移动通信实习报告

序言

  本次实习的主要内容是移动通信的核心侧和无线侧两部分，实习时间是2017年6月12日至2017年6月30日。实习过程中核心侧部分主要认识华为WCDMA 3G移动核心侧设备MSoftX3000、UMG8900、HLR9820、SGSN9810、GGSN9811等设备的外观及结构，了解其型号、参数、性能指标和运行情况；认识移动核心侧设备的基本组成，认识WCDMA核心网网元设备及各个单板的认识，加深理解移动核心侧设备在整个通信网中的地位；无线侧部分认识华为WCDMA 3G移动通信无线侧设备DBS3900、BSC6810等系列设备的外观及结构，了解相关设备的型号、参数、性能指标和运行情况；认识华为DBS3900、BSC6810等设备内各单板的位置和作用，加深理解移动无线侧设备在整个通信网中的地位；以此来加强课程学习中对移动通信理论内容的理解，为今后的学习和工作打下基础。

移动通信核心侧

移动通信核心侧实习目的和要求

实习目的

了解WCDMA全网拓扑结构；认识华为WCDMA 3G移动核心侧设备MSOFTX3000、UMG8900、HLR9810等设备的外观及结构；认识核心侧设备的基本组成，了解WCDMA核心网网元设备以及各种单板；掌握移动通信核心网的通信原理；熟悉移动通信系列设备的构成、性能、作用及运行情况；

实习要求

要求能独立完成MSOFTX3000的数据配置，HLR的数据配置；实习过程中要认真学习，掌握各种设备的作用、特点等；实习完成后，根据期间的收获，写实习报告；按照分组要求，每天按时到达实习地点参加实习，并做不迟到、不早退、不缺席。

移动通信核心侧主要设备硬件结构介绍

 &emso;在WCDMA核心网中，包括核心侧的 HLR9820、MSOFTX3000、UMG8900、SGSN9810、GGSN9811等设备，核心侧又分为CS域子系统部分和PS域子系统部分，CS域负责话音信号的处理，而PS域负责数据业务的处理。无线侧包括BSC6810，基站Node B等设备，主要负责接收信号以及之后信号的走向。WCDMA的拓扑结构如图1.1所示：

下面，分别对移动通信核心侧相干设备做详细介绍。

GGSN9811

  GGSN即Gateway GPRS Support Node，GGSN是GPRS/WCDMA网络中的一个网元节点，GGSN是分组数据网络（PDN，Packet Data Network）和UMTS移动通信系统之间的网关设备。它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。GPRS网络与外网的分界线,对内负责Gn网络的传输,对外是一台因特网路由器。其中的BGGSN(Border GGSN)负责连接不同运营商之间的Gn网络，实现网间漫游。GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其它GGSN和SGSN相连。实验室中采用的是GGSN9811设备。GGSN9811机架、机框图，单板配置图，硬件逻辑结构图，实物图分别如图1.2、1.3、1.4、1.5所示：
      
  机架中标识1为配电盒，2为 1 U 假面板，3为 2 U 假面板，4.为交换机走线框，5为 1 U 大容量光纤架，6为 GGSN9811处理框。机框中1为风扇塑胶面板，2为风扇模块，3为单板区，4为进风框，5为电源塑胶面板，6为电源模块，7为把手，8为弯角，9为走线槽。
  GGSN9811有LPU、SRU、SFU、SPU单板，其中SRU是交换与路由单元，负责收集路由信息和生成路由表，同时作为系统操作维护代理。SPU是业务处理单元，负责包括GTP，话单等和业务相关的处理。LPU是线路接口处理单元，提供到外部网络的物理接口和数据转发。SFU是交换网络单元，实现业务数据的集中快速交换。
  GPRS网络与外网的分界线,对内负责Gn网络的传输,对外是一台因特网路由器。其中的BGGSN(Border GGSN)负责连接不同运营商之间的Gn网络，实现网间漫游。GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其它GGSN和SGSN相连。其主要的功能有：网络接入控制功能、维护路由表，实现路由选择和分组的转发功能、用户数据管理，实现对分组数据的过滤、移动性管理功能等。 GGSN9811的硬件逻辑结构图,实物图如图1.4所示

UMG8900

  UMG8900 提供语音和电路相关数据业务的传输和交换功能，实现不同网络之间的业务流格式的转换和承载和处理的功能。实现了标准的 Mc 接口，在Mc 接口上遵从 H.248 协议与 MGC进行通信。H.248可以采用SCTP、UDP等不同的传输层协议来进行传输，目前在UMTS、GSM组网中应用较多的是采用SCTP协议来传输。属于GSM移动通信系统解决方案的核心网络设备，可协助运营商构造低成本、可盈利、面向未来的移动通信网络。UMG8900实物图如图1.5所示：

  图1.5是实验室实物图，UMG8900 采用 N68-22 机架， 遵循 IEC-297 标准。600 mm (宽)* 800 mm (深)* 2200 mm (高) 。N68-22 机架有46U 的内部可用空间 (1U=44.45mm=1.75inches)，由配电框、半一体化的MGW插框、导风框、走线槽、假面板、机架、滑道和光纤卷绕盘等部件组成 。单机柜最多可以放置三个机框。
  UMG8900设备硬件平台采用分组交换和窄带交换合一化设计，可以由效支持基于TDM方式的窄带业务和基于IP/ATM方式的分组业务。采用分组交换和TDM交换合一的硬件平台，既可以满足现有TDM网络业务应用的需要，同时又可以满足分组网络的应用，这样，当网络演进到全IP网络后，设备无需硬件升级，通过软件升级可以平滑演进。

MSOFTX3000

  MSOFTX3000主要完成位置管理、呼叫控制、媒体网关控制等功能，可以同时作为MSC Server、 TMSC Server 、GMSC Server、VLR、SSP等功能实体进行组网。MSOFTX3000采用N68-22机柜：宽600mm，深800mm，高2200mm，基本框：提供时钟、E1、IP、ATM等外部接口，并可以完成完整的业务处理。MSOFTX3000机柜、插框图分别如图1.6，图1.7。

  MSOFTX3000基本框在综合配置机柜中固定配置，提供时钟、E1、IP、ATM等外部接口，并可以完成完整的业务处理。MSOFTX3000每个机框有21个标准单板插槽，背板中置，单板采用前后对插方式安装。MSOFTX3000基本框在综合配置机柜中固定配置，提供时钟、E1、IP、ATM等外部接口，并可以完成完整的业务处理。一共有四十个插槽，前20个插槽实现处理业务功能，后20个插槽实现接口连接功能。如图1.8所示：

  各个单板完成各种功能，前后插板相互对应，前插板提供业务，后插板进行连接。如WSMU业务处理框的主控板，后单板对应SIU提供以太网口，HSC实现链接。WEPI单板：为CSU的后插板，处理MTP1物理层消息，为CSU提供窄带信令物理接口； WIFM/WBFI单板：为前插板，主要完成IP包的收发并具有处理MAC层消息； WCKI单板：提供2、3级标准时钟同步信号，位于主控框的13、14以及15、16槽位，此板与电源板一样，一块单板占用两个槽位； WBSG单板：处理经过WTFM和WAFM一级分发处理后的IP、ATM包；WCCU/WCSU单板：CSU单板处理MTP-2协议，CCU处理MTP-3及以上协议；WCDB/WVDB：CDB为前插00号框，是中央数据库，而VDB单板则是保存移动用户的签约数据； WMGC单板：提供WGM注册，内部链路状态的维护。
  MSOFTX3000硬件逻辑结构由5个模块组成，即：系统支撑模块、接口模块、信令底层处理模块、业务处理模块和操作维护模块。如图1.9所示：

SGSN9810

  SGSN9810是服务GPRS（Serving GPRS Support Node）支持节点，是为提供分组数据业务而引入的一个网元设备，SGSN作为移动通信网络GPRS/WCDMA核心网分组域设备重要组成部分，分为基本框和交换框，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。SGSN9810支持丰富的业务和功能，支持多种标准接口及物理接口。SGSN9810支持的协议标准接口图如图1.10所示：

  SGSN9810机柜尺寸（N68E-22）高: 2200mm、深: 800mm、宽: 600mm；每个机柜中可以配置四个标准的机框—PSM框；每个框根据功能的不同，可以将PSM框分为交换框、基本框和扩展框。
SGSN9810机柜、机框图，如图1.11所示：

其逻辑结构图、实体图分别如图1.12，图1.13所示

  实验室中用到的SGSN设备为SGSN9810设备，作为GPRS/TD-SCDMA(WCDMA)核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。SGSN即GPRS服务支持节点，它通过Gb接口提供与无线分组控制器PCU的连接，进行移动数据的管理，如用户身份识别，加密，压缩等功能；通过Gr接口与HLR相连，进行用户数据库的访问及接入控制；它还通过Gn接口与GGSN相连，提供IP数据包到无线单元之间的传输通路和协议变换等功能；SGSN还可以提供与MSC的Gs接口连接以及与SMSC之间的Gd接口连接，用以支持数据业务和电路业务的协同工作和短信收发等功能。
  SGSN9810基本功能有IP/PPP承载业务：用户可以通过GPRS/UMTS网络实现基于IP、PPP的各类应用。移动性管理：用来控制MS在GPRS/UMTS的接入及跟踪MS当前的位置信息。安全性管理：对操作员的权限进行控制。会话管理：实现分组数据协议PDP上下文的管理。计费功能：SGSN、GGSN负责收集每个MS与无线网络及核心网络资源使用相关的计费信息，生产CDR，通过Ga接口发送到CG。QoS和流量管理：保证了对3GPP R99定义的四类QoS的完全支持。静态与动态路由：支持多种路由协议，可以实现Gn/Gp接口的灵活组网。SNMP功能：网管。UGFU VLAN功能：满足出报文带VLAN标签。特定用户QoS功能：对特定用户的QoS进行限制。

HLR9820

华为HLR9820软件包含SAU（负责信令的接入和发送）、HDU（HLR数据库单元：数据存储和访问接口，以及MAP消息处理）、SMU（用户管理单元）、BAM（提供设备操作维护接口）四个部分。HLR作为归属位置寄存器，负责移动用户管理的数据库。存储所管辖用户的签约数据及移动用户的位置信息，可为至某MS的呼叫提供路由信息。HLR9820操作维护系统功能结构图如图1.14所示

  上图中，HDU是HLR的核心数据库，主要完成系统配置数据存储、用户数据存储、MA中业务处理、三项功能。SAU单元是一个用于信令接入和转发的交换机，主要是为IP/No.7/ATM信令提供物理接口，处理TCAP层以上（包含TCAP层）的信令，将上层信令及业务的处理送到HDU完成。BAM为用户提供了对设备的操作维护接口和后天管理功能。SMU为HLR9820提供用户数据管理功能。

移动通信核心侧实习操作具体内容描述

  移动通信核心侧实习的内容主要是认识和了解WCDMA核心侧各个通信设备，以及简单的命令配置。老师首先给我们讲解基础知识，讲一些理论性的东西。之后就带领我们在实验室参观了各个设备，给我们讲解一些专业常识以及将之前课堂上讲的理论与实物对照起来讲解，包括每个通信设备的功能、承担的工作以及每个单板的名称、功能和个单板与单板，机柜与机柜，机框与机框之间是如何连接进行通信的。在掌握硬件基础知识后，我们还学习了各个设备的配置命令并对部分硬件进行配置。老师讲解完给我们布置作业，要求每个同学都要完成，而且每天都有答辩环节，对当天所学内容进行答辩。在实习的最后一天，以小组的形式对整个核心侧的内容进行PPT讲解及以个人为单位的答辩。我们小组负责PS域动画的讲解，我主要负责UE（3G移动终端）发起的PDP（分组数据）去激活流程部分。做数据业务，首先要PDP建立激活才能做数据物业，结束了去激活，否则就会占用资源。PDP的去激活可以由UE发起、SGSN发起及GGSN发起，我主要讲UE发起的PDP去激活流程。UE向SGSN发送去激活PDP上下文请求，接着SGSN向GGSN发送删除PDP上下文请求，GGSN完成所有要求的操作后返回确认，最后CN向UE发送PDP上下文删除确定，CN发起RAB链路释放流程。

移动通信核心侧实习过程和认识

  首先，老师用PPT给我们讲解了基本概论与原理，然后分组轮流去近距离接触设备，找各个模块，然后在自己电脑上配置程序。我们还学习并清楚的知道了核心侧所指的就是各运营商用来连接各无线基站与后端公共电话交换网或是其他数据网络。通过核心网，运营商可以让手机用户进行语音和数据业务。在核心网的架构中，除了包含语音媒体数据业务外，还包括了记录使用者资讯和计费机制的系统。移动通信核心侧实习使我进一步消化了课堂上学到的理论知识，加深对UMG8900工作原理的理解，通过这次实习，我感到受益匪浅，更深一步了解到CS域的UMG8900接口数据配置，在Mc接口上遵循从H.248协议与MGC进行通信H.248可以采用SCTP、UDP等不同的传输层协议来进行传输，目前在UMTS、GSM组网中应用较多的是采用SCTP协议传送。虽然在自己动手的过程中遇到了一些问题，但通过跟同学讨论问老师，查资料，都一一解决了，提高了自己的动手能力，也增加了知识。

移动通信无线侧

移动通信无线侧实习目的和要求

实习目的

了解移动通信3G的发展过程，主要了解3G移动通信的具体流程；移动通信的无线侧，包括基站Node B以及RNC两部分；了解基站的基本组成部分及作用，以及无线侧各部分在无线通信中起到的作用；知道信号的走向，各类设备中的接口及单板作用等；学习移动传输设备的基本操作过程配置和常规维护管理。

实习要求

移动通信无线侧的运行过程，怎么运作的；实习过程中要爱惜设备和爱护实习场所；学习的过程中要服从指导老师的安排，严格遵守学习纪律。

移动通信无线侧主要设备硬件结构介绍

  WCDMA无线接入网主要由两部分组成：无线网络控制器RNC和WCDMA系统的基站Node B，这两部分分别对应的华为方案中的设备DBS 3900和BSC6810，也就是我们实习所接触并学习的两个设备。

基站（Node B）

  基站一共分为5个部分，上半部分共有3部分，分别为天线接收器、避雷针、RNC、天馈系统；下半部分共有2部分，分别为电源单元和BBU（基带处理）单元。具体分布位置如2.1图和2.2图所示：

  信号从天线进来经过馈线途径衰减器进入RRU。从RRU的CPRI光口出来连入BBU，然后从BBU的E1线连入防雷板，再从防雷板的E1线接入配线架。然后从配线架出去到METRE1000，进行光电转换，然后回到配线架，再接入到RNC。我们了解了信号接收和数据在NODE B设备中的走向；认识移动通信设备的外观及结构，了解集中实际设备的型号、参数、性能指标和运行情况；了解BNC的逻辑结构，RNC的逻辑结构，RNC逻辑上由 交换子系统、业务处理子系统、传输子系统、时钟同步子系统、操作维护子系统、供电子系统和环境监控子系统组成。

BSC6810

  设备名称为BSC6810，功能名称为RNC，即无线网络控制器，BSC6810设备一个机架中可以有三个插框，其中必须具有交换插框，业务插框可有可无。RNC逻辑上有交换子系统，业务处理子系统，传输子系统，时钟同步子系统，操作维护子系统，供电子系统和环境监控子系统组成。机架图、BSC6810硬件结构–逻辑架构图如图2.3，图2.4所示：

  机架尺寸为2200mm （高）600mm（宽）*800mm（深），可用空间为46U（U=44.45mm），空机柜时重小于等于100kg，满配置小于等于350kg。正视硬件结构主要由风扇盒，安装挂耳，前走线槽，单板构成，后背板主要由接地螺钉，直流电源输入接口，配电盒监控信号输入接口和拨码开关构成，基本业务插框中置背板，前后共28个槽位，框内单板采用前后对插方式安装。

DSB3900

  DSB3900是第四代分布式基站。DSB3900系统组成：BBU3900、RRU3804或RRU3801E、天馈系统。如图2.5所示。

  天线接收信号，信号经馈线进入衰减器，再到RRU到GPRI光口到WBBP经过2M线到防雷单元在到配线架进行光电转换或到光端机。
BBU硬件结构如图2.6所示

  如图，BBU尺寸为86.1mm（高）*310mm（深）*442mm（宽）。BBU3900设备是基带处理单元，完成基站与BSC之间的功能交互。上图中UBFA为BBU风扇盒模块，与主机通信，完成温控调速、在为信息、告警上报等；UBFA模块支持热拔插，包括风扇控制单板，风扇。UPEU为BBU电源模块，支持-48V直流输入，供电给BBU各单板、模块和风扇，为BBU提供环境监控信号。完成故障、在为监控、版本等信息上报。UELP单板为BBU E1/T1防雷单元，每块单板实现4路E1/T1信号的防雷（实验室只用1路）。UELP单板上有1个拨码开关，用于E1/T1接口匹配阻抗的选择。BBU3900主要功能包括：

提供与BSC通信的物理接口，完成基站与BSC之间的功能交互；提供与RRU3804通信的CPRI接口；提供USB接口，执行基站软件下载；提供与LMT（或M2000）连接的维护通道；完成上下行数据处理功能；集中管理整个分布式基站系统，包括操作维护和信令处理；提供系统时钟。

移动通信无线侧实习操作具体内容描述

  1.移动通信无线侧的组成部分。移动通信无线侧主要包括基站Node B以及RNC部分。Node B是WCDMA系统的基站，通过标准的Iub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码。Node B是由天馈子系统，射频子系统，基带子系统，传输子系统以及控制子系统五个部分组成。对于整个信号在Node B中的走向是重点知识。在整个信号的走向中，信号从天线进入，经过馈线传至RRU，期间的信号为射频信号，经过了一个衰减器，减小辐射。从RRU中，经过光纤，将信号传至BBU，通过BBU中的E1口将线传至防雷板，防止雷击,经过SDH Metro1000，将电信号转至光信号，传至RNC。通过RNC将信号传至整个移动通信核心网,所有的线都是经过配线架在连至各个设备，防止经常在设备上插拔线，导致设备接口损坏，更换麻烦。
  2.在LMT平台上配置RNC。双击桌面的LMT图标，进入离线模式，根据面板内容，在输入命令行处输入命令即可。在配置RNC的过程中要有一定的准则，基本步骤如下：

   本局信息配置，设备配置（设置离线）；   删除单板，便于重新配置；   增加特定单板，部分单板在Reset之后会默认；  增加本局基本信息；   增加源信令点；   添加网元管理系统IP属性；   到CS域配置；   增加RNC Iu-cs控制面数据；   增加Q、AAL2并配置传输资源映射；   增加用户面AAL2 PATH端口槽口号26；   到PS域配置；    增加ATM层数据；   增加RNC Iu-ps控制面数据；   增加节点并配置传输资源映射；   增加用户面数据；   到Node B的配置；   增加RNC对外物理层数据；   增加ATM层数据；   增加SAAL-UNF数据；   增加Node B并配置NCP/CCP；   无线小区的配置。

移动通信无线侧实习过程和认识

  首先，老师用PPT给我们讲解了基本概论与原理，包括3G移动通信发展的历程，WCDMA通信模型等等。然后就然后分组轮流去近距离接触设备，主要是对Node B设备的组成，各部分组成的作用，以及接口的作用，天线接收信号后的路径等等问题，老师还具体讲解了信号在整个系统中是进行通信的。接下来老师带领我们学习了WCDMA-RAN接口协议的理论知识，学习了Iu-CS域ATM传输协议栈，Iu—PS接口ATM传输协议栈。接着讲解了实验室数据的配置，包括RNC在华为本地维护终端的配置内容，老师详细讲解了Iu-cs的配置过程，然后根据老师的步骤自己学习了Iu-ps和Node B的配置，最后则进行的是小组对配置的考核，配置相应的代码，并讲解其中的作用。在讲解完后老师给每组布置作业，而且对每个同学进行考核，让同学们队所学内容有更深的理解。
  通过老师的讲解与指导，我们清楚的了解了WCDMA无线网技术，熟悉掌握了设备的配置命令与WCDMA无线接入网的原理。另外，我们明白了无线信号在无线侧的走向是如何的，并且是通过怎样的过程进行的转换，以及各个设备之间是通过何种方式与方法进行连接通信的。

实习总结

  此次移动通信实习是在云塘校区理科楼B306现代通信实验室进行的，这次实习重点在于学习移动通信核心侧和无线侧中各个设备的构成、性能、作用及运行情况，熟悉各个设备的配置过程。我们从理论知识开始学习，分组轮换参观和学习设备的操作、设备的运行情况、接线情况及信号的流通过程。实习过程中，认识各个设备的基本结构及构造，认识设备中的单板，了解各个单板的作用，并在理解的基础上通过LMT平台配置数据，实现基本的移动通信功能。最后更加全面详细地了解通信设备的组成、性能、配置及运行情况。以此来加强课程学习中对移动通信理论内容的理解，为今后的学习和工作打下基础。通过本次实习，全面了解通信设备，巩固和运用所学知识，提高自己的动手能力，通过现场现场实习实训，了解移动通信设备的基本组成，掌握移动通信设备的操作与维护技能。
这次实习让自己收获颇多，在让自己对平时移动通信课堂上所学的理论知识有了更深的理解。我们在核心侧答辩时负责的是PS域的动画讲解，我主要负责UE（3G移动终端）发起的PDP（分组数据）去激活流程部分。做数据业务，首先要PDP建立激活才能做数据物业，结束了去激活，否则就会占用资源。PDP的去激活可以由UE发起、SGSN发起及GGSN发起，我主要讲UE发起的PDP去激活流程。UE向SGSN发送去激活PDP上下文请求，接着SGSN向GGSN发送删除PDP上下文请求，GGSN完成所有要求的操作后返回确认，最后CN向UE发送PDP上下文删除确定，CN发起RAB链路释放流程。通过这次的讲解，我对数据业务的进行有更多的认识。
  这次实习是以老师讲授，学生实践的形式进行的。老师给我们同学分了组，每次讲授完后对不同的学习小组分配不同的学习任务，由整个学习小组的同学共同完成。培养了我团队合作的能力，也知道了团队的重要性，为以后的工作打下了良好的基础。而且这次是自己第一次近距离接触基站，对基站进行操作，让自己对基站及自己所学专业有了更深的认识。在实习过程中，老师对每组同学每个同学都安排了不同的学习任务，而且是每天进行考核，这让同学们的学习热情都很好，都在积极的完成自己的任务，有利于培养我们在该方面的设计能力，锻炼我们独立分析问题和解决问题的能力，理论与实际相结合，通过实习全面了解移动通信设备的组成，了解移动通信设备和通信网的组成管理与发展趋势巩固和扩大所学知识，为以后走向工作岗位良好基础。