11月9日umts核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

UMTS核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中國移動(dòng)云南公司玉溪分公司王春2014年10月目錄UMTS/TD-SCDMA核心網(wǎng)版本的演進(jìn)路線UMTS/TD-SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前言123UMTS概念

UMTS(UniversalMobilemunicationsSystem)，即通用移動(dòng)通信系統(tǒng)。UMTS是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP制定的全球3G標(biāo)準(zhǔn)之一。作為一個(gè)完整的3G移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，UMTS并不僅限于定義空中接口。它的主體包括CDMA接入網(wǎng)絡(luò)和分組化的核心網(wǎng)絡(luò)等一系列技術(shù)規(guī)范和接口協(xié)議。除WCDMA作為首選空中接口技術(shù)獲得不斷完善外，UMTS還相繼引入了TD-SCDMA和HSDPA技術(shù)(HighSpeedDownlinkPacketAccess，高速下行鏈路數(shù)據(jù)分組接入)。

UMTS是基于WCDMA的3G標(biāo)準(zhǔn)，UMTS核心網(wǎng)服務(wù)于WCDMA和TD-SCDMA兩種3G技術(shù)。

UMTS使用WCDMA作為底層標(biāo)準(zhǔn)，由3GPP定型，代表歐洲對(duì)ITUIMT-2000關(guān)于3G蜂窩無線系統(tǒng)需求的回應(yīng)，UMTSUMTS有時(shí)也叫3GSM，強(qiáng)調(diào)結(jié)合了3G技術(shù)而且是GSM標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)。UMTS分組交換系統(tǒng)是由GPRS系統(tǒng)所演進(jìn)而來，故系統(tǒng)的架構(gòu)頗為相像。3G標(biāo)準(zhǔn)化組織（一）IMT-20003GPPUMTS-WCDMAGSMMAP核心網(wǎng)（WCDMARTT）cdma2000ANSI-41核心網(wǎng)（cdma2000RTT）ARIB3GPP2T1P1TIACWTSETSITTATTCITU-T在1998年確立了IMT-2000網(wǎng)絡(luò)框架標(biāo)準(zhǔn)，提出了家族(Family)的概念，目前的家族主要有兩個(gè)，基于GSMMAP核心網(wǎng)的家族和基于ANSI-41核心網(wǎng)的家族，分別由3GPP和3GPP2組織負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化工作。GSMMAP核心網(wǎng)選擇了WCDMA，ANSI-41核心網(wǎng)選擇了cdma2000，而TD-SCDMA同時(shí)加入了3GPP和3GPP2兩個(gè)組織。3GPP主要是負(fù)責(zé)WCDMA的標(biāo)準(zhǔn)指定，3GPP2則是負(fù)責(zé)CDMA網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)指定。歐洲北美亞太*IMT-2000是國際電信聯(lián)盟(ITU)對(duì)第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)的統(tǒng)稱3GPP組織和3GPP標(biāo)準(zhǔn)3GPP（3rdGenerationPartnershipProject）組織：于1998年12月成立，由歐洲的ETSI、中國的CWTS、日本的ARIB/TTC、韓國的TTA和美國的T1等標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)起，主要是制定以GSM核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，UTRA（FDD為WCDMA技術(shù)、TDD為TD-SCDMA技術(shù)）為無線接口的第三代技術(shù)規(guī)范。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)TD-SCDMA的標(biāo)準(zhǔn)起步比起WCDMA和CDMA2000要晚，因此TD-SCDMA的第一個(gè)版本為R4，沒有R99這個(gè)版本：在R5版本中，在接入網(wǎng)側(cè)，主要增加了HSDPA功能；在R6版本中，主要增加了HSUPA功能。WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA三種3G技術(shù)體制并存WCDMA標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP負(fù)責(zé)；cdma2000標(biāo)準(zhǔn)化工作由3GPP2負(fù)責(zé)；TD-SCDMA的主要優(yōu)勢(shì)和貢獻(xiàn)在空中接口，而核心網(wǎng)與WCDMA相同。UMTS是基于WCDMA的3G標(biāo)準(zhǔn)，UMTS核心網(wǎng)服務(wù)于WCDMA和TD-SCDMA兩種3G技術(shù)。UMTS核心網(wǎng)的CS域提供語音業(yè)務(wù)；PS域提供分組業(yè)務(wù)，即網(wǎng)頁瀏覽、流媒體和FTP等數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)。在3GPPR5之后，UMTS核心網(wǎng)出現(xiàn)了IMS，IMS基于分組域提供VoIP以及眾多的多媒體業(yè)務(wù)，打破了只有CS域提供語音業(yè)務(wù)的限制。3G標(biāo)準(zhǔn)化組織（二）主要的CDMA3G提案國家區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)組織(RSO)無線傳輸技術(shù)(RTT)U.S.TIA(TR45.5)cdma2000T1W-CDMAKoreaTTATTA1(~cdma2000)TTA2(~W-CDMA)JapanARIBW-CDMAEuropeETSI(SMG2)W-CDMAChinaCWTSTD-SCDMA*CWTS：中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)小組WCDMA發(fā)展歷程GSMGSM+GPRSWCMDA19981999200020012002200320042005演進(jìn)與發(fā)展演進(jìn)與發(fā)展cdma2000發(fā)展歷程IS95A9.6kbpsIS95B115.2kbpsCDMA1X307.2kps語音業(yè)務(wù)容量大手機(jī)待機(jī)時(shí)間更長115.2kbpscdma20003XCdma20001XEV1XEV-DO1XEV-DV1995199820002002更高的頻譜效率和網(wǎng)絡(luò)容量更高的分組速率和更豐富的業(yè)務(wù)平滑向3G過渡TD-SCDMA發(fā)展歷程UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Iu

NMSCNRANO&MUuUEUE=用戶設(shè)備或終端（UserEquipment）RAN=無線接入網(wǎng)（RadioAccesNetwork）CN=核心網(wǎng)（CoreNetwork）NMS=網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NetworkManagementSystem）ServicePlatform核心網(wǎng)絡(luò)的定義接入網(wǎng)絡(luò)：由一系列提供接入網(wǎng)絡(luò)資源管理，并且能夠提供用戶接入機(jī)制的設(shè)備組成

。核心網(wǎng)絡(luò)：由一系列完成用戶位置管理、網(wǎng)絡(luò)功能和業(yè)務(wù)控制等功能的物理實(shí)體組成。物理實(shí)體包括（G）MSC、HLR、SCP、SMC、GSN等。核心網(wǎng)絡(luò)又分為歸屬網(wǎng)絡(luò)、拜訪網(wǎng)絡(luò)和傳送網(wǎng)絡(luò)3類。接入網(wǎng)像一根管道，它是不感知用戶業(yè)務(wù)的！只有核心網(wǎng)才知道管道里面跑的是什么業(yè)務(wù)，并實(shí)施控制。2/3/4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)接入網(wǎng)核心網(wǎng)GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

SCPSMSSCEPSTN/PLMNInternet,IntranetHLR/AUC/HSSSGSNGGSNGPRSbackboneMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCS域PS域Iu-CSIu-PSIPbackboneMRFPIMS域MGWP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCSS7LTESGWMMEPGWE-NodeBHSSHSSEPCI-CSCF目錄UMTS/TD-SCDMA核心網(wǎng)版本的演進(jìn)路線UMTS/TD-SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前言123R99WCDMAR4軟交換

GSM

3G初始版本繼承2G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，接入網(wǎng)引入WCDMAUTRAN；分組下行速率最大2MbpsCS域重大變化：MSC分離為MSCSERVER和MGW，組網(wǎng)更靈活語音承載IP化，使得網(wǎng)絡(luò)配置維護(hù)更簡單R5引入基于分組域的IMS域，替換傳統(tǒng)的CS域?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)與固網(wǎng)融合分組域R5到R7版主要對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速度提升，最大可達(dá)42Mbps1989200020012011R5(IMS)R8(LTE)2002語音業(yè)務(wù)由MSC提供分組業(yè)務(wù)由SGSN/GGSN提供GPRS下行最大速率約171.2kpbsEdge下行最大速率越473.6kpbs分組域引入EPC,實(shí)現(xiàn)承載與控制相分離MME和S/PGW無線引入LTE,下行速率可達(dá)150Mbps不再支持電路域，其業(yè)務(wù)由IMS提供R10LTE-A引入LTE-Advance，下行最大速度可達(dá)1Gbps2008??GSM/UMTS版本演進(jìn)里程碑演進(jìn)路線：GSM

GPRS

EDGE

WCDMA

HSPA

HSPA+

LTE

LTE-Advanced2G2.5G2.75G3G3.5G3.75G3.9G4G傳輸速度：9.6Kbps

171.2Kbps

384Kbps

384Kbps~2Mbps

HSDPA：14.4Mbps/HSUPA：5.76Mbps

HSDPA+：42Mbps/HSUPA+：22Mbps

LTE：100Mbps/50Mbps

LTE-Advanced1Gbps/500Mbps

注：還有R6\R7版本,主要是對(duì)IMS技術(shù)進(jìn)行了增強(qiáng)。目錄UMTS/TD-SCDMA核心網(wǎng)版本的演進(jìn)路線UMTS/TD-SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前言123BSSBSCRNSRNCCNNodeBNodeBAIuPSIurIubMSUuMSCSGSNGsGGSNGMSCGnHLRGrGcCDEAuCHEIRFGfGiPSTNIuCSGbVLRBGpVLRGBTSBTSUmRNCAbisMSCBPSTNcellPCUUER99基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

SCPSMSSCEPSTN/PLMNInternet,IntranetHLR/AUC/HSSSGSNGGSNGPRSbackbone核心網(wǎng)VMSCGMSCIP/ATMBackboneCS域PS域Iu-CSIu-PS接入網(wǎng)SS7GSM/R99網(wǎng)絡(luò)R99核心網(wǎng)絡(luò)－特色及核心技術(shù)R99階段：這是3G標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)階段，2000年3月發(fā)布。核心網(wǎng)絡(luò)分為CS域和PS域（延續(xù)了GSM/GPRS系統(tǒng)的核心網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）。CS域以原有的GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，PS域以原有的GPRS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。電路域和分組域分別處理語音和數(shù)據(jù)業(yè)。CS域：用于向用戶提供電路型業(yè)務(wù)的連接，實(shí)現(xiàn)方式包括TDM方式和ATM方式。它包括MSC/VLR、GMSC等交換實(shí)體以及用于與其它網(wǎng)絡(luò)互通的IWF實(shí)體等。PS域：用于向用戶提供分組型業(yè)務(wù)的連接，實(shí)現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)實(shí)體。R99核心網(wǎng)絡(luò)－功能實(shí)體CS域和PS域共用的功能實(shí)體：HLR：完成移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)管理和位置信息管理；包括用戶識(shí)別號(hào)碼，訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，以及漫游移動(dòng)用戶所在MSC區(qū)域的有關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。VLR：處理當(dāng)前用戶的各種數(shù)據(jù)信息；AUC：存儲(chǔ)用戶的鑒權(quán)信息（密鑰）；EIR：存儲(chǔ)用戶的IMEI信息；SMS：短消息中心。CS域功能實(shí)體：MSC：完成電路交換型業(yè)務(wù)的交換功能和信令控制功能；GMSC：完成移動(dòng)用戶在不同網(wǎng)絡(luò)之間的路由尋址功能的MSC。GSMC可以與MSC合設(shè)，也可分設(shè)；IWF：與MSC緊密相關(guān)的一個(gè)功能實(shí)體。完成PLMN網(wǎng)絡(luò)與ISDN、PSTN、PDN網(wǎng)絡(luò)之間的互通（主要完成信令轉(zhuǎn)換功能），其具體功能可以根據(jù)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)種類的不同進(jìn)行規(guī)定。PS域功能實(shí)體：SGSN：完成分組交換型業(yè)務(wù)的交換功能、信令控制功能、路由功能；GGSN：完成PS域和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的互通功能；CG：完成分組域的計(jì)費(fèi)功能；BG：完成兩個(gè)GPRS網(wǎng)絡(luò)之間的互通，保證網(wǎng)絡(luò)互通的安全性。R99核心網(wǎng)絡(luò)－網(wǎng)絡(luò)接口核心網(wǎng)絡(luò)與接入網(wǎng)絡(luò)間接口：A接口：完成BSS管理、移動(dòng)性管理和呼叫控制功能；Gb接口：完成分組數(shù)據(jù)傳輸和移動(dòng)性管理功能；Iu-CS接口：完成RNS管理、移動(dòng)性管理和呼叫控制功能；Iu-PS接口：基本功能類似Iu-CS接口。核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部接口－CS域:MSC與VLR之間的B接口：完成用戶的移動(dòng)性管理、位置更新和補(bǔ)充業(yè)務(wù)的激活等功能。此接口為內(nèi)部接口，標(biāo)準(zhǔn)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(wù)相關(guān)的用戶狀態(tài)、用戶位置等信息；VLR與HLR之間的D接口：獲取用戶的簽約信息；MSC之間的E接口：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；MSC與EIR之間的F接口：交換相關(guān)信息，用于EIR驗(yàn)證用戶的IMSI狀態(tài)信息；VLR之間的G接口：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。R99核心網(wǎng)絡(luò)－網(wǎng)絡(luò)接口核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)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；SGSN與GGSN之間的Gn、Gp接口：采用GTP協(xié)議，在GSN設(shè)備間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)包；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(wǎng)絡(luò)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；HLR與AUC之間的H接口：用于鑒權(quán)和加密。內(nèi)部接口，不規(guī)范。UTRANSS7PSTN/ISDNBSSSIGTRANSCPSMSSCEHLRAPPServerH.248BICCVMSCServerIP(ATM)BackboneMGWMGWAMR/RTP(AAL2)GMSCServerH.248RANAPGSM/R99PLMNIPNetworkTDMAAL2TDMTDMIPBSSAPMAP/CAPR4軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)于2001年3月發(fā)布。R4在R99基礎(chǔ)上引入了軟交換思想，將MSC的承載與控制功能分離，即呼叫控制與移動(dòng)性管理功能由MSCServer承擔(dān)，語音傳輸承載和媒體轉(zhuǎn)換功能由MGW完成。R4核心網(wǎng)絡(luò)－功能實(shí)體MSCServer：控制面實(shí)體，主要完成MM(移動(dòng)性管理)、CM（呼叫控制）、MGC（媒體網(wǎng)關(guān)控制）等功能；端局：提供BSS/UTRAN接入關(guān)口局：核心網(wǎng)電路域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)功能節(jié)點(diǎn)，通過GMSCServer，本網(wǎng)絡(luò)可以和PSTN、ISDN或其它PLMN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信令互通。GMSCServer的主要功能是充當(dāng)網(wǎng)間的移動(dòng)關(guān)口局，承擔(dān)路由分析、網(wǎng)間接續(xù)、網(wǎng)間結(jié)算等重要功能。（不提供BSS/UTRAN接入）MGW：承載面實(shí)體，主要完成語音及媒體流的交換，以及提供各種資源，比如TC、EC、放音、收號(hào)等資源；SG：完成信令轉(zhuǎn)換工作，即完成SS7的傳送層MTP與SIGTRAN的傳送層SCTP/IP之間的轉(zhuǎn)換。R4核心網(wǎng)絡(luò)－接口協(xié)議MGWMcMcNbNcMSCServerMGWGMSCServerR4核心網(wǎng)絡(luò)－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，這個(gè)接口上的應(yīng)用協(xié)議為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(shù)據(jù)、圖象、多媒體）的傳送，完成不同媒體幀格式之間的轉(zhuǎn)換?？梢允褂肦TP/UDP/IP或AAL2/ATM協(xié)議。R4核心網(wǎng)絡(luò)-承載與控制分離MSCServerMGW控制面承載面MSCH.248R4核心網(wǎng)絡(luò)-四層組網(wǎng)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)融合業(yè)務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)控制核心交換邊緣接入SoftSwitch3GAccessAMGIADBroadbandAccessPSTNTMGSGPLMN分組核心網(wǎng)UMGUMGAppServerPolicyServeriOSSINSoftSwitchMRSR4核心網(wǎng)絡(luò)-內(nèi)置SG功能節(jié)省傳輸鏈路R4核心網(wǎng)絡(luò)-集中業(yè)務(wù)控制新的業(yè)務(wù)分組交換ServerMGWMGWMGWMGWMGWMGWMGW下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與MGW不存在耦合業(yè)務(wù)升級(jí)重點(diǎn)在Server層面Server集中設(shè)置和管理，升級(jí)方便傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與MSC存在耦合很多業(yè)務(wù)需要全網(wǎng)MSC進(jìn)行升級(jí)交換機(jī)分布于各本地網(wǎng)，升級(jí)困難R4核心網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)集中管理與維護(hù)ISUPINNMSAppServerSGPSTNswitchSTPMGWMGWMSCServerRoute/PolicyServiceMSCServer

核心網(wǎng)的維護(hù)工作重點(diǎn)在于信令的分析工作。

R4網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和控制集中在MSCServer，是集中管理的網(wǎng)絡(luò)，更加利于維護(hù)與管理。MGWMGWMGWMGWMGWB本地網(wǎng)A本地網(wǎng)省集中維護(hù)R4核心網(wǎng)絡(luò)-利用TFO及TrFO技術(shù)提高語音質(zhì)量TFO與TrFO的區(qū)別：TFO通過帶內(nèi)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(shì)：改善語音質(zhì)量：話音編碼器對(duì)話音編碼是有損壓縮，每經(jīng)過一次編解碼會(huì)降低話音質(zhì)量；能減少話音的傳輸時(shí)延。節(jié)省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功率：采用TrFO時(shí)，編解碼功能被旁路，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功率。R5核心網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

GSM/GPRSBSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN

SCPSMSSCEPSTN/PLMNInternet,IntranetHLR/AUC/HSSSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneCNMGWMGWVMSCServerGMSCServerIP/ATMBackboneCS域PS域Iu-CSIu-PSIPbackboneMRFPIMS域MGWP-CSCFS-CSCFMGCFMRFCRANSS7R5階段：于2002年6月發(fā)布。為了能夠在IP平臺(tái)上支持豐富的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，R5版本引入了基于SIP的IP多媒體子系統(tǒng)即IMS。同時(shí)，R5引入了Flex技術(shù)（就是POOL技術(shù)，如MSCinPOOL/SGSNInPOOL），突破了一個(gè)RNC/BSC只能連接一個(gè)MSC或SGSN的限定，即允許一個(gè)RNC/BSC同時(shí)連接至多個(gè)MSC或SGSN實(shí)體。在業(yè)務(wù)方面，R5版本增加了支持SIP業(yè)務(wù)的功能，如VOIP語音、定位、即時(shí)消息、在線游戲以及多媒體郵件等。R5核心網(wǎng)絡(luò)-版本特征3GPPR5版本特征：繼承WCDMAR4所有的業(yè)務(wù)和功能；核心網(wǎng)在CS域和PS域外，在PS域基礎(chǔ)上疊加IMS（IP多媒體）子系統(tǒng)，CS域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和R4基本保持一致；RAN組網(wǎng)向IP方向發(fā)展，所以Iu接口可選擇使用ATM或IP；IPQoS方面的增強(qiáng)；業(yè)務(wù)方面的增強(qiáng)，如OSA，PushService。R5版本初步實(shí)現(xiàn)了3GPP最初提出的ALLIP網(wǎng)絡(luò)---IP技術(shù)成為所有信令消息的承載技術(shù)，改變了原有的呼叫流程。CS域引入MSC-server池PS域引入SGSN池R5核心網(wǎng)絡(luò)-IMSR5核心網(wǎng)絡(luò)-IMSR5核心網(wǎng)絡(luò)-IMSR5核心網(wǎng)絡(luò)-IMSR5核心網(wǎng)絡(luò)－IMS功能實(shí)體（一）IMS主要功能實(shí)體：CSCF：P-CSCFS-CSCFI-CSCFHSSSLFBGCFMGCF/IMMGWMRFC/MRFPASPDF/PEFR5核心網(wǎng)絡(luò)R5核心網(wǎng)絡(luò)－IMS功能實(shí)體（二）CSCF：CallSessionControlFunction按其位置和功能又可分為P/S/I三種類型；P-CSCF(ProxyCSCF)：是IMS中與用戶的第一個(gè)連接點(diǎn)，提供代理（Proxy）功能，即接受業(yè)務(wù)請(qǐng)求并轉(zhuǎn)發(fā)它們，但不能修改INVITE消息中的RequestURI字段；P-CSCF也可提供用戶代理（UA）功能，即在異常情況下中斷和獨(dú)立產(chǎn)生SIP會(huì)話；S-CSCF(ServingCSCF)：S-CSCF在IMS核心網(wǎng)中處于核心的控制地位，負(fù)責(zé)對(duì)UE的注冊(cè)鑒權(quán)和會(huì)話控制，執(zhí)行針對(duì)主叫端及被叫端IMS用戶的基本會(huì)話路由功能，并根據(jù)用戶簽約的IMS觸發(fā)規(guī)則，在條件滿足時(shí)進(jìn)行到AS的增值業(yè)務(wù)路由觸發(fā)及業(yè)務(wù)控制交互；I-CSCF(InterrogatingCSCF)：類似IMS的關(guān)口節(jié)點(diǎn)，提供本域用戶服務(wù)節(jié)點(diǎn)分配、路由查詢以及IMS域間拓樸隱藏功能HSS:TheHomeSubscriberServer。HSS是歸屬網(wǎng)絡(luò)中保存IMS用戶的簽約信息，包括基本標(biāo)識(shí)、路由信息以及業(yè)務(wù)簽約信息等集中綜合數(shù)據(jù)庫，位于IMS核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的最頂層，HSS中保存的主要信息包括：IMS用戶標(biāo)識(shí)（包括公共及私有標(biāo)識(shí)）、號(hào)碼和地址信息IMS用戶安全上下文：用戶網(wǎng)絡(luò)接入認(rèn)證的密鑰信息、漫游限制信息IMS用戶的路由信息：HSS支持用戶的注冊(cè)，并且存儲(chǔ)用戶的位置信息IMS用戶的業(yè)務(wù)簽約信息：包括其他AS的增值業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)MGCF

MGCF作為IMS域和電路域互通的控制層設(shè)備，對(duì)外提供信令接口，控制IM-MGW完成呼叫接續(xù)，MGCF還具有安全性管理和呼叫控制等網(wǎng)絡(luò)功能。R5核心網(wǎng)絡(luò)-SIP協(xié)議的發(fā)展SIP（SessionInitiationProtocol）:初始會(huì)話協(xié)議,是用于建立，修改和終止多媒體會(huì)話（包括會(huì)議）的應(yīng)用層控制協(xié)議，例如互聯(lián)網(wǎng)電話呼叫。源于1996年MBone實(shí)驗(yàn)1999年被IETF-MMUSIC工作組采納為建議標(biāo)準(zhǔn)RFC25431999年獨(dú)立為SIP工作組，后續(xù)又新增了兩個(gè)以SIP為核心的工作組SIPPING和SIMPLE2002年7月成為新標(biāo)準(zhǔn)RFC3261大部分內(nèi)容經(jīng)過重寫，更加清晰嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)也增加了一些新的特性絕大部分內(nèi)容保持與RFC2543后向兼容R5核心網(wǎng)絡(luò)-SIP協(xié)議特點(diǎn)基于文本編碼，很多現(xiàn)成工具，易調(diào)試重點(diǎn)關(guān)注會(huì)話建立、改變和終止，不包羅萬象。SIP-URL表示需要訪問的資源或用戶，消息體可攜帶任何內(nèi)容靈活的擴(kuò)展機(jī)制、強(qiáng)大的能力協(xié)商機(jī)制：Supported、Unsupported、Require、ProxyRequire、Allow、Accept...簡單網(wǎng)絡(luò)，提高了系統(tǒng)的靈活性和可靠性、可擴(kuò)展性。中間設(shè)備Proxy、Redirecter無需理解消息的內(nèi)容，透明處理R5核心網(wǎng)絡(luò)-SIP在協(xié)議棧中的位置R5核心網(wǎng)絡(luò)SIP協(xié)議在IMS體系中的應(yīng)用R5核心網(wǎng)絡(luò)-特色ALLIP網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)：不但在核心網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)IP，在無線接入部分也引入IP。使用IPV6協(xié)議作為基本的IP承載協(xié)議。為適應(yīng)IP多媒體業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，新增IPM子域。引入大量新的功能實(shí)體?？蛇B接多種無線接入技術(shù)（UTRAN、ERAN）。智能業(yè)務(wù)的控制更加靈活，CAMEL4完成。R5核心網(wǎng)絡(luò)–IP化進(jìn)程IPBackboneIPBackboneSGSNGGSNGPRSbackboneMGWMGWVMSCServerGMSCServerCSPSGbAMGWMGW匯接局PSTN/PLMNInternetBTSBSCPCUAbis匯接局IP化端局/關(guān)口局IP化A/Gb口IP化Abis口IP化R5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool專用名詞MSCPool：MSC池，共同服務(wù)于一組BSC/RNC的MSC的集合；PoolArea:池區(qū)，一個(gè)pool區(qū)是一個(gè)區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域里，一個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以不需要改變服務(wù)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行漫游。一個(gè)pool區(qū)是被一個(gè)或多個(gè)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)并行服務(wù)的。所有的小區(qū)被一個(gè)屬于同一個(gè)（或多個(gè)）pool區(qū)的NNSF功能節(jié)點(diǎn)控制。NRI：網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí)，用來唯一識(shí)別Pool區(qū)中的一個(gè)CN節(jié)點(diǎn)，NRI包含在TMSI（CS域）或P-TMSI（PS）之中，其長度從0bits到10bits不等（0bits表示沒有NRI，且沒有應(yīng)用MSCPool技術(shù)特性）；NNSF：節(jié)點(diǎn)選擇功能，Pool內(nèi)用來選擇CN節(jié)點(diǎn)的功能；DefaultMSC：缺省MSC，在MSCPool組網(wǎng)中，DefaultMSC用于在MSCPool外的MSC和MSCPool內(nèi)的MSC間中轉(zhuǎn)取用戶信息信令。MSCPool技術(shù)引入背景居住區(qū)B(郊區(qū))中心區(qū)A居住區(qū)D(郊區(qū))居住區(qū)C(郊區(qū))MSCPool技術(shù)的提出，與全球城市化進(jìn)程有關(guān)，隨著城市規(guī)模急劇擴(kuò)張，現(xiàn)在越來越多的城市以“衛(wèi)星城”的面貌出現(xiàn)。這種城市的主要特點(diǎn)是由一個(gè)中心城區(qū)和多個(gè)分布其周圍的居民區(qū)組成，其格局如圖所示：中心城區(qū)是商務(wù)、娛樂的中心區(qū)域，城市居民們白天集中在這塊區(qū)域工作，晚上則回到各自的居住區(qū)（或者郊區(qū)）休息。

R5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool技術(shù)引入背景（續(xù)）居住區(qū)B(郊區(qū))中心區(qū)A居住區(qū)D(郊區(qū))居住區(qū)C(郊區(qū))居住區(qū)B(郊區(qū))中心區(qū)A居住區(qū)D(郊區(qū))居住區(qū)C(郊區(qū))白天用戶集中在中心區(qū)，為了保證服務(wù)質(zhì)量，要求為中心區(qū)服務(wù)的CN節(jié)點(diǎn)具有極高的容量。但是，到了晚上，中心區(qū)用戶量劇減，高容量的中心區(qū)CN節(jié)點(diǎn)處于閑置狀態(tài)。因此，業(yè)務(wù)量分布的不均勻，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源沒有得到合理的利用。R5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLIu-Flex技術(shù)、MSCPool和SGSNPoolIuFlex技術(shù)指在UMTS網(wǎng)絡(luò)中，允許RNC連接同一個(gè)運(yùn)營商的多個(gè)CN節(jié)點(diǎn)，包括電路域（CS）和分組域（PS），由于在3GPP中，接入網(wǎng)RNC和核心網(wǎng)CN之間采用的是Iu接口，所以這項(xiàng)技術(shù)就稱之為IuFlex技術(shù)。也有按照核心網(wǎng)的類型區(qū)分，這時(shí)稱之為MSCPool技術(shù)和SGSNPool技術(shù)。IPATMMSCPoolRNCSGSNPoolIuFlexSGSNxSGSNyR5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLA-Flex、Gb-FlexBSC/PCU隨著軟交換等UMTS中的技術(shù)在GSM網(wǎng)絡(luò)中的使用，IuFlex技術(shù)也移植到GSM和GPRS網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)按照接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間的接口名稱區(qū)分，IuFlex稱之為AFlex技術(shù)和GbFlex技術(shù)IPTDMMSCPoolSGSNPoolSGSNxSGSNyGbFlexAFlexR5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool技術(shù)特點(diǎn)（4）

減少核心網(wǎng)內(nèi)部信令BSCMSCPool當(dāng)用戶在池內(nèi)漫游時(shí)不改變歸屬的MSC，減少M(fèi)SCServer與HLR的信令流量BSCMSCServer1MSCServer2R5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool技術(shù)特點(diǎn)（1）

PooL區(qū)內(nèi)所有的MSC和所有的BSC/RNC相連1.按照23.236協(xié)議規(guī)定，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間必須全互聯(lián)；2.Mini-Flex與MSCPool可以混合使用；3.MSCPool內(nèi)MSC不接Pool外的BSC/RNC。IPTDMBSC/RNCMSCPoolIP承載網(wǎng)BSC/RNCBSC/RNCR5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool技術(shù)特點(diǎn)（2）

使用MSCPool功能的BSC/RNC不能同時(shí)連接Pool內(nèi)的MSC和Pool外的MSC核心網(wǎng)和接入網(wǎng)支持MSCPool技術(shù)是MSCPool實(shí)現(xiàn)的充分條件IP承載網(wǎng)MSCPoolBSC/RNCxPool外的MSCR5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool技術(shù)特點(diǎn)（3）

資源共享、均衡用戶和負(fù)荷MSCServer1BSCNNSF節(jié)點(diǎn)MSCPoolMGWMSCServerxMSCServeryR5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLMSCPool技術(shù)特點(diǎn)（4）

減少核心網(wǎng)內(nèi)部信令BSCMSCPool當(dāng)用戶在池內(nèi)漫游時(shí)不改變歸屬的MSC，減少M(fèi)SCServer與HLR的信令流量BSCMSCServer1MSCServer2R5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOLR5核心網(wǎng)絡(luò)-MSCPOOL1用戶在POOL內(nèi)漫游利用NNSF算法完成用戶均衡登記到各個(gè)MSC，實(shí)現(xiàn)資源共享，達(dá)到用戶均衡，負(fù)荷均衡。均衡用