3G培训教材核心网络0418课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《3G培训教材核心网络0418课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 3G 培训教材 核心 网络 0418 课件
- 资源描述:
-
1、3G培训教材之十一核心网网络结构和协议中国移动通信集团公司技术部2001年4月核心网络的定义及其核心网络的不同阶段R99核心网络R4核心网络R5核心网络核心网络的平滑演进核心网络的定义User EquipmentDomainAccessNetworkDomainCoreNetworkDomainInfrastructureDomainCuMobileEquipmentDomainUSIMDomainHomeNetworkDomainTransitNetworkDomainUuIuZuYuServingNetworkDomain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
2、体组成,物理实体包括(G)MSC、HLR、SCP、SMC、GSN等。核心网络又分为归属网络、拜访网络和传送网络3类。(参见3GPP规范23.101)3G核心网络的不同阶段(1)R99:1999年4月3GPP完成第一个版本,之后对内容不断进行增补和修改,2001年3月最终冻结。但2000年12月之后的版本变动不大。主要变化体现在新的无线技术的引入,核心网络无核心网络无根本性改变。根本性改变。R4:2001年3月完成第一个版本。主要变化无线接口:TDSCDMA无线技术的基本完成核心网络:核心网络:MSC被拆分为被拆分为MSC Server和和MGW两部分,两部分,开始实施向开始实施向ALL IP网
3、络的过渡网络的过渡3G核心网络的不同阶段(2)R5(又称ALL IP网络)预计2001年12月完成第一个版本,根据目前的情况,可能会推迟到2002年初。主要变化体现在无线接口:IP技术成为无线接入网络的承载技术核心网络:大量新的功能实体的增加,改变了原核心网络:大量新的功能实体的增加,改变了原有的呼叫流程。有的呼叫流程。IP技术成为所有信令消息的承技术成为所有信令消息的承载技术。载技术。核心网络的定义及其核心网络的不同阶段R99核心网络R4核心网络R5核心网络核心网络的平滑演进R99核心网络R99核心网络结构基本结构LCS网络结构CAMEL网络结构CBS网络结构核心网络的功能实体核心网络的接口
4、协议Mobile IPR99核心网络结构(1)BSSBSCRNSRNCCNNode BNode BAIuPSIurIubisUSIMMEMSCuUuMSCSGSNGsGGSNGMSCGnHLRGrGcCDEAuCHEIRFGfGiPSTNIuCSGbVLRBGpVLRGBTSBTSUmRNCAbisSIMSIM-ME i/forMSCBPSTNPSTNcell基本结构基本结构R99核心网络结构(2)MSBSSE-MSC/VLRE-GMSCNodeBNodeBHLR/AUCE-GGSNPSTN/ISDNInternetAGbIubIubIurRNCRNCIucsIupsE-SGSN电路域分组域R
5、99核心网络结构(3)UENode B(LMUType B)HLRGatewayMLCExternalLCS clientLeLgLgLhGatewayMLCOther PLMNLMUType AUuIuIubgsmSCFLcCBCNote 1)IuBC 3G-SGSN3G-MSC/VLRRNCNode B(LMUType B)IurIubSRNC(SMLCfunctio-nality)LCS网络结构R99核心网络结构(4)M S CG M S CH L RCDV L RBgsm S C Fgsm S S Fgsm S S Fgsm S R FS G S NgprsS S FG r智能网网络结
6、智能网网络结构构Note 1:Interface outside the scope of 3GPP/GSMUEIuBCBSSAbisBSCBTSBTSRNSIubRNCNode BNode BCNNote 1CBCR99核心网络结构(5)CBS网络结构网络结构注:在GSM阶段,CBC(Cell Broadcast Center)不属于CN。R99核心网络特色及核心技术(1)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的连接,实现方式包括TDM方式和ATM方式。它包括MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用于与其
7、它网络互通的IWF实体等。PS域:用于向用户提供分组型业务的连接,实现方式为IP包分组方式。它包括SGSN、GGSN以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。R99核心网络特色及核心技术(2)MSC与SGSN两个功能实体可以合设也可独立设置。呼叫控制部分的信令增强了对多媒体业务的支持。移动性管理仍沿用MAP信令,只是由于对CAMEL、GPRS等功能的增强而对MAP信令做了相应的补充。R99核心网络基本网络(各功能实体的功能)(1)CS域和PS域共用的功能实体HLR:完成移动用户的数据管理(MSISDN、IMSI、PDP ADDRESS、LUM INDICATOR、签约的电信业务和补充业务及其业务
8、的的适用范围)和位置信息管理(MSRN、MSC号码、VLR号码、SGSN号码、GMLC等)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SMSGMSC和SMS IMSC:SMSGMSC用于保证短消息正确的由SC发送至移动用户。SMS IMSC用于保证短消息正确的由用户发送至SC。R99核心网络基本网络(各功能实体的功能)(2)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:在某一个网络中完成移动用户路由寻址功能的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I
9、SDN、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。R99核心网络基本网络(各功能实体的功能)(3)PS域功能实体GSN(SGSN、GGSN):完成分组业务用户的分组包的传送。存储用户的签约信息(IMSI、PDP ADDRESS)和位置信息(SGSN:VLR号码、CELL或ROUTING AREA;GGSN:SGSN号码)。BG:完成两个GPRS网络之间的互通,保证网络互通的安全性。R99核心网络基本网络(网络接口)(1)基本网络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。(08系列)Gb接口:完成分组数
10、据传输和移动性管理功能。(08.14、08.16、08.18)Iu-cs接口:完成RNS管理、移动性管理和呼叫控制功能。(25.41系列)Iu-ps接口:同Iu-cs接口。(25.41系列)R99核心网络基本网络(网络接口)(2)基本网络核心网络内部接口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。(29.002、23.078)VLR与HLR之间的D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。(29.002、2
11、3.078)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。(29.002)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。(29.002)R99核心网络基本网络(网络接口)(3)基本网络核心网络内部接口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。(29.002)SGSN与GGSN之间的Gn、Gp接口:采用GTP协议,在GSN设
12、备间建立隧道,传送数据包。(29.060)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。(29.016、29018)HLR与AUC之间的H接口:用于鉴权和加密。内部接口,不规范。R99核心网络基本网络(与PHASE 2阶段的比较)(1)CS域:在R99中,呼叫控制仍采用ISUP等协议,移动性管理仍采用MAP协议。ISUP等协议没有什么改动,MAP协议与与GSM MAP Phase2+相比,由于在R99阶段引入了一些新的业务和功能,
13、为此,MAP定义了新的接口、程序和参数。新引入的业务包括:定位业务,号码可携性业务,智能业务的增强等。增加了基于ATM传输技术的Iu CS接口。R99核心网络基本网络(与PHASE 2阶段的比较)(2)PS域 Iu PS接口:Gb接口变成Iu PS接口,接口采用全新的协议栈,底层基于ATM传输,用户数据的传输采用GTP/UDP/IP隧道传输方式,相关的一些地址、编号与标识也有所改变;GTP格式改变,由原来的20字节固定长度的格式改为812字节可变长度的格式,并增加了扩展字头功能。此外,整个GTP字头的比特分配也发生了较大改动,去除了流标志等字段。信令消息和信息单元有增删。利用隧道端点标识TEI
14、D取代2G GPRS系统中的隧道标识TID,用于标识传送PDP上下文用户数据和信令的隧道。与TID相比,TEID与IMSI和NSAPI没有固定的对应关系,它只是由接收端指定的一个隧道端点标识,在相应的信令消息中告知对端,令其在发送相关数据或信令时使用该TEID所标识的隧道。增加了CAMEL的支持:在各工作流程中定义了CAMEL相关的业务触发点。R99核心网络基本网络(与PHASE 2阶段的比较)(3)PS域移动性管理:2G GPRS在MS与SGSN之间实施加密,而R99 UMTS PS则放在MS与RNC之间实施,加密算法也不同;定义了新的移动性管理状态模型;由于UTRAN增加了Iur接口用于切
15、换,分组数据业务在切换时的位置管理程序也作了相应的改变;增加了2G与3G系统间切换的程序;对Internet接入支持功能的增强:R99 UMTS PS网络强调了对Internet的支持能力而去除了对其它网络业务如X.25的支持能力,删除了需求不大的业务方式如匿名接入,而对于逐渐兴起的Internet业务如MIP则增加了相关的功能和业务流程。QoS方面:2G GPRS对分组数据业务所定义的QoS参数和要求比较复杂,不便于实施。UMTS将它所要支持的各种业务分成四大类,分别考虑其QoS要求及保证机制。但在QoS相关的协商和修改业务流程上,R99 UMTS PS与原GPRS基本相似。R99核心网络基
16、本网络(与PHASE 2阶段的比较)(4)UEMSCGSNGSM CCGSM SMGSM CCGSM SMMultimediaProtocolGK/GatewayMultimediaProtocolMultimediaProtocolMultimediaProtocol对多媒体业务的有力支持(CS域、PS域):在原有的呼叫控制协议(24.008)和原有的会话管理协议(23.060)的基础上,增加多媒体控制协议。R99网络CS域呼叫流程(1)H.324MMSC/VLRMSC/VLRH.324MGSTN 04.08 SETUP(BC=64,Transp,UDI,LLC=H.223/H.245,CD
17、N=E.164 number)04.08 CALL PROCEEDINGUTRANUTRANAAL2 setupRANAP Assign CMDRANAP Assign ACK ISUP IAM(E.164 number)ISUP ACM ISUP ANM 04.08 ALERTING 04.08 CONNECT 04.08 SETUP(BC=64,Transp,UDI,H.223/H.245,E.164)04.08 CALL CONFIRMEDRANAP Assignment,AAL2 setup 04.08 ALERTING 04.08 CONNECT H.245 OpenLogicalC
18、hannel(Media Type,Codec Type,.)H.245 OpenLogicalChannelAckUser Flows e.g.AMR audio,H.263 video,T.120 dataH.223MH.324终端到H.324终端的呼叫流程呼叫控制能力交换逻辑信道信令过程信息传送呼叫释放R99网络CS域呼叫流程(2)H324终端支持语音、数据、图象等多媒体信息的传送。H324协议是ITUT定义的适用于GSTN(普通交换电话网络)的,用于描述低速率多媒体终端通信过程的通信协议。包括H223复用协议、H245多媒体控制协议、H263图象编码协议和G.723.1语音编码协议等。
19、整个呼叫流程分为呼叫建立过程、能力交换过程、逻辑信道信令过程、信息传送过程和呼叫释放过程5个阶段。呼叫建立仍使用0408规定的呼叫建立过程。能力交换过程和逻辑信道信令过程均为H245定义的多媒体控制过程。能力交换用于在逻辑信道建立前,对发送端设备和接收端设备的能力进行协商,以使多种媒体流能正确的在两端进行传送。R99网络CS域呼叫流程(3)逻辑信道的信令过程包括逻辑信道的打开和关闭,采用证实协议过程实现。其设计思路是首先建立连接,确保接收方能够接收并已准备好接收对端发送的数据后,才开始媒体数据的传送。在新的逻辑信道建立时,接收方必须确保原有逻辑信道的通信不受影响。逻辑信道均是单向的,语音业务要
20、求的双向逻辑信道有一对单向逻辑信道构成,占用两个逻辑信道号。所谓逻辑信道的打开,就是通信双方通过逻辑信道打开消息和证实消息交换各自分配的端口号。逻辑信道的关闭由发送方发起。信息传送使用H223复用协议,将多个逻辑信道复用为一个物理信道进行传输,同时进行一定的差错控制。R99网络PS域呼叫流程(1)H.323终端到H.323终端的呼叫流程 UTRANGGSNSGSNH.225.0,Q.931 controlH.225.0,RAS controlARQACFSetupCall ProceedGKGGSNSGSNUTRANH.323(codec)GRQ/GCFRRQ/RCFActivate PDP
21、Context Req.Create PDP Context ReqCreate PDP Context Resp.Activate PDP Context Acc.IMT-2000 Operator DomainRT RABestabl.BE RABABGRQ/GCFRRQ/RCFSetupBE RABActivate PDP Context Req.Create PDP Context ReqCreate PDP Context Resp.Activate PDP Context Acc.APIAPIAlertAlertConnectConnectAudio/Video/data(RTP)
22、APIAPISetup RT RABSetup RT RABRT RABRT RABRelayH.323(codec)ARQACFRT RABestabl.Create RT RABCreate RT RAB注:参考流程,R99并未真正实现PS域的多媒体业务。呼叫接纳控制呼叫控制能力交换/逻辑信道信令过程/信息传送呼叫释放R99网络PS域呼叫流程(2)H323协议是ITUT定义的适用于分组网络的多媒体通信协议。H323协议假设基于的分组网络不确保业务的QOS。H323协议包括H225 RAS协议、H225呼叫信令、H245多媒体控制协议和音视编码协议。整个呼叫流程分为呼叫接纳控制、呼叫控制、能
23、力交换、逻辑信道信令过程、信息传送和呼叫释放6个阶段。接纳控制通过H225 RAS协议实现。完成网闸搜索、端点登记等功能。GRQ/GCF:网闸搜索请求/证实RRQ/RCF:登记请求/证实ARQ:呼叫接纳请求ACF:呼叫接纳证实R99网络PS域呼叫流程(3)呼叫控制:执行H225呼叫信令协议(基于Q931协议)。Setup:请求呼叫建立Call proceed:回应Setup消息,表示被叫号码已收全,呼叫建立过程已启动Alert:指示呼叫已到被叫一端,正向被叫发通知,并告知主叫正在等待被叫应答Connect:连接能力交换、逻辑信道信令过程与CS域相同。信息传送通过RTP协议实现。RTP协议为语音
24、、图象等实时信号提供端到端的传送。RTP不提供任何QOS保证,使用其他技术进行保障。(RSVP,DIFSERV)R99核心网络LCS网络UENode B(LMUType B)HLRGatewayMLCExternalLCS clientLeLgLgLhGatewayMLCOther PLMNLMUType AUuIuIubgsmSCFLcCBCNote 1)IuBC 3G-SGSN3G-MSC/VLRRNCNode B(LMUType B)IurIubSRNC(SMLCfunctio-nality)注:R99只支持CS域的LCSR99核心网络 LCS网络(各功能实体的功能)SMLC:在3G中,
25、SMLC与SRNC合设。一个SMLC可以控制多个LMU,SMLC从LMU处获得无线数据的测量方法,以此来确定移动用户的位置。为了实现LCS,与SMLC设置在一起的SRNC要产生一系列与LCS相关的数据,这些数据的广播、紧密及其计费机制还未确定。GMLC:是外界“位置应用服务器”与PLMN为了之间的接口。对使用业务的用户进行登记鉴权,并从HLC获取用户的路由信息。同时支持与SCP的Lc接口。LMU:获取多个无线测量参数,支持多种测量方法,与SMLC配合得出用户的位置信息。有A类和B类两种LMU。A类LMU通过Um/Uu空中接口与网络相连,B类LMU通过有线方式的Iub接口与RNC相连。目前,R9
展开阅读全文