UMTS 核心网介绍
上海贝尔阿尔卡特大学
? Alcatel
.1
主要内容
> 1. UMTS 核心网概述 > 2. UMTS CS域特性介绍 > 3. UMTS PS域特性介绍
? Alcatel
.2
核心网演进
2G GSM :
TMSC1-1 TMSC1-2
TMSC2-1
TMSC2-2
PSTN
GMSC
MSC
MSC
MSC
MSC
BSS
BSC
? Alcatel
.3
核心网演进
从 GSM 到 GPRS: 加了分组域
SERVICE & HOME ENVIRONMENT
HLR
A
SCP
BSS
BSC Gb
IuCs Gb
A
Circuit Domain MSC MSC
PSTN
TDM Transport Plane
SGSN Transport
IuPs
IP/ATM Plane GGSN
INTERNET
Packet Domain
? Alcatel
.4 15
核心网演进From GSM… to UMTS R99
从GSM/GPRS 到 UMTS R99: 新的无线接入网
SERVICE & HOME ENVIRONMENT
HLR
A
SCP
BSS
BSC Gb
IuCs Gb
A
Circuit Domain MSC MSC
PSTN
IuCs IuPs
IuPs
UTRAN
RNC
SGSN
IP / ATM Transport Plane INTERNET GGSN
Packet Domain
? Alcatel
.5 15
核心网演进R4 NGN 结构
3GPP R4: CS域引入NGN
SERVICE & HOME ENVIRONMENT
HLR
SCP
Circuit Domain BSS BSC
MSC Call Server MSC Call Server
MGW
MGW
PSTN
UTRAN
RNC
SGSN
IP / ATM Transport Plane GGSN
INTERNET
Packet Domain
? Alcatel
.6 15
UMTS核心网CS特性介绍
? Alcatel
.7
Agenda
NGN网络优势 Alcatel Spatial Atrium WSS/WMG 解决方案 Alcatel Spatial Atrium WSS/WMG 产品概述及优势
? Alcatel
.8
NGN 网络简介
> NGN (? 下一代网络 ? ) 定义广泛，在此是指控制平面和用户平面 相分离的网络架构 > 网络架构分为
? 接入层 ? 控制层 ? 传输层 ? 业务层
> 控制和传输层可由以下共享
? 不同的接入类型 （RAN、 Fixed、 WIFI、 …） ? 及应用服务器 (AS)
> 由分组传输（IP/ATM）向IP传输演进 > 可提供大量增强型多媒体业务（Presence、 消息、语音、视频、 视频会议、高速数据 …）
? Alcatel
.9
NGN 简介
非NGN
Service
Application Server
NGN
Application Server
Service
Subscriber Data base
Call Server
Subscriber Data base
BICC or SIP MAP for mobile
Call Server
Control
Control + Transport
Switch
ISUP MAP for mobile E1/SDH
Switch
H.248 Q.2630 (ATM) IPBCP (IP)
H.248
MGW
ATM or IP transport
MGW
Transport
Access
Access
? Alcatel
.10
网络结构优化
> 对于语音和数据，只通过一种网络传输——ATM/IP。其可大大改 善资源使用效率。
? 资源共享 ? 一套网管
RAN MSC
TDM Backbone
MSC
PSTN /PLMN
RAN Internet
H.248
H.248
GPRS Backbone SGSN GGSN
IP or ATM Backbone
PSTN /PLMN
Internet
? Alcatel
.11
简化网络层次
> 无需专门 TMSC
? 结点间动态连接建立 ? ATM 经由 SVC ? IP 经由路由
MSC Server
Transit MSC
MSC Server
Packet Backbone
MSC MSC MSC
RNC BSC
RNC BSC
RNC BSC
RNC BSC
MGW RNC BSC RNC BSC
MGW MGW RNC BSC RNC BSC
Node B /BTS
Node B /BTS
Node B /BTS
Node B /BTS
Node B /BTS
Node B /BTS
Node B /BTS
? Alcatel
.12
减少SS7网络费用
> 由于Signaling over IP，无需专门信令网
? 简化传输网络 ? 改善资源使用效率 ? SS7信令点编码大大减少
#7 over NB (E1 TDM)
HLR
#7 over IP (Sigtran)
MSC Server HLR SCP MSC Server
HLR SCP MSC Server SCP
HLR Packet Backbone
MSC Server Packet Backbone MGW MGW MGW
MGW MGW
SCP
MGW
? Alcatel
.13
网络结构优化
> 独立的MSC Server & MGW 设置
? 优化本地传输资源
> 独立规划MSC Server & MGW
? 网管简化 ? 在现有MSC Server增加新的MGW 不影响其他网元
MSC Server
MSC
Control Plane traffic (Signaling) User Plane traffic (Voice, data) MGW RNC BSC RNC BSC RNC BSC RNC BSC MGW
? Alcatel
.14
传输资源节省
> 端到端 AMR 语音传输（3G/3G 呼叫）
? 带宽优化 ? 编解码节省 ? 语音质量改善
R99
RNC
TC
TDM Network
TC
RNC
AMR
G711 (64 K bits/s per channel)
AMR
NGN
RNC
MSC server
Packet Network
MSC server
RNC MGW
MGW
Node B
AMR (down to 15 K bits/s with ATM AAL2 per channel)
? Alcatel
.15
节省传输资源
> 编解码设置于网络边缘
? 对于核心网3G<->PSTN/2G PLMN 的AMR 语音呼叫 (R4)
R99
RNC
Node B
TC
TDM Network
TC PSTN /2G PLMN
AMR
G711 (64 K bits/s per channel)
NGN
RNC
MSC server
Packet Network
MSC server
MGW
MGW
Node B
TC
TC PSTN /2G PLMN G711 (64 K bits/s per ch.)
AMR (down to 15 K bits/s with ATM AAL2 per channel)
? Alcatel
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Agenda
NGN网络优势 Alcatel Spatial Atrium WSS/WMG 解决方案 Alcatel Spatial Atrium WSS/WMG 产品概述及优势
? Alcatel
.17
WSS/WMG解决方案
> WSS/WMG 解决方案: > 分布式呼叫服务器，媒体网关 > 支持不同网络: GSM / UMTS / CDMA > 全面支持VMSC、GMSC、TMSC > 支持多种交换方式: TDM、 IP、ATM (包含 TDM-TDM) > 支持CAMEL和IP APIs > 媒体网关支持标准接口： ISUP/ BICC/ H.248/ TCAP/ INAP/ MAP/ CAP/ SIP等 > 从2G到3G仅需软件升级 > 占地小、容量大
呼叫服务器配置 媒体网关配置
? Alcatel
.18
WSS/WMG解决方案
传统 MSC Alcatel WSS/WMG
Call Server – 控制部分 控制与承载没有分离 Media Gateway – 承载 部分
? 功能昂贵且可靠性高 ? 私有平台 ? 私有操作系统和程序语言 ? 平台开发并未考虑R4 ? 没有基于IP的信令 ? 没有VoIP/VoATM 能力 ? 不能演进到IMS ? 占地面积非常大 ? 研发周期慢 (>18月)
? 功能价格便宜且可靠 ? 工业计算机标准平台 ? Unix 和 C++ ? R4导向 ? 内建 SIP 和SIGTRAN ? 内建 VoIP/VoATM 能力 ? 向 IMS的演进只需要软件升级 ? 占地面积减少10倍 ? 快速的新功能研发能力 (<6 月)
? Alcatel
.19
WSS/WMG解决方案
REGION 2
传统的电路交换网络演进…
最初配置 通用扩容方式
REGION 1
REGION 3
LOCALISED SWITCHING WITHIN REGIONS
REGION 4 REGION 2
早期 – 一个MSC处理所有的通话 随着业务的增长，OPEX费用日益增加
REGION 1
REGION 3
每个区域均配置一个MSC
? ? ? ?
由于本地交换可节约传输费用，但 随着节点的增加，维 护、机房、功耗费用同步增长； 增加CAPEX – 购买新的 MSC； 业务统一维护较为困难； 用户密集区域更为有效；
REGION 4
? Alcatel
.20