通信行業(yè)核心網(wǎng)學(xué)習(xí)資料 PPT課件

CMCT 3 C 002 核心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 目錄 CONTENT 2 核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑 1 核心網(wǎng)信令 4 4 目錄 CONTENT 3 核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑 1 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2 未來LTE EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及對(duì)業(yè)務(wù)的影響3 IMSIP多媒體域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn) 4 1 核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn) 5 受模擬通信體制和技術(shù)水平的限制 當(dāng)時(shí)手持機(jī)就成了俗稱的 磚頭 式 大哥大 最先研制出大哥大的是美國(guó)摩托羅拉公司 由于當(dāng)時(shí)的電池容量限制和模擬調(diào)制技術(shù)需要碩大的天線和集成電路的發(fā)展?fàn)顩r等等制約 這種手機(jī)外表四四方方 只能成為可移動(dòng)算不上便攜 很多人稱呼這種手機(jī)為 磚頭 或是黑金剛等 這種手機(jī)基本上使用頻分復(fù)用方式 只能進(jìn)行語(yǔ)音通信 收訊效果不穩(wěn)定 且保密性不足 無線帶寬利用不充分 此種手機(jī)類似于簡(jiǎn)單的無線電雙工電臺(tái) 通話是鎖定在一定頻率 所以使用可調(diào)頻電臺(tái)就可以竊聽通話 6 3GPP標(biāo)準(zhǔn) www 3GPP org 3GPP 3tdGenerationPartnershipProject 組織 1998年12月成立 由歐洲的ETSI 日本的ARIB 日本的TTC 韓國(guó)的TTA和美國(guó)的T1五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起 主要是制訂以GSM核心網(wǎng)為基礎(chǔ) UTRA FDD為WCDMA技術(shù) TDD為TD CDMA技術(shù) 為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)范 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn) 3GPP協(xié)議版本的演進(jìn) 目錄 CONTENT 8 核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑 1 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2 未來LTE EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及對(duì)業(yè)務(wù)的影響3 IMSIP多媒體域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn) 目錄 CONTENT 9 核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)路徑 1 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2 未來LTE EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及對(duì)業(yè)務(wù)的影響3 IMSIP多媒體域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn) 10 1 1 IMS是什么 IMS IPMultimediaSubsystemIP 基于IP的傳輸基于IP的會(huì)話控制基于IP的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)Multimedia 語(yǔ)音 視頻 圖片 文本等多種媒體的組合支持多種接入方式 各種不同能力終端Subsystem 依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備 最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)把PS GPRS網(wǎng)絡(luò)作為承載網(wǎng)絡(luò)固定網(wǎng)絡(luò)把基于固定接入IP系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡(luò) IMS IPMultimediaSubsystem IMS 由3GPP在R5階段引入 疊加在PS域上 目的是在基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)上為移動(dòng)和固定用戶提供多媒體業(yè)務(wù) 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R5 HSS HSSDB BSS BSS MAP 其他PLMN Internet GGSN SGSN MAP MAP MAP IP RNS MGW MSCServer MGW GMSCServer IMSDomain P CSCF S CSCF CSDomain PSDomain IM MGW MGCF MRFP MRFC 2G 2 5G R99 R4 R5 R6 R7 SLF Iu PS Iu CS GTP IMS的引入 全I(xiàn)P的Iu接口 同時(shí)繼承ATM傳輸引入IMS IP多媒體域 更低的成本 選擇最佳的部件供應(yīng)商 將網(wǎng)絡(luò)開放給第三方的同時(shí)保持對(duì)價(jià)值鏈的控制 整合的業(yè)務(wù) 具有互操作性的業(yè)務(wù) IMS使運(yùn)營(yíng)商能夠 IMS為用戶帶來更豐富的新業(yè)務(wù)和用戶體驗(yàn) 多種媒體的靈活整合 單一的公共標(biāo)識(shí) 個(gè)性化的通訊 漫游 實(shí)現(xiàn)FMC 更快地推出新業(yè)務(wù) 統(tǒng)一的用戶賬單 IMS來了 13 IPMultimediaSubsystem IMS 固定無線接入 軟交換實(shí)現(xiàn)了控制和承載相分離軟交換負(fù)責(zé)信令 路由 媒體控制等功能 媒體網(wǎng)關(guān)只實(shí)現(xiàn)媒體編解碼等承載相關(guān)功能二者分離即控制和承載分離 其好處在于二者可以分布式組網(wǎng) 并可獨(dú)立演進(jìn)這是網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化和降低成本的關(guān)鍵一步IMS網(wǎng)絡(luò)里大量使用了軟交換的這一技術(shù) 如與現(xiàn)網(wǎng)互通的MGCF 提供媒體資源的MRF等 IMS將業(yè)務(wù)和路由進(jìn)一步分離業(yè)務(wù)的需求是不斷變化和增加的 而路由功能即實(shí)現(xiàn)主叫方找到被叫方的功能是相對(duì)穩(wěn)定的 所有電信類業(yè)務(wù)都需要實(shí)現(xiàn)路由功能 包括打電話 發(fā)短信 傳真 多媒體推送等業(yè)務(wù) 因此將路由和業(yè)務(wù)進(jìn)一步分離可加速新業(yè)務(wù)的引入IMS業(yè)務(wù)采用標(biāo)準(zhǔn)化 開放 松耦合的SIP接口 這樣業(yè)務(wù)之間容易組合和相互調(diào)用 IMS基于IP實(shí)現(xiàn)接入無關(guān)IMS接入網(wǎng)采用IP技術(shù) 實(shí)現(xiàn)了底層接入的無關(guān)性IMS用IP從技術(shù)上粘合了移動(dòng)和固定 首次實(shí)現(xiàn)了融合固定 移動(dòng)核心網(wǎng)和融合業(yè)務(wù)的目標(biāo) 14 接入層 SBC OLT 核心層 HSS MRS MGCF P CSCF I S CSCF 業(yè)務(wù)層 多媒體彩鈴 視頻會(huì)議 SBU MTU MMTel SIP SIP SIP GPon SIP SIP BICC 鐵通網(wǎng)絡(luò) 電信網(wǎng)絡(luò) 聯(lián)通網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)網(wǎng) GMSC MSC ISUP ISUP ISUP 企業(yè)PBX FE GE E1 PBX 企業(yè)LAN POTS SBU SIP SIPGW 企業(yè)XDSL POTS POTS POTS POTS SBU MTU 承載層 軟交換將控制和承載相分離IMS將業(yè)務(wù)和路由進(jìn)一步分離 IMS組網(wǎng)結(jié)構(gòu) Centrex SIP SCP 業(yè)務(wù)和交換分離 業(yè)務(wù) 呼叫控制 承載分離 總結(jié) IMS是更軟的軟交換 CM IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為接入層 承載層 核心控制層和業(yè)務(wù)層 IMS本質(zhì) 在軟交換基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與控制的分離 IMS主要特征 1 4 2 多媒體業(yè)務(wù)需求支持向用戶提供多媒體業(yè)務(wù)快速靈活的業(yè)務(wù)提供能力 1 全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)是根本需求固定和移動(dòng)多接入融合的語(yǔ)音通信提供面向集團(tuán) 家庭和個(gè)人的豐富的融合通信業(yè)務(wù) 3 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需求面向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)目標(biāo)未來LTE業(yè)務(wù)的核心控制網(wǎng)絡(luò)提供未來電信業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)融合混搭能力 中國(guó)移動(dòng)為什么引入IMS IMS主要特征 2 4 IMS主要特征 3 4 IMS主要特征 4 4 什么是CM IMS A CM IMS提供的主要業(yè)務(wù)產(chǎn)品概覽 23 應(yīng)用場(chǎng)景1 2 秘書預(yù)定會(huì)議 發(fā)給貝肯鮑爾 當(dāng)值裁判 第四官員等 并設(shè)定 會(huì)議議程 多媒體會(huì)議 4 時(shí)間到了 AS向與會(huì)各方發(fā)起邀請(qǐng) 大家進(jìn)入會(huì)議 3 貝肯鮑爾 普拉蒂尼等人收到會(huì)議通知 短信 E MAIL等形式 1 布拉特讓秘書召集會(huì)議 討論齊達(dá)內(nèi)頭撞馬特拉齊事件 會(huì)議議程 1 觀看錄像2 裁判組講解當(dāng)時(shí)情況3 討論處理方案4 形成處理決議 24 應(yīng)用場(chǎng)景2 多媒體會(huì)議 10 秘書查看并公布投票結(jié)果 并將錄制的會(huì)議過程上傳到服務(wù)器 5 秘書共享頭撞事件的錄像 裁判介紹當(dāng)時(shí)情況 8 普拉蒂尼不同意裁判的分析 要求發(fā)言 9 經(jīng)過充分的討論 大家還是無法完全統(tǒng)一意見 布拉特要求繼續(xù)調(diào)查 并啟動(dòng) 投票 要大家表決 6 裁判啟動(dòng)白板 畫出球場(chǎng) 當(dāng)時(shí)位置等 7 開始討論 意大利派和法國(guó)派爭(zhēng)得不可開交 布拉特使用會(huì)議室靜音功能 大家只能聽到布拉特的聲音了 禁賽3場(chǎng) 保留金球獎(jiǎng)同意9票 反對(duì)3票 北京移動(dòng)IMS總體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 S CSCFI CSCFBGCF HSS SBC CMNet P CSCF MGCF MGW 電路域核心網(wǎng) 本地應(yīng)用服務(wù)器 全國(guó)應(yīng)用服務(wù)器 北京 S CSCFI CSCFBGCF HSS SBC CMNet P CSCF 本地應(yīng)用服務(wù)器 他省 GPRS IP承載網(wǎng) 電路域核心網(wǎng) GPRS MGCF MGW 26 IMS體系架構(gòu)小結(jié) 完全分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 業(yè)務(wù) 控制 承載 接入分離 全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò) 核心網(wǎng) 接入側(cè) 承載網(wǎng)的全I(xiàn)P化 VHE 虛擬歸屬環(huán)境 不再沿用PLMN由拜訪域的控制網(wǎng)元提供呼叫控制的機(jī)制 所有的業(yè)務(wù)連接請(qǐng)求都由歸屬IMS進(jìn)行處理 融合的網(wǎng)絡(luò) IMS接入無關(guān) 能夠同時(shí)為固定和移動(dòng)提供融合的IMS業(yè)務(wù) 水平的業(yè)務(wù)架構(gòu) IMS使得原來垂直的業(yè)務(wù)架構(gòu)變?yōu)樗降臉I(yè)務(wù)架構(gòu) 業(yè)務(wù)之間耦合性降低 同時(shí)抽象出了業(yè)務(wù)使能部件 做到了業(yè)務(wù)功能的重用 27 IMS原理簡(jiǎn)介 28 理解IMS核心功能實(shí)體 HSS 互通 Cx Dx Diameter P I S CSCF ISC SIP Mr SIP MRS MGCF Mg SIP GSM WCDMA AC BAS PDSN GGSN MGW IMSCore CSCF CallStateControlFunction 最核心的網(wǎng)元 地位相當(dāng)于MSC其中S CSCF負(fù)責(zé)路由 業(yè)務(wù)觸發(fā)P CSCF負(fù)責(zé)接入I CSCF負(fù)責(zé)查找S CSCF在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)里三者一般合設(shè)HSS HomeSubscriptionServer 用戶簽約數(shù)據(jù)庫(kù) 保存用戶的簽約屬性地位相當(dāng)于移動(dòng)網(wǎng)里的HLRMRS MediaResourceServer 提供放音收號(hào)等媒體功能地位相當(dāng)于移動(dòng)網(wǎng)里的AIPAS ApplicationServer 應(yīng)用服務(wù)器 提供接入無關(guān)的IMS業(yè)務(wù)地位相當(dāng)于移動(dòng)網(wǎng)里的SCP 包含部分MSC功能MGCF MediaGatewayControlFunction 提供SIP信令和BICC信令轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)與現(xiàn)網(wǎng)信令面互通MGW MediaGateway 提供IP承載和轉(zhuǎn)換因此負(fù)責(zé)與現(xiàn)網(wǎng)承載面互通 S CSCF ServingCallStateControlFunctionP CSCF Proxying CallStateControlFunctionI CSCF InterrogatingCallStateControlFunction AS SBC 29 IMS的邏輯功能網(wǎng)元 IMS網(wǎng)元功能的邏輯架構(gòu) 可根據(jù)實(shí)際部署需要 進(jìn)行合設(shè)CM IMS系統(tǒng)為簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 優(yōu)化會(huì)話路由 將I CSCF S CSCF E CSCF BGCF合并為一個(gè)物理設(shè)備 HSS和SLF合并為一個(gè)物理設(shè)備 SIPAS和放音實(shí)體MRFP合為一個(gè)物理設(shè)備 30 CSCF 會(huì)話控制和路由 E CSCF 緊急呼叫控制 功能 拜訪地就近路由接續(xù)緊急會(huì)話 31 HSS SLF 用戶數(shù)據(jù)管理 32 IMS中的用戶號(hào)碼 33 SIP SessionInitiationProtocolSIP 會(huì)話發(fā)起協(xié)議 是IETF Interne工程任務(wù)組 提出的IP電話信令協(xié)議 目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制以及同軟交換的通信 從而構(gòu)成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺(tái) 對(duì)電信 銀行 金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù) SIP是一個(gè)應(yīng)用層的信令協(xié)議 用于建立 修改和結(jié)束一個(gè)或多個(gè)參與者的會(huì)話 SIP協(xié)議是智能網(wǎng)IP化的產(chǎn)物 任務(wù)包括 音頻 視頻 游戲等借鑒了其他Internet協(xié)議如HTTP是基于文本的協(xié)議 對(duì)以文本形式表示的消息的詞法和語(yǔ)法 分析比較簡(jiǎn)單SIP只要充分利用已定義的頭域 必要時(shí)對(duì)頭域進(jìn)行簡(jiǎn)單擴(kuò)展就能很方便地支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)或智能業(yè)務(wù) SessionInitiationProtocol IPv4 IPv6 SIP TCP UDP SCTP SDP SIP是一種在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多媒體通信的簡(jiǎn)便通用的信令協(xié)議 廣泛應(yīng)用與Internet電話呼叫 多媒體會(huì)議 遠(yuǎn)程教學(xué) 以及視頻會(huì)議等 由于IMS的采用 SIP成為下一代電信網(wǎng)絡(luò)中的控制層核心協(xié)議 34 統(tǒng)一centrex業(yè)務(wù)功能 統(tǒng)一centrex 1融合VPMN 包含現(xiàn)網(wǎng)VPMN功能 短號(hào)互撥群內(nèi)優(yōu)惠網(wǎng)外號(hào)碼組呼叫權(quán)限管理 2多媒體桌面電話業(yè)務(wù) 補(bǔ)充業(yè)務(wù) 呼叫等待呼叫前轉(zhuǎn)黑白名單號(hào)碼顯示限制呼叫代答輪選組免打擾 4融合總機(jī) Centrex話務(wù)臺(tái) 移動(dòng) 固話均可做總機(jī)號(hào)碼通訊錄話務(wù)員 G網(wǎng)手機(jī) IMS固話同振 順振按時(shí)間段智能路由 3融合一號(hào)通 1手機(jī)用戶 GSM網(wǎng)絡(luò) TD網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)手機(jī)用戶 四類 3軟終端 IMS網(wǎng)絡(luò)中的PC軟終端 一類 IPPBX 三類 IMS網(wǎng)絡(luò)中的SIP固話 一類 2固話用戶 業(yè)務(wù)能力 五種接入能力 基于CS網(wǎng)絡(luò)和IMS網(wǎng)絡(luò)提供統(tǒng)一Centrex業(yè)務(wù) 該業(yè)務(wù)支持多種用戶的接入 允許CS域手機(jī)用戶 IMS域用戶組成統(tǒng)一Centrex群 從而提供跨網(wǎng)絡(luò) 跨區(qū)域 跨終端的統(tǒng)一Centrex 總體業(yè)務(wù)需求 通過SIPGW接入的TDM PBX固話 二類 AG IAD下掛的POTS固話 五類 5點(diǎn)擊撥號(hào) CTD 位置更新 切換 35 目錄 CONTENT 36 核心網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu) 1 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2 GPRS EGDE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及主要接口功能 37 核心網(wǎng)交換節(jié)點(diǎn)分布及接口功能 問題 C E F G接口作用 38 B接口 MSC VLRC接口 MSC HLRD接口 VLR HLRE接口 MSC MSCF接口 MSC EIRG接口 VLR VLR 39 接口 MSC MSC 用于兩個(gè) MSC 之間的切換過程 同時(shí) 若一 個(gè) MSC 兼作 SC 當(dāng)向一個(gè)用戶發(fā)送或接受短消息 時(shí) 也需在此接口傳送信息 29 002 F 接口 MSC EIR 用于 EIR 驗(yàn)證用戶的 IMEI 狀態(tài)信息 G 接口 VLR VLR 當(dāng)用戶從一個(gè) VLR 移動(dòng)至另一個(gè) VLR 時(shí) 用于交 換用戶的 IMSI 和鑒權(quán)參數(shù)信息 29 002 R4新增的接口和協(xié)議 Mc MSCServer與MGW間的接口 采用H 248協(xié)議Nb MGW與MGW間的接口 采用協(xié)議取決于承載若采用ATM承載 則采用AAL2承載AMR碼流若采用IP承載 則采用RTP承載AMR碼流Nc MSCServer與MSCServer之間的接口 采用BICC協(xié)議 MSCServer MSCServer MGW MGW Mc Mc Nc Nb H 248 BICC AAL2 RTP R4核心網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) MSCSERVER功能介紹 Mc Mc Nb Nc MSCServer MGW MGW R99 GSM PSTN 繼承R99MSC的所有電路域控制面功能 承載面的交換功能由MGW以多種承載方式實(shí)現(xiàn) 對(duì)外提供純粹的信令接口 集成R99VLR功能 以處理移動(dòng)用戶業(yè)務(wù)及CAMEL相關(guān)數(shù)據(jù) 對(duì)電路域基本業(yè)務(wù)及補(bǔ)充業(yè)務(wù)涉及的MGW中承載終端及媒體流的控制 是通過3G擴(kuò)展的H 248協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的 與其他MSCserver間通過BICC信令實(shí)現(xiàn)承載無關(guān)的局間呼叫控制 支持MGW及自身的登記及故障恢復(fù)操作 并可要求MGW主動(dòng)上報(bào)其終端特性 NO 7 GMSCServer MSCSERVER系統(tǒng)機(jī)柜簡(jiǎn)介 M13 M14 43 MSS系統(tǒng)主要機(jī)架 一套MSS可以包含基本機(jī)架 擴(kuò)展機(jī)架和可選機(jī)架三部分 基本機(jī)架 IPCF IPCG0機(jī)架主要包括處理系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)功能的CPU單元 擴(kuò)展機(jī)架 IPCG1 IPCG2機(jī)架主要包括信令單元 計(jì)費(fèi)單元 VLR單元等 在M13時(shí)3個(gè)IPCG可以支持100萬用戶可選機(jī)架 IPCH為可選機(jī)架 主要提供基于TDM的CCS7功能 包括交換網(wǎng)絡(luò)GSW和ET CCSU等 只提供信令功能 不用于語(yǔ)音功能 44 MSS IPCF機(jī)柜處理系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)功能 2個(gè)BDCU 提供到OMC SMSC Traffica的連接1對(duì)CMU 管理蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)1對(duì)CMM 集成了CM CCMU M的功能 處理路由 管理系統(tǒng)配置文件 控制監(jiān)控GSW 搜索空閑電路并建立和釋放連接 1對(duì)OMU 處理集中監(jiān)控 告警和恢復(fù) 提供MML接口2對(duì)VLRU 保存用戶信息1對(duì)STU 從網(wǎng)絡(luò)收集測(cè)量和性能信息6個(gè)SWU單元 位于LANU機(jī)框 收集OMU BDCU STU CHU數(shù)據(jù)MFSU的相關(guān)功能移到MGW連接器面板用于與外部電纜的連接 包括以下部分 5個(gè)空的CPBP面板1個(gè)CPEA面板 用于與外部時(shí)鐘和告警的連接2個(gè)CPRS A面板 提供OMU的VDU接口及告警接口3個(gè)CPLAN A面板 LAN接口的連接與管理 45 MSS IPCG機(jī)柜主要包括信令單元 3對(duì)VLRU 保存用戶信息2個(gè)SWU單元 位于LANU機(jī)框 收集從BSU和SIGU來的信令消息IPCG0和IPCG1包含14個(gè) SU單元 IPCG2包含16個(gè) SU單元 可以根據(jù)需要靈活地配置為BSU或SIGU1對(duì)CHU 收集存儲(chǔ)計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)4個(gè)CLBU 時(shí)鐘緩沖器 46 MSS IPCH機(jī)架 9 1個(gè)CCSU單元 處理到其他核心網(wǎng)絡(luò)的基于TDM的7號(hào)信令1對(duì)GSW96個(gè)PCM MGW功能介紹 Mc Mc Nb Nc MSCServer GMSCServer MGW MGW NO 7 是R4核心網(wǎng)承載面的網(wǎng)關(guān)設(shè)備 位于CS核心網(wǎng)通往無線接入網(wǎng) UTRAN BSS 及傳統(tǒng)固定網(wǎng) PSTN ISDN 的邊界處 是Iu PSTN PLMN接口的承載通道 以及分組網(wǎng)媒體流 如RTP流 的終結(jié)點(diǎn)MGW不負(fù)責(zé)任何移動(dòng)用戶相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯處理 而是通過H 248信令 接受來自 G MSCserver的控制命令MGW可以支持媒體轉(zhuǎn)換 承載控制及業(yè)務(wù)交換等功能 如GSM TD SCDMA各類語(yǔ)音編解碼器 回音消除器 IWF 接入網(wǎng)與核心網(wǎng)側(cè)終端媒體流的交換 會(huì)議橋 放音收號(hào)資源等支持電路域業(yè)務(wù)在多種傳輸媒介 基于AAL2 ATM TDM 或基于RTP UDP IP 上的實(shí)現(xiàn) 提供必要的承載控制 R99 GSM PSTN MGW系統(tǒng)機(jī)柜簡(jiǎn)介 高1800mm MGW SGW NSN的MGW什么樣 NSNMGW基于IPA2800平臺(tái) 是一種基于ATM交換的硬件平臺(tái) IPA2800平臺(tái)用于NSN的RNC和MGW設(shè)備 最小配置一個(gè)機(jī)架 最大配置三個(gè)機(jī)架 49 MGW在網(wǎng)絡(luò)中的位置 50 MGW單元邏輯結(jié)構(gòu)圖 Ethernet SFU MXU MXU MXU NIWU TCU A2SU EHU NIP1 OMU SPMU VANU WDU E1 T1 J1TDM CACU CM Iu ATMCore PSTNAIWF NIS1 STM 1 OC3ATM FDU IPCore TBU IPFE GE GO ISU E1 T1 JT1IMA ATM Iu LAN ESA24 ControlinterfacetowardsMSS ESA24 NEMU STM 1 OC3TDM IWS1 PSTNAIWF 51 MGW功能介紹 在基于TDM IPorATM的接口上傳輸媒體 媒體網(wǎng)關(guān)提供下列接口 和GSMBSS相連的A接口和3GRAN相連的Iu接口和PSTN相連的TDM接口用于MGWs互連的ATM IP和TDM骨干網(wǎng)接口 HLRi 53 HLR HomeLocationRegister 歸屬位置寄存器存貯移動(dòng)用戶的永久性信息移動(dòng)用戶的識(shí)別號(hào) MSISDN IMSI 移動(dòng)用戶登記的VLR地址移動(dòng)用戶具有的基本業(yè)務(wù) 補(bǔ)充業(yè)務(wù)參與呼叫建立 移動(dòng)性管理等相關(guān)信令流程通常HLR設(shè)備中集成了AC和EIR HLR功能介紹 54 HLR中的主要功能單元 HLRU HOMELOCATIONREGISTERUNIT 包含本地用戶數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用的邏輯信息 ACU AUTHENTICATIONCENTREUNIT 負(fù)責(zé)存儲(chǔ)用戶的鑒權(quán)信息 BDCU 包含所有與OMC 計(jì)費(fèi)中心的通信鏈路 相當(dāng)于HLR與外部連接的接口 55 CLSU CLOCKSYSTEMUNIT 產(chǎn)生HLR同步功能所必須的時(shí)鐘信號(hào) 并進(jìn)一步把信號(hào)傳送到其它機(jī)柜的CLBU CLBU CLOCKANDALARMBUFFERUNIT 冗余的CLBU負(fù)責(zé)將從CLSU得到的時(shí)鐘信號(hào)分發(fā)給本柜的單元 DBDU DATABASEDISTRIBUTORUNIT 負(fù)責(zé)將HLR中相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分發(fā)到相應(yīng)單元 56 MB MESSAGEBUS MB是所有計(jì)算機(jī)單元的物理連接 CMM CENTRALMEMORY MAKER CMM完成2個(gè)分離的功能實(shí)體 CENTRALMEMORY和MAKER 的功能 GSW GROUPSWITCH GSW是被CMM控制的交換矩陣 目錄 CONTENT 57 核心網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu) 1 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2 GPRS EGDE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 目錄 CONTENT 58 北京移動(dòng)核心網(wǎng)設(shè)備概況 1 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況2 GPRS EDGE 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概況 59 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 NSS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本地話務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 60 全網(wǎng)目前共有MSC54套 GMSC22套 HLR24套 北京移動(dòng)GSM網(wǎng)與其它網(wǎng)間互聯(lián)全部采用關(guān)口局方式 其中 負(fù)責(zé)與北京網(wǎng)通之間負(fù)荷分擔(dān)方式來去話匯接 負(fù)責(zé)作為北京移動(dòng)與聯(lián)通移動(dòng)網(wǎng)互通關(guān)口局 負(fù)責(zé)作為與鐵通 電信 IVR等小運(yùn)營(yíng)商互通的關(guān)口局 負(fù)責(zé)共同疏通本地非相鄰MSC之間的話務(wù)轉(zhuǎn)接 負(fù)責(zé)作為短信關(guān)口局 負(fù)責(zé)北京漫游出訪用戶的MO短消息 全部發(fā)往外省的MT短消息 均負(fù)荷分擔(dān)本市落地的MT短消息 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 61 傳統(tǒng)長(zhǎng)途話務(wù)匯接網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖2 2省際話務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 62 目前 中國(guó)移動(dòng)長(zhǎng)途匯接網(wǎng)在31個(gè)省建有65個(gè)一級(jí)獨(dú)立匯接中心 全部采用西門子 SIEMENS 的EWSD交換機(jī) 稱為TMSC1交換機(jī) 主要負(fù)責(zé)匯接所轄省 市 區(qū)的省內(nèi) 省際的移動(dòng)長(zhǎng)途話務(wù) 全國(guó)長(zhǎng)途話務(wù)網(wǎng)省際組網(wǎng)結(jié)構(gòu)由兩個(gè)層面組成 15個(gè)省采用網(wǎng)狀網(wǎng)相連 拓?fù)鋱D中間的灰圈所示 其它省只與所屬大區(qū)中心及部分省設(shè)置直達(dá)中繼 拓?fù)鋱D外側(cè)虛線圈所示 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 63 軟交換匯接網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖2 3軟交換話務(wù)網(wǎng)絡(luò)三期二階段 截至2006年中秋 后拓?fù)鋱D 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 64 軟交換匯接網(wǎng)和現(xiàn)網(wǎng)的連接拓?fù)?圖2 4軟交換與現(xiàn)網(wǎng)連接拓?fù)鋱D 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 65 軟交換相對(duì)于傳統(tǒng)交換機(jī)的主要區(qū)別在于將傳統(tǒng)的MSC一分為二 采用承載與控制相分離的方式 將傳統(tǒng)交換機(jī)分為軟交換機(jī) SoftSwitch或者M(jìn)SCServer 和媒體網(wǎng)關(guān) MGW 2個(gè)部分 其中軟交換機(jī)負(fù)責(zé)呼叫控制而媒體網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)了業(yè)務(wù)承載 其中對(duì)于業(yè)務(wù)承載部分可以采用IP承載而不是只能采用傳統(tǒng)的TDM承載 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 66 在后期的工程中 軟交換長(zhǎng)途匯接網(wǎng)逐步淡化了大區(qū)的概念 很多省市建立了自己的軟交換機(jī) 其省的媒體網(wǎng)關(guān)直接注冊(cè)在其省的軟交換機(jī)上 同時(shí)承載的業(yè)務(wù)相對(duì)與一期也有了較大的變化 截至2006年中秋北京軟交換長(zhǎng)途匯接網(wǎng)已經(jīng)承載了全業(yè)務(wù) 這些業(yè)務(wù)包括 移動(dòng)手機(jī)撥打長(zhǎng)途移動(dòng) 聯(lián)通 固話業(yè)務(wù) 其他省市的一些短號(hào)碼北京接入業(yè)務(wù) PPIP業(yè)務(wù)和部分省市的國(guó)際去話業(yè)務(wù) 其中端局是按照一定的比例將上述的業(yè)務(wù)送往A局和軟交換系統(tǒng)負(fù)荷分擔(dān) 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 67 本地信令網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 圖2 5本地信令網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 68 GMSC對(duì)不同業(yè)務(wù)分別承擔(dān)不同信令的處理及信令轉(zhuǎn)接 其中 負(fù)責(zé)本地移動(dòng)用戶與網(wǎng)通固定用戶之間的TUP ISUP信令處理和本地移動(dòng)用戶做被叫時(shí)的路由檢索及移動(dòng)性管理的MAP信令處理 負(fù)責(zé)與聯(lián)通等其他網(wǎng)之間的TUP ISUP信令處理和移動(dòng)用戶做被叫時(shí)的MAP信令處理 負(fù)責(zé)與鐵通 電信 IVR等其他網(wǎng)之間的TUP ISUP信令處理和移動(dòng)用戶做被叫時(shí)的MAP信令處理 非相鄰MSC之間的信令轉(zhuǎn)接同單同雙由GMSC1 3 5 7轉(zhuǎn)接 不同單雙由GMSC2 4 6 8轉(zhuǎn)接 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 69 LSTP1 4作為HLR網(wǎng)關(guān) 負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接所有與HLR交互的信令 GMSC承擔(dān)端局至SCP的信令轉(zhuǎn)接 還承擔(dān)至部分端局至SMSC的信令轉(zhuǎn)接 在本地網(wǎng)內(nèi) HSTP與所有MSC GMSC 智能網(wǎng) 國(guó)際局 IP網(wǎng)關(guān) NAS SGSN設(shè)備相連 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 70 全國(guó)信令網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D 圖2 6省際信令網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 71 第一級(jí)的HSTP采用兩個(gè)平行的平面 全國(guó)各省的華為HSTP組成A平面 各主要省市之間呈網(wǎng)狀網(wǎng)連接 BELL的HSTP組成B平面 各主要省市之間呈網(wǎng)狀網(wǎng)連接 A平面和B平面之間成對(duì)的HSTP直連 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況 目錄 CONTENT 72 北京移動(dòng)核心網(wǎng)設(shè)備概況 1 軟交換核心網(wǎng)設(shè)備概況2 GPRS EDGE 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概況 目錄 CONTENT 73 核心網(wǎng)信令 1 軟交換網(wǎng)絡(luò)使用的信令協(xié)議2 GPRS EDGE 使用的信令協(xié)議3 常用信令流程 信令的定義 在電信網(wǎng)的兩個(gè)實(shí)體之間 傳輸專門為建立和控制接續(xù)的信息 74 75 信令網(wǎng)絡(luò) 信令點(diǎn)和信令鏈路的結(jié)合形成了ITU T七號(hào)信令系統(tǒng)的信令網(wǎng) ITU T規(guī)范認(rèn)為有四種基本的信令網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)共存 國(guó)際信令網(wǎng) IN0國(guó)際網(wǎng) 國(guó)際備用信令網(wǎng) IN1國(guó)際備用網(wǎng) 國(guó)內(nèi)信令網(wǎng) NA0國(guó)內(nèi)網(wǎng) 和國(guó)內(nèi)備用信令網(wǎng) 國(guó)內(nèi)備用網(wǎng) 信令點(diǎn) 信令點(diǎn)構(gòu)成了信令網(wǎng)絡(luò)的基本要素之一 它可以是交換局 交換中心 操作 管理和維護(hù)中心 業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和信令轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn) 在一個(gè)ITU T七號(hào)信令系統(tǒng)網(wǎng)中的所有信令點(diǎn) 由一個(gè)稱為 點(diǎn)碼 的唯一編碼來識(shí)別 在特定情況下 可能有一種需要 從信令網(wǎng)的觀點(diǎn) 將一個(gè) 實(shí)體的 節(jié)點(diǎn)劃分成在邏輯上不相連的實(shí)體 即一個(gè)給定的 實(shí)體的 節(jié)點(diǎn)可以定義為一個(gè)以上的信令點(diǎn) 其實(shí)簡(jiǎn)單地說就是 當(dāng)一個(gè)信令點(diǎn)跨越多個(gè) 上面所述的 信令網(wǎng)絡(luò)而存在時(shí) 從信令網(wǎng)的劃分觀點(diǎn)而言 它在各個(gè)信令網(wǎng)絡(luò)中存在的 實(shí)體 是邏輯上不相連的 所謂的 國(guó)際接口局 就是這樣一個(gè)典型的例子 該信令點(diǎn)跨越國(guó)際信令網(wǎng)和國(guó)內(nèi)信令網(wǎng)而存在 如圖1 信令網(wǎng)絡(luò)及信令點(diǎn) 76 高級(jí)STP 低級(jí)STP SP 信令系統(tǒng)基本概念 三層信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) 77 HSTP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接它所匯接的第二級(jí)LSTP和第三級(jí)SP的信令消息 它通常采用獨(dú)立型的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備 它必須具有MTP的功能 如果要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信業(yè)務(wù) 移動(dòng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù) 則該信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)還需要具有SCCP的功能 LSTP負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接它所匯接的第三級(jí)SP的信令消息 它可以采用獨(dú)立型的信令轉(zhuǎn)接設(shè)備 也可以采用與SP合設(shè)在一起的綜合型信令轉(zhuǎn)接設(shè)備 此時(shí)要求它具備用戶部分功能 SP是信令網(wǎng)中各種信令消息的源點(diǎn)或目的點(diǎn) 信令系統(tǒng)基本概念 78 信令概述 78 信令功能 建立呼叫監(jiān)控呼叫釋放呼叫種類 隨路信令系統(tǒng)CAS共路信令系統(tǒng)CCS MTP SCCP ISUPTUPNUP MTP 消息傳送部分SCCP 信令鏈路控制部分TUP 電話用戶部分 LAYER1物理連接 LAYER2數(shù)據(jù)鏈路控制 LAYER3信令消息處理 消息傳遞部分 MTP SCCP涉及面向連接和面向無連接信令 和TUP是彼此并行的 都使用MTP的服務(wù) 信令連接控制部分 SCCP 作為基于MTP的用戶部分的TUP NUP和ISUP消息棧如下 電話用戶部分 TUP GSM網(wǎng)的CCS7 與PSTN比GSM移動(dòng)網(wǎng)的CCS7多出了應(yīng)用部分 基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分 BSSAP 移動(dòng)應(yīng)用部分 MAP 事物處理能力部分 TCAP 信令協(xié)議總結(jié) 84 MSC中的協(xié)議棧 85 VLR MSC具有CCS7協(xié)議棧中的所有協(xié)議 HLR中的協(xié)議棧 HLR不負(fù)責(zé)呼叫控制 不直接與BSC通信 BSC中的協(xié)議棧 87 各網(wǎng)元間的協(xié)議棧 小結(jié) 89 90 BICC協(xié)議的原理及基本概念 MSCS GMSCS MGW MGW Nc BICC協(xié)議 BICC在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 91 BICC BearerIndependentCallControl 協(xié)議 與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議是基于ISUP的信令協(xié)議 在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的接口和端到端業(yè)務(wù)的情況下 在寬帶網(wǎng)絡(luò)上支持窄帶ISDN的全套業(yè)務(wù) BICC協(xié)議解決呼叫控制和承載控制分離的問題 使呼叫控制信令可以在各種網(wǎng)絡(luò)上承載 92 H 248在核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 Mc遵循的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)ITU T及IETF聯(lián)合制定的H 248協(xié)議 如H 248 RFC3015 和ITU T的Q 1950 CBC 針對(duì)3GPP特殊需求的H 248擴(kuò)展事務(wù) Transaction 及包 Package 定義 TS29 232 93 H 248主要完成的功能 在MGC控制下 完成MG中的媒體通道的建立 修改和釋放 控制承載和用戶面的屬性將MG中發(fā)生的事件上報(bào)給MGC維護(hù)MGC和MG之間的局狀態(tài)和終端的狀態(tài) 采用ASN 1BER或文本方式 H 248消息編碼方式 94 承載控制協(xié)議 IPBCP IP承載時(shí)控制面協(xié)議 IPBCP Q 為什么沒有底層協(xié)議棧 隧道傳輸 IPBCP協(xié)議的原理及基本概念 95 IPBCP通過隧道過程實(shí)現(xiàn) 96 Nb接口控制面協(xié)議 IPBCP的隧道過程 概述 Nc Mc Nb Mc H 248 TS29 232 BICC Q 765 5 Tunnel Q 1990 IPBCP Q 1970 目錄 CONTENT 97 核心網(wǎng)信令 1 軟交換網(wǎng)絡(luò)使用的信令協(xié)議2 GPRS EDGE 使用的信令協(xié)議3 常用信令流程 目錄 CONTENT 98 核心網(wǎng)信令 1 軟交換網(wǎng)絡(luò)使用的信令協(xié)議2 GPRS EDGE 使用的信令協(xié)議3 常用信令流程 99 常用信令流程 1 移動(dòng)用戶登記 位置更新種類位置登記 開機(jī) 一般位置更新周期位置更新 100 IMSIAttach Detach IMSI附著 分離 網(wǎng)絡(luò)側(cè) VLR 記錄用戶MS的開關(guān)機(jī)狀態(tài) MSC VLR HLR 位置更新請(qǐng)求 位置更新 VLR設(shè)置該用戶狀態(tài)為Attach 開機(jī) IMSI分離指示 關(guān)機(jī) VLR設(shè)置該用戶狀態(tài)為Detach 101 核心網(wǎng)測(cè)對(duì)移動(dòng)用戶的位置管理 ServedMSC VLR 位置區(qū)LA RNC 當(dāng)用戶檢測(cè)到其所屬的位置區(qū)LA變化時(shí) 通過位置更新流程通知網(wǎng)絡(luò) 存儲(chǔ)HLR中 存儲(chǔ)VLR中 102 LocationUpdate 位置更新 位置區(qū)LAC的變化同屬于一個(gè)MSC 不須和HLR交互位置區(qū)LAC的變化跨越不同的MSC 須通知HLR用戶所在的MSC 103 位置更新涉及的LAC屬于同一個(gè)MSC IntraMSC UTRAN MSC VLR HLR Update Location Area Req 鑒權(quán) 加密 TMSI重分配 Update Location Area Ack 104 位置更新涉及的LAC屬于不同MSC InterMSC VLRnew VLRold HLR BSSnew MSCnew 1 Loc Upd request TMSI old LAI old 3 Auth Data IMSIReqest TMSI 4 Response IMSI auth triplets 5 Auth Request RAND 6 Auth Response SRES 7 Locationupdate IMSI newMSC VLRaddr 8 SubscriberData T11 T21 T22 Bxx allSSs 9a Cancellocation 10 Locationupdateacknowledge 2 Analysedata LAI old 9b CancellocationAck 105 周期位置更新 什么是周期性位置更新 為什么要采用周期性位置更新 周期性位置更新流程與一般位置更新相同當(dāng)用戶長(zhǎng)時(shí)間無操作 系統(tǒng)管理員可將VLR內(nèi)的該記錄通過Purge消息來刪除 VLR將刪除該用戶數(shù)據(jù) 并通知HLR 106 2 移動(dòng)用戶呼叫移動(dòng)用戶 基本的呼叫信令流程 MS MS RNS VMSC VLR GMSC HLR VMSC VLR RNS RadioSignalling IuSignalling SIFOC CompleteCall IAM SRI PRN IAM SIFIC CompleteCall RadioSignalling IuSignalling 107 3 移動(dòng)用戶被叫信令流程 GMSC HLR MSC VLR RNS MS IAM SRI PRN Pre Paging PRNAck SRIAck IAM SIFIC CompleteCall Paging Setup CallConf AllocateChannel ACM ANM Alert Connect ConnectAck 目錄 CONTENT 108 核心網(wǎng)絡(luò)維護(hù)基礎(chǔ) 1 網(wǎng)元接入方式介紹2 維護(hù)作業(yè)計(jì)劃介紹 1 用串口線連接網(wǎng)元VDU接口 通常在機(jī)房?jī)?nèi) 2 配置終端