《rnc设备设计体系介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《rnc设备设计体系介绍（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、RNC设备设计体系介绍 2012年7月系统架构 硬件构成 RNC系统的硬件均按功能进行模块化设计，模块之间采用统一的标准接 口，为以后的系统扩容、增加新功能和设备维护等提供方便。 RNC系统采用了通用硬件平台，通过在其上运行相应的软件，实现 RNC的功能。 根据系统模块化设计的原则，RNC硬件系统分为五大模块，即： ATM信元交换模块（ACSM） 接入子模块（AM） 业务处理模块（TPM） 网同步子模块（NSM） 中央控制子模块（CCM） 另外，为了进行本地操作维护与管理，在RNC系统中设立一个本地操作 维护终端（LMT）和告警箱（ABOX）。 软件构成 RNC产品软件系统的主要功能包括：基站
2、系统的资源控制（无线资源、 交换网络资源、SDU资源、数据协议转换资源、基站接口终端资源），呼叫 控制，移动性管理，广播控制，分组数据传送控制及电路数据传送控制。 RNC产品软件系统的功能划分：分为高层信令处理子系统(HSPS)、 RRM子系统(RRM)、业务处理子系统(TPSS)、传输网络子系统(TNSS)、操 作维护子系统(OAMS)、通用平台子系统(CPSS)。系统架构-硬件组成RNC系统的硬件体系结构下图所示。系统架构-逻辑构成说明：1，图中绿色和蓝色 表示具备主备用关系 的单板，其中绿色表 示主用单板，蓝色表 示备用单板；2，粉色表示是具有 独立关系的单板；3，白色表示具备共 享关系
3、的单板。ATM信元交换模块（ACSM ） ATM信元交换模块（ACSM） ACSM模块是RNC的交换核心，设计吞吐量为5Gbps，对外呈现 标准的ATM接口，支持单模和多模两种方式，可以采用单模或多模光 纤连接;采用独立结构设计，从而在实现上，既可采用已开发完成的 5Gbps ATM交换模块，亦可OEM第三方产品。 ACSM模块主要完成各子系统间互连和信息交换，在系统中起业 务疏通和调度作用。通过系统加载配置或使用控制台动态配置，在该 子系统与其它子系统之间建立PVC连接，传送系统内的信令信息和业 务信息，实现基于VP/VC的ATM交换。 ACSM模块的硬件主要由ATM核心交换板（ACSA）、
4、STM-1线 路接口板（SLIA）和ATM核心交换子系统背板（ASBP）组成。 核心交换板为主备用冗余结构设计，采用无阻塞、无丢失、自选 路由的共享存储器方式实现；其交换矩阵为88结构，每端口支持 622Mbps速率，总交换吞吐量为5Gbps。 ACSM模块与CCM模块之间提供带外以太网和带内STM-1 ATM 通信方式，可以在带外通信建立后配置或通过局数据配置直接建立带 内通信链路。核心交换板除完成交换功能外，还完成子系统的控制和时钟处理 、驱动功能。子系统控制包括主备用核心交换板的切换、子系统内通 信控制以及维护管理等功能；时钟处理、驱动功能是指将网同步子系 统产生的时钟分配到线路接口板。
5、 线路接口板主要完成物理层和ATM层功能，提供ATM信元交换 模块与其它子系统之间的STM-1 ATM光纤物理连接；其ATM层功能 包括通用流量控制、信元头产生/提取、VPI/VCI转换、信元复接/分接 以及业务量统计和优先级管理等功能。ACSM模块提供8块线路接口 板，每板提供4条STM-1接口，总共可以提供32条STM-1 ATM接口。 根据系统的不同需求，可以设计不同端口数和不同端口速率的线路接 口板。 ATM信元交换模块背板提供板间信号通道和单板供电等功能， 采用分布式单板模块电源供电。背板信号线分为三种，一种是主备核 心交换板与各线路接口板之间传递业务信息的数据总线，实际上是一 种点
6、到点连接，每个线路接口板提供两组数据线，分别连接主/备核心 交换板；第二种是板间通信的HDLC总线，与子系统内所有电路板连 接，传递控制、接续和告警维护信息，采用双HDLC总线方式实现； 第三种是主/备核心交换板之间的控制总线，完成相互间的状态监视、 故障指示和切换控制等功能。ATM信元交换模块（ACSM ）接入子系统（AM）接入子系统（AM） 接入子系统主要完成Node B、相邻RNC至本RNC的接入和本 RNC接入到MSC，实现物理层的复用分离和ATM层的复接分接。 该子系统具有业务端口收敛的作用，通过该子系统可以将若干低 速（低负荷）的物理端口汇聚成高负荷的155M物理端口，从而达到 扩
7、展ACSM模块的物理端口数，有效提高其带宽利用率的目的，使系 统具有较强的接入能力。 接入子系统在硬件实现上分为STM-1光接口接入和E1 IMA电接 入，每个机框由两块模块接入控制板（MACA）和16块ATM反向复用 板（IMAA）或光线路接口板（OLIA）组成，物理上支持各功能板独 立组成系统，同时可支持两种接入板混插、混用。 在接入子系统中，MACA完成核心控制功能，通过与CCM模块 之间建立PVC连接，接受CCM的控制。在硬件设计上支持两块MACA 板互为主备用方式，亦可工作于负荷分担方式，目前系统采用的是负 荷分担方式工作，实现对子系统的控制和操作维护功能，同时完成用 户业务信息的复
8、接分接功能。MACA的实际工作方式受CCM模块直接 控制，其硬件电路可以报告工作状态，但不可主动控制其状态切换。 当接入子系统作为远端接入设备使用时，两块MACA互为主备用工作 。MACA板还具有时钟信号接收、分配和驱动功能，为机框内各功 能板提供正常工作所需的各种时钟信号。为了提高系统方案的灵活性 ，MACA板一定要具有交换功能。 在接入子系统中，根据业务量的不同，每个MACA板通过一条或两 条STM-1连接到ACSM模块，即要求MACA板支持两个光接口。同时，由 于设计上每个机框可以配置16块IMAA板或16块OLIA板，也可以混合配 置，而两种接口板可以提供的带宽不同。因此，系统应根据提
9、供不同 接口时的带宽需求，配置相应数量的电路板。即每机框最大可提供64 路STM-1或128路E1 IMA接口，其总带宽不超过300Mbps。 采用STM-1接入方式时，为保证业务的分担传输和信令的备份保 护传输，可以为每个Node B提供2条位于不同OLIA板上的155M端口， 分成2组传输，起到链路保护作用。 E1 IMA接入完成2条（也可以只配置1条，由业务带宽决定）155M ATM接口到多条E1 IMA ATM接口的复接分接功能，由两块MACA板和16 块IMAA板组成，每块MACA板完成对16块IMAA板的控制和业务接入，负 荷分担方式工作时仅控制8块IMAA板。每块IMAA板提供8
10、条E1 IMA接口 ，8条E1可以分成1至8组使用。 采用E1 IMA接入方式时，为保证业务的分担传输和信令的备份保 护传输，可以为每个Node B提供位于不同IMAA板上的2条以上的E1， 分成2组传输，起到链路保护作用。接入子系统（AM）业务处理子系统（TPM）业务处理子系统（TPM）业务处理子系统主要完成RNC设备的信道处理、语音处理和分组处理功能 。该子系统包括模块接入控制板（MACA）和通用功能板（GFPA）两种电 路板。两块MACA板硬件上支持主备或负荷分担方式工作，目前系统采用的是 负荷分担方式工作，完成模块的管理功能、复接/分接功能以及STM-1 ATM接 入功能，每板可接入两
11、条STM-1光接口；GFPA板完成由Iub/Iur接口来的 AAL2和AAL5信元的分拆，通过软件（或硬件）方式实现，即在version 1版 本由CPU完成AAL2信元的SAR层处理和AAL5信元的适配处理，在后期版本 采用FPGA实现AAL2信元的拆装。GFPA同时完成VPI/VCI以及CID的影射和 重新分配，既可分拆单CID信元，亦可分拆多CID信元。在TPM模块还需处理业务相关的协议，包括RLC、MAC-c/sh、Iub-FP、 Iur-FP、MAC-d、DHO、PDCP、GTP-U、SABP、UDP/TCP、IP等，分别 采用DSP和CPU实现。TPM模块处理后需要送往MSC的话音
12、和电路数据信息，重新影射VPI/VCI ，添加CID，组成AAL2信元，送往Iu-CS接口。如是分组数据，则以AAL5信 元采用PVC连接形式通过Iu-PS接口送往SGSN/GGSN。处理子系统中的MACA板完成与接入子系统中相同的功能，即核心 控制功能，实现对子系统的控制和操作维护功能，同时完成用户业务 信息的复接分接功能。每个MACA板提供16组LVDS链路，可以接入16块 功能板。MACA板还具有时钟信号接收、分配和驱动功能，为机框内各 功能板提供正常工作所需的各种时钟信号。GFPA板完成信元适配和协议处理，采用相同的控制母板，承载 DSP和750两种子板。根据对750CPU和DSP处理
13、能力的评估，GFPA板作 为信道处理板、语音处理板和分组处理板使用时，相应的处理性能、 指标要求如下：业务处理子系统（TPM）业务处理子系统（TPM）（1）信道处理板 单板支持16个小区的业务信道BMC、RLC、MAC-c/sh、CCH-FP等相关协议处 理；实现rSDU功能时处理Iur-FP协议；（暂定） 单板包吞吐量：501648=38400包/秒（包长100Byte） 单板业务吞吐量：384kbps16212Mbps 单框业务吞吐量：12Mbps16=192Mbps （2）语音处理板 单板支持512语音信道PDCP、RLC、MAC-d、DCH-FP、Iu-UP等相关协议处理 ； 单板包吞
14、吐量：50512=25600包/秒（包长100Byte） 单板业务吞吐量：12.2kbps512212.5Mbps 单框业务吞吐量：12.5Mbps16=200Mbps （3）分组处理板 单板支持128分组信道GTP-U、SABP、UDP/TCP、IP等相关协议处理； 单板包吞吐量：12.5128=1600包/秒（包长100Byte） 单板业务吞吐量：30kbps128211.5Mbps 单框业务吞吐量：11.5Mbps16=184Mbps网同步子系统（NSM）网同步子系统（NSM）网同步子系统是主要实现主从同步，为RNC设备各子系统提供正常工 作所需的各种时钟信号。系统中的主时钟可以四种方式
15、同步：同步于MSC设备：从连接至MSC的ATM链路上提取时钟，实现主从同步；同步于GPS系统：接收GPS时钟作为外接时钟源，实现主从同步；同步于BITS系统：接收BITS系统提供的2MHz时钟，实现主从同步；自由运行：RNC系统内设置高稳定度的时钟振荡器，独立运行，向系统提 供稳定可靠的工作时钟。NSM模块由基准时钟接口板（RCIA）、GPS同步板（GPSA）、时钟同 步板（SYNA）和时钟分配板（CKDA）等组成。RCIA板接收外部输入的时钟 参考源，可接收AM模块提取的2.048MHz参考时钟或ACSM模块提取19.44MHz 参考时钟，也可跟踪BITS系统时钟；GPSA接收GPS系统时钟
16、。RCIA对输入 的时钟进行选择分配，为同步锁相板提供同步跟踪源。SYNA板完成网同步 的数字锁相功能，为主备方式工作，输出为经锁相同步后的高稳定度时钟 。CKDA板接收SYNA板的输出时钟，进行分频驱动，输出40.96秒同步信号 、19.44MHz、32.768MHz和FCK时钟信号，供给设备内的其他子系统作为其 工作时钟。这些时钟以差分信号的形式，通过带有屏蔽层的双绞线传输。 所有时钟信号从机框背板引出，只输出到各机框中的MACA板，由MACA板再 向机框内的其他板卡分配。根据系统结构设计，GPSA和RCIA板占用相同的物理位置，即在系统配 置中支持如下方式：（1）配置两块GPSA板，主备用冗余工作。（2）配置两块RCIA板，主备用冗余工作。（3）配置GPSA和RCIA板各一块，相互间独立工作。网同步子系统以四种方式工作：（1）快捕开机后首先进入快捕工作方式，使用快速的时间参数来使锁相环路迅 速捕捉到外同步基准时钟的频率变化。（2）正常（跟踪）由快捕工作方式自动转入正常工作方式，时钟的输出信号受外同步基 准的控制，使得时钟输出信号的长期频率
