GSM移动交换用户培训教材Word格式.docx
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3.1组网方式60
0.1.17小容量成局---MPM单模块成局60
0.1.18中小容量成局---以MPM为中心组网61
0.1.19大容量成局---以中心模块CSM为中心组网61
3.2系统配置62
3.2.1MPM配置62
3.1.2CSM配置64
0.1.20实例介绍67
系统概述
首先让我们回顾一下MSC和VLR所完成的功能。
MSC是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信之间的接口。
它可完成网络接口、公共信道系统和计费等功能，还可完成BSS，MSC之间的七号和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。
另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MSC还应能完成关口MSC（GMSC）的功能。
VLR是一个数据库，是MSC为了处理所管辖区域中MS的来话、去话呼叫所需检索的信息，如用户的号码、所处位置区域的识别、向用户提供的服务等参数。
ZXG10-MSC/VLR系统完成MSC（移动交换中心）和VLR（拜访位置寄存器）的功能，对智能呼叫完成SSP（业务交换点）的功能，并具有设计模块化、系统可靠性强、信令接口标准化等优点。
本章目标如下：
掌握ZXG10-MSC/VLR系统结构
了解基本的性能指标
1.1系统的功能
ZXG10-MSC/VLR系统在实现Phase2的所有功能的基础上增加了Phase2+功能，并兼容Phase1和Phase2版本，同时支持GSM900与DCS1800两种系统。
1.1.1MSC功能
呼叫连接功能
MSC具有本局呼叫、出局呼叫、入局呼叫、转接呼叫功能，MSC能对处在MSC区中的合法用户进行来话与去话的呼叫处理，并且根据用户的签约内容提供相应的业务；
具有关口MSC（GMSC）的功能；
长途接续时，能向长途局发主叫用户类别和主叫用户号码，也能向其它MSC发主叫用户类别和主叫用户号码；
具有追查恶意呼叫的功能；
正常呼叫期间，保证不被其它呼叫插入、强拆；
接续过程中，遇空号、用户不可及时，有相应的提示，共能提供多达256种音频信号；
具有接入各种特服台的功能；
能就近接入110，119等紧急呼叫台；
支持呼叫（移动台始发的或终接的）在BSS中进行排队的功能；
支持系统非连续接收的操作；
配合BSS进行DTMF信号转换；
具有完善的释放控制方式；
能自动完成号码升位功能。
MSC号码存储和译码能力
接收和存储32位号码；
号码的增加、删除和转译；
号码的转发：
支持成组发码和重叠发码方式；
具有处理同一地区、不等位长度号码的能力；
GMSC接收到数字移动业务接入号13X后，能继续分析H1H2H3，若H1H2H3为本地号码，则予接续，否则，回发提示音；
若收到013X，不论HLR是本地还是外地，均予接续。
时间监视和通话强迫释放
MSC的交换机设备具有时间监视装置，监视各种接续状态，当监视时限已到时，能按各种接续状态要求，或立即强迫释放电路，并向相关用户送忙音（或指令），或建立相应的连接。
路由选择功能
在额定的出线范围内，中继路由数及每路的电路数能根据实际需要分配，能用人机命令加以改变；
一个交换设备对一个目标局的路由选择不少于5条；
MSC具有对同级电路话务分担的功能，话务分担比例精度为1％，满足规范要求；
对每一路由电路群的选择能全利用度选择；
局间电路的选择能使每条电路被选中的机会均匀；
具有选择直达路由和迂回路由的功能，满足同级迂回一次的要求，并能防止循环迂回；
在呼叫过程中，如果由于设备故障等原因使呼叫不能接通，交换设备能重复试接，经过两次或多次试接仍不成功才向用户送拥塞音（再试接次数能根据需要调整）；
具有分析20位号码后决定路由选择的能力；
对于被叫移动用户，能根据漫游号码选择路由。
回声抑制
设内置式回声消除器；
能控制回声消除器的接入；
能向后续的交换局指示是否接入回声消除设备。
超负荷控制
接入超载控制与BSS配合操作，避免出现接入超载。
能自动逐级限制普通用户的呼出，而且被限制的用户均匀地分布在普通用户之间。
内部超负荷控制
根据处理机占用率进行负荷控制，提供4级控制，控制比率可用人机命令调整。
移动性管理
信道切换
（1）支持同一MSC在不同BSC之间的信道切换，以及不同MSC之间的信道切换（包括不同厂家的BSC和不同厂家的MSC之间的信道切换）；
（2）在一次呼叫中由于信道切换等原因失去一个业务信道时，支持呼叫重建功能。
位置登记
（1）支持使用不同生产厂家设备的移动用户国内和国际全自动漫游，并且对移动用户提供的业务不受其漫游的影响；
（2）支持一般性和周期性的位置更新、位置删除和IMSI附着/分离；
（3）当移动用户出现在一个新的位置区，或从移动台收到位置更新、呼叫建立、补充业务操作消息后，如果需要，能够向HLR发起位置更新；
（4）VLR能完成位置更新、位置删除功能，既能向HLR，也能向前一个VLR检索用户的信息；
（5）根据HLR的请求，或者当移动用户在24小时内没有在MSC/VLR区域内出现时，VLR能删除该用户的有关数据；
（6）对每个活动的MS，设置类似T3212的定时器，当定时器和保护时间逾时时，移动用户仍无登记、呼叫或进行补充业务处理，给此用户设置“分离”标志；
（7）当在位置登记中出现“不认识的用户”或“非法用户”时，在MSC中有告警。
安全保密功能
具有鉴权功能，在下列场合进行鉴权：
（1）MS首次在VLR中登记；
（2）MS使用IMSI代替TMSI标识自己；
（3）呼叫尝试（包括点对点短消息业务）；
（4）激活补充业务；
（5）IMSI附着。
MSC通过人机命令选择使用TMSI和重新分配TMSI的场合，重新分配TMSI的机会为：
（1）呼叫尝试（包括点对点短消息）；
（2）每次位置更新（包括周期性的位置更新）；
（3）激活补充业务。
用户信息加密
支持在BSS中对话音信息和数据信息进行加密；
支持BSS中不同的加密算法。
无线资源管理
负责分配选用的BSC与MSC间的信道；
向BSS指示不同处理阶段所使用无线信道的种类；
能接收来自BSS或向BSS发送闭塞信道消息；
能控制接收来自BSS或向BSS发送闭塞信道消息。
补充业务
完成以下七大类补充业务：
呼叫限制类补充业务，包括限制呼出、限制国际呼出、限制非归属区（国）的国际呼出、限制漫游呼入等；
呼叫前转类补充业务，包括无条件前转、遇忙前转、无应答前转、不可达前转等四类业务；
呼叫完成类补充业务，包括呼叫等待和呼叫保持；
号码识别类补充业务，包括主叫号码识别、主叫号码识别限制、终接号码识别、终接号码识别限制、恶意呼叫号码识别；
多方通信类补充业务；
闭合用户群业务；
计费提示（AOC）业务。
短消息业务
系统能支持短消息业务。
数据业务
系统能完成以下四类数据业务：
9.6kb/s以下的数据业务功能；
9.6kb/s以下的传真业务功能；
交替语音/数据功能；
语音后随数据功能。
移动智能业务
MSC具有CCF，SSF和SRF功能；
支持独立SSP功能；
系统能够以两种方式支持移动智能业务：
（1）标准的CAMEL方式；
（2）OVERLAY方式。
VLR功能
数据管理功能
VLR中存储当前活动在MSC/VLR管辖区域中的移动用户有关数据：
IMSI，MSISDN，TMSI，MS类别、RAND/SRES/Kc，MSRN，位置区识别、HLR号码、提供的基本业务、提供的补充业务、前转号码、登记状态、无应答定时器、激活状态、IMSI分离标志、无线证实指示、HLR证实指示、切换号码、接入优先等级。
并能随着业务的发展，增加相应的存储内容；
存储容量保证能向每个移动用户提供所有的补充业务。
用户数据的信息检索功能
在呼叫建立时，VLR根据MSC的请求，IMSI，TMSI，MSRN向MSC提供用户的信息。
IMSI附着/分离
VLR能够支持IMSI附着/分离。
当移动用户出现在一个新的位置区，或从移动台收到位置更新、呼叫建立、补充业务操作消息后，若需要，能向HLR发起位置更新；
VLR能够完成位置更新、位置删除的功能，既能向HLR，也能向前一个VLR检索用户的信息；
根据HLR的请求，或当移动用户在24个小时内没有在MSC/VLR区域中出现时，VLR应能删除该用户的有关数据。
鉴权
能够向HLR索取并存储来自AUC的鉴权三参数，也可在位置登记时向前一个VLR索取鉴权三参数。
VLR能够通过MSC要求移动台进行鉴权，鉴权失败时有告警和鉴权失败次数的计数。
号码分配功能
号码分配功能包括MSRN、切换号码、TMSI。
计费功能
可以无差错、无遗漏、无重复地生成计费原始话单；
可以存储话单；
可以备份、拷贝、浏览话单；
可以以脱机方式或联机方式向计费中心传送话单。
OMC功能
具有本地操作维护的功能；
具有存储、查询、修改操作维护数据的功能；
具有远程操作维护台的功能；
具有对上级网管的接入功能。
信令功能及兼容性
具有MAP，ISUP，MTUP，CAS，A接口、CAP，R2。
1.2系统的性能指标
1.2.1MSC
系统容量：
60万用户
单模块：
用户数量：
6万用户
中继数量：
6k
话务量：
2100Erl
呼叫处理能力：
>
450kBHCA
多模块：
60k
>
21000Erl
4500kBHCA
局间中继参考负荷
参考负荷A：
0.7Erl/线
忙时试呼次数：
42/忙时/来话电路
参考负荷B：
0.85Erl/线
57/忙时/来话电路
MS参考负荷
位置更新：
2/用户/忙时
切换：
1.35用户/忙时～2/用户/忙时，其中MSC局间切换为0.05用户/忙时～0.1/用户/忙时
鉴权：
1.2.2VLR
参考负荷：
呼叫处理：
1.5处理/用户忙时；
移动性管理：
8.5处理/用户忙时；
消息丢失概率：
P≤10-7；
；
信息检索时延：
≤1000ms（95%概率）登记时延：
≤2000ms（95%概率）
1.2.3计费单元模块
参考负荷
MS参考负荷：
0.025Erl/用户平均呼叫时长：
50s/每次呼叫
MSC可以缓存话单的天数：
7.5天（以10个模块，每模块6G硬盘计算）
计费单元模块缓存话单的天数：
6天（以18G硬盘容量计算）
传输计费数据所需的DDN链路数：
7条～8条64kb/s链路
1.2.4操作维护模块
可以管理的网元个数：
255个
可以管理的操作维护台的个数：
40个
可以缓存性能统计数据的天数：
300天以上
1.2.5传输指标
差错性能：
长期平均比特差错率（BER）优于1×
10-9。
比特完整性：
保持比特的完整性。
比特序列独立性：
在64kb/s通路内，不对传连续二进制“1”或“0”的个数或者任何其它二进制码型强加某种限制。
绝对群时延：
平均值：
900s，95％概率不超过的值：
1500s
1.2.6同步指标
同步时钟：
二级时钟A类
时钟最低准确度：
±
4×
10-7
牵引范围：
最大频偏：
10-9/天
初始最大频偏：
5×
10-10
时钟工作方式：
快捕、跟踪、保持、自由运行
时钟同步链路接口要求：
入端信号抖动与漂移：
≥1.5UI，0.02kHz～2.4kHz
出端信号抖动与漂移：
≤1.5UI，0.02kHz～10kHz
≤0.2UI，18kHz～100kHz
1UI=488ns
1.2.7可靠性指标
MTBF：
全系统中断<
1小时/20年内容
1.3系统特点
1.3.1先进性
（1）具备Phase2和Phase2+的所有功能，兼容Phase1版本，同时支持GSM900与DCS1800两种系统；
（2）支持CAMEL2的所有功能，可平滑过渡到CAMEL3，支持嵌入式和叠加式组网；
（3）吸收国内外各类移动交换系统的优点，硬件结构、软件系统和整机工艺都达到同类产品的先进水平；
（4）硬件设计上采用国际先进的超大规模集成电路，减少分立元件，大大提高可靠性和系统的集成度，降低功耗；
（5）软件开发严格按照软件工程的设计要求，采用自顶向下、层次化、模块化的设计思想，使软件易维护、易扩展。
1.3.2灵活的组网能力
（1）提供系列产品，即可将MSC，VLR，SSP，HLR，AUC，SC，VM集成在一起，也可将某些产品独立出来，提供开放性接口；
（2）具有良好的网间互通功能，具备中国1号信令、七号信令和R2信令；
（3）可提供标准嵌入式或叠加接入式智能组网。
1.3.3强大的业务功能
（1）移动用户的自动漫游及移动性管理、切换处理、鉴权处理、故障处理、操作维护等功能；
（2）移动用户与PSTN用户、ISDN用户、移动用户之间的自动电话业务及移动数据业务；
（3）提供呼叫前转、呼叫限制、呼叫完成、号码识别、呼叫等待、呼叫保持、多方通话、闭合用户群等补充业务；
（4）提供预付费、虚拟专用网、移动银行等CAMEL业务；
（5）软件设计层次化、阶段化，充分考虑向第三代移动通信系统的转化。
1.3.4具有良好的兼容性和可扩充性
（1）严格按照ETSI制订的GSM技术规范和原邮电部相关标准，能够与符合该标准的产品成功对接（包括A接口），提供与PLMN，PSTN，ISDN，PSPDN等网络的标准接口；
（2）系统设计上采用多层次和模块化结构，扩容和应用灵活，用户可根据实际应用的需要灵活配置。
1.3.5卓越的可靠性
（1）主处理机、交换平面等关键部件均采用主备用热备份工作方式，具有自动倒换功能，保证系统不间断运行；
（2）控制方式采用双机双总线、网络采用双网结构，提高系统的可靠性；
（3）采用安全保护措施，分级权限控制。
1.3.6完善的操作维护系统
（1）提供人机界面，采用中文WindowsNT操作系统，操作灵活、方便、可靠；
（2）提供远、近端多种接入系统方式，既可以本地操作维护，也可以通过网络系统进行远程操作维护；
既可以维护整个系统，也可以对特定的实体进行操作维护；
（3）安全性好，采用多级权限保护；
（4）具有计费管理、性能测量、话务统计、安全管理、业务观察、用户（设备）跟踪、信令跟踪、数据配置、版本升级、告警、装载、数据备份和传输等功能，能准确、可靠、实用、方便地提供多种操作维护手段，并能根据网络实际运行状况和用户需求，增加相应的功能；
（5）广泛的在线帮助，提供目录、索引等多种帮助手段，通用的Windows界面和操作方式，符合用户日常习惯；
（6）采用C/S结构方式，可以获得动态信息，重要历史信息也可以再现。
1.3ZXG10-MSC/VLR系统总体结构
1.3.1MSC/VLR硬件结构
ZXG10-MSC/VLR系统硬件总体结构如图01所示。
图01ZXG10-MSC/VLR系统结构
各模块主要功能如下：
OMM（操作维护模块）：
提供操作维护管理功能，包括计费、数据维护、软件版本升级等，同时提供至OMC和计费中心的接口；
CSM（中心交换模块）：
包括交换网络模块（SNM）、消息交换模块（MSM）；
提供模块间的接续连接、外围模块间及其与OMM间的内部消息通道功能。
网络交换能力达64K×
64K，MSM至每一外围模块最多有32TS（约2Mb/s）的消息交换通道；
MPM（MSC处理模块）：
实现MSC的有关功能。
提供至BS、PSTN、PLMN的语音中继及信令接口，提供漫游至本地的移动用户信息的存储和管理；
通过七号信令网与其他网络实体如HLR进行通信。
VPM（VLR处理模块）：
实现VLR的有关功能。
根据系统容量要求，可使用一个或多个MPM，外接相对数量的BSC；
HLR、OMM间与MPM间没有话路交换，仅有消息及信令交互，通过统一的信令控制交互平台实现消息通信，可方便地实现上述各部件的分离或集中。
若采用集中设置，MPM与本地HLR间的通信不再通过七号信令网，而通过统一的内部消息交换机制实现消息的互通。
MPM的交换网为单T无阻塞时分交换网，容量最大为16K时隙。
单个MPM其MSC功能约可支持6万移动用户。
在图1.3-1所示的结构中，CSM下可挂接最多10个MPM模块，满足60万用户的需求。
说明
目前版本的ZXG10-MSC/VLR，VPM不单独存在，VLR处理功能在CSM（多模块组网时）或MPM（单模块组网时）中实现。
1.3.2MSC/VLR软件结构
MSC/VLR软件采用模块化、层次化的体系结构。
不同软件层之间通过层间原语进行调用，同层各软件模块之间采用内部消息接口。
ZXC10-MSC/VLR（V3.0）软件系统主要由运行支撑子系统、数据库管理子系统、信令子系统、移动用户子系统和操作维护子系统构成。
软件系统层次结构如错误！
未找到引用源。
所示。
运行支撑子系统为上层应用程序提供了一个独立于硬件的虚拟机环境，提供内存管理、进程调度、进程通信、定时器管理、文件管理等功能；
信令处理子系统处理网络中的七号共路信令；
移动用户子系统主要用来完成信息交互，实现MAP中的各种业务。
包括从数据库查询获得用户的有关信息，并将用户的最新数据通知数据库进行更新；
数据库管理子系统对交换局配置数据及对用户数据信息进行存储和管理，为移动用户子系统提供高效而可靠的数据服务；
操作维护子系统为设备运营商提供计费、性能测量、话务统计、配置管理、安全管理、故障管理、版本升级等操作维护管理的功能。
本章小结：
本章节向大家介绍了ZXG10-MSC/VLR（V3.0）系统完成的主要功能、特点和系统结构，从硬件和软件上分别介绍了模块化的设计思想。
其中MPM是构成系统的基本模块，我们在后续章节的学习过程中将向大家详细介绍硬件的组成和软件的结构。
思考题：
1、ZXG10-MSC/VLR的特点是什么？
2、ZXG10-MSC/VLR是如何体现其模块化的设计？
3、ZXG10-MSC/VLR的各模块完成什么样的功能？
4、ZXG10-MSC/VLR基本性能指标是什么？
系统的硬件结构
ZXG10-MSC/VLR成模块化结构，其中MPM是ZXC10-MSC/VLR（3.0）中基本的独立模块，不论单模块还是多模块组网，MPM模块必不可少。
同时CSM模块是在大容量局组网是必备的模块。
本章主要介绍MPM和CSM模块的硬件结构和涉及的单板功能。
了解MPM模块的逻辑单元和物理结构
了解CSM模块物理结构
掌握基本单板的功能、工作方式
2.1MPM基本构成
MPM可完成本模块内部用户之间的话路接续和信令的处理，也可以将本交换模块内部的用户和其他MSC处理模块的用户之间的信令消息和话路接到SNM中心交换网络模块上。
以下是MPM原理图（如图2.2-1）。
01MPM硬件原理图
从图中可以看出，MPM由下列基本逻辑单元组成：
（1）数字中继单元DTU（DigitalTrunkUnit），包括
DTI：
数字中继接口子单元
ECDT:
具有回声消除功能数字中继接口子单元
（2）ASIG：
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
（3）IWU：
互联单元
（4）CTLU（ControlUnit）：
主控单元，包括
MP子单元（moduleprocessor）：
主处理器
COMM子单元（CommunicationBoard）：
通信板
PEPD子单元（PeripheralEnvironmentParameterDetection）：
环境检测板
MON子单元（monitorBoard）：
监控板
（5）NETU（NetworkUnit）数字交换网单元：
（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
（6）FBIU（FiberBusInterfaceUnit）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单独为一层单元。
它的主要功能是将MPM与中心模块网之间用光纤连接起来。
MPM从逻辑上看分为以上几种单元。
物理上，每一种单元都包含了一块或几块不同的单板来实现其功能，我们从机架图上来观察一下各种不同的单板。
单板的排列如图2.2-2
图02MPM机架单板排列图
MPM从硬件设备上也有一个比较明显的分层结构，分别为机架——机框——单板。
MPM的硬件实体是一个机架，分成了六层，每一层称为一个机框，每层机框又分成了27个槽位，用来插接不同的单板。
机框从下往上依次为第一层到第六层。
第一层、第二层、第五层和第六层都为数字中继层，可以用来放置数字中继单元或模拟信令单元的单板，如数字中继接口板（DTI）或模拟信令板（ASIG）等。
第四层全部为主控单元，成为MPM的核心司令部，用于处理整个网络的消息。
它包括六对通信板（COMM），用来实现模块间、模块内及七号信令的处理。
槽位25安装环境监控板（PEPD）（1个机房配1块）。
槽位26安装监控板（MON）。
第三层交换网络层包括交换网络单元、时钟同步单元和光纤接口单元的各种单板：
交换网络单元包括交换网板（DDSN）和交换网络接口板（DSNI）
时钟同步单元包括同步振荡时钟板（SYCK）和时钟接口板（CKI）
光纤接口单元包括光纤接口板（FBI）
到这里我们已经知道了MPM的基本构成，究竟这些单元用来完成什么作用，单板之间如何协调起来共同完成交换功能呢？
我们将在下一节展开讨论。
2.2单元与单板
主控单元
功能：
主控单元负责对所有功能单元、单板进行监控，在各个处理机之间建立消息链
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