核心网基础知识介绍-数据信令(初级)
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核心网,骨干网,支撑网,接入网与驻地网
长途网+中继网+支撑网=核心网,核心网+接入网=公共电信网,驻地网+公
共电信网=通信网 (?)
核心网 CN
解释:
Core Network -- 核心网
定义:
将业务提供者与接入网,或者,将接入网与其他接入网连接在一起的网络。
通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。
所属学科: 通信科技(一级学科);通信网络(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 简单点说,可以把移动网络划分为三个部分,基站子系统,网络子系统,和系统支撑部分比如说安全管理等这些。核心网部分就是位于网络子系统内,核心网的主要作用把A口上来的呼叫请求或数据请求,接续到不同的网络上。主要是涉及呼叫的接续、计费,移动性管理,补充业务实现,智能触发等方面主体支撑在交换机。至于软交换则有两个很明显的概念,控制与承载的分离,控制信道与数据信道的分离。 核心网 从协议上规定就是其到核心交换或者呼叫路由功能的网元,对于2G/3G 核心网一般都是一样,在R4架构比如MSC SERVER MGW ,HLR,VLR ,EIR ,AUC等,主要作用是整个呼叫信令控制和承载建立。 核心网的发展方向 核心网全面进入“IP”时代,IP、融合、宽带、智能、容灾和绿色环保是其主要特征。从电路域看,移动软交换已经全面从TDM的传输电路转向IP;从分组域看,宽带化、智能化是其主要特征;从用户数据看,新的HLR被广泛接受,逐步向未来的融合数据中心演进。另外,运营商纷纷将容灾和绿色环保提到战略的高度;移动网络在未来发展和演进上殊途同归,在4G时代,GSM和CDMA两大阵营将走向共同的IMS+SAE+LTE架构。
支撑网
定义:利用电信网的部分设施和资源组成的,相对独立于电信网中的业务网和传送网的
网络。支撑网对业务网和传送网的正常、高效、安全、可靠的运行、管理、维护和开通(OAM&P)
起支撑和保证作用。
核心网试题及答案
一、选择题
1. 核心网的主要功能是什么?
A. 数据传输
B. 无线接入
C. 网络管理
D. 用户认证
答案:C
2. 在移动通信网络中,哪一层负责核心网与无线接入网之间的通信?
A. 应用层
B. 传输层
C. 网络层
D. 接入层
答案:D
3. 下列哪项不是核心网中的主要组件?
A. 媒体网关
B. 移动管理实体
C. 基站
D. 服务电路
答案:C
二、填空题
4. 核心网中的_______负责处理用户的移动性管理。 答案:移动管理实体(MME)
5. 在核心网中,_______是用于处理呼叫控制和信令的网元。
答案:呼叫控制网关(CCG)
6. 核心网中的_______负责用户数据的管理,包括用户的身份信息和签约信息。
答案:家订阅服务器(HSS)
三、简答题
7. 简述核心网在移动通信网络中的作用。
答案:核心网在移动通信网络中扮演着中心角色,主要负责网络管理和控制功能。它不仅处理用户的认证、授权和计费,还负责用户的移动性管理、会话管理、策略控制和服务质量保证等功能。此外,核心网还负责与其他网络,如互联网或私有网络的互连。
8. 描述一下什么是漫游,以及核心网如何处理漫游用户?
答案:漫游是指移动用户在非注册网络(即非其签约运营商的网络)上使用移动服务的过程。核心网通过与拜访网络的互操作性,使得用户即使在外地也能保持通信。核心网中的家位置寄存器(HLR)和拜访位置寄存器(VLR)协同工作,确保漫游用户能够被认证,并且其通信能够被正确路由。
四、论述题
9. 论述核心网在5G网络中的重要性及其面临的挑战。
答案:在5G网络中,核心网的重要性不仅没有减少,反而因为5G网络的高速度、大带宽和低延迟特性而变得更加关键。核心网需要支持更高的数据传输速率,同时保证网络的稳定性和安全性。此外,5G网络的架构更加灵活,支持网络切片,这要求核心网能够动态地分配资源以满足不同服务的需求。面临的挑战包括如何有效地管理大量的设备连接、如何保证数据传输的安全性和隐私性,以及如何在保证服务质量的同时实现网络资源的高效利用。
1. 什么是LTE?
LTE的全称是Long Term Evolution(长期演进)
2. EPC的全称是什么:
Evolved Packet Core (演进的分组核心网)
3. 目前中国电信LTE的主要规范
《关于印发LTE(混合组网)网络技术体制(试行)及系列技术规范(试行)的通知》(中国电信〔2013〕448号)
《关于印发中国电信LTE相关规范和指导意见的通知》(中国电信网发〔2013〕31号)
4. LTE EPC系统的网络架构
EPC中的核心网络设备包括移动性管理设备(MME)、服务网关(S-GW)、PDN网关(P-GW)以及用于存储用户签约信息的HSS和用于计费和策略控制的单元(PCRF)等组成,同时EPC网络还要支持CDMA eHRPD的接入。
5. MME(Mobility Management Entity,移动性管理实体)主要功能是什么?
主要功能是处理NAS信令及接入安全验证,跟踪区域(Tracking Area)列表的管理,移动性管理,会话管理(对EPS承载的激活、修改和释放,以及接入网侧承载的释放和建立),PGW和Serving
GW的选择,跨MME切换时对于MME的选择,鉴权,漫游控制及IP地址分配,以及UE在ECM-IDLE状态下可达性管理(包括寻呼重发的控制和执行)。
6. S-GW(Serving Gateway,服务网关)主要功能是什么?
是面向eNodeB终结SI-U接口的网关。S-GW对基于GTP的S5/S8接口可以提供的主要功能有当eNodeB间切换时作为本地锚定点并协助完成eNodeB的重排序功能,合法监听以及数据包的路由和前传,根据每个UE ,PDN和QCI的上行链路和下行链路的相关计费等。
7. P-GW(PDN Gateway,PDN网关)主要功能是什么?
是面向PDN终结于Sgi接口的网关。如果UE访问多个PDN,UE将对应一个或者多个PDN GW。PDN-GW对基于GTP的S5/S8提供的主要功能有基于用户的包过滤,合法监听,UE的IP地址分配,在上行链路中进行数据包传送级标记,上下行服务等级计费以及服务水平门限的控制,和基于业务的上下行速率的控制。同时PDN GW还提供仅基于GTP的S5/S8接口的主要功能有上下行链路承载绑定,上行链路绑定校验等。同时,PGW还需要支持CDMA2000 eHRPD接入方式和基于PMIPv6的会话管理。
5gnsa信令流程
5GNSA是5G下一代移动通信网络的一项关键技术,其信令流程是指移动设备与5G核心网之间的通信过程。下面我们来详细介绍5GNSA信令流程。
1.设备接入网络(Device Access Network)
在设备接入网络(Device Access Network)阶段,用户设备(UE)首先通过无线接入层(Radio Access Network,简称RAN)的控制平面接入5GNSA核心网。这个过程又称为“RAN接入认证”。
用户设备发送一个初始接入请求,包含设置连接的无线接入技术和网络标识,向RAN发起连接请求。RAN会向设备返回一个消息,包含网络选择和请求用户身份验证等信息。设备需要回复一个消息,包含其身份验证信息和位置信息。
2.设备注册(Device Registration)
在设备注册(Device Registration)阶段,设备向5GNSA核心网注册,并获得核心网对其进行识别和管理的必要参数。这个过程又称为“用户设备注册”。
在设备接入网络成功后,设备会向核心网注册,并接收参数以便核心网能够识别和管理该设备。这些参数包括设备临时标识(Temporary UE Identity,简称TUEID)、核心网为设备分配的标识(Permanent Equipment Identity,简称PEI)、5G服务打包数据结构(Service Data Packet Information,简称SDPI)等。注册成功后,设备可通过核心网与其他设备进行通信。
3.用户身份认证(User Identity Authentication)
在用户身份认证(User Identity Authentication)阶段,核心网向设备发起身份验证请求,以确保设备是合法的,并可访问核心网所提供的服务。这个过程又称为“UE身份验证”。