20276

Оборудование подсистемы коммутации (SSS)

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Подсистема коммутации системы SSS в рамках СМЕ20 реализована на базе известной коммутационной системы АХЕ10. Каждая подсистема разделена на функциональные блоки. Подсистемы APT Подсистема Наименование подсистемы Функции Назначение станции в сети GSM CCS Common Channel Signalling Subsystem ОКС Управление ОКС № 7 MSC GMSC BSC HLR CHS Charging Subsystem Тарификация Обеспечение тарификации и учет стоимости MSC DTS Data Transmission Subsystem Передача данных Пакетирование сообщений при передаче данных в среде ISDN по Dканалу MSC ESS...

Русский

2013-07-25

254 KB

26 чел.

ЛЕКЦИЯ 4

Оборудование подсистемы коммутации (SSS)

Подсистема коммутации SSS включает в себя:

центр коммутации подвижной связи MSC (Mobile Switching Centre);

визитный регистр местоположения VLR (Visitor Location Register);

домашний регистр местоположения HLR (Home Location Register);

регистр идентификации оборудования EIR (Equipment Identify Register);

центр аутентификации AUC (Authentification Centre).

В настоящее время оборудование для систем GSM выпускается большим числом фирм-производителей, в частности Ericsson, Alcatel, Nokia, Siemens, Huawei и др.

Рассмотрим организацию базовых блоков подсистемы коммутации SSS на примере оборудования фирмы Ericsson. Фирма Ericsson разработала систему стандарта GSM, которая получила шифр СМЕ20. Подсистема коммутации системы SSS в рамках СМЕ20 реализована на базе известной коммутационной системы АХЕ10.

1. Структура системы АХЕ10

АХЕ10 представляет собой многофункциональную коммутационную систему, предназначенную для применения на сетях связи общего пользования, в том числе в рамках систем сотовой связи.

АХЕ10 является системой с программным управлением, т.е. программное обеспечение хранится в специализированной ЭВМ, управляющей коммутационным оборудованием. АХЕ10 имеет иерархическую структуру, состоящую из следующих функциональных уровней.

Первый системный уровень.

Второй системный уровень.

Подсистемный уровень.

Уровень функциональных блоков.

Уровень функциональных узлов.

На первом системном уровне АХЕ10 разделена на две части:

  1.  APT — коммутационная часть, выполняет функции по коммутации цифровых кана
    лов связи;
  2.  APZ — управляющая часть, осуществляющая управление коммутационной частью.

В свою очередь, APT и APZ разделены на подсистемы. Все подсистемы работают автономно и взаимодействуют между собой через интерфейсы.

Каждая подсистема разделена на функциональные блоки. На низшем функциональном уровне функциональные блоки разделены на функциональные узлы (функциональные единицы), при этом они могут быть как аппаратные, так и программные.

Функциональные блоки могут состоять либо из аппаратных и программных средств, либо только из программных средств.

Программные узлы разделены на два типа:

регионального программного обеспечения, контролирующие аппаратные средства.

центрального программного обеспечения, выполняющие комплексные или админист
ративные функции.

В каждом программном узле содержатся данные и программы, при этом программный узел загружается и тестируется независимо от других узлов.

Взаимодействие между блоками ведется с помощью стандартизованных сигналов. Для обеспечения надежности взаимодействие между блоками происходит на уровне центрального программного обеспечения.

Всеми процессами в АХЕ управляет контролирующая часть — APZ, которая имеет разветвленную структуру. Основным является (рис. 8.1) мощный процессор СР (Central Processor — центральный процессор), который выполняет комплексные задачи, имеющие аналитический или административный характер. Далее следуют несколько региональных процессоров (RPRegional Processors), выполняющих простые стандартные задачи. Все RP и СР общаются через RPB (шина RP).

Рис. 1. Взаимодействие центрального процессора, региональных  процессоров и расширенных модулей: СР-А (Central Processor A) — центральный процессор А; СР-В (Central Processor В) — центральный процессор В; ЕМ (Extension Module) — модуль расширения; EMB Extension Module Bus) — шина ЕМ;

RP (Regional Processor) — региональный процессор; RPB (Regional Processor Bus) — шина регионального процессора; MAU — (Maintenance Unit) — узел технического обслуживания В состав APZ входят процессоры поддержки SP (Support Processor), которые обеспечивают взаимодействие человек/машина.

Центральный процессор СР продублирован. Оба процессора работают синхронно по принципу работа/резерв таким образом, что только один процессор (рабочий) контролирует систему, другой процессор (резервный) начинает работать в момент появления ошибки.

Блок MAU (узел технического обслуживания) контролирует работу СР и решает задачу приоритета в случае обнаружения ошибки.

Региональные процессоры управляют аппаратными коммутационными средствами, которые группируются в ЕМ (модули расширения). Один RP может управлять несколькими ЕМ, которые подключаются к RP через ЕМВ (шина ЕМ). RP также продублирован и работает в режиме разделения нагрузки. В случае появления ошибки один из RP всю нагрузку берет на себя.

В зависимости от станционных требований (возникающая нагрузка и объем передачи данных) могут быть использованы несколько типов СР. Для коммутаторов малой и средней емкости применяется процессор APZ211. Данный процессор может обрабатывать до 150 тысяч вызовов в ЧНН (ЧНН — час наивысшей нагрузки), при этом обслуживать до 40 тысяч абонентов. Для коммутаторов большей емкости применяется процессор APZ212. Данный процессор может обрабатывать до 800 тысяч вызовов в ЧНН и при этом обслуживать до 200 тысяч абонентов.

APT коммутационная часть АХЕ

APT управляет всеми коммутационными функциями в АХЕ. Аппаратные средства в APT выполняют функции коммутации, концентрации нагрузки, преобразования аналогового сигнала в цифровой. Программное обеспечение APT предназначено для контроля нагрузки в целях снятия статистических данных, маршрутизации и анализа.

APT разделен на подсистемы, в зависимости от назначения АХЕ эти подсистемы могут комбинироваться и группироваться по-разному. Перечень подсистем APT, задействуемых при использовании АХЕ10 в рамках сотовой системы связи СМЕ 20, приведен в табл. 1.


Таблица 1
. Подсистемы APT

Подсистема

Наименование подсистемы

Функции

Назначение станции в сети GSM

CCS (Common Channel Signalling Subsystem)

ОКС

Управление ОКС № 7

MSC, GMSC, BSC, HLR

CHS

(Charging Subsystem)

Тарификация

Обеспечение тарификации и учет стоимости

MSC

DTS

(Data Transmission Subsystem)

Передача данных

Пакетирование сообщений при передаче данных в среде ISDN по D-каналу

MSC

ESS (Extended Switching Subsystem)

Расширенная коммутация

Множественные (конференц-связь и др.) соединения и запись сообщений

MSC, GMSC

GSS (Group Switch Subsystem)

Коммутационное поле

Установление, контроль и разъединение сообщений, проходящих через коммутационное поле. Станционная и сетевая синхронизация

MSC, GMSC, BSC

HRS

(Home Location Register Subsystem)

Домашний регистр

Хранение данных по местным абонентам

HLR

LHS (Link Handling Subsystem)

Контроль каналов

Управление работой удаленных коммутаторов с базовой станции

BSC

MTS (Mobile Telephony Subsystem)

Мобильная подсистема связи

Контроль нагрузки к/от подвижного абонента

MSC, GMSC

NMS (Network Management Subsystem)

Управление сетью

Управление сетью, статистика, контроль проходящей нагрузки

MSC, BSC, GMSC

OMS (Operation and Maintenance Centre)

Эксплуатация и техническое обслуживание

Эксплуатация и техническое обслуживание станции

MSC, BSC, GMSC, HLR

RCS (Radio Control Subsystem)

Радиоконтроль

Управление радиосетью, контроль подключения мобильных абонентов

BSC

ROS (Radio Operations Subsystem)

Радиотрансляция

Управление радиопередачей между BSC и MSC. Возможны функции OMS

BSC

TAS

(Transceiver Administration Subsystem)

Приемопередающая административная подсистема

Обеспечение администрирования на базовой приемопередающей станции в СМЕ 20

BSC

TCS (Traffic Control Subsystem)

Контроль нагрузки

Установление, контроль, разъединение сообщения. Маршрутизация, анализ номера для входящей и исходящей нагрузки

MSC, GMSC

TRS (Transceiver Subsystem)

Приемопередача

Включение всего радиооборудования на базовой приемопередающей станции в СМЕ 20

BSC

TSS (Trunk and Signalling Subsystem)

Соединительные линии и сигнализация

Обеспечение контроля соединительных линий и сигнализации между станциями

MSC, GMSC


APZ
— управляющая часть AXE

APZ, как и APT, разделена на подсистемы двух типов:

Контролирующие подсистемы: CPS (Central Processor Subsystem) — подсистема цен
трального процессора,
MAS (Market Application System) — подсистема технического обслуживания, DBS (Data Bus Subsystem) — подсистема управления базой данных и RPS (Regional Processor Subsystem) — подсистема регионального процессора.

Подсистемы ввода/вывода: SPS (Support Processor Subsystem) — подсистема процессора поддержки, MCS (Man-machine Communication Subsystem) — подсистема обмена чело
век/машина),
FMS — подсистема управления файлами, DCS (Data Communication Subsystem) — подсистема связи с данными и OCS (Open Connect Subsystem) — подсистема откры
той связи.

Список подсистем APZ, задействуемых при использовании АХЕ10 в рамках сотовой системы связи СМЕ 20, приведен в табл. 2.


Таблица 2. Подсистемы APZ

Подсистема

Наименование подсистемы

Функции

Назначение станции в сети GSM

CPS (Central Processor Subsystem)

Центральный процессор

Дублированный процессор. Передача данных на уровне процессора

Все типы станций

DBS

(Data Base Subsystem)

Управление базой данных

Обеспечивает систему необходимыми данными в реальном масштабе времени

Все типы станций

DCS (Data Communication Subsystem)

Связь с данными

Физический интерфейс и протокол передачи данных при связи с АХЕ

Для всех приложений, требующих функций ввода/вывода

MAS (Market Application System)

Техническое обслуживание

Контроль работы СР. Решение задачи приоритета

Все типы станций

MCS (Man-machine Communication Subsystem)

Связь человек/машина

Связь между станционным персоналом и АХЕ посредством терминалов

Для всех приложений, требующих функции ввода/вывода

OCS

(Open Connect Subsystem)

Открытая связь

Стандарты для обмена данными между приложениями в АХЕ и расширенными компьютерными системами

Все типы станций

RPS

(Regional Processor Subsystem)

Региональный процессор

Стандартные задания для СР или интерфейс между аппаратными средствами

Все типы станций

SPS (Support Processor Subsystem)

Процессор поддержки

Ввод/вывод информации, работа системы с интерфейсами аварийной сигнализации и SP

Для всех приложений, требующих функции ввода/вывода.

2. Структура MSC/VLR

В СМЕ20 центр коммутации подвижной связи MSC и визитный регистр местонахождения VLR интегрированы на единой платформе MSC/VLR [57].

MSC/VLR является центральным координирующим узлом на сети. Состоит из подсистем APZ и нескольких подсистем APT (рис. 2).

Рис. 2. Структура MSC/VLR

В состав MSC/VLR входят следующие подсистемы:

  •  CCS (Common Channel Signalling Subsystem) — подсистема ОКС;
  •  CHS (Charging Subsystem) — подсистема тарификации;
  •  CPS (Central Processor Subsystem) — подсистема центрального процессора;
  •  DCS (Data Communication Subsystem) — подсистема обмена данными;
  •  ESS (Extended Switching Subsystem) — подсистема расширенной коммутации;
  •  FMS (File Management Subsystem) — подсистема управления файлами;
  •  GSS (Group Switch Subsystem) — подсистема коммутационного поля;
  •  MAS (Market Application System) — подсистема технического обслуживания;
  •  MCS (Man-machine Communication Subsystem) — подсистема общения человек/машина;
  •  MTS (Mobile Telephony Subsystem) — подсистема мобильной связи;
  •  NMS (Network Management Centre) — подсистема управления сетью;
  •  OMS (Operation and Maintenance Centre) — подсистема эксплуатации и технического
    обслуживания;
  •  RPS (Regional Processor Subsystem) — подсистема регионального процессора;
  •  SPS (Support Processor Subsystem) — подсистема процессора поддержки;
  •  STS (Statistics and Traffic Measurement Subsystem) — подсистема статистики и измере
    ния нагрузки;
  •  TCS (Traffic Control Subsystem) — подсистема контроля нагрузки;
  •  TSS (Trunk and Signalling Subsystem) — подсистема сигнализации и соединительных
    линий.

3. Домашний регистр местоположения HLR

HLR состоит из главных подсистем APZ и четырех подсистем APT. Структура HLR представлена на рис. 3.

Рис. 3 Структура HLR

В состав HLR входят следующие основные подсистемы: CCS — подсистема ОКС; CPS — подсистема центрального процессора; DCS — подсистема обмена данными; FMS — подсистема управления файлами; HRS — подсистема домашнего регистра; MAS — подсистема технического обслуживания; MCS — подсистема общения человек/машина; OMS — подсистема эксплуатации и технического обслуживания; RPS — подсистема регионального процессора; SPS — подсистема процессора поддержки; STS — подсистема статистики и измерения нагрузки.

Подсистема опорного регистра (HRS) является основной в структуре HRS и выполнена в виде центрального программного обеспечения (рис. 4).

Рис. 4 Подсистема домашнего регистра

HRS разделена на четыре части:

  1.  Администрация (Administration) — обеспечивает связь с персоналом АХЕ (команды,
    распечатки).
  2.  База данных (Database) — хранит данные об абоненте (IMSI, MSISDN, абонентский статус, местоположение (идентификация VLR) и т.д.), данные для идентификации и шифрования.
  3.  Анализ (Analysis) — обеспечивает доступ к требуемым абонентским данным, при
    этом реализует следующие функции:
    •  перевод IMSI (International Mobile Subscriber Identity — интернациональная идентификация мобильного абонента) в MSISDN (Mobile Station ISDN NumberISDN-номер
      мобильного телефона) и наоборот;
    •  перевод информации о местоположении абонента (получаемой из MSC/VLR, где находится вызываемый абонент) в адрес, используемый на сети сигнализации ОКС № 7.
  4.  Часть мобильного приложения (Mobile Application Part) — отвечает за сигнализац] к MSC/VLR, в частности, обеспечивает:
    •  получение номера, набранного абонентом, и типа услуги, которая была активизиро;
      на абонентом, находящимся в зоне MSC/VLR;
    •  анализ номера;
    •  получение из VLR новой информации о местоположении абонента;
    •  управление получением требуемой маршрутной информации из GMSC;
    •  получение MSRN (MS Roaming Number — роумингового номера MSС из VLR, где в
      настоящее время зарегистрирован абонент.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42461. Мосты постоянного тока и комбинированные приборы 73 KB
  Краткие теоретические сведения Мостовые методы измерения параметров электрических цепей широко применяются в измерительной технике. Одинарные мосты как правило применяются для измерения относительно больших сопротивлений двойные − для измерения малых сопротивлений. Мост Уитстона представляет собой прибор применяемый для измерения сопротивления постоянному току сравнительным методом.
42462. ПОТЕНЦІАЛЬНА ДІАГРАМА ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА 1.43 MB
  Виконати дослідження нерозгалуженого електричного кола; виконати дослідження розгалуженого електричного кола зіставити результати експериментальних та теоретичних досліджень зробити висновок відносно відповідності їх законам Ома і Кірхгофа; 3 побудувати потенціальні діаграми для одного і того ж контура у двох випадках струм в елементах контура однаковий струми в елементах контура різні. Як формулюється закон Ома для вітки електричного кола...
42464. ВИВЧЕННЯ ПРИНЦИПІВ РОБОТИ ПОРТАТИВНИХ ПРИЙМАЧІВ СИСТЕМИ ГЛОБАЛЬНОГО ПОЗИЦІОНУВАННЯ GPS 278.5 KB
  Львів 2010 Мета роботи: Вивчення основ функціонування системи глобального позиціонування технічних характеристик і режимів роботи портативних GPS приймачів фірми Lowrnce з використанням симулятора. Теоретичні відомості GPS cистема глобального позиціонування англ. Використовуючи GPSприймач можна точно визначити його позицію на поверхні Землі.
42465. Ряды. Интегралы. Ряды и произведения 149.5 KB
  Ряды и произведения Вычисление суммы ряда и произведений. Если требуется вычислить сумму бесконечного ряда то в качестве верхнего предела вводится infinity. Найти полную и Nчастичную суммы ряда общий член которого равен: n=. Найти сумму степенного ряда .
42466. Туристские ресурсы и туристская инфраструктура Кении 120 KB
  Кению по праву называют «Парадным подъездом экваториальной Африки». Пейзажи этой страны вдохновили Хемингуэя на создание повестей «Зелёные холмы Африки» и «Снега Килиманджаро». Здесь охотились и отдыхали Теодор Рузвельт и Уинстон Черчилль.
42467. Деление напряжения на сопротивлениях. Потенциометры 138 KB
  В цепях, в которых сопротивление нагрузки больше сопротивлений имеющихся в распоряжении реостатов, ток через нагрузку можно регулировать, изменяя напряжение на ней. В цепях переменного тока эта задача решается с помощью трансформатора, в цепях постоянного тока − с помощью делителя напряжения (потенциометра)
42468. ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА. БИПРИЗМА ФРЕНЕЛЯ 1.17 MB
  Описание опыта с бипризмой Френеля По своей природе электромагнитное излучение свет испускаемое как независимыми естественными источниками так и различными участками одного источника некогерентно. Поэтому для получения когерентных пучков и наблюдения интерференции света излучение идущее от одного источника малых размеров точечного тем или иным способом распределяется на два перекрывающихся пучка распространяющихся в близких направлениях. Свет от источника после преломления в бипризме распространяется в виде двух расходящихся...
42469. ИЗУЧЕНИЕ ФРАУНГОФЕРОВОЙ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ЩЕЛИ 904.5 KB
  Краткие теоретические сведения Дифракция плоской монохроматической волны на щели Пусть на длинную узкую щель падает плоская монохроматическая волна рис. Подробное рассмотрение дифракционной задачи приводит к следующему выражению для интенсивности света дифрагированного под углом θ к направлению распространения волны: 1 где...