或光口，供21条随路信令的处理能力。3回声抑制板ECC（1）功能：为SDT、DTI单板的中继信号提供回声消除的功能。（2）配置原则：提供120路回声抑制资源。4多通道回声抑制板MECC（1）功能：为中继信号提供回声消除的功能。（2）配置原则：提供480路回声抑制资源。5模拟信令板ASIG（1）根据不同的功能，分为以下子单元：l音子单元，用于播放录音通知；lMFC子单元，局间采用多频互控随路信令时需要；lDTMF，根据手机的请求发送DTMF信号，用于拨分机等功能；l会议电路，用于支持多方通话功能。（2）配置原则：根据需要进行配置。单板包含两个独立的且配置完全相同的DSP子单元，每个子单元可以实现对60路的同种资源的处理，在ASIG-M0107中，两个DSP子单元可总计可对240通道的资源进行处理。这些资源包括语音发送、DTMF收发号、MFC收发号、CID传送、忙音检测等。6MPMP位于控制层，是交换机的中央控制部分，主要完成呼叫处理和系统管理功能。提供前台程序的运行平台，运行DOS、iRMX等软件和交换机系统软件，提供IDE、KEYBOARD、VGA、RTC、FDC、FLASH DISK等外围接口及两个10M/100M 以太网接口；提供标准PCI总线接口，背板ISA总线接口；还有总线逻辑、总线仲裁、总线监控、主备倒换、提供时钟基准等功能；并有控制寄存器和数据寄存器可由主板设置功能或交换状态数据。7通讯板COMM（1）功能：通信板是MP的通信辅助处理机。完成MP-MP通信、MP-SP通信、七号信令等的链路层。最多可同时处理32个HDLC信道。物理层为2MHW线。完成MP-MP通信、MP-SP通信、七号信令功能的COMM板，在硬件上是相同的，只是加载不同的PP软件，称为模块间通讯板MPMP、模块内通讯板MPPP、和No.7信令板。（2）配置原则l对于MPMP板，多模块局时需要配置，每对MPMP单板可以连接两个模块。l一块COMM最多可提供32条HDLC信道。对于MPPP板，至少配置一对。第一对MPPP板提供8个时隙与主备网板通信，其余时隙和其余MPPP板提供的32个时隙用于连接SP层。每个DTI、DTEC需要占用一个时隙；每个4时隙ASIG需要占用4个时隙；每个SDT需要占用8个时隙。lNo.7信令板根据CPU的分类有两种，一种CPU采用的是386处理器，提供8条链路；一种CPU采用的是860处理器，提供16条链路或2M链路。提供8条链路的称为STB，提供16条链路的称为NSTB，提供2M链路的称为STB32。8共享内存板SMEM共享内存板为主备MP提供可同时访问的8kbyte的双端口RAM和共享的2Mbyte RAM，同时提供相应容量的1位数据奇偶校验位，以保证数据的正确性。MP可利用它作消息交换通道和数据备份，便于主备MP之间快速倒换。9监控板MONGSM网络侧单板有两种：一种是可以进行本身监控并与MP通过COMM和半固定接续交换进行通信；另一种是用异步串行半双工总线与监控板相连进行通信，总线层采用RS485标准。通过MON板实现监控的单板为：POWERB板元、FBI板、SYCK板、DSNI板等。10外围环境参数监测板PEPD（1）功能：PEPD板对交换机工作环境随时监测，并对出现的异常情况及时作出反应，给出报警信号，以便及时处理，避免不必要的损失。环境板要求具有对交换机房环境进行监测：温度、湿度、烟雾、红外等功能。（2）配置原则：一个局只配置一块PEPD。118K数字交换网络板DSNDSN为8KTS8KTS的无阻塞交换网，采用双平面，主备复用形式，其输入/输出HW采用高阻复用。主要由时隙交换网络、与控制层MP通信电路、核心CPU系统、控制和告警电路、时钟处理电路、PCM 8Mb/s总线接口、驱动隔离电路、主备控制电路构成。1216K数字交换网络板DDSNDDSN16K数字交换网板为单T结构时分无阻塞交换网络，容量为16K16K时隙，PCM总线速度为8Mb/s。16K网MPM移动外围模块共有128条8M HW线：HW0HW3用于消息通讯；HW4HW67可由DSNI驱动通过电缆接至DTI，可见接入模块的最大汇接容量为7680中继；HW68HW121与中心网相连，汇接时隙数为n=54430=6480，各接入模块与中心网相连接的时隙数m=54128-16=6896。HW122用于自环测试。DDSN板除了完成交换功能外，还提供5条8MHW HW123HW127的差分驱动，通常用于与资源板连接。1364K中心架超级交换网络板CPSNCPSN通过采用大容量存储器和高密度逻辑器件，在一块单板上实现64K64K无阻塞交换网络。14数字交换网络接口板DSNIDSNI数字交换网接口板主要是提供MP与T网和SP与T网之间信号的接口，并完成MP、SP与T网之间各种传输信号的驱动功能。DSNI板分两种：DSNI-MP（MP级），DSNI-SP（SP级）。lMP级DSNI完成SP级至MP级的消息通道8Mb/s流与2Mb/s流的转换，并完成供给通信板4M与8K时钟的分发。来自T网的8MbHW和来自MP级的2MbHW在本接口电路进行双向码速变换，分别将下行8MbHW变换为2MbHW，上行2MbHW变换为8MbHW（上行：从MPT网，下行T网MP）。配置原则：MP级固定2块。lSP级DSNI使HW线由单端驱动变为差分驱动或由差分驱动变为单端驱动，并完成供给各级SP的8M与8K时钟分发。具体地说：SP级DSNI输入为16路8MHW，输出也为16路8MbHW。在逻辑上仅起一个透明传输作用。而在物理上仅起一个驱动隔离功能，与差分平衡驱动相适配。配置原则：每增加16块数字中继板及模拟信令板再配置一对SP级的DSNI。15光总线接口板FBIFBI板利用同步复接技术和光纤传输技术来实现MPM于SNM等的互相连接，进行点到点的通讯。每块单板利用两根光纤来传输多达16条的8.192Mb/s PCM线，以减少连接线提高系统的抗干扰能力，从而大大的改善了传输线路因电气干扰雷电等因素带来的传输质量下降的问题。减少相互之间的串扰，使得T网中的PCM线能在多模块中正确地传输。16中心光总线接口板CFBICFBI板作为32K（64K）网得中心光纤接口板，利用同步复分接技术和光纤传输技术来完成SNM和MPM之间的互连。中心架光接口板CFBI与MPM的FBI板对接，采用一拖四的方式，即一块CFBI可以同时接四个模块的FBI，本板不仅完成四路FBI（每路16条8MHW）共64条8MHW的点对点的传输，还要完成8M-32M、32M-8M的复接分接，即：把64条8MHW复接成16条32MHW送给64K中心网，并把64K中心网送出的32MHW分接成8MHW。17时钟驱动及模块间通信驱动板CKCD完成中心网层和中心架COMM板时钟的分发；完成模块间通讯的驱动。18电源开关板POWS由于CPSN，CFBI功耗比较大，因此采用分布式电源供电方案，即-48V电源通过背板直接送到各个单板上，5V电源在板内通过DC-DC电源模块转换产生。考虑到各个单板上没有电源开关，因此在整个中心网层加了总开关，以便于开局、维护或出现意外情况时整层开关电。19电源板POWBPOWB板是控制层、网层、中继层集中供电电源。POWB是负荷电流达30A，+5V的电源。POWB 供电范围较大，电流从+5V 3A到+5V 27A等范围内均能可靠工作。20电源板POWCPOWC与POWB结构基本相同，只是输出功率比POWB大，POWC板是大功率接入层、中继层集中供电电源。POWC是负荷电流达60A , +5V的电源。POWC 供电范围较大，电流从+5V 6A到+5V 54A等范围内均能可靠工作。3.4 单模块组网一个典型配置的单模块MPM配置如图3.41所示。图3.41 单模块MPM实例基本数据：（1）机架一个，为单机柜。（2）中继层配置共占用四层，中继板60块，ASIG板4块，共64块SP级单板。（3）控制层配置COMM15，16为一对互助通信板，用于对网板的接续进行控制以及MP与中继层的单板的通信，处理24块中继层的单板。COMM17，18为互助通信板，负责MP与中继层的单板的通信，处理32块中继层的单板。COMM19，20为互助通信板，负责MP与中继层的单板的通信，处理剩余的8块中继层的单板。COMM2124用于七号功能，每块COMM板处理8条或16条七号链路。槽位25安装环境参数监控板。槽位26安装监控板。（4）网层的单板配置DSNI：17、18为MP级的接口板，DSNI1926为SP级的接口板（主备用），每块接16块SP级单板，需要4对。槽位10和槽位12插主备用的同步时钟板（SYCK），槽位15，16插主备用的网板。3.5 多模块组网分为两种：一是以MPM为中心模块外接MPM方式组网，二是以中心交换模块CSM带MPM的方式多模块成局组网。前一种方式很少用，主要介绍后一种方式。由第二节可知，这种组网前台由MSM、SNM、MPM三大模块组成，MSM、SNM又称CSM。1MPM配置原则DSNI：MP级固定2块，每增加16块数字中继板及模拟信令板再配置2块。DTEC：根据需要配置，主要用在PSTN方向，其他局向若有回声，可酌情采用。每块中继板支持4条E1。IWF：根据需要进行配置，配置在接A口电路的模块上。FBI：至少一对，最多4对。根据实际配置进行计算。DTI：由外接中继数量决定，每块中继板支持4条E1。ASIG：根据需要进行配置。其中，音子单元，用于播放录音通知；MFC子单元，局间采用多频互控随路信令时需要；DTMF，根据手机的请求发送DTMF信号，用于拨分机等功能；会议电路，用于支持多方通话功能。BDT：由外接中继板、模拟信令板数量决定，每16块配置1块。COMM：MPMP板2块。MPPP板，至少2块，用于网板接续，其它，根据数字中继板及模拟信令板的数量，当超过24块时增加一对，超过56块时，再增加一对。STB板，根据外接7号信令链路数及信令板种类决定，每块7号信令板支持8条LINK 、16条LINK。NSTB板，每块7号信令板支持2M LINK。2CSM配置原则CFBI：每对板提供64个8M HW，一对CFBI板带4对FBI板。COMM：至少8块（6块作为MPMP，其中，4块用于一、二号模块间通信，2块为2个外围模块使用；2块作为MPPP），每增加2个外围模块，增加2块。CKI：可分别提供4路2MHz或2Mb/s时钟接口。3中心交换模块CSM各单板数量的计算（1）网络层部分l固定单板64K网板（CPSN）：2块中心网络层背板（BCN）：1块时钟通讯驱动板（CKCD）：2块电源开关板（POWS）：2块风扇插箱（CFM）：2个l需计算单板中心光接口板（CFBI）=CEILING（外围模块FBI所有对数/4）*2注：CEILING（X）：表示X向上取整，如CEILING（2.1）=3，以下类同。（2）控制层部分l固定单板控制层背板（BCTL）：2块，MSM和SNM各一块主处理器（MP）：4块，MSM和SNM各一对共享内存板（SMEM）：2块监控板（MON）：1块环境监测板（PEPD）：1块B电源之二（POWB）：4块通讯板（COMM）：6块（4块用于MSM和SNM连接，1对用于控制中心交换网接续。）l需计算单板可变模块间通讯板（COMM）：CEILING（连接到中心网模块的外围模块数量/2）*2（3）时钟接口部分网络层后背板（BNET）：1块时钟板（SYCK）：2块时钟基准板（CKI）：1块B电源之三（POWB）=24配置举例大容量局时，需增加中心交换模块（CSM），CSM包括消息交换模块（MSM）和交换网络模块（SNM）。下面仅就CSM的配置进行举例，如图3.51所示。图3.51 CSM配置举例基本数据：（1）机架CSM占用一个机架，且6层全部使用。CFM占用第一、三层，第二层为S网层、第四层为T网层，第五、六为控制层。（2）第2层S网络层配置S网络层的单板安装槽位如图所示，该层的10，12安装64K网板（CPSN），槽位13，14安装时钟驱动板（CKCD）。槽位29和槽位1522插CFBI板，每对CFBI板包含四对光口可以与四块FBI板连接。（3）第6层MSM消息交换模块的控制层配置MSM不存在MPSP通信，全部为MPMP通信，每对通信板能处理MSM和2个外围模块之间的通信。用于和MPM通信的COMM板从槽位13，14开始自左向右安装，安装于槽位25，26的一对COMM板用于和SNM通信。槽位6，7，8和10，11，12安装主备用两块模块处理机。槽位3安装共享内存板。（4）第2层SNM的控制层配置SNM的控制层中共2对COMM板，COMM13，COMM14用于和MSM通信，COMM15，COMM16用于和S网层通信，用于控制网板接续。槽位25，26安装监控板。槽位6，7，8和10，11，12安装主备用两块模块处理机。槽位3安装共享内存板。（5）第4层T网层配置网层安装两块同步时钟板，为CSM系统提供时钟，根据需要槽位3可插时钟基准接口板CKI。第4章 ZXG10-HLR/AUC系统硬件结构4.1 系统组网ZXG10-HLR/AUC系统主要由共路信令处理子系统、数据库子系统、业务处理子系统和操作维护子系统组成。各子系统之间通过高速以太网相连，以TCP/IP进行通信。为保证可靠性，采用双网连接，如图4.11所示。图4.11 ZXG10-HLR/AUC系统结构4.1.1 共路信令处理子系统共路信令处理子系统由一个或多个CPM模块组成，主要完成七号信令的处理功能，是ZXG10-HLR/AUC与其它功能实体之间的接口。CPM的数目根据实际需要灵活配置。4.1.2 业务处理子系统业务处理部件采用多模块负荷分担方式，由一个或多个业务处理模块HSM组成，可根据用户容量需求灵活配置HSM的数量；多个HSM并行执行业务处理任务，互相冗余备份，任何一个HSM发生故障，其余的HSM均衡分担任务。HSM采用高性能的处理机，主要完成业务处理，同时该部件实时访问数据库部件，通过CPM与其他功能实体进行信令交互。4.1.3 数据库子系统数据库部件由一个或多个数据模块HDM组成。数据库部件采用分布式存储方式，将用户数据分别按PSID范围以及PSNUM范围相对应分成不同的段，不同的段放在不同的HDM上。每个HDM在硬件上由两个服务器和一个磁盘阵列组成。采用Cluster技术以增强系统的可靠性，以RAID1+0方式保存数据。数据库部件支持多种操作系统（如Microsoft Windows 2000 Server，UNIX等），数据库可以选用大型商用数据库系统Oracle，Sybase，Informix和Microsoft SQL Server 2000等，操作系统和数据库系统可根据用户的需求而定，建议采用Microsoft Windows 2000 Server操作系统和Microsoft SQL Server 2000数据库。4.1.4 操作维护子系统操作维护部件包括操作维护服务器（OMM Server），以及连接在OMM Server上的受理台和维护台。受理台和维护台提供人机操作平台，运营者可通过维护台了解ZXG10-HLR/AUC系统的运行情况，检测并排除故障，通过受理台实现用户管理。并且通过路由器可以实现远程的业务受理和操作维护。4.2 模块结构下面介绍各模块的模块结构。4.2.1 CPM模块CPM部件硬件设计采用全分散控制结构。CPM是共路信令处理部件，提供与IGW的七号信令链路连接，完成No.7信令的MTP，SCCP，TCAP功能，并提供与业务处理部件的接口。CPM的硬件结构如图4.21所示。图4.21 CPM硬件结构图由图可知，CPM由下列基本单元组成：1数字中继单元DTU（Digital Trunk Unit），包括：DTI：数字中继接口子单元2主控单元CTLU（Control Unit），包括：MP：模块处理机COMM：通讯子单元PEPD：外部环境参数检测子单元MON：监控子单元3数字交换网单元NETU（Network Unit）（有时简称T网单元），包括：DSN：数字式时隙交换网络子单元DSNI：数字式时隙交换网络DSNI子单元4光接口单元：FBIU（Fiber Bus Interface Unit）FBI包含在NETU中，它的主要功能是实现CPM之间的连接。5同步时钟单元，包括：SYCK：同步时钟子单元CKI：时钟基准子单元6POWB单元POWB为各个单元供电。4.2.2 HDM模块数据库部件的数据存储容量、处理速度和运行可靠性对ZXG10-HLR/AUC乃至整个GSM系统的正常运行至关重要，特别是数据库系统的可靠性、安全性。必须采取适当的技术手段予以保证。ZXG10-HLR/AUC系统数据库采用Cluster集群技术和共享磁盘阵列方式。数据库管理采用多节点，满足不同需求。一套数据模块HDM包括两台主机（服务器1、服务器2）和一个共享磁盘柜。每台主机中插有一块SCSI适配卡，磁盘柜提供两个SCSI接口。这样，每台主机通过SCSI总线与磁盘柜相连。另外，每台主机配两块以太网卡（1，2），各自通过以太网卡2接入局域网，两台主机之间通过以太网卡1互连，构成心跳线。可时刻监测对方的工作状态，一旦察觉到一台主机已经出现故障，另一台马上接管全部任务。HDM结构如图4.22所示。图4.22 数据库双机系统结构正常情况下，数据库的两个节点各自处理自己的任务，IP地址、数据库都是不同的。一旦发生异常，如某个节点宕机，那么该节点的IP地址、数据库将被另一个节点所接管，整个系统可正常运行。故障节点恢复后重新接管原来的IP和数据库。这样，正常情况下可以充分发挥每个节点的处理能力，一个节点发生故障时又不会对整个系统产生很大的影响。4.2.3 HSM模块业务处理部件是实现整个ZXG10-HLR/AUC系统功能的核心，采用TCP/IP协议与数据库部件、共路信令处理部件、操作维护部件通信。运行多种应用软件，完成MAP信令处理、数据访问、版本管理和告警管理等功能，实现HLR系统业务功能。ZXG10-HLR/AUC系统业务处理部件由一台或多台业务处理机组成，可以挂接216台业务处理机，以后可根据需要挂接更多。4.2.4 OMM模块OMM操作维护模块用于对ZXG10-HLR/AUC进行管理，主要包括权限管理、数据配置、安全管理、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、业务观察、时钟管理、数据库管理等功能。OMM部件按照功能划分成前台和后台两个子模块，强调各模块的独立性以及模块间接口的通用性，以适应系统结构的变化及功能的增加。原理如图4.23所示。图4.23 OMM结构OMM部件集中管理维护ZXG10-HLR/AUC系统，并可通过多种方式（DDN，X.25等）与网管中心相连，支持省级网管中心（也有可能是本地网管中心）的查询、设置、修改、取消、要求报告等操作。第5章 ZXG10-HLR/AUC组网配置5.1 组网形式1共路信令处理部件（CPM）既可单独成局，也可多模块组网。2业务处理部件（HSM）为负荷分担工作方式，可以多节点扩充。3数据库部件（HDM）可以多节点扩充。5.2 模块间连接方式采用FBI 相连（直接光纤相连），如图5.21所示。图5.21 模块间连接5.3 模块单板配置5.3.1 单板说明1数字中继接口板DTI（1）功能根据PCM时分复用原理，将输入的32路64kb/s的话路信号和信令复接成2048kb/s信号，在本系统内进行交换接续处理，同时提供时钟基准作为本地的时钟基准参考。（2）单板容量提供4路E1接口。2通讯板COMM（1）功能COMM根据加载不同的软件，可分为模块间通讯板MPMP、模块内通讯板MPPP、和No.7信令板，对应功能如下：COMM板实现MP与模块内单元之间的通讯，每对为负荷分担的工作方式。COMM板实现各模块间之间的通讯，每对为负荷分担的工作方式。；COMM板是N0.7信令单元的第二层处理层。（2）单板容量一块COMM最多可提供32条HDLC链路。对于No.7信令板，根据CPU的分类有两种，一种CPU采用的是386处理器，提供8条链路；一种CPU采用的是860处理器，提供16条链路或2M高速链路。每块单板提供8条链路的称为STB，每块单板提供16条链路的称为新STB，每块单板提供2M链路的称为STB32。3模块处理器MPMP提供ZXG10-HLR/AUC前台程序运行平台，运行DOS、iRMX等软件，提供工控机外围接口及两个10M/100M以太网接口；提供标准PCI总线接口、背板总线接口。一般配置两块，为主备工作方式。4监控板MONMON板能对下列单板实现监控：电源板、光接口板、同步时钟板、数字交换接口板。如确认异常即向MP送告警中断，发出告警信息。5环境监测板PEPD该单板对环境进行监测，并把异常情况上报MP作出处理。一般一个局只配置一块。6共享内存板SMEMSMEM用于MP消息交换通道和数据备份。MP可利用该单元作消息交换通道和数据备份，实现主备MP之间快速倒换。7数字交换网板DSN该板为单T结构时分无阻塞交换网络（有时简称T网），容量为8K8K时隙，PCM总线速度为8Mb/s。一般配置一对，为主备工作方式。8数字交换网接口板DSNI主要提供MP级单板与T网和SP级单板与T网之间信号的接口，并完成MP、SP与T网之间各种传输信号的驱动功能。DSNI板分两种：DSNI-MP，DSNI-SP。SP级的单板主要为数字中继接口板DTI；MP级单板指MP板。对于MP级DSNI，每个模块配置一对，为负荷分担工作方式；SP级的DSNI每对单板提供16路8Mb/s HW，每块DTI板占用一路HW，每对为主备工作方式。9光接口板FBI该板利用同步复接技术和光纤传输技术来实现七号前置机模块间的互相连接，进行点到点的通讯。每对单板为主备工作方式。该板利用两根光纤来传输多达16条的8.192 Mb/s PCM线，以减少连接线提高系统的抗干扰能力，减少相互之间的串扰，使得T网中的PCM线能在多模块中正确地传输。10时钟基准板CKI在ZXG10-HLR/AUC系统中，时钟提取由时钟基准板CKI完成，CKI板提供三种接口：连接2.048Mb/s（跨接或通过）的接口、2.048MHz的接口，5MHz的接口，并能够接收从DT或FBI平衡传送过来的8kHz时钟基准信号；同时，还可以循环监视以上各个时钟输入基准是否降质。11同步时钟板SYCK该单板通过CKI可接收BITS接口、原子频标的基准，为整个系统提供统一的时钟；另外，SYCK板本身具有时钟接收电路，可以接收四路来自数字中继板DT和光接口板FBI平衡传送过来的8kHz时钟基准信号。这样，在没有BITS等时钟基准的情况下，可以不使用时钟基准板CKI。一般配置一对，互为主备工作方式。12POWB电源板POWB单层并联使用，具备1+1备份功用。当输出电压超出标称值的10时发生告警，当输入反接或负载短路时，EA熔丝可靠熔断，有过压保护。在正常工作状态下电源功率器件温升不超过50 ，确保实际使用安全。监控电路要求只监不控，防止CPU误操作。5.3.2 单模块组网由一个模块组成，称为CPM模块。1配置原则DSNI：MP级固定2块，每增加16块数字中继板再配置2块。DTI：由外接中继数量决定，每块中继板支持4条E1。BDT：由外接中继板、模拟信令板数量决定，每16块配置1块。COMM：MPPP板，至少2块，用于网板接续，其它，根据数字中继板的数量，当超过24块时增加一对，超过56块时，再增加一对，由于网板为8K的交换网，最多不超过59块单板。STB板，根据外接7号信令链路数及信令板种类决定，每块7号信令板支持8条LINK 、16条LINK。NSTB板，每块7号信令板支持2M LINK。