20271

ОБОРУДОВАНИЕ GPRS

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Между тем существуют некоторые технические особенности реализации оборудования GPRS среди которых следует выделить способ интеграции контроллеров пакетов PCU в подсистему базовых станции BSS. В качестве примера первого варианта организации оборудования GPRS может быть рассмотрено оборудование Alcatel в качестве второго Ericsson. ОБОРУДОВАНИЕ GPRS ПРОИЗВОДСТВА ALCATEL На рис.

Русский

2013-07-25

1.98 MB

29 чел.

ЛЕКЦИЯ 8

ОБОРУДОВАНИЕ GPRS (ЧАСТЬ1)

В настоящее время на рынке представлен широкий спектр оборудования GPRS, выпускаемого ведущими производителями телекоммуникационного оборудования, такими как Siemens, Alcatel, Nokia, Ericsson, Motorola, Huawei и другими. Представленное оборудование в полной мере реализует соответствующие спецификации ETSI и практически используется в действующих сетях зарубежных и отечественных операторов. Между тем, существуют некоторые технические особенности реализации оборудования GPRS, среди которых следует выделить способ интеграции контроллеров пакетов PCU в подсистему базовых станции — BSS. В настоящее время реализуется два варианта организации PCU в BSS:

выделенный блок PCU;

PCU, интегрированный в контроллер базовой станции BSC.

В качестве примера первого варианта организации оборудования GPRS может быть рассмотрено оборудование Alcatel, в качестве второго — Ericsson.

1. ОБОРУДОВАНИЕ GPRS ПРОИЗВОДСТВА ALCATEL

На рис. 1 представлена укрупненная схема реализации GPRS на базе оборудования Alcatel.

Рис. 1. Схема реализации GPRS на базе оборудования Alcatel

Для реализации GPRS в сеть GSM вводятся:

- Alcatel EVOLIUM™ MFS 935 (Multi-BSS Fast packet Server) — специальный сервер пакетов GPRS;

Сервисный и шлюзовый узлы поддержки услуг GPRS: SGSN и GGSN;

Опорная (базовая) IP сеть GPRS (GPRS Backbone).

1.1. Оборудование GPRS в подсистеме базовых станций

Особенность решения Alcatel заключается в том, что контроллеры пакетов PCU (Packet Control Unit) для всех сот в подсистеме BSS включены в одно централизованное устройство —

Alcatel EVOLIUMMFS 935 (Multi-BSS Fast packet Server), предназначенном для поддержки существующих базовых станций Evolium BSS. Внешний вид MFS представлен на рис. 2.

Основными функциональными блоками MFS являются модули обработки GPRS (GPRS Processing UnitboardsGPU), которые поддерживают Gb интерфейс по направлению к SGSN и выполняют функции контроллера пакетов PCU (рис. 3). Контроллер пакетов управляет функциями GPRS в BSS, к этим функциям относятся:

  •  сегментация/сборка   протокольных  блоков данных (Protocol Data Unit - PDU);
  •  управление доступом к каналу;
    управление радиоканалом;
  •  загрузка пакетного канала передачи данных (PDCH);
  •  обнаружение ошибок при передаче;
  •  автоматический запрос повторной передачи (Automatic Request for RepetitionARQ) и др.

Рис. 2. Внешний вид Alcatel EVOLIUMMFS 93

Рис. 3. А935 MFS в структуре сети GSM/GPRS

А935 MFS имеет следующие физические интерфейсы (рис. 4).

Рис. 4. Интерфейсы между оборудованием GPRS

- Интерфейс с BSC (AterMux-интерфейс) это El тракт (тракты), который может быть полностью выделен под GPRS, или, частично под каналы GSM (CS Channel Switching — коммутация каналов) и частично под GPRS (рис. 5).

Рис. 5. Интерфейсы А935 MFS

Интерфейс с транскодером ТС (AterMux-интерфейс) это Е1 тракт (тракты), в котором либо только каналы CS, либо и каналы CS и каналы GPRS. По каналам GPRS передаются данные логического Gb интерфейса (интерфейс между PCU и SGSN). Канальный уровень Gb интерфейса реализован в виде Frame Relay, поэтому для трансляции Gb интерфейса может использоваться сеть FR.

Интерфейс с подсистемой технического обслуживания и эксплуатации OMC-R (Operation and Maintenance Centre-BSS) является Q3 и FTP интерфейсом, подключение по нему может быть осуществлено либо локально (Ethernet, через встроенный концентратор 10baseT), либо удаленно через маршрутизатор.

В рамках BSS EVOLIUM (рис. 6) определены два типа логических каналов:

сигнализации GPRS (GPRS Signaling LinksGSL), обеспечивающие передачу информации сигнализации между А935 MFS и BSC;

трафика GPRS (GPRS traffic channelsGCH), осуществляющие передачу GPRS трафика между А935 MFS и BSC и обеспечивающие пакетные каналы передачи данных (PDCH).

Рис. 6 Каналы BSS/GPRS

Каналы сигнализации GPRS (GSL) представляют собой LAP-D (Link Access Procedures on D-channel) тракты, аналогичные RSL и OML между BSC и BTS.

Пакетные каналы передачи данных (Packet Data ChannelsPDCH) это GPRS каналы, соответствующие одному тайм-слоту эфирного интерфейса GSM, используемые несколькими мобильными станциями (см. гл. 10). Каждому каналу PDCH динамически ставится в соответствие канал GCH, который обеспечивает передачу GPRS-трафика между А935 MFS и BSC. Каждый канал GCH использует канал 16 кбит/с в Abis и AterMux интерфейсах. Таким образом, один тайм-слот интерфейса AterMux (64 кбит/с) поддерживает до четырех каналов GCH.

Для построения сетей различной емкости и различной конфигурации поддерживается несколько сценариев организации передачи по Gb интерфейсу:

MFS-SGSN интерфейс на основе выделенного MFS-SGSN канала. Этот интерфейс может быть организован либо путем организации прямого Е1 канала (рис. 7), либо через сеть FrameRelay (рис. 11.8).

В случае, когда нет прямого канала между MFS и SGSN, Gb интерфейс может быть организован через MSC, который в этом случае выступает как n64 кбит/с кросс-коммутатор (рис. 9).

Рис. 11.7. Gb-интерфейс на основе прямого канала MFS-SGSN

Рис. 11.8. Gb-интерфейс на основе сети Frame Relay

Рис. 11.9. Gb-интерфейс, организованный через MSC


Основные технические характеристики А935 MFS: j

А935 MFS может содержать от 1 до 32 GPU плат (до 12 GPU на одну полку); при этом   j
две
GPU платы используются для резервирования; j

одна плата GPU поддерживает один BSC (при этом один BSC может обслуживаться
несколькими
GPU);

максимальное число подключаемых BSC — 22;

одна плата GPU поддерживает до 240 активных пакетных каналов данных PDCH; ;

максимальное количество активных каналов PDCH — 5280;

в одной соте на одном частотном канале может быть от 0 до 8 PDCH;

А935 MFS подключается к одному или нескольким SGSN, при этом одна плата GPU
подключается к одному
SGSN;

реализованные схемы кодирования: CS1, CS2, CS3, CS4.

Конструктивно  MFS  состоит  из  одного  статива, структура которого представлена на рис. 11.10. В статив MFS входят:

две полки (telecom subracks), на каждой из кото
рых устанавливается до 12 блоков GPU (11 рабо
чих и один резервный);

два сервера DS10;

коммутаторы и коннекторы (HUBs);

блок TRU (Top Rack Unit), обеспечивающий ввод 
напряжения питания.

Управляющее программное обеспечение MFS реализовано на базе серверов DX10 производства Compaq.

Рис. 10. Структура статива MFS

11.1.2. Оборудование Оборудование опорной сети GPRS

Сетевое оборудование опорной сети GPRS включает оборудование, обеспечивающее реализацию услуг GPRS, взаимодействие через стандартизованные интерфейсы с оборудованием сети GSM и внешними сетями передачи данных. Структура сетевого оборудования GPRS представлена на рис. 11.11.

Сетевое оборудование GPRS включает:

сервисный и шлюзовый узлы поддержки услуг 
GPRS: SGSN и GGSN;

сервер доменных имен DNS (Domain Name Server), 
обеспечивающий трансляцию  доменных имен ти
па «NetworkName.mncXXX.mccYYY.gprs» в IP адреса GGSN;

сервер протокола динамической настройки конфигурации хост-узла DHCP (Dynamic
Host Configuration Protocol Server), используется для динамического присвоения IP ад
ресов мобильным станциям;

биллинговый шлюз (Charging Gateway) — основан на продукте Alcatel — А1338  GPRS 
CDR (Call Data Record Collector product), который выступает в качестве посредника 
между GSN и биллинговой системой оператора. Биллинговый шлюз обеспечивает 
возможность оператору применять несколько типов тарифных планов: prepaid,  post 
paid, основанных на объеме переданной информации, времени занятия канала и др.

- ц;


центр технического обслуживания и эксплуатации GPRS: OMC-G (Operation and
 Maintenance  Centre-GPRS)  Alcatel   1364  OMC-G,   обеспечивает  централизованное
управление сетью
GPRS;

пограничный шлюз BG (Border Gateway): это отдельное оборудование, используемое
в случае обеспечения роуминга между двумя
PLMN. BG обеспечивает функции меж
сетевой маршрутизации и передачи пакетов, функции безопасности.
BG основывается
на той же платформе, что и
GGSN;

RADIUS сервер (RADIUSRemote Authentification Dual-In User Service) — сервер ау
тентификации удаленных пользователей по коммутируемым линиям. Обеспечивает
централизованное хранение атрибутов аутентификации, авторизации. Функции аутен

тификации идентифицируют абонента по имени и паролю. Функции авторизации по
зволяют пользователю управлять доступом к ограниченным специфическим ресурсам;

межсетевой экран Firewall, обеспечивающий защиту от несанкционированного досту
па к ресурсам сети GPRS.  ■    , >,>

Рис. 11.11. Сетевое оборудование GPRS

Структура базовой сети GPRS (GPRS backbone) зависит от емкости и общей архитектуры сети GSM/GPRS в целом, числа используемых GSN, существующей магистральной транспортной сети. При этом возможны следующие варианты организации базовой сети GPRS.

Рис. 12. Централизованная сетевая архитектура GPRS

- Централизованная сетевая архитектура GPRS (рис. 12), в рамках которой SGSN и GGSN сосредоточены на одной площадке и объединяются локальной сетью LAN.

- Распределенная сетевая архитектура GPRS (рис. 13).

В рамках распределенной архитектуры SGSN и GGSN размещаются на различных площадках и соединяются через базовую пакетную сеть GPRS. Базовая сеть может быть организована на основе известных технологий: Fast/Gigabit Ethernet; Frame Relay; ATM; IP/MPLS.

Рис. 13. Распределенная сетевая архитектура GPRS

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71373. Маршрутизація в мережах TCP/IP 5.23 MB
  Встановити і налаштувати відповідно до варіанта маршрутизатори для протоколу IPv4 на базі Quagga. Маршрутизатори повинен поширювати інформацію про безпосередньо приєднані мережі. Зібрати схему GNS3 представлену на рисунку 1.
71374. Засоби фільтрації пакетів та брандмауери (IPFW) 189.6 KB
  У відповідності з варіантом побудувати ланцюжок правил IPFW для stateless фільтрації, яка дозволяє проходження трафіку (тобто повноцінне функціонування) сервісів клієнтської і серверної частин вузла і особливого трафіку. Весь інший трафік повинен бути заборонений.
71375. Компіляція ядра 712.5 KB
  Відредагувати конфігураційний файл ядра відповідно до варіанту і встановленого в системі устаткування. У Ядро необхідно статично включити модулі підтримки всіх апаратних компонент комп’ютера. При цьому необхідно враховувати наявність залежностей між модулями...
71376. Трансляція мережевих адрес (NAT) 1.54 MB
  Виконати налаштування NAT відповідно до варіанту за схемою, представленою на малюнку 1. При проходженні через NAT трафіку від вузлів внутрішньої мережі, для яких задана трансляція адрес, необхідно виконати заміну адреси джерела на адресу 10.18.51.Z.
71377. Конфігурація мережевих інтерфейсів. Діагностичні утиліти TCP/IP 2.88 MB
  Відповідно до варіанту: встановити додаткову адресу для мережевого інтерфейсу; змінити MC адреса і режим роботи інтерфейсу на фізичному рівні; змінити MTU мережевого інтерфейсу; використовуючи утиліту ping перевірити досяжність вузла з адресою IP1 при цьому...