基于华为cbsc6600的3g接入网系统实现方案_毕业设计(编辑修改稿)

基于华为cbsc6600的3g接入网系统实现方案_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

其它通信网用户之间通信起着管理作用。 NSS由一系列功能实体构成，整个CDMA系统内部。 移动交换中心（MSC）是网络的核心，它提供交换功能及面向系统其它功能实体：基站子系统BSS、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AC、移动设备识别寄存器EIR、操作维护中心OMC和面向固定网（公用电话网PSTN、综合业务数字网ISDN、分组交换公用数据网PSPDN、电路交换公用数据网CSPDN）的接口功能，把移动用户与移动用户、移动用户与固定网用户互相连接起来。 移动交换中心MSC可从三种数据库，即归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AC）获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。 反之，MSC也根据其最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。 主要接口CDMA系统的主要接口是指A接口、Um接口。 如图27所示。 它能保证不同供应商生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能纳入同一个CDMA数字移动通信网运行和使用。 图27 CDMA系统的主要接口A接口为网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口，从系统的功能实体来说，就是移动交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的互连接口。 此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。 Um接口（空中接口）为移动台与基站收发信台之间的通信接口，用于移动台与CDMA系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现。 此接口传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。 区域划分在小区制移动通信网中，基站设置很多，移动台又没有固定的位置，移动用户只要在服务区域内，无论移动到何处，移动通信网必须具有交换控制功能，以实现位置更新、越区切换和自动漫游等功能。 在CDMA移动通信网络结构中，区域的定义如图28所示。 服务区是指移动台可获得服务的区域，即不同通信网（如PLMN、PSTN或ISDN）用户无需知道移动台的实际位置而可与之通信的区域。 一个服务区可由一个或若干个公用陆地移动通信网（PLMN）组成，可以是一个国家或是一个国家的一部分，也可以是若干个国家。 PLMN是由一个公用陆地移动通信网（PLMN）提供通信业务的地理区域。 PLMN可以认为是网络（如ISDN网或PSTN网）的扩展，一个PLMN区可由一个或若干个移动交换中心（MSC）组成。 在该区内具有共同的编号制度（比如相同的国内地区号）和共同的路由计划。 MSC构成固定网与PLMN之间的功能接口，用于呼叫接续等。 MSC区是由一个移动交换中心所控制的所有小区共同覆盖的区域构成PLMN网的一部分。 一个MSC区可以由一个或若干个位置区组成。 位置区（LAC）是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域。 位置区可由一个或若干个小区（或基站区）组成。 为了呼叫移动台，可在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号。 基站区是由置于同一基站点的一个或数个基站收发信台（BTS）包括的所有小区所覆盖的区域。 小区采用基站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域。 在采用全向天线结构时，小区即为基站。 34　　毕业设计说明书3 接入网硬件系统 BSC硬件功能结构华为公司Airbridge cBSC6600设备，依据3GPP2颁布的协议规范设计，完成CDMA2000 1X系统的接入网基站控制器功能，是CDMA无线通信系统的重要组成部分。 它基于业界领先、成熟的宽带分组交换平台，采取中央交换、分布式处理方式，运用模块化结构设计，可实现平滑升级扩容。 该设备软硬件同时支持多频段、多种通信协议和接口、时间同步和传输同步、功率控制、软切换的实现等等。 总体结构特点BSC系统主要由交换模块（CSWS）、集成处理模块（CIPS）、资源及分组处理模块（CRPS）和时钟处理模块（CLKM）等所组成，其系统功能结构如图31所示。 图31 BSC系统功能结构图BSC采用了华为技术有限公司成熟的ATM交换平台作为系统的交换模块。 该平台采用三级交换网络，实现了25G交换容量，提供了全面的ATM业务支持。 支持点到点、点到多点的PVC，SVC，SPVC，SPVP，PVP等不同连接类型；支持CBR、nrtVBR、rtVBR、UBR和ABR等多种类型业务，满足话音、数据各种业务的要求，采用多种业务量控制算法实现对不同业务类型的QoS保证；支持各种宽带业务接口，实现了系统内业务处理模块的互连；通过综合管理系统提供系统的后台管理和操作维护功能。 为了提高系统的可靠性和配置的灵活性，BSC采用了模块化的业务处理结构。 通过灵活配置业务模块的数量，以及每个模块业务单板的数量，就可以实现系统的不同容量需求和平滑扩容。 BSC的用户可以根据实际情况灵活的选择各个接口的传输方式：Abis接口提供E1/T1电接口；A3/A7/A13接口提供E1/T1电接口和155M SDH光传输接口（ATM over SDH）；A1/A2/A5接口提供E1/T1接口；A8/A9接口提供155M SDH光传输接口（ATM over SDH）；A10/A11接口提供10/100BASET和千兆以太网接口；A12接口提供10/100BASET和千兆以太网接口。 系统通过ESD测试，符合国家关于电信设备的EMC标准要求。 除此之外，还提供了方便可靠的维护管理功能，包括：对所有单板采用集中式的维护管理，操作方便；丰富的故障诊断功能；所有单板均支持热插拔；支持软件在线升级；多级告警处理机制。 交换模块交换模块作为大容量BSC系统的交换中心，其总交换容量为25G。 模块内的线路接口单元提供了SDH 155M或者155M ATM over SDH光接口，用于交换模块与各业务模块间的信息交互。 交换模块在逻辑上可分为如下几个部分：交换网络单元、时钟单元、主控单元、线路接口单元、高速背板单元和控制通路单元。 交换模块的逻辑结构框图如图32所示：图32 交换模块逻辑结构数据首先经过155M ATM线路接口单元，在该单元内完成物理层和ATM层的主要功能，并根据链路信息对用户数据流进行处理和排队工作；然后经过高速背板单元到达交换网络单元，该单元采用双平面结构，完成4040 622M的与协议无关的定长数据包交换；最后交换模块单元将处理完的数据通过高速背板单元传经ATM线路接口单元传送到系统内其它业务框。 上述整个过程都是由主控单元进行控制的，它采用1＋1热备份配置，是交换模块的控制核心，主要完成交换模块的维护、管理、告警等任务。 另外时钟单元采用主从同步的双平面工作方式，可以跟踪上级MSC提供的线路时钟，提供加强型三级时钟。 时钟单元还负责处理和转发卫星同步时钟信息。 集成处理模块CDMA2000 1X业务处理实体主要完成CDMA2000 1X的相关信令和业务的处理，如：无线帧处理、数据分发、接口信令处理、语音编解码、回波抵消、七号信令处理以及电路型数据业务处理等。 CDMA2000 1X业务处理实体的集成处理模块从逻辑上可以分为如下几个部分：系统复用单元、业务处理单元、信令处理单元、WF业务处理单元、ATM业务接口单元、MTP2信令处理单元、语音处理单元、窄带业务接口单元和高速背板单元。 它的逻辑结构框图如图33所示。 图33 集成处理模块逻辑结构（CDMA2000 1X）用户数据首先通过ATM业务接口单元进入集成处理模块，接下来数据被传送到业务处理单元，该单元负责完成无线帧处理、选择分发、功率控制、信令/数据/语音的复用和解复用等功能。 经过业务处理单元之后，用户数据被分割成信令、IWF（电路型数据）业务、MTP2信令以及语音数据，这些被分割后的数据被传送到系统复用单元，在此进行数据的交换和复用，然后各自被分发到相应的模块单元进行数据处理，最后经系统复用单元在由窄带业务接口单元送出。 需要近一步说明的两个功能单元分别是语音处理单元和MTP2信令处理单元：语音处理单元采用资源池的工作方式，可以提供话音编解码、电路型数据业务的速率适配以及回波抵消等功能；MTP2信令处理的单元提供对七号信令链路MTP2层的支持，可同时处理16条64kbps的信令链路。 至此数据的集成处理过程完毕。 资源和分组模块资源和分组模块主要完成系统的资源管理和分组数据业务的处理，同时还负责向各业务模块提供周期同步信元。 资源和分组模块从逻辑上可以分为如下几个部分：系统复用单元、ATM业务接口单元、资源管理单元、分组业务处理单元、数据缓存单元、PCF控制单元、高速接入单元和高速背板单元。 资源和分组模块的逻辑结构框图如图34所示：图34 资源和分组模块逻辑结构系统复用单元完成整个资源和分组模块的管理和维护，在单元内进行数据的交换和复用。 系统复用单元提供155M的光接口，用于将业务汇聚至交换模块；系统复用单元还提供卫星同步时钟输入接口接收绝对时间信息，送至资源管理单元用于生成周期同步信元，并转发给各业务模块使用。 用户数据首先通过系统复用单元提供的155M光接口进入到系统复用单元，然后通过高速背板单元将用户数据分别传送到模块内各功能单元。 分组业务处理单元负责完成上下行分组数据的处理与转发，具体包括通道监听、GRE数据包的处理与转发、缓冲队列的管理等；数据缓存单元完成下行分组数据的缓存、处理以及转发，还负责数据包的重新排序；PCF控制单元负责处理A9和A11接口的高层信令以及管理数据缓存单元的资源和PCF会话资源，用于建立信令和业务连接，维护分组呼叫的状态；高速接入单元为PCF提供A10/A11接口，负责上下行业务和信令的转发。 在这过程当中系统资源的管理和分配都是由资源管理单元完成的，另外该单元同时还提取绝对时间信息，生成周期同步信元。 时钟系统在CDMA2000系统中，空中无线接口的帧号必须同步于卫星同步时间，因此BSC不但要满足时钟同步的要求，同时也要满足时间同步的要求。 BSC时钟同步系统以实现传输同步以及时间同步为目的，主要分为两个模块：时钟处理模块；各个业务框的时钟模块。 BSC时钟同步系统体系结构如图35所示：图35 BSC时钟同步系统体系结构BSC系统传输同步从A接口提取线路时钟（）；传输同步时钟传递的过程如下：BSC系统选定时钟参考源后，将时钟信号通过配线送给时钟处理模块进行锁相处理，生成BSC的系统8kHz时钟；时钟处理模块将生成的系统时钟，通过配线送给资源和分组插框的CMUX板；CMUX板将8kHz信号封装为ATM信元后，通过光口传送到交换插框的CLPC板；交换插框对ATM信元进行交换处理后，通过CLPC板的光口，分发到各业务框的CMUX板；各业务框的CMUX板从ATM信元中提取8kHz系统时钟，经过锁相处理，分发给本框的所有单板，作为本框的工作时钟。 BSC的时间同步通过GPS（或GLONASS）实现。 BSC向BTS下发的无线业务帧需要携带RFN帧号，该帧号要求与系统绝对时间同步，即GPS时间的系统零时（1980年1月6日0时整）为RFN第0帧，以后按照20ms一帧，帧号为0 ~ 15循环。 BSC时间同步时钟传递的过程如下：时钟处理模块从GPS/GLONASS天线接收的信号中，提取1PPS和绝对时间信息，经过内部处理后，输出PP16S脉冲信号和绝对时间信息到资源和分组插框中的CMUX板；资源和分组插框的CMUX板根据这些信号，每隔320ms产生一个周期同步信元，通过交换插框CLPC板的光口，广播给各个集成处理插框的CMUX板；各业务框的CMUX板产生周期同步脉冲，通过背板总线送给本框的相关单板使用。 BTS硬件功能结构 总体结构特点华为技术有限公司的BTS同BSC一样，也具有非常强的功能，可称得上业内一流的产品。 它不但在功能上非常强大，而且其系统的稳定性、兼容性也是在同类产品中表现的很出色的。 下面简单介绍一下华为公司BTS的主要功能特点。 在这里我们以BTS3606为例，BTS3606基站在设计中充分考虑了用户在业务、容量、覆盖、传输、电源、安装、维护等方面的需求，采用一体化设计，集成度高，体现了华为公司客户化服务的思想。 从兼容性上讲，既满足IS2000 Release A的要求，又对IS95A/B完全兼容；另外。