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1、GSM IBGSM IB- -WASWAS原理原理 周进青周进青 20122012年年8 8月月1 1日日 GSM IB-WAS原理原理 1.GSM IB-WAS架构 2. GSM IB-WAS设备单元介绍 3. GSM IB-WAS接口及协议栈 4. GSM IB-WAS的优势 5. 应用场景及与宏网的互操作 6.名词解释 1. GSM IB-WAS架构架构 IB-WAS: Indoor Broad Wireless Acess System 1. GSM IB-WAS架构架构 IB-WAS基站： 完成GSM的信号发射和接收，空口的物理层处理和无线资源管理。 完成WIFI信号的发射和接收，内
2、部网络与外部网络的路由、转换功能。 GSM-GW(网关单元)： 完成数据汇聚和转发功能。 完成安全网关功能，保证与IB-WAS基站传输数据的安全性。 完成与网管、核心网的对外接口功能。 TRAU(码型变换及速率适配单元)： 完成编码转换和速率适配。 OMC-R(无线网管单元)： 完成整个IB-WAS系统设备管理和操作维护。 完成与BOSS系统和OSS系统接口。 Um接口： MS与IB-WAS基站之间的空中接口，符合3GPP规范。 A接口： 本系统与MGW/MSC之间的接口，实现GSM语音业务和短信业务。 Gb接口： 本系统与SGSN之间的接口，实现GPRS、EDGE业务。 Iuh接口： IB-
3、WAS基站与GW之间接口，采用京信制定的Iuh接口协议。 网管北向接口： OMC-R与OSS的接口，基于中国移动的CORBA协议。 BOSS接口： OMC-R与BOSS的接口，实现基站鉴权信息管理（如开户/销户)。 网管南向接口： OMC-R对IB-WAS基站的操作维护管理遵循TR-069协议。 OMC-R对GW的操作维护管理采用数据库协议 IB-WAS基站到OMC-R的网管数据包通过GW转发。 1. GSM IB-WAS架构架构 GSM IB-WAS原理原理 1.GSM IB-WAS架构 2. GSM IB-WAS设备单元 3. GSM IB-WAS接口及协议栈 4. GSM IB-WAS的
4、优势 5. 应用场景及与宏网的互操作 6.名词解释 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元-基站基站 企业级IB-WAS：企业级eNB 家庭级IB-WAS：家庭网关 GSM家庭级IB-WAS GSM企业级Femto 家庭级家庭级 企业级企业级 工作频段工作频段 上行：17101735MHz 下行：18051830MHz 上行：17101735MHz 下行：18051830MHz 载波数载波数 1 3+1 功能功能 支持GSM、GPRS业务 支持WLAN有线和无线 支持IP回传，RJ45接口 支持SON功能 支持GSM、GPRS、EDGE 支持WLAN有线 支持IP回传，RJ45接口 支持S
5、ON功能(暂未实现) 输出功率输出功率 10dBm 23dbm 功耗功耗 15W 45W 体积体积 0.9L 175X122X50 (mm) 6L 360X250X51(mm) 工作电压工作电压 12V 12V 工作温度工作温度 -540 -540 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元-基站基站 IB-WAS基站单元由上层协议模块、物理层模块、OAM模块、WLAN上层 模块、WLAN射频模块和GSM射频模块组成。 上层协议模块：无线资源管理 物理层模块：空口物理层处理和IPSEC实现 OAM模块：设备的操作维护和网管的接口 WLAN上层模块：WLAN上层协议处理和设备的路由、NAT处理
6、射频模块：WIFI和GSM的射频信号收发 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元-基站基站 上行方向：从RF进来 1.空口IQ数据 2.完成上行定界、测量等处理后的数据 3.解调后的数据 4.解码后的数据 5.由下行DSP转发过来的数据 6.由业务PPC处理后的数据，从Iuh接 口出 Iuh CPRI3.072G 3.072G 堆叠口 1 环网用 级联用 堆叠口2 2.4576G 2.4576G WLAN 以 太 网 电 口 CPRI 光口 1000M 1000M 1000M SWITCH Iuh E1 ANT DEC UL-DSP DL-DSP 上层业务 P2020 EMIF EMIF
7、SGMII SGMII OAM OAM OAM PPC880 RMII OAM LMT RMII OAM RMII DEBUG DEBUG RMIIDEBUG SRIO SRIO SRIO CPRI 1 2 3 45 7 6 RMII 6 8 9 10 11 12 11 12 10 9 CPLD 下行方向：从Iuh进来 6.Iuh接口过来的数据 5.业务PPC过来的数据 7.下行DSP完成信道控制后的数据 8.完成加密、调制、定时控制后的数据 从CPRI光口出 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元GW GW关键技术指标关键技术指标 容量容量 支持12000个基站的接入 载波数不低于600
8、个 BHCA不少于360K 业务能力业务能力 1.Iuh接口支持千兆以太网，A接口支持千兆以太网和STM-1光口，Gb物 理接口支持千兆以太网和E1接口 2.支持BITS、GPS、线路时钟同步接入和切换 3.满足stratum3电信时钟要求 4.单板支持热备份和热插拔 5.集成安全网关 可靠性可靠性 满足电信99.999%的要求 功耗功耗 3500W 外形尺寸外形尺寸 标准19” 15U机箱 电压电压 DC-48V 温度温度 045 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元GW 网关(GW)：是基于ATCA架构的系统，主要有数据板(7200)、信令板(4500)、 交换板(2100)、载板(
9、1200)、接口板及其相应的备份板组成，另外，TRAU的 ATCA9100板卡和Surf板卡也可插在GW机框内。 安全网关：集成在GW的数据板内，用于与IB-WAS基站之间建立IPSec安全 隧道，保证Femto基站传输数据的安全性、完整性。 提问：ATCA是个啥东东？ 交换板 数 据 板 ATCA 9100 载 板 STM-1 Surf E1/IP Iuh A Gb 信 令 板 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元GW 交换板 完成数据包的交换、机箱管理、网络时序和系统管理等功能 数据板 完成防火墙的功能和数据汇聚和转发的功能，以及数据面和信令面的分离。 信令板 完成协议栈的处理。 载
10、板 可以承载4块AMC板卡，并且对同步IO接口的时钟分配进行管理。 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元GW IB-WAS基站向GW发出以太网包到Iuh接口，包处理板解包后发现是 SCTP流，判断是信令面的数据流，再以UDP包形式通过交换板发到信令面板 上，信令面板处理完后再发回给IB-WAS，通过这样完成与IB-WAS的注册、 解注册等信令的交互。然后信令面板再通过走E1接口与CN完成信令的交互。 IB-WAS基站向GW发出以太网包到Iuh接口，包处理板解包后发现是RTP 流，判断是用户面的数据流，通过交换板以UDP包形式发到DSP板卡，完成 编码转换，然后以UDP包形式发到E1板上，
11、完成数据格式转换和MTP2层处 理后发到CN。 GW信令面数据流信令面数据流 GW用户面数据流用户面数据流 在 PSTN 网络中，语音的编码方式为 PCM，速率为 64kbit/s；在无线通信 系统中，为节约无线信道资源，采用更低速率的语音编码方式 RPE-LTP 或 CELP，速率为 13kbit/s（用 16kbit/s 信道传输）或更低。固定电话用户要和 手机用户通话，语音必须经过码速调整。TRAU(Transcode and Adapter Unit )就 是用于完成编码变换、速率适配功能。 提问：TRAU是个啥东东？为什么需要这个东东？ 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元TR
12、AU 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元TRAU TRAU路演图 TRAU按照容量和开发时间进度，分为三个方案： 方案一： 集成在GW里面，采用Surf公司的语音处理板SurfRider/AMC 和ADAX的E1接口板HDC3-AMC，其中SurfRider能处理500路FR话音， 不支持HR。HDC3-AMC能支持8路E1。 方案二： 集成在GW里面，采用Radisys公司的ATCA-9100 DSP刀片和 公司研发的STM-1接口板TOIUA，其中ATCA-9100能支持2100路话音， TOIUA能支持两路155.52Mbps的接口传输带宽。 方案三： 采用独立设备系统，选用mT
13、CA硬件平台，硬件和软件全部由 本公司自主研发，能满足不少于3300路的话音业务，并根据需要可以进行扩 容。 2. GSM IB-WAS设备单元设备单元TRAU 2. GSM IB-WAS设备单元网管设备单元网管 网管系统 网管系统 该系统对GSM IB-WAS系统的管理，包括GSM IB-WAS基站、网关在内的各 网元的设备管理、业务管理、鉴权管理。另外，还提供与OSS/BOSS的接口， 实现融入运行商的整体网络管理。 网管关键技术指标网管关键技术指标 处理容量处理容量 支持12000个基站的接入 支持50个网关管理 可靠性可靠性 满足电信99.999%的要求 功耗功耗 460W 尺寸尺寸
14、2U标准机架式服务器 电压电压 AC220V 温度温度 045 GSM IB-WAS原理原理 1.GSM IB-WAS架构 2. GSM IB-WAS设备单元 3. GSM IB-WAS接口及协议栈 4. GSM IB-WAS的优势 5. 应用场景及与宏网的互操作 6.名词解释 GSM PHY LAPDm RR MM CM GSM PHY LAPDm RR L2/L1 IP SCTP RUA BSSAP L2/L1 IP SCTP RUA MTP2/L1 MTP3 SCCP BSSAP MTP2/L1 MTP3 SCCP BSSAP MM CM Um IuhA IB-WAS GW MS MSC
15、 BSSAP GSM业务各接口信令面协议栈 GSM业务各接口用户面协议栈 3. GSM IB-WAS接口及协议栈接口及协议栈 UDP协议介绍协议介绍 UDP是一种无连接的传输层协议，主要作用是将网络数据流压缩成数据报的形式。 与TCP不同，UDP并不提供数据传送的保证机制，不能确保数据的发送和接收顺序。 但是UDP系统开销小，处理速度快，低延时满足话音业务的实时性要求。 RTP协议介绍协议介绍 RTP(实时传送协议)是一种网络传送协议，被定义为一对一和一对多的情况下工作， 其目的是提供时间信息和流同步。通常与UDP一起使用，克服了IP话音业务的通话时 延和语音失真缺陷。 BSSAP协议介绍协议
16、介绍 BSSAP负责AU和 GU之间电路业务的信令交互，它与BSSAP内容基本一致，只是 有少数些消息位可以自己定义。 RUA协议介绍协议介绍 RUA为 BSSAP和SCTP网关之间的适配层，主要功能有： 负责BSSAP传送和适配； 提供错误处理机制； 提供了和SCTP对接的功能。 3. GSM IB-WAS接口及协议栈接口及协议栈 SCTP协议介绍协议介绍 SCTP是一种面向连接、基于分组的可靠传送协议，它的上层为其用户应用， 下层为分组网络。SCTP具有如下功能： 在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据段； 根据通路的MTU(最大传送单元)的限制，进行用户数据的分断； 在多个流上保证用户消息的顺序递交； 将多个用户的消息复用到一个SCTP数据块中； 利用SCTP偶联机制(在偶联的一端或两端提供多归属的机制)来提供网络级的保证； 提供避免拥塞功能、避免遭受泛播和匿名的攻击的功能 LA
