3G培训教材--核心网络(0418).ppt

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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月中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进2中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一核心网络的定义核心网络：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，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）3中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一3G核心网络的不同阶段（1）n

2、R99：n1999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。n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。nR4：n2001年3月完成第一个版本。n主要变化n无线接口：TDSCDMA无线技术的基本完成n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网络的过渡网络的过渡4中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一3G核心网络的不同阶段（2）nR5（又称ALL IP网络）n预计2001年12月完成第一个

3、版本，根据目前的情况，可能会推迟到2002年初。n主要变化体现在n无线接口：IP技术成为无线接入网络的承载技术n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载技术成为所有信令消息的承载技术。技术。5中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进6中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络nR99核心网络结构n基本结构nLCS网络结构nCAMEL网络结构nCBS网络结构n

4、核心网络的功能实体n核心网络的接口协议nMobile IP7中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络结构（1）基基本本结结构构8中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络结构（2）MSBSSE-MSC/VLRE-GMSCNodeBNodeBHLR/AUCE-GGSNPSTN/ISDNInternetAGbIubIubIurRNCRNCIucsIupsE-SGSN电路域分组域9中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络结构（3）LCS网络结构10中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络结构（4）智

5、智能能网网网网络络结结构构11中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络结构（5）CBS网网络络结结构构注：在GSM阶段，CBC（Cell Broadcast Center)不属于CN。12中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络特色及核心技术（1）n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。nCS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它网络互通的IWF实体等。nPS域：用于向用户提供分组型业务的连接，实现方

6、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。13中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络特色及核心技术（2）nMSC与SGSN两个功能实体可以合设也可独立设置。n呼叫控制部分的信令增强了对多媒体业务的支持。n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。14中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（各功能实体的功能）（1）nCS域和PS域共用的功能实体nHLR：完成移动用户的数据管理（MSISDN、IMSI、PDP ADDRESS、LUM I

7、NDICATOR、签约的电信业务和补充业务及其业务的的适用范围）和位置信息管理（MSRN、MSC号码、VLR号码、SGSN号码、GMLC等）nVLR：处理当前用户的各种数据信息nAUC：存储用户的鉴权信息（密钥）nEIR：存储用户的IMEI信息nSMSGMSC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。15中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（各功能实体的功能）（2）nCS域功能实体nMSC：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制功能。nGMSC：在某一个网络中完成移动用

8、户路由寻址功能的MSC。GSMC可以与MSC合设，也可分设。nIWF：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。16中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（各功能实体的功能）（3）nPS域功能实体nGSN（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）。nBG：完成两个GPRS网络之间

9、的互通，保证网络互通的安全性。17中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（网络接口）（1）n基本网络n核心网络与接入网络间接口nA接口：完成BSS管理、移动性管理和呼叫控制功能。（08系列）nGb接口：完成分组数据传输和移动性管理功能。（08.14、08.16、08.18）nIu-cs接口：完成RNS管理、移动性管理和呼叫控制功能。（25.41系列）nIu-ps接口：同Iu-cs接口。（25.41系列）18中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（网络接口）（2）n基本网络n核心网络内部接口CS域nMSC与VLR之间的B接口

10、：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。nMSC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）nVLR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、23.078）nMSC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）nMSC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。nVLR之间的G接口：当用户从一个VL

11、R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）19中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（网络接口）（3）n基本网络n核心网络内部接口PS域nSGSN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）nSGSN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。（29.060）nGGSN与HLR之间Gc的接口：可选接口。nSGSN与EIR之间的Gf接口：nGGSN与外部网络之间的Gi接口：nCS域、PS域共用的接口nMSC/VLR与SGSN之间

12、的Gs接口：用于MSC与SGSN之间的联合位置更新。（29.016、29018）nHLR与AUC之间的H接口：用于鉴权和加密。内部接口，不规范。20中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（1）nCS域：n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。nISUP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，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。n增加了基于ATM传输技术的Iu C

13、S接口。21中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（2）nPS域n 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；n 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。n利用隧道端点标识TEID取代2G GPRS系统中的隧道标识TID，用于标识传送PDP上下文用

14、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。n 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。22中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（3）nPS域n移动性管理：n2G 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；n定义了新的移动性管理状态模型；n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；n增加了2G与3G系统间切换的程序；n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。nQoS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。23中国移

16、动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（4）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。24中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99网络CS域呼叫流程（1）H.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25中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99网络CS域呼叫流程（2）nH324终端支持语音、数据、图象等多媒体信息的传送。nH324协议是ITUT定义的适用于G

17、STN（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。n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。n呼叫建立仍使用0408规定的呼叫建立过程。n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。n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。26中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99网络CS域呼叫流程（3）n逻辑信道的信令过程包

18、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。n逻辑信道均是单向的，语音业务要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。n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。n逻辑信道的关闭由发送方发起。n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。27中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99网络PS域呼叫流程（1）

19、H.323终端到H.323终端的呼叫流程注：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28中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99网络PS域呼叫流程（2）nH323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。n整个呼叫流程分为呼叫接纳控制、呼叫控制、能力交换、逻辑信道信令过程、信息传送和呼叫释放6个阶段。n接纳控制通过H225 RAS协议实现。完成网闸搜索、

20、端点登记等功能。nGRQ/GCF：网闸搜索请求/证实nRRQ/RCF：登记请求/证实nARQ：呼叫接纳请求nACF：呼叫接纳证实29中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99网络PS域呼叫流程（3）n呼叫控制：执行H225呼叫信令协议（基于Q931协议）。nSetup：请求呼叫建立nCall proceed：回应Setup消息，表示被叫号码已收全，呼叫建立过程已启动nAlert：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nConnect：连接n能力交换、逻辑信道信令过程与CS域相同。n信息传送通过RTP协议实现。nRTP协议为语音、图象等实时信号提供端到端

21、的传送。nRTP不提供任何QOS保证，使用其他技术进行保障。（RSVP，DIFSERV）30中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络注：R99只支持CS域的LCS31中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络 LCS网络（各功能实体的功能）nSMLC：在3G中，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。nGMLC：是外界“位置应用服务器

22、”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。nLMU：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，R99只支持“小区”精度的LCS，其他两种精度更高的测试方法OTDOA、辅助GPS以后再支持。32中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络（网络接口）nLCS网络nMSC与GMLC之间的Lg、SGSN与GMLC章节的Lg接口：用于完成用户的鉴

23、权和网络资源的分配。GMLC提供IMSI和业务的服务等级。使用MAP协议。nGMLC与HLR之间的Lh接口：用于GMLC获取用户的IMSI号码和所在的VMSC的号码。使用MAP协议。nGMLC与LCS Client之间的Le接口：用于外部网络向PLMN网络发起业务请求（获取用户的位置信息）。接口协议未规范。nGMLC与SCP之间的Lc接口：与智能网配合，完成某些基于IN的位置业务。使用MAP协议。33中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络（与GSM LCS网络的比较）（1）34中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络（与

24、GSM LCS网络的比较）（2）nGSM LCS有2类SMLC，基于网络的SMLC（支持Ls接口）和基本基站子系统的SMLC（支持Lb接口）。无论是哪一类SMLC，均独立设置。3G LCS只有1类SMLC，此SMLC与SRNC合设。nGSM LCS有2类LMU，A类LMU通过无线空中接口与网络相连，B类LMU可独立设置，通过Abis接口与BSC相连或与BTS合设。R99的LCS网络中只有B类LMU，可独立设置，通过Iub接口与RNC相连，也可与NODEB合设。35中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络（典型呼叫流程MTLR）准备阶段测量阶段释放阶段36中国

25、移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络（典型呼叫流程MOLR）准备阶段测量阶段释放阶段37中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络LCS网络（典型呼叫流程NILR）准备阶段测量阶段释放阶段38中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络CAMEL网络（各功能实体的功能）n包括gsmSCF、gsmSSF和gsmSRF功能实体，作用及其设置原则与GSM移动智能网一样。n新增gprsSSF功能实体，作用与gsmSSF类似，与gsmSCF配合完成对GPRS用户智能业务的控制。n目前CAMEL3已冻结，CAMEL4正在制定

26、。CAMEL3中新增大量消息，一方面用于实现短消息智能业务和GPRS智能业务，一方面增强智能业务的灵活性。39中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络CAMEL网络（新增功能）n新功能的增加体现在多种CSI（CAMEL签约信息）的出现nDCSI：用户通过设定的电话号码触发智能业务。nGPRSCSI：GPRS用户触发智能业务。nSMSCSI：短消息用户作主叫时触发智能业务。nMCSI：用户可以在位置更新时（如开机引起的位置更新、通话过程中的周期性位置更新以及局间切换引起的位置更新）触发智能业务。nVTCSI：用户在VMSC处触发智能业务。如被叫用户忙、被叫用户寻呼不到时

27、均可触发智能业务。以上CSI信息均定义在HLR中。nNCSI：由拜访网络运营商定义的号码触发智能业务。40中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络CBS网络nCBC：完成CBS（Cell Broadcast short message service：小区广播短消息业务）消息的下发和管理。一个CBC可连接到多个RNC。但是一个RNC是否可连接到多个CBC尚待讨论。nCBC与RNS之间的Iu-BC接口：用于发送CBS消息。42中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络Mobile IPn为什么引入Mobile IP：Mobile IP的引入使用户

28、可以在采用各种接入技术的网络之间（无线网络、有线网络、公用网络、私有网络）进行漫游，而不中断用户的INTERNET连接。增强了现有GPRS“永远在线”的能力。n功能实体nHA(home agent)：一般设置在用户的归属网络中，存有每个用户的归属IP地址（永久的或临时的）和转换地址COA。nFA(foreign agent)：一般设置在用户的拜访网络中，与GGSN合设。一个PLMN可以根据容量、效率的需要，设置一个或多个FA。43中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络 Mobile IPnCOA（转换地址：标明用户的实际附着位置）nFA COA：指FA的IP地址，可

29、以多个用户共享同一个FA COA。在此种情况下，从HA起始的隧道终结于FA。在IPV6引入时，不再使用FA COA。nCO-COA：用户通过DHCP SERVER分配给其一个COCOA，或使用GPRS中GGSN分配给用户的临时IP地址作为COCOA。在这种情况下，从HA起始的隧道终结于移动节点（移动终端），网络中没有FA功能实体。nHA（归属地址）n永久性归属地址：每个MOBILE IP用户有一个属于归属网络的永久的IP地址，用户可以通过这个IP地址在任何网络间漫游，使用IP业务。n临时性归属地址：为提高IP地址的使用效率，为用户分配临时性归属地址。每个用户在进行MOBILE IP业务注册时，

30、由HA分配给用户一个临时性归属地址。44中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络Mobile IP45中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络Mobile IP（注册流程）（1）46中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络Mobile IP（注册流程）（2）在AT之前，完成GPRS的ATTACH过程APN用来识别具有FA功能的GGSN/FA。在MT发向SGSN的ActivatePDPContextRequest中，不要求分配PDP地址。在GGSN发送给SGSN的CreatPDPContextResponse中，也不包

31、含PDP地址。GGSN向SGSN发送的AgentAdvertisement消息（是一种ICMP消息）承载在GPRS的用户平面上，作为本地广播消息通过(255.255.255.255)地址向所有用户广播，使用户得知其现在所处网络。AgentAdvertisement消息中包含FA的IP地址(即COA)。47中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络Mobile IP（注册流程）（3）在MN发送给GGSN/FA、GGSN/FA发送给HA的MobileIPRegistrationRequest消息中，包含用户的归属地址（永久性或临时性NAI标识）和COA。GGSN/FA将ME

32、的归属地址、TID抽取出来并储存。在HA发送给GGSN/FA的MobileIPRegistrationReply消息中，包含用户的归属地址（永久性IP地址或HA根据NAI标识通过DHCP分配给用户的临时性IP地址）和HA的IP地址。GGSN/FA将用户的归属地址作为PDP地址，填写在PDPContext中。并根据GPRS中的TID标识和用户的归属地址（永久性或临时性）将响应消息发送给正确的用户。48中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R99核心网络Mobile IPn对现有GPRS网络的改动nGGSN需根据IETF的相关规定增加FA功能。nGGSN/FA向SGSN发送“Crea

33、te PDP Context Response”消息后，应向MT发送“Advertisement”ICMP消息。n如果用户请求MIP业务，则GGSN不再给用户分配临时的UMTS/GPRS IP(PDP)地址。nAPN不仅仅代表一个GGSN物理节点，同时也代表着某一种特定的业务。因此，要求运营商在配置SSGN、DNS时应使其可以根据不同的业务选择不同的GGSN。49中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进50中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R4核心网络网络结构51

34、中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R4核心网络特色n将MSC拆分为MSC Server和MGW，在CS域首先向ALL IP网络迈进一步。PS域没有变化。n新增TSGW和RSGW功能实体，为IM(IP Multimedia)域的引入进行准备。52中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R4核心网络功能实体nMSC Server：完成呼叫控制、移动性管理、用户业务数据和CAMEL相关数据的管理（VLR功能）等信令处理功能。nMGW：与MSC Server、GMSC Server配合完成核心网络资源的配置（即承载信道的控制）。同时完成回声消除、（多媒体数字）信号的编解码

35、以及通知音的播放等功能。nR-SGW：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，同时实现在SS7和IP 之间MAP_E和MAP_G的信令互通。高层信令MAP、CAP不进行转换。nT-SGW：未定53中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R4核心网络接口协议n（G）MSC Server与MGW之间的Mc接口：支持多种呼叫模式、多种媒体的灵活的连接处理。使用IETF MEGACO（即H.248）协议。nMSC Server与（G）MSC Server之间的Nc接口：完成局间的呼叫控制。使用基于ISUP的BICC呼叫控制协议。nMGW

36、之间的Nb接口：完成承载方式的控制和用户信息（语音、数据、图象、多媒体）的传送，完成不同媒体帧格式之间的转换。可以使用RTP/UDP/IP或AAL2/ATM协议。nHSS(HLR)与RSGW之间的Mh接口：完成用户移动性管理信息、业务签约信息在不同网络（R99、R4、R5）之间的交换。54中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进55中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络网络结构EDGE：Enhanced Data rates for GSM Evoluti

37、on GERAN:GSM/EDGE radio access network56中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络网络结构VMSCserverGMSCserverPSTN/ISDNInternetIuE-SGSN传统话音代理域分组域UTRANIPMGWMGWVoIP/VoATMCSCFMRFMGCFIPE-GGSNIP多媒体子系统ERAN57中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络特色nALL IP网络的出现：不但在核心网络实现IP，在无线接入部分也引入IP。n使用IPV6协议作为基本的IP承载协议。n为适应IP多媒体业务的出现，新增IPM

38、子域。引入大量新的功能实体。n可连接多种无线接入技术（UTRAN、ERAN）。n智能业务的控制更加灵活，CAMEL4完成。58中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络功能实体（1）n呼叫状态控制功能(Call State Control Function,CSCF)n入 呼 叫 网 关 功 能(Incoming call gateway,ICGW)n是入呼叫的第一个入口点，完成入呼叫的选路n入呼叫业务触发（如呼叫屏蔽，无条件呼叫前转）n查询地址处理n与HSS进行通信59中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络功能实体（2）n-呼叫控制功能(Cal

39、l Control Function,CCF)n呼叫建立/终结，以及状态/事件管理n与MRF交互，以便支持多方会话和其他业务n计费、审计、拦截等事件或其他事件的报告n接收和处理应用层注册n查询地址处理n向应用和业务网络提供业务触发机制（业务能力特性）n提供与网络有关的位置服务n 检查对于当前的预约登记，是否允许进行所请求的呼出通信60中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络功能实体（3）n 服务概要数据库功能(Serving Profile Database,SPD)n与归属地的HSS进行交互，接收Release 2000 全IP网络用户的概要信息，也可以依据与归属域达

40、成的服务级别协定，存储这些信息n通知归属域用户的接入信息(包括CSCF信令传送地址，用户ID等)n缓存与用户接入有关的信息n-地址处理功能(Address Handling,AH)n对地址进行分析、翻译修改(如果要求的话),地址携带，别名地址映射n可以向网络间选路提供临时地址处理61中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络功能实体（4）n归属用户服务器(Home Subscriber Server,HSS)nHLR的功能：存储用户的标识、业务数据、位置数据等信息。nAUC/AAA的功能：对用户进行认证。n传送信令网关(Transport Signalling Gatew

41、ay，T-SGW)：是PSTN/PLMN网络的终结点，包括下列功能：n在IP层上对来自PSTN/PLMN的与呼叫有关的信令进行映射，然后将它发送给MGCF；或者接收来自于MGCF的与呼叫有关的信令，然后在IP层上对其进行映射，再将它发送给PSTN/PLMNn提供PSTN/PLMN与IP传输层之间的地址映射 62中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络功能实体（5）n媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function,MGCF)：对一个特定网络而言，媒体网关控制功能是PSTN/PLMN网络的终结点。它包括下列功能：n呼叫状态的控制，即对与MGW

42、中的媒体信道连接有关的部分进行控制n与CSCF进行通信n对于来自传统网络的入呼叫，MGCF依据它们的路由号选择相应的CSCFn实现传统网络呼叫控制协议(如ISUP,R1/R2)和R00网络呼叫控制协议之间的转换nMGCF可以接收带外信息，然后将它发送给CSCF/MGW 63中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络功能实体（6）n多媒体资源功能(Multimedia Resource Function，MRF)n提供多方呼叫和多媒体会议功能。它与H.323网络中的多点控制单元(MCU)的功能相同。n在多方/多媒体会议中，与GGSN和MGW共同负责承载业务控制。n可以与CS

43、CF进行通信，对多方/多媒体会话进行业务认证(validation)64中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络接口协议（1）nCx 参考点(HSS CSCF)n与分配服务CSCF有关的信息n与从HSS至CSCF的选路信息检索有关的信息nUE-HSS信息（以隧道方式通过CSCF）n Gm 参考点(CSCF UE)n向CSCF注册 n发起与接收呼叫 n控制补充业务nGi 参考点(GGSN 多媒体IP 网络)n Mg 参考点(MGCF CSCF)：采用IETF的 SIP协议。65中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一R5核心网络接口协议（2）nMm 参考点(C

44、SCF 多媒体IP 网络)：接收来自于另一个VoIP呼叫控制服务器或者终端的呼叫请求。nMr 参考点(CSCF-MRF)：支持CSCF控制MRF中的资源。nMs 参考点(CSCF R-SGW)nMw 参考点(CSCF CSCF)66中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进67中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一核心网络的平滑演进n什麽是平滑演进：在保证向用户继续提供原有业务的前提下，采用新的技术，为用户提供丰富业务、提供优质服务，同时提高设备利用率，降低运营成本。n

45、平滑演进应考虑的因素n标准的成熟性n设备的成熟性n市场发展的需要n保证网络一定的稳定期68中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一核心网络的平滑演进n是否一定要引入R99n从技术上讲，R99可以逾越，因为标准发展向前兼容n从业务发展上讲，R99不可以逾越n频率资源的紧缺n用户对新业务的渴求n考虑运营业的竞争形式n联通今年底建成1100万线的“CDMA精品网络”n中国第三代一定为引入第三家甚至第四家移动运营商n考虑标准的成熟度n考虑设备的成熟度n结论：若中国移动在2002年底或2003年初发展第三代则R99不能逾越 69中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一核心网络的平

46、滑演进n如何看待R4、R5标准n标准的成熟性：标准的完成到最终稳定需1年时间。R5标准完成向前兼容R4标准。n设备的成熟性：设备需在标准稳定后至少半年才可大规模商用。n市场发展需要：中国用户对数据业务、多媒体业务的需求目前无法预测。n网络一定时期的稳定性：R5标准只比R4标准滞后9个月。频繁变更网络，不但加大工程建设负担、而且会影响业务稳定性和网络质量。n结论：可以考虑在2004年中到2005年时网络以成熟的R5版本为基础做较大升级。后续版本如何引入则应根据原则和标准发展情况考虑。70中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一核心网络的平滑演进nCS域与PS域的关系n业务：从长远讲，

47、CS域实现实时业务，PS域实现实时非实时业务，CS域的业务是PS的子集n技术实现：PS域实现实时业务以IP协议的发展为前提，目前无法预见技术成熟的时间。且设备的性能、价格无法估计。n市场需要：中国移动用户对数据业务、多媒体业务的需求无法预测。n终端：基于电路方式的终端在近期仍会大量存在，而基于分组方式的终端在近期、中期不会占统制地位。n结论：分组域和电路域应当是长期共存的，而且电路域在一定时间内还会发展。最终分组域何时能取代电路域，要看IP多媒体业务实现的成熟情况以及公司业务的发展策略。71中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一核心网络的平滑演进n中国移动CS域的实现方式：TDM

48、 或ATM？nCS域的业务定位：有质量保证的话音业务nTDM：n设备成熟、稳定，设备成本低n网络维护方便nATM：nAAL2实现语音业务世界上未有大规模商用，AAL1（电路仿真）实现语音业务与TDM无本质区别n设备成本高n网络维护复杂，且无大网运营经验n结论：中国移动CS域将继续采用基于TDM方式的，可支持Iu接口（ATM）的高性能、高稳定性的交换设备72中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一参考文献nR99n3GPP(www.3gpp.org)n23.101 General UMTS Architecturen23.002 Network Architecturen23.121

49、 Architecture Requirements for release 99n23.923 Combined GSM and Mobile IP Mobility Handling in UMTS IP CN n23.171 Functional stage 2 description of location services in UMTS n23.060 General Packet Radio Service(GPRS)Service description;Stage 2 n23.078 Customised Applications for Mobile network Enhanced Logic(CAMEL)Phase 3-Stage 2 n29.002 Mobile Application Part(MAP)73中国移动中国移动3G3G高级培训之十一高级培训之十一谢谢中国移动通信集团公司技术部 于蓉蓉电话:63060162 传真:63600117E-Mail:74