軟交換技術(shù)訓(xùn)練營 - 副本

1、陜西公司陜西公司 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心楊曉錦楊曉錦移動軟交換技術(shù)訓(xùn)練營移動軟交換技術(shù)訓(xùn)練營個(gè)人情況個(gè)人情況簡介簡介200420092010200520062007200820112012陜西3G知識競賽十佳延安青年崗位突擊能手陜西軟交換比武第四集團(tuán)華為軟交換技術(shù)專家MSC POOL技術(shù)在移動話務(wù)核心網(wǎng)中的應(yīng)用研究獲省公司科技進(jìn)步一等獎省網(wǎng)優(yōu)：交換與無線聯(lián)動優(yōu)化精心呵護(hù)企業(yè)生命線網(wǎng)絡(luò)異常未接通問題處理紀(jì)實(shí)獲中國移動優(yōu)秀視頻案例大賽專家案例組二等獎先后編撰延安彩鈴雜音問題等案例40余篇新攻關(guān)的3+2尋呼優(yōu)化獲陜西省QC二等獎集團(tuán)華為軟交換比武二等獎軟交換技術(shù)之獨(dú)孤九劍軟交換技術(shù)之獨(dú)孤九劍Pag

2、e 4WCDMA移動軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如何？有哪些功能實(shí)體？軟交換技術(shù)體系和優(yōu)勢是什么？核心網(wǎng)增加了哪些接口和協(xié)議？前言前言本課程將介紹這些基本技術(shù)，討論WCDMA核心網(wǎng)基本工作原理，介紹軟交換呼叫控制流程。理解移動軟交換體系2了解移動軟交換的技術(shù)優(yōu)勢3了解核心網(wǎng)接口和協(xié)議4理解軟交換呼叫控制流程5掌握軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1課程目標(biāo)課程目標(biāo)Page 6第二章第二章 軟交換核心網(wǎng)接口和協(xié)議軟交換核心網(wǎng)接口和協(xié)議第三章第三章 軟交換呼叫控制流程淺析軟交換呼叫控制流程淺析課程總綱課程總綱Page 71.1 1.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能實(shí)體軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能實(shí)體1.2 1.2 移動軟交換技術(shù)特征移動軟交換技術(shù)

3、特征1.3 1.3 移動軟交換組網(wǎng)變化與優(yōu)勢移動軟交換組網(wǎng)變化與優(yōu)勢第一章節(jié)第一章節(jié)Page 83G關(guān)鍵詞:控制與承載分離 多媒體化 承載IP化 更開放 融合網(wǎng)絡(luò) 無縫漫游3GPP R993GPP R43GPP R5GSMCSGPRSPSn從2G平滑演進(jìn)nCN:CS域和PS域n引入U(xiǎn)TRANnIu接口采用ATM承載n增強(qiáng)安全功能n開放業(yè)務(wù)接入OSAn增加協(xié)議處理能力CS：SoftswitchPSnCS引入軟交換n核心網(wǎng)可用IP承載n引入TrFO技術(shù)n信令可由IP承載nPS域無大變化n增強(qiáng)OSAn增加協(xié)議處理能力CS：SoftswitchPSn在PS上疊加IP多媒體子系統(tǒng)IMSnUTRAN引入I

4、P承載：全網(wǎng)IP化n多媒體業(yè)務(wù)統(tǒng)一會話控制機(jī)制n接入網(wǎng)提出HSDPAIMS3GPP3GPP核心網(wǎng)版本演進(jìn)核心網(wǎng)版本演進(jìn)Page 9WCDMA R4WCDMA R4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM /GPRS BSSBTSBSCNodeBRNCPCUUTRAN SCPSMSSCEPSTN/PLMNInternet,IntranetHLR/AUCSGSNCGBGGGSNGPRSbackboneVMSC ServerGMSC ServerIP/ATM BackboneCS DomainPS domainIu-CSIu-PSSS7Other PLMNPage 10R4R4軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)UTRANS

5、S7PSTN/ISDNBSSSIGTRANSCPSMSSCEHLRAPP ServerH.248BICCVMSC ServerIP(ATM) BackboneMGW MGW AMR/RTP(AAL2)GMSC ServerH.248RANAPGSM/R99 PLMNIP NetworkTDMAAL2TDMTDMIPBSSAPMAP/CAPPage 11WCDMA R4 WCDMA R4 核心網(wǎng)絡(luò)的主要變化核心網(wǎng)絡(luò)的主要變化 R4電路域變化，引入基于軟交換的核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架電路域變化，引入基于軟交換的核心網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架u承載與控制分離構(gòu)架，基于BICC協(xié)議的電路域呼叫信令u多種承載方式：支持TDM、ATM

6、 、IP承載u新引入TrFO技術(shù)，支持TFO/TrFOu信令的IP承載機(jī)制（可選）u向NGN融合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)能力Node BRNCIubNbNcMGWMGWMSC ServerMSC ServerMcMcNode BRNCIubIP/ATMPage 12MGW MSC ServerH.248MSC ServerH.248BICCMGW n呼叫控制和處理功能：軟交換設(shè)備為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能；n協(xié)議處理功能：呼叫控制協(xié)議、媒體控制協(xié)議、業(yè)務(wù)應(yīng)用協(xié)議以及維護(hù)管理協(xié)議處理；nSSF功能：識別智能呼叫并上報(bào)業(yè)務(wù)控制功能，由SCF控制呼叫，保證軟交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶繼續(xù)享用現(xiàn)有智能業(yè)務(wù)；n操作

7、維護(hù)功能：用戶使用、配置、管理、監(jiān)視軟交換設(shè)備運(yùn)行的功能集合；n計(jì)費(fèi)功能：采集計(jì)費(fèi)信息，并負(fù)責(zé)將采集到的信息送往計(jì)費(fèi)中心。R4R4軟交換功能實(shí)體：軟交換功能實(shí)體： MSC ServerMSC ServerPage 13n用戶承載面功能:網(wǎng)關(guān)交換設(shè)備，位于3G CS核心網(wǎng)通往無線接入網(wǎng)（UTRAN/BSS）及傳統(tǒng)固定網(wǎng)（PSTN/ISDN）的邊界處；是Iu接口、PSTN/PLMN接口的承載通道以及分組網(wǎng)媒體流（如RTP流）的終結(jié)點(diǎn)。n媒體轉(zhuǎn)換、承載控制及業(yè)務(wù)交換等功能:如GSM/UMTS各類語音編解碼器，回音消除器，IWF，接入網(wǎng)與核心網(wǎng)側(cè)終端媒體流的交換，會議橋、放音收號資源等。n資源受控功能

8、：接受來自 MSC Server及 GMSC Server的資源控制命令。 n支持電路域業(yè)務(wù)在多種傳輸媒介：基于AAL2/ATM、TDM、RTP/UDP/IP上的業(yè)務(wù)承載，提供必要的承載控制。MGW MSC ServerH.248MSC ServerH.248BICCMGW R4R4軟交換功能實(shí)體軟交換功能實(shí)體: :媒體網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)MGWMGWPage 14n信令網(wǎng)關(guān)（SG）在基于TDM的窄帶SS7信令網(wǎng)絡(luò)與基于IP的寬帶信令網(wǎng)絡(luò)之間，完成MTP3或者M(jìn)TP2上層用戶的傳輸層信令協(xié)議棧的雙向轉(zhuǎn)換 (SIGTRAN M3UA /SCTP/IP SS7 MTP3/2/1)。nSG在物理實(shí)現(xiàn)上可與(

9、G)MSC server或MGW合一。SGMSC ServerPSTNTDMIPIPSCTPM3UAISUPMTP1MTP2MTP3ISUPR4R4軟交換功能實(shí)體軟交換功能實(shí)體: :信令網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)SGSGPage 151.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能實(shí)體軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能實(shí)體1.2 移動軟交換技術(shù)特征移動軟交換技術(shù)特征1.3 移動軟交換組網(wǎng)變化與優(yōu)勢移動軟交換組網(wǎng)變化與優(yōu)勢Page 16R4R4關(guān)鍵特征承載控制分離關(guān)鍵特征承載控制分離n傳統(tǒng)交換將控制，承載和交換在同一實(shí)體中, 相互之間的制約使用戶業(yè)務(wù)能力受限；軟交換將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件，各部件可以按相應(yīng)的功能劃分獨(dú)立發(fā)

10、展；n業(yè)務(wù)承載和呼叫控制的分離使核心網(wǎng)組網(wǎng)發(fā)生根本改變，后續(xù)有詳細(xì)描述。 電路交換模型電路交換模型呼叫控制呼叫控制SS7 Line CardTrunk CardTDMTime Slot 交換交換TDM管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)IPATM軟交換軟交換SS7MGWMGWIPATMH.248/MGCPH.248/MGCPR4軟交換模型軟交換模型TDMTDM分組網(wǎng)分組網(wǎng)擴(kuò)展業(yè)務(wù)擴(kuò)展業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)Page 17nR4在核心網(wǎng)電路域引入IP寬帶承載，從傳統(tǒng)電路交換向分組數(shù)據(jù)交換轉(zhuǎn)變，形成以IP core為基礎(chǔ)的電信網(wǎng)絡(luò)新框架，是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向NGN演進(jìn)的必經(jīng)之路；nTDM核心到IP

11、核心的轉(zhuǎn)變將引發(fā)核心網(wǎng)運(yùn)營,規(guī)劃,管理,維護(hù)上深刻的變化；nIP扁平組網(wǎng),加上VAD（話音激活檢測）、TrFO技術(shù)，將至少節(jié)省50%的傳輸帶寬。IP CoreCSCF3G RANMSC-Server /MGCF固定固定SIP終端終端CALL Server (GCF)AG/TG/IAD固定非固定非SIP終端終端SGSN / GGSNMGWHSSSIPBICC/SIPSIPSIPSIPGCPH.248MAP/DIAMETERR4R4關(guān)鍵特征關(guān)鍵特征IPIP承載的引入承載的引入Page 18Transcoding FunctionMS/UEMS/UEPLMN APLMN BEncodingDecod

12、ingEncodingDecodingTranscoding Functioncompressed speechcompressed speechITU-T G.711 a - law / u - lawTandem TranscodingTC級聯(lián)：級聯(lián)： n兩個(gè)語音聲碼器處于級聯(lián)操作狀態(tài)，整個(gè)呼叫過程對語音執(zhí)行了兩次語音編解碼操作，將對語音信號的質(zhì)量造成損壞，這種損害在低速率的編碼器中尤為明顯。R4R4新技術(shù)新技術(shù):TrFO:TrFO（一）（一）Page 19R4R4新技術(shù)新技術(shù):TrFO:TrFO（二）（二）n啟用TFO：在TC（置于MSC中）之間建立透傳壓縮語音的通道，編碼格式不轉(zhuǎn)換；T

13、DM承載時(shí)，需要適配速率。 TFO通過帶內(nèi)信令協(xié)商，TC負(fù)責(zé)協(xié)商Codec，并監(jiān)視TFO工作。nTFO技術(shù)可以用在GSM和UMTS中，TC分別置于MSC或MGW中。應(yīng)用應(yīng)用TFO： AMR VoicePCM（AMR）AMR VoiceTDMPage 20n開放TrFO功能，AMR話音在ATM/IP分組網(wǎng)絡(luò)上承載，3G用戶間的通話不必經(jīng)過語音編解碼變換器的有損變換處理，最終語音質(zhì)量得以提高，節(jié)省TC資源。應(yīng)用應(yīng)用TrFO： 節(jié)省了TC資源，減少話質(zhì)損失在分組網(wǎng)上傳輸AMR壓縮語音，應(yīng)用VAD技術(shù)，節(jié)省傳輸帶寬。MSC ServerMSC ServerMGW(TC)AMR VoiceAMR Voi

14、ceAMR VoiceMGW(TC)IP/ATMR4R4新技術(shù)新技術(shù):TrFO:TrFO（三）（三）Page 21TrFOTrFO的實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)-帶外的帶外的TCTC協(xié)商機(jī)制協(xié)商機(jī)制nTranscoder Free Operation (TrFO) 是一種帶外Transcoder控制機(jī)制,通過帶外信令建立免編解碼的通道,建立后完全不需要編解碼器； TrFO方式下，首先完成端到端的帶外協(xié)商（OoBTC），如果支持相同的編解碼方式，則在建立業(yè)務(wù)承載的過程中，不進(jìn)行碼變換操作，即不插入TC資源。nTrFO方式下的語音編解碼格式的協(xié)商是(G)MSC Server節(jié)點(diǎn)來完成的。MSC ServerMGWM

15、SC ServerMGWAMR VoiceAMRAMR RNCRNCAMR AMROoB Codec NegotiationOoB Codec NegotiationOoB Codec NegotiationRANAPRANAPPage 22TandemCodingTandemCoding、TFOTFO、TrFOTrFO比較比較機(jī)制機(jī)制是否需要編是否需要編解碼轉(zhuǎn)換解碼轉(zhuǎn)換是否需要速是否需要速率適配率適配是否節(jié)約是否節(jié)約帶寬帶寬是否節(jié)省是否節(jié)省TC對語音質(zhì)量的影響對語音質(zhì)量的影響Tandem Coding需要需要不節(jié)約不節(jié)省增加時(shí)延，損傷語音質(zhì)量TFO不需要需要不節(jié)約TC工作，節(jié)省DSP(即不作

16、編解碼轉(zhuǎn)換）增加速率適配帶來的時(shí)延TrFO不需要不需要節(jié)約節(jié)省（UE-to-UE完全不需要TC，UE-to-PSTN，只在關(guān)口局需要TC）不增加時(shí)延，不損傷語音質(zhì)量Page 23TrFOTrFO與與TFOTFO的區(qū)別與聯(lián)系的區(qū)別與聯(lián)系TrFO和TFO的區(qū)別主要包括： TrFO在路徑中完全不需要碼變換器；對于帶內(nèi)TFO，在建立了免碼變換器的連接后，也需要碼變換器（用于監(jiān)視TFO消息中的信令）； TFO僅對語音呼叫而言，而TrFO不僅可以對語音呼叫而言，而且支持多媒體呼叫（R5版本支持，目前不支持）；如果OoBTC無法建立TrFO連接，則可以在呼叫建立之后進(jìn)行TFO協(xié)商；如果TC無法避免，則插入T

17、C，使用普通工作模式。也就是說協(xié)商的先后次序是TrFOTFO普通模式。Page 241.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能實(shí)體軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能實(shí)體1.2 移動軟交換技術(shù)特征移動軟交換技術(shù)特征1.3 移動軟交換組網(wǎng)變化與優(yōu)勢移動軟交換組網(wǎng)變化與優(yōu)勢Page 25軟交換本地網(wǎng)分布式組網(wǎng)軟交換本地網(wǎng)分布式組網(wǎng)MGW RNCSmall CityMGW RNCRNCMGW RNCPSTN GWRNCSmall CityMiniSmall CityOnly Signalling信令媒體流Large CityBICCSCPSMSSCEHLRAPP ServerMAP/CAPMAP/CAPMSC ServerMSC

18、 ServerPage 26City 1MGW RNCRNCMGW RNCPSTN GWLarge CityCity 2Virtual MSC1BICCSCPSMSSCEHLRAPP ServerMAP/CAPMAP/CAPMSC ServerMSC ServerVirtual MSC20711-XXXXXXXX0712-XXXXXXXXn每個(gè)虛擬MSC占用一個(gè)MSC號，邏輯上成為獨(dú)立的功能實(shí)體。分布式組網(wǎng)：支持多分布式組網(wǎng)：支持多MSCMSC號、多區(qū)號號、多區(qū)號Page 27軟交換匯接網(wǎng)：軟交換匯接網(wǎng)：IPIP承載方式承載方式及建立及建立機(jī)制機(jī)制Node BRNCIubNode BRNCIu

19、bIuMGWMGWTMSC ServerTMSC ServerIP BackboneIPBCPBICCBICCBICCH.248H.248VMSC ServerVMSC Server匯接網(wǎng)匯接網(wǎng)本地網(wǎng)本地網(wǎng)n全I(xiàn)P承載組網(wǎng)，媒體網(wǎng)關(guān)之間承載建立的過程，由IP承載控制協(xié)議IPBCP實(shí)現(xiàn)。IPBCP需要通過Mc、Nc接口的隧道來傳送承載控制信令。Page 28Node BRNCIubNode BRNCIubIuMGWMGWTMSC ServerTMSC ServerVMSC ServerVMSC Server匯接網(wǎng)匯接網(wǎng)本地網(wǎng)本地網(wǎng)TMGWTMGWATM網(wǎng)狀互聯(lián)網(wǎng)狀互聯(lián)BICCBICCBICCH.

20、248H.248H.248H.248ALCAPATMATM軟交換匯接網(wǎng)：軟交換匯接網(wǎng)：ATMATM承載方式承載方式及建立及建立機(jī)制機(jī)制Page 29Node BRNCIubNode BRNCIubIuMGWMGWTMSC ServerTMSC ServerVMSC ServerVMSC Server匯接網(wǎng)匯接網(wǎng)本地網(wǎng)本地網(wǎng)TMGWTMGWTDM網(wǎng)狀互聯(lián)網(wǎng)狀互聯(lián)ISUPISUPISUPH.248H.248H.248H.248TDMTDMn媒體網(wǎng)關(guān)之間的承載是TDM，呼叫控制協(xié)議必須使用ISUP，因?yàn)楝F(xiàn)階段BICC協(xié)議不能選電路，而ISUP消息中的CIC參數(shù)是用來選電路的。軟交換匯接網(wǎng)：軟交換匯接

21、網(wǎng)：TDMTDM承載方式承載方式及建立及建立機(jī)制機(jī)制Page 30n業(yè)務(wù)個(gè)性化、多樣化和開放的業(yè)務(wù)平臺將產(chǎn)生越來越多的業(yè)務(wù)，也對設(shè)備提出了更高處理能力需求；n分級化建設(shè)和組網(wǎng)使得設(shè)備越來越集中設(shè)置，提出了大容量建設(shè)的需求；n核心網(wǎng)絡(luò)分組化使信令傳輸和內(nèi)部交換帶寬得到了質(zhì)的提高；n控制和承載分離和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件化，使得各個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體分工明確并且可以分別針對不同的技術(shù)方向發(fā)展。MGW MSC ServerH.248MSC ServerMGW H.248BICC主要處理信令，容量更大，處理能力更高業(yè)務(wù)承載分組化，帶寬提高，適應(yīng)能力更強(qiáng)設(shè)備設(shè)備優(yōu)勢優(yōu)勢: :大容量大容量 高處理能力高處理能力Page 31MG

22、WMGWRNCRNCMSC Server(DPC1,IP1)Other SPBackup MSC Server (DPC1,IP2)(DPC2,IP3)MGWMGWRNCRNCOther SPMSC Server(DPC2,IP4)Dual HOMEDual HOMEMini-FlexMini-Flex雙歸屬解決方案實(shí)現(xiàn)MSC-Server層面的N+1信令容災(zāi) .通過負(fù)荷分擔(dān)實(shí)現(xiàn)MGW層面的話路容災(zāi).軟交換大容量設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)安全軟交換大容量設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)安全Page 32軟交換與業(yè)務(wù)平臺：集中業(yè)務(wù)開發(fā)和管理軟交換與業(yè)務(wù)平臺：集中業(yè)務(wù)開發(fā)和管理新的業(yè)務(wù)新的業(yè)務(wù)分組交換分組交換ServerMGWMGWM

23、GW MGWMGWMGWMGW下一代網(wǎng)絡(luò)下一代網(wǎng)絡(luò) 業(yè)務(wù)與MGW不存在耦合業(yè)務(wù)升級重點(diǎn)在Server層面Server集中設(shè)置和管理，升級方便傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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)行升級交換機(jī)分布于各本地網(wǎng)，升級困難Page 33軟交換網(wǎng)維：集中維護(hù)管理軟交換網(wǎng)維：集中維護(hù)管理提高運(yùn)維質(zhì)量：提高運(yùn)維質(zhì)量：n網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、控制、信令集中在MSC Server，其維護(hù)是核心網(wǎng)維護(hù)工作的重點(diǎn)；MGW維護(hù)工作量少，主要是硬件配置，可由RAN側(cè)人員代維；nServer集中管理，一方面利于集中優(yōu)勢兵力，提高CN的運(yùn)維質(zhì)量；另一方面CN節(jié)省出來的人員可用于加強(qiáng)RAN的維護(hù)，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的維

24、護(hù)質(zhì)量。INNMSAppServerPSTNswitchMGWMGWMSC ServerHLRMSC ServerMGWMGWMGWMGWMGWB本地網(wǎng)本地網(wǎng)A本地網(wǎng)本地網(wǎng)集中維護(hù)中心集中維護(hù)中心Page 34面向未來，建設(shè)全業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)面向未來，建設(shè)全業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理業(yè)務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)控制網(wǎng)絡(luò)控制核心交換核心交換邊緣接入邊緣接入SoftSwitch3G AccessAMGIADBroadband AccessPSTNTMGSGPLMN分組核心網(wǎng)分組核心網(wǎng)UMGUMGApp ServerPolicy ServeriOSSINSoftSwitchMRSS S S SR R R RPage 35

25、小結(jié)小結(jié)通過分析得知，移動軟交換在組網(wǎng)模式上，與傳統(tǒng)的控制和承載合一的體系有很大不同。在組建大本地網(wǎng)和分組匯接網(wǎng)時(shí)，移動軟交換更具優(yōu)勢。在容災(zāi)、負(fù)荷分擔(dān)、節(jié)約投資、運(yùn)營維護(hù)、新業(yè)務(wù)部署等各方面，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，具備平滑向NGN融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的能力。Page 36第一章第一章 軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系第三章第三章 軟交換呼叫控制流程淺析軟交換呼叫控制流程淺析Page 372.1 2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述2.2 Iu-CS2.2 Iu-CS接口與接口與RANAPRANAP協(xié)議協(xié)議2.3 Mc2.3 Mc接口與接口與H.248H.248協(xié)議協(xié)議2.4 Nc2.4 N

26、c接口與接口與BICCBICC協(xié)議協(xié)議2.5 Nb2.5 Nb接口和承載控制協(xié)議接口和承載控制協(xié)議2.6 SIGTRAN2.6 SIGTRAN協(xié)議與應(yīng)用協(xié)議與應(yīng)用Page 38軟交換網(wǎng)絡(luò)接口軟交換網(wǎng)絡(luò)接口UTRANSS7PSTN/ISDNBSSSIGTRANSCPSMSSCEHLRAPP ServerH.248BICCVMSC ServerIP(ATM) BackboneMGW MGW AMR/RTP(AAL2)GMSC ServerH.248RANAPGSM/R99 PLMNIP NetworkTDMAAL2TDMTDMIPBSSAPMAP/CAPNcMcIu UPIu CS CPNbISU

27、PPage 39協(xié)議接口列表（一）協(xié)議接口列表（一）Page 40協(xié)議接口列表（二）協(xié)議接口列表（二）Page 412.1 2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述2.2 Iu-CS2.2 Iu-CS接口與接口與RANAPRANAP協(xié)議協(xié)議2.3 Mc2.3 Mc接口與接口與H.248H.248協(xié)議協(xié)議2.4 Nc2.4 Nc接口與接口與BICCBICC協(xié)議協(xié)議2.5 Nb2.5 Nb接口和承載控制協(xié)議接口和承載控制協(xié)議2.6 SIGTRAN2.6 SIGTRAN協(xié)議與應(yīng)用協(xié)議與應(yīng)用Page 42Iu-CSIu-CS接口及其協(xié)議棧接口及其協(xié)議棧McMcNbNcNode BRNCIubNod

28、e BRNCIubIu_CSMGWMGWMSC ServerMSC ServerPHYATMSAAL-NNIMTP-3BSCCPRANAPAAL2Iu UPSAAL-NNIMTP-3BSTCQ.2630.1Page 43Iu-CSIu-CS接口及其協(xié)議棧接口及其協(xié)議棧RANAPPHYATMSAAL-NNIMTP-3BSCCPPHYATMAAL2Iu UPPHYATMSAAL-NNIMTP-3BSTCQ.2630.1完成Iu接口對等實(shí)體間信令交互(RANAP)或者業(yè)務(wù)傳送(Iu UP)。為無線網(wǎng)絡(luò)層的信令和業(yè)務(wù)提供獨(dú)立的傳輸功能，并為用戶面承載提供控制功能。橫向：分為橫向：分為和和Page 44

29、Iu-CSIu-CS接口及其協(xié)議棧接口及其協(xié)議棧縱向：分為縱向：分為和和RANAPPHYATMSAAL-NNIMTP-3BSCCPPHYATMAAL2Iu UPPHYATMSAAL-NNIMTP-3BSTCQ.2630.1傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面用戶業(yè)務(wù)承載用戶面協(xié)議信令承載控制面協(xié)議Page 45Iu-CS Iu-CS 控制面功能控制面功能nIu 信令連接管理nRAB指配nSRNS Relocationn傳送NAS信令nUTRAN安全模式控制nCN下發(fā)IMSI到RNCn尋呼協(xié)調(diào)nUE活動跟蹤n位置報(bào)告nIu過載控制Iu接口：控制面功能接口：控制面功能PHYATMSAAL-NNIMTP-3BSCCPRA

30、NAPPHYATMSAAL-NNIMTP-3BSCCPRANAPRNC MSC/MSC Server Page 462.1 2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述2.2 Iu-CS2.2 Iu-CS接口與接口與RANAPRANAP協(xié)議協(xié)議2.3 Mc2.3 Mc接口與接口與H.248H.248協(xié)議協(xié)議2.4 Nc2.4 Nc接口與接口與BICCBICC協(xié)議協(xié)議2.5 Nb2.5 Nb接口和承載控制協(xié)議接口和承載控制協(xié)議2.6 SIGTRAN2.6 SIGTRAN協(xié)議與應(yīng)用協(xié)議與應(yīng)用Page 47McMc接口及其協(xié)議棧接口及其協(xié)議棧PSTN/PLMNNbNcNode BRNCIubNode

31、 BRNCIubIuMGWMGWMSC ServerMSC ServerMcIuISUPPHYL2IPSCTPPHYATMSAAL-NNIMTP-3B3G拓展的H.248RANAPPHYIPSCTPM3UASCCPISUPPHYIPSCTPM2UAMTP3Page 48 Mc接口提供了(G)MSC Server在呼叫處理過程中控制MGW中各類傳輸方式（IP/ATM/TDM）的靜態(tài)及動態(tài)資源的能力（包括終端屬性、終端連接交換關(guān)系及其承載的媒體流）； H.248協(xié)議是非常靈活的協(xié)議，同樣的功能可以用不同的方式實(shí)現(xiàn)。因此對于Mc接口的檢查主要應(yīng)集中在對H.248/29.232協(xié)議的遵從性，即消息中參

32、數(shù)的正確使用； Mc接口提供了獨(dú)立于呼叫的MGW狀態(tài)維護(hù)與管理能力； Mc接口的協(xié)議消息編碼采用二進(jìn)制方式或文本方式，由于在用戶面IP承載的情況下，需要Mc接口支持IP BCP(SDP RFC2327),而該部分只支持文本方式； 底層傳輸機(jī)制將采用MTP3B（基于ATM的信令傳輸）或SCTP（基于IP的信令傳輸）為其提供協(xié)議承載。McMc接口的特點(diǎn)接口的特點(diǎn)Page 49 H.248協(xié)議的連接模型主要描述媒體網(wǎng)關(guān)中的邏輯實(shí)體，這些邏輯實(shí)體由媒體網(wǎng)關(guān)控制器控制。這個(gè)連接模型中的主要的抽象概念是終端（Termination）和關(guān)聯(lián)（Context）。 一個(gè)關(guān)聯(lián)中至少要包含一個(gè)終端，否則此關(guān)聯(lián)將被刪

33、除。同時(shí)一個(gè)終端在任一時(shí)刻也只能屬于一個(gè)關(guān)聯(lián)。 終端：位于媒體網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)邏輯實(shí)體，可以發(fā)送/接收媒體和（或）控制流。例如表示一個(gè)時(shí)隙、一個(gè)IP端口(IP地址+端口號)、或一個(gè)ATM端口(VPI/VCI)。 關(guān)聯(lián)：描述一個(gè)終端集之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，當(dāng)一個(gè)關(guān)聯(lián)涉及多個(gè)終端時(shí)，關(guān)聯(lián)將描述這些終端所組成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及媒體混合交換的參數(shù)。它可以通過Add 命令創(chuàng)建，通過Subtract 刪除。一個(gè)關(guān)聯(lián)中必須包含終端。McMc接口：兩個(gè)重要概念接口：兩個(gè)重要概念(Context (Context 和和Termination)Termination)Page 50關(guān)聯(lián)與終端關(guān)聯(lián)與終端TerminationAT

34、M ChannelTerminationATM ChannelTerminationTDM ChannelTerminationTDM ChannelTerminationTDM ChannelTerminationRTP StreamTerminationRTP StreamContextContextContextMedia GatewayNull Context*Page 51MessageTransaction ID1Transaction IDnContextID1Context IDnCMD1CMDnDes-nDes-1.ActionActionH.248H.248協(xié)議消息結(jié)構(gòu)協(xié)議

35、消息結(jié)構(gòu)Page 52 消息（消息（ Message Message ） H.248協(xié)議發(fā)送或接受的信息單元稱為消息，消息從消息頭（Header）開始，后面是若干個(gè)事務(wù)。 消息內(nèi)的事務(wù)是相互獨(dú)立的，當(dāng)多個(gè)被獨(dú)立處理時(shí)，消息沒有規(guī)定處理的先后次序。 事務(wù)（事務(wù)（ Transaction Transaction ）：）： SERVER和MGW之間的一組命令構(gòu)成事務(wù)，事務(wù)由TransactionID進(jìn)行標(biāo)識。事務(wù)包含一個(gè)或多個(gè)動作，一個(gè)動作由一系列局限于一個(gè)關(guān)聯(lián)的命令組成。 這些動作必須順序執(zhí)行。若某動作中的一個(gè)命令執(zhí)行失敗，該事務(wù)中以后的命令將終止執(zhí)行（Optional命令除外）。引入事務(wù)的一個(gè)重

36、要功能是可以保證命令的順序執(zhí)行。 動作（動作（ Action Action ） 動作是由一系列局限于一個(gè)關(guān)聯(lián)的命令組成。關(guān)聯(lián)由ContextID進(jìn)行標(biāo)識。在一個(gè)動作內(nèi)，命令需要順序執(zhí)行。McMc接口的消息機(jī)制接口的消息機(jī)制Page 53命令名稱命令代碼描述AddMSC Server MGW，增加一個(gè)終端到一個(gè)關(guān)聯(lián)中，當(dāng)不指明ContextID時(shí)，將生成一個(gè)新關(guān)聯(lián)，然后再將終端加入到該關(guān)聯(lián)中。ModifyMSC Serve r MGW ，修改一個(gè)終端的屬性、事件和信號參數(shù)。SubtractMSC Server MGW ，從一個(gè)關(guān)聯(lián)中刪除一個(gè)終端，同時(shí)返回終端的統(tǒng)計(jì)狀態(tài)。如關(guān)聯(lián)中再沒有其它的終端將

37、刪除此關(guān)聯(lián)。MoveMSC Server MGW ，將一個(gè)終端從一個(gè)關(guān)聯(lián)移到另一個(gè)關(guān)聯(lián)。AuditValueMSC Server MGW ，審計(jì)請求終端資源的各種屬性的當(dāng)前值。AuditCapabilitiesMSC Server MGW ，審計(jì)請求終端資源的各種屬性的能力集合。NotifyMGWMSC Server ，MGW將檢測到的事件通知給MSC ServerServiceChangeMSC Server MGW。MGW 使用ServiceChange 命令向MSC Server 報(bào)告一個(gè)終端或者一組終端將要退出服務(wù)或者剛剛進(jìn)入服務(wù)。MGW 也可以使用Service Change 命令向

38、MSC Server 注冊，并且向MSC Server 報(bào)告MGW 將要開始或者已經(jīng)完成了重新啟動工作。同時(shí)，MSC Server 可以使用Service Change 命令通知MGW 將一個(gè)終端或者一組終端進(jìn)入服務(wù)或者退出服務(wù)。McMc接口：接口：H.248H.248命令命令Page 542.1 2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述2.2 Iu-CS2.2 Iu-CS接口與接口與RANAPRANAP協(xié)議協(xié)議2.3 Mc2.3 Mc接口與接口與H.248H.248協(xié)議協(xié)議2.4 Nc2.4 Nc接口與接口與BICCBICC協(xié)議協(xié)議2.5 Nb2.5 Nb接口和承載控制協(xié)議接口和承載控制

39、協(xié)議2.6 SIGTRAN2.6 SIGTRAN協(xié)議與應(yīng)用協(xié)議與應(yīng)用Page 55NbNcNode BRNCIubNode BRNCIubIuMGWMGWMSC ServerMSC ServerMcPHYL2IPSCTPPHYATMSAAL-NNIMTP-3BBICCMTP1MTP2MTP3nNc接口是MSC Server間的標(biāo)準(zhǔn)接口，使用BICC協(xié)議，完成局間呼叫控制。BICC呼叫控制獨(dú)立于用戶面承載技術(shù)，也獨(dú)立于控制面信令傳輸技術(shù)。NcNc接口及其協(xié)議棧接口及其協(xié)議棧Page 56NcNc接口：接口：BICCBICC協(xié)議簡介協(xié)議簡介BICC協(xié)議是在窄帶ISUP協(xié)議的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，可以認(rèn)為

40、是將窄帶ISUP協(xié)議去掉具體的電路控制部分改編而成，但它不能與ISUP對等兼容。理論上，BICC協(xié)議可部署在各種各樣的信號傳輸協(xié)議棧之上，提供與具體業(yè)務(wù)承載無關(guān)的呼叫控制。目前比較成熟的可承載BICC協(xié)議的傳輸協(xié)議是：MTP3/MTP3b/M3UA和SCTP等。NcNc接口主要由四個(gè)協(xié)議定義接口主要由四個(gè)協(xié)議定義：Q.1902(BICC CS2): 由ITU-T制定，主要定義了和承載無關(guān)呼叫信令的基本框架、參數(shù)和流程； Q.1990、Q.1970（IP BCP、BCTP)由ITU-T制定，對IP承載控制以及隧道方式的定義； Q.765.5（APM for BICC)由ITU-T制定，主要定義A

41、PP承載相關(guān)參數(shù)在BICC中的使用。Page 57呼叫業(yè)務(wù)功能(CSF)承載控制功能(BCF)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(SN)呼叫控制信令(BICC協(xié)議)呼叫控制信令(BICC協(xié)議)承載控制信令承載控制信令承載BICC規(guī)范的主要范圍NcNc接口：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口：業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)Page 58n按照Q.1902.3中定義，BICC協(xié)議CS2(能力集）有38條消息。其中呼叫過程中最常看到的消息有：uIAM：初始化地址消息，其中指示承載建立方向；uAPM：應(yīng)用傳輸消息，傳送MGW承載控制信息；uACM：地址全參數(shù)；uANM：應(yīng)答參數(shù)；uREL：釋放消息；uRLC：釋放完成消息。NcNc接口：接口：BICCBICC最主要的消息

42、最主要的消息Page 59 兩種承載建立方式：前向承載建立和后向承載建立BICCBICC承載建立方式承載建立方式Node BRNCIubNbNcMGWMGWMSC ServerMSC ServerMcMcNode BRNCIub呼叫方向前向承載后向承載Page 602.1 2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述2.2 Iu-CS2.2 Iu-CS接口與接口與RANAPRANAP協(xié)議協(xié)議2.3 Mc2.3 Mc接口與接口與H.248H.248協(xié)議協(xié)議2.4 Nc2.4 Nc接口與接口與BICCBICC協(xié)議協(xié)議2.5 Nb2.5 Nb接口和承載控制協(xié)議接口和承載控制協(xié)議2.6 SIGTRAN

43、2.6 SIGTRAN協(xié)議與應(yīng)用協(xié)議與應(yīng)用Page 61NbNb接口及其協(xié)議棧接口及其協(xié)議棧McMcNbNcNode BRNCIubNode BRNCIubIuMGWMGWMSC ServerMSC ServerNb UPNb CP物理層（PHY）無L2IPSCTPIPBCPATMSAAL-NNIMTP-3BSTCALCAP物理層（PHY）ATMAAL2Nb UPUDPIPAMRATMIPRTPAMRTDMNb UPPCMAMR需要TCPage 62NbNb接口協(xié)議棧說明接口協(xié)議棧說明nMGW間的Nb接口用來在R4核心網(wǎng)內(nèi)承載用戶業(yè)務(wù)流，并以承載控制信令，管理業(yè)務(wù)流連接的建立、釋放與維護(hù)。nN

44、b接口可選擇采用ATM、IP或TDM作為物理承載方式，uATM承載：承載控制信令A(yù)LCAP(Q.2630.1)建立用戶面的AAL2連接。uIP承載：承載控制信令的協(xié)議棧為Q.1970（IPBCP)負(fù)責(zé)承載控制信息在MGW之間交換。在IP承載網(wǎng)中，不允許MGW之間直接交互承載控制信息，是通過Mc、Nc接口隧道來傳遞。nNb UP協(xié)議在承載面MGW間提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的組幀、差錯(cuò)校驗(yàn)、速率匹配及定時(shí)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。Page 632.1 2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述軟交換網(wǎng)絡(luò)接口概述2.2 Iu-CS2.2 Iu-CS接口與接口與RANAPRANAP協(xié)議協(xié)議2

45、.3 Mc2.3 Mc接口與接口與H.248H.248協(xié)議協(xié)議2.4 Nc2.4 Nc接口與接口與BICCBICC協(xié)議協(xié)議2.5 Nb2.5 Nb接口和承載控制協(xié)議接口和承載控制協(xié)議2.6 SIGTRAN2.6 SIGTRAN協(xié)議與應(yīng)用協(xié)議與應(yīng)用Page 64SIGTRANSIGTRAN協(xié)議棧協(xié)議棧uMSC Server 和MGW之間的H.248信令使用IP或者ATM傳輸；u其他信令，如BICC、MAP、CAP 都可使用兩種方式:l傳統(tǒng)SS7方式:可重用SS7信令網(wǎng)；lIP方式:與PSTN、SCP、HLR之間通訊通過SG，SG運(yùn)行SIGTRAN協(xié)議。SG有內(nèi)置和獨(dú)立兩種，內(nèi)置的SG可包含在MS

46、C Server 或 MGW中。S C T PI PM 3 U AM 2 U AI U AS U AM 2 P AV 5 U A.M3UA：MTP3用戶適配層M2UA：MTP2用戶適配層IUA：ISDN Q.921用戶適配層SUA：SCCP用戶適配層M2PA：MTP2對等適配層V5UA：V5用戶適配層SCTP：流控制傳輸協(xié)議IP：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議Page 65SIGTRANSIGTRAN在在R4R4的應(yīng)用的應(yīng)用n提供三種方式與傳統(tǒng)SCN信令互通 ：1）獨(dú)立設(shè)置的SG2）SG內(nèi)置在MGW中3）SG內(nèi)置在MSC Server中電路交換網(wǎng) 分組交換網(wǎng)傳統(tǒng)網(wǎng)元IPIP核心網(wǎng)核心網(wǎng)MGW/SGSGSS7SIG

47、TRAN Server/SGSS7SS7SIGTRANSIGTRANR4網(wǎng)元R4網(wǎng)元Page 66SIGTRAN- M2UA/M3UA(PSTN)SIGTRAN- M2UA/M3UA(PSTN)MTP1 IPSCTPM2UAMTP2IPSCTPM2UAMTP3ISUP/TUPMTP1MTP2MTP3ISUP/TUPM2UAM3UAMGW/SGMSC ServerPSTNTDMIPSS7SIGTRANMGW/SGMSC ServerSS7SIGTRANMSCIPTDMMTP1MTP2MTP3IPSCTPM3UAMTP1MTP2MTP3ISUPIPSCTPM3UAISUPPage 67SIGTRA

48、N- M3UA(Iu)SIGTRAN- M3UA(Iu)MGW/SGMSC ServerRNCATMIPM3UAnSCTP鏈路與TCP鏈路類似，是面向連接的可靠傳送協(xié)議，能保證上層應(yīng)用數(shù)據(jù)的無錯(cuò)誤、無重復(fù)的可靠傳輸，繼承了TCP協(xié)議中流量控制機(jī)制。相比TCP協(xié)議，SCTP協(xié)議在安全性和可靠性方面做了較大的增強(qiáng)，主要有：uSCTP在連接建立時(shí)使用“cookie”機(jī)制，增強(qiáng)了防DOS、偽裝攻擊的能力；u支持關(guān)聯(lián)的多宿主機(jī)特性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)級容錯(cuò)。SCTPM3UASCCPRANAPIPSAALMTP3BSCCPRANAPATMATMSAALMTP3BIPSCTPM3UAPage 68小結(jié)小結(jié)本章學(xué)習(xí)了核

49、心網(wǎng)接口和協(xié)議，特別介紹了移動軟交換新增的Mc、Nc、Nb接口及其對應(yīng)的協(xié)議H.248、BICC和Nb UP。理解這些接口和協(xié)議，是理解核心網(wǎng)工作原理的基礎(chǔ)。Page 69第一章第一章 軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系第二章第二章 軟交換核心網(wǎng)接口和協(xié)議軟交換核心網(wǎng)接口和協(xié)議Page 70假定MGW-O的關(guān)聯(lián)C1（T1,T2）,MGW-T的關(guān)聯(lián)是C2（T3,T4）呼叫模型呼叫流程示例圖呼叫流程示例圖Page 711.SETUP2.CALL PROCEEDING4.SETUP5.CALL CONFIRM與HLR交互取路由信息(MSRN)尋呼、鑒權(quán)加密過程3.IAMn從主叫發(fā)setup到被叫回call confirmed消息，過程與GSM類似。n主叫側(cè)MSC Server需要和HLR交互，取路由信息；HLR要求被叫MSC Server給本次呼叫分配漫游號碼MSRN。n被叫側(cè)MSC Server向用戶發(fā)尋呼。若被叫用戶可以接收本次呼叫，