爱立信MGW设备简介

ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉爱立信MGW设备简介一、MGW概述1.1MGW的概念传统交换将控制、承载和交换封闭在同一个实体之内，相互之间的制约使用户的业务能力受限；传统网络的仅支持单业务(语音)交换能力成为发展的最大瓶颈,低层交换能力支持并约束了高层能力。在R4软交换的体系中，将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展，部件间的协议接口基于相应的标准,有利于实现各种异构网的互通传统电路交换与R4软交换的对比关系如图一所示：图一传统电路交换机的呼叫控制部分在R4软交换中对应的实体为MSC-SERVER，而跟承载相关部分则演变为MGW实体，如图二所示：ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉MSCMSCServerMediaGateway图二承载和控制的分离使核心网组网的概念发生根本的改变，MSC-SERVER可以基于方便控制和业务开展的原则集中设置，而MGW则可以基于方便接入和互通的原则分散设置。1.2MGW的功能¾用户面关口接入功能MGW是3GR4核心网的用户承载面的网关接入设备，位于3GCS核心网通往无线接入网（UTRAN/BSS）及传统固定网（PSTN/ISDN）的边界处；是Iu接口、PSTN/PLMN接口的关口承载通道，以及宽带媒体流（如RTP流）的终结点。¾宽带核心网接入功能MGW以宽带手段接入核心宽带网络（IP/ATM），并提供Qos的保证。¾用户面媒体流映射功能MGW可以支持媒体转换、承载控制等功能，如GSM/UMTS各类语音编解码器，回音消除器，静音压缩，舒适噪音，IWF，接入网与核心网侧终端媒体流的交换，会议桥、放音收号资源等。¾受控操作功能MGW可通过H.248信令，接受来自MSCServer的资源控制命令。¾管理和统计功能受网管系统统一管理，向网管系统报告相关的统计信息，包括设备相关ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉统计消息、端口相关的统计消息、连结或终结点相关的统计消息等。二、爱立信MGW设备2.1系统简介爱立信MGW基于CPP平台，在传输的支持方面可以通过软件升级或者通过添加/更换传输板来满足不同地区的标准。爱立信MGW中分布式的、多处理器的实时通信控制系统是建立在OSEDelta实时操作系统的基础上的。CPP平台上TDM/ATM/IP的传输系统包括了一个交换模块和一定数量的线接口模块。内部的交换包括两块互为备份的交换核心模块，每个模块上都有一个交换端口。线接口板提供了到TDM、ATM和IP承载的物理连接。交换模块上的交换是由应用软件通过控制系统的一个API来控制的，或者由线接口上的标准信令来控制。在CPP平台上已经集成了IP主机功能以及扩展的ATM功能，如ATMCross-Connect、AAL2信令与复用、TDM电路模拟和反复用等。CPP控制系统由主处理器（MP）来加载和控制整个系统和在每块插板上的板载处理器（BP）。OSEDelta实时操作系统部署在所有的处理器上。在操作系统的上层也添加了很多电信级的特性，例如故障管理与软件升级能力等。爱立信MGW的功能结构图如下：ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉2.2功能及特性爱立信WCDMA系统移动媒体网关M-MGWR4是基于CPP（ConnectivityPacketPlatform）平台开发并采用ProductPackageGMP（GenericMediaGatewayPackage）V3.0的商用性媒体网关,具有强大的媒体应用处理和信令网关等功能,可以根据网络设计规划的不同阶段的需求,提供相应的硬件配置,易于将来进行扩容等特点。¾优化成本„通用平台CPP，广泛应用，公共备件，降低运营成本„有限电路板种类，仅6种„UMTS和GSM公共多业务核心网一部分„不同逻辑实体的组合：信令网关，ATM交换机，AAL2交换机，IP路由器等¾“池组”结构，提供高可靠性组网方案¾标准化维护接口，可通过Web方式ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉2.2.1虚拟MGW虚拟MGW的技术能完成MGW的多归属功能，它可以使得最多32个MSC-SERVER同时连接到1个MGW上。在一个MGW物理节点上所有的负载处理资源例如语音编码器和回声抑制器等都可以供连接到该MGW的MSC-SERVER来存取。对于网络级的备份来说，虚拟MGW是一个重要的方法，因为MSC-SERVER和无线接入节点都有可选择的路由来通过网络。同时它也提供了在网络扩容时更好的弹性以及更有效的性能利用。2.2.2负荷控制MGW提供了一个负荷控制的功能，该功能是建立在对整个节点的测量的基础上的。这是一个重要的功能，因为MGW通过虚拟MGW的方法可以连接到多个MSC-SERVER上。MGW的负荷控制是通过向所有连接的MSC-SERVER发送过载情况信号，MSC-SERVER降低到该MGW上虚拟MGW的负荷来完成的。MGW监测用户面控制功能所处的处理器负荷，当过载条件达到时，MGW向所有连接的MSC-SERVER发送信号，信号中包含了一个特定的事件以及一个对于新的呼叫来说应该降低的百分比数字。MGW处理器的负荷主要是与高的呼叫建立速度（每秒建立的Context）相关，跟已经存在的呼叫（激活的Context数目）关系较小。当MSC-SERVER收到MGW降低请求后可以有两个选择，一是将新的呼叫进行redirect，如果redirection无法进行则拒绝新的呼叫，这种情况将持续直到达到要求百分比数值。同时MGW也会启动计时监测和给MSC-SERVER时间来调整话务到一个新的水平。如果MSC-SERVER在一个既定的时间内没有对过载作出反应，一个新的降低请求会再次发送到MSC-SERVER。2.2.3授权爱立信通过License来控制每个MGW的功能特点和容量，下图给出了MGWlicense控制机制的示意图：ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉当容量突然不能满足需要时，爱立信MGW可以通过设置进入EmergencyState作为临时解决方案；当MGW处于EmergencyState时，MGW将能处理最大容量，突破License的局限；当然EmergencyState只能设置两次，每次维持一周，一旦超过这个时限，MGW会自动恢复License所设置的容量。2.2.4可靠性¾SCB/SXB:1+1热备份¾ISL:1+1或2+1备份¾电源模块:1+1redundancy¾媒体流处理模块以池方式工作，正常时负荷分担，故障时提供N+1热备份2.3系统结构爱立信MGW系统结构如图三所示：ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉图三爱立信MGWR4有两种类型的subrack：Mainsubrack与Extensionsubrack。从图三可以看出，在爱立信MGW中采用的是分布式+集中式的架构，这与单纯的集中式架构以及单纯的分布式架构是不一样的。与集中式控制相比，可靠性得到提高，易于解决性能上的瓶颈；与分布式相比在管理上更便利。对于单个Subrack的硬件结构如图四：ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉图四从图四可以看到，在爱立信MGW中有六类板：¾SCB（SwitchCoreBoard）交换核心板¾SXB（SwitchExtensionBoard）交换扩展板¾GPB（GeneralPurposeProcessorboard）通用处理器板¾MSB（MediaStreamBoard）媒体流板¾TUB（TimingUnitBoard）时钟单元板¾ETB（ExchangeTerminalBoard）交换终端板，具体根据承载以及功能不同又可以细分为ET-MC1、ET-M4、ET-MC41、ET-MFG四种板每块板都通过背板连在一起。在每个块板上，都有相应的处理器，整个Subrack的处理器的架构如下图：ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉图五图中的多个MP组成MPC（MPCLUSTER）。当MPC中某个processor倒掉，在这个processor上的重要进程将会自动转移到其他processor上重启；原来由faultyprocessor提供的服务，也会转到由MPC中其他资源所接管。ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉2.4硬件介绍2.4.1机架（Cabinet）2.4.2机框（Subrack）ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉2.4.3单板硬件介绍1）GeneralPurposeBoard（通用处理器板，GPB4/GPB53）可用于多种用途的MP，如O&M（固定在MAINSubrack的2、3槽）、录音通知机的MP（MAINSubrack的10、11槽）、GCP/M3UA协议的处理TP、TDM窄带信令的TP、MSESubrack上的MP及其GBP板的备份板。MGWR4支持GPB4ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉和GPB53两种类型的GPB板。2）SwitchCoreBoard（交换核心板，SCB2/SCB3）ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉控制本框内的电源。在完成框内信息交换的同时在需要时也通过ISL连线与主框交换信息，包括ATM交换核心、系统时钟分配电路，单板可以完成ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉28×622Mbps的交换能力；通常成对出现，1+1热备份；装于子框的slot1和slot28。3）SwitchExtensionBoard（交换扩展板，SXB2/SXB3）用于扩展MGW的交换容量，完成框间信息交换，Main框可以通过SXB板ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉来级联其他框；1+1冷备份。4）TimingUnitBoard（时钟单元板，TU2）时钟板，一定在MAIN框中的SLOT4、SLOT5；1+1冷备份ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉5）MediaStreamBoard（媒体流板，MSB3）ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉完成媒体流功能，包括：话音编解码（AMR）、回声抑止器、多方通话、ToneISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉Sender、DTMF、录音通知机、CAT、MediaFrameHandling等，还可以作为IP的终结点（IPhost）；MGW中，MSB板上的资源以resourcepool的形式提供服务，采用N+1备份；一块MSB板上有16个DSP，可以通过多个DSP组合实现各种媒体流功能。无外部连线。6）ET-M4ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉实物图名称ET-M4/1ET-M4/22描述MGWR4支持ET-M4/1和ET-M4/22两种类型的板。每块板有两个用于ATM的155Mbps光口，支持AAL2解复用（MAX128），最大支持1800个VC、48个VP。ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉7）ET-MC41仅有一个光口，仅支持TDM。8）ET-C41ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉有4个光口，只支持TDM。9）ET-MC1ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉8条E1（4个CONNECTOR），支持ATM和TDM接口，支持AAL2解复用，支持AAL1电路仿真；其容量为：16Mbps的ATM传输、4000个ATM连接、7500个AAL2连接、240个AAL1连接，支持IMA功能。10）ET-MFGISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉提供两个千兆以太网接口。ISCREATE爱立信MGW设备简介CREATEDBY：陈建辉2.4.4其