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摩托罗拉PCU技术指南1
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发表于 2007-7-17 12:09:46  只看楼主 
介绍        3
第一章  PCU概述        4
1.1        PCU简介        4
1.2        PCU的构成        4
1.3        PCU的接口特性        5
1.3.1        PCU-BTS/BSC        6
1.3.2        PCU-OMC-R        6
1.3.3        PCU-SGSN        7
2        第二章 PCU设计原则        7
2.1        GPRS无线设计方案        9
2.2        PCU配置        10
2.3        PCU和GSN的互连        11
3        第三章  PCU安装        13
3.1        PCU安装的现场准备        13
3.2        PCU安装步骤        16
4        第四章  PCU开通调测        20
4.1        PCU加电之前的准备        20
4.1.1        PCU机框检查        20
4.1.2        BSC上PCU数据库的建立        20
4.1.3        PCU调测工具及方法        28
4.2        PCU加电过程        29
第五章 PCU维护        34
5.1 基本维护指令        34
5.1.1 状态检查指令        34
5.1.2 PCU配置检查指令        38
5.1.3 PCU基本恢复指令        40
5.2 PCU Emon状态的常用指令        42
5.2.1 进入PCU Emon状态        42
5.2.2 PCU Emon状态的常用指令        42
5.3 PCU的统计        44
第六章PCU的参数优化        45
6.1 BSS/PCU参数配置        45
6.2 PCU主要性能参数说明        47
6.2.1 时隙配置与管理        47
可转变时隙的配置参数        47
6.2.2 RLC 控制参数        48
6.2.3 MAC 控制参数        49
6.2.4 功率控制参数        50
6.2.6测量报告参数        51
6.2.7寻呼控制参数        52
6.2.7流控制参数        53
6.2.8Gb 接口流量统计参数        54
参考文献:        55

介绍

    随着GPRS技术的发展和推广,大量的摩托罗拉PCU投入运行,各地的技术人员急需一部详细的PCU技术指南。本书就满足了大家的要求,结合工程实践,提供了PCU详实的设计安装及维护资料。
本书分六部分,第一章PCU概述,简介PCU的作用及几个组成部分。第二章PCU设计原则,讲解PCU的配置原则。第三章PCU安装,包括安装步骤及应注意的问题。第四章PCU开通调测,介绍调测步骤和数据库。第五章PCU维护,分为基本维护指令,Emon状态的常用指令,PCU统计。第六章PCU的参数优化。



第一章  PCU概述

1.1         PCU简介
   包控制单元(PCU)是用来执行新的BSS功能,将Gb接口和现有的摩托罗拉GSM设备相结合,它是基站子系统(BSS)的一个单元, 与BSC在一起,连接SGSN和BSC设备。
   PCU也提供GPRS无线信道控制功能用RLC/MAC层的协议,如时隙的分配,媒介接入控制(MAC),空中接口错误检查,无线链路控制层的自动重传需求(RLC ARQ),功率控制,时间提前量和系统信息的产生。
    PCU是GPRS在GSM无线子系统引入的最主要的功能实体,原则上,PCU的引入可有三种方式:加在BTS中,加在BSC中,位于BSC后的独立实体。摩托罗拉采用的是第三种方式,PCU为独立实体,其优点如下:
•        对现网影响最小;
•        可根据要求灵活配置,容量大,扩容余地大;
•        相对独立的开发,周期短;
1.2        PCU的构成
   PCU的机架是独立于BSC的,一个PCU的机架可放三个PCU。
   PCU的主要组成部分:
—        一个紧凑PCI(cPCI)机框
—        一块告警板,反映PCU个部分的硬件状况
—        一块电源分配模块
—        三块风扇/电源供给模块(其中一块是备份)
—        一对MPROC/HSC模块
—        最多十二块DPROC和它们相连的传输模块(数量可根据客户需求配置)

其中数字模块如下:
—        MPROC
主处理器(MPROC)是负责总线分配和是负责总线分配和cPCI时钟产生的系统处理器。它管理接口和BSSGP层协议功能,被称作PCU系统处理器(PSP)。每个PCU只配置一块PSP。

— DPROC
数据处理器(DPROC)板是非系统处理器板(或I/O板),上有两个PMC插槽。DPROC可以配置成包接口控制处理器(PICP)或包资源处理器(PRP)。

— NIB
网络接口板(NIB)是PCI夹层卡(PMC),它执行MSI卡的功能,用于完成PCU,BSC和SGSN的E1链路的物理层的连接。

—        交换控制桥板(HSC)
   HSC又被称作PCI to PCI Bridge(PPB), 用于使MPROC可连接两个分开的PCI总  线域。HSC和MPROC板是成对使用的。 

—        E1传输模块
传输模块是插在非系统槽的后面,以使PMC E1线可以和PCU相连。

图1表示了一个PCU机框的结构:


1.3         PCU的接口特性
在功能上,PCU存在三种功能接口:
-        PCU-BTS/BSC
-        PCU-OMC-R
-        PCU-SGSN
1.3.1         PCU-BTS/BSC
在这一接口上将传送GPRS无线数据和信令控制消息,摩托罗拉将其分别定义为GDS和GSL。
•        GSL:GPRS Signaling Links -接口由PCU的PICP板支持
-        负责承载GPRS无线控制信令,位于PCU和BSC之间,使用E1的64Kbps时隙(LAPD信道);也用于PCU从BSC下载数据。
-        在Abis接口上(BSC和BTS之间)仍采用RSL:16或64Kb/s;
-        在Um接口(BTS和MS之间),目前GPRS和GSM共用BCCH和CCCH;
•        GDS:GPRS Data Streams -接口由PCU的PRP板支持
-        负责承载用户的GPRS数据流,位于PCU和BSC之间,目前为16Kbps信道;
-        在Abis接口上,目前是16Kbps信道(只支持CS1&CS2);在GSR5.1版本中可为32Kbps信道, 支持CS3&CS4;
-        在Um接口上,使用GPRS PDCH信道;
1.3.2        PCU-OMC-R
   可在OMC-R上对PCU做各种网管功能,BSC将进行两者之间的路由和消 息翻译和传递。
1.3.3        PCU-SGSN
这一接口是标准的Gb接口,负责在BSS和GGSN之间传递用户数据(PDU)和信令控制消息(如移动性管理等)。根据ETSI规范,这一接口采用帧中继做为传输和信令的协议平台。
摩托罗拉将Gb接口链路定义为GBL,包含信令消息和用户数据,在PCU侧由PICP板支持。通过E1,以n×64Kbps信道形式按帧中继协议工作。




2        第二章 PCU设计原则

    摩托罗拉 BSS/PCU系统配置的计算流程
GPRS将数据业务引入GSM,由于数据通信和传统语音通信明显不同的传输和交换特性,使得对GPRS的网络设计也大大不同于传统GSM设计,这包括用户模型、网络流量分析以及最后对设备的配置等。通常对数据网络的设计可以按照数据流的思想来进行
这样,可以在网络初始设计时将GPRS网络的设计简化成为一个线性设计过程,当网络逐渐成熟时再采用网络隔离考察的设计方法。从大的方面,同时也结合规范书的要求,可以将GPRS系统分成无线部分和网络部分。BSS/PCU系统主要涉及无线部分。

2.1        GPRS无线设计方案
根据客户提出的GPRS覆盖情况和设计要求以及GPRS初期建设的特点,摩托罗拉建议在下述条件基础上设计GPRS无线网络:
•        客户提出的用户总量
•        严格符合客户提出的用户模型
        — 每用户数据流量
-        电路利用率
-        移动用户忙时附着率
-        CS1和CS2比例
-        BLER
-        GSM和GPRS共用无线信令信道
•        GPRS业务分布的确定:假定GPRS用户的业务分布和GSM用户业务分布相同,也就是说在GSM较繁忙的地方,GPRS业务也相对活跃,需要分配相应多一些的数据信道。
•        不对现网频率规划做重大调整;
这样根据上述数据流量和信道能力,可以计算出每个小区实际所需要的GPRS信道数即GPRS无线网忙时需要激活的数据信道数。实际配置GPRS信道时可以将其体现为专用或可切换型的GPRS数据信道,还要考虑具体小区的繁忙程度和语音/数据的优先级。由于目前话音业务仍是主要业务和收益来源,建议话音仍为优先业务,这样可按下述思路配置具体小区的GPRS数据信道:
•        GPRS专用信道的配置:
-        可以在每个小区设置一个GPRS专用信道来保障基本的GPRS数据业务;特殊情况:若小区忙时有阻塞现象或没有足够容量冗余,考虑到话音优先的原则,也可以不配任何GPRS专用信道,而只采用切换型GPRS数据信道。
-        至于小区是否要配置更多的GPRS专用信道,取决于该小区的业务负荷及容量冗余情况:若小区忙时有足够容量冗余,则可增配信道,如6载波小区可以设2个专用信道。
•        GPRS切换型信道的配置:
-        切换型信道主要用来有效提高小区承载GPRS数据业务的能力和速率。
-        建议在1个专用信道之外,各小区采用切换型GPRS数据信道来满足用户模型的要求;以及满足工程的要求:动态分配能力能达到3个下行信道。
同时从长远发展角度,建议GPRS的建设应和GSM的建设和优化结合在一起,以便为GPRS等新业务留出容量发展空间和更好的无线环境。


2.2         PCU配置

在PCU方面,根据摩托罗拉PCU/BSC配置原则(1个BSC配1个PCU),要考虑到三个PCU可以放到一个机柜中及BSC实际地理位置,摩托罗拉PCU的配置主要涉及到PICP和PRP模板的数量,反映了GPRS网络对Gb接口和空中无线接口的要求。

PRP模板数量-由空中接口GPRS信道数决定:
从5.1的计算中,已得到每小区中需要多少激活的GPRS信道,所以结合一个BSC具体的站型和小区配置,就可以加总得到每个BSC中所需的无线数据信道数。因为
在摩托罗拉当前版本中,每个PRP模块可支持120个GPRS无线信道PDTCH,其中30个信道可以同时被激活, 所以可计算出PCU中PRP板的数量。

PICP模板数量-由Gb接口和信令流量决定
根据客户提出的全网的无线数据总流量经多个BSC分流后,实际每个PCU其Gb接口的数据净流量平均为(全网的无线数据总流量/BSC的数量,再考虑到信令流量和帧中继等协议层附加的信元流量,精确的计算表明,各BSC/PCU其Gb接口的总流量对帧中继接口的流量要求(CIR)。因此如果以64Kbps为单位,可计算出所需的Gb接口时隙数。
例如浙江全网约1.13814Mbps的无线数据总流量经17个BSC分流后,实际每个PCU其Gb接口的数据净流量平均约70Kbps,CIR介于64Kbps到128Kbps之间。因此如果以64Kbps为单位,所需的Gb接口时隙数约1到2个。
       
考虑到信令链路和Gb接口的重要性,负责支持它们的PICP是关键的模板,因此需考虑备份配置,即每个PCU需配置两块PICP模板,以实现处理板和接口的冗余配置。在摩托罗拉PCU的基本配置中就配置了一对PICP。

2.3        PCU和GSN的互连

基本上,有三种把PCU连接到GSN的方案供选择。下面简图展示这三种连接方式:

方案1:利用现网传输
方案2:利用传输复用设备
方案3:租用帧中继网络
总结以上各点,不同的网络可按现有的资源来选择最适宜的解决方案.因此从灵活性和效率上,摩托罗拉建议在二期工程中根据各地的情况合理考虑在组网和传输上引进Frame Relay的方式。
在网络组织方面可以在GSN或BSS侧简单引入Frame Relay交换机,既可提高传输利用率,又可解决小容量大覆盖情况下众多E1接入SGSN的接口瓶颈问题。如下图。在传输方面,考虑到向未来ATM/IP的过渡,中国移动无需建设FR传输网,而仅需让FR在诸如传统电路传输、ATM等网络平台上承载。


3        第三章  PCU安装
本章主要介绍PCU的安装现场要求及安装步骤。
3.1        PCU安装的现场准备
安装现场准备应注意以下几点:
•        现场结构准备, 应为维护,扩容和附加电缆提供足够空间。
•        现场的高度应能容PCU机柜。
•        现场的承重,应考虑到扩容。
•        为机柜留出足够空间,使柜门能够完全打开。
•        现场的环境和电源应符合PCU的要求。

PCU机柜尺寸
•        连接PCU的数字接口电缆
如第一章所示, 有三种数字接口电缆与PCU相连:
—        The GPRS data stream (LAPD protocol), GPRS signalling link (GSL), to the BSC.
—        The GPRS data stream (TRAU protocol), GDS (TRAU), to the BSC.
—        The Gb link (GBL) to the SGSN.
GSL,GDS(TRAU)和Gb接口通过非系统卡后面的E1传输板与网络接口板(NIB) 相连。在配置时应注意以下几点:
—        PICP应首先插在PCU插槽的1和2的位置上,可承载GSL,GDS(TRAU)和Gb
—        PRP板只能承载GDS(TRAU)
—        承载GBL的NIB不能再接GSL和GDS
—        一块PRP板只能承载一条GDS(TRAU),只能连接一条E1电缆
4        第四章  PCU开通调测
本章介绍调测步骤和标准数据库。

PCU的开通调测包括PCU加电之前的准备及加电过程中,BSC向PCU下载数据。

4.1        PCU加电之前的准备

4.1.1        PCU机框检查
–        MPROC, DPROC和NIB板都插在各自位置。
–        PCU的数字接口电缆GSL, GDS和GBL都已连接
–        电源检查:直流(100V-230V)或交流(-48/-60V)
4.1.2        BSC上PCU数据库的建立
以下是PCU的标准数据库的范例:
4.1.2.1        BSC中与PCU有关的数据
######################################################
# 配置管理GSL的LCF
######################################################
equip bsc LCF
0
1
0
2             # number of GSL links

#如果一个已有的LCF管理了2个MTL,可让它管理两条GSL.命令如下:
Modify_value 0 max_gsls 2 lcf lcfno 0

# 配置足够的MSI给PCU的GSL, GDS及经过BSC钉联的GBL.
equip bsc MSI
4
0
14
msi
# 经过BSC做时隙钉联的例子
chg_ts_usage NAIL BSC 8 1 1 8 0 1 31
-----Nailed connect with MMS 8 1 timeslot 1-31 to MMS 8 0 timeslot 1-31, one to one.

4.1.2.2        BTS 中关于GPRS服务的数据

# BVCI是用于标示GPRS服务小区的,系统会自动配置给每一个小区,数字从1000开始,也可自己配置。

chg_cell_element bvci (BVCI1 NO.)  cell= (Cell ID 1)
chg_cell_element bvci (BVCI2 NO.)  cell= (Cell ID 2)
.
.
.
chg_cell_element bvci (BVCIn NO.)  cell= (Cell ID n)




equip 3 RTF( Not including it  in the database is suggested , it is better to  change max_gprs_pdch and res_gprs_pdch parameters through OMC-R after BSC is upgraded, otherwise, you should unequip corresponding RTF before equip it.)
FULL
BCCH
0 0
0

4 6 0 0 0 101 7
98                              # Frequency number
255 255 255 255 255 255 255 255
0 0 0 0 0 0 0 0
0                               #number of extended range time slots
2                               #sd_load
0                               #sd_placement priority
0                               #channel allocation priority
2                               #max_gprs_pdch
1                               #res_gprs_pdch

#用命令Modify_value 在RTF上配置 PDCH . For example the following command configure 2 PDCH on the rtf 0 0, one is reserved , the other one is switchabled.

Modify_value BTSno max_gprs_pdch 2 rtf 0 0

Modify_value BTSno res_gprs_pdch 1 rtf 0 0

# 在配置PDCH之后,打开小区的GPRS功能。

chg_cell_ele gprs_enabled 1 (BTS NO.)  cell (cell ID 1)
(RAC NO.)    #RAC(0-255)        
(RA_colour)  #ra_colour(0-7)

chg_cell_ele gprs_enabled 1 (BTS NO.)  cell (cell ID 2)
(RAC NO.)    #RAC(0-255)        
(RA_colour)  #ra_colour(0-7)

# 可用一条指令关掉此BSC所有小区的GPRS功能。
chg_cell_ele all gprs_enabled 0 all cell (cell ID 1) # 0 is disabled

#可用一条指令打开此BSC所有小区的GPRS功能
chg_cell_ele all gprs_enabled 1 all cell (cell ID 1) # 1 is enabled
(RAC NO.)    #RAC(1-255)        
(RA_colour)  #ra_colour(0-7)


4.1.2.3        PCU 的数据库


#   1 PSP
#   2 PICPs
#   2 PRP
#   6 MSI (mapped to each PICP's socket 1 and socket 2, prp socket 1)
#   2 GBL (mapped to MMS 1 0 and MMS 3 0)
#   2 GDS/GSL (mapped to PCU MMS 0 0  and MMS 2 0)
#   2 GDS (mapped to PCU MMS 4 0 &  MMS 6 0)



equip 0 PCU

equip PCU PSP
0

# PICP in Slot 1

equip PCU DPROC
1  # Slot No
PICP
# MSI 0  for GSL on board PICP 1 socket 1
equip PCU MSI
0       # MSI id
1       # DPROC id 1
1       # DPROC socket 1, can be 1 or 2


#
# GDS 0 - PCU MMS 0 0 maps to BSC MMS * * (fill MMS ID according to  table 2 :MMS  connection table )
#

equip PCU GDS
0
* *    # BSC MMS
0 0     # PCU MMS
LAPD


#
# GSL 0 on GDS 0
# * 1st default gsl *
#

equip PCU GSL
0
0

# PICP in Slot 2
equip PCU DPROC
2
PICP

# MSI 2 for GSL on board PICP 2 socket 1
equip PCU MSI
2      # MSI id
2       # DPROC id 2
1       # DPROC socket 1, can be 1 or 2



#



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