中國移動核心網(wǎng)基本原理(培訓).ppt

2020/6/2,國內(nèi)市場核心網(wǎng)行銷部總工辦,移動核心網(wǎng)介紹,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議移動區(qū)域與編號計劃典型流程介紹GPRS介紹R4核心網(wǎng)介紹,Page3,GSM核心網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與功能,Page4,GSM核心網(wǎng)電路域主要接口,A接口、Um接口為開放式接口，Abis接口一般不開放由于MSC/VLR一般合設，B接口一般為內(nèi)部接口由于EIR一般沒有使用，F(xiàn)接口一般不使用,Page5,GSM核心網(wǎng)電路域主要接口協(xié)議,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議移動區(qū)域與編號計劃典型流程介紹GPRS介紹R4核心網(wǎng)介紹,Page7,小區(qū)解決頻率復用問題，在相鄰的小區(qū)使用不同的頻率，在相距較遠的小區(qū)就采用相同的頻率位置區(qū)在位置區(qū)內(nèi)移動臺移動時，不需要作位置更新。當尋呼移動用戶時，位置區(qū)內(nèi)全部基站可以同時發(fā)尋呼信號,區(qū)域定義,PLMN區(qū),服務區(qū),MSC區(qū).,位置區(qū).,基站覆蓋區(qū).,小區(qū),Page8,編號計劃,移動用戶永久性編碼：IMSI、MSISDN臨時性編碼：TMSI、MSRN、HON,在GSM系統(tǒng)中，出于識別的目的，定義了如下的一些編號：,網(wǎng)絡組件NSS：MSCNumber、VLRNumber、HLRNumber,移動設備IMEI,Page9,IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentity),GSM系統(tǒng)分配給移動用戶(MS)的唯一的識別號存儲在SIM卡、HLR和VLR中，在無線接口及MAP接口上傳送,最長15位,Page10,TMSI(TemporaryMobileSubscriberIdentity),TMSI是為了加強系統(tǒng)的保密性而在VLR內(nèi)分配的臨時用戶識別，在某一VLR區(qū)域內(nèi)與IMSI唯一對應.TMSI分配原則：包含四個字節(jié)，可以由八個十六進制數(shù)組成，其結(jié)構(gòu)可由各運營部門根據(jù)當?shù)厍闆r而定要避免在VLR重新啟動后TMSI重復分配，可以采取TMSI的某一部分表示時間或在VLR重起后某一特定位改變的方法,Page11,MSISDN(MobileSubscriberInternationalISDN/PSTNnumber),MSISDN是指主叫用戶為呼叫GSMPLMN中的一個移動用戶所需撥的號碼，作用同于固定網(wǎng)PSTN號碼存儲在HLR和VLR中，在MAP接口上傳送,目前國內(nèi)為13位,Page12,MSC-Number/VLR-Number和HLR-Number,MSC-Number/VLR-Number編碼格式為CC+NDC+LSPCC、NDC含義同MSISDN的規(guī)定，LSP（locallysignificantpart）由運營者自己決定目前在網(wǎng)上MSC與VLR都是合一的，所以MSC-Number與VLR-Number基本上都是一樣的,HLR-Number編碼格式為CC+NDC+H0H1H2H30000，既用戶號為全零的MSISDNCC，NDC含義同MSISDN的規(guī)定.,Page13,Roaming-Number(MSRN)&Handover-Number(HON),MSRN（漫游號碼）用于被叫尋址在移動被叫或切換過程中由所在業(yè)務區(qū)的MSC/VLR臨時分配，在接續(xù)完成后立即釋放編碼格式為：在MSC-Number的后面增加幾個字節(jié)HON（切換號碼）HON是用于兩移動交換區(qū)（MSC區(qū)）間進行切換時，為建立MSC之間通話鏈路而臨時使用的號碼,Page14,IMEI(InternationalMobileStationEquipmentIdentification),IMEI唯一地識別一個移動臺設備，用于監(jiān)控被竊或無效的設備，還可用于判斷設備類型TAC-型號批準碼，由歐洲型號批準中心分配.FAC-最后裝配碼，表示生產(chǎn)廠家或最后裝配所在地，由廠家進行編碼SNR-序號碼.這個數(shù)字的獨立序號碼唯一地識別每個移動設備的TAC和FAC的.SP-備用,353306010623134,6位TAC,2位FAC,6位SNR,1位SP,共15位,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議移動區(qū)域與編號計劃典型流程介紹GPRS介紹R4核心網(wǎng)介紹,Page16,移動用戶呼移動用戶流程,移動臺完成了信道請求，業(yè)務請求，鑒權請求，信道指配等步驟以后，發(fā)MSISDN.MSCa向HLR/AUC要MSRN，HLR/AUC向VLRb轉(zhuǎn)發(fā)該消息VLRb提供MSRN并回送至MSCaMSCa與MSCb建立了連接MSCb向BSSb發(fā)出尋呼請求并找到MSb.,呼叫建立,取路由,建連,通話,主叫方,被叫方,Page17,PSTN用戶呼移動用戶流程,主叫固定用戶發(fā)起呼叫，發(fā)IAM網(wǎng)關GMSC向被叫所在的HLR/AUC請求MSRN號，HLR到被叫所在的VLR請求MSRN.VLR回送GMSC漫游號MSRNGMSC與被叫所在的MSC建立連接.MSC向BSS發(fā)尋呼請求，找到被叫移動臺.被叫移動臺通過BSS向MSC發(fā)尋呼響應.MSC連接證實（CON-CONF）MSC完成被叫MS的鑒權、加密、呼叫建立等過程.MSC向主叫PSTN呼叫響應發(fā)回地址全消息（ACM）和應答消息（ANC）.,PSTN,鑒權加密,取路由,建連,通話,呼叫建立,Page18,鑒權,通過鑒權，系統(tǒng)可以為合法的用戶提供服務，對不合法的用戶拒絕服務當用戶要進行呼叫，位置更新等操作時，先需對其鑒權AUC不斷地為每個用戶提供一組參數(shù)（包括隨即數(shù)RAND、符號響應SRES和密匙KC等三個參數(shù)）,Page19,鑒權流程,主叫用戶發(fā)出IMSI號到VLRMSC/VLR判斷該IMSI是否為新.如為新卡，則向AUC申請五個三數(shù)組；如為舊卡，則調(diào)用VLR中的一個三數(shù)組.VLR發(fā)請求三數(shù)組消息到AUCAUC送回五個三數(shù)組VLR使用一個三數(shù)組進行鑒權，其余四組待用MSC/VLR通過BSS向MS發(fā)RAND.MS在SIM卡進行計算，得到SRES和KC值MS將SRES和KC送回MSC/VLR進行核對若兩個SRES一致，則鑒權成功，向MS返回接受消息：TMIS、CKSN等,鑒權計算,選擇三元組,IMSI判斷,取信息,鑒權,鑒權結(jié)果,Page20,位置更新,位置更新改變位置區(qū)及位置區(qū)的確認過程則稱為位置更新分類常規(guī)位置更新IMSI附著IMSI分離強迫登記（周期性位置更新）隱式分離,Page21,位置更新流程常規(guī)位置更新,以TMSI為標識，發(fā)位置更新請求向原VLR取IMSI和鑒權數(shù)據(jù)鑒權發(fā)送位置更新請求存儲VLR號碼取消原VLR的位置信息插入用戶數(shù)據(jù)位置更新完成,MS,新MSC/VLR,請求,處理,證實,（5）存儲VLR號碼,（3）鑒權,Page22,切換,切換的依據(jù)是MS對周鄰的BTS信號強度的測量報告和BTS對MS發(fā)射信號及通話質(zhì)量.BSS統(tǒng)一評價后決定是否進行切換.切換的決定主要由BSS作出，當BSS對當前BSS與移動用戶的無線連接質(zhì)量不滿意，BSS根據(jù)現(xiàn)場情況發(fā)起不同的切換要求，也可由NSS根據(jù)話務信息要求MS開始切換流程,BSC/MSC,在MS通話階段中MS小區(qū)的改變引起的系統(tǒng)相應操作，包括：小區(qū)內(nèi)切換同基站內(nèi)小區(qū)間切換同BSC內(nèi)基站間切換同MSC內(nèi)基站間切換同PLMN不同MSC之間切換,Page23,切換流程,舊BSC把切換目標小區(qū)標志和切換請求發(fā)至舊MSC舊MSC判斷出小區(qū)屬另一MSC管轄新MSC分配一個切換號（路由呼叫用），并向新BSC發(fā)送切換請求新BSC激活BTS的一個TCH業(yè)務信道新MSC收到BSC回送信息并與切換號一起轉(zhuǎn)至舊MSC在MSC間建立連接（也許會通過PSTN網(wǎng)）舊MSC通過舊BSC向MS發(fā)送切換命令，其中包含頻率，時隙和發(fā)射功率MS在新頻率上發(fā)一接入突發(fā)脈沖（通過FACCH）新BTS收到后，回送時間提前量信息（通過FACCH）MS通過新BSC和新MSC向舊MSC發(fā)送切換成功信息,請求,響應,證實,源業(yè)務區(qū),目的業(yè)務區(qū),Page24,移動始發(fā)短消息流程,Page25,移動終結(jié)短消息流程,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議移動區(qū)域與編號計劃典型流程介紹GPRS介紹R4核心網(wǎng)介紹,Page27,GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口,BTS,BSC,PCU,IPBackbone,MS,SGSN,GGSN,Internet/service,企業(yè)網(wǎng),Firewall,HLR,CG,Gr,Gb,TDM,Gn,Gi,Ga,Ga,BG,DNS,OtherPLMN,Gp,Gp,MSC,附著,激活,Page28,地址,MS的PDP地址與所接入的外部網(wǎng)絡相對應MS的PDP地址可以靜態(tài)分配，也可以由GGSN動態(tài)分配,Page29,APN結(jié)構(gòu)定義,APN網(wǎng)絡標識定義了GGSN所連接的外部網(wǎng)絡，是APN的必選項APN運營商標識定義了GGSN位于的GPRS骨干網(wǎng)，是APN的可選項包含了網(wǎng)絡標識和運營商標識的APN對應一個GGSN的域名,cmwap.mnc.mcc.gprs,APN網(wǎng)絡標識,APN運營商標識,Page30,GPRS手機附著規(guī)程(1),SGSN,MS空閑狀態(tài),Page31,GPRS手機附著規(guī)程(2),SGSN,MSTLLI,MS就緒,Page32,PDP上下文激活規(guī)程(1),Activate_PDP_context_req(NSAPI1,type+ofPDP,APN,QoS),TLLI(NSAPI1+PDPctxt)(TID+IPofGGSN1),DNS,SGSN,MS處于準備或就緒狀態(tài),Page33,PDP上下文激活規(guī)程(2),TID1IPcurrentSGSN,Create_PDP_context_req(type+ofPDP,APN,QoS),TLLI1NSAPI+PDPcontext,SGSN,GGSN,Page34,數(shù)據(jù)業(yè)務流程：彩信,發(fā)送方接入GPRS系統(tǒng)（附著、激活）,MSC,SGSN,GGSN,彩信中心,短信中心,彩信接收方,彩信發(fā)送方,發(fā)送方將彩信發(fā)送給彩信中心（彩信中心地址在手機中配置）,彩信中心通過短消息方式通知接收方有彩信到達,接收方接入GPRS系統(tǒng)（附著、激活）,接收方到彩信中心上下載彩信,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議移動區(qū)域與編號計劃典型流程介紹GPRS介紹R4核心網(wǎng)介紹,Page36,R4核心網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與功能,MGW,MGW,NodeB,RNC,SGSN,GGSN,Iu-cs,Iu-ps,HLR,PSTN,GMSCServer,MSCServer,IPbackbone,BTS,UTRAN,CN,CS,PS,C/D,Nc,Mc,Mc,BSC,A,Gb,Nb,Gp,SGSN,Gn,Page37,R4核心網(wǎng)主要接口協(xié)議,Page38,R4與R99核心網(wǎng)差異,R99,R4,R4核心網(wǎng)引入了軟交換，實現(xiàn)承載與控制分離MSC分為MSCServer和MGW,兩者之間采用H.248協(xié)議,Page39,R4新增CS接口及協(xié)議棧,MGW,Mc,Mc,Nb,Nc,MSCServer,MGW,GMSCServer,Page40,Nc接口及其協(xié)議棧,Nc接口是MSCserver間的標準接口，運行BICC協(xié)議，完成局間呼叫控制。BICC呼叫控制獨立于用戶面承載技術，也獨立于控制面信令傳輸技術。,Page41,BICC承載建立方式,兩種承載建立方式:前向承載和后向承載,NodeB,RNC,Iub,Nb,Nc,MGW,MGW,MSCServer,MSCServer,Mc,Mc,NodeB,RNC,Iub,呼叫方向,前向承載建立方向,后向承載建立方向,RANAP,BICC,RANAP,前向承載：承載建立的方向和呼叫接續(xù)的方向相同后向承載：承載建立的方向和呼叫接續(xù)的方向相反,Page42,Mc,Mc,Nb,Nc,Iu,MGW,MGW,MSCServer,MSCServer,NbUP,NbCP,Nb接口及其協(xié)議棧,Page43,IP,3G拓展的H.248,M3UA,Mc接口及其協(xié)議棧,Page44,SIGTRAN協(xié)議族,SIGTRAN本身不是一個協(xié)議而是一個協(xié)議簇，它包含兩層協(xié)議：傳輸協(xié)議和適配協(xié)議，前者就是SCTP/IP，后者如M3UA（適配MTP3用戶）、IUA（適配Q.921用戶）等。,Page