BSC SBSC400概述[原创]

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1  SAMSUNG BSC SBSC400概述
1.1．特点：
高速数据和多媒体业务（3G）
SBSC-400不仅支持基于电路的数据业务如fax和modem communication，并且支持基于包的高速数据业务如internet access等。并可同时支持这两项业务。

优先接入和信道分配(PACA)
支持PACA功能，就是当呼叫连接的无线系统资源满或不可用时，系统会保留原始呼叫并且当系统资源一旦可用时，按照各个用户的优先权来指配信道。

分级服务
支持提供区别分类不同的服务，比如分级计费或者向特定区域的用户提供特定的消息业务等。

网络直接系统选择
NDSS功能，就是指当一个IS-95登记用户进入CDMA网络时或者当一个CDMA网络登记用户进入IS-95网络时，提供直接登记转换到相应的网络的功能。

多样化的声码速率压缩
在相同的系统资源下，支持多种方式的话音压缩来获得更多的无线资源。SBSC-400支持普通型8K,增强型8K以及普通型13K的话音速率压缩。

ATM网络结构
使用ATM网络来实现用户的话音，数据以及系统内部信号的通信。

模块化的结构
SBSC-400的系统硬件是模块化设计的。这为系统扩容提供了很大方便。只需配置相应的模块，并且不改变系统原来的结构，就可达到目的。而且，系统个处理器的软件系统也是模块化设计的，应此，当系统软件要升级时，只需要改变软件的模块，就可以在最小系统中断可能的前提下达到目的。

更加低廉经济的网络建设成本
由于系统基站无线信号覆盖大，并采用了类如码分信道等关键技术，使得系统在相同的条件下能够支持更多的用户，无形之中节约了网络建设成本。

方便简洁的系统操作
通过BSM终端可视的图形化操作界面，使得操作维护更价值观简单，并可通过局域网或者拨号modem实现局域网和远端的操作和维护。并且提供了统计，配置，状态显示，错误报告，诊断以及测试等方便操作维护的功能。


1.2．SBSC-400的规格

容量
Classification        Specifications
ATM交换容量        2.5 Gbps (16  16 Switch)
Vocoder 信道容量        MSC-BSC E1 Connection        1,920 Channels/BSC
        MSC-BSC T1 Connection        (1,920 – α) Channels/BSC
(α= the number of No.7 channels)
BSM最大连接BSC个数        12 BSC/BSM
最大忙时试呼处理容量        140,000 BHCA or more/BSC
(including voice/data call)
MSC-BSC间最多E1.T1个数        64 E1 / 80 T1
7号信令链路各数        16 links/BSC
BSC-BTS间最多E1/T1个数        64E1 / 64T1
BSC-BTS间最多voice call 个数        8K EVRC/QCELP        Maximum 120 voice calls/E1, 108 voice calls/T1
         13K QCELP        Maximum 92 voice calls/E1, 78 voice calls/T1

运行功率

Classification        Specifications
系统输入电压        DC –48V (Voltage variation range : -42V ~ -57V)
断电后恢复速度和初始电压        -42V, 1 second or shorter
备用电池        需要
充电时允许的连续电压        -54V
正常运行中允许的过载电压        -60V, 0.2 seconds or shorter
Maximum permit DC ripple        10mV (p-p)
允许直流电压噪音值        Psophometric noise : 2mVrms or less
Peak value : 10 Hz ~ 14 MHz below 200 mV
Effective value : 10 Hz ~ 10 MHz below 10 mV
交流电压        Standard voltage : 110 V(60 Hz), 220 V(60 Hz)
Allowable variation range of input voltage:
110V ± 10% (60Hz ± 5%)                           
220V ± 10% (60Hz ± 5%)

体积，重量
Classification        Specifications
体积        1,800mm  800mm  700mm (70.86”  31.5”  27.5”)
重量         250kg (1,000 lbs)




运行环境

Classification        Range        Specifications Applicable
最佳环境        温度        16℃~ 28℃ ( 60.8℉~ 82.4℉)       
        湿度        20% ~ 65%       
可运行环境        温度         0 ℃ ~ 50 ℃ ( 35.6℉~ 122℉)       
        湿度        10% ~ 90%       
高度范围        - 61m ~ 3,962m (-200 ~ 13,000 ft)       
地震或其他各种震荡                GR-63-CORE 5.4.2
噪音级别        1.5米范围间产生的噪音小于60BA       
空气微粒        0 ~ 20 ㎍/㎥        GR-63-CORE 4.5
EMI                GR-1089-CORE
Section 3


1.3．系统配置

SBSC-400共包括两种机架

        SBGR (SAMSUNG BSC Group Rack)
        SBCR (SAMSUNG Base station Controller Rack)

SBGR机架每个局端配置一个，并且为到BSM和同一个MSC下的BSC提供通信连接，以及MSC之间的软切换。每个局端一个BSC与GPS天线连接的GCRU板来产生网络同步信号。


各机架中配置的模块

Classification        Cabinet Name        Installed Blocks
BSC #0        SBGR        GAN(ASB, ALB), GAP, HAB
        SBCR        TCB, BAN(ASB, ALB), BMP, HAB, NSB(including GCRU), ATP
BSC #1 ~ #11        SBCR        TCB, BAN(ASB, ALB), BMP, HAB, NSB(excluding GCRU), ATP


1.4．接口
BSC与MSC，BTS之间物理连接的接口

Classification        Digital Connection        Signal Connection        Interface Protocol
MSC - BSC        E1/T1        No.7        IOS 2.4
BSC - BSC        STM-1        ATM        IPC
BSC -  BTS        E1/T1        ATM        IPC

1.4.1 BSC于MSC之间的接口
称为A接口。在BSC与MSC之间传输64K速率的PCM数据。一般为话音呼叫，电路数据以及一些信令控制数据。

1.4.2 BSC之间的传输接口
通过GAN来传输用户数据，操作维护数据。BSC与GAN之间的ATM接口通过STM-1 光缆连接实现。

1.4.3 BSC与BTS之间的接口
通过E1/T1线来连接。
















2. SBSC_400框架结构以及单板介绍
2.1．BSC系统结构概述

2.2  BSC基本结构
GAN (General ATM switch Network)
主要提供同一MSC下BSC之间以及不同MSC下BSC之间以及和BSM之间的通信连接。

GAP (GAN Main Processor)
GAN的主处理器，只要控制BSC直接的通信连接以通过ATM控制对SBGR的操作和维护。

RPP (Radio Packet Interface Processor) - for 3G packet data service
主要处理与DCN之间通信的包数据业务有关的协议。


BAN (BSC ATM switch Network)
提供SBCR各处理器之间的通信交换连接，以及与BTS之间的连接。并且提供与SBGR之间连接的接口。

BMP (BSC Main Processor)
BSC的主控模块，呼叫处理，7号信令处理以及BSC内部管理和ATM连接控制。

ATP (Air Termination Processor)
处理有关专门信号的处理器。比如软切换信号和功率控制信号。

TCB (Transcoder Bank)
声码器模块。主要包含话音信道以及在MSC和PCM数据之间和BAN和PCM数据之间关于8KQECLP/EVRC和13KQECLP之间的转换

NSB (Network Synchronization clock distribution Block)
从GPS接收并且产生网络同步信号,并且传输给相应模块。

HAB (Hardware Alarm collecting Block)
收集BSC硬件告警，并且传送给BMP，并且产生为远端发生告警错误的模块产生重启信号。






2.3. BSC系统结构具体介绍

GAN (General ATM switch Network)

功能：通过ATM提供同一GAN下第一个到第十二个BSC之间连接以及切换路径 ,以及提供BSM和BSS系统之间的操作维护的连接。

主要功能：提供BSC之间的连接通信
            提供BSC之间软切换的路径
            MSC之间以及更上一级别的MSC之间软切换的路径
            BSM和BSS系统之间操作维护的连接

容量：ATM switch is 16  16 switch (ATM switch processing capacity is 2.5 Gbps)
每8个switch接口提供4个STM-1接口

接口: 每个GAN连接到BSM,通过STM-1光纤口最多可连接12个BSC.GAN内部的ATM交换通过ISA总线由GAP控制。另外，硬件告警错误信息传输到HAB。网络同步信号由一个BSC的NSB模块通过GAN传输到其他BSC。















GAN单板配置
GAN主要由ATM Switch Block (ASB)和 ATM Link Block(ALB)模块构成。

Board Name        Quantity        Function
ACMA        10        Multiplexes/demultiplexes ATM cell and provides UTOPIA interface.
ASFA        2        16 16 ATM switch
AETA        4        ATM E1/T1 interface
AS1A        8        Multiplexes/demultiplexes ATM cell and provides STM-1 interface.
ACMA板和ASFA板在ASB中配置，AETA和AS1A在ALB中配置。ACMA板和ASFA板需要主备冗余。
ASFA (ATM Switch & Fabric board Assembly)
ASFA板转换和传输从ACMA和AS1A来的数据。具备总共16*16ATM SWITCH 共2.5G的处理容量。并且通过存储在ACMA和AS1A路由列表中的路由标记来实现硬件之间的路由。ASFA板通过两块板的同时工作来实现冗余。工作时，数据可以从其中任何一块传送。

ACMA (ATM Cell Mux/Demux board Assembly)
主要提供GAP和ASFA之间数据的收集和传输。采用active/standby的主备工作方式。一对ACMA板对GAP的接口数目比例为1:1,对RPP中的BHPA和ALB中的AETA是1：4。

AETA (ATM E1/T1 interface board Assembly)
主要提供E1/T1线接口的板子。每块板子可提供8个E1/T1线接口。

AS1A (ATM STM-1 interface board Assembly)
提供STM-1接口到BSM和BSC的GAN。每块STM-1板子提供4个端口。


GAP (GAN Main Processor)
主要控制BSC之间ATM的连接，GAN内部模块和ATM Switch的操作和维护。

主要功能：在SBGR初始时，控制各处理器从BSM装载数据。
          控制GAN和HAB
          控制ATM Switch和ATM呼叫连接
          从HAB收集到的硬件告警并传送到BSM

接口：连接GAN各处理器，相当于一个中间处理器。通过ISA总线与ASFA连接,控制ATM Switch,并且与HAB通过ISA总线连接，收集管理告警信息。
一般采用主备工作方式来提高运行安全性。并且提供百兆以太网的冗余路径。
GAP的配置和单板介绍：




Board Name        Quantity        Function
BHPA        2        Advanced Control Board of BSC

BHPA (BSC High Performance Processor board Assembly)
SBSC-400的高级控制板。BMP,GAP,RPP,ATP中都有。BMP中主要对整个BSC进行控制。在GAP  中，对整个GAN进行控制。在ATP中，主要控制话音和数据的传输以及和无线接口有关的各种协议。在RPP中，提供到公网的接口。以active/standby方式工作。

BAN (BSC ATM switch Network)
控制BSC内部各处理器间的以及和BTS之间的通信连接。还控制由同一个GAN连接的BSC之间的连接通信。

主要功能:   BSC各处理器之间的IPC数据的交换
IPC数据的 ATM信号和维护
到 GAN的BSC的接口控制

容量：
ATM Switch 16  16 switch(处理容量为2.5Gps)
最大支持64个E1/T1
每3个Switch端口提供4个STM-1口

主要接口:
BAN到BSC各处理器的接口走UTOPIA总线，与GAN的连接通过STM-1,与 ＢＴＳ间通过Ｅ１／Ｔ１连接。ＢＡＮ的ＡＴＭ交换由ＢＭＰ通过ＩＳＡ总线控制。ＢＡＮ的硬件告警信息主要通过背板连线送到ＨＡＢ。ＢＡＮ需要的网络同步信号，ＴＯＤ信号从ＮＳＢ接受。


ＢＡＮ的配置以及单板介绍：
ＢＡＮ由ASB(ATM Switch Block) and ALB(ATM Link interface Block)组成。
配置图如下：

Board Name        Quantity        Function
ACMA        12        Multiplexes/demultiplexes ATM cell and provides UTOPIA interface.
ASFA        2        16 16 ATM switch
AETA        8        ATM E1/T1 interface
AS1A        3        Multiplexes/demultiplexes ATM cell and provides STM-1 interface.
ASFA (ATM Switch & Fabric board Assembly)
在ＧＡＮ中关于ＡＳＦＡ的介绍相同。

ACMA (ATM Cell Mux/Demux board Assembly)
ＢＡＮ的ＡＣＭＡ从ＡＥＴＡ接收有关BMP, TCB, ATP 和BAN数据，并且传送给ASFA。相反，它同样传送从ASFA到BMP, TCB, ATP 和 BAN的数据。

AS1A (ATM STM-1 interface board Assembly)
通过LVDS Calbe传送数据到ＡＳＦＡ。以及和ＧＡＮ之间通过ＳＴＭ－１传送各种数据。

AETA (ATM E1/T1 interface board Assembly)
和MSC之间，BTS之间E1/T1线连接端口。每块ＡＥＴＡ可支持最大８条Ｅ１／Ｔ１，每个ＢＳＣ最大可配备８块ＡＥＴＡ。

BMP (BSC Main Processor)
ＢＳＣ的主控模块。控制各种入户叫处理，７号信令处理，ＢＳＣ内部资源的控制和管理以及ＡＴＭ　ＬＩＮＫ控制。

接口：ＢＳＣ和ＢＭＰ之间通过ＢＡＮ联系。通过ＩＳＡ总线控制ＡＳＦＡ。与ＨＡＢ之间也是通过ＩＳＡ总线来控制ＨＡＢ。主备用工作方式。

ＢＭＰ的配置以及单板介绍：
如下图所示：

Board Name        Quantity        Function
BHPA        2        Advanced Control Board of BSC

ＢＨＰＡ板的介绍在ＧＡＮ的ＢＨＰＡ板中已经做过介绍，此处不再累述。

ATP (Air Termination Processor)
主要功能：  切换和功率控制信号的处理
ＲＰＬ和ＭＡＣ　ＤＡＴＡ　ＣＡＬＬ
ＡＡ５处理和ＡＴＭ　ＣＥＬＬ　路由处理

接口：
ＡＴＰ通过ＢＡＮ和ＢＳＣ连接。ＡＴＰ硬件告警信息通过ＢＡＮ的ＡＣＭＡ板传送到ＢＭＰ。


ＡＴＰ的配置以及单板介绍：
如下图：

Board Name        Quantity        Function
BHPA        8        Advanced Control Board of BSC

其中４块ＢＨＰＡ板是用来做备用板和进行信令处理的。其余４块以Ｎ＋１的冗余方式工作，处理数据呼叫。ＡＴＰ的ＢＨＰＡ介绍和ＧＡＮ的ＢＨＰＡ相同，此处不再累述。

TCB (Transcoder Bank)

主要功能：８Ｋ／１３Ｋ　ＱＥＣＬＰ和８Ｋ　ＥＶＲＣ和ＰＣＭ的声码解码转换等处理。
　　    　　　回音抑制
　　　　    　到ＭＳＣ的Ｅ１／Ｔ１接口
　　　    　　第二，三层７号信令消息处理
　　　　   　ＡＴＭ　ＣＥＬＬ　路由控制
容量：每个ＴＣＢ模块支持９６０个信道（一个ＢＳＣ最多支持１９２０个信道）
每个模块支持３２Ｅ１／４ＯＴ１
每个模块支持８条７号信令链路

接口：
提供到ＢＡＮ的ＡＴＭ借口，通过ＵＴＯＰＩＡ总线实现各处理器之间的通信。从ＮＳＢ接收钟信号并提供给Ｅ１／Ｔ１接口。通过ＡＣＭＡ传送硬件错误告警信息到ＨＡＢ。

ＴＣＢ的配置和单板介绍：


Board Name        Quantity        Function
TCLA        16        Transcoding and STM E1/T1 interface

每个ＳＢＣＲ机架可配置两个模块的ＴＣＢ

TCLA (Transcode Control and Link board Assembly)
对用户８Ｋ／１３ＫＱＥＣＬＰ和８Ｋ　ＥＶＲＣ的话音信号进行解码转换，变成６４Ｋ的电子码串。或做反向的同样操作。每块ＴＣＬＡ板子有１６个ＤＳＰ，每个ＤＳＰ有８个ＶＯＣＯＤＥＲ信道。

NSB (Network Synchronization clock distribution Block)

主要功能：接受ＧＰＳ信号
　    　　　产生并传送系统参考时钟
　　　      接受并传送TOD时钟

接口：
ＢＳＣ０ＮＳＢ模块提供同步信号，并传送至ＢＳＣ各个模块，并且通过ＧＡＮ传送至同一ＧＡＮ下的ＢＳＣ的ＮＳＢ模块，并由各个模块传送给自己ＢＳＣ内部各个模块。ＴＯＤ　消息则是由ＮＳＢ接收并且传送给ＢＭＰ，并由ＢＭＰ通过ＡＴＭ传送给其他ＢＳＣ的ＢＭＰ。










NSB模块的配置和单板介绍：
如下图：

Board Name        Quantity        Function
        BSC #0        BSC #1~#11       
GCRU        2        -        GPS Receiver
MCDA        2        2        Clock Distribution

GCRU (GPS Clock Receiver Unit)
用于接收来自ＧＰＳ天线的ＧＰＳ信号和ＴＯＤ信号

MCDA (Master Clock Distribution board Assembly)
主要重设从GCRU来的时钟信号，并重新产生８Ｋ和同步信号到ＢＳＣ的各个模块和其他ＢＳＣ的ＭＣＤＡ板。其他ＢＳＣ的ＭCＤＡ板吧收到的信号再发送给各自的模块。




HAB (Hardware Alarm Collecting Block)
主要功能： 告警收集
　　　　   　单板重启

接口：
ＨＡＢ通过告警线收集来自于ＧＡＮ／ＢＡＮ中ＡＳＦＡ／ＡＳ１Ａ和ＮＳＢ种  的ＧＣＲＵ／ＭＣＤＡ的告警信息。HAB再把收集到的信息传送给ＢＭＰ。ＲＰＰ的ＢＨＰＡ，ＴＣＢ的ＴＣＬＡ，ＧＡＮ／ＢＡＮ的ＡＥＴＡ和ＡＴＰ的ＢＨＰＡ通过背板，直接拔告警信息传送到ＡＣＭＡ，再由ＡＣＭＡ传送给ＢＭＰ。再由BMP控制发送对于个单板的重启信号。
HAB的配置和单板介绍：
如下图：
Board Name        Quantity        Function
HACA        1        Collects hardware fault information.

HACA (Hardware Alarm Collecting board Assembly)
主要提供告警采集功能并传送到ＢＭＰ。每块板子提供２１个端口，每个端口可处理６个错误告警信息，应次一共可以处理１２６个错误告警信息。





３．冗余方式
ＳＢＳＣ－４００各主处理器，设备，链接都有冗余设计。提高了这个系统的可靠性和稳定性。

3.1 ＳＢＳＣ－４００的冗余方式：
        Active/Stand-by
        Load sharing
N+1 redundancy

3.2 ＢＡＮ／ＧＡＮ的冗余：
●  ＡＳＦＡ两块板子采用DUAL ACTIVE方式工作。系统自选一块作为系统运行所需要的板子。
●  ＡＣＭＡ两块板子采用ACTIVE/STANDBY 方式工作，当一块发生问题，另一块直接成为主ACMA板，代替原来的板子继续工作。　



3.3 BMP/GAP的冗余
ＢＨＰＡ采用ＡＣＴＩＶＥ／ＳＴＡＮＤＢＹ的工作方式。










3.4 ＴＣＢ的冗余
ＴＣＬＡ并没有采用冗余，但是每８块ＴＣＬＡ板子配备一块ＡＣＭＡ板来提供分部式传输。













3.5 ＡＴＰ的冗余
ＡＴＰ中的ＢＨＰＡ按照功能不同分为两种，因此所采用的冗余方式也不一样。有关于用户手机信号处理的４块ＢＨＰＡ采用ＡＣＴＩＶＥ／ＳＴＡＮＤＢＹ方式。另外４块有关于ＲＰＬ处理的ＢＨＰＡ采用Ｎ＋１方式。


























ＮＳＢ的冗余
ＧＣＲＵ和ＭＣＤＡ板采用两块板子ＤＵＡＬ　ＡＣＴＩＶＥ方式



4 BSC系统的信号流向

1．        呼叫处理的信号流向
呼叫连接

1．        移动台请求BTS建立一个呼叫
2．        BTS把移动台的呼叫建立请求发送到BMP
3．        通过TCB，BMP把建立呼叫请求发总到MSC
4．        MSC通过和HLR之间的相互操作，察看用户数据等，确认呼叫的主被叫方，并且检查系统资源是否可用，再回送给BMP一个指配呼叫建立的消息
5．        BMP指示划分给所请求的呼叫无线信道资源,BTS再指配给呼叫相应的无线信道。
6．        BTS只配信道后，在发送给移动台呼叫已经建立的消息。

2．        话音处理的信号流向
如下图所示：



移动台通话中，话音传送到BTS的业务信道
1．        通过BAN,在被传送到TCB
2．        话音信号在TCB经过声码器的转换被传送到MSC
3．        MSC再把话音传送到PSTN

又如切换信号或者功率控制信号等比较特殊的信号，当在呼叫建立以后产生的此类信号直接从话音业务信道被传送到TCB,由TCB释放后再被送到ATP进行处理。

3．网络同步信号的流向
时钟信号

GCRU把从GPS天线处接受到的时钟信号传送给MCDA，再由MCDA分配给本身BSC上的TCB(TCLA),GAN(ASFA,AS1A,AETA),ATP(BHPA),BAN(BHPA,AETA)还有其他BSC上的MCDA板子。








4．TOD信号流向

1．        TOD信号由GCRU直接传送到BMP的BHPA上。
2．        同局的BSC通过ATM,由BSC0的BMP到BAN再到GAN,来获得TOD信号，达到所有BMP的网络同步。


5. 告警信号流向


1．        RPP的BHPA,TCB的TCLA,GAN和BAN的AETA,ATP的BHPA通过背板直接把告警错误消息传送到ACMA，再通过ACMA后的告警线传送到HACA。
2．        ACMA本身的告警信号，以及GAN和BAN的ASFA板和ＡＳ１Ａ板的告警信号以及ＮＳＢＢ的ＭＣＤＡ和ＧＣＲＵ的告警信号通过告警线传送到ＨＡＢ。
3．        再由ＨＡＢ传送告警信号到ＢＭＰ.，再传送到ＢＳＭ