WCDMA核心网介绍
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WCDMA核心网络概述(完全版)
UMTS UTRAN
华为机密，未经许可不得扩散
5
R99核心网络－功能实体 核心网络－ 核心网络
核心网络分为CS域和 域 域以原有的GSM网络为基础， 网络为基础， 核心网络分为 域和PS域 。 CS域以原有的 域和 域以原有的 网络为基础 PS域以原有的 域以原有的GPRS网络为基础。 网络为基础。 域以原有的 网络为基础 CS域： 用于向用户提供电路型业务的连接 ， 实现方式包括 域 用于向用户提供电路型业务的连接，实现方式包括TDM 方式和ATM方式。 它包括 方式。 方式和 方式 它包括MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用 、 等交换实体以及用 于与其它网络互通的IWF实体等。 实体等。 于与其它网络互通的 实体等 PS域：用于向用户提供分组型业务的连接，实现方式为IP包分组 域 用于向用户提供分组型业务的连接，实现方式为 包分组 方式。它包括SGSN、GGSN以及与其它 以及与其它PLMN互连的 互连的BG等网络 方式。它包括 、 以及与其它 互连的 等网络 实体。 实体。
R99核心网络接口介绍 核心网络接口介绍
MSC/VLR GSM /GPRS BSS BSC BTS Iu_CS PCU Gb RNC Gr/Gs/Gd/Ge NodeB Iu_PS SS7 A
GMSC
PSTN ISDN
HLR/AUC C/D/Gs SCE Gc SCP
GPRS骨干网
SMS Internet, Intranet
媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function, 媒体网关控制功能 MGCF)： 对一个特定网络而言 ， 媒体网关控制功能是 ： 对一个特定网络而言， PSTN/PLMN网络的终结点。它包括下列功能： 网络的终结点。它包括下列功能： 网络的终结点
网络设计WCDMA核心网CS域原理课件
总结词
容量优化是解决网络拥塞和提高网络容量的重要手段。
详细描述
通过优化网络资源配置、调整信道带宽、采用多用户调度算法等技术，可以提高 网络容量，满足更多用户同时接入和数据传输的需求。
总结词
切换优化是提高网络稳定性和用户满意度的 重要手段。
详细描述
通过优化切换参数、采用快速切换 等技术，可以减少切换失败和掉线 率，提高用户在移动过程中网络的 稳定性和连续性。
核心网（CN）结构
概述
核心网（CN）是WCDMA核心网CS域的另一个重要组成部分，它负责提供各种电信业 务，如语音、数据和多媒体业务。核心网的结构和功能决定了网络的服务质量和业务能
力。
CN组成
核心网主要由服务网关（SGW）和公共数据网网关（PGW）组成。服务网关主要负责 用户数据的传输和路由，而公共数据网网关则负责与外部数据网络的连接和互通。此外，
06
案例分析
实际网络部署案例
案例一
某城市WCDMA核心网CS域的规划与部署
Hale Waihona Puke 案例二大规模网络升级中的WCDMA核心网CS域改造
案例三
异构网络融合中的WCDMA核心网CS域部署策略
网络故障处理案例
案例一
某运营商WCDMA核心网CS域故障排查与恢复
案例二
突发性流量拥塞的预防与应对措施
案例三
网络安全威胁下的WCDMA核心网CS域防护策略
编解码方式会对数据质量和传输效率产生影响。
数据传输过程
03
数据信号经过编解码后，通过信道传输到对端，经过解码还原
成原始数据。
04
WCDMA核心网CS域关 键技术
多径信号处理技术
1 2 3
WCDMA核心网介绍―ps域部分PPT课件
EIR
r
F
G
f
Gs
VLR
SGSN MSC
PIDntNernet
Gb
PCU Ater
BSS
BSC
Abis
BTS
BTS
20
UMTS(通用移动通讯系统) 网络结构
PSTN
VLR
MSC
A
GMSC
G
E A
VLR
MSC
Iu-CS
AU C
H
Gi
GGSN
C
HL
G
R
c
D
G
EIR
r
Gn Gp
F
Gs Iu-CS
G
f
SGSN
Iu r
Iub
Node B
Node B
Gb
BSS
BSC
BTS
Abi s
BTS
3
WCDMA基本网络结构
•
R99是在GPRS的基础上演变而来的,最新版本是2001.3发布的；R4/R5是全IP
的网络，正在标准化。
• 2．Ｒ99的核心网分两个部分：CS域和PS域
• １．WCDMA的核心网分两个阶段：R99和R4/R5
CN Mc-SC
GMSC
BTS
PSTN/ISDN
Node B
RNC
AUC
EIR
HLR
SGSN
GSGN
PDN/Internet
23
核心网网元实体与作用
网关MSC（GMSC）: 用于连接CS域与外部的
PSTN的实体,完成CN的CS域与PSTN的互通。
BSC BTS
Node B
RNC
SMS-GMSC SMS-IWMSC
WCDMA(核心网部分)
STP ：
不同本地网间的移动信令转接
GMSC/GW ：
VMSC/VLR ：
SSP/IP：
HLR/AuC ：
移动本地网与外网 （固定网或其他运营商的 移动网）的关口完成 PSTN 用户呼移动用户 时呼入呼叫的路由功能，承担路由分析、网 间接续、网间结算等重要功能；同时也完成 移动呼叫本地固定的话路汇接功能； VMSC ，下挂 RNC 或 BSC, 负责电路域的呼 叫接续、移动性管理、鉴权和加密等功能。 VLR 存贮 用户签约信息 ； 保存用户当前 状态信息 ； 配合 VMSC 完成所有业务流 程 ； SSP 实现 CAMEL 的呼叫控制功能（CCF） 、业 务 交 换 功 能 （ SSF ） , IP 实 现 SRF(Specialised Resource Function)功能 HLR 提供签约用户数据的存储与处理； AuC 提供对签约用户的鉴权数据的管理、 计算功 能。
WCDMA
核心网络关键设备（CS电路域）
MSC/VLR：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制功能
移动性管理: MM&MAP
位置更新流程 切换控制 鉴权与认证
附着与分离
呼叫流程
UNI侧信令：移动专有的CM控制信令 NNI侧信令：ISUP/TUP
短消息控制:
GMSC：在某一个网络中完成移动用户路由寻址功能的MSC。GMSC可 以与MSC合设，也可分设 TMSC（汇接中心）: 完成骨干话路由功能
WCDMA 分组域（PS）网络核心技术
移动性管理
Attach/Detach 位置更新
3G WCDMA核心网 (电路域)介绍
电路域
R99核心网络接口（2）
核心网络与接入网络间接口
Iu-cs接口
• • • • •
UTRAN与CS域的接口 使用RANAP协议 UTRAN资源管理 移动性管理(MM) 呼叫控制(CC)
Iu-ps接口
• UTRAN与PS域的接口。
R99核心网络接口（3）
核心网络内部接口－CS域
Gateway Layer
IP phone/IAD
MGW UT iAN iPAS GW SG TG
PBX POTS V5 AN PSTN/PLMN & IN(CAMEL)
3G UTRAN
UT斯达康MovingMedia 3G全面解决方案
MMSC SCP NMS
Billing Server
MMSC SCP
C/D/E
HLR
ATM traffic ATM signaling IP traffic IP signaling TDM traffic TDM signaling
gsmSCF
3rd
Party Network HLR or MSC/VLR
R4 CS域功能模块
MSC Server
呼叫控制(CC） 移动性管理（MM） 通过MeGaCo(H.248)来控制MGW完成媒体交换 UTRAN管理
• 高速下行分组接入，最高下行速率8～10M bps
将SIP(Session Initial Protocol)作为呼叫控制协议 引入IP V6 增强的QoS(Quality of Service)
内 容 提 纲
3G核心网络总体介绍
R99 CS域网络结构和接口 R4 CS域网络结构和接口 核心网络的功能 呼叫流程举例 UT CS域设备介绍
第四章 WCDMA核心网
Subscriber Identity Module (SIM)
识别用户,秘钥授权 存储 (IMSI),识别用户 秘钥授权 以及 识别用户 秘钥授权,以及 其他用户信息 可以通过密码保护 允许个人移动型
2G GSM – 基站子系统
Um Abis TDM E1/T1 A
TDM
PSTN
BTS
BSC HLR AUC
R99
三种业务机制
基于IP的 基于 的CAMEL：智能网业务 ： OSA开放业务结构： 开放业务结构： 开放业务结构 SIP： ：
辅助业务： 辅助业务：
基于定位的业务LCS 基于定位的业务 号码可携性业务MNP 号码可携性业务
R99核心网基础功能实体 核心网基础功能实体
CS域和 域共用的功能实体 域和PS域共用的功能实体 域和
HLR：完成移动用户的数据管理（MSISDN、IMSI、 ：完成移动用户的数据管理（ 、 、 PDP ADDRESS）和位置信息管理（MSRN、MSC号 ）和位置信息管理（ 、 号 号码、 号码、 码、VLR号码、SGSN号码、GMLC等） 号码 号码 等 AUC：存储用户的鉴权信息（密钥） ：存储用户的鉴权信息（密钥） EIR：存储用户的IMEI信息 ：存储用户的 信息 SMS－GMSC和SMS IWMSC： － 和 ：
RAN
大部分 2G 站点可以利用 在市区，设备的物理空间受限，应该将 机柜 机柜改变成更小的尺 在市区，设备的物理空间受限，应该将2G机柜改变成更小的尺 使得2G/3G机规可以进入 寸，使得 机规可以进入 在郊区，应该改变宽带天线 在郊区，应该改变宽带天线.
站点共享
GMSC GGSN GGSN GMSC
GSM/GPRS 网络结构
网络设计WCDMA核心网CS域原理课件
层1：物理层
负责无线信号的调制和解调、信道编码和解码等。
层2：数据链路层
提供数据传输、差错校正和流量控制等功能。
层3：网络层
处理数据传输的路由选择、寻址和传输性能控制等。
CS域协议栈各层功能
1 物理层
负责接收和发送无线信 号，转换数字和模拟信 号，调制和解调，信道 编码和解码。
2 数据链路层
提供数据传输、差错校 正、流量控制和链接管 理的功能。
网络设计WCDMA核心网 CS域原理课件
欢迎来到网络设计WCDMA核心网CS域原理课件！本课程将深入介绍 WCDMA核心网基础概念，CS域协议栈结构以及各层功能。
WCDMA核心网基础概念介绍
在这一部分，我们将探索WCDMA核心网的基本原理和概念，深入了解3G无 线通信技术。
CS域议栈结构
CS域协议栈是WCDMA核心网中的重要组成部分。它由多个层次组成，每个层次都承担着特定 的功能。
HLR
存储用户的个人信息和位置信息。
VLR
在漫游时暂时存储用户信息。
MSC/VLR系统设计
1
系统规划
根据需求设计核心网系统的整体架构和布局。
2
硬件配置
选择适当的硬件设备，并配置和安装核心网系统。
3
软件开发
开发和定制核心网系统所需的特定功能和应用。
MSC/VLR系统流程
1. 呼叫建立
用户发起呼叫请求，MSC/VLR系统进行呼叫确认和接通。
3 网络层
处理数据传输的路由选 择、寻址和传输性能控 制等功能。
CAMEL服务介绍
CAMEL（Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic）是一种用于增强运营商网络功能的服务框架。
负责无线信号的调制和解调、信道编码和解码等。
层2：数据链路层
提供数据传输、差错校正和流量控制等功能。
层3：网络层
处理数据传输的路由选择、寻址和传输性能控制等。
CS域协议栈各层功能
1 物理层
负责接收和发送无线信 号，转换数字和模拟信 号，调制和解调，信道 编码和解码。
2 数据链路层
提供数据传输、差错校 正、流量控制和链接管 理的功能。
网络设计WCDMA核心网 CS域原理课件
欢迎来到网络设计WCDMA核心网CS域原理课件！本课程将深入介绍 WCDMA核心网基础概念，CS域协议栈结构以及各层功能。
WCDMA核心网基础概念介绍
在这一部分，我们将探索WCDMA核心网的基本原理和概念，深入了解3G无 线通信技术。
CS域议栈结构
CS域协议栈是WCDMA核心网中的重要组成部分。它由多个层次组成，每个层次都承担着特定 的功能。
HLR
存储用户的个人信息和位置信息。
VLR
在漫游时暂时存储用户信息。
MSC/VLR系统设计
1
系统规划
根据需求设计核心网系统的整体架构和布局。
2
硬件配置
选择适当的硬件设备，并配置和安装核心网系统。
3
软件开发
开发和定制核心网系统所需的特定功能和应用。
MSC/VLR系统流程
1. 呼叫建立
用户发起呼叫请求，MSC/VLR系统进行呼叫确认和接通。
3 网络层
处理数据传输的路由选 择、寻址和传输性能控 制等功能。
CAMEL服务介绍
CAMEL（Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic）是一种用于增强运营商网络功能的服务框架。
WCDMA核心网概述
WCDMA 核心网概述课程目标了解WCDMA 核心网络结构掌握WCDMA 核心网络接口及协议栈了解WCDMA 的编号方案核心网络的定义WCDMA 协议版本的演进R99 基本网络结构R99 核心网络特点WCDMA R4 网络结构R4 核心网络特点WCDMA R5 网络结构IMS 分层体系架构R5 核心网络特点IMS 功能实体－CSCF IMS 功能实体－HSS 核心网架构演进R99 网络实体和接口R4 核心网络新增接口与协议IMS 主要网元与接口IMS 主要网元：CSCF ：P-CSCF S-CSCF I-CSCF HSS SLF BGCF MGCF/IM MGW MRFC/MRFP AS PDF/PEF SIP 协议栈主要协议接口列表（一）主要协议接口列表（二）主要协议接口列表（三）WCDMA 编号方案MSISDN 号码IMSI 号码IMEI 号码网络设备号码MSC 号码/VLR 号码WCDMA 编号方案PLMN Identifier LAI SAI 小结IMEI ：international mobile equipment identify 国际移动设备识别码,唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备,☆#06# MAP,GPRS: 抗干扰能力强AMR 可运营，可以根据用户数目的大小而采用适当的速率。
在资源不变的情况下增加了网络的容量。
卷积码用于语音，TUOBO 码数据。
精度：。
同步指GPS ，异步指精度要求低，好处是突出带宽，编码，调制方式WCDMA 采用FDD CDMA 这一成熟的技术。
包括先进的扩频与调制技术，采用编码效率高纠错能力强的卷积编码和Turbo 编码方法，Rake 接收技术，功率控制技术，软切换/更软切换技术，发射分集技术，宏分集合并技术，先进的无线资源管理方案，基于网络性能的语音AMR 可变速率控制，压缩模式技术，支持多种定位方法的IPDL 技术，ATM 传输技术，优化语音编解码的TrFO 技术：内环采用1500Hz 的快速功率控制，比IS-95/CDMA 的800Hz 控制速度快，抗衰落性能更好，功率控制步长分别支持0.5dB 、1dB 、1.5dB 、2dB 多种情况，提高了功率控制的准确度；在3G 里面，核心网只需要知道LA/RA 和SA 即可。
WCDMA概述
各接口话音编码
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
分组域在网络中的位置
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
SGSN的主要功能
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
GGSN的主要功能
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
分组域各接口信令
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA R4系统基本结构
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA与GSM接口比较
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA和GSM语音业务比较
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
3G对比2G的安全性
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
UTRAN结构
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
目录
1 1 1 2
WCDMA简介 WCDMA网络结构 WCDAM核心网的演变 WCDMA与GSM/GPRS比较
3 4
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA R99系统基本结构
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
R99核心网电路域各接口信令
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA向NGN演进—R5
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
目录
1 1 1 2
WCDMA简介 WCDMA网络结构 WCDAM核心网的演变 WCDMA与其他系统比较
3 4
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA与其他3G标准比较
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
3 4
陕西邮电职业技术学院移动通信教研室
WCDMA向NGN的演进—R99
WCDMA原理-WCDMA核心网络概述(完全版)综述
SGW： Signalling Gateway, 完成信令转换工作。即完成 SS7 的 MTP 与 SIGTRAN 的 SCTP/IP 之间的转换，高层信令 MAP 、 CAP 不进行转换。
11
华为机密，未经许可不得扩散 文档密级：内部公开
WCDMA R5网络结构
CS domain
GSM /GPRS BSS
CS域和PS域共用的功能实体
HLR ： Home Location Register, 完 成 移 动 用 户 的 数 据 管 理
（MSISDN、IMSI、PDP ADDRESS、签约的电信业务和补充 业务及其业务的的适用范围）和位置信息管理（ MSC 号码、
VLR号码、SGSN号码、GMLC等）
VLR：Visitor Location Register,处理当前用户的各种数据信息 AUC：Authentication Center,存储用户的鉴权信息（密钥）
EIR：Equipment Identity Register,存储用户的IMEI信息
SMS － GMSC 和 SMS IMSC ： SMS － GMSC 用于保证短消息 正确的由 SC 发送至移动用户。SMS IMSC 用于保证短消息正
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
核心网分 CS 电路域和 PS
分组域
电路域结构的变化：控制和承 载相分离， MSC 可以用合一或 SERVER、MGW分离结构实现
接 入 网 引 入 WCDMA UTRAN
电路域引入分组话音，支持多 种传输技术：TDM，ATM，IP
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▪ SGSN的用户面协议处理板；
▪ MSCS/SGSN/CCSN到计费服务器的接 口或是HLR、GMSC到后台系统的接口；
▪ 窄带信令处理板，处理No.7信令 HDLC及MTP2以下的信令；
▪ SGSN Gb接口板，处理GPRS协议；
MGW/MSCS/SGSN/GGSN/HLR的 No.7信令接口板；
陕 西 省 网
西 安西 H藏 S省 T网 P
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南 京 H S T P
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单板类型 UIM PSN IWF
GLIQV VTCD GLKG TSNB
单板功能
应用环境
资源框内部媒体流和控制流的以太网二级交 换，到一级交换的复接，资源框控制面到 CHUB的连接，提供与核心交换单元相连的分 组数据接口和电路交换单元的电路域接口；
MGW/MSCS/SGSN/GGSN/HL R等所有网元资源框内二级交换以 及到一级交换网或者主控中心的 连接；
MSC Server与（G）MSC Server之间： Nc接口；BICC协议
MGW之间： Nb接口；RTP/UDP/IP或AAL2/ATM协议
8
PSTN
CS域
GMGW
MGW 9
3GPP R5网络构架
IMS 域
IMSMGW
CSCF
SGW
MGCF
No.7
GMSC Server
MSC Server
HSS
上 海浙 H江 S省 T网 P
杭 州福 H建 S省 T网 P
福 建 H S T P
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海 口广 H西 S省 T网 P
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– 上海研究院：侧重于3G业务和终端的规范制定，近期也在研究R4 信令、IP R4组网、IMS和固网融合等专题
– 北京研究院：R4设备规范的制定
• 3G CN版本选择：
– 更多地倾向于R4 – IP R4信令组网是关键问题。混合的IP R4，信令采用TDM，新建3G
NO.7信令网 – IP R4如何与PSTN/NGN互通？
分片、转发和流量管理功能；
级交换网的接口板；
▪ GGSN用户面协议处理板； ▪ GGSN到外部IP网络的Gn/Gp/Gi接口板；
▪ GGSN用户面处理板； ▪ GGSN的IP网络接口板；
作为TC单元，提供AMR编解码和速率适配功 作为MGW/GMGW中的编解码单
能；
元；
产生各种系统基准时钟信号，并和上级局时 钟同步
26
IP接口多下一跳技术
IP接口支持多下一跳技术，便于设备互联，实现灵活组 网，提高各种组网模式下的可靠性；
Router IP骨干网
GGSN
27
L3 Switch
同一目的地址，多下一 跳，实现基于端口的负 荷分担
GW
Server
Iur口组网灵活
硬件具备ATM PVC交换穿越能力，提高Iur口 的组网灵活性；
提供32路带回生抑制E1/T1的数字中 MGW/GMGW局间TDM接口或是MGW
继板；
面向BSC的接口；
VTCD
作为TC单元，提供AMR编解码和速率 适配功能；
作为MGW/GMGW中的编解码单元；
MRB
提供媒体资源和语音资源；
22
作为MGW/GMGW的媒体资源和语音资 源模块；
统一硬件功能单板（二）
PS域
GGSN
SGSN
WCDMA 无线接入
R5核心网络特色
ALL IP网络的出现 不但在核心网络实现IP，在无线接入部分也引入IP 使用IPV6协议作为基本的IP承载协议 为适应IP多媒体业务的出现新增IPM子域引入大量新的功能实体 可连接多种无线接入技术UTRAN ERAN（HSDPA） 智能业务的控制更加灵活CAMEL4完成
中国移动建设CN的策略和思路
• 版本选择：混合的R4
– 媒体面：IP，IP承载网可能是用于承载软交换汇接网的IP网络 – 控制面：TDM，HLR/SCP都是TDM
• 组网方式：大本地网组网
– MSC Server/MGW集中设置
16
中国电信
• 目前研究重点：
– 广州研究院：侧重于R4设备测试：目前主要是性能测试、功能测试。 以后可能会进行IOT测试
10
R99/R4/R5的关系
R99和R4的关系：替代——运营商对R99/R4版本的选择 R4和R5/R6 IMS的关系：
➢PS域：叠加 ➢CS域：从业务层面来看，是替代的关系，但是有待 于IP QoS的保证；在IP QoS没有很好的解决方案之前， 将是并存的
11
从R4到R5核心网结构的演变
R4核心网
系统一级交换核心，对进入一级交换的分组 数据进行路由转发；
MGW/GMGW/SGSN/GGSN媒 体面多资源框级联和IP交换；
在PLMN与PSTN/ISDN间为用户提供速率和 数据帧格式的转换，实现相关协议的互通， MGW/GMGW网间互通功能单板； 完成透明/非透明的同步或异步的CSD业务；
▪ 一级IP交换网的接口板，完成IP报文查表、 ▪ MGW/GMGW/SGSN媒体面一
TMG/ TMG/
庄 TMG/
TMG/
浩特 TMG/
TMG/
滨 TMG/
TMG/
TMG/ TMG/ TMG/
木齐 TMG/
TMG/ TMG/
TMG/ TMG/TMFra bibliotek/TMG/ TMG/ TMG/ TMG/ TMG/ TMG/
TMG/ TMG/
TMG/ TMG/ TMG/ TMG/ TMG/
TMG/ TMG/
21
统一硬件功能单板（一）
单板类型
单板功能
应用环境
MPB
作为信令/呼叫控制/资源管理/操作维 MGW/MSCS/SGSN/GGSN/HLR等所有
护MP，处理宽带、窄带信令；
网元的控制面竹处理板；
APB
处理AAL2/AAL5 SAR和ATM信元的 MGW/MSCS的Iu-CS /Mc/Nb/Nc接口
山 西 省 网
太 原 H S T P
内 蒙 古 省 网
呼 和 浩 特 H S T P
吉 林 省 网
长 春 H S T P
黑 龙 江 省 网
哈 尔 滨 H S T P
辽 宁 省 网
沈 阳青 H海 S省 T网 P
西 宁宁 H夏 S省 T网 P
银 川甘 H肃 S省 T网 P
兰 州新 H疆 S省 T网 P
乌 鲁 木 齐 H S T P
CN 逻辑Iur接口
可实现硬件支持的 ATM PVC交换穿越
RNC1
28
Iur接口
RNC2
IP over E1技术
提供IP over E1的承载方式，组网更为灵活
IP PPP IP HDLC PPP IP
核心网建设策略以及 我司CN产品优势
1
R99/R4/R5核心网简介
提纲
各运营商建设3G CN的策略
我司 WCDMA核心网的特质
2
R99基本网络结构
3
R4阶段承载与控制分离
5
承载面控制面分离导致网络结构发生变化
6
R4核心网络接口协议
（G）MSC Server与MGW之间： Mc接口；H.248协议
PSTN Internet
IMS域
IM-MGW CSCF MGCF
HSS GGSN
SGSN
PS域
RNS 12
RNS
RNS
R99/R4/R5核心网简介
提纲
各运营商建设3G CN的策略
我司 WCDMA核心网的特质
13
中国移动：
• 近期对于3G CN研究的重点
– 2G/3G共存的切换、漫游、网络等机制 – 3G网络后续对新业务/新技术的支持：R5 IMS/HSDPA等
17
R99/R4/R5核心网简介
提纲
各运营商建设3G CN的策略 我司 WCDMA核心网的特质
18
全IP硬件统一平台
提纲
接口丰富，组网灵活
高可靠性
大容量、高集成度
对QoS的支持
对VPN的支持
19
全IP统一平台的硬件架构
一级交换采用Crossbar 交换，完成各种分组数 据包的路由、转发功能， 提供80G的接口交换容 量，保证系统无阻塞交 换能力
• 今后研究的重点
– R99向R4平滑升级的测试和R4系统测试， – R4核心网规划 – 新技术试验
14
北京
北京
SS-1
SS-2
沈阳
沈阳
SS-1
SS-2
西安
西安
SS-1
SS-2
成都
成都
SS-1
SS-2
南京
南京
上海
上海
武汉
武汉
广州
广州
SS-1
SS-2
SS-1
SS-2
SS-1
SS-2
SS-1
SS-2
IP 承 载 网
资源交换 A接入MAT接入MAT接入MT ATM
硬件统一、单板共用、平滑演进
全IP统一硬件平台
▪ MSCS/SGSN/CCSN到计费服务器的接 口或是HLR、GMSC到后台系统的接口；
▪ 窄带信令处理板，处理No.7信令 HDLC及MTP2以下的信令；
▪ SGSN Gb接口板，处理GPRS协议；
MGW/MSCS/SGSN/GGSN/HLR的 No.7信令接口板；
陕 西 省 网
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昆 明贵 H州 S省 T网 P
贵 阳 H S T P
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成 都山 H东 S省 T网 P
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南 京 H S T P
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合 肥 H S T P
上 海 本 地 网
单板类型 UIM PSN IWF
GLIQV VTCD GLKG TSNB
单板功能
应用环境
资源框内部媒体流和控制流的以太网二级交 换，到一级交换的复接，资源框控制面到 CHUB的连接，提供与核心交换单元相连的分 组数据接口和电路交换单元的电路域接口；
MGW/MSCS/SGSN/GGSN/HL R等所有网元资源框内二级交换以 及到一级交换网或者主控中心的 连接；
MSC Server与（G）MSC Server之间： Nc接口；BICC协议
MGW之间： Nb接口；RTP/UDP/IP或AAL2/ATM协议
8
PSTN
CS域
GMGW
MGW 9
3GPP R5网络构架
IMS 域
IMSMGW
CSCF
SGW
MGCF
No.7
GMSC Server
MSC Server
HSS
上 海浙 H江 S省 T网 P
杭 州福 H建 S省 T网 P
福 建 H S T P
江 西 省 网
南 昌河 H南 S省 T网 P
郑 州湖 H南 S省 T网 P
长 沙湖 H北 S省 T网 P
武 汉 H S T P
海 南 省 网
海 口广 H西 S省 T网 P
南 宁广 H东 S省 T网 P
广 州 H S T P
– 上海研究院：侧重于3G业务和终端的规范制定，近期也在研究R4 信令、IP R4组网、IMS和固网融合等专题
– 北京研究院：R4设备规范的制定
• 3G CN版本选择：
– 更多地倾向于R4 – IP R4信令组网是关键问题。混合的IP R4，信令采用TDM，新建3G
NO.7信令网 – IP R4如何与PSTN/NGN互通？
分片、转发和流量管理功能；
级交换网的接口板；
▪ GGSN用户面协议处理板； ▪ GGSN到外部IP网络的Gn/Gp/Gi接口板；
▪ GGSN用户面处理板； ▪ GGSN的IP网络接口板；
作为TC单元，提供AMR编解码和速率适配功 作为MGW/GMGW中的编解码单
能；
元；
产生各种系统基准时钟信号，并和上级局时 钟同步
26
IP接口多下一跳技术
IP接口支持多下一跳技术，便于设备互联，实现灵活组 网，提高各种组网模式下的可靠性；
Router IP骨干网
GGSN
27
L3 Switch
同一目的地址，多下一 跳，实现基于端口的负 荷分担
GW
Server
Iur口组网灵活
硬件具备ATM PVC交换穿越能力，提高Iur口 的组网灵活性；
提供32路带回生抑制E1/T1的数字中 MGW/GMGW局间TDM接口或是MGW
继板；
面向BSC的接口；
VTCD
作为TC单元，提供AMR编解码和速率 适配功能；
作为MGW/GMGW中的编解码单元；
MRB
提供媒体资源和语音资源；
22
作为MGW/GMGW的媒体资源和语音资 源模块；
统一硬件功能单板（二）
PS域
GGSN
SGSN
WCDMA 无线接入
R5核心网络特色
ALL IP网络的出现 不但在核心网络实现IP，在无线接入部分也引入IP 使用IPV6协议作为基本的IP承载协议 为适应IP多媒体业务的出现新增IPM子域引入大量新的功能实体 可连接多种无线接入技术UTRAN ERAN（HSDPA） 智能业务的控制更加灵活CAMEL4完成
中国移动建设CN的策略和思路
• 版本选择：混合的R4
– 媒体面：IP，IP承载网可能是用于承载软交换汇接网的IP网络 – 控制面：TDM，HLR/SCP都是TDM
• 组网方式：大本地网组网
– MSC Server/MGW集中设置
16
中国电信
• 目前研究重点：
– 广州研究院：侧重于R4设备测试：目前主要是性能测试、功能测试。 以后可能会进行IOT测试
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R99/R4/R5的关系
R99和R4的关系：替代——运营商对R99/R4版本的选择 R4和R5/R6 IMS的关系：
➢PS域：叠加 ➢CS域：从业务层面来看，是替代的关系，但是有待 于IP QoS的保证；在IP QoS没有很好的解决方案之前， 将是并存的
11
从R4到R5核心网结构的演变
R4核心网
系统一级交换核心，对进入一级交换的分组 数据进行路由转发；
MGW/GMGW/SGSN/GGSN媒 体面多资源框级联和IP交换；
在PLMN与PSTN/ISDN间为用户提供速率和 数据帧格式的转换，实现相关协议的互通， MGW/GMGW网间互通功能单板； 完成透明/非透明的同步或异步的CSD业务；
▪ 一级IP交换网的接口板，完成IP报文查表、 ▪ MGW/GMGW/SGSN媒体面一
TMG/ TMG/
庄 TMG/
TMG/
浩特 TMG/
TMG/
滨 TMG/
TMG/
TMG/ TMG/ TMG/
木齐 TMG/
TMG/ TMG/
TMG/ TMG/TMFra bibliotek/TMG/ TMG/ TMG/ TMG/ TMG/ TMG/
TMG/ TMG/
TMG/ TMG/ TMG/ TMG/ TMG/
TMG/ TMG/
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统一硬件功能单板（一）
单板类型
单板功能
应用环境
MPB
作为信令/呼叫控制/资源管理/操作维 MGW/MSCS/SGSN/GGSN/HLR等所有
护MP，处理宽带、窄带信令；
网元的控制面竹处理板；
APB
处理AAL2/AAL5 SAR和ATM信元的 MGW/MSCS的Iu-CS /Mc/Nb/Nc接口
山 西 省 网
太 原 H S T P
内 蒙 古 省 网
呼 和 浩 特 H S T P
吉 林 省 网
长 春 H S T P
黑 龙 江 省 网
哈 尔 滨 H S T P
辽 宁 省 网
沈 阳青 H海 S省 T网 P
西 宁宁 H夏 S省 T网 P
银 川甘 H肃 S省 T网 P
兰 州新 H疆 S省 T网 P
乌 鲁 木 齐 H S T P
CN 逻辑Iur接口
可实现硬件支持的 ATM PVC交换穿越
RNC1
28
Iur接口
RNC2
IP over E1技术
提供IP over E1的承载方式，组网更为灵活
IP PPP IP HDLC PPP IP
核心网建设策略以及 我司CN产品优势
1
R99/R4/R5核心网简介
提纲
各运营商建设3G CN的策略
我司 WCDMA核心网的特质
2
R99基本网络结构
3
R4阶段承载与控制分离
5
承载面控制面分离导致网络结构发生变化
6
R4核心网络接口协议
（G）MSC Server与MGW之间： Mc接口；H.248协议
PSTN Internet
IMS域
IM-MGW CSCF MGCF
HSS GGSN
SGSN
PS域
RNS 12
RNS
RNS
R99/R4/R5核心网简介
提纲
各运营商建设3G CN的策略
我司 WCDMA核心网的特质
13
中国移动：
• 近期对于3G CN研究的重点
– 2G/3G共存的切换、漫游、网络等机制 – 3G网络后续对新业务/新技术的支持：R5 IMS/HSDPA等
17
R99/R4/R5核心网简介
提纲
各运营商建设3G CN的策略 我司 WCDMA核心网的特质
18
全IP硬件统一平台
提纲
接口丰富，组网灵活
高可靠性
大容量、高集成度
对QoS的支持
对VPN的支持
19
全IP统一平台的硬件架构
一级交换采用Crossbar 交换，完成各种分组数 据包的路由、转发功能， 提供80G的接口交换容 量，保证系统无阻塞交 换能力
• 今后研究的重点
– R99向R4平滑升级的测试和R4系统测试， – R4核心网规划 – 新技术试验
14
北京
北京
SS-1
SS-2
沈阳
沈阳
SS-1
SS-2
西安
西安
SS-1
SS-2
成都
成都
SS-1
SS-2
南京
南京
上海
上海
武汉
武汉
广州
广州
SS-1
SS-2
SS-1
SS-2
SS-1
SS-2
SS-1
SS-2
IP 承 载 网
资源交换 A接入MAT接入MAT接入MT ATM
硬件统一、单板共用、平滑演进
全IP统一硬件平台