移动软交换综述课件

经典MSC

(控制

和交换)经典MSC架构TDM电路域的移动软交换（MSS）MSCMSCMSCMSCMSCMSC

MSC服务器(控制)移动媒体网关(交换)

Ericsson移动软交换

IP/ATM/TDM控制层连接层MSC-SMGwMSC-SMGwMGwMGwMGwMGwMSS架构

IP控制层连接层MSC-SMGwMGwMGwMGwMGwMSC服务器的主要功能话务控制MGW选择和控制可以控制一个以上MGW移动管理计费控制和产生话单等等…爱立信MSS完全符合3GPP

(23.205)MGW的主要功能话音和媒体的处理建立/释放用户数据的承载与各种传输标准接口(IP/ATM/TDM)不同网络的边界被MSC服务器控制GSM&WCDMA同时接入WCDMA-GSM混合优点：灵活使用硬件投资较少网络节点类型–较少管理WCDMARNCATMIuI/fBSCTDMAI/fGSMM-MGwMSCServerGCPRANAPBSSAPMSS协议概述PSTN/PLMNPSTN/PLMNBICC

BICC(BearerIndependentCallControl)用于MSCservers间GCPGCP

GCP(GatewayControlProtocol)用于MSC-S与M-MGw间ISUP

ISUP(ISDNUserPart)MSC间RANAP

RANAPbetweenMSCServerandRNCNb/IPUserPlane

IPBCP

用于M-MGws间建立IP承载连接IPBCPBSCM-MGwMSC-SM-MGwMSC-SQ.AAL2

Q.AAL2(BearerControlProtocol)用于AAL2传输层A

BSSAP

用于MSC-S与BSC间BSSAPIuRNCPCM/TDMMTP2SCTPNNI-SAALAAL5TDM(MTP1)ATMIPMTP3MTP3bM3UASCCP,GCP,Q.2630,BICCRNSAP,BSSAP,RANAP运行在SCCP上RNC和BSC目前还不支持SIGTRANSS7协议堆栈虚拟MGw概念MSC-S与M-MGW的关系M-MGwMSC

Server1MSC

Server2MSC

Server3M-MGwM-MGwUpto32Upto256MSC-S通过GCP协议控制M-MGwN:M关系关系

MSC-Server<->(v)M-MGW

vMGwMSCServer3

vMGwMSCServer2

vMGwMSCServer1物理MGw被配置成若干虚拟MGWs(vMGw)，每个虚拟MGW专属一个MSC-SMSC-S,vMGw,TDM,ATM,IPM-MGwvMGwvMGwATM/IPTDMTDMM-MGwvMGwvMGwvMGwATM/IPTDMTDMM-MGwvMGwvMGwvMGwATM/IPTDMTDMM-MGwvMGwvMGwATM/IPTDMMSC

Server1MSC

Server2MSC

Server3ATM/IP资源在各个vMGws间分享TDM归属与特定vMGwTDM为什么vMGws(N:M)重要MSC

ServerBSCMSC

ServerBSC有N:MM-MGwMSC

ServerBSCM-MGwMSC

ServerBSC没有...Signalling(Physical)Payload&Signalling(Physical)M-MGwM-MGw本地交换本地交换提高传输效率PointofInterconnectBSCRNCMSC话务控制和处理节点可以集中放置M-MGws分布在各个机房减少主要节点数，简化网络建设和运维本地交换+节省带宽技术通常可以减少60%的传输PointofInterconnectMSCMSC-SMGwBSCRNC大多数话务是本地话务，本地交换减少传输开销集中控制，本地交换Site本地交换BSCsHLR/AUCMSCServerMGwRNCLEGENDPBN今天的汇接网分层架构下的汇接网

MSCserverpool

MSCserverpoolATM/IPPBNM-MGWM-MGWM-MGWM-MGWM-MGWM-MGWMSS提高带宽使用效率和话音质量节省带宽SiteLocalSwitchingAMRoverIPPBNTranscoderFreeOperation(TrFO)

优点:改善话音质量与PCM相比，WCDMA间的通话提高传输效率较少的中间设备(inDXC’s,routers,ATMswitchesetc.)针对WCDMA间的话音Nb上传输AMR编码的语音手机间不需要编译码RNCRNCM-MGwM-MGwOoBTCOoBTC(OutofBandTranscoderControl)OoBTC10-30kbpsbandwidthMSC-SMSC-SAMRtransparentfrommobiletomobileTandemfreeoperation(TFO)

TFO加上Nb上的压缩语音(“TFO-OoBTC

interworking”)A接口上PCM传送压缩语音

压缩语音不需要额外的编码转换

优点:改善话音质量与PCM相比，GSM通话传输效率提高70-85%较少中间设备(inDXC’s,routers,ATMswitchesetc.)BSCBSCM-MGwM-MGwOoBTCOoBTC(OutofBandTranscoderControl)OoBTCAMR10-30kbpsbandwidth=TranscoderMSC-SMSC-STFOPCM+compressedspeech,64kbpsAMRfrommobiletomobileTFOPCM+compressedspeech,64kbps提高传输效率和语音质量(SQ)GSM BWeff.

SQCompressedspeechforGSM X TandemFreeOperation(TFO) XTFO/TrFOinterworking X XWCDMATranscoderattheedge X XTranscoderFreeOperation(TrFO) X XWCDMA&GSMTFO/TrFOinterworking X X020406080100120140160KbpsTransportTechnologyPCMoverTDMPCMoverATMPCMoverIPAMRoverATMAMRoverIP基于假设:多模AMR同时使用DTX(SilenceSuppression),AMR或PCM由Nb/AAL2/ATM或Nb/RTP/UDP/IP/MPLS/PPP承载带宽使用网络冗余M-MGwM-MGwBSCBSCBSCMSC-SHLRHLRSyncHLR冗余(1+1)爱立信网络冗余方案MSC-SMSC冗余(MSCPool)M-MGw冗余

M-MGw冗余MSC-SMSC-S正常运行:

每个MGW由几个MSC-S控制(vMGw)每个BSCs/RNCs的业务以负荷分担的方式与2个M-MGws连接M-MGwAM-MGwBBSCBSCBSCBSCMSC-S冗余,MSC池正常运行:

MSC-S以负荷分担的方式运行

每个BSC/RNC下的用户分布在所有MSC-S

每个MSC-S控制多个MGW所有的MSC-S控制所有的BSCM-MGwM-MGwBSCBSCBSCMSC-SMSC-SM-MGwMSC-SBSCBSCBSCMSS优点

节省传输开销在RNC/BSC场点本地交换压缩语音提高效率灵活网络规划的基础(控制和连接功能差别很大)话务控制和处理功能可以集中在有限数量的中心区高语音质量(TRO/TrFO)SIGTRAN什么是SIGTRAN网络?TDM传输信令MTP3MTP2MTP1MTP3bSAAL-NNIATMLLSCTPIPLLM3UATCAPMAP/CAP/INAPSCCPN-ISUPBICCGCPATM传输信令被替换IP传输信令over:（无线接入协议不在此显示）NEWSS7oIPIPnetworkIP-

SEPIP-

SEPSCTPIPLLM3UASS7

UserPartSCTPIPLLM3UASS7

UserPart传统7号信令网-TDM(SL和HSSL)带宽限制MSCSTPSTPHLRSTPSTPHLRMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCSEP和STP都有信令路由功能STP是汇聚点，与信令点有物理连接网状/等级的

STP网络SIGTRAN网络

IPNetworkHLRHLRMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC带宽灵活路由器具有L3/IP功能

只有SEP有7号信令路由功能多业务IP骨干网

所有SEP基于

只在网络边缘有SGW端到端!不需要转接和中继节点对比–STPvsSIGTRAN复杂的物理和逻辑配置业务增长可能会需要新的STP需要处理大量电路STP的投资硬件使用率低信令终端是1:1的工作方式

IPNetworkHLRHLRMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC配置简单(只需配置IP地址)IP路由取代STP路由与PS和O&M共用路由器硬件和传输利用率高与PS共用传输信令终端是m:m的工作方式MSCSTPSTPHLRSTPSTPHLRMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCPhysicalLayerSCCPN-ISUPTCAPSS7IPSCTPM3UASIGTRAN用户适配层Ericsson专注于M3UA

适用与所有MTP的应用3GPP指定核心网唯一的UAMTP3M2UASUAM2PAM3UA MTP3UAlayerM2UA MTP2UAlayerM2PA MTP2UAlayer,Peer-to-PeerSUA SCCPUAlayerOthers…M3UA层的冗余NodeASCTPassociation(singlehomed)SCTPendpointRedundantM3UArouteActiveM3UArouteIPpathNodeBUsefulifonlysingle-homedassociationsareavailableSCTP层的冗余NodeANodeBIPSCTPIP1IP2PortM3UAIPSCTPIP3IP4PortM3UASCTPassociationIPpathMultihomedSCTPendpointIP网络层的冗余Site1Site2HLRMSCMSCRNCRRRRRRRRRSubnet2ASubnet2BSubnet1ASubnet1BNofate-sharingwithbluepathRecoverybyIProutingprotocolsSiteLAN的冗余用Ping监测路由器将IP地址转移到第二个以太网接口edgerouterbackboneIPbackbonenetworkIP-

SEPIP1IP2Eth1Eth2supervisionX冗余的比较机制M3UA冗余SCTPMultihomedendpointIP路由协议LAN监测反应时间~2sec(可配置)Dependingonroundtriptime,Normally<500msFewsecondstofewminutes,dependingonhellointervalls&networklayoutConfigurable(200ms-10s),Defaultis~2seconds本次软交换的SIGTRAN连接:

IPSEP–IPSEP(Peer-to-Peer)IPnetworkMSCServerSLI1SLI2SNIA12TSCMSCVLRM-MGWSGWIPSTPGPB1GPB212SNI