IP承載信令培訓(xùn)

1、技術(shù)專家 ： 寧 藝IP承載原理1主要內(nèi)容2R4核心網(wǎng)Nc接口R4核心網(wǎng)Nb接口進(jìn)階：三種承載建立方式總結(jié)u BICC與ISUPu BICC呼叫承載控制分離u 應(yīng)用傳輸機制R4主要的接口 User Plane Signaling Plane Circuit Domain UTRAN BSSNc: BICC Mc: H248 Relay of RANAP BSSMAP BSSMAP RANAP ALCAP G711/AAL2/ATM G711/RTP/IP AMR/AAL2/ATM AMR/ RTP/IP G711/TDM or G711/AAL2/ Relay of ISUP or BICC

2、MSC Call Server MGW BSCRNC MSC Call Server MGW PSTN Q2630 for AAL2 IPBCP for IP Mc: H248 NbNc接口 相當(dāng)于R99中MSC之間的信令部分 是MSC Server之間的呼叫控制信令接口BICC (Bearer Independent Call Control) BICC提供在寬帶轉(zhuǎn)輸網(wǎng)上等同ISUP的信令功能 BICC可承載在ATM或IP上R4核心網(wǎng)接口Nc接口BICCMTP3MTP3BM3UAMTP2SSCF/SSCOPSCTPMTP1AAL5/ATMIPUTRANMSC ServerGMSC Serve

3、rMGWMGWNcR99/GSM/ PSTN BICC協(xié)議是一個承載與呼叫無關(guān)的協(xié)議，其協(xié)議模型中將承載控制和呼叫控制兩種功能進(jìn)行分開 呼叫控制只負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)流程的實現(xiàn)，和具體的承載類型無關(guān)； 承載控制具體表現(xiàn)為其在B-ISUP協(xié)議的基礎(chǔ)上，去掉了和具體承載有關(guān)的消息和參數(shù)，增加了APM消息和APP參數(shù)，能夠?qū)Χ喾N的承載類型進(jìn)行控制。BICC (Bearer Independent Call Control)相同點：u 都有入局呼叫進(jìn)行來話處理及呼叫的釋放過程；出局呼叫進(jìn)行去話處理及呼叫的釋放過程 不同點：u CIC標(biāo)識不同u 承載參數(shù)傳輸方式不同u 承載路徑不同BICC和ISUP的區(qū)別MTP1M

4、TP2MTP3SCCPTCAP應(yīng)用ISUPTUP BICC協(xié)議的呼叫與承載分離模型中，各個邏輯功能實體通過兩個物理實體來實現(xiàn)。 一個物理實體是CCU，在3G網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)的是(G)MSC Server，它包括了CSF（呼叫業(yè)務(wù)功能）功能實體。 另一個物理實體是BIWN，在3G網(wǎng)絡(luò)中對應(yīng)的是(G)MGW，它包括了BCF、MCF和MMSF功能實體。承載控制分離分層結(jié)構(gòu)CSF(Call Service Function)負(fù)責(zé)呼叫控制；BCF(Bearer Control Function)負(fù)責(zé)承載的連接控制；MCF(Media Control Function)以及MMSF(Media Mapping/

5、Switching Function)負(fù)責(zé)具體的媒體流的連接。BCF、MCF和MMSF構(gòu)成了BIWF(Bearer Inter-Working Function)功能。BICC協(xié)議就是實現(xiàn)CSF實體之間交互的協(xié)議。BICC承載控制分離分層結(jié)構(gòu)的模型 MMSF BCF BIWF BIWN CSF CBC BMC Association Function Physical unit BICC CS2 Bearer Control Protocol Bearer (User Plane) CCU MCF BICC承載控制分離分層結(jié)構(gòu)的模型9支持BICC協(xié)議的節(jié)點有幾種類型其中具有承載控制功能(BCF

6、)的節(jié)點稱為業(yè)務(wù)節(jié)點(SN)；不具有BCF的節(jié)點稱為呼叫協(xié)調(diào)節(jié)點(CMN)。支持BICC的業(yè)務(wù)節(jié)點出局程序入局程序BCF呼叫業(yè)務(wù)功能(CSF)BIWF業(yè)務(wù)節(jié)點(SN)承載控制信令承載控制信令承載呼叫控制信令(BICC協(xié)議或其它信令系統(tǒng)）呼叫承載控制(CBC)信令呼叫控制信令(BICC協(xié)議或其它信令系統(tǒng)）本規(guī)范涉及范圍出局程序入局程序BCF呼叫業(yè)務(wù)功能(CSF)BIWF呼叫協(xié)調(diào)節(jié)點(CMN)承載控制信令承載控制信令承載呼叫控制信令（BICC協(xié)議或其它信令系統(tǒng))呼叫控制信令（BICC協(xié)議或其它信令系統(tǒng)）本規(guī)范涉及范圍應(yīng)用傳輸機制APM（Application Transport Mechanism

7、 ） 功能與TCAP相似，提供給網(wǎng)元間的application互通特定信息的功能 APM是ISUP的擴展 APM可以在呼叫建立消息中傳遞（如IAM），在沒有呼叫建立消息時也可以單獨發(fā)送applCCapplCC呼叫建立消息 + application dataApplication data呼叫建立消息 + application dataAPM 功能 使用 APM 的承載控制應(yīng)用被稱為Bearer Association Transport - Application Service Element (BAT-ASE) BICC 中常見的的BAT ASE信元（詳細(xì)參見BICC規(guī)范第4部分第5章

8、第6節(jié)） Action indicator (前向/后向 是否通知 ) BIWF address (MGW地址) Codec/Codec list Bearer Control Information （承載控制信息）IPBCP等MSSIAMAPPparamparamE.g. IAM or APMmessageBAT-ASEMSSBAT-ASEBICC信令匯接方式MSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC Ser

9、verCMNIP 承載網(wǎng)IP 承載網(wǎng)BICCBICCn 省際信令通過T1/CMNn 省內(nèi)通過省內(nèi)CMN邏輯節(jié)點 或全互連n 本地網(wǎng)內(nèi)全互連主要內(nèi)容14R4核心網(wǎng)Nc接口R4核心網(wǎng)Nb接口進(jìn)階：三種承載建立方式總結(jié)u Nb接口分層u 承載控制u 底層傳輸R4核心網(wǎng)接口Nb接口UTRANMSC ServerGMSC ServerMGWMGWRTPAAL2語音幀UDP/IPATMPCMNbR99/GSM/ PSTNq接口功能：相當(dāng)于2G中MSC之間的中繼電路部分，用來在R4核心網(wǎng)內(nèi)承載用戶的話音媒體流，并以承載控制信令管理媒體流連接的建立、釋放與維護； qNb接口協(xié)議：TS 29.415：定義用戶面

10、（Nb-UP）；Nb-UP在承載面MGW之間提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的組幀、差錯校驗、速率匹配及定時控制等功能，與Iu-UP基本相同，支持壓縮語音、數(shù)據(jù)流的傳輸TS 29.414：定義承載控制平面，有IP與ATM承載兩種方式。ATM 承載和IP承載，媒體流建立過程及使用的信令完全不同Nb控制面IP承載控制信令UTRANMGWAMGWBNbR99/GSM/ PSTNIPIu控制面協(xié)議為IPBCP，遵從Q.1970和29.205。IPBCP協(xié)議使用隧道方式從Mc、Nc接口傳輸，隧道協(xié)議為Q.1990（BICC承載控制隧道協(xié)議）。而Q.1990協(xié)議在Mc接口的傳輸遵從29.232協(xié)議，Q.1990協(xié)議在Nc接

11、口的傳輸遵從Q.765.5協(xié)議 IPBCP協(xié)議介紹BIWFCCUCSFBCFMMSFBCUDistr.Tunnelling PDUGenerating & ReceivingEntitiesBCP2BCP1BIWFCCUCSFBCFMMSFBCUDistr.BCP2BCP1BICCCBCCBCTunnel IPBCP協(xié)議在對等實體之間交互媒體流特性、端口號、IP地址等信息，用于建立、修改媒體流連接。 IPBCP的基本操作過程舉例Nb用戶面Nb-UP的底層傳輸ATMIPUTRANMGWMGWNbR99/GSM/ PSTNTDMATM/IP/TDMATMTDMIuAiUP協(xié)議操作模式*Transf

12、er Of User DataCN/otherRNCInitialisation(RFCI, SDU sizes, IPTIs2)m)Initialisation ACK/NACK* it can repeated n times2) optional 接口采用透明模式時，用戶數(shù)據(jù)是透明傳送的，接口不做任何處理；而采用支持模式時，接口要對用戶面的數(shù)據(jù)進(jìn)行幀處理。 在支持模式下，有IuUP的初始化過程； 透明模式下，沒有IuUP初始化過程。 在R99中，對于語音業(yè)務(wù)，在Iu口采用支持模式，而視頻業(yè)務(wù)作為透明數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在Iu口為透明模式。 在R4中，Nb口的概念絕大部分與Iu口相同，只是對于視頻業(yè)

13、務(wù)，在R4最新的版本中，規(guī)定其在Nb口采用的是支持模式，而Iu口仍為透明模式，目的是保證用戶數(shù)據(jù)在局間的可靠傳送。UP協(xié)議操作模式TrFO、TFO技術(shù)介紹TrFO(Transcoder Free Operation)是一種帶外的Transcoder控制協(xié)議，是在R4中定義的新功能，網(wǎng)絡(luò)可以在呼叫建立前就對編解碼的類型和模式進(jìn)行協(xié)商，如果兩端使用的編解碼一樣(例如都是AMR編碼)，則對于移動到移動的呼叫可以完全不經(jīng)過編解碼轉(zhuǎn)換。TrFO可以提高話音質(zhì)量，并且在分組核心網(wǎng)中可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬，因為話音是AMR速率而不是64kbit/s在核心網(wǎng)中傳輸；由于移動網(wǎng)內(nèi)的呼叫可以不使用編解碼器，還可以節(jié)省設(shè)

14、備投資；另外，編解碼協(xié)商在承載建立之前完成，可以保證呼叫使用適當(dāng)?shù)某休d資源。TFO(Tandem Free Operation)是一種帶內(nèi)的通信協(xié)議，是在2G網(wǎng)絡(luò)中已定義的方法。TFO在呼叫建立之后對使用的編解碼進(jìn)行協(xié)商，發(fā)送方的解碼器和接收方的編碼器被旁路，直接將空中接口中使用的話音幀傳送給接收方。這樣可以改善話音質(zhì)量。TFO功能是在標(biāo)準(zhǔn)的64kbit/s鏈路的基礎(chǔ)上，提取一定數(shù)量的比特，組成子信道，用來傳輸TFO信令和話音幀。 將兩種編碼流，以及解碼協(xié)商方式相比，相同點就是在局間都直接傳送AMR編碼，能夠提高語音質(zhì)量；但對TrFO方式，因為局間只傳AMR碼流，可以節(jié)省帶寬，而TFO的AMR

15、碼流是嵌在G.711碼流中的，局間傳的還是G.711并不能夠節(jié)省帶寬，傳送速率也沒有改善；TrFO能夠真正免除編解碼器，而TFO要求系統(tǒng)中仍然有編解碼器，用于AMR-G.711的編碼；TrFO因為是帶外協(xié)商編解碼，操作簡單，TFO是帶內(nèi)協(xié)商方式，實際操作流程很復(fù)雜。通過比較可以看出，在R4中，TrFO比TFO更具優(yōu)勢，更實用。TFO Tandem Free OperationTrFOTranscoder Free Operation MS/UEMS/UEPLMN APLMN BTranscodingFunctionEncodingDecodingDecodingEncodingCompress

16、ed SpeechCompressed SpeechITU-T G.711 A-Law/ -LawTranscoding FunctionsTranscodingFunctionT ra n s c o d in gF u n c tio nT ra n s c o d in gF u n c tio nT ranscoding F unctions B ypassedM S /U EM S /U EP L M N AP L M N BE n c o d in gD e c o d in gC o m p ressed S p eech主要內(nèi)容24R4核心網(wǎng)Nc接口R4核心網(wǎng)Nb接口進(jìn)階：三種

17、承載建立方式總結(jié)u R4核心網(wǎng)接口u R4核心網(wǎng)信令u IP承載網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)總結(jié):R4呼叫流程涉及到的核心網(wǎng)接口和協(xié)議VMSC Server-OMGW-OVMSC Server-TMGW-TRNC-TRNC-OATM/IPHLRNO.7McMcNbNcCDIu-CSIu-CSIu-CSIu-CSR4核心網(wǎng)信令系統(tǒng)RNSBSS接入側(cè)信令網(wǎng)關(guān)控制信令/承載控制信令BSSAPRANAP承載控制信令BICC/TUP/ISUPH.248H.248Nb/ALCAP局間信令MAPMAPCAP移動性管理和業(yè)務(wù) MSC serverMGW MSC serverMGWHLRSMCSCPIP承載網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中

18、國移動IP專用承載網(wǎng)分為核心層、匯聚層和接入層：核心節(jié)點及相關(guān)中繼鏈路構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的核心層，實現(xiàn)全網(wǎng)省間業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接功能；匯聚節(jié)點及匯聚節(jié)點至核心節(jié)點相關(guān)中繼鏈路、匯聚節(jié)點間中繼鏈路構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的匯聚層，實現(xiàn)各省業(yè)務(wù)向核心層網(wǎng)絡(luò)的匯聚以及部分省間業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)；接入節(jié)點及接入節(jié)點至本省匯聚節(jié)點中繼鏈路、接入節(jié)點間中繼鏈路構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的接入層，實現(xiàn)各地市業(yè)務(wù)向匯聚層網(wǎng)絡(luò)的匯聚以及部分地市間業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)。 核心層匯接層接入層CRCRBRBR/ARARARBR/AR主要內(nèi)容28R4核心網(wǎng)Nc接口R4核心網(wǎng)Nb接口進(jìn)階：三種承載建立方式總結(jié)u 前向快速u 前向延遲u 后向延遲前向快速隧道承載建立流程 1: Tunnel Info 5: APM (tunnel data) 2: IAM (tunnel data) 4: Tunnel Info 6: Tunnel Info 3: Tunnel Info CSF BCF CSF BCF 前向延遲隧道承載建立流程 3: Tunnel Info 2: APM 1: IAM 6: