核心网基础知识和网络结构介绍

第1页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司核心网基础知识及网络结构介绍核心网络维护室陈章耀2011.6.9第2页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司日常我们使用最多的GSM网络，其网络模型是怎么样的？GSM核心网有哪些功能实体？各个功能实体间有哪些接口和协议？基本的呼叫接续如何实现？现网的组织结构是怎么样的，POOL又是什么？本课程将介绍这些基础知识，讨论核心网的基本工作原理，并介绍MSCInPOOL的一些知识。第3页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司主要内容•GSM网络基础----GSM网络模型----GSM网络演进----网络接口及协议•呼叫接续基本原理•信令网简介•话务网简介•MIP基本知识第4页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司STPMSC/VLRBSCBTSGMSCTMSCSCPOCGOCSSMPPLMNPSTNSGSNGGSNSMCOSSNSSMINBSSSignalTrafficGPRSISMGSMSHLR/AUCGSM网络模型交换网络子系统无线基站子系统操作维护子系统移动智能网GPRS网短信中心、短信网关第5页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司STPMSC/VLRBSCBTSGMSCTMSCSCPOCGOCSSMPPLMNPSTNSGSNGGSNSMCOSSNSSMINBSSSignalTrafficGPRSISMGSMSHLR/AUCMSC、VLR、HLR、BSC是？在GSM网中起何作用？GSM网络模型归属位置寄存器（HLR）－本地用户信息鉴权中心（AUC）－产生三参数组进行鉴权基站控制器（BSC）－信道管理、呼叫链路的建立和拆除MS-话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制解调、信息的发射和接收移动交换中心（MSC）－完成移动用户的寻呼接入、信道分配、呼叫接续、计费、基站管理等；访问位置寄存器（VLR）－来访用户信息无线基站－无线传输、无线信道处理第6页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司STPMSC/VLRBSCBTSGMSCTMSCSCPOCGOCSSMPPLMNPSTNSGSNGGSNSMCOSSNSSMINBSSSignalTrafficGPRSISMGSMSHLR/AUCGSM网络模型移动汇接局－完成国际、省际、省内的长途话务汇接；移动关口局－实现与其它运营商网络的信令、话务互联互通；SGSN－移动性管理，终端逻辑链路管理，计费，数据包路由转发GGSN－外部协议转换，用户地址发布，计费数据采集；信令转接点－完成信令在不同网元间的转发；移动智能网－叠加网络，实现业务的快速发布；SMC－短信调度转发、存储、鉴权、计费；ISMG－SP接入控制、外省/异网网关互联、协议转换、计费第7页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司主要内容•GSM网络基础----GSM网络模型----GSM网络演进----网络接口及协议•呼叫接续基本原理•信令网简介•话务网简介•MIP基本知识第8页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司GSM核心网络结构演进关键特征：软交换架构，承载与控制分离承载与控制分离构架，支持BICC协议的电路域IP呼叫信令多种承载方式：支持TDM、ATM、IP承载第9页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司功能实体：MSCServerMSCMSCTUP/ISUPTDMMSCServerTUP/ISUP/BICCTDM/ATM/IPMSCServerMGWMGWH.248H.248控制+承载控制承载呼叫控制和处理功能：软交换设备为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能；协议处理功能：呼叫控制协议、媒体控制协议以及维护管理协议处理；SSF功能：识别智能呼叫并上报业务控制功能，由SCF控制呼叫，保证用户继续享用现有智能业务；操作维护功能：用户使用、配置、管理、监视设备运行的功能集合；计费功能：采集计费信息，并负责将采集到的信息送往计费中心。第10页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司功能实体：媒体网关MGWMSCMSCTUP/ISUPTDMMSCServerTUP/ISUP/BICCTDM/ATM/IPMSCServerMGWMGWH.248H.248控制+承载控制承载媒体转换、承载交换等功能:如GSM各类语音编解码器，回音消除器，接入网与核心网侧终端媒体流的交换，会议桥接、放音收号资源等。资源受控功能：接受来自MSCServer的资源控制命令。支持电路域业务在多种传输媒介：基于AAL2/ATM、TDM、RTP/UDP/IP上的业务承载，提供必要的承载控制。信令网关功能：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或者MTP2上层用户的信令协议栈的双向转换(SIGTRANM3UA/SCTP/IP=SS7MTP3/2/1)。第11页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司承载与控制分离的优势控制和承载分离，使得各个业务实体分工明确并且可以分别针对不同的技术方向发展。MSCServer主要处理信令，容量更大，处理能力更高。MGW可提供多种承载方式，业务承载分组化，带宽提高，适应能力更强。支持分布式组网，可以集中维护。优势在哪里？第12页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司主要内容•GSM网络基础----GSM网络模型----GSM网络演进----网络接口及协议•呼叫接续基本原理•信令网简介•话务网简介•MIP基本知识第13页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司网络主要接口及协议VMSCServerBICCTDM/ATM/IPBSCSCPHLRCAPMAPGMSCServerMGWMGWNbNcABSSAPTDMMcH.248McH.248PSTN/OtherPLMNTDMISUP/TUP接口：A、Mc、Nc、Nb…协议：MAP、BSSAP、CAP、TUP、ISUP、BICC、H.248…第14页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司协议接口列表接口类型接口名称相关实体接口功能NSS-BSS接口A接口(BSSAP)MSC-BSCGSM用户侧信令的接入及语音通道承载的建立Gb接口SGSN-BSCGPRS用户接入MAP接口B接口MSC-VLR内部接口，用户位置更新（VLR内）和补充业务的激活等功能。C接口MSC-HLR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。（29.002、23.078）D接口VLR-HLR用于用户位置更新（VLR间）等功能。（29.002、23.078）E接口MSC-MSC用于两个MSC之间的切换过程。（29.002）F接口MSC-EIR用于EIR验证用户的IMEI状态信息G接口VLR-VLR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。（29.002）CAP接口CAP接口MSC(SSP)-SCP移动智能网与核心网之间的接口，用于移动智能业务逻辑控制软交换新增接口Mc接口(H.248)MSCServer–MGW呼叫控制与媒体承载实体之间信令交互，用于不同呼叫模式和媒体处理的接续处理。Nc接口(ISUP/BICC)MSCServer-MSCServer局间呼叫时控制面协议互通Nb接口(NbUP)MGW-MGW局间呼叫时用户面协议协商第15页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司传统GSM网络接口协议MTP－消息传递部分提供可靠的消息传递第16页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司TUP－电话用户部分用于PSTN电话通信规定控制电话呼叫建立和释放的功能和过程ISUP－综合业务用户部分用于ISDN传统GSM网络接口协议第17页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司MAP移动电话用户部分在移动网络中，用户身份验证、漫游等功能就是在移动交换局及HLR间互传MAP消息来实现TCAP事物处理应用部分是7号信令系统为各种业务应用提供的接口MAP消息的传送需通过TCAP实现。SCCP信令连接控制部分提供了面向连接及无连接的网络业务及增强的寻址功能。传统GSM网络接口协议第18页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司BSSAP－基站应用部分用于A口消息。BSSAP层被分为两部分:BSS管理应用部分(BSSMAP)和数据直传应用部分(DTAP)。传统GSM网络接口协议第19页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司MGW软交换网络接口协议Mc接口及其协议栈PSTN/PLMNNbNcMcBSSAPISUPPHYL2IPSCTPBSSAPPHYIPSCTPM3UASCCPISUPPHYIPSCTPM2UAMTP3BSCMSCServerMGWMSCServerH.248第20页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司MGW软交换网络接口协议Nc接口及其协议栈NbNcMSCServerMGWMSCServerMcMcPHYL2IPSCTPBICCNc接口是MSCServer间的标准接口。BICC协议，承载独立的呼叫控制协议。BICC呼叫控制独立于用户面承载技术，也独立于控制面信令传输技术。第21页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司MGW软交换网络接口协议Nb接口及其协议栈NbNcMSCServerMGWMSCServerMcMc物理层（PHY）L2IPSCTPIPBCP物理层（PHY）UDPIPRTPNbUPIPBCP:负责承载控制信息在MGW之间交换，不允许MGW之间直接交互承载控制信息，是通过Mc、Nc接口隧道来传递。NbUP:在MGW间提供业务数据流的组帧、差错校验、速率匹配及定时控制等功能，支持压缩语音、数据流的传输。第22页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司主要内容•GSM网络基础•呼叫接续基本原理•信令网简介•话务网简介•MIP基本知识第23页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司编号方式为了将一个呼叫接至某个移动用户，需要调用相应的实体。因此要正确寻址，编号方式就非常重要。问题：以下号码对应什么编号方式？8613922212345460002214206510460-00-9489-10055460-00-9998提示：IMSI、LAI、CGI、MSISDN第24页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司编号方式以下号码的编号方式：8613922212345MSISDN460002214206510IMSI460-00-9489-10055CGI460-00-9998LAI第25页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司编号方式1、移动台的国际身份号码（MSISDN）公用交换电话网编号计划中唯一识别的移动电话签约号码。MSISDN＝CC＋NDC＋SNCC＝国家码即在国际长途电话通信网中的号码（中国86）NDC＝国内目的地码SN＝用户号码MAX15digitsCCNDCSNNationalMSNOInternationalMSISDN第26页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司编号方式2、国际移动用户识别码（IMSI）是唯一地识别GSMPLMN网中某一用户的信息。IMSI＝MCC＋MNC＋MSINMCC＝移动网的国家号码（中国为460）MNC＝移动网号（移动是00联通是01）MSIN＝移动台识别号，最长15位，使用十进制MCCMNCMSIN3digits1-2digitsNationalMSIInternationalMSI即IMSIMAX15digits第27页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司编号方式3、移动台漫游号码（MSRN）用于一次呼叫的路由选择。MSRN＝CC＋NDC＋SNCC＝国家号NDC＝国内目的地号码(用于识别PLMN）SN＝用户号，用于识别MSC/VLR的地址与被叫4、临时移动用户识别码（TMSI）用于保护IMSI码，该号只在本MSC区域有效，其结构可由运营商选择，长度不超过4个字节。第28页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司编号方式5、国际移动台设备识别码（IMEI）是唯一用来识别移动台终端设备的号码，称作系列号。IMEI＝TAC＋FAC＋SNR＋SPTAC＝型号论证码SNR＝序号SP＝备用FAC＝最终装配码，用于识别制造厂家。