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类型1-软交换核心网原理及关键技术-50.ppt

  • 上传人:wspkg9802
  • 文档编号:5585735
  • 上传时间:2019-03-09
  • 格式:PPT
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    1-软交换核心网原理及关键技术-50.ppt
    资源描述:

    1、联通一汇专题培训,软交换核心网原理及关键技术 V0505,中兴通讯学院 3G课程团队,课程内容,WCDMA网络结构 核心网的演变 WCDMA与GSM/GPRS的比较 业务流程介绍 R4关键技术介绍,Iu-CS,Iu-PS,Gb,A,H,CS域,PS域,3G CN,GMSC,MSC/VLR,PSTN/其他运营商,HLR,GGSN,SGSN,GSM无线接入,WCDMA无线接入,C,MSC/VLR,C/D,E,Gc,Gr,Gn,Gi,Gs,WCDMA R99系统基本结构,MSC主要功能,呼叫处理,呼叫处理、号码存储和译码、路由选择回声抑制、AMR话音编解码、数据传输,安全保密,鉴权和加密功能、完整性

    2、保护TMSI的分配,TMSC1,TMSC1,STP,HLR,TMSC1,TMSC1,VMSC,IW/GMSC,VMSC,VMSC,GMSC,TMSC2,TMSC2,ZXWN-MSC可以同时承担VMSC、TMSC、GMSC、短消息互通网关IW/GMSC以及STP的功能,满足运营商在3G网络建设初期快速建网的需求。,ZXWN-MSC组网应用,用户信息 业务信息 签约信息 位置信息,基本用户数据管理,CAMEL业务管理,CAMEL签约数据管理,用户鉴 权数据管理,鉴权信息管理,位置更新 切换 路由区更新等,移动性 管理,HLR/AuC主要功能,R99核心网电路域各接口信令,RNS,RNS,MSC,N

    3、O.7,MSC,HLR,SMC,SCP,RANAP,RANAP,TUP/ISUP,MAP,CAP,MAP,R99核心网电路域各接口话音编码,GMSC,MSC,PSTN,TDM,RNS,AMR,G.711,G.711,MSC需要完成AMR编码到64K的转换工作,IP,Iu-PS,Gn,Gn,Gp,Gi,CG,Billing Center,Ga,HLR,MSC,GGSN,GMSC,SGSN,Gb,Internet,分组域网元在移动网络中的位置,SGSN主要功能,路由选择转发,支持对PDP PDU的封装和去封装功能,移动性管理,附着、分离、位置管理、清除、业务请求,GPRS寻呼、Gs联合寻呼、RNC

    4、无线资源管理,无线资源管理,GGSN主要功能,路由选择与转发、地址翻译和映射封装和隧道传输用户数据管理会话管理、互通功能IP地址管理计费信息收集,R99核心网分组域各接口信令,SMC,GGSN,SGSN,RNS,NO.7,HLR,MSC,GPRS backbone,RANAP,MAP,MAP,GTP-C,CG OMM Server,CG OMM Client,CG OMM Client,CG网络结构图,GGSN,Backbone Network,CG处理的话单,Iu-CS,Iu-PS,Gb,A,H,CS域,PS域,UMTS CN,MSC Server,GMGW,PSTN/ISDN,HLR,GG

    5、SN,SGSN,GSM无线接入,WCDMA无线接入,MGW,GMSC Server,2G NET,R-SGW,T-SGW,WCDMA R4系统基本结构,R4网络特征,R4的网络结构采用NGN的分层 架构,在控制层、传送层、接入层 实现了分离,是移动和固定NGN 融合的起点 实现业务和控制的分离 考虑到IP网络的一些固有问题, TDM技术成为可选的话音承载方式,SCP,业务网络,HLR,ATM/IP Backbone,H.248,UTRAN,H.248,PSTN/GSM,WCDMA R4网络的特点,WCDMA网络在向全IP演进的过程中是逐步演进的,首先实现电路域的IP传输,然后再考虑实现WCDM

    6、A整个网络的IP传输; R4网络和R99相比,主要的变化在CS域,PS域没有任何变化; R4 CS域基于呼叫控制与承载分离的思想,将MSC分为MGW和MSC Server; R4核心网内部的信令采用IP传输;为了实现和PSTN以及其它非IP的PLMN之间的信令互通,增加了T-SGW(传输信令网关)和R-MGW(漫游信令网关);T-SGW和R-MGW是逻辑的功能实体,在物理上,两者可能是合一的; R4新增的接口和协议: Mc:MSC ServerMGW,H.248协议; Nb:MGWMGW之间,协议取决于承载,若采用ATM承载,则采用AAL2承载AMR码流;若采用IP承载,则采用RTP承载AMR

    7、码流。 Nc:MSC ServerMSC Server之间,采用BICC协议,MSC SERVER功能介绍,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,MGW,MGW,R99/GSM / PSTN,NO.7,继承R99 MSC的所有电路域控制面功 能,承载面的交换功能由MGW以多种承载方式实现;对外提供纯粹的信令接口;集成R99 VLR功能,以处理移动用户业务及CAMEL相关数据;对电路域基本业务及补充业务涉及的MGW中承载终端及媒体流的控制,是通过3G扩展的H.248协议来实现的;与其他MSC server间通过BICC信令实现承载无关的局间呼叫控制;支持MGW及自身的登记及故障恢复操作,

    8、并可要求MGW主动上报其终端特性,GMSC Server,GMSC SERVER功能介绍,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,GMSC Server,MGW,MGW,R99/GSM / PSTN,NO.7,由GMSC的呼叫控制和移动控制组成,只完成GMSC的信令处理功能。具有查询位置信息的功能。如MS被呼时,网络如不能查询该用户所属的HLR,则需要通过GMSC server查询,然后将呼叫转接到目前登记的MSC server中。通过H.248协议控制MGW中媒体通道的接续。支持BICC与TUP/ISUP的协议互通。,MGW 功能介绍,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,GM

    9、SC Server,MGW,MGW,NO.7,是R4核心网承载面的网关设备,位于CS核心网通往无线接入网(UTRAN/BSS)及传统固定网(PSTN/ISDN)的边界处;是Iu、PSTN/PLMN接口的承载通道,以及分组网媒体流(如RTP流)的终结点MGW不负责任何移动用户相关的业务逻辑处理。而是通过H.248信令,接受来自(G)MSC server的控制命令MGW可以支持媒体转换、承载控制及业务交换等功能,如GSM/UMTS各类语音编解码器、回音消除器、IWF、接入网与核心网侧终端媒体流的交换,会议桥、放音收号资源等支持电路域业务在多种传输媒介(基于AAL2/ATM, TDM,或基于RTP/

    10、UDP/IP)上的实现,提供必要的承载控制,R99/GSM / PSTN,SGW 功能介绍,信令网关SGW在基于TDM的窄带SS7信令网络与基于IP的宽带信令网络之间,完成MTP3用户的传输层信令协议栈的双向转换 (SIGTRAN M3UA /SCTP/IP SS7 MTP3/2/1)。SGW在物理实现上可与(G)MSC server或MGW合一,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,GMSC Server,MGW,MGW,R99/GSM / PSTN,NO.7,R4核心网信令系统,RNS,BSS,接入侧信令,网关控制信令/承载控制信令,BSSAP,RANAP,承载控制信令,BICC/

    11、TUP/ISUP,H.248,H.248,ALCAP,局间信令,MAP,MAP,CAP,移动性管理和业务,MSC server,MGW,MSC server,MGW,HLR,SMC,SCP,CS域,PS域,MSC Server,GMGW,HSS,GGSN,SGSN,WCDMA无线接入,MGW,GMSC Server,IMS域,IMS-MGW,SGW,MGCF,CSCF,PSTN,No.7,WCDMA R5系统基本结构,WCDMA各版本以及和2G的比较,课程内容,WCDMA网络结构 核心网的演变 WCDMA与GSM/GPRS的比较 业务流程介绍 R4关键技术介绍,Iu-CS,Iu-PS,UMTS

    12、 CN,GMSC,MSC,PSTN/其他运营商,HLR,GGSN,SGSN,WCDMA无线接入,SCP,核心网没有采用分层结构,控制和承载没有分离。,电路域骨干传输仍是基于TDM的技术,支持CAMEL3,兼容CAMEL2,无线接入网Iu、Iur、Iub接口均引入了ATM技术,WCDMA向NGN的演进R99阶段,R99技术分析,R99是网络发展的一个过渡结构,为了满足向下兼容和网络建设的快捷方便,就形成一些固有的缺陷。 没有从根本上解决网络后续发展的问题,从而在一定程度上会造成新的投资浪费。,网络结构采用NGN的分层架构,H,CS域,PS域,UMTS CN,MSC Server,GMGW,PST

    13、N/其他运营商,HLR,GGSN,SGSN,WCDMA无线接入,MGW,GMSC Server,MGW可分布于不同的本地网,采用分散接入的方式。,可集中在省会城市,采用集中控制的方式。,MSC Server实现呼叫控制、业务控制、用户数据库管理等功能;,MGW实现UTRAN到ATM/IP,以及PSTN的媒体流转换。,WCDMA向NGN的演进R4阶段,R4技术分析,R99/R4核心网电路域的区别,RNS,RNS,RNS,SCP,HLR,MSC,MSC,TUP/ISUP TDM,CAP Over TDM,MAP Over TDM,RNS,RNS,HLR,SCP,MSC Server,MSC Ser

    14、ver,MGW,RNS,MAP Over TDM/IP,CAP Over TDM/IP,TUP/ISUP/BICC TDM/ATM/IP,TDM/ATM/IP,MGW,H.248 Over ATM/IP,H.248 Over ATM/IP,SCP,未来真正的全IP网络,实现端到端的IP业务;呼叫控制、承载控制、媒体网关的分离以及在IP网络上的多业务融合体现了NGN的思想,IM-MGW,SIP AS,OSA/ Parlay,SGSN,GGSN,HSS,MGCF,CSCF,H.248,MAP,IP,IP,SIP,Diameter,SIP,IP,TDM,Web server,App. Server,

    15、SIP,R5增加了IMS系统,并实现了会话控制实体CSCF和承载控制实体MGCF在物理上的分离,MGCF完成媒体网关的连接控制以及ISUP和IMS呼叫控制协议之间的转换等功能,CSCF完成IP多媒体业务的呼叫控制、会话管理等功能,IMS,PS域,External IP Network,IP,R99/GSM / PSTN,WCDMA向NGN的演进R5阶段,课程内容,WCDMA网络结构 核心网的演变 WCDMA与GSM/GPRS的比较 业务流程介绍 R4关键技术介绍,WCDMA和GSM接口比较,Iu和A/Gb差别,接口名称,控制信令/用户数据的传输,信令承载方式,Physical Layer,MT

    16、P,SCCP,BSSAP,MTP,SCCP,BSSOMAP,A,Gb,GMM/SM,LLC,BSSGP,L1bis,Network,Service,L1,RRC,MAC,ATM,RANAP,AAL5,Relay,Uu,RLC,Signalling,Bearer,SCCP,ATM,AAL5,Iu-Ps,SCCP,Signaling,Bearer,RANAP,GMM,SM/SMS,3G-SGSN,RNS,从信令承载方式上的比较.,A/Gb/Iu接口控制面的比较,WCDMA和GSM语音业务的区别,编码方式不一样 GSM语音编码方案为RPELTP(规则脉冲激励长期预测)每语音信道的编码速率是恒定的13

    17、kbps WCDMA语音编码方案为AMR(自适应可变速率编码),可提供8种编码速率(4.7512.2kbit/s)。最重要的是3G可以根据网络资源的当前状况为用户分 配合适的带宽资源。,GSM/GPRS使用三元组,3G使用五元组AV,GSM/GPRS只有网络对用户的接入认证,3G实现了网络和用户之间的双向认证,3G与2G的安全比较,GSM/GPRS加密分别在BTS/SGSN实现,3G增加了信令的完整性保护,以及同步消息认证机制,3G的加密和完整性保护在RNC中实现,3G与2G的安全比较,随机发生器,算法,?,算法,MS,Network,SRES,RAND,SRES,Ki,Ki,符合响应?,GS

    18、M使用的是鉴权三元组 (RAND、SRES、Kc),2G鉴权流程,WCDMA鉴权流程/AKA过程,课程内容,WCDMA网络结构 核心网的演变 WCDMA与GSM/GPRS的比较 业务流程介绍 R4关键技术介绍,A地,MSC Server,MGW,UE,MGW,MSC Server,NO.7,UE,B地,HLR,HLR,H.248,H.248,BICC,MAP,MAP,R4呼叫流程示例3G用户呼叫3G用户,分组数据业务流程,PDP上下文激活请求 (NSAPI,type , APN等),DNS_query (APN)和DNS Response(IP Of GGSN),Create_PDP_Req(

    19、Type of PDP,APN)和Res(IP of MS),SGSN,DNS,GGSN,Backbone,课程内容,WCDMA网络结构 核心网的演变 WCDMA与GSM/GPRS的比较 业务流程介绍 R4关键技术介绍,MGW,PSTN,本地网2,本地网1,PSTN,IP骨干网,MGW,SGW,NO.7,某本地网,PSTN,NO.7,本地网n,IP骨干网,BICC,BICC,BICC,IP骨干网,多种组网方案,IPR4组网,UTRAN,IP骨干网,MSC Server,TMSC Server,NO.7,异地HLR,MSC Server,SCP,SMSC,GMGW,GMGW,UTRAN,PSTN

    20、/它网,PSTN/它网,本地HLR,多种组网方案,混合IP组网,多区号组网,移动用户呼叫固定用户,本地固定用户不加区号,外地固定用户加区号 按照主叫号码选择路由,解决多区号情况下路由选择的问题 根据IMSI和位置区判断用户是否漫游 按照区号统计话务,并把话单分拣和发送到不同的PSTN本地网计费中心,ZXWN MSCS,ZXWN MGW1,RNC,ZXWN MGW2,GW,RNC,GW,TMSC,LS/TS,LS/TS,0755-4828922,020-4828922,支持TFO/TrFO技术,TFO与TrFO的区别 TFO通过带内信令协商速率,仍需要编解码器单元继续工作。 TrFO通过带外信令,建立免编解码器的连接,建立后完全不需要编解码器。 提供TFO和TrFO的优势 改善语音质量 节省网络设备功率,支持TFO/TrFO技术,A终端支持AMR集:12.2K/7.9K,MSC Server-O,MSC Server-T,AMR,AMR,AMR OverIP,B终端支持AMR集:12.2K/7.9K/4.75K,A,B,Iu,RNC-O,RNC-T,TrFo的过程,谢谢!,

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