3G网络结构ppt课件

3G网络结构,简介,1,WCDMA,ATM,Iu,NMS,CN,RAN,OnewBTS,RadioNetworkController,MediaGateway,3G-SGSN,GPRSaddsimproveddataserviceswithanewPacketswitchedbackboneWhereSGSNandGGSNaretwomainelements,6,7,MSC,TCSM,RAN,MobilityCore,BSC,MSC,ATMModule,2GSGSN,3GSGSN,RNC,RNC,Gb,Abis,ControlTransportInterface,PCM,LapD,A,ControlTransportInterface,PCM,BSSAP,ControlTransport,Iu-CS,ControlTransportInterface,ControlTransportInterface,ATM/IP,Iur,ControlTransportInterface,ControlTransportInterface,GSMBTS,WCDMABTS,PSTN,8,R99和R4主要设备与接口,NodeB,Uu,Iub,RNC,Iur,接入网,核心网,TRAU,MSC,VLR,PSTN,SGSN,GGSN,ExternalPacketNetworks,Gi,Iu-CS,Iu-PS,HLR/AuC,D,C,Gr,UE,PrivateIPBackbone,9,R4IP软交换,R99RANR99终端,VS,R4核心网络能后向兼容R99的RAN和终端,3G核心网电路域,R99电路交换,MSC,SCP,HLR,MSC,RAN,RAN,RAN,TDM,MSCServer,SCP,HLR,RAN,RAN,RAN,TDM/ATM/IP,CS-MGW,CS-MGW,MSCServer,TUP/ISUP/BICC,TUP/ISUP,H.248,H.248,MAPOverTDM,MAPOverTDM/IP,CAPOverTDM,CAPOverTDM/IP,R99vsR4,10,网络演进小结,R4与R99的关系:R4实现核心网络IP化网络发展目标:R4只提供基本话音业务，不是网络演进的最终目标；网络演进的目标是以IMS为控制核心的全IP网络,技术上还有很长的路要走；IMS和R4/R99将长期共存现阶段IMS还不适于解决移动网内基础话音业务,存在效率问题IMS将随着业务的发展而引入移动业务方面如POC,IM等基于VoIP的固定业务或VoWLAN业务,11,UE（UserEquipment）,1.UE是用户终端设备,它主要包括射频处理单元,基带处理单元,协议栈模块以及应用层软件模块等.2.UE通过Uu接口与网络设备进行数据交互,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能.包括普通话音,数据通信,移动多媒体,Internet应用,如E-mailWWW浏览FTP等.,12,UE,UE包括两部分MEMobileEquipment提供应用和服务USIMUMTSSubscriberModule提供用户身份识别,13,UTRAN（UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork）,UTRAN即陆地无线接入网分为基站NodeB和无线网络控制器RNC两部分,14,NODEB,NodeB是WCDMA系统的基站,即无线收发信机,包括无线收发信机和基带处理部件.通过标准的Iub接口和RNC互连.主要完成Uu接口物理层协议的处理它的主要功能是扩频调制,信道编码及解扩解调,信道解码,还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能,15,NODEB,NodeB由下列几个逻辑功能模块构成RF收发放大射频收发系统TRX基带部分BB传输接口单元基站控制部分,16,网络接口,NodeB基本功能（1）,Overview,无线接入与调制解调,Coding,Interleaving,功率控制,切换,呼叫处理（辅助RNC完成）,小区管理,公共信道管理,专用信道管理,测量处理,同步信号,17,NodeB基本功能(2),双极化定向天线,扇区1天线,扇区3天线,供电,Iub口STM1/E1,传输网,RNC,主集,收发双工处理,信令处理、基带编解码、解调处理等,多载波数字功放,每扇区均为两天线接收分集,分集,扇区机顶口发射功率20W40W,基带框,射频框,双工器框,18,RNC（RadioNetworkController）,RNC是无线网络控制器主要完成连接建立和断开切换宏分集合并无线资源管理控制等功能具体如下：(1)执行系统信息广播与系统接入控制功能(2)切换和RNC迁移等移动性管理功能(3)宏分集合并功率控制无线承载分配等无线资源管理和控制功能,19,RNC基本功能（1）,20,RNC基本功能（2）,控制平面/ControlPlane,用户平面/UserPlane,FP:FrameProtocol,网络接口协议终接NetworkInterfaceprotocolterminationRANAP(IuInterface)RNSAP(IurInterface)NBAP(IubInterface)ALCAP(allinterfaces)无线资源管理RadioResourceManagementRRCterminationRRMStrategyQoSManagementUTRANOA&MRNCOA&M,21,CN（CoreNetwork）,CN即核心网络负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理主要功能,22,MSC/VLR,MSC/VLR是WCDMA核心网CS域功能节点，它通过Iu_CS接口与UTRAN相连、通过PSTN/ISDN接口与外部网络PSTNISDN等相连、通过C/D接口与HLR/AUC相连、通过E接口与其它MSC/VLRGMSC或SMC相连、通过CAP接口与SCP相连、通过Gs接口与SGSN相连。MSC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制移动性管理鉴权和加密等功能,23,GMSC,GMSC是WCDMA移动网CS域与外部网络之间的网关节点，是可选功能节点。它通过PSTN/ISDN接口与外部网络PSTNISDN其它PLMN相连，通过C接口与HLR相连，通过CAP接口与SCP相连。GMSC的主要功能是充当移动网和固定网之间的移动关口局，完成PSTN用户呼移动用户时呼入呼叫的路由功能，承担路由分析，网间接续，网间结算等重要功能,24,SGSN,SGSN服务GPRS支持节点是WCDMA核心网PS域功能节点，它通过Iu_PS接口与UTRAN相连，通过Gn/Gp接口与GGSN相连，通过Gr接口与HLR/AUC相连，通过Gs接口与MSC/VLR，通过Ge接口与SCP相连，通过Gd接口与SMS-GMSC/SMS-IWMSC相连，通过Ga接口与CG相连，通过Gn/Gp接口与SGSN。SGSN的主要功能是提供PS域的路由转发，移动性管理，会话管理，鉴权和加密等功能,25,GGSN,GGSN提供数据包在WCDMA移动网和外部数据网之间的路由和封装GGSN主要功能是同外部IP分组网络的接口功能，GGSN需要提供UE接入外部分组网络的关口功能。从外部网的观点来看，GGSN就好象是可寻址WCDMA移动网络中所有用户IP的路由器，需要同外部网络交换路由信息,26,HLR,HLR（归属位置寄存器）是WCDMA核心网CS域和PS域共有的功能节点，它通过C接口与MSC/VLR或GMSC相连，通过Gr接口与SGSN相连，通过Gc接口与GGSN相连。HLR的主要功能是提供用户的签约信息存放，新业务支持，增强的鉴权等功能,27,ExternalNetworks,外部网络可以分为两类电路交换网络（CSNetworks）：提供电路交换的连接服务，象通话服务ISDN和PSTN均属于电路交换网络分组交换网络（PSNetworks）：提供数据包的连接服务，Internet属于分组数据交换网络,28,1、核心网的定义,用户终端,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。包括MSC、HLR、SGSN、GGSN等网元。,29,RNC,RNC,GSM,BSC,BSC,WCDMA,External,IPnetworks,IP,Backbone,PSTN/ISDN,OtherPLMN,HLR,GGSN,R99网络结构,电路域,分组域,2、WCDMA网络结构,TransmitMSC,3GMSC,SGSN,30,核心网络逻辑上分为CS电路域和PS分组域CS由GSM技术演进，PS由GPRS技术演进核心网和接入网的Iu接口基于ATM技术CS电路域仍然采用传统的电路交换技术PS电路域无重大改进,GSM,GPRS,CS电路域,PS分组域,3G核心网,2G核心网,R99核心网特点,31,RNC,GSM,BSC,WCDMA,MGW,ExternalIPnetworks,IP/ATM/TDMBackbone,MGW,PSTN/ISDN,OtherPLMN,HLR,GGSN,A,A,SIGTRANH.248,H.248,HLR,分组域无重大改进,电路域采用承载与控制相分离的软交换方式组网,MSS,IW-MSS,R4网络结构,32,电路域采用承载与控制相分离的软交换结构电路域引入IP承载方式,分组域和电路域能够共用IP骨干网支持基于IP承载的NO.7信令支持TrFO技术分组域无重大改进,R4核心网特点,MSC,MSS,MGW,2G核心网,3G核心网,我是新成员,33,R5网络结构和特点,电路域,分组域,接入网,核心网电路域无变化,核心网分组域引入IP多媒体子系统IMS,HLR升级为HSS,IMS,HLR升级而来,34,3、WCDMA核心网的演进路线,电路域,分组域,2G,R99,R4,R5,GSM技术,GPRS技术,引入CS的概念，仍采用传统的电路交换方式,引入PS的概念，无重大改进,采用承载与控制相分离的软交换方式组网,无重大改进,无重大改进,引入了IP多媒体子系统,电路域承载与控制相分离使核心网发生了革命性变化,35,1、R4核心网特点,1、电路域：控制与承载相分离的软交换方式组网2、电路域：IP承载骨干网3、电路域：TrFO(免编解码操作)新功能4、采用ATM承载和接入网相连接5、基于IP承载的NO.7信令,36,BEARER(承载),UE,NodeB,RNC,CN,承载的概念,什么是承载？,可以穿过不同的网元在不同的接口上传送的隧道称为承载逻辑上类似于2G的电路,37,承载和控制相分离是指什么？,IP/ATM/TDMBackbone,MGW,MGW,GSM,WCDMA,信令,承载,指控制面的信令和用户面的承载分别由独立的网元负责,升级方便，便于开展新业务,MSS集中管理，提高维护效率,组网灵活性强,MSC,MSC,MSS,MSS,38,MGW,IP骨干网,MGW,GGSN,SITGTRANH.248,H.248,引入IP承载,MGW之间支持多种承载方式ATM/IP/TDM，中移动选择IP承载,电路域和分组域可以共用骨干网,统计复用，提高带宽利用率,话路不需要分级汇接,全IP是发展目标,缺少大规模IP骨干网的商用经验,MSS,MSS,39,ATM承载,RNC,WCDMA,MGW,IP/ATM/TDMBackbone,MGW,GGSN,BICCCS-2,SIP-T,核心网和接入网之间采用ATM承载,服务质量有保证提高带宽的利用率,与RNC相连的设备都是ATM交换机,MSS,MSS,40,TrFO功能,TC,TC,AMR,AMR,G.711,AMR,传统的语音传送模式,TrFO模式,避免TC对语音质量的损伤，有利于提高语音质量节省TC开销，降低设备投资成本节省传输带宽,TrFO,41,MSS的功能,呼叫控制、计费、移动性管理、智能SSF功能、支持ISUP协议,MSC,MSS,新增加媒体资源控制功能只提供信令接口支持BICC信令支持MGW的故障恢复和登记,MSS指MSCSERVER,移动软交换网中端局呼叫控制节点,42,MGW的功能,MGW：MediaGateway，即媒体网关,MGW,完成MGW两侧通路的承载控制语音处理功能承载媒体资源转换功能播放录音通知回声抑制IPQOS功能：将媒体流和信令流分开,43,RNC,BSC,MGW,IWMGW,HLR,SCP,SGSN,TDM交换机,NODEB,BTS,Iu-cs,A,Mc,Nb,Mc,Nc,J,J,C/D,Gs,E,A,Iu-ps,GGSN,Gn,1、R4核心网网络接口图,CG,Ga,INTERNET,Gi,Gr,Iu接口Mc接口Nc接口Nb接口Gn接口Gs接口,RANAP,RANAP,GTP,GTP,RTP,H.248,H.248,BICC,CAP,CAP,MAP,MAP,BSSAP+,BSSAP,MAP,IW-MSS,MSS,44,MGW,HLR,GGSN,SIGTRAN,什么是SIGTRAN?,SIGTRAN,SIGTRAN,SIGTRAN,SIGTRAN,SIGTRAN,IP,IP,IP,IP,IP,SignallingTransferoverIP的缩写，是NO.7信令消息在IP网络传送的适配协议的总称,M3UA,SCTP,IP,SIGTRAN,协议适配,消息传输,M3UA=MTP3UserAd