中国移动核心网R4系列之-架构、协议和接口

Iub
Node B
RNC
Iu-CS
分组域
（IP）
SGSN Gn
GGSN
HLR SCP
Gi
传统网络
Intrane t/
Interne t
R4 MSC SREVER功能
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，包括呼叫处理、 路由分析、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等；
MGW
分组网
SS7
H.248/MGCP
IP
T D
ATM
M
MGW
•将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功 能划分各自独立发展；而传统交换将控制，承载和交换封闭在同一实体之内, 相 互之间的制约使用户的业务能力受限;
•承载和控制的分离使核心网组网的概念发生根本的改变，MSC-SERVER可以基于 方便控制和业务开展的原则集中设置，而MGW则可以基于方便接入和互通的原则 分散设置;
SG在物理实现上可与(G)MSC server或MGW合一设置
电路交换模型
R4关键特征－承载控制分离
R4软交换模型
计费系统
管理系统 SS7
呼叫控制
T D M
Time Slot 交换
T D M
Line Card
Trunk Card
管理系统
扩展业务
计费系统 H.248/MGCP
软交换
T
IP
D
M
ATM
R4关键特征－IP承载的引入
控制层
MSC-SERVER/MGCF
HSS
CSCF
SIP
MAP/DIAMETER SIP
CALL SERVER(GCF)
SIP
核心交换层
H.248
边缘接入 MGW
IP Core
SIP
SGSN / GGSN
SIP
固定SISIP终端
•Transcoder Free Operation (TrFO) 是一种带外的Transcoder控制协议,通 过带外信令建立免编解码的通道； Tandem Free Operation (TFO) 是一种带 内的通信协议，通过带内信令建立免编解码器操作，但是通话中需要TC单元 继续工作；
•TrFO可以避免有损的语音编解码操作，提升语音质量，同时可以大大减少TC 资源的配置，降低设备投资成本；
受控操作功能： MGW可通过H.248信令，接受来自 MSC server的资源控制命令。
管理和统计功能： 受网管系统统一管理，向网管系统报告相关的统计信息，包括设备相关统 计消息、端口相关的统计消息、连结或终结点相关的统计消息等；
R4 SG功能
信令承载转换功能 信令网关（SG）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用户的传输层信令协议栈的双向转换 (SIGTRAN M3UA /SCTP/IP <=> SS7 MTP3/2/1)。
R4网络架构和功能 R4网络接口和协议
Mc接口、协议和流程； Nc接口、协议和流程； Nb接口、协议和流程； SIGTRAN协议
MSC Server
Nc
Mc接口及其协议栈
MSC Server
Mc
Mc
Nb
MGW
MGW
H.248
SCTP UDP MTP3B
IP
SSCF/SSCOP/AAL5
Mc接口主要由三个协议定义：
宽带核心网接入功能： MGW以宽带手段接入核心宽带网络（IP/ATM)，并提供Qos的保证；
用户面媒体流映射功能： MGW 可以支持媒体转换、承载控制等功能，如GSM/UMTS各类语音编解码器， 回音消除器，静音压缩，舒适噪音，IWF，接入网与核心网侧终端媒体流 的交换，会议桥、放音收号资源等。
•R4在核心网电路域引入IP宽带承载，从传统电路交换向分组数据交换转变， 形成以IP core为基础的电信网络新框架，是传统网络向NGN演进的必经之路；
•TDM核心到IP核心的转变将引发核心网运营,规划,管理,维护上深刻的变化；
R4关键特征－TrFO的引入
MSC server
OoB Codec Negotiation
Mc接口的特点
操作维护功能： 操作维护功能是软交换设备中负责系统管理和操作维护的部分，是用户使 用、配置、管理、监视软交换设备运行的功能集合；
计费功能： 软交换设备根据计费对象进行计费和信息采集的功能，并负责将采集到的 信息送往计费中心；
R4 MGW功能
用户面关口接入功能： MGW是3G R4核心网的用户承载面的网关接入设备，位于3G CS核心网通往 无线接入网（UTRAN/BSS）及传统固定网（PSTN/ISDN）的边界处；是Iu接 口、PSTN/PLMN接口的关口承载通道，以及宽带媒体流（如RTP流）的终结 点。
• H.248/MEGACO:
由ITU-T和IETF共同制定，主要定义了基本的协议框架和基础包，有很强 的扩展性； • Q.1950 由ITU-T制定，主要针对VoIP业务以及和BICC协议的配合，对H.248的参数 取值和包进行了扩充，同时定义了Nb接口的BCP控制过程； • 3GPP TS 29.232 由3GPP制定，主要定义了无线应用中的H.248包以及Q.1950在3G R4阶段的 相关应用；
OoB Codec Negotiation RANAP
AMR
AMR
AMR Voice
MSC server
OoB Codec Negotiation RANAP
AMR
AMR
RNC
MGW
节省了TC资源 及带来的话质 损失
AMR结合静音检 测技术，节省2/3 左右带宽
MGW
RNC
节省了TC资源 及带来的话质 损失
协议处理功能： 软交换设备提供丰富的协议功能，包括呼叫控制协议、传输控制协议、媒 体控制协议、业务应用协议以及维护管理协议，分别应用于软交换设备与 其他网络部件间，体现软交换体系开放性这一重要特点；
业务交换功能： 识别智能呼叫并上报业务控制功能，最终由SCF控制呼叫，从而保证软交 换网络内的用户继续享用现有智能业务；
中国移动3G核心网R4系列之 －R4技术体制－
无线营销工程部 杨联
R4网络架构和功能 R4网络接口和协议
3G R4组网架构
RNC
Iub
Iu-CS
Node B
Iu-PS Iur
MSC-SERVER
Nc
MSC-SERVER
Mc
电路域
（IP/ATM/TDM)
Mc
MGW Nb
MGW
SS7/TDM SS7/IP