WCDMA核心網絡結構與演進

WCDMA核心網絡結構與演進ISSUE1.0課程內容 T第一章核心網絡定義及不同發(fā)展階段第二章R99核心網絡第三章R4核心網絡第四章R5核心網絡核心網絡的定義核心網絡：由一系列完成用戶位置管理、網絡功能和業(yè)務控制等功能的物理實體組成，物理實體包括（G）MSC、HLR、SCP、SMC、GSN等。核心網絡又分為歸屬網絡、拜訪網絡和傳送網絡3類。（參見3GPP規(guī)范23.101）WCDMA協(xié)議版本的演進R4R5R99繼承2G（GSM和GPRS）所有的業(yè)務和功能核心網分CS電路域和PS分組域接入網引入WCDMAUTRAN核心網和接入網之間的Iu接口基于ATM繼承WCDMAR99所有的業(yè)務和功能電路域結構的變化：控制和承載相分離，MSC可以用合一或SERVER、MGW分離結構實現電路域引入分組話音，支持多種傳輸技術：TDM，ATM，IP繼承WCDMAR4所有的業(yè)務和功能核心網增加IM（IP多媒體域）RAN向IP方向發(fā)展增強的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務200020012002規(guī)范完成時間課程內容 T第一章核心網絡定義及不同發(fā)展階段第二章R99核心網絡第三章R4核心網絡第四章R5核心網絡第二章R99核心網絡第一節(jié)R99基本網絡結構第二節(jié)LCS網絡結構第三節(jié)智能網網絡結構R99基本網絡結構R99基本網絡結構GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

SS7SCPSMSSCEPSTNISDNInternet,IntranetMSC/VLRGMSCHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRS骨干網/RANCNOtherPLMNR99核心網絡－特色及核心技術（1）核心網絡分為CS域和PS域。CS域以原有的GSM網絡為基礎，PS域以原有的GPRS網絡為基礎。CS域：用于向用戶提供電路型業(yè)務的連接，實現方式包括TDM方式和ATM方式。它包括MSC/VLR、GMSC等交換實體以及用于與其它網絡互通的IWF實體等。PS域：用于向用戶提供分組型業(yè)務的連接，實現方式為IP包分組方式。它包括SGSN、GGSN以及與其它PLMN互連的BG等網絡實體。R99基本網絡各功能實體的功能CS域和PS域共用的功能實體HLR：完成移動用戶的數據管理（MSISDN、IMSI、PDPADDRESS、LUMINDICATOR、簽約的電信業(yè)務和補充業(yè)務及其業(yè)務的的適用范圍）和位置信息管理（MSRN、MSC號碼、VLR號碼、SGSN號碼、GMLC等）VLR：處理當前用戶的各種數據信息AUC：存儲用戶的鑒權信息（密鑰）EIR：存儲用戶的IMEI信息SMS－GMSC和SMSIMSC：SMS－GMSC用于保證短消息正確的由SC發(fā)送至移動用戶。SMSIMSC用于保證短消息正確的由用戶發(fā)送至SC。R99基本網絡各功能實體的功能CS域功能實體MSC：完成電路交換型業(yè)務的交換功能和信令控制功能。GMSC：在某一個網絡中完成移動用戶路由尋址功能的MSC。GSMC可以與MSC合設，也可分設。IWF：與MSC緊密相關的一個功能實體。完成PLMN網絡與ISDN、PSTN、PDN網絡之間的互通（主要完成信令轉換功能），其具體功能可以根據業(yè)務和網絡種類的不同進行規(guī)定。R99基本網絡各功能實體的功能PS域功能實體GSN（SGSN、GGSN）：完成分組業(yè)務用戶的分組包的傳送。存儲用戶的簽約信息（IMSI、PDPADDRESS）和位置信息（SGSN：VLR號碼、CELL或ROUTINGAREA；GGSN：SGSN號碼）。BG：完成兩個GPRS網絡之間的互通，保證網絡互通的安全性。R99基本網絡接口基本網絡核心網絡與接入網絡間接口A接口：完成BSS管理、移動性管理和呼叫控制功能。（08系列）Gb接口：完成分組數據傳輸和移動性管理功能。（08.14、08.16、08.18）Iu-cs接口：完成RNS管理、移動性管理和呼叫控制功能。（25.41系列）Iu-ps接口：同Iu-cs接口。（25.41系列）R99基本網絡網絡接口基本網絡核心網絡內部接口－CS域MSC與VLR之間的B接口：完成用戶的移動性管理、位置更新和補充業(yè)務的激活等功能。此接口為內部接口，標準不規(guī)范。MSC與HLR之間的C接口：獲取用戶的MSRN和與智能業(yè)務相關的用戶狀態(tài)、用戶位置等信息。（29.002、23.078）VLR與HLR之間的D接口：獲取用戶的MSRN和與智能業(yè)務相關的用戶狀態(tài)、用戶位置等信息。（29.002、23.078）MSC之間的E接口：用于兩個MSC之間的切換過程。同時，若一個MSC兼作SC，當向一個用戶發(fā)送或接受短消息時，也需在此接口傳送信息。（29.002）MSC與EIR之間的F接口：交換相關信息，用于EIR驗證用戶的IMSI狀態(tài)信息。VLR之間的G接口：當用戶從一個VLR移動至另一個VLR時，用于交換用戶的IMSI和鑒權參數信息。（29.002）R99基本網絡網絡接口基本網絡核心網絡內部接口－PS域SGSN與HLR之間的Gr接口：完成用戶位置信息的交換和用戶簽約信息的管理。同C接口功能相似。（29.002）SGSN與GGSN之間的Gn、Gp接口：采用GTP協(xié)議，在GSN設備間建立隧道，傳送數據包。（29.060）GGSN與HLR之間Gc的接口：可選接口。SGSN與EIR之間的Gf接口：GGSN與外部網絡之間的Gi接口：CS域、PS域共用的接口MSC/VLR與SGSN之間的Gs接口：用于MSC與SGSN之間的聯(lián)合位置更新。（29.016、29018）HLR與AUC之間的H接口：用于鑒權和加密。內部接口，不規(guī)范。第二章R99核心網絡第一節(jié)R99基本網絡結構第二節(jié)LCS網絡結構第三節(jié)智能網網絡結構LCS網絡結構LCS網絡結構LCS網絡各功能實體的功能SMLC：在3G中，SMLC與SRNC合設。一個SMLC可以控制多個LMU，SMLC從LMU處獲得無線數據的測量方法，以此來確定移動用戶的位置。GMLC：是外界“位置應用服務器”與PLMN為了之間的接口。對使用業(yè)務的用戶進行登記鑒權，并從HLC獲取用戶的路由信息。同時支持與SCP的Lc接口。LMU：獲取多個無線測量參數，支持多種測量方法，與SMLC配合得出用戶的位置信息。有A類和B類兩種LMU。A類LMU通過Um/Uu空中接口與網絡相連，B類LMU通過有線方式的Iub接口與RNC相連。第二章R99核心網絡第一節(jié)R99基本網絡結構第二節(jié)LCS網絡結構

第三節(jié)智能網網絡結構智能網網絡結構智能網網絡結構CAMEL網絡各功能實體功能包括gsmSCF、gsmSSF和gsmSRF功能實體，作用及其設置原則與GSM移動智能網一樣。新增gprsSSF功能實體，作用與gsmSSF類似，與gsmSCF配合完成對GPRS用戶智能業(yè)務的控制。目前CAMEL3已凍結，CAMEL4正在制定。CAMEL3中新增大量消息，一方面用于實現短消息智能業(yè)務和GPRS智能業(yè)務，一方面增強智能業(yè)務的靈活性。課程內容 T第一章核心網絡定義及不同發(fā)展階段第二章R99核心網絡第三章R4核心網絡第四章R5核心網絡第三章R4核心網絡第一節(jié)R4核心網絡介紹第二節(jié)R4產品及接口協(xié)議第三節(jié)R4特色介紹R4階段承載與控制分離MSCServerMGW控制面承載面MSCH.248業(yè)務管理網絡控制核心交換邊緣接入SoftSwitch3GAccessAMGIADBroadbandAccessPSTNTMGSGPLMN分組核心網UMGUMGAppServerPolicyServeriOSSINSoftSwitchMRS承載面控制面分離導致網絡結構發(fā)生變化承載面控制面分離引起網絡的變化第三章R4核心網絡第一節(jié)R4核心網絡介紹第二節(jié)R4產品及接口協(xié)議第三節(jié)R4特色介紹R4核心網絡－功能實體MSCServer：完成呼叫控制、移動性管理、用戶業(yè)務數據和CAMEL相關數據的管理（VLR功能）等信令處理功能。MGW：與MSCServer、GMSCServer配合完成核心網絡資源的配置（即承載信道的控制）。同時完成回聲消除、（多媒體數字）信號的編解碼以及通知音的播放等功能。SG：完成信令轉換工作。即完成SS7的傳送層MTP與SIGTRAN的傳送層SCTP/IP之間的轉換，同時實現在SS7和IP之間MAP_E和MAP_G的信令互通。高層信令MAP、CAP不進行轉換。MGWMcMcNbNcMSCServerMGWGMSCServerR4核心網絡－接口協(xié)議R4核心網絡－接口協(xié)議（續(xù)）（G）MSCServer與MGW之間的Mc接口：支持多種呼叫模式、多種媒體的靈活的連接處理。使用IETFMEGACO（即H.248）協(xié)議。MSCServer與（G）MSCServer之間的Nc接口：完成局間的呼叫控制。使用基于ISUP的BICC呼叫控制協(xié)議。MGW之間的Nb接口：完成承載方式的控制和用戶信息（語音、數據、圖象、多媒體）的傳送，完成不同媒體幀格式之間的轉換。可以使用RTP/UDP/IP或AAL2/ATM協(xié)議。第三章R4核心網絡第一節(jié)R4核心網絡介紹第二節(jié)R4產品及接口協(xié)議第三節(jié)R4特色介紹更多選擇、更低成本MSCMSCSERVERMGW1157業(yè)務控制更加集中分組交換ServerMGWMGWMGWMGWMGWMGWMGW傳統(tǒng)網絡下一代網絡新的業(yè)務業(yè)務與MSC存在耦合很多業(yè)務需要全網MSC進行升級交換機分布于各本地網，升級困難業(yè)務與MGW不存在耦合業(yè)務升級重點在Server層面Server集中設置和管理，升級方便分布式網絡，組網更加靈活

傳統(tǒng)的網絡互連模型分布式組網的優(yōu)勢：話路路由最佳,網絡性能最佳十分適合地域廣闊的運營商分布式網絡互連模型網絡集中管理與維護ISUPINNMSAppServerSGPSTNswitchSTPMGWMGWMSCServerRoute/PolicyServiceMSCServer核心網的維護工作重點在于信令的分析工作

R4網絡的業(yè)務和控制集中在MSCServer，是集中管理的網絡，更加利于維護與管理MGWMGWMGWMGWMGWB本地網A本地網省局集中維護中心虛擬媒體網關(VMGW)UMTSUMG8900NGNPLMNMsc/GMscServerSoftSwitchMsc/GMscServer雙歸屬.iTellin/ESNH.248CAP/OSAAPINetEngineMGWLCSH.248

CellularRNS/BSSOSAMGWIP/ATMBackbonePSTN/ISDNLegacyGSM/GPRSMAP/ISUPISUPRadioAccessNetworkSoftSwitch3rdpartySignallingChannelforMSOFTX3000SignallingChannelforMSOFTX3000BearerChannelDynamicDataBackupChannelMSOFTX3000MSOFTX3000TrFO功能TFO與TrFO的區(qū)別TFO通過帶內信令建立免編解碼器的連接，仍需要編解碼器單元繼續(xù)工作（用于監(jiān)視TFO消息中的信令）。TrFO通過帶外信令建立免編解碼器的連接，建立后完全不需要編解碼器。提供TFO和TrFO的優(yōu)勢改善語音質量話音編碼器對話音編碼是有損壓縮，每經過一次編解碼會