核心网基础知识培训

核心网基础网络设计室李昊湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训本次课程的目的------掌握核心网电路域基础知识、发展方向掌握核心网分组域基础知识、发展方向了解核心网相关的产品湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训课程内容1CS域基础知识2PS域基础知识3相关产品介绍湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训3核心网电路域网络架构24基础网元简介1典型业务流程核心网电路域发展和演进趋势核心网电路域基础知识湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训核心网的基本概念核心网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MSC、HLR等（3GPP23.101）CS域电路域，负责话务及短信业务的实现。PS域分组域，负责宽带分组业务的实现。湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训PLMN国家网：公共陆地移动网络PLMN服务区：通常指一个PLMN运营商服务区域MSC服务区：一个交换机覆盖区域位置区：MSC服务区内管理区，用于系统内部寻呼小区：移动区最小的服务区，表示移动用户的物理位置GSM服务区的概念湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成。HomeLocationRegisterVisitorLocationRegisterMobileSwitchingCentreBaseStationControllerBaseTransceiverStationMSCBTSBSCVLRHLRSONOFONMNGSM电路域的组成部分湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训交换网路子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。NSS由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下：MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS、还应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等参数。HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。AC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号码RAND，符合响应SRES，密钥Kc）的功能实体。EIR：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。GSM核心网电路域的组成部分湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训MSBTSEIRBSCMSCVLRMSCVLRHLR/AUCUmAAbisFCBGDEGSM核心网电路域主要接口A接口：核心网与无线网的接口，传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等，接口协议为BSSAPE接口：交换机之间的接口，采用MAP协议，用于切换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换B接口：内部接口，用于移动业务交换中心（MSC）向访问用户位置寄存器（VLR）询问有关移动台（MS）当前位置信息或者通知访问用户位置寄存器（VLR）有关移动台（MS）的位置更新信息等G接口：用于向分配临时移动用户识别码（TMSI）的访问用户位置寄存器（VLR）询问此移动用户的国际移动用户识别码（IMSI）的信息D接口：用于交换有关移动台位置和用户管理的信息，为移动用户提供的主要服务是保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫C接口：用于传递路由选择和管理信息F接口：用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息，国内较少使用湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训1、软交换的基本概念软交换从广义上看，是指一种分层的体系结构；从狭义上来说，软交换单指软交换设备，它是NGN的核心设备，处于NGN分层结构的控制层，负责提供呼叫控制和连接控制功能。在传统的电路交换网络中，呼叫控制、业务提供以及电路交换矩阵都集成在一个交换设备中。而软交换网络的基本思想是采用分层的网络结构，将业务和呼叫控制分离、呼叫与承载分离。各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，以便在NGN上更加灵活的提供业务。软交换技术湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训传统MSC交换机(控制与承载)MSC服务器(Contr控制层)媒体网关(承载层)软交换方案传统MSC方案TDMIP控制层连接层传统电路域交换网络分层结构网络MSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC-SMGwMSC-SMGwMGwMGwMGwMGw软交换技术湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训2、软交换与传统交换的比较软交换与传统电路交换相比较，有以下优点：软交换是一个开放的网络体系结构，既能在PSTN中传送数据业务，又能在分组网中传送话音，克服了异构网络环境下进行业务交换的难题；软交换将网络的媒体传输部分、呼叫控制部分以及业务生成部分相分离，解决了上层服务交替时难以平滑过渡的问题；软交换网络采用标准的协议和开放的接口进行通信，有利于不同厂家网络设备之间的互通和集成；软交换通过利用基于分组交换的网络（如IP、ATM等）进行承载传送，克服了基于TDM的传统网络容量不足的缺点。软交换技术湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训3、软交换功能实体MSCServer：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、收号等资源。软交换技术湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训4、软交换技术的优势组网类似NGN四层架构更多选择、更低成本利用MGW内置SG功能节省传输链路业务控制更加集中分布式网络，组网更加灵活网络集中管理与维护利用TFO及TrFO技术提高语音质量软交换技术湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训MGWGMGWNodeBRNCIu-csHLRPSTNGMSCServerMSCServerBTSCNC/DNcMcMcBSCANbNb接口：分为Nb－CP和Nb－UP，即控制面和媒体面，承载控制接口和承载业务接口Mc接口：媒体网关控制接口，MSCServer控制MGW的资源等。Nc接口：呼叫控制接口，与具体承载相独立软交换核心网电路域主要接口湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训GSM/UMTS核心网演进MSC/VLRGMSCBTSBSCNodeBSGSNGGSNTDMbackboneIPbackboneAGbHLRPSTNMGWGMGWNodeBRNCNodeBSGSNGGSNIPbackboneIu-CSIu-PSHLRPSTNGMSCServerMSCServerMGWMGWNodeBRNCNodeBSGSNGGSNIPbackboneIu-CSIu-PSHSSPSTNMSCServer/MGCFMSCServerCSCFMRFIMSGSM/3GPPR993GPPR43GPPR5/R6/R7RNCIu-CSIu-PSHLR提供用户数据管理、移动性管理、支持呼叫相关处理、鉴权中心等功能MSCServer提供BSS/UTRAN的接入，负责完成CS域的移动性管理、安全性管理、切换处理、信令处理、呼叫处理、用户业务数据管理（VLR功能）等控制功能MGW是PSTN/PLMN的传输终结点，负责完成媒体转换、承载控制、数字信号编解码、回声抑制、会议桥接等功能GMSCServer充当移动关口局，与PSTN、NGN、ISDN或其他PLMN网络进行信令互通，承担路由分析、网间接续、网间结算等功能。湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训在通信网络中，除了传递业务信息外，还要在通信设备之间传递控制信号。信令就是通信设备之间传递的控制信号。信令网就是传输这些控制信号的网络。信令网一般由信令点（SP），信令转接点（STP）和信令链路组成。信令点是信令消息的起源点或目的地点，它可以是具有No.7信令功能的各种交换局。信令转接点（STP）是信令网中的核心设备，他是负责把一条信令链路收到的信令消息转发至另一条信令链路的信令转接中心；HSTP是指高级信令转接点，负责省外信令的转接；LSTP是指低级信令转接点，负责省内信令的转接。信令链路是连接SP与STP之间的通路。信令网湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训3核心网电路域网络架构24基础网元简介1典型业务流程核心网电路域发展和演进趋势核心网电路域基础知识湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训VMSC本地省内省际A省B省LSTP1/2HSTP1/2HSTP1/2TMSC1-1/2HLRHLRLSTP1/2全TDM承载移动网络典型结构TMSC1-1/2GMSCTMSC2-1/2TMSC2-1/2GMSCVMSCVMSCVMSC信令TDM语音湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训MGWVMSCTMGWTMSS/CMN本地省内省际GMSSMSS信令TDM语音GMGWTMGWTMSS/CMNMSSGMSSMGWVMSCGMGWMGW本地网1本地网2LSTPHSTPHSTPTMSC1TMSC2HLRHLR他网他网LSTP引入软交换后移动网络典型架构IP承载网TMSC1TMSC2IP语音湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训MGWVMSCTMGWTMSS/CMN本地省内省际GMSS信令TDM语音GMGWTMGWTMSS/CMNGMSSVMSCGMGWMSSMSSMGWMGW本地网1本地网2LSTPHSTPHSTPTMSC1TMSC2HLRHLRSCPSCP他网他网LSTP端局组网方式IP承载网TMSC1TMSC2IP语音通常将MSCServer集中放置在省会城市，MGW与BSC/RNC放置在各本地网内大本地组网MSS本地网1本地网2MGW1MGW2基本组网MSS本地网1MGW1MGW2MSS本地网1MGW1多网关组网本地网1本地网2MSS1MSS2MSS3MGW1MGW2MGW3IP承载网MSCPool共同服务于一组BSC/RNC。组成MSCPool的MSC和软交换与接入网全互连。引入NNSF功能节点，实现负荷的均衡。MSCPool双归属一个MGW归属于两个MSS。正常运行情况下，MGW只注册到主用MSS上，而当该MSS发生故障时，MGW可注册到另一个备用MSS上，继续在此MSS的管理下提供业务。双归属有四种组网方案：“1＋1备份”、“1＋1互助”、“N＋1备份”、“N＋1互助”。主用MSS2主用MSS1MGW2MGW1容灾MSS湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训MGWVMSCTMGWTMSS/CMN本地省内省际GMSSMSS信令TDM语音GMGWTMGWTMSS/CMNMSSGMSSMGWVMSCGMGWMGW本地网1本地网2LSTPHSTPHSTPTMSC1TMSC2HLRHLRSCPSCP他网他网LSTP关口局网络结构IP承载网TMSC1TMSC2IP语音关口局组网形态GMSCTDM关口局GMSSGMGW软交换关口局GMGWIP承载网IP化软交换关口局GMSS湖南中移通信技术工程有限公司核心网培训MGWVMSCTMGWTMSS/CMN本地省内省际GMSSMSS信令TDM语音GMGWTMGWTMSS/CMNMSSGMSSMGWVMSCGMGWMGW本地网1本地网2LSTPHSTPHSTPTMSC1TMSC2HLRHLRSCPSCP他网他网LSTPHLR网络结构IP承载网TMSC1TMSC2IP语音HLR组网形态HLR基本组网VMSCSTPN+1容灾容灾HLRHLRnVM