华为技术培训教程-WCDMA核心网络结构与演进_华为培训课程

来源:年度工作计划 发布时间:2019-09-16 12:35:04 点击:
WG000001 WCDMA核心网络结构与演进,ISSUE2.2,Page 2,参考资料,3GPP 23.101 GSM 0302,Page 3,学习完此课程,您将会:
了解WCDMA网络组成及核心网和接入网的概念 掌握WCDMA版本演进过程及各版本特点 掌握WCDMA各网元功能及网元间协议接口 掌握MSC Server及MGW的功能,,,目 标,Page 4,,,,第一章 WCDMA网络组成及演进概述 第二章 R99核心网络 第三章 R4核心网络 第四章 R5核心网络,Page 5,WCDMA网络组成,WCDMA网络=用户设备域+基础设施域 基础设施域=接入网域+核心网域,Page 6,接入网及核心网定义,接入网络:由一系列提供接入网络资源管理,并且能够提供用户接入机制的设备组成 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,Page 7,,,,WCDMA协议版本的演进,,,R4,R5,R99,继承2G(GSM和GPRS)所有的业务和功能;

核心网分CS电路域和PS分组域;

接入网引入WCDMA UTRAN;

核心网和接入网之间的Iu接口基于ATM。,继承WCDMA R99所有的业务和功能;

电路域结构的变化:控制和承载相分离,MSC可以用合一或MSC SERVER、MGW分离结构实现;
组网形成类似NGN的四层结构;

电路域引入分组话音,支持多种传输技术:TDM,ATM,IP。,继承WCDMA R4所有的业务和功能;

核心网增加IM(IP多媒体域);

RAN向IP方向发展;

增强的IP QoS能力,支持端到端的IP多媒体业务。,,2000,2001,2002,规范完成时间,Page 8,思考题,核心网的功能有哪些? WCDMA 第一个版本是哪个版本,这个版本有什么特点? WCDMA 在哪个版本实现了承载与控制分离,是在哪个域实现的? MSC Server及MGW的功能是什么? WCDMA R5版本有哪些特点?,Page 9,,,,第一章 核心网络定义及不同发展阶段 第二章 R99核心网络 第三章 R4核心网络 第四章 R5核心网络,Page 10,第二章 概述,第一节 GSM网络结构介绍 第二节 R99网络结构介绍,Page 11,GSM网络结构,Page 12,GSM系统结构与功能,MSC是整个网络的核心,协调与控制整个GSM网络中BSS、OSS的各个功能实体. 接口管理 支持一系列业务:电信业务,承载业务和补充业务 支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能.,MSC的功能,,Page 13,,访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动用户的. 它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息,为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件.,VLR的功能,,GSM系统结构与功能,Page 14,,归属用户位置寄存器(HLR)是GSM系统的中央数据库,存储该HLR控制的所有存在的移动用户的相关信息. 所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码,访问能力、用户类别和补充业务等数据,HLR也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据.,HLR的功能,,GSM系统结构与功能,Page 15,,,AUC属于HLR的一个功能单元部分,专用于GSM系统的安全性管理.,鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥,防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃.,GSM系统结构与功能,Page 16,,移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI),通过核查三种表格(白名单、灰名单、黑名单)使得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能. 在三种表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码.,GSM系统结构与功能,Page 17,GSM MSC对外接口,Page 18,GSM系统的业务- GSM电信业务teleservices,基本语音/数据电信业务:
Telephony 电话业务允许PLMN网与PSTN等他网之间的 语音信息传送 业务号:TS11 Emergency call 紧急呼叫业务用于建立移动台与紧急呼叫 中心的连接 业务号:TS12,Page 19,GSM系统的业务-GSM电信业务teleservices,Short message services 短消息业务属于数据业务,允许移动台收发 其他移动用户的短消息 业务号:移动接受TS21,移动始发TS22 Automatic telefax 传真业务属于数据业务 业务号:TS62 Alternative speech and telefax 传真/语音交替业务允许语音和传真业务中 交替传送 业务号:TS61,Page 20,第二章 概述,第一节 GSM网络结构介绍 第二节 R99网络结构介绍,Page 21,R99网络结构,Page 22,R99网络结构,,,,,,,,,,,,,GSM /GPRS BSS,BTS,BSC,NodeB,RNC,PCU,UTRAN,,,,SCP,SMS,SCE,,PSTN ISDN,Internet, Intranet,,MSC/VLR,GMSC,HLR/AUC,SGSN,CG,BG,GGSN,,,,,,GPRS骨干网/,,,,,,,RAN,CN,,,,,Other PLMN,,SS7,,,Page 23,R99核心网络-特色及技术,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,组网方式包括TDM组网、ATM组网、IP组网。网络实体包括MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用于与其它网络互通的IWF实体等;

PS域:用于向用户提供分组型业务,组网方式为IP组网。网络实体包括SGSN、GGSN、CG以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。,Page 24,R99核心网络-功能实体(一),CS域和PS域共用的功能实体:
HLR:完成移动用户的数据管理和位置信息管理;

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;

SMS:短消息中心。,Page 25,R99核心网络-功能实体(二),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:完成移动用户在不同网络之间的路由寻址功能的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。,Page 26,R99核心网络-功能实体(三),PS域功能实体:
SGSN:完成分组交换型业务的交换功能、信令控制功能、路由功能;

GGSN:完成PS域和外部数据网络之间的互通功能;

CG:完成分组域的计费功能;

BG:完成两个GPRS网络之间的互通,保证网络互通的安全性。,Page 27,R99核心网络-网络接口(一),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;

Gb接口:完成分组数据传输和移动性管理功能;

Iu-CS接口:完成RNS管理、移动性管理和呼叫控制功能;

Iu-PS接口:基本功能类似Iu-CS接口。,Page 28,R99核心网络-网络接口(二),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;

VLR与HLR之间的D接口:获取用户的签约信息;

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;

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。,Page 29,R99核心网络-网络接口(三),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;

SGSN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;

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;

HLR与AUC之间的H接口:用于鉴权和加密。内部接口,不规范。,Page 30,思考题,请描述R99核心网络各网元功能;

请描述R99核心网络各网元间的接口名称及 其接口功能。,Page 31,,,,第一章 核心网络定义及不同发展阶段 第二章 R99核心网络 第三章 R4核心网络 第四章 R5核心网络,Page 32,,,,第三章 R4核心网络 第1节 R4组网及接口协议 第2节 R4网络特色,Page 33,R4阶段承载与控制分离,MSC Server,MGW,,,,控制面,,,,承载面,MSC,H.248,,,MSOFTX3000,UMG8900,Page 34,,R4网络结构,Page 35,R4核心网络-功能实体,MSC Server:控制面实体,主要完成MM(移动性管理)、CM(呼叫控制)、MGC(媒体网关控制)等功能;

MGW:承载面实体,主要完成语音及媒体流的交换,以及提供各种资源,比如TC、 EC、放音、收号能资源;
,Page 36,,,R4核心网络-功能实体,SG: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。,,,,,,PCM时隙,IP包,SG,TDM承载,IP承载,信令消息,Page 37,,R4核心网络-接口协议,Page 38,R4核心网络-接口协议(续),Page 39,,,,第三章 R4核心网络 第1节 R4组网及接口协议 第2节 R4网络特色,Page 40,四层组网架构及网络融合,,,,,,,,,,,,业务管理,网络控制,核心交换,边缘接入,SoftSwitch,3G Access,AMG,IAD,Broadband Access,PSTN,TMG,SG,PLMN,,,分组核心网,UMG,UMG,App Server,Policy Server,iOSS,IN,,,SoftSwitch,,,,,,,,,MRS,Page 41,内置SG功能节省传输链路,Page 42,集中业务控制,新的业务,MGW,Page 43,分布式网络,组网更加灵活,,传统的网络互连模型,,分布式组网的优势:
话路路由最佳, 网络性能最佳;

十分适合地域广阔的运营商。,分布式网络互连模型,Page 44,利用TFO及TrFO技术提高语音质量,TFO与TrFO的区别:
TFO通过带内信令建立免编解码器的连接,仍需要编解码器单元继续工作(用于监视TFO消息中的信令);

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:
话音编码器对话音编码是有损压缩,每经过一次编解码会降低话音质量;

能减少话音的传输时延。

节省网络设备功率:
采用TrFO时,编解码功能被旁路,节省网络设备功率。,Page 45,思考题,MSC SERVER和MGW之间的接口是( )接口,应用协议是( )协议,MSC SERVER之间的接口是( )接口,应用协议是( );

MGW内置SG功能优势在哪里? 请描述R4组网的有点或者优势? 请描述TFO及TrFO的功能及区别。,Page 46,,,,第一章 核心网络定义及不同发展阶段 第二章 R99核心网络 第三章 R4核心网络 第

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