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文檔簡介
核心網基礎知識1新員工培訓課程2011年03月1、什么是核心網,核心網主要功能是什么?2、核心網有哪些網元組成,各起什么作用?3、話務流程是什么樣子的?4、核心網的新技術通過本課程,你將了解培訓提綱核心網簡介移動發(fā)展史話務流程東莞核心網基本情況核心網新技術
中國移動通信發(fā)展史回顧1987年
第一個模擬蜂窩移動電話建成并投入商用
廣東首先開通了GSM數(shù)字移動電話網
中國移動第1000萬個移動電話客戶誕生
東莞移動用戶超1000萬
1994年1997年2007年中國移動通信標準演進歷史回顧TACS,電路交換,語音業(yè)務GSM,電路交換,語音業(yè)務GPRS分組交換,數(shù)據(jù)業(yè)務EDGE分組交換,過渡技術共核心網,新建了接入網培訓提綱核心網簡介移動發(fā)展史話務流程東莞核心網基本情況核心網新技術
一、GSMNetwork
GSM網絡基本結構交換網絡子系統(tǒng)操作維護子系統(tǒng)無線基站子系統(tǒng)GSM網絡模型MSC、VLR、HLR、BSC是?在GSM網中起何作用?移動交換中心-完成移動用戶的尋呼接入、信道分配、呼叫接續(xù)、計費、基站管理等;歸屬位置寄存器-本地用戶信息訪問位置寄存器-來訪用戶信息鑒權中心-產生參數(shù)組進行鑒權基站控制器-信道管理、呼叫和鏈路的建立和拆除無線基站-無線傳輸、無線信道處理
GSM網絡基本結構
二、移動網元簡介(1)MSC:移動業(yè)務交換中心MobileservicesSwitchingCenterVLR:拜訪位置寄存器VisitorLocationRegisterHLR:歸屬位置寄存器HomeLocationRegisterAUC:鑒權中心AuthenticationCenterEIR:設備識別寄存器EquipmentIdentityRegisterBSC:基站控制器BaseStationControllerOMC:操作維護中心OperationandMaintenanceCenterBTS:基站收發(fā)信站BaseTransceiverStationMS:移動臺MobileStation
二、移動網元簡介(2)
GSM網絡基本結構MSC是整個網絡的核心,協(xié)調與控制整個GSM網絡中BSS、OSS的各個功能實體.接口管理支持一系列業(yè)務:電信業(yè)務,承載業(yè)務和補充業(yè)務支持位置登記、越區(qū)切換和自動漫游等其它網絡功能.MSC的功能
二、移動網元簡介(3)
GSM網絡基本結構訪問用戶位置寄存器(VLR)是服務于其控制區(qū)域內移動用戶的.它存儲著進入其控制區(qū)域內已登記的移動用戶相關信息,為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件.VLR的功能
二、移動網元簡介(4)
GSM網絡基本結構歸屬用戶位置寄存器(HLR)是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫,存儲該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關信息.所有移動用戶的重要數(shù)據(jù)都存儲在HLR中.包括用戶識別號碼,訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務等數(shù)據(jù),HLR也存儲部分漫游移動用戶所在MSC區(qū)域的有關動態(tài)數(shù)據(jù).HLR的功能
二、移動網元簡介(5)
GSM網絡基本結構AUC屬于HLR的一個功能單元部分,專用于GSM系統(tǒng)的安全性管理.鑒權中心(AUC)存儲著鑒權信息和加密密鑰,防止無權用戶接入系統(tǒng)和防止無線接口中數(shù)據(jù)被竊.向HLR提供出于安全原因而使用的鑒權參數(shù)和密鑰。即三參數(shù)組(Kc+RAND+SRES)AUC的功能
二、移動網元簡介(6)
GSM網絡基本結構移動設備識別寄存器(EIR)存儲著移動設備的國際移動設備識別碼(IMEI),通過核查三種表格(白名單、灰名單、黑名單)使得網絡具有防止無權用戶接入、監(jiān)視故障設備的運行和保障網絡運行安全的功能.在三種表格中分別列出了準許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準使用的移動設備的IMEI識別碼.EIR的功能
BTS:
提供的無線設備能實現(xiàn)小區(qū)內業(yè)務的傳送與接受,并控制無線鏈路上的信令。(一臺基站收發(fā)信機)
二、移動網元簡介(4)BSC:
控制一組基站,其任務是管理無線網絡,即管理無線小區(qū)及其無線信道,并提供基站至MSC之間的接口。無線設備的操作和維護,移動臺的業(yè)務過程。MS:包括移動終端(如手機)和SIM卡。
GSM網絡基本結構瀏覽WAP信息和internet輕松下載鈴聲、圖片收發(fā)E-mail移動在線聊天在線炒股GPRS彩信GPRS網絡基本概念(一):GPRS業(yè)務理論最高速率GPRSGSM速率業(yè)務EDGEGPRS基本概念(二):GPRS和EDGEGPRS:GeneralPacketRadioService
,通用分組無線業(yè)務。是一種疊加在GSM網絡上,用分組交換傳輸數(shù)據(jù)的高效率方式。EDGE:增強數(shù)據(jù)速率的GSM業(yè)務。384kbps171.2kbps57.6kbpsA類可同時獨立處理語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務(GPRS)。B類可支持語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務,兩者不能同時使用。兩種業(yè)務可以自動轉換。C類只能支持一種業(yè)務,語音業(yè)務或數(shù)據(jù)業(yè)務。三類手機GPRS基本概念(三):兩類業(yè)務和三類手機1語音業(yè)務CS域業(yè)務電路交換2數(shù)據(jù)業(yè)務PS域業(yè)務數(shù)據(jù)包交換兩類業(yè)務數(shù)據(jù)業(yè)務GPRS網絡架構(一):CS域網絡和PS域網絡PSTNGMSCMSCBSCGGSNSGSNBTSInternetPS域網絡語音業(yè)務BSCMSCBTSCS域網絡IP網絡GPRS網絡架構(二):SGSN和GGSNHLRGbGrGnGnGiGiMSBTSBSCMSC/VLRSGSNGGSNX.25網絡骨干網IP短信中心SGSN:GPRS服務支持節(jié)點。類似語音網絡中的MSC/VLR,用于存儲本SGSN服務區(qū)內的用戶的信息
。GGSN:GPRS網關支持節(jié)點。功能類似與語音網中的GMSC,好比到其他外部IP網的門,有分配IP地址的功能。
網絡接口介紹BSSBSCRNSRNCCNNodeBNodeBAIuPSIurIubMSUuMSCSGSNGsGGSNGMSCGnHLRGrGcCDEAuCHEIRFGfGiPSTNIuCSGbVLRBGpVLRGBTSBTSUmRNCAbisMSCBPSTNcellPCUUE
網絡接口介紹接口名連接實體信令與協(xié)議主要功能AMSC——BSCBSSAP完成BSS管理、移動性管理和呼叫控制功能BMSC——VLR內部協(xié)議完成用戶的移動性管理、位置更新和補充業(yè)務的激活等功能CMSC——HLRMAP獲取用戶的MSRN和與智能業(yè)務相關的用戶狀態(tài)、用戶位置等信息DVLR——HLRMAP獲取用戶的簽約信息EMSC——MSCMAP、TUP/ISUP用于兩個MSC之間的切換過程FMSC——EIRMAP交換相關信息,用于EIR驗證用戶的IMSI狀態(tài)信息GVLR——VLRMAP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)信息無MSC——PSTN/ISDN/PSPDNTUP/ISUP/局間呼叫控制LMSC——SCPCAP支持智能呼叫處理流程GsMSC——SGSNBSSAP+用于MSC與SGSN之間的聯(lián)合位置更新PRIMSC——ISDN用戶DSS1支持PRI接口類型為30B+D數(shù)據(jù)通信OMCMSC——WS內部協(xié)議操作維護相關功能計費接口iGWB——計費中心FTAM、FTP話單文件的可靠傳輸東莞現(xiàn)網網絡結構Intranet/Internet分組交換域SGSNGGSN電路交換域BTSBSCnodebRNC用戶A
GMGW
GMSCServer
MGWServerBTSBSC用戶B無線接入網無線接入網核心交換網RNCnodeb傳輸設備傳輸設備傳輸網傳輸網核心網絡:由一系列完成用戶位置管理、網絡功能和業(yè)務控制等功能的物理實體組成,包括MSC、GMSC、TMSC、SGSN、GGSN等1.移動臺國際身份號碼(MSISDN)即我們用的手機號碼,是在公用交換電話網編號計劃中唯一識別移動電話的鑒約號碼。格式為:MSISDN=CC+NDC+SN(E.164編碼方式)CC:國家代碼(CountryCode),中國為86NDC:國內目的地碼,即網路接入號(NationalDestinationCode)中國移動為134、135~139、159中國聯(lián)通為130~132、133、153SN:客戶號碼(SubscriberNumber)
例如:一個MSISDN號碼:8613922980001:86是國家碼CC,139是NDC網號,后面8位為SN用戶號,前4位(H0H1H2H3)2298用于識別歸屬區(qū)。
號碼識別2.國際移動客戶識別碼(IMSI)為了在無線路徑和整個GSM移動通信網上正確地識別某個移動客戶,就必須給移動客戶分配一個特定的識別碼,這個識別碼稱為國際移動客戶識別碼(IMSI),存儲在客戶識別模塊(SIM)卡、HLR、MSC/VLR。格式為:IMSI=MCC+MNC+MSIN(E.212編碼方式)MCC:移動國家號碼(MobileCountryCode),中國為460MNC:移動網號(MobileNetworkCode),中國移動為00、02(用于134/159號段),中國聯(lián)通為01MSIN:移動客戶識別碼(MobileSubscriberIdentificationNumber)
IMSI在國際上唯一的識別一個移動用戶,它的最大長度為15位數(shù)字。其中MCC3位數(shù)字,MNC兩位數(shù)字,MSIN最多10位數(shù)字。
號碼識別3.移動客戶漫游號碼(MSRN)
移動用戶的特性決定它的位置是不斷變動的,僅靠MSISDN還不足以在PLMN網內把一個呼叫送達目標用戶,它只指出了用戶所歸屬的HLR。
MSRN是由被叫移動用戶所處的MSC/VLR分配給它的一個臨時ISDN號碼,通過HLR查詢送給主叫的MSC/VLR,使主叫MSC可以建立起一條至被叫MSC/VLR的通道,將呼叫送達。因此,MSRN和MSISDN采用相同的編碼方式。格式為:MSRN=CC+NDC+SN(E.164編碼方式)CC:國家代碼(CountryCode),中國為86NDC:國內目的地碼,即網路接入號(NationalDestinationCode)用于識別MSC/VLRSN:客戶號碼(SubscriberNumber)
MSRN在每次開始呼叫時分配給目標用戶,用于一次呼叫的路由選擇,包含有被叫手機所在MSC/VLR的地址信息,呼叫完成后立刻釋,放提供給其他用戶使用。
號碼識別
4.臨時移動用戶識別碼(TMSI)
為了保護用戶在空中的話務及信令通道的隱私,在無線信道上用TMSI替代IMSI作為臨時的移動用戶標識。它是由VLR分配給在其覆蓋區(qū)內漫游的移動用戶的標識碼,和用戶的IMSI相對應,只在本地VLR內有效,TMSI可以用作位置更新、切換、呼叫、尋呼等操作。其結構可由運營商自行選擇,長度不超過4個字節(jié)。
號碼識別
5.國際移動臺設備識別碼(IMEI)是唯一用來識別移動臺終端設備的號碼,稱作系列號。格式為:IMEI=TAC+FAC+SNR+SPTAC:型號認證碼,由GSM一個核心部門來定FAC:最終裝配碼,識別廠商SNR:序號,一個六位數(shù)字的排序號碼,用以唯一的識別每個TAC和FAC中的某個設備SP:備用,將來使用一般TAC為6位數(shù)字,F(xiàn)AC為2位數(shù)字,SNR為6位數(shù)字,SP為1位數(shù)字
號碼識別
6.位置區(qū)識別碼(LAI)
LAI代表MSC業(yè)務區(qū)的不同位置區(qū),用于移動用戶的位置更新。格式為:LAI=MCC+MNC+LACMCC:移動國家號碼,中國為460MNC:移動網號,中國移動為00、02(用于134號段),中國聯(lián)通為01LAC:位置區(qū)號碼,識別一個GSM網中的位置區(qū),最大長度是16bit,可最多定義65536個位置區(qū)
號碼識別
7.全球小區(qū)識別碼(CGI)用于識別一個位置內的小區(qū),它是在LAI后面加上一個小區(qū)識別碼(CI)組成的格式為:CGI=MCC+MNC+LAC+CIMCC:移動國家號碼,中國為460MNC:移動網號,中國移動為00、02(用于134號段),中國聯(lián)通為01LAC:位置區(qū)號碼,識別一個GSM網中的位置區(qū),最大長度是16bit,可最多定義65536個位置區(qū)CI:小區(qū)識別代碼
號碼識別GSM服務區(qū)PLMN服務區(qū)MSC\VLR服務區(qū)位置區(qū)小區(qū)
區(qū)域關系東莞(SP)新加坡寧波(SP)北京信令
信令的基本概念信令STPLINKLINK
信令點(SP):信令點(SignalingPoint)是在信令網絡中的一個節(jié)點,其可能發(fā)起或接收信令信息,或從一個信令點到另一個傳輸信令信息。(城市)信令轉接點(STP):用于進行信令匯聚、轉發(fā)的節(jié)點。(中轉站)信令鏈路(LINK):兩個信令點(包括SSP,SCP和STP)之間由鏈路連接起來,信令鏈路是用于傳送信令信息的通道。(公路)話務:就是我們聽到的聲音信號。(貨物)信令:信令實際上就是一種用于控制的信號。它們按照既定的通訊協(xié)議工作,保證將應用信息安全、可靠、高效地傳送到目的地。(司機)
信令網的基本概念培訓提綱核心網簡介移動發(fā)展史話務流程東莞核心網基本情況核心網新技術1.MS的幾個狀態(tài)MS關機:detach---分離MS開機:
空閑:1attach---附著
2locationupdating
忙:通話切換
話務流程
2.位置更新(locationupdate)和切換(HANDOVER)
位置更新:用戶在空閑時,從一個位置區(qū)移動到另一個位置區(qū),MS會把用戶重新登記在新的位置區(qū)下,這個過程叫位置更新。
切換:如果MS在通話過程不停移動,網絡會根據(jù)MS所處環(huán)境的信道質量情況,將MS的通話轉到質量好的業(yè)務信道中,這種情況就是切換。。
MSC1BSC1BSC2BSC3MSC21231:Intra-BSCHandoverBSC內部切換2:Inter-BSCHandoverBSC間外部切換3:Inter-MSCHandoverMSC間越局切換
話務流程區(qū)別
3.一般的話務流程(1)以下是固話撥打一個移動用戶的呼叫接續(xù)過程:
話務流程
3.一般的話務流程(2)
話務流程1、GMSC接受來自固網的呼叫。2、GMSC分析被叫號碼,得出被叫所在的HLR,向HLR請求MSRN。3、HLR得知MS所在的地址信息,向MSC請求MSRN。4、MSC/VLR返回MSRN給HLR。5、HLR返回MSRN給GMSC。6、GMSC分析MSRN,接至MSC/VLR。7、MSC/VLR通過MSRN找到對應的IMSI后,釋放MSRN。8、MSC根據(jù)IMSI得出MS所在的LA,并在LA內尋呼MS。9、MS返回響應并請求TCH。10、系統(tǒng)給MS分配TCH,建立話務連接,通話接通。
3.一般的話務流程(3)
話務流程BTSBSCMSC/VLRMSBTSBSCMSHLR省際SCP/OCS信令話務TMSC2TMSC2LSTPTMSC1TMSC1HLRHSTPMSC/VLRLSTPHSTP培訓提綱核心網基本結構移動發(fā)展史話務流程東莞核心網基本情況核心網新技術
軟交換技術MSCServerMGW控制面承載面MSCH.248承載與控制分離從交換機到軟交換是核心網,實現(xiàn)了控制與承載的分離傳統(tǒng)交換機呼叫控制基本話音及補充業(yè)務媒體服務器信令和媒體網關軟交換呼叫控制基本話音及補充業(yè)務媒體服務器信令和媒體網關軟交換技術軟交換技術的基本概念是把呼叫控制功能從傳輸層(媒體網關)中分出來,也就是控制和承載相分離。
軟交換網絡的中心思想是承載與控制相分離,把傳統(tǒng)交換機的功能實體分散布置于軟交換網絡之中,更好的適應IP技術的應用和通信帶寬的需求。
MSCServer:控制面實體,主要完成MM(移動性管理)、CM(呼叫控制)、MGC(媒體網關控制)等功能;MGW:承載面實體,主要完成語音及媒體流的交換,以及提供各種資源,比如TC、EC、放音、收號能資源;功能實體
軟交換技術
MGWMcMcNbNcMSCServerMGWGMSCServer接口名連接實體主要功能McMSCServer——MGW完成媒體網關控制NcMSCServer——MSCServer完成局間的呼叫控制NbMGW——MGW完成承載方式的控制和用戶信息(語音、數(shù)據(jù)、圖象、多媒體)的傳送
軟交換技術現(xiàn)階段軟交換網絡結構連接層控制層應用層
新的業(yè)務(應用層)MGW分組交換ServerMGWMGWMGWMGWMGWMGW下一代網絡業(yè)務與MGW不存在耦合業(yè)務升級重點在Server層面Server集中設置和管理,升級方便傳統(tǒng)網絡業(yè)務與MSC存在耦合很多業(yè)務需要全網MSC進行升級交換機分布于各本地網,升級困難集中業(yè)務控制:
軟交換技術
傳統(tǒng)的網絡互連模型分布式組網的優(yōu)勢:話路路由最佳,網絡性能最佳;十分適合地域廣闊的運營商。分布式網絡互連模型
軟交換技術軟交換的典型呼叫流程軟交換技術
二、MSCPOOL技術起源MSCServer1MSCServer2NNSF節(jié)點MSCServerxMSCPool1、MSCPool的核心技術由Nortel1997年提出,99年進入3GPP協(xié)議(23.913);在23.913基礎上,于2001年演進到23.236(基于R99架構);2、該技術本質上是移動性管理的增強,通過在接入層設備(BSC/RNC)和核心網設備(MSC/VLR)之間部署路由功能實體,達到終端到指定核心網節(jié)點設備的消息尋址能力;3、在R4架構下,MSCPool的組網技術進一步完善,包括E接口重定向和A接口電路共享能力;
MSCINPOOL技術
Pool組網BSS傳統(tǒng)組網BSSMSCMSC3在傳統(tǒng)組網絡中,一個RNC/BSC只能與一個MSC相連,而在MSCPool組網中,一個RNC/BSC與多個MSC邏輯相連。A-Flex、Iu–Flex及MSCPool都遵循3GPP23.236協(xié)議,區(qū)別在于MSCPool特性應用于核心網CS域,無線側常稱呼為A-Flex/Iu-Flex。MSC2MSC1
三、MSCPOOL組網架構和技術優(yōu)勢
MSCINPOOL技術
PoolArea池區(qū)特性:一個移動臺一旦進入后,無需改變歸屬MSC而進行漫游,直到離開該池區(qū)。一個pool區(qū)是被一個或多個核心網節(jié)點并行服務的。
三、MSCPOOL組網架構和技術優(yōu)勢
MSCINPOOL技術這個演示,你發(fā)現(xiàn)了MSCPOOL什么技術優(yōu)勢?
MSCINPOOL技術無縫地理容災(安全)
實現(xiàn)核心網元級別的容災,組pool主要目的降低負荷、平衡話務(容量)
在Pool內沒有HLR位置更新和MSC間切換,降低核心網負荷;通過集中效應“削峰平谷”,降低潮汐效應和話務不均衡對網絡的影響網絡維護高效(效率)
整體規(guī)劃,集中維護,改變了過去逐點規(guī)劃逐點配置的方式;SS數(shù)據(jù)統(tǒng)一配置提升客戶感受(質量)減少網絡變動帶來的質量波動;減少切換保證通話質量MSCINPOOL技術兩個關鍵概念:★
NRI:網絡資源標識(NetworkResourceIdentifier),位于TMSI的第23bit~14bit,用于標識POOL內的MS與MSC節(jié)點的關系。1)一個NRI值在MSCPool內唯一定義一個MSC,2)一個MSC分配多個NRI,3)同一個MSCPool內的所有NRI的長度必須相同,3)相鄰POOL使用不同組的NRI?!?/p>
NNSF代理(定義按照一定比例來選擇池內的server)
NASNodeSelectionFunction-非接入層節(jié)點選擇功能;主要用于MS/UE進入POOL時候根據(jù)一定原則選擇池內的SS,可以在BSC或MGW上實現(xiàn)。
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