通信行業(yè)核心網(wǎng)學習資料 PPT課件

CMCT 3 C 002 核心網(wǎng)絡基礎 目錄 CONTENT 2 核心網(wǎng)絡演進路徑 1 核心網(wǎng)信令 4 4 目錄 CONTENT 3 核心網(wǎng)絡演進路徑 1 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡演進2 未來LTE EPC網(wǎng)絡架構及對業(yè)務的影響3 IMSIP多媒體域網(wǎng)絡架構及優(yōu)缺點 4 1 核心網(wǎng)絡演進路徑 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡演進 5 受模擬通信體制和技術水平的限制 當時手持機就成了俗稱的 磚頭 式 大哥大 最先研制出大哥大的是美國摩托羅拉公司 由于當時的電池容量限制和模擬調制技術需要碩大的天線和集成電路的發(fā)展狀況等等制約 這種手機外表四四方方 只能成為可移動算不上便攜 很多人稱呼這種手機為 磚頭 或是黑金剛等 這種手機基本上使用頻分復用方式 只能進行語音通信 收訊效果不穩(wěn)定 且保密性不足 無線帶寬利用不充分 此種手機類似于簡單的無線電雙工電臺 通話是鎖定在一定頻率 所以使用可調頻電臺就可以竊聽通話 6 3GPP標準 www 3GPP org 3GPP 3tdGenerationPartnershipProject 組織 1998年12月成立 由歐洲的ETSI 日本的ARIB 日本的TTC 韓國的TTA和美國的T1五個標準化組織發(fā)起 主要是制訂以GSM核心網(wǎng)為基礎 UTRA FDD為WCDMA技術 TDD為TD CDMA技術 為無線接口的第三代技術規(guī)范 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡演進 3GPP協(xié)議版本的演進 目錄 CONTENT 8 核心網(wǎng)絡演進路徑 1 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡演進2 未來LTE EPC網(wǎng)絡架構及對業(yè)務的影響3 IMSIP多媒體域網(wǎng)絡架構及優(yōu)缺點 目錄 CONTENT 9 核心網(wǎng)絡演進路徑 1 從3GPPR99到R8的核心網(wǎng)網(wǎng)絡演進2 未來LTE EPC網(wǎng)絡架構及對業(yè)務的影響3 IMSIP多媒體域網(wǎng)絡架構及優(yōu)缺點 10 1 1 IMS是什么 IMS IPMultimediaSubsystemIP 基于IP的傳輸基于IP的會話控制基于IP的業(yè)務實現(xiàn)Multimedia 語音 視頻 圖片 文本等多種媒體的組合支持多種接入方式 各種不同能力終端Subsystem 依賴于現(xiàn)有網(wǎng)絡技術和設備 最大程度重用現(xiàn)有網(wǎng)絡系統(tǒng)無線網(wǎng)絡把PS GPRS網(wǎng)絡作為承載網(wǎng)絡固定網(wǎng)絡把基于固定接入IP系統(tǒng)作為承載網(wǎng)絡 IMS IPMultimediaSubsystem IMS 由3GPP在R5階段引入 疊加在PS域上 目的是在基于全IP的網(wǎng)絡上為移動和固定用戶提供多媒體業(yè)務 移動網(wǎng)絡演進R5 HSS HSSDB BSS BSS MAP 其他PLMN Internet GGSN SGSN MAP MAP MAP IP RNS MGW MSCServer MGW GMSCServer IMSDomain P CSCF S CSCF CSDomain PSDomain IM MGW MGCF MRFP MRFC 2G 2 5G R99 R4 R5 R6 R7 SLF Iu PS Iu CS GTP IMS的引入 全IP的Iu接口 同時繼承ATM傳輸引入IMS IP多媒體域 更低的成本 選擇最佳的部件供應商 將網(wǎng)絡開放給第三方的同時保持對價值鏈的控制 整合的業(yè)務 具有互操作性的業(yè)務 IMS使運營商能夠 IMS為用戶帶來更豐富的新業(yè)務和用戶體驗 多種媒體的靈活整合 單一的公共標識 個性化的通訊 漫游 實現(xiàn)FMC 更快地推出新業(yè)務 統(tǒng)一的用戶賬單 IMS來了 13 IPMultimediaSubsystem IMS 固定無線接入 軟交換實現(xiàn)了控制和承載相分離軟交換負責信令 路由 媒體控制等功能 媒體網(wǎng)關只實現(xiàn)媒體編解碼等承載相關功能二者分離即控制和承載分離 其好處在于二者可以分布式組網(wǎng) 并可獨立演進這是網(wǎng)絡簡化和降低成本的關鍵一步IMS網(wǎng)絡里大量使用了軟交換的這一技術 如與現(xiàn)網(wǎng)互通的MGCF 提供媒體資源的MRF等 IMS將業(yè)務和路由進一步分離業(yè)務的需求是不斷變化和增加的 而路由功能即實現(xiàn)主叫方找到被叫方的功能是相對穩(wěn)定的 所有電信類業(yè)務都需要實現(xiàn)路由功能 包括打電話 發(fā)短信 傳真 多媒體推送等業(yè)務 因此將路由和業(yè)務進一步分離可加速新業(yè)務的引入IMS業(yè)務采用標準化 開放 松耦合的SIP接口 這樣業(yè)務之間容易組合和相互調用 IMS基于IP實現(xiàn)接入無關IMS接入網(wǎng)采用IP技術 實現(xiàn)了底層接入的無關性IMS用IP從技術上粘合了移動和固定 首次實現(xiàn)了融合固定 移動核心網(wǎng)和融合業(yè)務的目標 14 接入層 SBC OLT 核心層 HSS MRS MGCF P CSCF I S CSCF 業(yè)務層 多媒體彩鈴 視頻會議 SBU MTU MMTel SIP SIP SIP GPon SIP SIP BICC 鐵通網(wǎng)絡 電信網(wǎng)絡 聯(lián)通網(wǎng)絡 現(xiàn)網(wǎng) GMSC MSC ISUP ISUP ISUP 企業(yè)PBX FE GE E1 PBX 企業(yè)LAN POTS SBU SIP SIPGW 企業(yè)XDSL POTS POTS POTS POTS SBU MTU 承載層 軟交換將控制和承載相分離IMS將業(yè)務和路由進一步分離 IMS組網(wǎng)結構 Centrex SIP SCP 業(yè)務和交換分離 業(yè)務 呼叫控制 承載分離 總結 IMS是更軟的軟交換 CM IMS網(wǎng)絡架構分為接入層 承載層 核心控制層和業(yè)務層 IMS本質 在軟交換基礎上進一步實現(xiàn)業(yè)務與控制的分離 IMS主要特征 1 4 2 多媒體業(yè)務需求支持向用戶提供多媒體業(yè)務快速靈活的業(yè)務提供能力 1 全業(yè)務運營是根本需求固定和移動多接入融合的語音通信提供面向集團 家庭和個人的豐富的融合通信業(yè)務 3 網(wǎng)絡演進需求面向全IP網(wǎng)絡演進目標未來LTE業(yè)務的核心控制網(wǎng)絡提供未來電信業(yè)務與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務融合混搭能力 中國移動為什么引入IMS IMS主要特征 2 4 IMS主要特征 3 4 IMS主要特征 4 4 什么是CM IMS A CM IMS提供的主要業(yè)務產(chǎn)品概覽 23 應用場景1 2 秘書預定會議 發(fā)給貝肯鮑爾 當值裁判 第四官員等 并設定 會議議程 多媒體會議 4 時間到了 AS向與會各方發(fā)起邀請 大家進入會議 3 貝肯鮑爾 普拉蒂尼等人收到會議通知 短信 E MAIL等形式 1 布拉特讓秘書召集會議 討論齊達內頭撞馬特拉齊事件 會議議程 1 觀看錄像2 裁判組講解當時情況3 討論處理方案4 形成處理決議 24 應用場景2 多媒體會議 10 秘書查看并公布投票結果 并將錄制的會議過程上傳到服務器 5 秘書共享頭撞事件的錄像 裁判介紹當時情況 8 普拉蒂尼不同意裁判的分析 要求發(fā)言 9 經(jīng)過充分的討論 大家還是無法完全統(tǒng)一意見 布拉特要求繼續(xù)調查 并啟動 投票 要大家表決 6 裁判啟動白板 畫出球場 當時位置等 7 開始討論 意大利派和法國派爭得不可開交 布拉特使用會議室靜音功能 大家只能聽到布拉特的聲音了 禁賽3場 保留金球獎同意9票 反對3票 北京移動IMS總體網(wǎng)絡結構圖 S CSCFI CSCFBGCF HSS SBC CMNet P CSCF MGCF MGW 電路域核心網(wǎng) 本地應用服務器 全國應用服務器 北京 S CSCFI CSCFBGCF HSS SBC CMNet P CSCF 本地應用服務器 他省 GPRS IP承載網(wǎng) 電路域核心網(wǎng) GPRS MGCF MGW 26 IMS體系架構小結 完全分離的網(wǎng)絡架構 業(yè)務 控制 承載 接入分離 全IP網(wǎng)絡 核心網(wǎng) 接入側 承載網(wǎng)的全IP化 VHE 虛擬歸屬環(huán)境 不再沿用PLMN由拜訪域的控制網(wǎng)元提供呼叫控制的機制 所有的業(yè)務連接請求都由歸屬IMS進行處理 融合的網(wǎng)絡 IMS接入無關 能夠同時為固定和移動提供融合的IMS業(yè)務 水平的業(yè)務架構 IMS使得原來垂直的業(yè)務架構變?yōu)樗降臉I(yè)務架構 業(yè)務之間耦合性降低 同時抽象出了業(yè)務使能部件 做到了業(yè)務功能的重用 27 IMS原理簡介 28 理解IMS核心功能實體 HSS 互通 Cx Dx Diameter P I S CSCF ISC SIP Mr SIP MRS MGCF Mg SIP GSM WCDMA AC BAS PDSN GGSN MGW IMSCore CSCF CallStateControlFunction 最核心的網(wǎng)元 地位相當于MSC其中S CSCF負責路由 業(yè)務觸發(fā)P CSCF負責接入I CSCF負責查找S CSCF在小規(guī)模網(wǎng)絡里三者一般合設HSS HomeSubscriptionServer 用戶簽約數(shù)據(jù)庫 保存用戶的簽約屬性地位相當于移動網(wǎng)里的HLRMRS MediaResourceServer 提供放音收號等媒體功能地位相當于移動網(wǎng)里的AIPAS ApplicationServer 應用服務器 提供接入無關的IMS業(yè)務地位相當于移動網(wǎng)里的SCP 包含部分MSC功能MGCF MediaGatewayControlFunction 提供SIP信令和BICC信令轉換負責與現(xiàn)網(wǎng)信令面互通MGW MediaGateway 提供IP承載和轉換因此負責與現(xiàn)網(wǎng)承載面互通 S CSCF ServingCallStateControlFunctionP CSCF Proxying CallStateControlFunctionI CSCF InterrogatingCallStateControlFunction AS SBC 29 IMS的邏輯功能網(wǎng)元 IMS網(wǎng)元功能的邏輯架構 可根據(jù)實際部署需要 進行合設CM IMS系統(tǒng)為簡化網(wǎng)絡架構 優(yōu)化會話路由 將I CSCF S CSCF E CSCF BGCF合并為一個物理設備 HSS和SLF合并為一個物理設備 SIPAS和放音實體MRFP合為一個物理設備 30 CSCF 會話控制和路由 E CSCF 緊急呼叫控制 功能 拜訪地就近路由接續(xù)緊急會話 31 HSS SLF 用戶數(shù)據(jù)管理 32 IMS中的用戶號碼 33 SIP SessionInitiationProtocolSIP 會話發(fā)起協(xié)議 是IETF Interne工程任務組 提出的IP電話信令協(xié)議 目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制以及同軟交換的通信 從而構成下一代的增值業(yè)務平臺 對電信 銀行 金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務 SIP是一個應用層的信令協(xié)議 用于建立 修改和結束一個或多個參與者的會話 SIP協(xié)議是智能網(wǎng)IP化的產(chǎn)物 任務包括 音頻 視頻 游戲等借鑒了其他Internet協(xié)議如HTTP是基于文本的協(xié)議 對以文本形式表示的消息的詞法和語法 分析比較簡單SIP只要充分利用已定義的頭域 必要時對頭域進行簡單擴展就能很方便地支持補充業(yè)務或智能業(yè)務 SessionInitiationProtocol IPv4 IPv6 SIP TCP UDP SCTP SDP SIP是一種在IP網(wǎng)絡上進行多媒體通信的簡便通用的信令協(xié)議 廣泛應用與Internet電話呼叫 多媒體會議 遠程教學 以及視頻會議等 由于IMS的采用 SIP成為下一代電信網(wǎng)絡中的控制層核心協(xié)議 34 統(tǒng)一centrex業(yè)務功能 統(tǒng)一centrex 1融合VPMN 包含現(xiàn)網(wǎng)VPMN功能 短號互撥群內優(yōu)惠網(wǎng)外號碼組呼叫權限管理 2多媒體桌面電話業(yè)務 補充業(yè)務 呼叫等待呼叫前轉黑白名單號碼顯示限制呼叫代答輪選組免打擾 4融合總機 Centrex話務臺 移動 固話均可做總機號碼通訊錄話務員 G網(wǎng)手機 IMS固話同振 順振按時間段智能路由 3融合一號通 1手機用戶 GSM網(wǎng)絡 TD網(wǎng)絡的移動手機用戶 四類 3軟終端 IMS網(wǎng)絡中的PC軟終端 一類 IPPBX 三類 IMS網(wǎng)絡中的SIP固話 一類 2固話用戶 業(yè)務能力 五種接入能力 基于CS網(wǎng)絡和IMS網(wǎng)絡提供統(tǒng)一Centrex業(yè)務 該業(yè)務支持多種用戶的接入 允許CS域手機用戶 IMS域用戶組成統(tǒng)一Centrex群 從而提供跨網(wǎng)絡 跨區(qū)域 跨終端的統(tǒng)一Centrex 總體業(yè)務需求 通過SIPGW接入的TDM PBX固話 二類 AG IAD下掛的POTS固話 五類 5點擊撥號 CTD 位置更新 切換 35 目錄 CONTENT 36 核心網(wǎng)邏輯結構 1 軟交換網(wǎng)絡結構2 GPRS EGDE 網(wǎng)絡結構 核心網(wǎng)網(wǎng)絡結構及主要接口功能 37 核心網(wǎng)交換節(jié)點分布及接口功能 問題 C E F G接口作用 38 B接口 MSC VLRC接口 MSC HLRD接口 VLR HLRE接口 MSC MSCF接口 MSC EIRG接口 VLR VLR 39 接口 MSC MSC 用于兩個 MSC 之間的切換過程 同時 若一 個 MSC 兼作 SC 當向一個用戶發(fā)送或接受短消息 時 也需在此接口傳送信息 29 002 F 接口 MSC EIR 用于 EIR 驗證用戶的 IMEI 狀態(tài)信息 G 接口 VLR VLR 當用戶從一個 VLR 移動至另一個 VLR 時 用于交 換用戶的 IMSI 和鑒權參數(shù)信息 29 002 R4新增的接口和協(xié)議 Mc MSCServer與MGW間的接口 采用H 248協(xié)議Nb MGW與MGW間的接口 采用協(xié)議取決于承載若采用ATM承載 則采用AAL2承載AMR碼流若采用IP承載 則采用RTP承載AMR碼流Nc MSCServer與MSCServer之間的接口 采用BICC協(xié)議 MSCServer MSCServer MGW MGW Mc Mc Nc Nb H 248 BICC AAL2 RTP R4核心網(wǎng)絡的特點 MSCSERVER功能介紹 Mc Mc Nb Nc MSCServer MGW MGW R99 GSM PSTN 繼承R99MSC的所有電路域控制面功能 承載面的交換功能由MGW以多種承載方式實現(xiàn) 對外提供純粹的信令接口 集成R99VLR功能 以處理移動用戶業(yè)務及CAMEL相關數(shù)據(jù) 對電路域基本業(yè)務及補充業(yè)務涉及的MGW中承載終端及媒體流的控制 是通過3G擴展的H 248協(xié)議來實現(xiàn)的 與其他MSCserver間通過BICC信令實現(xiàn)承載無關的局間呼叫控制 支持MGW及自身的登記及故障恢復操作 并可要求MGW主動上報其終端特性 NO 7 GMSCServer MSCSERVER系統(tǒng)機柜簡介 M13 M14 43 MSS系統(tǒng)主要機架 一套MSS可以包含基本機架 擴展機架和可選機架三部分 基本機架 IPCF IPCG0機架主要包括處理系統(tǒng)運行維護功能的CPU單元 擴展機架 IPCG1 IPCG2機架主要包括信令單元 計費單元 VLR單元等 在M13時3個IPCG可以支持100萬用戶可選機架 IPCH為可選機架 主要提供基于TDM的CCS7功能 包括交換網(wǎng)絡GSW和ET CCSU等 只提供信令功能 不用于語音功能 44 MSS IPCF機柜處理系統(tǒng)運行維護功能 2個BDCU 提供到OMC SMSC Traffica的連接1對CMU 管理蜂窩無線網(wǎng)絡1對CMM 集成了CM CCMU M的功能 處理路由 管理系統(tǒng)配置文件 控制監(jiān)控GSW 搜索空閑電路并建立和釋放連接 1對OMU 處理集中監(jiān)控 告警和恢復 提供MML接口2對VLRU 保存用戶信息1對STU 從網(wǎng)絡收集測量和性能信息6個SWU單元 位于LANU機框 收集OMU BDCU STU CHU數(shù)據(jù)MFSU的相關功能移到MGW連接器面板用于與外部電纜的連接 包括以下部分 5個空的CPBP面板1個CPEA面板 用于與外部時鐘和告警的連接2個CPRS A面板 提供OMU的VDU接口及告警接口3個CPLAN A面板 LAN接口的連接與管理 45 MSS IPCG機柜主要包括信令單元 3對VLRU 保存用戶信息2個SWU單元 位于LANU機框 收集從BSU和SIGU來的信令消息IPCG0和IPCG1包含14個 SU單元 IPCG2包含16個 SU單元 可以根據(jù)需要靈活地配置為BSU或SIGU1對CHU 收集存儲計費數(shù)據(jù)4個CLBU 時鐘緩沖器 46 MSS IPCH機架 9 1個CCSU單元 處理到其他核心網(wǎng)絡的基于TDM的7號信令1對GSW96個PCM MGW功能介紹 Mc Mc Nb Nc MSCServer GMSCServer MGW MGW NO 7 是R4核心網(wǎng)承載面的網(wǎng)關設備 位于CS核心網(wǎng)通往無線接入網(wǎng) UTRAN BSS 及傳統(tǒng)固定網(wǎng) PSTN ISDN 的邊界處 是Iu PSTN PLMN接口的承載通道 以及分組網(wǎng)媒體流 如RTP流 的終結點MGW不負責任何移動用戶相關的業(yè)務邏輯處理 而是通過H 248信令 接受來自 G MSCserver的控制命令MGW可以支持媒體轉換 承載控制及業(yè)務交換等功能 如GSM TD SCDMA各類語音編解碼器 回音消除器 IWF 接入網(wǎng)與核心網(wǎng)側終端媒體流的交換 會議橋 放音收號資源等支持電路域業(yè)務在多種傳輸媒介 基于AAL2 ATM TDM 或基于RTP UDP IP 上的實現(xiàn) 提供必要的承載控制 R99 GSM PSTN MGW系統(tǒng)機柜簡介 高1800mm MGW SGW NSN的MGW什么樣 NSNMGW基于IPA2800平臺 是一種基于ATM交換的硬件平臺 IPA2800平臺用于NSN的RNC和MGW設備 最小配置一個機架 最大配置三個機架 49 MGW在網(wǎng)絡中的位置 50 MGW單元邏輯結構圖 Ethernet SFU MXU MXU MXU NIWU TCU A2SU EHU NIP1 OMU SPMU VANU WDU E1 T1 J1TDM CACU CM Iu ATMCore PSTNAIWF NIS1 STM 1 OC3ATM FDU IPCore TBU IPFE GE GO ISU E1 T1 JT1IMA ATM Iu LAN ESA24 ControlinterfacetowardsMSS ESA24 NEMU STM 1 OC3TDM IWS1 PSTNAIWF 51 MGW功能介紹 在基于TDM IPorATM的接口上傳輸媒體 媒體網(wǎng)關提供下列接口 和GSMBSS相連的A接口和3GRAN相連的Iu接口和PSTN相連的TDM接口用于MGWs互連的ATM IP和TDM骨干網(wǎng)接口 HLRi 53 HLR HomeLocationRegister 歸屬位置寄存器存貯移動用戶的永久性信息移動用戶的識別號 MSISDN IMSI 移動用戶登記的VLR地址移動用戶具有的基本業(yè)務 補充業(yè)務參與呼叫建立 移動性管理等相關信令流程通常HLR設備中集成了AC和EIR HLR功能介紹 54 HLR中的主要功能單元 HLRU HOMELOCATIONREGISTERUNIT 包含本地用戶數(shù)據(jù)庫和應用的邏輯信息 ACU AUTHENTICATIONCENTREUNIT 負責存儲用戶的鑒權信息 BDCU 包含所有與OMC 計費中心的通信鏈路 相當于HLR與外部連接的接口 55 CLSU CLOCKSYSTEMUNIT 產(chǎn)生HLR同步功能所必須的時鐘信號 并進一步把信號傳送到其它機柜的CLBU CLBU CLOCKANDALARMBUFFERUNIT 冗余的CLBU負責將從CLSU得到的時鐘信號分發(fā)給本柜的單元 DBDU DATABASEDISTRIBUTORUNIT 負責將HLR中相應的數(shù)據(jù)庫分發(fā)到相應單元 56 MB MESSAGEBUS MB是所有計算機單元的物理連接 CMM CENTRALMEMORY MAKER CMM完成2個分離的功能實體 CENTRALMEMORY和MAKER 的功能 GSW GROUPSWITCH GSW是被CMM控制的交換矩陣 目錄 CONTENT 57 核心網(wǎng)邏輯結構 1 軟交換網(wǎng)絡結構2 GPRS EGDE 網(wǎng)絡結構 目錄 CONTENT 58 北京移動核心網(wǎng)設備概況 1 軟交換核心網(wǎng)設備概況2 GPRS EDGE 網(wǎng)絡設備概況 59 軟交換核心網(wǎng)設備概況 NSS網(wǎng)絡結構本地話務網(wǎng)絡結構 60 全網(wǎng)目前共有MSC54套 GMSC22套 HLR24套 北京移動GSM網(wǎng)與其它網(wǎng)間互聯(lián)全部采用關口局方式 其中 負責與北京網(wǎng)通之間負荷分擔方式來去話匯接 負責作為北京移動與聯(lián)通移動網(wǎng)互通關口局 負責作為與鐵通 電信 IVR等小運營商互通的關口局 負責共同疏通本地非相鄰MSC之間的話務轉接 負責作為短信關口局 負責北京漫游出訪用戶的MO短消息 全部發(fā)往外省的MT短消息 均負荷分擔本市落地的MT短消息 軟交換核心網(wǎng)設備概況 61 傳統(tǒng)長途話務匯接網(wǎng)網(wǎng)絡結構 圖2 2省際話務網(wǎng)絡拓撲圖 軟交換核心網(wǎng)設備概況 62 目前 中國移動長途匯接網(wǎng)在31個省建有65個一級獨立匯接中心 全部采用西門子 SIEMENS 的EWSD交換機 稱為TMSC1交換機 主要負責匯接所轄省 市 區(qū)的省內 省際的移動長途話務 全國長途話務網(wǎng)省際組網(wǎng)結構由兩個層面組成 15個省采用網(wǎng)狀網(wǎng)相連 拓撲圖中間的灰圈所示 其它省只與所屬大區(qū)中心及部分省設置直達中繼 拓撲圖外側虛線圈所示 軟交換核心網(wǎng)設備概況 63 軟交換匯接網(wǎng)網(wǎng)絡結構 圖2 3軟交換話務網(wǎng)絡三期二階段 截至2006年中秋 后拓撲圖 軟交換核心網(wǎng)設備概況 64 軟交換匯接網(wǎng)和現(xiàn)網(wǎng)的連接拓撲 圖2 4軟交換與現(xiàn)網(wǎng)連接拓撲圖 軟交換核心網(wǎng)設備概況 65 軟交換相對于傳統(tǒng)交換機的主要區(qū)別在于將傳統(tǒng)的MSC一分為二 采用承載與控制相分離的方式 將傳統(tǒng)交換機分為軟交換機 SoftSwitch或者MSCServer 和媒體網(wǎng)關 MGW 2個部分 其中軟交換機負責呼叫控制而媒體網(wǎng)關負責了業(yè)務承載 其中對于業(yè)務承載部分可以采用IP承載而不是只能采用傳統(tǒng)的TDM承載 軟交換核心網(wǎng)設備概況 66 在后期的工程中 軟交換長途匯接網(wǎng)逐步淡化了大區(qū)的概念 很多省市建立了自己的軟交換機 其省的媒體網(wǎng)關直接注冊在其省的軟交換機上 同時承載的業(yè)務相對與一期也有了較大的變化 截至2006年中秋北京軟交換長途匯接網(wǎng)已經(jīng)承載了全業(yè)務 這些業(yè)務包括 移動手機撥打長途移動 聯(lián)通 固話業(yè)務 其他省市的一些短號碼北京接入業(yè)務 PPIP業(yè)務和部分省市的國際去話業(yè)務 其中端局是按照一定的比例將上述的業(yè)務送往A局和軟交換系統(tǒng)負荷分擔 軟交換核心網(wǎng)設備概況 67 本地信令網(wǎng)絡結構拓撲圖 圖2 5本地信令網(wǎng)絡拓撲圖 軟交換核心網(wǎng)設備概況 68 GMSC對不同業(yè)務分別承擔不同信令的處理及信令轉接 其中 負責本地移動用戶與網(wǎng)通固定用戶之間的TUP ISUP信令處理和本地移動用戶做被叫時的路由檢索及移動性管理的MAP信令處理 負責與聯(lián)通等其他網(wǎng)之間的TUP ISUP信令處理和移動用戶做被叫時的MAP信令處理 負責與鐵通 電信 IVR等其他網(wǎng)之間的TUP ISUP信令處理和移動用戶做被叫時的MAP信令處理 非相鄰MSC之間的信令轉接同單同雙由GMSC1 3 5 7轉接 不同單雙由GMSC2 4 6 8轉接 軟交換核心網(wǎng)設備概況 69 LSTP1 4作為HLR網(wǎng)關 負責轉接所有與HLR交互的信令 GMSC承擔端局至SCP的信令轉接 還承擔至部分端局至SMSC的信令轉接 在本地網(wǎng)內 HSTP與所有MSC GMSC 智能網(wǎng) 國際局 IP網(wǎng)關 NAS SGSN設備相連 軟交換核心網(wǎng)設備概況 70 全國信令網(wǎng)絡結構拓撲圖 圖2 6省際信令網(wǎng)絡拓撲圖 軟交換核心網(wǎng)設備概況 71 第一級的HSTP采用兩個平行的平面 全國各省的華為HSTP組成A平面 各主要省市之間呈網(wǎng)狀網(wǎng)連接 BELL的HSTP組成B平面 各主要省市之間呈網(wǎng)狀網(wǎng)連接 A平面和B平面之間成對的HSTP直連 軟交換核心網(wǎng)設備概況 目錄 CONTENT 72 北京移動核心網(wǎng)設備概況 1 軟交換核心網(wǎng)設備概況2 GPRS EDGE 網(wǎng)絡設備概況 目錄 CONTENT 73 核心網(wǎng)信令 1 軟交換網(wǎng)絡使用的信令協(xié)議2 GPRS EDGE 使用的信令協(xié)議3 常用信令流程 信令的定義 在電信網(wǎng)的兩個實體之間 傳輸專門為建立和控制接續(xù)的信息 74 75 信令網(wǎng)絡 信令點和信令鏈路的結合形成了ITU T七號信令系統(tǒng)的信令網(wǎng) ITU T規(guī)范認為有四種基本的信令網(wǎng)絡可以同時共存 國際信令網(wǎng) IN0國際網(wǎng) 國際備用信令網(wǎng) IN1國際備用網(wǎng) 國內信令網(wǎng) NA0國內網(wǎng) 和國內備用信令網(wǎng) 國內備用網(wǎng) 信令點 信令點構成了信令網(wǎng)絡的基本要素之一 它可以是交換局 交換中心 操作 管理和維護中心 業(yè)務控制點和信令轉發(fā)點 在一個ITU T七號信令系統(tǒng)網(wǎng)中的所有信令點 由一個稱為 點碼 的唯一編碼來識別 在特定情況下 可能有一種需要 從信令網(wǎng)的觀點 將一個 實體的 節(jié)點劃分成在邏輯上不相連的實體 即一個給定的 實體的 節(jié)點可以定義為一個以上的信令點 其實簡單地說就是 當一個信令點跨越多個 上面所述的 信令網(wǎng)絡而存在時 從信令網(wǎng)的劃分觀點而言 它在各個信令網(wǎng)絡中存在的 實體 是邏輯上不相連的 所謂的 國際接口局 就是這樣一個典型的例子 該信令點跨越國際信令網(wǎng)和國內信令網(wǎng)而存在 如圖1 信令網(wǎng)絡及信令點 76 高級STP 低級STP SP 信令系統(tǒng)基本概念 三層信令網(wǎng)結構 77 HSTP負責轉接它所匯接的第二級LSTP和第三級SP的信令消息 它通常采用獨立型的信令轉接點設備 它必須具有MTP的功能 如果要實現(xiàn)移動通信業(yè)務 移動智能網(wǎng)業(yè)務 則該信令轉接點還需要具有SCCP的功能 LSTP負責轉接它所匯接的第三級SP的信令消息 它可以采用獨立型的信令轉接設備 也可以采用與SP合設在一起的綜合型信令轉接設備 此時要求它具備用戶部分功能 SP是信令網(wǎng)中各種信令消息的源點或目的點 信令系統(tǒng)基本概念 78 信令概述 78 信令功能 建立呼叫監(jiān)控呼叫釋放呼叫種類 隨路信令系統(tǒng)CAS共路信令系統(tǒng)CCS MTP SCCP ISUPTUPNUP MTP 消息傳送部分SCCP 信令鏈路控制部分TUP 電話用戶部分 LAYER1物理連接 LAYER2數(shù)據(jù)鏈路控制 LAYER3信令消息處理 消息傳遞部分 MTP SCCP涉及面向連接和面向無連接信令 和TUP是彼此并行的 都使用MTP的服務 信令連接控制部分 SCCP 作為基于MTP的用戶部分的TUP NUP和ISUP消息棧如下 電話用戶部分 TUP GSM網(wǎng)的CCS7 與PSTN比GSM移動網(wǎng)的CCS7多出了應用部分 基站子系統(tǒng)應用部分 BSSAP 移動應用部分 MAP 事物處理能力部分 TCAP 信令協(xié)議總結 84 MSC中的協(xié)議棧 85 VLR MSC具有CCS7協(xié)議棧中的所有協(xié)議 HLR中的協(xié)議棧 HLR不負責呼叫控制 不直接與BSC通信 BSC中的協(xié)議棧 87 各網(wǎng)元間的協(xié)議棧 小結 89 90 BICC協(xié)議的原理及基本概念 MSCS GMSCS MGW MGW Nc BICC協(xié)議 BICC在網(wǎng)絡中的應用 91 BICC BearerIndependentCallControl 協(xié)議 與承載無關的呼叫控制協(xié)議是基于ISUP的信令協(xié)議 在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡的接口和端到端業(yè)務的情況下 在寬帶網(wǎng)絡上支持窄帶ISDN的全套業(yè)務 BICC協(xié)議解決呼叫控制和承載控制分離的問題 使呼叫控制信令可以在各種網(wǎng)絡上承載 92 H 248在核心網(wǎng)網(wǎng)絡中的應用 Mc遵循的協(xié)議標準ITU T及IETF聯(lián)合制定的H 248協(xié)議 如H 248 RFC3015 和ITU T的Q 1950 CBC 針對3GPP特殊需求的H 248擴展事務 Transaction 及包 Package 定義 TS29 232 93 H 248主要完成的功能 在MGC控制下 完成MG中的媒體通道的建立 修改和釋放 控制承載和用戶面的屬性將MG中發(fā)生的事件上報給MGC維護MGC和MG之間的局狀態(tài)和終端的狀態(tài) 采用ASN 1BER或文本方式 H 248消息編碼方式 94 承載控制協(xié)議 IPBCP IP承載時控制面協(xié)議 IPBCP Q 為什么沒有底層協(xié)議棧 隧道傳輸 IPBCP協(xié)議的原理及基本概念 95 IPBCP通過隧道過程實現(xiàn) 96 Nb接口控制面協(xié)議 IPBCP的隧道過程 概述 Nc Mc Nb Mc H 248 TS29 232 BICC Q 765 5 Tunnel Q 1990 IPBCP Q 1970 目錄 CONTENT 97 核心網(wǎng)信令 1 軟交換網(wǎng)絡使用的信令協(xié)議2 GPRS EDGE 使用的信令協(xié)議3 常用信令流程 目錄 CONTENT 98 核心網(wǎng)信令 1 軟交換網(wǎng)絡使用的信令協(xié)議2 GPRS EDGE 使用的信令協(xié)議3 常用信令流程 99 常用信令流程 1 移動用戶登記 位置更新種類位置登記 開機 一般位置更新周期位置更新 100 IMSIAttach Detach IMSI附著 分離 網(wǎng)絡側 VLR 記錄用戶MS的開關機狀態(tài) MSC VLR HLR 位置更新請求 位置更新 VLR設置該用戶狀態(tài)為Attach 開機 IMSI分離指示 關機 VLR設置該用戶狀態(tài)為Detach 101 核心網(wǎng)測對移動用戶的位置管理 ServedMSC VLR 位置區(qū)LA RNC 當用戶檢測到其所屬的位置區(qū)LA變化時 通過位置更新流程通知網(wǎng)絡 存儲HLR中 存儲VLR中 102 LocationUpdate 位置更新 位置區(qū)LAC的變化同屬于一個MSC 不須和HLR交互位置區(qū)LAC的變化跨越不同的MSC 須通知HLR用戶所在的MSC 103 位置更新涉及的LAC屬于同一個MSC IntraMSC UTRAN MSC VLR HLR Update Location Area Req 鑒權 加密 TMSI重分配 Update Location Area Ack 104 位置更新涉及的LAC屬于不同MSC InterMSC VLRnew VLRold HLR BSSnew MSCnew 1 Loc Upd request TMSI old LAI old 3 Auth Data IMSIReqest TMSI 4 Response IMSI auth triplets 5 Auth Request RAND 6 Auth Response SRES 7 Locationupdate IMSI newMSC VLRaddr 8 SubscriberData T11 T21 T22 Bxx allSSs 9a Cancellocation 10 Locationupdateacknowledge 2 Analysedata LAI old 9b CancellocationAck 105 周期位置更新 什么是周期性位置更新 為什么要采用周期性位置更新 周期性位置更新流程與一般位置更新相同當用戶長時間無操作 系統(tǒng)管理員可將VLR內的該記錄通過Purge消息來刪除 VLR將刪除該用戶數(shù)據(jù) 并通知HLR 106 2 移動用戶呼叫移動用戶 基本的呼叫信令流程 MS MS RNS VMSC VLR GMSC HLR VMSC VLR RNS RadioSignalling IuSignalling SIFOC CompleteCall IAM SRI PRN IAM SIFIC CompleteCall RadioSignalling IuSignalling 107 3 移動用戶被叫信令流程 GMSC HLR MSC VLR RNS MS IAM SRI PRN Pre Paging PRNAck SRIAck IAM SIFIC CompleteCall Paging Setup CallConf AllocateChannel ACM ANM Alert Connect ConnectAck 目錄 CONTENT 108 核心網(wǎng)絡維護基礎 1 網(wǎng)元接入方式介紹2 維護作業(yè)計劃介紹 1 用串口線連接網(wǎng)元VDU接口 通常在機房內 2 配置終端