Сервисный узел поддержки услуг GPRS (SGSN)

Архитектура SGSN представлена на рис. 11.14.

Рис. 11.14. Структурная схема SGSN

В структуру SGSN входят: UNIX серверы, блок маршрутизации, интерфейсные модули интерфейсов на базе ОКС № 7 (Gr, Gd, Gf, Gs), модули Gb интерфейса.

UNIX серверы выполняют основные функции SGSN (см. гл. 10) такие как управление мобильностью, управление сессиями, тарификация, функции протокола GTP и др. Остальные блоки выполняют транспортные функции в направлении сетевых элементов GPRS:

- в направлении сети ОКС № 1 – интерфейсные модули ОКС № 7;

- в направлении GPRS IP-магистральной сети – блок маршрутизации;

- в направлении BSS – модули Gb интерфейса – блоки GPU. Основные функции SGSN разделяются на две плоскости (рис. 11.15):

- управления, включающую все функции, связанные с формированием и обработкой управляющей информации;

- пользователя, включающую все функции, связанные с обработкой пользовательской информации.

Обе указанные плоскости могут быть разделены на два уровня: радиосети; транспортный уровень.

На рис. 11.15 представлено распределение основных блоков SGSN по указанным плоскостям и уровням.

UNIX серверы обеспечивают:

- пакетную обработку верхних уровней (протоколы LLC, SNDCP), передача пользовательских пакетов, обеспечение протокола GTP;

- функции передачи сетевого уровня и протокол BSSGP;

- поддержку протоколов плоскости управления (MAP, TCAP, CAMEL, BSSAP и др.) и связанных с ними функций: управление сессиями, управление мобильностью, тарификация, prepaid и др.;

- функции ОКС№ 7;

- функции управления и технического обслуживания (О&М).

Рис. 11.15. Разделение между уровнями

В состав SGSN входит два сервера DS10, так называемые пилот-серверы (pilot servers), которые выполняют базовые системные функции, и определенное количество «непилот»-серверов (nonpilot servers) с заданным количеством процессоров. Производительность SGSN определяется числом процессоров, один процессор обеспечивает обработку 25000 активных абонентов (PDP-контекстов), в станцию 14 DS10 может быть установлено до 6 процессоров.

Характеристиками, определяющими производительность SGSN являются:

- максимальное количество динамических ММ-контекстов. ММ-контекст соответствует одной мобильной станции, подключенной к сети GPRS (с неактивным или активным PDP контекстом);

- максимальное количество PDP-контекстов;

- пиковая скорость коммутируемого цифрового потока.

В табл. 11.1 представлены эти характеристики для основных конфигураций SGSN.

Таблица 11.1. Производительность SGSN

Характеристика	Конфигурация SGSN
Е	F	G
Максимальное количество ММ-контекстов
Максимальное количество PDP-контекстов
Пиковая скорость коммутируемого цифрового потока, Мбит/с	50,

Блок маршрутизации включает в себя 2 или 3 стандартных маршрутизаторов Cisco 7206 NPE400.

Блоки GPU обеспечивают Gb интерфейс с MFS на основе протокола Frame Relay. На рис. 11.16 проиллюстрирована логическая структура Gb интерфейса, в нее входит:

- Е1 —канал;

- базовые каналы Frame Relay (Frame Relay Bearer Channel – ВС);

- виртуальные каналы Frame Relay (Frame Relay Virtual Cannels – PVC);

- сетевые виртуальные каналы (Network Service Virtual Channels – NS-VC);

- объект сетевого уровня (Network Service Entity – NSE);

- виртуальный канал протокола BSSGP (BSSGP Virtual Channel – BVC);

- область маршрутизации (Routing Areas – RA) и отдельные соты (Cells).

Рис. 11.16. Логическая структура Gb интерфейса

Емкость Gb интерфейса на уровне Frame Relay зависит от числа блоков GPU. В один статив SGSN может быть установлено до 8 блоков GPU. Характеристики PCU:

- максимальное количество Е1 портов на один PCU – 16;

- максимальное число виртуальных FR каналов (PVC) на один PCU – 512.

Каждый GPU обеспечивает до 16 портов Е1. Таким образом отдельный SGSN может обеспечить до 128 портов Е1.

Емкость Gb интерфейса на уровнях NS и BSSGP определяется емкостью Gb интерфейса на уровне Frame Relay, а также объемом памяти и производительностью процессоров серверов DS10. Число NS-VC равно числу виртуальных каналов Frame Relay PVC, число сот соответствует числу BVC, число NSE соответствует числу контроллеров базовых станций BSC.

Максимальная емкость Gb интерфейса для различных конфигураций SGSN представлена в табл. 11.2.

Таблица 11.2. Максимальные значения характеристик Gb интерфейса

Характеристика	Конфигурация SGSN
Е	F	G
Число блоков GPU
Число BSC (NSE)
Число областей маршрути-зации (RA)
Число Е1 каналов
Число ВС
Число PVC (NS-VC)
Число сот

Конструктивно SGSN в зависимости от конфигурации компонуется в два или три статива (рис. 11.17).

Рис. 11.17. Компоновка SGSN

При этом в зависимости от требуемой производительности возможны три конфигурации: Е, F, G. Первый статив содержит одну полку интерфейсов ОКС № 7, одну полку блоков GPU, два коммутатора Ethernet, два сервера DS10. Второй статив включает от 2 до 6 серверов DS10, два коммутатора Ethernet, 2-3 блока маршрутизации. Третий статив может содержать до шести серверов DS10, два коммутатора Ethernet, до 3 маршрутизаторов GGSN (в случае, если SGSN и GGSN совмещаются в одном блоке).