《核心网基础》PPT课件.ppt

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1、WM-103-C1ZXTR系统网络结构介绍V0703,中兴通讯学院,课程内容：核心网络结构演进TD-SCDMA 网络结构各网元系统结构,IMT-2000的标准化分为核心网和无线接入网两部分；ITU最初的愿望：制定一个统一的无线接口标准，制定一个公共的网络标准。因种种原因，网络部分提出“家族概念”基于现有的第二代两大网络，即GSM MAP和IS-41核心网无线接口部分形成多个无线技术标准，在不断融合和演进中。,IMT-2000标准化 发 展 历 程,家族概念,3G,标准,WCDMA,核心网络：基于MAP,TD-SCDMA,核心网络：基于MAP,CDMA2000,核心网络：基于IS-41,CDMA

2、技术是3G的主流技术,Core Network,ANSI-41,cdma2000,GSM MAP,WCDMA,TD-CDMA/TD-SCDMA,UWC-136,Radio Interface,GSM,IS95,IMT2000存在两大网络体系：由GSM发展基于W-CDMA的UMTS系统。3GPP负责协议的制订工作。由IS95发展而来的基于多载波CDMA2000系统。3GPP2负责协议的制订工作。,第三代移动通信的组成格局,GSM,GPRS,EDGEUWC136,WCDMATD-SCDMA,IS-95A,cdma2000-3x,IS-95B,cdma2000-1x,PDC,IS-136,1xEV-

3、DV,1xEV-DO,HDR,第三代移动通信技术发展路线,网络结构的演进:R4,未来的移动网络,3GPP网络演进的阶段性,R99：主要改进在空中接口和无线接入网部分，RAN基于ATM；核心网部分基于GSM/GPRS演进，无本质区别R4:全IP网络，目前主要改进在核心网，使PS域和CS域都基于 IP；支持呼叫和承载控制分离的CS域，兼容传统话音业务R5：增加 IP多媒体子系统 IMS，在移动网中引入基于IP的多媒体业务,课程内容：核心网络结构演进TD-SCDMA R4 网络结构各网元系统结构,PS 域,TD-SCDMA R4网络结构,SCP,Packet Backbone,DNS,CG,BG,H

4、LR,GMLC,SMS IW/GMSC,CS域,PS域,MSC SERVER功能介绍,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server/VLR,GMSC Server/VLR,MGW,MGW,R99/GSM/PSTN,MSC Server(Mobile Switching Center Server):提供UTRAN/BSS的接入，包括电路域的呼叫接续、号码翻译、路由选择、移动性管理、鉴权和加密VLR(Visitor Location Register):保存用户当前状态、存储用户部分数据；并配合MSC Server完成所有呼叫流程，呼叫查询、鉴权和加密等,NO.7,TD-SCDMA R4网络结构

5、,GMSC SERVER功能介绍,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server/VLR,GMSC Server/VLR,MGW,MGW,R99/GSM/PSTN,NO.7,由GMSC的呼叫控制和移动控制组成，只完成GMSC的信令处理功能。具有查询位置信息的功能。如MS被呼时，网络如不能查询该用户所属的HLR，则需要通过GMSC server查询，然后将呼叫转接到目前登记的MSC server中。,TD-SCDMA R4网络结构,MGW 功能介绍,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,GMSC Server,MGW,MGW,R99/GSM/PSTN,NO.7,是R4核心网承载面的网关设备

6、，位于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、PSTN/PLMN接口的承载通道，以及分组网媒体流（如RTP流）的终结点MGW可以支持媒体转换、承载控制及业务交换等功能，如GSM/UMTS各类语音编解码器、回音消除器、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 支持电路域业务在多种传输媒介（基于AAL2/ATM,TDM，或基于RTP/UDP/IP)上的实现，提供必要的承载控制,TD-SCDMA R4网络结构,SGW 功能介绍,信令网关SGW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

7、的传输层信令协议栈的双向转换 SGW在物理实现上可与(G)MSC server或MGW合一,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,GMSC Server,MGW,MGW,R99/GSM/PSTN,NO.7,TD-SCDMA R4网络结构,HLR/AUC/EIR,MSC Server,GMSC Server,归属位置寄存器（HLR）:签约的移动用户的重要信息，并可实时地提供对用户位置信息的查询和修改，及实现各类业务操作，包括位置更新、呼叫处理、鉴权、补充业务等，完成移动通信网中用户移动性管理。鉴权中心(AUC):用于系统的安全性管理，存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保

8、证通过无线接口的移动用户通信的安全。设备识别寄存器（EIR）:存储有关移动台设备参数。完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。,HLR/AUC/EIR功能介绍,TD-SCDMA R4网络结构,SGSN(Serving GPRS Support Node):提供网络介入功能，分组路由和转发功能以及GPRS的移动性管理功能，SGSN对MS的位置进行跟踪，完成安全鉴权功能与接入控制，并与GGSN共同完成PDP连接的建立、维护与删除工作。,Internet,SGSN功能介绍,TD-SCDMA R4网络结构,GGSN(Gateway GPRS Support Node):GGSN

9、为MS访问外部网络提供网关功能，从外部网络看来，GGSN在可寻址的GPRS网络中就类似IP路由器的作用。,PSTN,GGSN 功能介绍,二、TD-SCDMA R4网络结构,课程内容：核心网络结构演进TD-SCDMA R4 网络结构各网元系统结构,MSCS 系统结构,CS核心网络,SCP,Packet Backbone,DNS,CG,BG,HLR,GMLC,SMS IW/GMSC,MSCS 系统结构,ZXWN MSCS/VLR系统功能移动性管理基本呼叫切换功能数据业务提供SMS业务功能多媒体业务功能补充业务功能CAMEL功能位置业务功能多区号组网功能双归属组网功能,ZXWN MSCS可实现的功能

10、实体,MSCS 系统结构,MSC Server系统结构,IP接口板IPI,ATM接口板APB,SS7,信令和业务主处理板SMP,IP交换平台,MGW,窄带信令处理SPB,控制维护主处理板OMP,RNC,MSC Server硬件结构,MSC Server系统性能,1系统容量：200万用户 话务量：60000Erl 呼叫处理能力：3456K BHCA 交换容量：10Gbps2接口数量 64K链路：2048条 2M链路：128条 FE接口：8个,MGW 系统结构,CS核心网络,SCP,Packet Backbone,DNS,CG,BG,HLR,GMLC,SMS IW/GMSC,MGW 系统结构,MG

11、W的概念实现承载控制的功能（媒体接入、媒体转换、媒体服务）MSC Server通过网关控制功能实体MGC对网关进行逻辑控制MSC Server与MGW的控制接口Mc口采用标准的协议接口h.248,ZXWN MGW实现功能支持TDM、RTP、AAL2多种承载方式支持端局、中继局、关口局多种组网方式支持AMR、G.711等不同编解码以及8种不同AMR速率间的适配支持智能业务对应的多种语音资源支持回声抑制EC功能支持TrFO/TFO支持AVCall支持DTMF收发号支持内置信令网关支持MSC Server双归属,MGW 系统结构,MGW 系统结构,MGW 硬件结构,MGW系统性能,用户容量按照TDM

12、中继0.7ERL，每用户0.025ERL来进行折算,CS域相关接口,Iu口：完成与RNC通信能力Mc口：MSCS与MGW间接口，采用H248协议Nc口：MSCS间接口，采用BICC信令Nb口：MGW间接口，采用ALCAP或IPBCP协议Gs口：MSCS与SGSN间接口，实现联合位置更新及呼叫时优先从PS域接入功能,CS域接口介绍,电路域话音业务实现流程,IP信令IPI,ATM信令APB,信令和业务SMP,IP交换,NO.7信令SPB,控制和维护OMP,NO.7,ZXWN MSCS,IP接口IPI,ATM接口APB,信令和业务SMP,ZXWN MGW,Mc,Mc,MRB,VTC,IWF,Mc,M

13、c,RNC,ATM接口APB,E1中继接口DTB,控制和维护OMP,IP交换,IP接口IPI,Nb,其它MGW,信令和控制流,媒体流,HLR/AUC概述,HLR/AUC在网络中的位置,Iu-CS,Iu-PS,CS,PS,MSC Server,GMGW,Internet,PSTN/PLMN,HLR/AUC,GGSN,SGSN,MGW,GMSC Server,SMSC,SCP,Mc,Nc,Nb,Mc,D,C,Gn,Gi,HLR/AUC概述,ZXWN HLR功能数据存储:基本业务数据补充业务相关数据业务限制位置信息2）获取用户数据3）提供路由信息4）移动性管理5）虚拟HLR,ZXWN AUC业务功能

14、：1）鉴权数据的存储 2）产生、传送鉴权3元组和5元组；3）5元组与3元组之间的转化 4）支持鉴权重同步 5）AUC应能保证各种保密参数的安全性：,HLR/AUC概述,HLR系统性能,1用户容量：800万（单机架）交换容量：10Gbps2接口数量 64K链路：1024条 2M链路：64条 FE接口：4个,相关接口,HLR/AUC概述,GMSCServer,AUC,SGSN,MSC Server,Gr,C,D,HLR,GGSN,H,Gc,接口介绍C口：GMSC在请求呼叫路由时通过该接口与HLR交互，该接口采用MAP协议D口：该接口用来交换用户位置信息、用户签约信息信息、用户当前状态等，采用MAP

15、协议H口：H接口是HLR和AUC之间的内部接口，无标准协议。Gr口：该接口用来交换用户的位置信息、用户签约地GPRS信息、用户当前状态等，采用MAP协议Gc口：该接口主要用来提供用户的GPRS路由信息，采用MAP协议,HLR/AUC概述,HLR系统结构,HLR系统结构,DB Server,DB Server,近端操作维护台,OMC服务器,NO.7,Router,局方银帐系统的BOSS,LAN/WAN,磁盘阵列,前置机,业务受理服务器,近端业务受理台,HLR接口机,IP Sigtran,HLR系统结构,HLR系统结构（一）HLR前台硬件结构,信令前置机部分,用户数据管理,后台部分,HLR系统结构

16、,HLR系统结构（二）用户数据管理后台部件（主要指业务受理部件和数据库部件）数据库部件,HLR系统结构,数据库部件工作原理：ZXWN HLR的用户数据存储在数据库服务器中，使用了商用数据库和内存数据库。其目的是使用商用数据库作为用户数据的可靠备份，采用内存数据库来保证大容量系统数据存取性能。ZXWN HLR信令前置机架通过USI（通用服务器接口板）连接到系统内部以太网上，通过该以太网与数据库服务器节点相连，组成一个内部局域网。数据库服务器节点采用cluster集群技术和共享磁盘阵列方式，集中保存用户数据。一个数据库服务器节点包括两台主机和一个磁盘阵列。物理数据库管理也采用多节点，满足不同容量需

17、求。每一个物理数据库节点存贮一定容量的用户数据。,HLR系统结构,业务受理部件,BOSS,近端业务受理台,远程操作维护台,DDN/X.25/FRPSTN,Internet,受理服务器,HLR接口机,BOSS,BOSS,HLR系统结构,业务受理部件工作原理：业务受理部件的主要组成部分包括：受理服务器、近端受理台、HLR接口机。业务受理服务器（DBIO Server）接收近端受理台和通过HLR接口机接入的远端业务受理请求，存取各数据分布节点的用户数据，完成用户数据的查询、增加、删除、修改。近端业务受理台提供人机操作平台，实现用户管理。HLR接口机（Interface Processor）接口机为上

18、级网管中心提供开放式接口，使BOSS系统能够接入ZXWN HLR服务器，HLR接口机收到业务受理请求后，通过业务受理服务器（DBIO）进行用户各项业务的操作。,HLR系统结构,业务受理服务器（DBIO Server）,HLR系统结构,HLR系统结构（三）操作维护模块,OMM Server是整个系统的维护中心，OMM Client是维护系统的客户端，采用Client/Server架构，OMM Server保存了整个设备的配置数据，具有网络配置、告警管理、性能统计、信令跟踪、业务观察等各种维护功能。操作维护后台网管客户端使用普通PC机，服务器采用中档或低档服务器。,SGSN系统结构,分组域网络结构

19、,SGSN系统结构,ZXWN SGSN系统功能分组网络接入控制功能分组路由和传输功能移动管理功能逻辑链路管理功能（提供Gb接入时）无线资源管理功能网络管理功能,SGSN系统结构,SGSN系统结构,SGSN硬件结构,SGSN系统结构,ZXWN SGSN性能指标,系统容量：240万用户 分组交换容量：40Gbps，可扩展到80Gbps。同时激活PDP上下文数：480万 业务数据流量：4.8Gbps 最大数据包处理能力：4.08MPPS 64K链路：512条 2M链路：32条 FE接口：60个 GE接口：30个 ATM STM-1接口：48个,GGSN系统结构,分组域网络结构,GGSN系统结构,ZX

20、WN GGSN系统功能路由功能：完成手机与网络之间的路由查找功能安全控制功能：保护移动网络的安全接口功能：提供各种接口与分组网络互联互通功能网络接入控制功能网络管理功能,GGSN系统结构,GGSN系统结构,GGSN硬件结构,GGSN系统结构,GGSN的性能指标,系统容量100万用户（单机架）分组交换容量：40Gbps，可扩展到80Gbps 同时激活PDP上下文数：200万 业务数据流量：2Gbps 最大数据包处理能力：1.7MPPS FE接口：48个 GE接口：12个,HLR,SGSN,RNC,GGSN,CG,PDN,BSC,Gc,Gr,Gn,Gi,Ga,Ga,Iu-PS,Gb,PS域相关接口

21、,Iu口：完成与RNC通信能力Gn/Gp口：GSN节点间接口，采用GTP协议Gr口：与HLR接口，采用七号信令Ga口：与CG接口，采用GTP协议Gb口：与BSC间接口实现GSM接入能力,PS域接口介绍,分组域数据业务实现流程,Gn接口板GGLP,信令和业务SMP,NO.7信令SPB,控制和维护OMP,NO.7,ZXWN GGSN,Gn接口SGLP,信令和业务SMP,ZXWN SGSN,Gn,Gi,Gn,RNC,ATM接口SIUP,NO.7信令SPB,控制和维护OMP,NO.7,SGSN用户面处理SGUP,IP交换,Gi接口板GGLP,HLR,Iu-PS,Gr,Gc,IP交换,GGUP用户面处理GGUP,分组域路由更新,PDP激活,用户面数据传输,谢 谢！,THANK YOU,