WG000001 WCDMA核心网络结构与演进.ppt

WG000001WCDMA核心网络结构与演进,ISSUE2.2,Page2,参考资料,3GPP23.101GSM0302,Page3,学习完此课程，您将会：了解WCDMA网络组成及核心网和接入网的概念掌握WCDMA版本演进过程及各版本特点掌握WCDMA各网元功能及网元间协议接口掌握MSCServer及MGW的功能,目标,Page4,第一章WCDMA网络组成及演进概述第二章R99核心网络第三章R4核心网络第四章R5核心网络,Page5,WCDMA网络组成,WCDMA网络=用户设备域+基础设施域基础设施域=接入网域+核心网域,Page6,接入网及核心网定义,接入网络：由一系列提供接入网络资源管理，并且能够提供用户接入机制的设备组成核心网络：由一系列完成用户位置管理、网络功能和业务控制等功能的物理实体组成,Page7,WCDMA协议版本的演进,R4,R5,R99,继承2G（GSM和GPRS）所有的业务和功能；核心网分CS电路域和PS分组域；接入网引入WCDMAUTRAN；核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM。,继承WCDMAR99所有的业务和功能；电路域结构的变化：控制和承载相分离，MSC可以用合一或MSCSERVER、MGW分离结构实现；组网形成类似NGN的四层结构；电路域引入分组话音，支持多种传输技术：TDM，ATM，IP。,继承WCDMAR4所有的业务和功能；核心网增加IM（IP多媒体域）；RAN向IP方向发展；增强的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒体业务。,2000,2001,2002,规范完成时间,Page8,思考题,核心网的功能有哪些？WCDMA第一个版本是哪个版本，这个版本有什么特点？WCDMA在哪个版本实现了承载与控制分离，是在哪个域实现的？MSCServer及MGW的功能是什么？WCDMAR5版本有哪些特点？,Page9,第一章核心网络定义及不同发展阶段第二章R99核心网络第三章R4核心网络第四章R5核心网络,Page10,第二章概述,第一节GSM网络结构介绍第二节R99网络结构介绍,Page11,GSM网络结构,Page12,GSM系统结构与功能,MSC是整个网络的核心，协调与控制整个GSM网络中BSS、OSS的各个功能实体.接口管理支持一系列业务：电信业务，承载业务和补充业务支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能.,MSC的功能,Page13,访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动用户的.它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件.,VLR的功能,GSM系统结构与功能,Page14,归属用户位置寄存器(HLR)是GSM系统的中央数据库，存储该HLR控制的所有存在的移动用户的相关信息.所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，HLR也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据.,HLR的功能,GSM系统结构与功能,Page15,AUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理.,鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃.,GSM系统结构与功能,Page16,移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能.在三种表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码.,GSM系统结构与功能,Page17,GSMMSC对外接口,Page18,GSM系统的业务-GSM电信业务teleservices,基本语音/数据电信业务：Telephony电话业务允许PLMN网与PSTN等他网之间的语音信息传送业务号：TS11Emergencycall紧急呼叫业务用于建立移动台与紧急呼叫中心的连接业务号：TS12,Page19,GSM系统的业务-GSM电信业务teleservices,Shortmessageservices短消息业务属于数据业务，允许移动台收发其他移动用户的短消息业务号：移动接受TS21，移动始发TS22Automatictelefax传真业务属于数据业务业务号：TS62Alternativespeechandtelefax传真/语音交替业务允许语音和传真业务中交替传送业务号：TS61,Page20,第二章概述,第一节GSM网络结构介绍第二节R99网络结构介绍,Page21,R99网络结构,Page22,R99网络结构,GSM/GPRSBSS,BTS,BSC,NodeB,RNC,PCU,UTRAN,SCP,SMS,SCE,PSTNISDN,Internet,Intranet,MSC/VLR,GMSC,HLR/AUC,SGSN,CG,BG,GGSN,GPRS骨干网/,RAN,CN,OtherPLMN,SS7,Page23,R99核心网络特色及技术,核心网络分为CS域和PS域。CS域以原有的GSM网络为基础，PS域以原有的GPRS网络为基础；CS域：用于向用户提供电路型业务，组网方式包括TDM组网、ATM组网、IP组网。网络实体包括MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用于与其它网络互通的IWF实体等；PS域：用于向用户提供分组型业务，组网方式为IP组网。网络实体包括SGSN、GGSN、CG以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。,Page24,R99核心网络功能实体（一）,CS域和PS域共用的功能实体：HLR：完成移动用户的数据管理和位置信息管理；VLR：处理当前用户的各种数据信息；AUC：存储用户的鉴权信息（密钥）；EIR：存储用户的IMEI信息；SMS：短消息中心。,Page25,R99核心网络功能实体（二）,CS域功能实体：MSC：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制功能；GMSC：完成移动用户在不同网络之间的路由寻址功能的MSC。GSMC可以与MSC合设，也可分设；IWF：与MSC紧密相关的一个功能实体。完成PLMN网络与ISDN、PSTN、PDN网络之间的互通（主要完成信令转换功能），其具体功能可以根据业务和网络种类的不同进行规定。,Page26,R99核心网络功能实体（三）,PS域功能实体：SGSN：完成分组交换型业务的交换功能、信令控制功能、路由功能；GGSN：完成PS域和外部数据网络之间的互通功能；CG：完成分组域的计费功能；BG：完成两个GPRS网络之间的互通，保证网络互通的安全性。,Page27,R99核心网络网络接口（一）,核心网络与接入网络间接口：A接口：完成BSS管理、移动性管理和呼叫控制功能；Gb接口：完成分组数据传输和移动性管理功能；Iu-CS接口：完成RNS管理、移动性管理和呼叫控制功能；Iu-PS接口：基本功能类似Iu-CS接口。,Page28,R99核心网络网络接口（二）,核心网络内部接口CS域:MSC与VLR之间的B接口：完成用户的移动性管理、位置更新和补充业务的激活等功能。此接口为内部接口，标准不规范；MSC与HLR之间的C接口：获取用户的MSRN和与智能业务相关的用户状态、用户位置等信息；VLR与HLR之间的D接口：获取用户的签约信息；MSC之间的E接口：用于两个MSC之间的切换过程。同时，若一个MSC兼作SC，当向一个用户发送或接受短消息时，也需在此接口传送信息；MSC与EIR之间的F接口：交换相关信息，用于EIR验证用户的IMSI状态信息；VLR之间的G接口：当用户从一个VLR移动至另一个VLR时，用于交换用户的IMSI和鉴权参数信息。,Page29,R99核心网络网络接口（三）,核心网络内部接口PS域：SGSN与HLR之间的Gr接口：完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理。同C接口功能相似；SGSN与GGSN之间的Gn、Gp接口：采用GTP协议，在GSN设备间建立隧道，传送数据包；GGSN与HLR之间Gc的接口：可选接口；SGSN与EIR之间的Gf接口；GGSN与外部网络之间的Gi接口。CS域、PS域共用的接口:MSC/VLR与SGSN之间的Gs接口：用于MSC与SGSN之间的联合位置更新；HLR与AUC之间的H接口：用于鉴权和加密。内部接口，不规范。,Page30,思考题,请描述R99核心网络各网元功能；请描述R99核心网络各网元间的接口名称及其接口功能。,Page31,第一章核心网络定义及不同发展阶段第二章R99核心网络第三章R4核心网络第四章R5核心网络,Page32,第三章R4核心网络第1节R4组网及接口协议第2节R4网络特色,Page33,R4阶段承载与控制分离,MSCServer,MGW,控制面,承载面,MSC,H.248,MSOFTX3000,UMG8900,Page34,R4网络结构,Page35,R4核心网络功能实体,MSCServer：控制面实体，主要完成MM(移动性管理)、CM（呼叫控制）、MGC（媒体网关控制）等功能；MGW：承载面实体，主要完成语音及媒体流的交换，以及提供各种资源，比如TC、EC、放音、收号能资源；,Page36,R4核心网络功能实体,SG：完成信令转换工作，即完成SS7的传送层MTP与SIGTRAN的传送层SCTP/IP之间的转换。,PCM时隙,IP包,SG,TDM承载,IP承载,信令消息,Page37,R4核心网络接口协议,Page38,R4核心网络接口协议（续）,Page39,第三章R4核心网络第1节R4组网及接口协议第2节R4网络特色,Page40,四层组网架构及网络融合,业务管理,网络控制,核心交换,边缘接入,SoftSwitch,3GAccess,AMG,IAD,BroadbandAccess,PSTN,TMG,SG,PLMN,分组核心网,UMG,UMG,AppServer,PolicyServer,iOSS,IN,SoftSwitch,MRS,Page41,内置SG功能节省传输链路,Page42,集中业务控制,新的业务,MGW,Page43,分布式网络，组网更加灵活,传统的网络互连模型,分布式组网的优势：话路路由最佳,网络性能最佳；十分适合地域广阔的运营商。,分布式网络互连模型,Page44,利用TFO及TrFO技术提高语音质量,TFO与TrFO的区别：TFO通过带内信令建立免编解码器的连接，仍需要编解码器单元继续工作（用于监视TFO消息中的信令）；TrFO通过带外信令建立免编解码器的连接，建立后完全不需要编解码器。提供TFO和TrFO的优势：改善语音质量：话音编码器对话音编码是有损压缩，每经过一次编解码会降低话音质量；能减少话音的传输时延。节省网络设备功率：采用TrFO时，编解码功能被旁路，节省网络设备功率。,Page45,思考题,MSCSERVER和MGW之间的接口是（）接口，应用协议是（）协议，MSCSERVER之间的接口是（）接口，应用协议是（）；MGW内置SG功能优势在哪里？请描述R4组网的有点或者优势？请描述TFO及TrFO的功能及区别。,Page46,第一章核心网络定义及不同发展阶段第二章R99核心网络第三章R4核心网络第四章R5核心网络,Page47,R5版本