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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,中國移動3G高級培訓(xùn)之十一,3G培訓(xùn)教材之十一,核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議,中國移動通信集團(tuán)公司技術(shù)部,核心網(wǎng)絡(luò)的定義及其核心網(wǎng)絡(luò)的不同階段,R99核心網(wǎng)絡(luò),R4核心網(wǎng)絡(luò),R5核心網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn),2,核心網(wǎng)絡(luò)的定義,核心網(wǎng)絡(luò)：由一系列完成用戶位置管理、網(wǎng)絡(luò)功能和業(yè)務(wù)控制等功能的物理實(shí)體組成，物理實(shí)體包括（G）MSC、HLR、SCP、SMC等。核心網(wǎng)絡(luò)又分為歸屬網(wǎng)絡(luò)、拜訪網(wǎng)絡(luò)和傳送網(wǎng)絡(luò)3類。（參見3GPP規(guī)范23.101）,3,3G核心網(wǎng)絡(luò)的不同階段（1）,R99：,1999年4月3GPP完成第一個版本

2、，之后對內(nèi)容不斷進(jìn)行增補(bǔ)和修改，2001年3月最終凍結(jié)。但2000年12月之后的版本變動不大。,主要變化體現(xiàn)在新的無線技術(shù)的引入，,核心網(wǎng)絡(luò)無根本性改變。,R4：,2001年3月完成第一個版本。,主要變化,無線接口：TDSCDMA無線技術(shù)的基本完成,核心網(wǎng)絡(luò)：MSC被拆分為MSC Server和MGW兩部分，開始實(shí)施向ALL IP網(wǎng)絡(luò)的過渡,4,3G核心網(wǎng)絡(luò)的不同階段（2）,R5（又稱ALL IP網(wǎng)絡(luò)）,預(yù)計(jì)2001年12月完成第一個版本，根據(jù)目前的情況，可能會推遲到2002年初。,主要變化體現(xiàn)在,無線接口：IP技術(shù)成為無線接入網(wǎng)絡(luò)的承載技術(shù),核心網(wǎng)絡(luò)：大量新的功能實(shí)體的增加，改變了原有的呼叫

3、流程。IP技術(shù)成為所有信令消息的承載技術(shù)。,5,核心網(wǎng)絡(luò)的定義及其核心網(wǎng)絡(luò)的不同階段,R99核心網(wǎng)絡(luò),R4核心網(wǎng)絡(luò),R5核心網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn),6,R99核心網(wǎng)絡(luò),R99核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),基本結(jié)構(gòu),LCS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),CAMEL網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),CBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),核心網(wǎng)絡(luò)的功能實(shí)體,核心網(wǎng)絡(luò)的接口協(xié)議,Mobile IP,7,R99核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（1）,基本結(jié)構(gòu),8,R99核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2）,MS,BSS,E-MSC/VLR,E-GMSC,NodeB,NodeB,HLR/AUC,E-GGSN,PSTN/ISDN,Internet,A,Gb,Iub,Iub,Iur,RNC,RNC,Iucs,Iups,E-SG

4、SN,電路域,分組域,9,R99核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（3）,LCS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),10,R99核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（4）,智能網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),11,R99核心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（5）,CBS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),注：在GSM階段，CBC（Cell Broadcast Center)不屬于CN。,12,R99核心網(wǎng)絡(luò)特色及核心技術(shù)（1）,核心網(wǎng)絡(luò)分為CS域和PS域。CS域以原有的GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，PS域以原有的GPRS網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。,CS域：用于向用戶提供電路型業(yè)務(wù)的連接，實(shí)現(xiàn)方式包括TDM方式和ATM方式。它包括MSC/VLR、GMSC等交換實(shí)體以及用于與其它網(wǎng)絡(luò)互通的IWF實(shí)體等。,PS域：用于向用戶提供分組型業(yè)務(wù)的連接，實(shí)現(xiàn)方式為IP包計(jì)

5、劃方式。它包括SGSN、GGSN以及與其它PLMN互連的BG等網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。,13,R99核心網(wǎng)絡(luò)特色及核心技術(shù)（2）,MSC與SGSN兩個功能實(shí)體可以合設(shè)也可獨(dú)立設(shè)置。,呼叫控制部分的信令增強(qiáng)了對多媒體業(yè)務(wù)的支持。,移動性管理仍沿用MAP信令，只是由于對CAMEL、GPRS等功能的增強(qiáng)而對MAP信令做了相應(yīng)的補(bǔ)充。,14,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)（各功能實(shí)體的功能）（1）,CS域和PS域共用的功能實(shí)體,HLR：完成移動用戶的數(shù)據(jù)管理（MSISDN、IMSI、PDP ADDRESS、LUM INDICATOR、簽約的電信業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)及其業(yè)務(wù)的的適用范圍）和位置信息管理（MSRN、MSC號碼、VLR

6、號碼、SGSN號碼、GMLC等）,VLR：處理當(dāng)前用戶的各種數(shù)據(jù)信息,AUC：存儲用戶的鑒權(quán)信息（密鑰）,EIR：存儲用戶的IMEI信息,SMSGMSC和SMS IMSC：SMSGMSC用于保證短消息正確的由SC發(fā)送至移動用戶。SMS IMSC用于保證短消息正確的由用戶發(fā)送至SC。,15,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)（各功能實(shí)體的功能）（2）,CS域功能實(shí)體,MSC：完成電路交換型業(yè)務(wù)的交換功能和信令控制功能。,GMSC：在某一個網(wǎng)絡(luò)中完成移動用戶路由尋址功能的MSC。GSMC可以與MSC合設(shè)，也可分設(shè)。,IWF：與MSC緊密相關(guān)的一個功能實(shí)體。完成PLMN網(wǎng)絡(luò)與ISDN、PSTN、PDN網(wǎng)絡(luò)之間的

7、互通（主要完成信令轉(zhuǎn)換功能），其具體功能可以根據(jù)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)種類的不同進(jìn)行規(guī)定。,16,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)（各功能實(shí)體的功能）（3）,PS域功能實(shí)體,GSN（SGSN、GGSN）：完成分組業(yè)務(wù)用戶的分組包的傳送。存儲用戶的簽約信息（IMSI、PDP ADDRESS）和位置信息（SGSN：VLR號碼、CELL或ROUTING AREA；GGSN：SGSN號碼）。,BG：完成兩個GPRS網(wǎng)絡(luò)之間的互通，保證網(wǎng)絡(luò)互通的安全性。,17,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)接口）（1）,基本網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)絡(luò)與接入網(wǎng)絡(luò)間接口,A接口：完成BSS管理、移動性管理和呼叫控制功能。（08系列）,Gb接口：完成分組數(shù)據(jù)傳

8、輸和移動性管理功能。（08.14、08.16、08.18）,Iu-cs接口：完成RNS管理、移動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）,18,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)接口）（2）,基本網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部接口CS域,MSC與VLR之間的B接口：完成用戶的移動性管理、位置更新和補(bǔ)充業(yè)務(wù)的激活等功能。此接口為內(nèi)部接口，標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范。,MSC與HLR之間的C接口：獲取用戶的MSRN和與智能業(yè)務(wù)相關(guān)的用戶狀態(tài)、用戶位置等信息。（29.002、23.078）,VLR與HLR之間的D接口：獲取用戶的MSRN和與智能業(yè)務(wù)相關(guān)的用戶狀態(tài)、用戶位置等信息。

9、（29.002、23.078）,MSC之間的E接口：用于兩個MSC之間的切換過程。同時，若一個MSC兼作SC，當(dāng)向一個用戶發(fā)送或接受短消息時，也需在此接口傳送信息。（29.002）,MSC與EIR之間的F接口：交換相關(guān)信息，用于EIR驗(yàn)證用戶的IMSI狀態(tài)信息。,VLR之間的G接口：當(dāng)用戶從一個VLR移動至另一個VLR時，用于交換用戶的IMSI和鑒權(quán)參數(shù)信息。（29.002）,19,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)接口）（3）,基本網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部接口PS域,SGSN與HLR之間的Gr接口：完成用戶位置信息的交換和用戶簽約信息的管理。同C接口功能相似。（29.002）,SGSN與GGSN之間的G

10、n、Gp接口：采用GTP協(xié)議，在GSN設(shè)備間建立隧道，傳送數(shù)據(jù)包。,（29.060）,GGSN與HLR之間Gc的接口：可選接口。,SGSN與EIR之間的Gf接口：,GGSN與外部網(wǎng)絡(luò)之間的Gi接口：,CS域、PS域共用的接口,MSC/VLR與SGSN之間的Gs接口：用于MSC與SGSN之間的聯(lián)合位置更新。（29.016、29018）,HLR與AUC之間的H接口：用于鑒權(quán)和加密。內(nèi)部接口，不規(guī)范。,20,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò),（與PHASE 2階段的比較）（1）,CS域：,在R99中，呼叫控制仍采用ISUP等協(xié)議，移動性管理仍采用MAP協(xié)議。,ISUP等協(xié)議沒有什么改動，MAP協(xié)議與與GSM

11、MAP Phase2+相比，由于在R99階段引入了一些新的業(yè)務(wù)和功能，為此，MAP定義了新的接口、程序和參數(shù)。新引入的業(yè)務(wù)包括：定位業(yè)務(wù)，號碼可攜性業(yè)務(wù)，智能業(yè)務(wù)的增強(qiáng)等。,增加了基于ATM傳輸技術(shù)的Iu CS接口。,21,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò),（與PHASE 2階段的比較）（2）,PS域,Iu PS接口：Gb接口變成Iu PS接口，接口采用全新的協(xié)議棧，底層基于ATM傳輸，用戶數(shù)據(jù)的傳輸采用GTP/UDP/IP隧道傳輸方式，相關(guān)的一些地址、編號與標(biāo)識也有所改變；,GTP格式改變，由原來的20字節(jié)固定長度的格式改為812字節(jié)可變長度的格式，并增加了擴(kuò)展字頭功能。此外，整個GTP字頭的比特分配

12、也發(fā)生了較大改動，去除了流標(biāo)志等字段。信令消息和信息單元有增刪。,利用隧道端點(diǎn)標(biāo)識TEID取代2G GPRS系統(tǒng)中的隧道標(biāo)識TID，用于標(biāo)識傳送PDP上下文用戶數(shù)據(jù)和信令的隧道。與TID相比，TEID與IMSI和NSAPI沒有固定的對應(yīng)關(guān)系，它只是由接收端指定的一個隧道端點(diǎn)標(biāo)識，在相應(yīng)的信令消息中告知對端，令其在發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)或信令時使用該TEID所標(biāo)識的隧道。,增加了CAMEL的支持：在各工作流程中定義了CAMEL相關(guān)的業(yè)務(wù)觸發(fā)點(diǎn)。,22,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò),（與PHASE 2階段的比較）（3）,PS域,移動性管理：,2G GPRS在MS與SGSN之間實(shí)施加密，而R99 UMTS PS則放

13、在MS與RNC之間實(shí)施，加密算法也不同；,定義了新的移動性管理狀態(tài)模型；,由于UTRAN增加了Iur接口用于切換，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在切換時的位置管理程序也作了相應(yīng)的改變；,增加了2G與3G系統(tǒng)間切換的程序；,對Internet接入支持功能的增強(qiáng)：R99 UMTS PS網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)了對Internet的支持能力而去除了對其它網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)如X.25的支持能力，刪除了需求不大的業(yè)務(wù)方式如匿名接入，而對于逐漸興起的Internet業(yè)務(wù)如MIP則增加了相關(guān)的功能和業(yè)務(wù)流程。,QoS方面：2G GPRS對分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所定義的QoS參數(shù)和要求比較復(fù)雜，不便于實(shí)施。UMTS將它所要支持的各種業(yè)務(wù)分成四大類，分別考慮其Qo

14、S要求及保證機(jī)制。但在QoS相關(guān)的協(xié)商和修改業(yè)務(wù)流程上，R99 UMTS PS與原GPRS基本相似。,23,R99核心網(wǎng)絡(luò)基本網(wǎng)絡(luò),（與PHASE 2階段的比較）（4）,對多媒體業(yè)務(wù)的有力支持（CS域、PS域）：在原有的呼叫控制協(xié)議（24.008）和原有的會話管理協(xié)議(23.060)的基礎(chǔ)上，增加多媒體控制協(xié)議。,24,R99網(wǎng)絡(luò)CS域呼叫流程,H.324終端到H.324終端的呼叫流程,注：H.245是,25,R99網(wǎng)絡(luò)PS域呼叫流程,H.323終端到H.323終端的呼叫流程,26,R99核心網(wǎng)絡(luò)LCS網(wǎng)絡(luò),注：R99只支持CS域的LCS,27,R99核心網(wǎng)絡(luò) LCS網(wǎng)絡(luò)（各功能實(shí)體的功能）,

15、SMLC：在3G中，SMLC與SRNC合設(shè)。一個SMLC可以控制多個LMU，SMLC從LMU處獲得無線數(shù)據(jù)的測量方法，以此來確定移動用戶的位置。為了實(shí)現(xiàn)LCS，與SMLC設(shè)置在一起的SRNC要產(chǎn)生一系列與LCS相關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的廣播、緊密及其計(jì)費(fèi)機(jī)制還未確定。,GMLC：是外界“位置應(yīng)用服務(wù)器”與PLMN為了之間的接口。對使用業(yè)務(wù)的用戶進(jìn)行登記鑒權(quán)，并從HLC獲取用戶的路由信息。,LMU：獲取多個無線測量參數(shù)，支持多種測量方法，與SMLC配合得出用戶的位置信息。有A類和B類兩種LMU。A類LMU通過Um空中接口與網(wǎng)絡(luò)相連，B類LMU通過有線方式與NODEB相連。目前，R99只支持“小區(qū)”精

16、度的LCS，其他兩種精度更高的測試方法OTDOA、輔助GPS以后再支持。,28,R99核心網(wǎng)絡(luò)LCS網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)接口）,LCS網(wǎng)絡(luò),MSC與GMLC之間的Lg、SGSN與GMLC章節(jié)的Lg接口：用于完成用戶的鑒權(quán)和網(wǎng)絡(luò)資源的分配。GMLC提供IMSI和業(yè)務(wù)的服務(wù)等級。使用MAP協(xié)議。,GMLC與HLR之間的Lh接口：用于GMLC獲取用戶的IMSI號碼和所在的VMSC的號碼。使用MAP協(xié)議。,GMLC與LCS Client之間的Le接口：用于外部網(wǎng)絡(luò)向PLMN網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)請求（獲取用戶的位置信息）。接口協(xié)議未規(guī)范。,GMLC與SCP之間的Lc接口：與智能網(wǎng)配合，完成某些基于IN的位置業(yè)務(wù)。使用MAP協(xié)議。,29,R99核心網(wǎng)絡(luò)LCS網(wǎng)絡(luò),（與GSM LCS網(wǎng)絡(luò)的比較）（1）,30,R99核心網(wǎng)絡(luò)LCS網(wǎng)絡(luò),（與GSM LCS網(wǎng)絡(luò)的比較）（2）,GSM LCS有2類SMLC，基于網(wǎng)絡(luò)的SMLC（支持Ls接口）和基本基站子系統(tǒng)的SMLC（支持Lb接口）。無論是哪一類SMLC，均獨(dú)立設(shè)置。3G LCS只有1類SMLC，此SMLC與SRNC合設(shè)。,GSM LCS有2類LMU，A類LMU通過無線空中