城南學院通信工程移動通信實習報告姓名學號實習指導老師實習指導老師實習地點長沙理工大學現代通信實驗室實習時間

指導老師評語：實習成績等級：指導老師簽名：日期：序言本次移動通信實習時間為期三周，從14周周一至16周周四，根據分組，我分至城南2連中進行實習，實習安排為先學習移動通信無線側部分，學習無線側之后再學習核心側。本次實習地點在長沙理工大學3G移動實驗室，實驗室內包括無線側部分的RNC（即實驗室中的BSC6810）、NodeB、SDHMetro1000等設備，核心側包括MSOFTX3000、UMG8900、SGSN9800等設備。實習過程中，認識各個設備的基本結構及構造，認識設備中的單板，了解各個單板的作用，并在理解的基礎上通過LMT平臺配置數據，實現基本的移動通信功能。下面就是具體實習過程。第一部分移動通信核心側一、移動通信核心側實習目的和要求實習目的：了解移動通信的發展過程，本次實習主要了解3G移動通信的具體流程。移動通信的核心側，包括CS域以及PS域兩大部分。信號由RNC分配到CS域用于電話業務，分配至PS域用于上網業務。實習要求：要求認識實現CS域功能以及PS域功能的各類設備，比如UMG8900，MSOFT3000等等。實習過程中要愛惜設備和愛護實習場所。學習的過程中要服從指導老師的安排，嚴格遵守學習紀律。移動通信核心側主要設備硬件結構介紹在進行整個移動通信實習，學習核心側或是無線側，需要了解整個移動通信系統的組成，如圖1所示：RNC6810RNC6810PSTNGGSN9811SGSN9810UMG8900MSOFTX3000HLR9820PS域2M線2M線FE線FE線光纖光纖圖1WCDMA全網拓撲結構在圖1所示的WCDMA全網拓撲結構圖中，很清楚的知道哪一部分有什么作用，比如HLR、MSOFTX3000、UMG8900、SGSN9810、GGSN9811等構成了核心網的主要部分。而RNC，基站NodeB等構成了無線側的主要部分。移動通信核心側主要設備硬件結構分為CS域子系統部分以及PS域子系統部分，在CS域子系統部分中，有設備UMG8900以及MSOFTX3000，而在PS域子系統中，有硬件設備SGSN以及GGSN，他們都是經過光傳輸實驗平臺中的SDHMetro1000以及OSN2000實現功能。MSOFTX3000MSOFTX3000硬件邏輯結構結構圖如圖2所示：圖2MSOFTX3000的硬件邏輯結構由圖可知，MSOFTX3000硬件邏輯結構包括5個模塊，即：系統支撐模塊，接口模塊，信令底層處理模塊，業務處理模塊以及操作維護模塊。每個模塊功能各不相同。在后續文中將會進行介紹。UMG8900UMG8900作為通用媒體網關設備，實現了標準的Mc接口上遵從H.248協議與MGC進行通信。H.248可以采用SCTP、UDP等不同的傳輸層協議來進行傳輸，目前在UMTS、GSM組網中應用較多的是采用SCTP協議來傳輸的。它提供業務承載轉換、互通和業務流格式處理功能，屬于GSM移動通信系統解決方案的核心網絡設備，可協助運營商構造低成本、可盈利、面向未來的移動通信網絡。圖3所示為UMG8900的邏輯結構圖。圖3UMG8900的邏輯結構圖HLR9820實驗室中HLR設備采用的是華為HLR9820，華為HLR9820包含SAU（負責信令的接入和發送）、HDU（HLR數據庫單元：數據存儲和訪問接口，以及MAP消息處理）、SMU（用戶管理單元）、BAM（提供設備操作維護接口）四個部分。HLR作為歸屬位置寄存器，負責移動用戶管理的數據庫。存儲所管轄用戶的簽約數據及移動用戶的位置信息，可為至某MS的呼叫提供路由信息。圖4所示的是HLR9820的邏輯結構圖。圖4HLR9820的突擊結構圖SGSN9810實驗室中用到的SGSN設備為SGSN9810設備，SGSN作為GPRS/TD-SCDMA(WCDMA)核心網分組域設備重要組成部分，主要完成分組數據包的路由轉發、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權和加密、話單產生和輸出等功能。SGSN即GPRS服務支持節點，它通過Gb接口提供與無線分組控制器PCU的連接，進行移動數據的管理，如用戶身份識別，加密，壓縮等功能；通過Gr接口與HLR相連，進行用戶數據庫的訪問及接入控制；它還通過Gn接口與GGSN相連，提供IP數據包到無線單元之間的傳輸通路和協議變換等功能；SGSN還可以提供與MSC的Gs接口連接以及與SMSC之間的Gd接口連接，用以支持數據業務和電路業務的協同工作和短信收發等功能。圖5所示的為SGSN9810所支持的協議標準接口圖。圖5SGSN9810支持的協議標準接口圖GGSN9811GGSN主要是起網關作用，它可以和多種不同的數據網絡連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文獻中，把GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網中的GPRS分組數據包進行協議轉換，從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網絡。GPRS網絡與外網的分界線,對內負責Gn網絡的傳輸,對外是一臺因特網路由器。其中的BGGSN(BorderGGSN)負責連接不同運營商之間的Gn網絡，實現網間漫游。GGSN通過基于IP協議的GPRS骨干網與其它GGSN和SGSN相連。實驗室中采用的是GGSN9811設備。圖6所示為GGSN9811的單板配置圖。圖6GGSN9811單板配置圖移動通信核心側實習操作具體內容描述在上課前夕，老師先給大家講述了移動通信系統的組成部分，以及設備間是如何通信等過程。了解清楚移動通信的兩部分之后，學習移動通信核心側的相關知識。CallSetup的建立移動通信的核心側有兩個部分，一個是用于打電話的，即話音業務的CS域，另一方面則是用于上網的數據業務，即PS域。同時，在實習期間，老師帶領同學了解學習到各個設備的硬件結構后，教我們學會如何在LMT平臺通過MML命令對各個設備相連等情況進行設置。而由于時間問題，加上CS域的配置與PS域配置的類似，此次實習著重介紹了CS域的各個設備之間的配置。在配置前，我們還學習了呼叫通話的建立過程，其基本過程如圖7所示。BTSBTSLA4D3AMSISDNB35860220002BSC44CHLR3843586050MSC-13E835860103586020MSC-2700BSC510BTSLA3C20MSISDNA35860220001圖7CallSetup建立過程從圖7可知，圖示所示為用戶A向用戶B呼叫的過程。A、B位于不同區，A號碼為3586022001，B為35760220002。通過BTS基站將信令傳至BSC，經過A所在區MSC-1，由HLR判定B所在區域位置，并隨機分配一號碼，通過MSC，BSC，BTS等設備撥號給B，至此，A、B可以進行通話。MSOFTX3000的學習與配置，并學習HLR9800設備以及UMG8900設備MSOFTX3000主要完成位置管理、呼叫控制、媒體網關控制等功能，可同時作為MSCServer、TMSCServer，GMSCServer，VLR，SSP等功能實體進行組網。MSOFTX3000的基本框：提供時鐘、E1、IP、ATM等外部接口，并可完成完整的業務處理。MSOFTX3000主要有以下單板：（1）WSMU單板：為處理框的主控板，一般位于06/08號槽位，有共享資源總線的配置以及狀態管理功能，能完成系統程序，數據加載和管理功能，此板為前插板；（2）WSIU單板：為WSMU的后插板，固定安裝于后插板06/08號槽位，與SMU對應，為其提供以太網接口、提供兩個異步串口的物理接口，實現框號識別功能；（3）WHSC單板，固定為后插板的07/09號槽位，實現左右共享資源總線的橋接，保證06/08槽位的SMU可以分別進行本框前插板管理（WALU、UPWR除外），框內以太網的總線交換，單板熱插拔等控制均由此單板控制；（4）WEPI單板：為CSU的后插板，處理MTP1物理層消息，為CSU提供窄帶信令物理接口；（5）WIFM/WBFI單板：為前插板，主要完成IP包的收發并具有處理MAC層消息；（6）WCKI單板：提供2、3級標準時鐘同步信號，位于主控框的13、14以及15、16槽位，此板與電源板一樣，一塊單板占用兩個槽位；（7）WBSG單板：處理經過WTFM和WAFM一級分發處理后的IP、ATM包；（8）WCCU/WCSU單板：CSU單板處理MTP-2協議，CCU處理MTP-3及以上協議；（9）WCDB/WVDB：CDB為前插00號框，是中央數據庫，而VDB單板則是保存移動用戶的簽約數據；（10）WMGC單板：提供WGM注冊，內部鏈路狀態的維護。了解清楚各個單板作用及分布等情況后，學習如何配置MSOFTX3000。在桌面雙擊LMT平臺，進入平臺后，選擇“MSOFTX3000”的離線模式進入配置。配置的步驟為：先配置機架、機框、單板，再配置中央數據庫等功能，配置FE端口信息，以及時鐘信息。之后，根據老師布置的作業題進行命令行的配置。最開始的是學會配置MSOFTX3000的本局數據配置，即硬件配置。接下來的MSOFTX3000的接口數據配置過程中，我們了解到MSOFTX3000在UMTS系統中用作MSCServer（或GMSCServer）是核心網控制面設備，處于分離網關體系的控制地位（即MGC），同時學習了H.248協議，將此協議應用于Mc接口上，H.248協議棧，可使用3種傳輸層協議（UPP、SCTP、MTP3B），在移動網應用中只使用SCTP和MTP3B協議。接下來是配置協商參數，最后是要從MSOFTX3000到HLR的數據配置，在此先了解MAP協議。MAP協議定義了為實現移動臺漫游等功能而在移動系統通信網絡實體間進行的信息交換方式，這里的網絡實體包括MSCServer，VLR，SGSN，HLR和SMC。在UMG8900中，UMG8900作為通用媒體網關設備，實現了標準的Mc接口上遵從H.248協議與MGC進行通信。而在其前后插槽中也有許多單板，各自也有不同的功能。大致介紹如下：（1）OMU單板：提供控制平面交換功能，完成設備所有單板狀態的監控和管理，在OMU中內置BAM，支持MML以及Telnet等接口，實現設備單板的配置管理和維護等，可以存儲各種日志和告警信息文件；（2）CMU單板：可以提供各類接口，例如FE接口，E1/T1接口；（3）PPU單板：提供到MGC的Mc接口，完成H.248消息的協議棧處理功能，處理UMTS接入網信令IP分組側信令協議棧瞬間電流的影響；（4）ASU單板：單板主要完成ATM承載業務處理；（5）TNU單板：TNU是UMG8900設備TDM部分的核心交換單元，與S2L單板、TCU、E32/T32等TDM接口和業務處理單板一起共同組成T-S-T三級交換網絡。（6）E32/T32單板：E32/T32（32*E1/T1portTDMInterfaceCard）為UMG8900設備的TDM業務接口板，支持32路2ME1/T1接入，其中‘E’代表2ME1接口，‘T’代表1.544MT1接口，‘32’代表單板共支持32路2ME1。（7）SPF單板：為UMG8900設備的信令處理單元，完成TDM窄帶信令從TDM到IP分組方式的適配處理，提供內嵌信令網關功能，將IP分組適配處理后的信令送給MGC設備。學習GGSN9811設備和SGSN9810設備最后，在學習完幾種設備的配置之后，學習了PS域的基本知識。并由老師帶領下學習參觀相關的硬件設備。首先是02號機柜的SGSN9810，該設備有兩個框，上面的是3號框，是交換框，下面的是0號框，也就是基本框。在基本框中，主控板位于06號槽位，負責控制管理整個設備的運行，它和10號槽位的OMU配套，有操作維護功能。00號槽位的ICP單板是負責IP協議，12號槽位的GDP單板則負責GDP協議。14號槽的SIG單板負責Sigtril協議，02號槽位的SPU單板負責處理信令，在基本框的后插槽06號槽位的BIU為前插的主控板提供接口，FCU則是提供框間互聯的插板。而在交換框的06號槽位同樣為主控板，CDR單板則是計費單元，內有存儲器（機械式硬盤），可產生話單。FCU單板內部也有硬盤，是一種FLASH硬盤，提供不同類型接口，GFU則是用于進行交換。在GGSN9811中，設備比較簡單，只有前插板，沒有后插板。最主要的三塊單板分別是LPU、SPU、SRU單板。LPU是為SPU提供接口，SPU的功能在于路由分發，臨時分配IP，有鑒權功能，可以建立鏈路，處理部分信令。SRU單板則是路由管理功能，系統時鐘，存儲數據的配置。四、移動通信核心側實習過程和認識1、實習過程：此次實習采用的是分組進行，我所在組是2組，本組先學習的是移動通信的無線側，因此，從12月11日下午開始，進行的是移動通信核心側的基礎知識學習。在核心側的第二天學習中，進行了移動通信核心側CS域的學習，主要學習了MSOFTX3000設備的結構和功能，還學習了其中的一些重要單板。如WSIU單板，WHSC單板，WEPI單板，等等。接下來學習的是MSOFTX3000硬件配置，MSOFTX3000接口配置，MSOFTX3000到HLR的數據配置等。下午，學習完理論知識后，在老師的帶領下，我們認識了實驗室的UMG8900設備，以及前后插板。在提交數據配置的作業后，學習并且熟悉UMG8900設備、HLR設備，熟悉各個單板的功能。在最后，老師帶領參觀學習SGSN設備以及GGSN設備。實習認識：通過這幾天的學習，我認識了移動通信核心測設備的外觀及結構，了解了幾種實際設備的型號、參數、性能指標和運行情況，比如HLR9810，MSOFTX3000、UMG8900、GGSN9811以及SGSN9810；初步了解移動設備的配置方式；學習移動通信核心設備的基本操作過程和常規維護管理。并且更深一步了解了這些通信設備的內在結構，從而使所學的理論知識得到了更好的應用。第二部分移動通信無線側一、移動通信無線側實習目的和要求1、實習目的：在大致了解移動通信的發展過程，本次實習主要了解3G移動通信的具體流程。移動通信的無線側，包括基站NodeB以及RNC兩部分。實習目的是為了了解基站的基本組成部分，以及無線側各部分在無線通信中起到的作用是什么。知道信號的走向，各類設備中的單板有什么作用等等。2、實習要求：移動通信無線側的運行過程，怎么運作的。實習過程中要愛惜設備和愛護實習場所。學習的過程中要服從指導老師的安排，嚴格遵守學習紀律。移動通信無線側主要設備硬件結構介紹移動通信無線側即WCDMAUTRAN子系統，包括基站和RNC設備。基站（NodeB）基站，也就是NodeB是由天饋子系統，射頻子系統，基帶子系統，傳輸子系統以及控制子系統五個部分組成。其中射頻子系統即為RRU設備，基帶子系統、傳輸子系統以及控制子系統組成BBU設備。此次實習主要采用DBS3900設備。該設備有先進的平臺化架構、高集成度，大容量、高性能、支持HSDPA業務以及HSUPA業務、支持多種時鐘與同步方式、支持商用級MBMS、支持同頻段共天饋等特點。（1）BBU3900物理結構BBU3900面板如圖8所示。圖8BBU3900面板圖在圖8所示中，BBU3900有5塊單板，分別是UBFA（風扇板）、WBBP（基帶處理板）、UTRP（傳輸擴展板）、WMPT（主控板）、UPEU（電源板），每塊板各有用處。UBFA主要用于設備的散熱，防止溫度過高損壞儀器。WBBP用于提高與RRU/RFU通信的CPRI接口，支持CPRI接口的1+1備份，處理上/下行基帶信號。WMPT單板主要是提供操作維護功能名為整個系統提供所需要的基準時鐘，提供1個4路E1接口，1路FE電接口，1路FE光接口，支持ATM、IP協議。UTRP單板可提供8路E1/T1接口和1路非通道化STM-1/OC-3接口。（2）RRU3804面板RRU3804/3801E面板及接口如圖9所示圖9RRU3804/3801E面板及接口從圖9所示的RRU3804/3801E面板及接口中可以得知，RRU主要用于發送/接收射頻信號，分集接收信號后再通過天饋系統將信號轉入BBU。2、RNC設備（BSC6810）此次實習RNC設備采用的是BSC6810。BSC6810采用華為N68E-22型（整體機柜）機架和華為N68-21-N型（抗震作用大）機架。RNC邏輯上有交換子系統，業務處理子系統。傳輸子系統，時鐘同步子系統，操作維護子系統，供電子系統和環境監控子系統組成。其機架如圖10所示。圖10BSC6810機架介紹移動通信無線側實習操作具體內容描述學習移動通信的發展歷程移動通信歷經了1G、2G、2.5G以及現在的3G時代。4G目前仍在試運行階段，還未普及，課程中也就沒有著重提及。1980年左右1G橫空出世，主要用于語音業務，有AMP、TACS等制式，1992-2000年則是2G時代，不僅有語音業務，還有發短信等功能的實現。到2.5G時代已經是2000-2004年了，這期間，最主要的便是CDMA2000、GPRS等制式，除了原有的功能外，增加了數據業務，開啟了上網功能。從2004年至今，我們已經邁入了3G時代，主要采用的是CMDA2000，WCDMA，TD-SCDMA幾種制式。3G為用戶與運營商提供了完整的綜合業務解決方案。現行的3G業務特征有了很大的變化，新的業務模型有多媒體業務，開放的業務體系，個性化定制，Internet融合等業務。從而實現了E-Mail，WWW，FTP，語音業務，移動與漫游，視頻點播，交互式視頻業務等功能。學習移動通信無線側的組成部分在了解過移動通信的發展歷程之后，學習移動通信無線側的組成部分。移動通信無線側主要包括基站NodeB以及RNC部分。NodeB主要分為三個部分，分別是RRU、BBU以及天饋系統，BBU的物理結構圖如圖1所示，RRU如圖2所示。在BBU中有五塊單板，每塊單板的用處如前所述。RRU面板主要有五個接口，分別為1個CPRI光纜接口，1個地線接口，1個電源接口和2個饋線接口，而2個饋線接口中一個是只發不收，另一個是又發又收。BBU也有五個接口，分別是電源線接口，網線接口，2M線（即E1/T1線接口）接口，時鐘同步線接口，光纖接口。對于整個信號在NodeB中的走向則是第二次課中重點了解的知識。整個系統的信號走向為：306機房天線->饋線->RRU->BBU->防雷板->DDF架->304機房的DDF架->304機房的SDHMetro1000->304機房的ODF架->306機房的ODF架->RNC(BSC6810)->移動通信核心網。在整個信號的走向中，信號從306機房的天線進入，經過饋線傳至RRU，期間的信號為射頻信號，值得一提的是，在日常生活的應用中，在連接至RRU的饋線接口中應有一個放大器，將信號放大，在實驗室中為了避免輻射過大，經過了一個衰減器，減小輻射。從RRU中，經過光纖，將信號傳至BBU，通過BBU中的E1口將線傳至防雷板，防止雷擊。信號從此連向306機房的DDF配線架，從地下連至304機房的DDF配線架，經過304機房的SDHMetro1000，將電信號轉至光信號，傳至304機房的ODF配線架，在連回306機房的ODF配線架，傳至RNC。通過RNC將信號傳至整個移動通信核心網。在參觀設備的過程中了解到，所有的線都是經過配線架在連至各個設備，這好處在于，以來可以防止經常在設備上插拔線，導致設備接口損壞，更換麻煩，另外，如果需要布線或者改線，只需要在配線架上更改即可。另外，就如何知道信號或者線路走向有一個方法，那就是在配線架的后槽位，每根線上都有一根標簽，標簽上一面標有“To”一面沒有，有“To”的一端表示對端，即此槽口對應線的端口位置，另一面則是本端的位置。RNC是無線網絡控制器，主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能，實習中采用的設備是DBS3900。BSC6810的單板情況及連線如圖11所示。1210121006001182620210SPUSCUDPUDCUOMUUOIUMGSGSNAOU圖11BSC6810單板情況及連線圖圖11中所示的單板情況及連接圖為主要的單板及其槽位連接情況。00槽位的是SPU單板06號槽位是SCU單板，DPU單板位于10號槽位，DCU單板位于12號槽位，18號槽位是AOU單板，信號從DBS經過AOU進入RNC內，20、21號槽位是OMU單板，26號槽位的UOI單板，有兩個出口方向，0口的信號將分流至UMG，1口則將信號分至SGSN。3、在LMT平臺上配置RNC學習完基礎知識之后，在LMT平臺上配置RNC。雙擊桌面的LMT圖標，進入離線模式，根據面板內容，在輸入命令行處輸入命令即可。在配置RNC的過程中要有一定的準則，基本步驟如下：（1）本局信息配置，設備配置（設置離線）；（2）刪除單板，便于重新配置；（3）增加特定單板，部分單板在Reset之后會默認；（4）增加本局基本信息；（5）增加源信令點；（6）添加網元管理系統IP屬性；（7）到CS域配置；（8）增加RNCIu-cs控制面數據；（9）增加Q、AAL2并配置傳輸資源映射；（10）增加用戶面AAL2PATH端口槽口號26；（11）到PS域配置；（12）增加ATM層數據；（13）增加RNCIu-ps控制面數據；（14）增加節點并配置傳輸資源映射；（15）增加用戶面數據；（16）到NodeB的配置；（17）增加RNC對外物理層數據；（18）增加ATM層數據；（19）增加SAAL-UNF數據；（20）增加NodeB并配置NCP/CCP；（21）無線小區的配置。移動通信無線側實習過程和認識1、實習過程：此次實習采用的是分組進行，我所在組是2組，本組先學習的是移動通信的無線側，主要學習的內容是移動通信發展歷程和現行的3G模式等，學習完理論知識后，老師開始帶領每位同學熟悉實驗室的設備。最初進行WCDMA無線側的基礎知識學習，主要是學習NodeB的設備組成，信號在設備中的傳輸路徑，BBU設備和RRU設備的接口組成。接下來，學習了WCDMA—RAN接口協議的理論知識，學習了Iu-CS域ATM傳輸協議棧，Iu—PS接口ATM傳輸協議棧。在接下來的移動