eLTE系统组成与详解

eLTE系统组成与详解---2023/3/3

eSCN230是LTE无线集群系统的核心网设备。

eSCN230采用集中方式部署，在LTE无线集群系统中提供签约数据管理、鉴权管理、移动性管理、会话管理、承载管理及数字集群业务等相关功能，并通过外接调度系统实现集群系统的调度功能。对接外部数据网应用服务器，完成用户数据（包括PS数据和多媒体数据）的路由和处理。

eSCN230功能管理分类：-----增删改查四大类

  1. 集成HHS
    • 鉴权
    • USIM卡
    • 模板管理--PDN
    • 号段管理
    • 用户签约信息管理---开户，销户，停机，开机，补卡
    • 后路由管理---CPE设备管理
  2. 集成网关
    • APN功能管理
    • QoS功能管理
    • 地址池管理
    • 单板IP和S1-U接口的绑定关系配置
    • 软件参数配置
  3. GTP-C接口管理
    • GTP-C协议参数配置
    • 绑定GTP-C地址
  4. PCRF管理
    • AF配置管理
    • ARP配置管理
    • QoS配置文件管理

 

  1. 控制面管理
    • 移动性管理-----所有终端手机的移动性管理
      • MM协议参数管理----S1模式查询4G移动性管理参数
      • MM流程控制管理----移动性管理的流程控制
      • MME扩展功能管理
      • 用户数据定时器配置管理---于查询SDB（Subscriber DataBase）模块的定时器配置。
      • TA list管理----查看跟踪区列表，通过查看该表，可以看出某个跟踪区列表和在该跟踪区列表中的跟踪区
      • 接入限制管理----查询S1模式接入限制参数
      • RFSP参数管理----查看RFSP参数配置。
    • 会话管理----查询S1模式SM(Session Management)协议参数
    • 用户数据库管理----查看系统内附着的用户数、激活的用户承载数等信息。
    • CHR日志开关管理----查询CHR日志开关是否打开。
    • 安全管理----指定号段的用户的鉴权、加密、完整性保护配置。
    • SIP链路配置管理
    • SIP代理配置管理
    • TX接口管理----查询Tx口状态。
    • SIP定时器配置管理
    • SIP接口版本管理
    • PTT管理
      • 单板IP和Trunked接口的绑定关系管理
      • PTT QoS参数模板管理
      • 群组参数管理
      • 群组用户参数管理
      • 点呼参数管理
      • 群组安全功能管理
      • 群组ID范围管理
      • 全网AMR模式管理----全网语音编码模式
      • 集群业务的协议模式
      • 核心网PTT功能开关
      • B-TRUNC点呼参数
      • 核心网集群ARP控制开关----定义核心网针对集群语音/视频业务的ARP优先级的取值方式
      • PTT维测管理
      • 群组区域管理
    • Diameter应用协议
      • MISI-HSS转换信息-----IMSI与HSS的映射关系表记录，eSCN根据IMSI与HSS的映射关系表记录选择IMSI归属的HSS
      • EIR管理----用于EIR（Equipment Identity Register）表记录。MME（Mobility Management Entity）根据EIR表记录选择EIR
  1. S1接口管理
    • S1AP协议参数管理---S1AP协议参数
    • S1链路配置管理---用来配置S1链路的SCTP链路信息。该命令为S1接口基本配置，在MME与eNodeB对接的时候必须配置。
    • S1AP接口寻呼数据
    • S1连接信息
    • S1虚拟运营商管理
  2. 网络管理
    • 本地HPLMN管理----用于归属PLMN配置信息。
    • MME POOL区管理--用于在MMEID表中增加一条记录，该记录在PLMN中唯一标识一个MME。
    • 系统网络参数管理---系统名称，国家码，网络码，系统描述，服务描述，系统位置，MME设备能力
    • 互联PLMN管理---查看互联PLMN控制表，通过查看该表，可以看出某个互联PLMN是否允许接入并进行相应业务。
  3. 可靠性管理
    • TR链路管理---配置数据库中增加TR（Trunking Redundance）链路数据记录。
    • 对端MMEID配置
    • 工作模式管理
  4. Dimeter管理
    • Dimeter本地实体--Diameter本地实体信息。用来配置Diameter链路本端的主机名、域名等信息。
    • Dimeter对端实体
    • Dimeter链路集
    • Dimeter路由
    • Dimeter链路

 

     

      eSCN230支持单板类型                                       eSCN230逻辑结构图

 

eSCN230集成了MME子系统、GW子系统、HSS子系统、PTT子系统和PCRF子系统，具有高集成度特点，满足集中化管理需求。

  1. MME：Mobility Management Entity（移动性管理）子系统主要实现网络接入控制、移动管理、安全管理、承载管理以及数据流路由的拉通功能
  2. GW：Serving Gateway/PDN Gateway子系统主要实现用户会话管理和承载管理功能
  3. HSS：Home Subscriber Server（归属用户服务器）子系统主要实现PS用户数据的存储和管理功能
  4. PTT：Push-to-Talk（即按即说/对讲功能）子系统主要实现PTT群组基本业务处理、点对点（包含全双工点呼和半双工点呼）呼叫处理等功能----PTT群组基本业务处理、点对点（包含全双工点呼和半双工点呼）呼叫处理等功能
    • SIP协议处理以及SIP会话适配功能
  5. PCRF：Policy and Charging Rules Function（策略与计费规则）子系统主要实现与业软服务器对接、业务策略管理和决策等功能
    • QoS策略，路由，链路管理

eSCN230基本原理------内部子系统间的信令流程、数据处理流程和进程

 

 

 

其中：1–14为标准PS附着流程；

15–40为PTT注册流程

基本的流程描述如下：

PS附着流程

1~3：UE通过eNB530将Attach Request请求消息发到MME，MME根据终端上报信息判断发起Identify流程或Authentication流程。如果网络侧没有该用户信息则发起Identify流程；如果用户首次IMSI入网，网络鉴权打开（默认打开）则发起Authentication流程。

4：MME向HSS发送Update Location Request消息请求该用户的签约数据

5：HSS向MME回复Update Location Response消息，携带该用户的签约数据，包括MSISDN、APN、用户QOS等。

6：MM向GW发送Create Session Request，携带APN标识、签约带宽和用户信息等。

7：GW向PCRF发送CCR-I消息，携带用户信息、请求带宽和请求策略等。

8：PCRF向GW回复CCA。

9：GW为该用户创建默认承载资源后，向MME回复Create Session Response，携带该用户的网络资源信息。

10~11：MME向eNB530和UE回复Attach Accept。

12~14：UE通过eNB530将Attach Complete消息发到MME。

PTT附着流程

15~16：UE通过发送NAS消息TRUNK REGISTER REQUEST到BTUM，携带ISDN、注册类型，请求PTT注册。

17：BTUM更新ISDN等内部数据，然后通知BSIPA完成用户在eMDC的注册。

18~19：BSIPA收到BTUM的注册请求后，在用户表中保存ISDN，在发送给eMDC的SIP注册消息中携带MSISDN和终端版本信息。

20~22：在eMDC完成用户注册后，BTUM完成用户附着并通知所有BTGM，此时仅携带用户位置信息。BTGM保存用户的位置信息。

23~24：BTUM向终端回复注册成功消息。

25~28：eMDC完成注册后，发送SIP MESSAGE触发用户组信息下推。

29~32：BTUM发送GDN List到SIPU去查询每个群组所在的BTGM进程，BSIPU为每个GDN分配一个BTGM的CPUID。BTUM构造消息发送到BTGM，携带用户的签约群组GDN List发送到每个BTGM。

33~37：BTUM构造GROUP INFORMATION UPDATE COMMAND，Update Type为“01H非覆盖操作”发送到UE，启动T8021定时器。根据BTrunC R2 NAS协议，一条组信息更新NAS消息携带的最大群组数目为20个。

38~40：BTUM通过BSIPA向eMDC上报组信息更新结果。

CNPUg单板的主要功能包括：

  • 实现配置管理、设备管理、性能监控、信令处理等功能。
  • 实现eSCN230与eNB530之间的信息交互。
  • 支持光口和电口状态检测、故障告警和速率查询。

UPEUe的主要功能包括：

1.将-48V DC输入电源转换为eSCN230支持的+12V DC工作电源。

2.提供2路RS485信号接口和8路开关量信号接口，开关量输入只支持干接点和OC输入。

CNPUg

必配

1

1

Slot6或Slot7，优先使用Slot7

核心网处理单元，实现配置管理、设备管理、性能监控、信令处理等功能。

 

分布式基站DBS5900的基本功能模块包括

1.基带控制单元BBU5900

2.射频拉远单元eRRU5251

DBS5900是LTE专网无线接入设备，主要完成无线接入功能，包括管理

空中接口、接入控制、移动性控制、用户资源分配等无线资源管理功能。采用灵活的分布式设计，能满足现代行业用户的无线网络建设和集群通信需求，可获取更好的覆盖和用户体验。

BBU的主要功能如下：

  1. 提供与传输设备、射频模块、基站信源、USBa设备、外部时钟源、LMT或U2020连接的外部接口，实现信号传输、基站软件自动升级、接收时钟以及BBU在LMT或U2020维护的功能。
  2. 集中管理整个基站系统，完成上下行数据的处理、信令处理、资源管理和操作维护的功能。

BBU5900支持单板类型

 

                BBU内部原理图

主控传输板

UMPTe2, UMPTe3, UMPTg2, UMPTg3

基带处理板

UBBPe4, UBBPg1a, UBBPg2

星卡板

USCUb18, USCUb16, USCUb14, USCUb11

风扇模块

FANf

电源模块

UPEUe

环境监控单元

UEIUb
  1. UMPT（Universal Main Processing & Transmission unit）为通用主控传输单元，包含UMPTe2和UMPTe3，集成了星卡。

UMPT单板原理图

  • UMPTe2/UMPTe3主要功能包括：
    • 完成配置管理、设备管理、性能监视、信令处理、无线资源管理、主备切换等OM功能。
    • 提供基准时钟、传输接口以及与LMT或U2020连接的维护通道。
    • 基带框内各单板的低速用户面数据和控制/维护信号经过UMPT单板的IDX1交换到目标端口。

FE/GE0、FE/GE2

RJ45

2

FE/GE电接口。

XGE1、XGE3

SFP

2

XGE光接口。

CI

SFP母型

1

用于与UCIU级联的接口。

USB

USB

1

可以插U盘对基站进行软件升级，同时与调试网口复用。

CLK

USB

1

用于TOD与测试时钟复用。

GPS

SMA

1

UMPTe2、UMPTe3上的GPS接口用于传输天线接收的射频信息给星卡。

UMPTe3上北斗接口用于传输天线接收的射频信息给星卡。

RST

-

1

复位按钮。

 

  • UBBP（Universal BaseBand Processing unit）通用基带处理板。

UBBP通用基带处理板原理图

  • UBBPe6主要功能包括：
    1. 提供与射频模块通信的CPRI接口。
    2. 完成上下行数据的基带处理功能。
  • UPEU（Universal Power and Environment Interface Unit）是BBU的电源模块。BBU3910仅支持配置UPEUd。

UPEU电源模块原理图

  • UPEUd主要功能包括：

UPEUd将-48V DC输入电源转换为+12V直流电源，一块UPEUd输出功率为650W。

  • UEIU（Universal Environment Interface Unit）是BBU3910的环境接口板，主要用于将环境监控设备信息和告警信息传输给主控板。

UEIU环境监控板原理图

  • UEIU主要功能包括：
    1. 提供2路RS485信号接口。
    2. 提供8路开关量信号接口。
    3. 将环境监控设备信息和告警信息传输给主控板。

 

一．射频拉远单元RRU(RadioRemoteUnit)--RRU5251---承担射频处理部分

　　　　是分布式基站的射频模块部分。

RRU功能结构

主要功能包括：

RRU为射频拉远单元，主要包括：高速接口模块、信号处理单元、功率放大单元、双工器单元、扩展接口和电源模块。

RRU主要功能包括：

接收BBU发送的下行基带数据，并向BBU发送上行基带数据，实现与BBU的通信。

通过天馈接收射频信号，将接收信号下变频至中频信号，并进行放大处理、模数转换（A/D转换）。发射通道完成下行信号滤波、数模转换（D/A转换）、射频信号上变频至发射频段。

提供射频通道接收信号和发射信号复用功能，可使接收信号与发射信号共用一个天线通道，并对接收信号和发射信号提供滤波功能。

　　　　　1.接收或发送基带数据，实现与BBU5900的通信。

　　　　　2.完成基带信号和射频信号的调制解调，数据处理、功率放大，驻波检测等功能。

　　　　　3.提供射频通道接收信号和发射信号的复用和滤波功能。

　　典型电路有6个功能模块：

　　　　1.基带处理模块：

　　　　2.中频模块：

　　　　3.收发模块：

　　　　4.功放模块：

　　　　5.滤波模块：

　　　　6.天馈模块：

　　典型的RRU内部一般由4个部分组成：电源单元、收发信单元、功放单元、滤波器单元（见图）。外部接口有：电源输入端口、光纤输入/输出端口、天馈接口、电调和干接点接口等。各部分分别提供供电、收发信号处理、功率放大、发射和接收滤波等关键功能。

          RRU内部构成原理图                                  RRU主要功能

 

 

　　　　　

二．基带处理单元BBU（BaseBandUnit）----BBU5900----承担基带处理部分-------BBU5900提供基带信号处理、操作维护控制等功能。

　　　　基带控制单元BBU5900的主要功能包括：

　　　　　　　1.集中管理整个基站系统，包括操作维护、信令处理和系统时钟。

　　　　　　　2.实现与传输网络的信息交互。

　　　　　　　3.提供与eOMC910集中操作维护系统连接的维护通道。

　　　　　　　4.完成上、下行数据基带处理功能，与射频模块进行通信。

　　　　　　　5.接收和转发来自环境监控设备的信号。

NE8000 M6路由器板卡信息

系统控制、交叉连接和多协议处理单元 (CXP-160)

它用于NE中的通信和控制以及董事会管理。通常，它不处理服务，不连接到NMS并管理电路板。内部是高性能嵌入式CPU

1端口50G Base (QSFP28) 物理接口卡 (PIC)

在一个50GE接口上支持线路速率接收和传输，并在接口上支持QSPF28光学模块。

2端口10GE(SFP)/GE(SFP) 物理接口卡 (PIC)

支持两个10GE/GE接口上的线路速率接收和传输，并在接口上支持SFP光模块。

10端口100/1000Base-X-SFP MACsec物理接口卡 (PIC)

支持十个GE/FE接口上的线路速率接收和传输，并在接口上支持eSFP光模块。

16端口E1物理接口卡 (PIC，75欧姆/120欧姆)

支持16个E1物理接口，使用75欧姆16xE1电缆。

4端口信道化STM-1c POS-SFP物理接口卡 (PIC)

 

posted @ 2023-03-19 13:23  小蜜蜂0804  阅读(596)  评论(0)    收藏  举报