M30-C CDMA移动交换机方案

M30-C CDMA移动交换机方案前言随着全球移动通信的发展以及CDMA（码分多址）技术的成熟及投入商用，CDMA已成为当今世界上主要的移动通信方式之一。

CDMA技术有着非常显著的优点：它可以克服同频干扰，使小区内和小区间都可同频复用，提高了频谱利用率；它可以克服多径传输干扰，使多径传播造成的选择性衰落变为多径信号增强合成，改善了传输特性；由于小区和扇区都能采用同一频率工作，故可实现软切换，增加了切换的可靠性；它有极高的保密性，保护非法用户侵入网络和用户的通话不被窃听。

由于CDMA技术的诸多优点，目前全球已有28个国家和地区采用并开通了100多个CDMA蜂窝。

1996年底CDMA商用化用户仅为100万，到1998年三月已迅速增长到1000万。

由于移动通信市场竞争日趋激烈，CDMA已成为各运营商首选的移动通信系统。

因为若要抢占市场，必须要提供更多的电信业务，更清晰的话音质量和更低的掉话率，而CDMA技术的出现正满足了这些需要。

而且因为有限的无线频谱资源日趋紧张和昂贵，运营者不能不考虑频谱利用率比其他无线技术高4－8倍的CDMA技术。

加上CDMA有更强的抗干扰能力，一定覆盖面积所需基站只是其他移动设备基站的1/4或1/2，从节省投资和运营费用来讲，运营者采用CDMA也是一个很好的选择。

鉴于CDMA目前的发展形势和良好的前景，我国也将CDMA技术的研究列为了移动通信发展的重点，原邮电部将CDMA移动通信系统作为重点研究项目并列入了部重大科研项目。

在我国，CDMA通信网的建设正以前所未有的速度进行着。

北京、上海、广州、XX的四个CDMA试验网早已开通并投入了试运营。

XX大唐电信有限公司早在1995年就与美国摩托罗拉公司合作，着手开发CDMA移动通信技术,1995年12月大唐电信与摩托罗拉公司在北京人民大会堂签署了合作备忘录，标志着双方的合作正式开始。

大唐电信负责开发移动交换子系统，摩托罗拉公司提供基站设备。

大唐电信在SP30超级数字程控交换机的先进技术基础上，吸收了世界最新CDMA技术和软件开发技术，研制出CDMA移动交换机M30－C(包括移动交换中心MSC和访问者位置寄存器VLR及操作维护中心OMCM)。

1996年6月，M30－C与摩托罗拉基站连接成功并打通了电话。

1997年，大唐电信的M30－C移动交换子系统被批准成为邮电部重大科研项目与国家八六三计划通信主题重大课题码分多址（CDMA）蜂窝移动通信系统的分课题－码分多址（CDMA）移动交换系统。

M30－C移动交换机是集现代通信技术、信息科学、计算机技术和集成电路技术于一体的高科技移动通信产品。

M30－C的研制成功，打破了国外移动通信设备一统我国市场的局面，改变了我国移动通信技术远远落后于世界先进水平的面貌，为我国民族通信产业发展作出了一份贡献。

所依据和参考的标准M30-C的研制，遵照并参考了以下标准：1. GF002-9002.1 《邮电部电话交换设备总技术规范书》2.《中国800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网技术要求》3.《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信系统交换子系统(SSS)设备技术规范》支持的功能M30－C数字移动交换机除具有固定网中交换设备所提供的一般功能外，还具有以下功能：4.1呼叫处理功能4.1.1呼叫连接功能1. M30-C具有本具呼叫、出局呼叫、入局呼叫及转接呼叫功能，能够对处在本区中的合法用户，完成来话与去话的呼叫处理。

2. M30－C具有关口MSC（GMSC）功能。

3. M30－C具有对被叫移动用户进行寻呼所必须的特殊呼叫处理功能。

4. 长途接续时，M30－C能向长途局和其他MSC发主叫用户类别和主叫用户号码。

5. M30－C具有追查恶意呼叫的功能。

6. M30－C在接续过程中，遇空号、闭塞、移动用户不可及等情况，能自动接到录音通知设备送出录音通知。

7. M30－C自动接续遇被叫忙时不能插入或强拆，立即释放电路，向主叫送忙音。

8. M30－C支持测试设备或其他特殊设备产生的维护操作呼叫。

9. M30－C能够连接到各种特服台，提供特服业务。

10. M30－C有限制用户国际、国内漫游功能。

4.1.2号码存储和译码能力M30-C能够根据号码方案及信号方式接收并存储有关接续的全部数字信息,数字存储容量能满足通信所需的位数要求。

4.1.3释放控制方式为有效利用无线频率资源,移动通信系统采用互不控制方式。

4.1.4时间监视和通话强迫释放M30-C具有时间监视装置,监视各种接续状态,当监视时限(可调)已到时,按各种接续状态要求,立即强迫释放电路或建立相应连接。

4.1.5路由选择功能4.1.6回声控制M30-C设置回声消除器并控制其接入。

4.1.7超负荷控制4.2移动性管理功能4.2.1切换M30-C支持同一MSC不同BSC之间的信道软/硬切换,以及不同MSC之间的信道切换。

M30-C支持不同生产厂家设备间的移动用户国内和国际自动漫游。

M30－C支持登记和取消登记。

4.2.3移动台去活M30-C支持移动台去活功能。

当确定一个已登记的移动台不再活动后，M30－C能够在它的内部数据结构中标记移动台去活，并通知VLR此移动台去活。

4.3安全保密功能M30－C支持用户鉴权功能和用户信息加密。

4.4TLDN的分配4.5无线资源的管理4.6BSC与MSC间信道管理M30－C负责分配选用BSC与MSC之间的信道，能够接收来自BSS或向BSS发送闭锁信道消息。

4.7数据通信4.8电子序号的管理4.9DTMF转换由于DTMF信号在无线路径上传递是非透明的，M30－C能配合BSS进行DTMF信号的转换。

4.10排队功能系统结构与性能5.1 系统结构M30-C MSC系统结构继承了大唐电信SP30超级数字程控交换机的总体设计思想，采用控制、话音高速总线结构，集中控制和分布式控制结合，全动态时隙分配技术等。

整个系统结构简洁，内部模块通信效率高，硬件线路板种类少，这样的总线结构利于整个系统的稳定、可靠。

其系统结构如图5.1。

5.2 中央处理机和单板CPU在M30-C中，采用两级系统结构，每块电路板上有自己的CPU，中央处理机通过D总线和这些CPU通信，进行信息交换。

中央处理机完成呼叫处理和系统管理的功能。

单板CPU主要用于监视电路板的工作，收取外部事件，执行中央处理机的命令，对电路板进行操作。

5.3 电路板M30-C中的电路板除过自身必要的资源外，主要用于和移动通信系统中其它部分的接口，并完成通信协议，分为数字中继板，多频收发板，七号信令接口板等，另外包括时钟/网同步板，交换网络板等必要的内部资源。

5.4 软件在移动交换中心中，接续过程远比市话交换机复杂，因此对软件的要求较高，其MSC可提供的BHCA 除了与系统设计和CPU处理能力有关外，主要依赖于交换机软件系统的优劣。

M30-C MSC的软件系统采用高性能、高可靠性、多进程、多线程的操作系统，应用软件采用模块化结构设计，全部为C语言代码，部分软件用SDL开发，以提高软件系统的可靠性。

5.5 系统性能M30-C系统设计性能为：●可接入的信道数：7000信道●与PSTN的中继数：8000中继●话务量：可达5000爱尔兰●呼叫处理能力：超过350K移动BHCA●VLR数据库容量：15～20万用户●交换网络：16Kx16K无阻塞交换网M30C 通信接口根据ITU的建议与有关国标，移动通信系统的结构如图6.1所示。

从图中可以看出，移动交换子系统在网络中的位置，它主要完成与移动用户相关的呼叫建立、控制、计费、越区切换、位置更新、鉴权、漫游以及接人公网等功能。

其中交换子系统的几个主要接口如下：（1）A+接口A+位置上的接口是MSC与基站子系统的唯一接口，其直接相连的是BSC，M30-C A+接口的设计是遵照《中国800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网技术要求》，并参照了IS-634。

按照CDMA的总体结构，BSC进行移动性管理，MSC完成其移动通信系统中用户与网络的接口。

A+接口的消息按照此原则进行分配。

在A+中有许多消息是具有可选项。

这样，BSC和MSC之间的A+接口设计有接口定义文件。

（2）Ai接口Ai接口是移动交换系统与公网的接口。

目前在我国的公网中，大部分交换机可提供的局间中继接口信令是中国一号信令系统（多频互控）和中国七号信令系统（共路信令），因此，M30-C目前提供中国一号和中国七号作为Ai接口的信令，有关标准符合相应国标。

（3）B接口B位置的接口是MSC与VLR之间的接口，移动用户一旦漫游，在某个VLR中就有相应的数据。

由于移动用户在呼叫过程和定位过程中均需要VLR支持，因此B接口上的消息传递过程较多，而且实时性要求也高。

为此，在M30-C的设计中，B接口为内部接口，也就是说MSC中交换部分和VLR的接口不是开放的，但其工作过程参照了IS－41 C中的要求，其设计为内部接口主要是为了提高效率，加快接续过程。

（4）C接口C接口为MSC与HLR之间的接口。

当建立一个主叫移动台的呼叫或系统向移动台发短消息时，MSC 向此移动台所属的HLR查询，以便获得此移动台的用户业务信息，向此用户提供业务服务。

（5）D接口D接口位于HLR和VLR之间，主要交换两类信息：位置信息：当移动台漫游至本VLR所管辖的区域后，VLR通知MS的HLR（归属HLR），HLR向本VLR 发有关的用户业务信息，以便VLR能给漫游移动用户提供合适的业务。

同时，HLR还要通知MS所在的前一个VLR，删除此用户的信息。

用户相关数据信息：当移动用户要求进行补充业务操作或修改某些用户参数时，通过此接口与HLR交换信息。

（6）E接口E接口是MSC与MSC之间的接口。

它完成MSC之间的切换、切换完成以后切换用户的业务以及MSC 之间链路管理的功能，MSC之间的切换包括前向切换、后向切换和切换到第三方；切换完成以后切换用户的业务，如切换用户的呼叫等待；MSC之间的链路管理用于对MSC之间的中继线路的维护，因此用户的通话质量得到了有效的保障。

M30C 硬件结构7.1 M30-C硬件总体结构图。

7.2 电路板结构为了批量生产简单和系统可靠，M30-C系统中的电路板结构基本一致。

如下图。

这里通信接口负责和主CPU之间的数据通信，话音接口为各种电路板之间通过话音总线交换话音的接口。

时钟接口为电路板取的系统时钟的接口，这个接口对每种电路板基本上都是一致的。

每一块电路板上的功能模块是不一样的，根据不同的需求有自己不同的电路。

多频收发板需完成多频信号的接收和发送功能，语音信号板(SIG-T)则产生系统所需要的各种音信号。

外部接口是电路板与外部系统的接口，它不是每种电路板都有的，如SIG-T、MFC M等就无外部接口，象DT M等就有外部接口。