GSMR HUAWEIUMG8900硬件平台概况

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硬件平台概况
SSM为业务交换模块，是整个设备的核心单元，实现业务流的汇聚、交换、处理和转发，提供与软交换设备的接口，并完成网关控制消息的交互。
UMG8900作为中继/汇接/关口局、VIG应用或作为PSTN网络改造交换机时，需要配置SSM模块。
UMG8900设备硬件平台采用窄带交换和宽带分组交换合一化设计，可以有效支撑基于TDM方式的窄带业务和基于IP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，同时也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App升级可以平滑演进，有效保护用户投资。
UMG8900设备支撑两种机框，分别为SSM-256和SSM-32机框。两种机框可以自级联组网，也可以混合级联组网。通过不同的级联方式支撑16E1～7168E1通道，实现在SDH、E1/T1、E3/T3等不同传输方式下的最优配置，有效保证用户的投资。
SSM模块系列硬件平台列表如表2-1所示。
表2-1  SSM模块系列硬件平台列表名称
功能
备注
SSM-256
提供256K TDM交换能力。
SSM-256自级联最大支撑1792E1/T1或者112*STM-1；
SSM-256与SSM-32混合级联最大支撑7168E1/T1。
支撑大容量组网应用，可以多框级联，单一的SSM-256插框最大支撑9框级联；
SSM-256和SSM-32混合级联最大支撑29框。
SSM-32
提供32K TDM交换能力，
最大支撑768E1/T1。
支撑中等容量组网应用，可以多框级联，单一的SSM-32插框最大支撑3框级联；
SSM-32和SSM-256混合级联最大支撑29框。

2.1.2  UAM系列化硬件
先容UAM系列化硬件。
UAM为用户接入模块，提供用户接入功能，SSM模块与UAM模块直接通过TDM连接，采用内部协议进行通信。UAM模块只有在作为AG应用时，才需要配置。
对于UAM模块，设备同样支撑系列化插框，以满足不同业务环境的应用，设备支撑的UAM插框列表如表2-2所示。
表2-2  UAM模块插框列表插框名称
功能
备注
HABA
高密36槽位后维护主框，支撑30个业务槽位
支撑宽窄带接入，宽带业务独立上行
HABB
高密36槽位后维护从框，支撑30个业务槽位
与HABA配合使用，接受HABA的管理
HABD
高密18槽位前维护主框，支撑12个业务槽位
支撑宽窄带接入，宽带业务独立上行
HABE
高密18槽位前维护从框，支撑14个业务槽位
接受HABD的管理和控制
HABF
高密18槽位前维护辅框，支撑18个业务槽位
HABF不能独立使用，必须由HABD或者HABE提供电源互助和管理
HABL
小容量业务框，提供12个槽位，支撑5个业务槽位
独立使用
UAFM
前维护宽窄带一体化接入主框
提供宽带业务时，需要插入IPMA宽带主控板以及相应的用户板
UAFS
前维护宽窄带一体化接入从框
作为UAFM的从框，也可以与SSM直连
UAM
后维护宽窄带一体化接入主框
提供宽带业务时，需要插入IPMA宽带主控板以及相应的用户板
UAS
后维护宽窄带一体化接入从框
作为UAM的从框，也可以与SSM直连
RSP_60A
使用RSP主控单板的窄带接入插框
支撑2块用户板
RSP_160B
使用RSP主控单板的窄带接入插框
支撑5块用户板
RSP_10
使用PV8/RSP主控单板的窄带接入插框
使用PV8时可以作为主框，使用RSP时可以作为从框或者直连框，支撑10块用户板
RSP_12
使用PV8/RSP主控单板的窄带接入插框
使用PV8时可以作为主框，使用RSP时可以作为从框或者直连框，支撑12块用户板
RSP_14
使用RSP主控单板的窄带接入插框
作为从框或者直连框使用，支撑14块用户板
RSP_15
使用RSP主控单板的窄带接入插框
作为从框或者直连框使用，支撑15块用户板
RSP_19
使用RSP主控单板的窄带接入插框
作为从框或者直连框使用，支撑19块用户板
RSB
使用RSA主控单板的窄带接入插框
作为直连框使用，支撑16块用户板
RSB_HK
使用RSA主控单板的窄带接入插框
作为直连框使用，支撑12块用户板
RSA_22
使用RSA主控单板的窄带接入插框
作为直连框使用，通过级联USR插框提供用户接口
RSA_26
使用RSA主控单板的窄带接入插框
作为直连框使用，通过级联USR插框提供用户接口
USR_16
使用DRV驱动单板的窄带接入插框
作为RSA的级联框，支撑16块用户板
USR_19
无主控单板，提供窄带接入
作为RSA的级联框，支撑19块用户板

2.2  丰富的业务功能
先容UMG8900设备丰富的业务功能。
UMG8900通用媒体网关作为核心网络中语音和窄带数据业务承载设备，实现固定网络内部、移动网络和固定网络之间的业务流传输和格式转换。对于两个全部采用IP传输技术的网络，可以通过域的方式实现IP网络之间的业务互通。
UMG8900设备提供业务承载处理和业务流格式转换功能，通过与MGC联合组网，可以提供丰富的基本业务、补充业务和智能业务。
UMG8900设备丰富的业务功能体现在：
支撑G.711A/G.711μ/G.723.1/G.726/G.729语音编解码，支撑基于IP方式传输G.711A/G.711μ/G.723.1/G.726/G.729等语音编解码；
支撑声学和电学回波抵消、静音检测、舒适背景噪音生成、自动增益控制、丢包补偿等语音质量保证技术；
支撑DTMF信号的检查与生成，提供放音资源，支撑RFC2198冗余和RFC2833检测功能；
提供语音数据业务优先级队列设置、动态JitterBuffer、IP ToS（Type of Service）、DSCP（Differentiated Services Code Point）、802.1P/Q、VLAN优先级等多种QoS保证手段；
支撑放音、收号和发号功能，支撑语音文件动态加载，通过加载经过语法适配后的不同的语音文件，支撑多国语言中数据（整数、号码、时间、持续时间、日期、金额等）的智能放音业务；
内嵌信令网关功能，支撑基于M2UA/M3UA/IUA/V5UA完成信令TDM承载到IP承载的适配和转发，降低设备组网复杂度；
支撑SS7共路信令适配处理，支撑R2、R1、R1.5和No.5随路信令适配处理，实现随路信令终结；
支撑混音功能，通过与MGC软交换设备配合，支撑多方通话业务；
支撑双归属功能，当主用MGC发生故障，UMG8900设备自动切换到备用MGC设备上，不中断业务；
当IP over E1且承载接口类型为Serial或VT时，支撑CRTP压缩功能。压缩RTP报文的长度，减少RTP报文的所占用的带宽，提高传输效率；
支撑虚拟媒体网关功能
虚拟MGW是指一个逻辑意义上的MGW设备，在物理上可能为多个虚拟媒体网关设备合一。UMG8900通用媒体网关支撑虚拟媒体网关功能，用户购买UMG8900设备后，可以把一个物理上的UMG8900设备实体配置成多个具有独立逻辑功能的MGW设备使用。每个VMGW通过虚拟媒体网关标识加以区别，分别由不同的软交换设备来管理，物理网关的承载资源通过配置可以采用独占或者资源共享的方式分配给不同的VMGW，从而增加设备的灵活性。
支撑LICENSE功能
传统的扩容是靠硬件叠加来实现的，运营商通过购买不同数量的插框和单板可以得到相应的容量。同时，在建网初期运营商希翼以更少的投资来运营一个规模较小系统，因此需要用App的方法，即通过LICENSE授权，提供更精确的容量控制。
同时，通过购买LICENSE，运营商可以得到增强型功能和业务，从而可以提供相应的增值服务。通过LICENSE功能，用户可以根据实际业务需要，灵活选择适合于特定阶段的网络功能，最大程度保护投资。
支撑TFTP/FTP协议从版本服务器到媒体网关BAM的文件传送；
支撑SSH服务器功能，保护数据的完整性和可靠性，安全实现用户远程登录访问；
支撑IP over E1功能，完成IP数据包到TDM的适配，同时可实现路由透传；
支撑MPLS协议中的打标签功能，可以提高报文的快速转发能力，为用户提供QoS保障；
与MGC设备配合支撑H.248.11过载控制协议和H.248.10拥塞控制协议，同时网关支撑自身过载保护功能，提高网关协议支撑的完备性和稳定性；
在网管和相关网元的配合下，支撑端到端全流程跟踪功能，便于故障的快速定位，缩短故障处理时间；
支撑时间本地化功能，可以根据设备所在时区设定时间，并且可以设置夏令时。
支撑网关内IP互通特性，对于网关内的IP端点互通，通过连线环回IP接口，无需接入路由器或三层交换机，有效节约成本；
支撑T.38传真、Fax over G.711、Modem over G.711功能（并支撑V.152 VBD带内数据）、支撑RTP冗余；
作为VIG时，支撑H.263/H.264/MPEG-4视频编解码方式，支撑H.245视频呼叫控制和H.223视频业务复用协议；
AG应用时，支撑POTS（Plain Old Telephone Switch）接口、ISDN（Integrated Services Digital Network）（2B＋D）接口、DDN（Digital Data Network）接口、2/4线音频专线接口等，提供丰富的窄带用户接入；
支撑DID（Direct Inward Dialing）业务，支撑采用DTMF和FSK方式的CID业务，支撑升压方式和FSK方式的留言灯业务；
支撑话费立显、Hotline等传统PSTN业务；
AG应用时，支撑StandAlone功能，当设备与软交换之间中断连接时，AG下面的用户可以完成基本的语音呼叫业务，此时原来已经建立通话的用户继续保持到“会话释放间隔”设定的时长，参数默认值是30min；
支撑生成话单，AG应用下StandAlone功能启用后，下挂用户之间的基本语音业务呼叫支撑话单记录和生成，并将话单送给iGWB计费设备；当UMG8900设备与软交换之间通信正常后，StandAlone功能停止，原来通过StandAlone建立的呼叫继续保持，不影响通话；
支撑发夹连接和非发夹连接两种业务呼叫方式，通过发夹连接减少话路迂回，提高业务质量；
支撑非个性化彩铃功能，用彩铃音替代固定的回铃音播放给用户；
支撑通过ITU-T Q.50标准协议接入DCME（Digital Circuit Multiplication Equipment）设备；
支撑PPPoE客户端功能；
网关的FE和GE接口支撑ISIS功能；
支撑网络时间同步功能，通过SNTP协议与网络中的其他网元时钟保持一致；
支撑视频和语音的融合，灵活的可扩展的软硬件构架，通过App升级可以提供更多的扩展业务；
开放Mc接口，支撑与其它设备商的MGC对接。
2.3  丰富的物理接口
UMG8900设备提供丰富的物理接口，先容各类接口以及所遵循的规范。
接口类型
UMG8900设备支撑的接口类型说明如表2-3所示。
表2-3  接口类型说明接口类型
接口数量
说明
E1/T1
最大7168
用于连接PSTN、UAM和对端UMG8900设备；
E1与T1使用相同的单板，只是接口设置不同。
E3/T3
最大336
用于连接PSTN和对端UMG8900设备；
E3与T3使用相同的单板，只是接口设置不同。
STM-1 SDH/OC-3 SONET
最大112
用于连接PSTN和对端UMG8900设备；
SDH接口包括电口、多模和三种单模光接口，传输距离分别为2km（多模）、15km（单模）、40km（单模）、80km（单模）单模（三种）/多模光接口。
FE（承载）
最大112
用于连接对端UMG8900设备；
用于完成IP承载语音业务。
FE（控制）
最大14
用于连接MGC设备；
完成H.248协议交互。
FE（SIGTRAN）
最大14
用于连接MGC设备；
基于SIGTRAN完成信令适配，采用1＋1备份。
FE（OMC）
2
用于连接LMT和网管设备，采用1＋1备份
GE（承载）
最大14对
单模（三种）/多模光接口用于连接对端UMG8900设备；
GE接口提供多模和三种单模光接口，传输距离分别为0.55km（多模）、10km（单模）、40km（单模）、70km（单模）。
8kHz时钟接口
4
用于从TDM接口单板提取线路时钟信号，主备方式工作。
BITS时钟接口
2
包括2.048MHz和/2.048Mbit/s两种，用于从BITS设备提取时钟信号，采用主备方式工作。
GPS/GLONASS时钟接口
2
用于从卫星同步系统接收同步信号，采用主备方式工作。

对于STM-1 SDH/SONET接口，设备支撑采用SFP（Small Form Factor Pluggable）小封装可插拔光模块方式，通过配置不同的光模块实现灵活应用。
此外通过UAM，UMG8900还提供各类固定用户接口，包括：
POTS
FXO
2/4线音频接口
ISDN（2B+D）
ADSL G.dmt/G.Lite
ADSL2+
VDSL
SHDSL
E&M中继、DI/AT0中继
接口规范
UMG8900设备提供的各种接口满足相应的规范，详细的信息说明如下。
E1接口规范如表2-4所示。
表2-4  E1接口规范项目
参数
传输速率
2.048Mbit/s
帧格式
ITU-T G.703
传输编码
AMI、HDB3
信道数量
32个
标称阻抗
75欧或者120欧，通过拨码开关设置
传输距离
≥300m
接口类型
DB100型连接器

T1接口规范如表2-5所示。
表2-5  T1接口规范项目
参数
传输速率
1.544Mbit/s
帧格式
ITU-T G.703
线路码型
B8ZS、AMI
信道数量
24个
标称阻抗
100欧双绞线，通过拨码开关设置
传输距离
≥300m
接口类型
DB100型连接器

E3接口规范如表2-6所示。
表2-6  E3接口规范项目
参数
传输速率
34.368Mbit/s
帧格式
ITU-T G.703、G.747
传输编码
HDB3
信道数量
512个时隙
标称阻抗
75欧
传输距离
≥100m
接口类型
BNC型连接器

T3接口规范如表2-7所示。
表2-7  T3接口规范项目
参数
传输速率
44.736Mbit/s
帧格式
ITU-T G.752、G.747
线路码型
B3ZS
信道数量
672个时隙
标称阻抗
75欧
传输距离
≥100m
接口类型
BNC型连接器

STM-1 SDH接口规范如表2-8所示。
表2-8  STM-1 SDH接口规范项目
参数
遵循标准
电接口：G.703
光接口：G.957
传输速率
155Mbit/s
信道数量
63*E1、84*T1
传输距离
70m（电接口）、2km（多模）、15km（单模）、40km（单模）、80km（单模）
发送器类型
多模：LED（Light Emitting Diode）
单模：LD（Laster Diode）
中心波长
2km（1310nm）
15km（1310nm）
40km（1310nm）
80km（1550nm）
发射光功率
2km（-14.0dBm ～-19.0dBm）
15km（-15.0dBm～-8.0dBm）
40km（0.0dBm～-5.0dBm）
80km（0.0dBm～-5.0dBm）
接收灵敏度
2km（-30.0dBm）
15km（-28.0dBm）
40km（-34.0dBm）
80km（-34.0dBm）
接口类型
电接口：SMB同轴电缆连接器
光接口：LC/PC型光纤连接器

STM-1/OC-3 SDH接口规范如表2-9所示。
表2-9  STM-1/OC-3 SDH接口规范项目
参数
遵循标准
符合STM-1/OC-3 SDH/SONET标准，支撑IETF RFC1619、RFC1661、RFC1662、RFC2615
传输速率
155Mbit/s
传输距离
2km（多模）、15km（单模）、40km（单模）、80km（单模）
发送器类型
多模：LED；单模：LD
中心波长
2km（1310nm）
15km（1310nm）
40km（1310nm）
80km（1550nm）
发射光功率
2km（-14.0dBm ～-19.0dBm）
15km（-15.0dBm～-8.0dBm）
40km（0.0dBm～-5.0dBm）
80km（0.0dBm～-5.0dBm）
接收灵敏度
2km（-30.0dBm）
15km（-28.0dBm）
40km（-34.0dBm）
80km（-34.0dBm）
接口类型
LC/PC型光纤连接器（SFP）

FE电接口规范如表2-10所示。
表2-10  FE电接口规范项目
参数
遵循标准
IEEE 802.3u
传输速率
10/100Mbit/s自适应
传输距离
100m
帧格式
10BASE-T / 100BASE-TX
接口类型
RJ-45
标称阻抗
100欧

GE光接口规范如表2-11所示。
表2-11  GE光接口规范项目
参数
遵循标准
IEEE 802.3 z
传输速率
1000Mbit/s
传输距离
0.55km（多模）、10km（单模）、40km（单模）、70km（单模）
发送器类型
多模：LED
单模：LD
发送光功率
850nm（-9.5dBm～0.0dBm）
1310nm（-9.0dBm ~-3.0dBm）
1550nm（-4.0dBm ~1.0dBm）
1310nm（5.0dBm ~-2.0dBm）
1550nm（-4.0dBm ~2.0dBm）
接收灵敏度
850nm（-17.0dBm）
1310nm（-20.0dBm）
1550nm（-21.0dBm）
1310nm（-23.0dBm）
1550nm（2.0dBm）
中心波长
0.55km（850nm）
10km（1310nm）
40km（1550nm）
40km（1310nm）
70km（1550nm）
帧格式
Ethernet_II
Ethernet_SAP
Ethernet_SNAP
接口类型
LC/PC型光纤连接器（SFP）

时钟接口规范如表2-12所示。
表2-12  时钟接口规范（BITS）项目
2.048MHz
2.048Mbit/s
接口类型
SMB
SMB
信号类型
G.703.13
G.703.9
检测门限
≤-24dB
≤-24dB
阻抗匹配
75欧
75欧
平衡方式
非平衡
非平衡
电气隔离
300V/50Hz，>1分钟
300V/50Hz，>1分钟

2.4  先进的语音质量保证技术
先容UMG8900设备先进的语音质量保证技术。
设备实现TDM到IP分组网络的业务流承载转换功能，在IP分组网络中影响语音质量的常见原因有延迟、抖动、丢包和回声等。
设备通过动态缓存技术来实现降低延时和抖动；通过丢包补偿技术来降低丢包对语音质量的影响；通过回声抑止技术来排除回声。此外，设备通过静音检测和舒适背景噪声生成技术来进一步提高语音质量。
在分组业务的传输中，系统支撑IP分组业务流的优先级队列划分，结合承载网络来实现不同业务流的分级传输，从而提供可靠性保护。
系统支撑MPLS VPN，可以作为CE设备接入到MPLS VPN网络中，借助MPLS网络提高语音报文的转发速度，更好地实现QoS和流量工程。
UMG8900提高语音质量指标在业界处于领先地位，可以达到和PSTN接近的语音质量。
2.5  电信级的安全性和可靠性
先容UMG8900设备电信级的安全性和可靠性。
安全性
UMG8900设备的安全性管理主要体现在控制数据安全管理和操作维护的安全控制管理两个方面。
控制数据安全保护
设备支撑系统级的重要数据备份，如配置数据、运行数据、统计信息、操作信息、管理信息、运行日志等重要数据均可以备份到硬盘或光盘。
UMG8900设备与软交换设备之间的交互基于H.248协议，对于H.248协议消息除了基于H.248协议的AH鉴权外，还可以对H.248消息采用IPSEC进行加密。
操作维护安全保护
系统定义了用户组和用户权限，不同的用户组可以定制不同的命令集，通过配置命令组和用户，系统可以有效实现操作员和操作权限的分级管理。
在授权用户操作过程中，系统将进行数据一致性检查，并同时给予操作提示和操作确认信息，避免了由于用户不当操作而可能对系统造成的危害。
网管和设备管理提供口令保护和失效功能，业务数据通过条件访问，系统保证只有授权用户才能获取正确数据。
用户通过访问控制列表ACL（Access Control List）可以灵活配置防火墙，过滤不提供服务的端口的报文，以防止攻击者使用端口扫描技术发现系统漏洞。
操作维护接口采用维护双平面与维护或者集中网管连接，避免设备侧的单点故障，同时操作维护消息支撑IPSEC进行加密，进一步提高管理的安全性。
可靠性
UMG8900设备的可靠性主要体现在：
主控单板支撑1+1备份功能。
接口单板支撑1+1、N：1备份功能，支撑APS（Automatic Protection Switch）接口保护、光信号通断保护等多种保护方式。
业务资源单板采用资源池方式工作，所有的资源共享。
设备支撑资源校验，对于各种承载资源和业务资源，通过资源校验判断其有效性，并对垃圾会话占用的资源及时进行回收。
框间级联提供主备级联通道，完全避免单点故障。
支撑双归属功能，当主用MGC（Media Gateway Controller）发生故障时，切换到备用MGC上，保证业务的正常运行。
2.6  方便的安装和维护操作
先容UMG8900设备方便的安装和维护操作。
安装
采用19英寸标准机柜，便于设备的安装摆放和扩容升级。
设备采用前后单板对插式结构，所有的电缆后出线，方便设备的安装和电缆连接。
所有单板均支撑带电插拔，单板拉手条上有指示灯，可显示单板和接口当前的工作状态。
各功能模块均有明确的标识，提供标准连接件及外部用户接口，安装时无需专用安装工具。
维护
提供MML和GUI相结合的图形界面操作、iManager统一网管、SSH（Secure Shell）等多种管理方式，提供本地维护和远程维护功能。
图形操作界面提供了强大的在线帮助功能，具有良好的可操作性。
支撑软硬件版本在线上报、在线加载和在线打补丁功能，可在不影响系统运行的前提下完成App的升级和维护。
支撑版本一致性检查、前后台版本校验、版本回退功能。
提供日志、告警、性能统计和故障诊断功能，帮助维护人员预防、定位并解决系统故障。
提供信息收集、健康检查、日志分析等一系列工具，支撑以在线和离线两种方式对设备的运行情况进行分析、维护。
UMG8900的告警箱功能提供直观的告警信息，可以将告警信息通过电话通知设备维护人员。