WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與演進(jìn).ppt

WG000001 WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與演進(jìn),ISSUE2.2,Page 2,參考資料,3GPP 23.101 GSM 0302,Page 3,學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)： 了解WCDMA網(wǎng)絡(luò)組成及核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的概念 掌握WCDMA版本演進(jìn)過(guò)程及各版本特點(diǎn) 掌握WCDMA各網(wǎng)元功能及網(wǎng)元間協(xié)議接口 掌握MSC Server及MGW的功能,目 標(biāo),Page 4,第一章 WCDMA網(wǎng)絡(luò)組成及演進(jìn)概述 第二章 R99核心網(wǎng)絡(luò) 第三章 R4核心網(wǎng)絡(luò) 第四章 R5核心網(wǎng)絡(luò),Page 5,WCDMA網(wǎng)絡(luò)組成,WCDMA網(wǎng)絡(luò)=用戶設(shè)備域+基礎(chǔ)設(shè)施域 基礎(chǔ)設(shè)施域=接入網(wǎng)域+核心網(wǎng)域,Page 6,接入網(wǎng)及核心網(wǎng)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,Page 7,WCDMA協(xié)議版本的演進(jìn),R4,R5,R99,繼承2G（GSM和GPRS）所有的業(yè)務(wù)和功能； 核心網(wǎng)分CS電路域和PS分組域； 接入網(wǎng)引入WCDMA UTRAN； 核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATM。,繼承WCDMA R99所有的業(yè)務(wù)和功能； 電路域結(jié)構(gòu)的變化：控制和承載相分離，MSC可以用合一或MSC SERVER、MGW分離結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；組網(wǎng)形成類似NGN的四層結(jié)構(gòu)； 電路域引入分組話音，支持多種傳輸技術(shù)：TDM，ATM，IP。,繼承WCDMA R4所有的業(yè)務(wù)和功能； 核心網(wǎng)增加IM（IP多媒體域）； RAN向IP方向發(fā)展； 增強(qiáng)的IP QoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)。,2000,2001,2002,規(guī)范完成時(shí)間,Page 8,思考題,核心網(wǎng)的功能有哪些？ WCDMA 第一個(gè)版本是哪個(gè)版本，這個(gè)版本有什么特點(diǎn)？ WCDMA 在哪個(gè)版本實(shí)現(xiàn)了承載與控制分離，是在哪個(gè)域?qū)崿F(xiàn)的？ MSC Server及MGW的功能是什么？ WCDMA R5版本有哪些特點(diǎn)？,Page 9,第一章 核心網(wǎng)絡(luò)定義及不同發(fā)展階段 第二章 R99核心網(wǎng)絡(luò) 第三章 R4核心網(wǎng)絡(luò) 第四章 R5核心網(wǎng)絡(luò),Page 10,第二章 概述,第一節(jié) GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)介紹 第二節(jié) R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)介紹,Page 11,GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),Page 12,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,MSC是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心，協(xié)調(diào)與控制整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)中BSS、OSS的各個(gè)功能實(shí)體. 接口管理 支持一系列業(yè)務(wù)：電信業(yè)務(wù)，承載業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù) 支持位置登記、越區(qū)切換和自動(dòng)漫游等其它網(wǎng)絡(luò)功能.,MSC的功能,Page 13,訪問(wèn)用戶位置寄存器(VLR)是服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動(dòng)用戶的. 它存儲(chǔ)著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動(dòng)用戶相關(guān)信息，為已登記的移動(dòng)用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件.,VLR的功能,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,Page 14,歸屬用戶位置寄存器(HLR)是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)該HLR控制的所有存在的移動(dòng)用戶的相關(guān)信息. 所有移動(dòng)用戶的重要數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在HLR中.包括用戶識(shí)別號(hào)碼，訪問(wèn)能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，HLR也存儲(chǔ)部分漫游移動(dòng)用戶所在MSC區(qū)域的有關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù).,HLR的功能,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,Page 15,AUC屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)的安全性管理.,鑒權(quán)中心(AUC)存儲(chǔ)著鑒權(quán)信息和加密密鑰，防止無(wú)權(quán)用戶接入系統(tǒng)和防止無(wú)線接口中數(shù)據(jù)被竊.,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,Page 16,移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)存儲(chǔ)著移動(dòng)設(shè)備的國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)，通過(guò)核查三種表格（白名單、灰名單、黑名單）使得網(wǎng)絡(luò)具有防止無(wú)權(quán)用戶接入、監(jiān)視故障設(shè)備的運(yùn)行和保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全的功能. 在三種表格中分別列出了準(zhǔn)許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準(zhǔn)使用的移動(dòng)設(shè)備的IMEI識(shí)別碼.,GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,Page 17,GSM MSC對(duì)外接口,Page 18,GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)- GSM電信業(yè)務(wù)teleservices,基本語(yǔ)音/數(shù)據(jù)電信業(yè)務(wù)： Telephony 電話業(yè)務(wù)允許PLMN網(wǎng)與PSTN等他網(wǎng)之間的 語(yǔ)音信息傳送 業(yè)務(wù)號(hào)：TS11 Emergency call 緊急呼叫業(yè)務(wù)用于建立移動(dòng)臺(tái)與緊急呼叫 中心的連接 業(yè)務(wù)號(hào)：TS12,Page 19,GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)-GSM電信業(yè)務(wù)teleservices,Short message services 短消息業(yè)務(wù)屬于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，允許移動(dòng)臺(tái)收發(fā) 其他移動(dòng)用戶的短消息 業(yè)務(wù)號(hào)：移動(dòng)接受TS21，移動(dòng)始發(fā)TS22 Automatic telefax 傳真業(yè)務(wù)屬于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)號(hào)：TS62 Alternative speech and telefax 傳真/語(yǔ)音交替業(yè)務(wù)允許語(yǔ)音和傳真業(yè)務(wù)中 交替?zhèn)魉?業(yè)務(wù)號(hào)：TS61,Page 20,第二章 概述,第一節(jié) GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)介紹 第二節(jié) R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)介紹,Page 21,R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),Page 22,R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),GSM /GPRS BSS,BTS,BSC,NodeB,RNC,PCU,UTRAN,SCP,SMS,SCE,PSTN ISDN,Internet, Intranet,MSC/VLR,GMSC,HLR/AUC,SGSN,CG,BG,GGSN,GPRS骨干網(wǎng)/,RAN,CN,Other PLMN,SS7,Page 23,R99核心網(wǎng)絡(luò)特色及技術(shù),核心網(wǎng)絡(luò)分為CS域和PS域。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)； CS域：用于向用戶提供電路型業(yè)務(wù)，組網(wǎng)方式包括TDM組網(wǎng)、ATM組網(wǎng)、IP組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)體包括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)，組網(wǎng)方式為IP組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)體包括SGSN、GGSN、CG以及與其它PLMN互連的BG等網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。,Page 24,R99核心網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體（一）,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； 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。,Page 25,R99核心網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體（二）,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。,Page 26,R99核心網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體（三）,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。,Page 27,R99核心網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口（一）,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。,Page 28,R99核心網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口（二）,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(guò)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。,Page 29,R99核心網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口（三）,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。,Page 30,思考題,請(qǐng)描述R99核心網(wǎng)絡(luò)各網(wǎng)元功能； 請(qǐng)描述R99核心網(wǎng)絡(luò)各網(wǎng)元間的接口名稱及 其接口功能。,Page 31,第一章 核心網(wǎng)絡(luò)定義及不同發(fā)展階段 第二章 R99核心網(wǎng)絡(luò) 第三章 R4核心網(wǎng)絡(luò) 第四章 R5核心網(wǎng)絡(luò),Page 32,第三章 R4核心網(wǎng)絡(luò) 第1節(jié) R4組網(wǎng)及接口協(xié)議 第2節(jié) R4網(wǎng)絡(luò)特色,Page 33,R4階段承載與控制分離,MSC Server,MGW,控制面,承載面,MSC,H.248,MSOFTX3000,UMG8900,Page 34,R4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),Page 35,R4核心網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體,MSC Server：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； MGW：承載面實(shí)體，主要完成語(yǔ)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)能資源；,Page 36,R4核心網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體,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。,PCM時(shí)隙,IP包,SG,TDM承載,IP承載,信令消息,Page 37,R4核心網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議,Page 38,R4核心網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議（續(xù)）,Page 39,第三章 R4核心網(wǎng)絡(luò) 第1節(jié) R4組網(wǎng)及接口協(xié)議 第2節(jié) R4網(wǎng)絡(luò)特色,Page 40,四層組網(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,SoftSwitch,3G Access,AMG,IAD,Broadband Access,PSTN,TMG,SG,PLMN,分組核心網(wǎng),UMG,UMG,App Server,Policy Server,iOSS,IN,SoftSwitch,MRS,Page 41,內(nèi)置SG功能節(jié)省傳輸鏈路,Page 42,集中業(yè)務(wù)控制,新的業(yè)務(wù),MGW,Page 43,分布式網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)更加靈活,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互連模型,分布式組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)： 話路路由最佳, 網(wǎng)絡(luò)性能最佳； 十分適合地域廣闊的運(yùn)營(yíng)商。,分布式網(wǎng)絡(luò)互連模型,Page 44,利用TFO及TrFO技術(shù)提高語(yǔ)音質(zhì)量,TFO與TrFO的區(qū)別： TFO通過(guò)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(guò)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(yǔ)音質(zhì)量： 話音編碼器對(duì)話音編碼是有損壓縮，每經(jīng)過(guò)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。,Page 45,思考題,MSC SERVER和MGW之間的接口是（ ）接口，應(yīng)用協(xié)議是（ ）協(xié)議，MSC SERVER之間的接口是（ ）接口，應(yīng)用協(xié)議是（ ）； MGW內(nèi)置SG功能優(yōu)勢(shì)在哪里？ 請(qǐng)描述R4組網(wǎng)的有點(diǎn)或者優(yōu)勢(shì)？ 請(qǐng)描述TFO及TrFO的功能及區(qū)別。,Page 46,第一章 核心網(wǎng)絡(luò)定義及不同發(fā)展階段 第二章 R99核心網(wǎng)絡(luò) 第三章 R4核心網(wǎng)絡(luò) 第四章 R5核心網(wǎng)絡(luò),Page 47,R5版本特征