MGW主要功能模块实现介绍

MGW主要功能模块实现介绍1.MGW系统结构1.1.网元1.1.1.硬件结构爱立信MGW是基于CPP硬件平台构建而成的，现网有两种硬件类型：G50-G51为GMPV2.0BC206平台（VOIP改造完成之后将升级为GMPV2.1BC216平台），G54-G86为GMPV3.0BC3004平台。对于BC206的平台，有五个机框组成：对于BC3004平台，有三个机框组成：1.1.2.软件结构爱立信MGW的软件功能由LICENSE来控制，LICENSE分为两类：feature和capacity。前者是一个开关类型的参数，标识了MGW是否具有某一种功能，而后者是一个容量类型的参数，标识了MGW的接续能力有多大。以现网VOIP以及2/3G融合的端局MGW6601为例，feature包含了TDMCrossConnection、IPTransport、UMTSIUinterface、GSMAinterface、SS7overIP、compressspeechonnb、faxservice、MBAC这些；而capacity包含了CSD数据业务处理能力和承载话务量两类。1.1.3.网元备份爱立信MGW均采用了双连的网络拓扑结构，保证一个MGW发生故障退服时，在容量范围之内，另外一个MGW可以承载所有的业务。如果出现MGW未完全退服但又无法进行话务承载的情况，机房现场也可以通过人机命令的方式人工关闭MGW而转移业务。1.2.机框1.2.1.BC206–MainSubrack由板卡SCB（交换板卡）、GPB（通用功能板卡）、TUB（时钟板卡）、SXB（辅助交换板卡）组成，完成MGW的核心控制功能。如果该机框退服（一般只可能是电源问题，但电源也有两路主备用工作），则该MGW会宕机，没有备份机框。此时只能通过两个MGW的网络层冗余进行保护。1.2.2.BC206–ATMExtensionSubrack由板卡SCB（交换板卡）、GPB（通用功能板卡）、ET-M4（ATM接口板卡）、ET-MC41（TDM155M接口板卡）、ET-MC1（TDM2M接口板卡）、SXB（辅助交换板卡）组成，主要完成与外部网元的ATM承载功能。如果该机框退服，从目前现网配置上来看，所有的中继接口都没有硬件备份。因此在电路调整时，需要注意将不同局向的电路分散在不同的机框中，避免发生机框退服导致局向全阻的情况。1.2.3.BC206–GSMSubrack*2由板卡SCB（交换板卡）、GPB（通用功能板卡）、MSB（媒体流资源板卡）、ET-MC41（TDM155M接口板卡）、SXB（辅助交换板卡）组成，主要完成与外部网元的TDM承载以及媒体流处理的功能。如果该机框退服，中继接口都没有硬件备份，但媒体流资源板卡有硬件备份。因此在电路调整时，需要注意将不同局向的电路分散在不同的机框中，避免发生机框退服导致局向全阻的情况。1.2.4.BC206–WCDMASubrack由板卡SCB（交换板卡）、GPB（通用功能板卡）、MSB（媒体流资源板卡）、ET-MC41（TDM155M接口板卡）、SXB（辅助交换板卡）组成，主要完成与外部网元的TDM承载以及媒体流处理的功能。如果该机框退服，中继接口都没有硬件备份，但媒体流资源板卡有硬件备份。因此在电路调整时，需要注意将不同局向的电路分散在不同的机框中，避免发生机框退服导致局向全阻的情况。1.2.5.BC3004–CentralProcessorModule由板卡SCB（交换板卡）、GPB（通用功能板卡）、TUB（时钟板卡）、SXB（辅助交换板卡）组成，完成MGW的核心控制功能。如果该机框退服（一般只可能是电源问题，但电源也有两路主备用工作），则该MGW会宕机，没有备份机框。此时只能通过两个MGW的网络层冗余进行保护。1.2.6.BC3004–MediaGatewayModule*2由板卡SCB（交换板卡）、GPB（通用功能板卡）、MSB（媒体流资源板卡）、ET-MFG（IP接口板卡）、ET-MF4（ATM接口板卡）、ET-C41（TDM接口板卡）、SXB(交换辅助板卡)组成，主要完成与外部网元的各种方式承载以及媒体流处理的功能。如果该机框退服，中继接口都没有硬件备份，但媒体流资源板卡有硬件备份。因此在电路调整时，需要注意将不同局向的电路分散在不同的机框中，避免发生机框退服导致局向全阻的情况。1.2.7.其他机框ECF（EthernetConnectionField）提供了MGW同外部节点的以太网连接，MGW的IP连接通过ET-MFG前面板的千兆网口连接到ECF，再通过ECF的网口连接到外部IP网络。CCF（ConversionandConnectionField）提供了MGW同外部ET中继架的连接。MGW的ET-C41板，通过前面板的光纤连接到CCF框，再由CCF的Opto板上的光纤连接到中继架。风扇单元用于冷却机架。空气过滤框用于过滤通过机框循环的空气。MACU（MediaGatewayControlUnit）用于连接风扇单元的告警接口。MACU通过RS-232端口使风扇单元形成链式环路拓扑结构。此外，还同CPM框的SCB板上的RS-485(F口)端口相连，将风扇告警传送给SCB。PCU（PowerConnectionUnit）用于电源分布控制。1.2.8.其他机框的备份对于ECF、CCF、PCU机框，硬件上没有备份，如果出现故障，会直接影响到MGW的业务承载以及供电等重要功能，此时只能通过MGW网络层的冗余实现保护。从实际维护经验上来看，ECF和CCF两个机框纯粹是一个硬件连接器，整机框故障的概率很小；而PCU机框故障的最可能原因就是电流过大，一般来说此时设备外部的空气开关已经跳闸。因此以上三个机框虽然没有备份且影响较大，但真正发生故障的概率相对来说是很小的。至于风扇单元、空气过滤机框、MACU机框等，属于设备上的辅助单元，故障时对业务不会有任何的影响。1.3.板卡1.3.1.SCBSCB（SwitchCoreBoard，交换核心板）提供整个CPP平台的交换功能。SCB处理不同板子间所有数据的交换，并且使用ISL（InterSubrackLink）连接不同的扩展机框，实现层与层的交换，提供时钟同步，保证整个CPP平台同步工作。SCB在MGW中成对出现，位于每个子机框的1、28槽位。因此，一块SCB板卡的故障并不会影响业务的运行。1.3.2.SXBSXB（SwitchExtensionBoard，交换扩展板）使用ISL（InterSubrackLink）连接不同的扩展机框到主机框上，是SCB的扩展，但只提供连接功能，不提供交换功能。当SCB的ISL容量不能满足话务所需时，使用SXB板。除了主控框外，每个扩展机框都配置了一块SXB板卡。由于该板卡的主要功能是作为SCB板卡的补充，因此如果发生故障时，只要业务的实时占用带宽小于SCB的容量，就不会影响业务。1.3.3.GPB与爱立信MSC-S集中处理式的结构不同，爱立信MGW是分散处理式的结构，而GPB板卡就充当了各种分散处理器的作用。GPB（GeneralPurposeBoard，通用功能板）负责控制MGW工作。从硬件上来看，各GPB板卡一样的，但加载不同的软件就可以承担不同的功能，完成各种类型的功能。如网管主控功能、MTP2信令终端功能、MTP3与M3UA的转换功能、SCTP信令终端功能、GCP信令终端功能、话务处理功能、媒体流资源调用功能、录音通知放音功能等等。一些常用的、关键的GPB板卡功能罗列如下：主控框2槽位GPB板卡，整个MGW的核心控制板并负责O&M，连接外部操作终端，备份为主控框3槽位GPB板卡。主控框6槽位GPB板卡，完成BSC方向七号信令M3UA层的适配，以及SCTP层的编解码，备份为主控框7槽位GPB板卡。主控框8槽位GPB板卡，完成联网方向七号信令M3UA层的适配，以及SCTP层的编解码，备份为主控框9槽位GPB板卡。主控框10槽位GPB板卡，负责处理呼叫以及资源调用。备份为主控框13槽位GPB板卡。主控框12、13槽位GPB板卡，存储所有录音通知文件。互为备份扩展框2、3槽位GPB板卡，完成MTP2层信令终端的功能。扩展框2、3槽位GPB板卡，负责调用录音通知文件，备份为主控框13槽位GPB板卡。在维护中，除了扩展框2、3槽位GPB板卡上的MTP2层信令终端功能没有备份，需要通过将不同局向的信令开在不同GPB板卡上实现冗余保护以外，其他所有的GPB软件都是一加一备份方式工作。详细备份关系可以通过人机界面上software–reliableprogram确定。1.3.4.TUBTUB（TimingUnitBoard，时钟单元板）产生标准时钟信号并同步整个节点。在主控框中，TUB板卡配置两块，主备用工作方式，不存在单点故障。1.3.5.MSBMSB（MediaStreamBoard，媒体流板）用于用户数据处理。它可以装载不同应用软件，实现不同类型的数据的处理。此板无外部连接。在爱立信MGW上，与呼叫相关的媒体流资源有以下几种：CSDDIGITAL：电路交换使用到的不同协议的转换CSDGSMFH：电路交换帧处理功能CSDMODEM：电路交换使用到的调制解调协议FAX：传真功能IM：录音通知相关功能IPB：IP相关功能MFD：提供例如DTMF、AMR、CAT等功能的支持MPC：多方通话功能UPFH：用户平面帧处理功能而每一块MSB板卡上有16块DSP芯片，加载不同软件的情况下就可以处理以上任何一种媒体流，现网MSB板卡功能分布情况如下：BC3004:SUBRACK2/3456789101112131415161718FunctionMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBCSDDIGITALPOOL2211CSDGSMFHPOOL1111CSDMODEMPOOL1111FAXPOOL1111IMPOOL1111IPBPOOL161616MFDPool8810161616161616101616MPCPool1111UPFHPool11BC206SUBRACK5/667891011121314FunctionMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBCSDDIGITALPOOL2211CSDGSMFHPOOL1111CSDMODEMPOOL1111FAXPOOL1111IMPOOL1111MFDPool8811111616161616MPCPool1111UPFHPool11SUBRACK3789101112131415161718192021FunctionMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBMSBCSDDIGITALPOOL2222CSDGSMFHPOOL1111CSDMODEMPOOL1111FAXPOOL11IMPOOL1111MFDPool88991616161616161616161616MPCPool1122UPFHPool11由此可见，爱立信MGW上的各种媒体流资源是通过POOL的形式进行组织的，分散在不同的MSB板卡上。因此，任何一块MSB板卡的故障都不会影响到现网的业务。1.3.6.ET-MFGET-MFG（IP的接口板）提供2个互为主备的1Gigabit的千兆网口（1000Base-T）。在信令业务层面（Mc接口），同一个机框内的两块ET-MFG板卡是主备用工作方式；在话务业务层面（Nb接口），同一个机框内的两块ET-MFG板卡是负荷分担工作方式。因此，无论是ET-MFG板卡上的网口故障，还是板卡本身的故障，在设备上都有冗余保护措施。1.3.7.ET-MF4、ET-M4ET-MF4/ET-M4（ATM接口板）提供4个光口用于连接RNC，并可以通过端口A和端口B进行端口保护。ET-MF4/ET-M4板卡提供MP1+1的保护措施，也可以通过互联的桥接光纤完成业务备份，理论上不存在单点故障的隐患。但现网目前还没有使用，将在将来的RNC割接入