《RNC设备介绍》PPT课件.ppt
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1、TD-SCDMA RNC设备基础设备基础培训目标通过讲解了解 RNC的整体结构了解 RNC的硬件结构了解RNC单板的组成了解RNC组网和配置原则RNCRNC系统概述系统概述RNCRNC软、硬件系统概述软、硬件系统概述RNCRNC数据流程数据流程RNCRNC单板介绍单板介绍RNCRNC典型组网配置典型组网配置RNCRNC电缆连接电缆连接课程提纲课程提纲 RNC系统概述 RNC是根据3GPP R4版本协议研发的TD-SCDMA无线网络控制器,该设备提供协议所规定的各种功能,提供一系列标准的接口,支持与不同厂家的CN,RNC或者NodeB互连。RNC上下文图 RNC的控制面和用户面都采用分布式的设计
2、,整个系统没有集中处理的瓶颈,控制面和用户面处理资源可以根据容量的增长需求线性扩展。RNC单资源框最大可支持7.5万话音用户和7.5万分组域用户,以及最大支持3750爱尔兰话务量或225Mbps数据吞吐量。整个系统可以通过机框和机架的进一步扩展,达到100万用户的容量。RNC 系统概述 RNCRNC系统概述系统概述RNCRNC软、硬件系统软、硬件系统 RNCRNC数据流程数据流程RNCRNC单板介绍单板介绍RNCRNC典型组网配置典型组网配置RNCRNC电缆连接电缆连接汇汇 报报 提提 纲纲RNC硬件系统概述基于3G统一平台的硬件设计;控制流和媒体流分离;内部接口标准化、耦合性小;后向兼容性强
3、;可扩展性强统一的设计风格 RNC在在TD-SCDMA系统中位置系统中位置机架结构电源插箱风扇插箱业务插箱走线插箱机框RNC硬件系统示意图ROMBCLKGAPBEIMABDTB RCBRUBCHUBPSNGLIUIMCUIMU各种传感器RNC硬件系统概述-操作维护单元 ROMB单板负责处理全局过程并实现整个系统操作维护相关的控制(包括操作维护代理),并通过100M以太网与OMC-R实现连接,并实现内外网段的隔离。ROMB单板还作为RNC操作维护处理的核心,它直接或间接监控和管理系统中的单板,ROMB单板提供以太网口和RS-485两种链路对系统单板进行配置管理。CLKG单板负责系统的时钟供给和外
4、部同步功能。ROMB与OMC-R之间的通信链路的连接关系 RNC硬件系统概述-接入单元(一)接入单元(APBE、IMAB和DTB单板)接入单元为RNC系统提供Iu,Iub和Iur接口的STM-1和E1接入功能。其中APBE单板,提供4个STM-1接入,支持622M交换容量。负责完成RNC系统STM-1物理接口的AAL2和AAL5的终结。IMAB与DTB一起使用,提供支持IMA的E1接入。每个DTB单板提供32路E1接口,一个IMAB单板和两个DTB单板组成一组,提供完整的E1接入和ATM终结功能。接入单元处理接口单元的接入功能、ATM交换单元功能和转换单元的ATM终结功能。RNC硬件系统概述-
5、接入单元(二)qE1接入:E1接入IMA协议处理ATM处理qSTM-1接入:STM-1接入ATM处理。RNC硬件系统概述-交换单元(一)交换单元 主要为系统控制管理、业务处理板间通信以及多个接入单元之间业务流连接等提供大容量的、无阻塞的交换功能。交换单元由两级交换子系统组成。RNC硬件系统概述-交换单元(二)一级交换子系统是容量为40Gbps的核心交换子系统,为RNC系统内部各个功能实体之间以及系统之外的功能实体间提供必要的消息传递通道,用于完成包括定时、信令、语音业务、数据业务等在内的多种数据的交互以及根据业务的要求,以及根据不同的用户提供相应的QOS功能。包括交换网PSN和线卡GLI单板,
6、分别完成管理、核心交换网板和线卡功能。二级交换子系统由以太网交换芯片提供,一般情况下支持层二以太网交换,根据需要也可以支持层三交换。负责系统内部用户面和控制面数据流的交换和汇聚,包括UIMC、UIMU和CHUB单板。RNC系统内部提供两套独立的交换平面,控制面和用户面。对于控制面数据,因数据流量较小,采用二级交换子系统进行集中汇聚,无需通过一级交换子系统实现交换。对于用户面数据,因数据流量较大,同时为了对业务实现QoS,需要通过一级交换子系统来实现交换和扩展。一级交换示意图 一个GLI可提供8个GE口,可能连接4个资源框。采用上图的连接结构,主要的目的是为了通过GLI接口或UIM的倒换,可以保
7、证GLI和UIM连接通路的稳定性。RNC硬件系统概述-交换单元(三)在只有两个资源框的配置下,用户面可以不采用一级交换子系统 RNC硬件系统概述-交换单元(四)在系统资源框数目在2-4个之间时,用户面可以采用二块线卡完成一级交换平台功能。RNC硬件系统概述-处理单元处理单元(包括RCB、RUB)处理单元实现控制面和用户面上层协议处理。每块RUB板提供以太网端口和交换单元的二级交换子系统相连,完成对于CS业务FP/MAC/RLC/UP协议栈的处理和PS业务FP/MAC/RLC/PDCP/GTP-U的处理。RCB连接在交换单元上,负责完成Iu,Iub口上控制面的协议处理。RCB的处理器为嵌入式平台
8、下的高性能RISC实现。主备两块单板之间,采用百兆以太网连接实现故障检测和动态数据备份。硬件提供主备竞争的机制。RNC硬件系统-外围设备监控单元外围设备监控单元(PWRD单板和告警箱ALB)PWRD完成机柜里一些外围单板和环境单板信息的收集,包括电源分配器和风机的状态,以及温湿度、烟雾、水浸和红外等环境告警。PWRD通过RS-485总线接受ROMB的监控和管理。每个机柜有一块PWRD板。告警箱ALB根据系统出现的故障情况进行不同级别的系统报警,以便设备管理人员及时干预和处理。RNC硬件系统概述 单板级的总体框图注1:括号外的名称为单板功能名,括号内的名称为单板PCB名。单个名称表示功能名和PC
9、B名相同。注2:红线表示控制面信号,蓝线表示用户面信号,绿线表示电路HW线。RNC主备设计 RNC系统的关键部件例均提供硬件1+1备份,如ROMB、RCB、UIMC、UIMU、CHUB、PSN、GLI等。而RUB和RGUB采用负荷分担的方式。接入单元根据需要可以提供硬件主备。RNC系统内部通信链路设计 RNC系统采用控制面和用户面分离设计,资源框背板设计两套以太网,一套用于用户面互连;一套用于内部控制、控制面互连;另外在背板上再设计一套485总线;框内的485和以太网通过背板引线连到各个单板。每个单板提供RS-485和以太网接口用于单板控制。资源框的RS-485总线在UIMU单板实现终结;交换
10、框的RS-485总线在UIMC单板终结,控制框的RS-485总线在ROMB处终结。RNC系统时钟设计从RNC在整个通信系统的位置看,其时钟系统应该是一个三级增强钟或二级钟,时钟同步基准来自Iu口的线路时钟或者GPS/BITS时钟。采用主从同步方式。RNC的系统时钟模块位于时钟板CLKG上,与CN相连的APBE单板提取的时钟基准通过电缆传送给CLKG单板,CLKG单板同步于此基准,并输出多路8K和16M时钟信号给各资源框,并通过UIM_2驱动后经过背板传输到各槽位,供DTB单板和APBE单板使用。时钟单板CLKG采用主备设计。RNC系统时钟设计 RNC整体的软件结构 q RNC(V)整体的软件结
11、构由前台软件和后台软件两部分组成 RNC前台的软件结构子系统描述(一)BSP子系统:子系统:BSP子系统对整个系统的硬件进行自举和驱动,具体来讲有三方面的功能:CPU最小系统、硬件设备驱动、单板控制。为了使操作系统以上的软件子系统独立于硬件;操作系统子系统:操作系统子系统:工作于BSP子系统之上、其它子系统以下,对用户进程屏蔽所有的硬件细节,并提供进程调度、定时器、通信、内存管理等方面的服务。操作系统子系统的核心是商用操作系统内核,在内核以上是封装层,由封装层封装内核的系统调用并屏蔽对用户进程不必要的功能,封装层向用户进程提供必要的原语和函数调用接口;数据库子系统:数据库子系统:包括平台部分和
12、应用部分,平台部分提供核心数据库功能和平台物理、信令、IP配置功能,分布于前台各处理器上,为其他各子系统提供数据库支撑服务;应用部分提供业务呼叫相关的无线资源和小区数据配置功能。为了版本维护和开发方便,作为两个独立的子系统,数据库子系统(平台提供)和数据库应用子系统。子系统描述(二)系统控制子系统:系统控制子系统:负责对整个系统的监控、启动、版本下载等。它工作于操作系统和DataBase子系统之上。操作维护子系统:操作维护子系统:包括平台部分和应用部分,平台部分提供后台配置,收集上报平台告警信息,收集上报平台性能统计信息,版本管理和打印控制等操作维护功能;应用部分提供信令跟踪、无线业务性能统计
13、、业务告警、业务数据动态观察等功能,是OMCR的前台实现和LMT功能。为了版本维护和开发方便,作为两个独立的子系统,操作维护子系统(平台提供)和操作维护应用子系统。承载子系统:承载子系统:为无线网络层信令和业务数据提供ATM、IP、TDM传输承载。ATM传输物理层基于STM-1和E1(IMA),提供AAL2/AAL5/IPoA等传输能力。R5阶段支持IP传输方式。为了实现高速接口功能,采用网络处理器微码技术实现报文处理功能,平台中单独作为微码子系统,这里不单独列出,作为承载子系统的一部分。信令子系统:信令子系统:实现宽带No.7信令、IP信令,向无线网络子系统提供信令服务。它工作于操作系统、D
14、ataBase子系统和承载子系统之上。子系统描述(二)无线网络层控制面子系统:无线网络层控制面子系统:位于RNC协议栈的高层,完成Uu、Iub、Iu和Iur接口的呼叫信令接续控制功能,是RNC核心业务的体现者。无线网络层用户面子系统:无线网络层用户面子系统:处理Uu接口信令和数据报文的链路层处理,向控制面提供解析的控制报文,根据呼叫接续向Iu接口转发数据报文(MAC/RLC/IUUP/PDCP/GTPU);处理转发Iu接口的数据报文;处理转发Iur接口的数据报文(FP);处理转发Iub接口的数据报文转发(FP)。无线资源管理子系统:无线资源管理子系统:完成 RNC系统物理信道资源管理,动态信道
15、资源调整、负荷控制、接纳控制、分组调度、切换判决等功能,是系统性能优化的核心部分。其中:其中:无线网络层控制面子系统、用户面子系统、无线资源管理子系统、数据库子系统应用部分和操作维护子系统应用部分为移动事业部开发模块,其它子系统完全继承3G平台软件版本。RNCRNC系统概述系统概述RNCRNC硬件系统概述硬件系统概述RNCRNC数据流程数据流程RNCRNC单板介绍单板介绍RNCRNC典型组网配置典型组网配置RNCRNC电缆连接电缆连接汇汇 报报 提提 纲纲RNC用户面CS域数据流向RNC电路型数据流图 RNC用户面PS域数据流向RNC分组数据流图 RNC信令处理流程Node B操作维护数据流向
16、汇汇 报报 提提 纲纲RNCRNC系统概述系统概述RNCRNC硬件系统概述硬件系统概述RNCRNC数据流程数据流程RNCRNC单板介绍单板介绍RNCRNC典型组网配置典型组网配置其他注意事项其他注意事项硬件结构按照功能和插箱所使用的背板分,RNC包含3种机框:控制框控制框控制框提供RNC的控制流以太网汇接、处理以及时钟功能。控制框的背板为BCTC,可以插ROMB,UIMC,RCB,CHUB,GLI和CLKG单板以及这些单板的后插板。资源框资源框资源框提供RNC的外部接入和资源处理功能,以及网关适配功能。资源框的背板为BUSN,可以插DTB,RUB,UIMU,GIPI,CLKG,MNIC,IMA
17、B和APBE单板以及这些单板的后插板。一级交换框一级交换框一级交换框为RNC提供一级交换子系统,针对用户面数据较大流量时的交换和扩展。交换框的背板为BPSN,可以插GLI,PSN和UIMC单板以及这些单板的后插板。RNC物理单板一览表物理单板一览表控制框单板控制框(BCTC)单板配置RUIM2RUIM3RMPBRMPBRCKG1RCKG2RCHUB1RCHUB21234567891011121314151617RCB/GLIRCB/GLIRCBRCBRCBRCBRCBRCBUIMCUIMCROMBROMBCLKG/RCBCLKG/RCBCHUB/RCBCHUB/RCBBCTC背板BCTC背板背
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