城南移动实习报告11.docx

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城南移动实习报告11

城南学院

通信工程移动通信实习报告

姓名

学号

实习指导老师

代玲莉、曹敦、王新、吴志敏、蔡春娥

实习地点

长沙理工大学现代通信实验室

实习时间

2015年9月28日至2015年10月17日

指导老师评语：

实习成绩等级：

指导老师签名：

日期：

序言

2015年9月28日开始至2015年10月17日，我们在长沙理工大学现代通信实验室进行了为期三周的移动通信课程实习。

这次实习重点在于学习移动通信核心侧和无线侧中各个设备的构成、性能、作用及运行情况，熟悉各个设备的配置过程。

首先老师从理论知识讲起，然后在老师的指导下分组轮换参观和学习设备的操作、设备的运行情况、接线情况及信号的流通过程。

最后更加全面详细地了解通信设备的组成、性能、配置及运行情况。

以此来加强课程学习中对移动通信理论内容的理解，为今后的学习和工作打下基础。

通过本次实习，全面了解通信设备，巩固和运用所学知识，提高自己的动手能力。

第一部分移动通信核心侧

一、移动通信核心侧实习目的和要求

1）认识WCDMA3G移动核心侧设备MSoftX3000、UMG8900、HLR9820、SGSN9810、GGSN9811等设备的外观及结构，了解其型号、参数、性能指标和运行情况；

2）认识移动核心侧设备的基本组成，认识WCDMA核心网网元设备及各个单板，加深理解移动核心侧设备在整个通信网中的地位；

3）在教师指导下，完成诸如MSOFTX3000数据配置、HLR数据配置和UMG8900数据配置等等多项实训子项目。

4）实习现场的设备必须在指导老师的指导下操作，电器设备等不准乱动，严防触电和损坏设备。

5）实习完成后，针对期间的主要收获，记录实习日志，并写实习报告。

二、移动通信核心侧主要设备硬件结构介绍

移动通信的核心侧，包括CS域以及PS域两大部分。

信号由RNC分配到CS域用于电话业务，分配至PS域用于上网业务。

在进行整个移动通信实习，学习核心侧或是无线侧，需要了解整个移动通信系统的组成，如图1所示：

图1WCDMA全网拓扑结构

在图1所示的WCDMA全网拓扑结构图中，很清楚的知道整个网络的构成，如RNC，基站NodeB等构成了无线侧的主要部分。

核心网的主要部分，在CS域子系统部分中，有设备HLR，UMG8900以及MSOFTX3000，而在PS域子系统中，有硬件设备SGSN以及GGSN，他们都是经过光传输实验平台中的SDHMetro1000以及OSN2000实现功能。

1、MSOFTX3000主要完成位置管理、呼叫控制、媒体网关控制等功能，可以同时作为MSCServer、TMSCServer、GMSCServer、VLR、SSP等功能实体进行组网。

MSOFTX3000基本框在综合配置机柜中固定配置，提供时钟、E1、IP、ATM等外部接口，并可以完成完整的业务处理。

一共有四十个插槽，前20个插槽实现处理业务功能，后20个插槽实现接口连接功能。

主控板在6，8槽位。

如图2所示

图2MSOFTX3000插框

各个单板完成各种功能，前后插板相互对应，前插板提供业务，后插板进行连接。

如WSMU业务处理框的主控板，后单板对应SIU提供以太网口，HSC实现链接。

WEPI单板：

为CSU的后插板，处理MTP1物理层消息，为CSU提供窄带信令物理接口；WIFM/WBFI单板：

为前插板，主要完成IP包的收发并具有处理MAC层消息；WCKI单板：

提供2、3级标准时钟同步信号，位于主控框的13、14以及15、16槽位，此板与电源板一样，一块单板占用两个槽位；WBSG单板：

处理经过WTFM和WAFM一级分发处理后的IP、ATM包；WCCU/WCSU单板：

CSU单板处理MTP-2协议，CCU处理MTP-3及以上协议；WCDB/WVDB：

CDB为前插00号框，是中央数据库，而VDB单板则是保存移动用户的签约数据；WMGC单板：

提供WGM注册，内部链路状态的维护。

MSOFTX3000硬件逻辑结构结构图如图3所示：

图3MSOFTX3000硬件逻辑结构

由图可知，MSOFTX3000硬件逻辑结构包括系统支撑模块，接口模块，信令底层处理模块，业务处理模块以及操作维护模块。

每个模块功能各不相同。

系统支撑模块实现软件/数据的加载、设备管理/维护及板间通讯等功能。

接口模块提供各类物理接口以满足系统组网的需求，包括窄带接口单元、IP接口分发单元、ATM接口分发单元。

信令底层处理模块提供信令的底层协议处理功能，包括七号信令MTP2处理单元和SCTP处理单元。

业务处理模块由业务处理单元、中心数据库单元、VLR数据库板、媒体网关控制单元构成。

操作维护模块完成设备的操作维护管理，对用户提供进行本地操作维护的人机接口，并对网管系统提供接口，此外，操作维护模块还进行话单管理，并提供计费接口给计费中心。

MSOFTX3000信令处理流程：

TDM上行流程，下行方向相反：

WEPI→WCSU→WCCU；IP承载信令流程，下行方向相反：

WBFI→WIFM→WBSG→WMGC/WCCU；ATM上行流程，下行方向相反：

WBAI→WAFM→WBSG→WMGC/WCCU。

2、UMG8900作为通用媒体网关设备，实现了标准的Mc接口上遵从H.248协议与MGC进行通信。

H.248可以采用SCTP、UDP等不同的传输层协议来进行传输，目前在UMTS、GSM组网中应用较多的是采用SCTP协议来传输的。

它提供业务承载转换、互通和业务流格式处理功能，属于GSM移动通信系统解决方案的核心网络设备，可协助运营商面向未来的移动通信网络。

UMG8900必配前置单板7，8槽位为OMU/MPU单板，提供控制平面交换功能，完成框内所有单板控制信息交互和接口管理,完成设备所有单板状态的监控和管理。

必配后置单板7，10为TNU/TCLU单板,TNU是UMG8900设备TDM部分的核心交换单元，与S2L单板、E32/T32、TCU等TDM接口和业务处理单板一起共同组成T-S-T三级交换网络。

8,9槽为NET单板，完成转接功能。

图4UMG8900的逻辑结构图

由上图可以知道，UMG8900由操作维护子系统、分组业务处理子系统、网关控制子系统、业务资源子系统、信令转发子系统、时钟子系统、TDM业务处理子系统组成。

在UMG8900中还有许多插板，比如说CMU单板：

可以提供各类接口，例如FE接口，E1/T1接口；PPU单板：

提供到MGC的Mc接口，完成H.248消息的协议栈处理功能，处理UMTS接入网信令IP分组侧信令协议栈瞬间电流的影响；ASU单板：

单板主要完成ATM承载业务处理；E32/T32单板：

E32/T32（32*E1/T1portTDMInterfaceCard）为UMG8900设备的TDM业务接口板，支持32路2ME1/T1接入，其中‘E’代表2ME1接口，‘T’代表1.544MT1接口，‘32’代表单板共支持32路2ME1。

SPF单板：

为UMG8900设备的信令处理单元，完成TDM窄带信令从TDM到IP分组方式的适配处理，提供内嵌信令网关功能，将IP分组适配处理后的信令送给MGC设备。

3、HLR9820HLR9820包含SAU（负责信令的接入和发送）、HDU（HLR数据库单元：

数据存储和访问接口，以及MAP消息处理）、SMU（用户管理单元）、BAM（提供设备操作维护接口）四个部分。

HLR作为归属位置寄存器，负责移动用户管理的数据库。

存储所管辖用户的签约数据及移动用户的位置信息，可为至某MS的呼叫提供路由信息。

HLR9820的操作维护系统功能结构如下图所示：

图5HLR9820的操作维护系统功能结构图

在上图中的SAU单元是一个用于信令接入和转发的交换机，主要是为IP/No.7/ATM信令提供物理接口，处理TCAP层以上（包含TCAP层）的信令，将上层信令及业务的处理送到HDU完成。

HDU是HLR的核心数据库，主要完成系统配置数据存储、用户数据存储、MAP业务处理、三项功能。

BAM为用户提供了对设备的操作维护接口和后天管理功能。

SMU为HLR9820提供用户数据管理功能。

4、SGSN9810SGSN作为GPRS/TD-SCDMA（WCDMA）核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。

SGSN即GPRS服务支持节点，它通过Gb接口提供与无线分组控制器PCU的连接，进行移动数据的管理，如用户身份识别，加密，压缩等功能；通过Gr接口与HLR相连，进行用户数据库的访问及接入控制；它还通过Gn接口与GGSN相连，提供IP数据包到无线单元之间的传输通路和协议变换等功能；SGSN还可以提供与MSC的Gs接口连接以及与SMSC之间的Gd接口连接，用以支持数据业务和电路业务的协同工作和短信收发等功能。

SGSN9810所支持的协议标准接口结构如下图所示：

图6SGSN9810所支持的协议标准接口图

SGSN9810机柜中可以配置四个标准的机框—PSM框；每个框根据功能的不同，可以将PSM框分为交换框、基本框和扩展框。

其系统逻辑结构如图所示：

图7SGSN9810系统逻辑结构

在基本框中，主控板位于06号槽位，负责控制管理整个设备的运行，它和10号槽位的OMU配套，有操作维护功能。

00号槽位的ICP单板是负责IP协议，12号槽位的GDP单板则负责GDP协议。

14号槽的SIG单板负责Sigtril协议，02号槽位的SPU单板负责处理信令，在基本框的后插槽06号槽位的BIU为前插的主控板提供接口，FCU则是提供框间互联的插板。

而在交换框的06号槽位同样为主控板，CDR单板则是计费单元，内有存储器（机械式硬盘），可产生话单。

FCU单板内部也有硬盘，是一种FLASH硬盘，提供不同类型接口，GFU则是用于进行交换。

5、GGSN9811GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。

有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。

GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。

GGSN9811的单板配置如图所示：

图8GGSN9811的单板配置图

GPRS网络与外网的分界线,对内负责Gn网络的传输,对外是一台因特网路由器。

其中的BGGSN（BorderGGSN）负责连接不同运营商之间的Gn网络，实现网间漫游。

GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其它GGSN和SGSN相连。

其主要的功能有：

网络接入控制功能、维护路由表，实现路由选择和分组的转发功能、用户数据管理，实现对分组数据的过滤、移动性管理功能等。

其硬件逻辑结构图如下:

图9GGSN9811的硬件逻辑结构

在GGSN9811中，设备比较简单，只有前插板，没有后插板。

最主要的三块单板分别是LPU、SPU、SRU单板。

LPU是为SPU提供接口，SPU的功能在于路由分发，临时分配IP，有鉴权功能，可以建立链路，处理部分信令。

SRU单板则是路由管理功能，系统时钟，存储数据的配置。

三、移动通信核心侧实习操作具体内容描述

核心侧实习的内容主要是对WCDMA核心侧各个通信设备的认识与了解以及简单的命令配置。

老师首先给我们讲解了基础知识，之后带领我们参观了MsoftX3000、UMG8900、GGSN、SGSN、HLR9820这几个设备，包括每个通信设备的功能、承担的工作以及各个设备上单板的功能与所在的槽位。

另外，我们还学习到了各接口之间是按照什么方法、规则和语言进行连接的。

在掌握基础知识的基础上，我们又学习了各设备的配置命令，在桌面双击LMT平台，进入平台后，选择“MSOFTX3000”的离线模式进入配置。

配置的步骤为：

先配置机架、机框、单板，再配置中央数据库等功能，配置FE端口信息，以及时钟信息。

之后，根据老师布置的作业题进行命令行的配置。

最开始的是学会配置MSOFTX3000的本局数据配置，即硬件配置。

接下来的MSOFTX3000的接口数据配置过程中，我们了解到MSOFTX3000在UMTS系统中用作MSCServer（或GMSCServer）是核心网控制面设备，处于分离网关体系的控制地位（即MGC），同时学习了H.248协议，将此协议应用于Mc接口上，H.248协议栈，可使用3种传输层协议（UPP、SCTP、MTP3B），在移动网应用中只使用SCTP和MTP3B协议。

接下来是配置协商参数，最后是要从MSOFTX3000到HLR的数据配置。

在UMG8900中，UMG8900作为通用媒体网关设备，实现了标准的Mc接口上遵从H.248协议与MGC进行通信。

而在其前后插槽中也有许多单板，各自也有不同的功能。

最后，在学习完几种设备的配置之后，学习了PS域的基本知识。

并由老师带领下学习参观相关的硬件设备。

四、移动通信核心侧实习过程和认识

在移动通信实习过程中，首先老师用PPT给我们讲解了实验室的WCDMA全网拓扑核心网结构基本概论与原理，然后分组轮流去近距离接触设备，了解核心网设备连接情况，学生终端对核心网设备进行控制的实现过程与线路类型等。

通过对MSOFTX3000到RNC接口协议栈和HLR数据配置、UMG8900的接口数据配置以及到RNC的数据配置等系统基本操作，随后完成相关的脚本配置，同时了解了脚步的配置步骤和各命令行的实际意义。

通过移动通信的实习使我对移动通信设备的结构和功能有了初步的认识，了解了实际设备的型号、参数、性能指标和运行情况。

在通信实验室的学习，不仅加深了我对理论知识的理解，而且还学会了对移动传输设备的基本操作过程和简单的维护管理。

并且更深一步了解了这些通信设备的内在结构，从而使所学的理论知识得到了更好的应用。

第二部分移动通信无线侧

一、移动通信无线侧实习目的和要求

1）认识华为WCDMA3G移动通信无线侧设备DBS3900、BSC6810等系列设备的外观及结构，了解相关设备的型号、参数、性能指标和运行情况

2）认识华为DBS3900、BSC6810等设备内各单板的位置和作用，加深理解移动无线侧设备在整个通信网中的地位；

3）在教师指导下，完成诸如BSC6810全局设备配置调试、BSC6810接口调试和DBS3900基站维护操作等实训子项目。

4）实习现场的设备必须在指导老师的指导下操作，电器设备等不准乱动，严防触电和损坏设备。

5）实习完成后，针对期间的主要收获，记录实习日志，并写实习报告。

二、移动通信无线侧主要设备硬件结构介绍

移动通信无线侧即WCDMAUTRAN子系统，包括基站和RNC设备。

1、基站（NodeB）NodeB是由天馈子系统，射频子系统，基带子系统，传输子系统以及控制子系统五个部分组成。

其中射频子系统即为RRU设备，基带子系统、传输子系统以及控制子系统组成BBU设备。

此次实习主要采用DBS3900设备。

该设备有先进的平台化架构、高集成度，大容量、高性能、支持HSDPA业务以及HSUPA业务、支持多种时钟与同步方式、支持商用级MBMS、支持同频段共天馈等特点。

DBS3900设备包括基带处理模块BBU3900、室外型射频拉远模块RRU、射频模块WRFU。

实验室DBS3900结构图如图所示：

图10DBS3900结构图

如上图所示，有天线接收到移动用户的接入信息，通过射频放大器放大信息，在将其传送给分布式基站拉远单元，再送给BBU3900的基站处理接口板。

下图为BBU的线缆连接图：

图11BBU的线缆连接图

如上图所示，由主控传输单元出来的E1线与防雷单板的接入相连，防雷单板的输出与RNC相连，其实并不是直接连上，而是通过配线柜与RNC相连，这样做保护了设备，减少了设备因拔插接口受损直接换设备的风险。

2、RNC（BSC6810）BSC6810采用华为N68E-22型（整体机柜）机架和华为N68-21-N型（抗震作用大）机架。

RNC逻辑上有交换子系统，业务处理子系统，传输子系统，时钟同步子系统，操作维护子系统，供电子系统和环境监控子系统组成。

逻辑架构如下图：

图12RNC逻辑架构图

如上图所示，RNC即BSC6810与三个设备相连，他们分别是NODEB,SGSN,UMG,他们的接口分别是IUB,IU-PS,IU-CS三种，对他们进行配置时，必须在三个设备上都添加MML命令，编清楚设备与接口到对应的设备及接口的数据配置。

BAM是远程终端设备通过命令对系统的维护，操作及管理。

BSC6810必需要有交换插框，可以没有业务插框。

因为交换插框含有操作维护单板，而业务插框则没有。

操作维护单板OMU单板作用：

支持两个IntelLV处理器、2G内存,支持三个前面板以太网接口，OMU通过该网口直接连到外网,提供两路背板SERDES到交换板的GE接口和主备FE通道，主备OMU、OMU到SCU通过该接口相连其RNC交换插框结构如下图所示：

图13RNC交换插框结构

如上图所示，各单板完成各种不同的功能，业务处理子系统由信令处理单元（SPUa）和数据处理单元（DPUb）组成。

1块SPUa单板包含4个独立的子系统，每个框中有一个子系统作为MPU子系统,进行用户面资源管理以及呼叫过程中的资源分配，其余的所有子系统负责处理Iu/Iur/Iub/Uu接口信令消息，完成信令处理功能。

一个DPUa单板包含22个DSP。

GCU为通用时钟单板，提供系统时时间同步所需的系统时间信息和传输同步所需的同步定时信号，可外加GPS接收卡，固定配置在0号业务插框的第12、13号槽位，构成主备用方式。

RNC交换子系统主要由各插框的交换和控制单元与插框的高速背板通道共同组成,每一个交换和控制单元由SCU单板实现,采用全互联双平面的工作方式。

SCUa提供60Gbps的交换能力,总交换能力为120Gbps；RSS内的2块SCUa在处理交换面的数据时工作方式为负荷分担；框间交换能力为4Gbps（RSS和RBS之间有4个GE口）高可靠性的框间连接；为RNC提供内部的MAC（MediumAccessControl）层交换,实现ATM/IP二网合一；为RNC提供PortTrunking技术，分发RNC各业务单板所需的时钟信号和RFN（帧中继）信号，为RNC各业务处理框提供业务数据和操作维护通道

AOUa单板是一种光接口板，支持ATMover通道化的STM-1/OC-3c，与NODEB设备相连。

UOIa是一种光接口板，通过加载不同的软件可分别支持ATM或IPover非通道化STM-1/OC-3c传输方式，其0口与CS域的UMG–A4L相连，其1口与PS域的SGSN-UGFU相连。

其链接及单板情况如下图所示：

图14RNC链接及单板情况

三、移动通信无线侧实习操作具体内容描述

在了解过移动通信的发展历程之后，学习移动通信无线侧的组成部分。

移动通信无线侧主要包括基站NodeB以及RNC部分。

NodeB主要分为三个部分，分别是RRU、BBU以及天馈系统，RRU面板主要有五个接口，分别为1个CPRI光缆接口，1个地线接口，1个电源接口和2个馈线接口，而2个馈线接口中一个是只发不收，另一个是又发又收。

BBU也有五个接口，分别是电源线接口，网线接口，2M线（即E1/T1线接口）接口，时钟同步线接口，光纤接口。

对于整个信号在NodeB中的走向则是第二次课中重点了解的知识。

整个系统的信号走向为：

306机房天线->馈线->RRU->BBU->防雷板->DDF架->304机房的DDF架->304机房的SDHMetro1000->304机房的ODF架->306机房的ODF架->RNC（BSC6810）->移动通信核心网。

在整个信号的走向中，信号从306机房的天线进入，经过馈线传至RRU，期间的信号为射频信号，值得一提的是，在日常生活的应用中，在连接至RRU的馈线接口中应有一个放大器，将信号放大，在实验室中为了避免辐射过大，经过了一个衰减器，减小辐射。

从RRU中，经过光纤，将信号传至BBU，通过BBU中的E1口将线传至防雷板，防止雷击。

信号从此连向306机房的DDF配线架，从地下连至304机房的DDF配线架，经过304机房的SDHMetro1000，将电信号转至光信号，传至304机房的ODF配线架，在连回306机房的ODF配线架，传至RNC。

通过RNC将信号传至整个移动通信核心网。

在参观设备的过程中了解到，所有的线都是经过配线架在连至各个设备，这好处在于，以来可以防止经常在设备上插拔线，导致设备接口损坏，更换麻烦，另外，如果需要布线或者改线，只需要在配线架上更改即可。

另外，就如何知道信号或者线路走向有一个方法，那就是在配线架的后槽位，每根线上都有一根标签，标签上一面标有“To”一面没有，有“To”的一端表示对端，即此槽口对应线的端口位置，另一面则是本端的位置。

在LMT平台上配置RNC,学习完基础知识之后，在LMT平台上配置RNC。

双击桌面的LMT图标，进入离线模式，根据面板内容，在输入命令行处输入命令即可。

在配置RNC的过程中要有一定的准则，基本步骤如下:

（1）本局信息配置，设备配置（设置离线）；

（2）删除单板，便于重新配置；（3）增加特定单板，部分单板在Reset之后会默认；（4）增加本局基本信息；（5）增加源信令点；（6）添加网元管理系统IP属性；（7）到CS域配置；（8）增加RNCIu-cs控制面数据；（9）增加Q、AAL2并配置传输资源映射；（10）增加用户面AAL2PATH端口槽口号26；（11）到PS域配置；（12）增加ATM层数据；（13）增加RNCIu-ps控制面数据；（14）增加节点并配置传输资源映射；（15）增加用户面数据；（16）到NodeB的配置；（17）增加RNC对外物理层数据；（18）增加ATM层数据；（19）增加SAAL-UNF数据；（20）增加NodeB并配置NCP/CCP；（21）无线小区的配置。

四、移动通信无线侧实习过程和认识

首先由老师讲解PPT给我们大致解释了设备的各个模块的功能以及整个流程中的次序,并且讲解了每个设备的功能与作用，之后曹老师又指导我们做了详细的命令配置。

讲解完毕后我们分组依次参观了实验室的设备。

老师详细地给我们讲解了NODE B基站设备各部分的名称，解释了信号流程以及数据在基站内的走向。

在讲解各个单板时，上面的接口也做了详尽的说明，并且在考核钟对我们进行了测验。

  通过这次实习，我了解到了，无线侧的作用，认识了实现这一功能转换的设备。

在NODE B基站的讲解中，我了解到了好多接口，它们大小材料各不相同，有的传输光信号有的传输电信号，那么就可以知道这个单板的功能是光电转换，我们不能死板的记住这些东西名单是通过参观设备，我们应该可以做到合理的理解，这样才能更好的学习。

第三部分实习总结

此次课程实习，是在云塘校区理科楼的3G移动实验室中完成的。

在拿到教学计划的初始，其实还是抱有一些不理解，毕竟在考研的最后关头还得两个校区间来回跑，确实有些花时间。

不过在学习的过程中，我也逐渐明白老师的用心良苦，诚然，考研比较重要，可是对于一名通信工程专业的学生来说，这种学习的机会是必须得珍惜的。

用很多学长学姐的话来说，哪怕是在运营商工作，都未必有机会近距离接触这些设备，就更别提实际操作了。

在此次的实习过程中，实习的主要是3G移动通信系统。

通过学习，我了解到整个移动通信系统的运行过程，在整个系统运行过程中需要用到的设备以及各个设备起到的作用。

首先，整个移动通信系统可以分为移动通信无线侧以及移动通信核心网两部分。