1、2020/7/23,國內(nèi)市場核心網(wǎng)行銷部總工辦,移動核心網(wǎng)介紹,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議 移動區(qū)域與編號計劃 典型流程介紹 GPRS介紹 R4核心網(wǎng)介紹,Page 3,GSM核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能,Page 4,GSM核心網(wǎng)電路域主要接口,A接口、Um接口為開放式接口，Abis接口一般不開放 由于MSC/VLR一般合設(shè)，B接口一般為內(nèi)部接口 由于EIR一般沒有使用，F(xiàn)接口一般不使用,Page 5,GSM核心網(wǎng)電路域主要接口協(xié)議,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議 移動區(qū)域與編號計劃 典型流程介紹 GPRS介紹 R4核心網(wǎng)介紹,Page 7,小區(qū) 解決頻率復(fù)用問題，在相鄰的小區(qū)使用不同的頻率，在相距較遠(yuǎn)的小

2、區(qū)就采用相同的頻率 位置區(qū) 在位置區(qū)內(nèi)移動臺移動時，不需要作位置更新。當(dāng)尋 呼移動用戶時，位置區(qū)內(nèi)全部基站可以同時發(fā)尋呼信號,區(qū)域定義,PLMN區(qū),服務(wù)區(qū),MSC區(qū).,位置區(qū).,基站覆蓋區(qū).,小區(qū),Page 8,編號計劃,移動用戶 永久性編碼：IMSI、MSISDN 臨時性編碼：TMSI、MSRN、HON,在GSM系統(tǒng)中，出于識別的目的，定義了如下的一些編號：,網(wǎng)絡(luò)組件 NSS：MSC Number、VLR Number、HLR Number,移動設(shè)備 IMEI,Page 9,IMSI (International Mobile Subscriber Identity),GSM系統(tǒng)分配給移動用

3、戶(MS)的唯一的識別號 存儲在SIM卡、HLR和VLR中，在無線接口及MAP接口上傳送,最長15位,Page 10,TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity),TMSI是為了加強系統(tǒng)的保密性而在VLR內(nèi)分配的臨時用戶識別，在某一VLR區(qū)域內(nèi)與IMSI唯一對應(yīng). TMSI分配原則： 包含四個字節(jié)，可以由八個十六進(jìn)制數(shù)組成，其結(jié)構(gòu)可由各運營部門根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r而定 要避免在VLR重新啟動后TMSI重復(fù)分配，可以采取TMSI的某一部分表示時間或在VLR重起后某一特定位改變的方法,Page 11,MSISDN (Mobile Subscriber Intern

4、ational ISDN/PSTN number),MSISDN是指主叫用戶為呼叫GSM PLMN中的一個移動用戶所需撥的號碼，作用同于固定網(wǎng)PSTN號碼 存儲在HLR和VLR中，在MAP接口上傳送,目前國內(nèi)為13位,Page 12,MSC-Number/VLR-Number和HLR-Number,MSC-Number/VLR-Number 編碼格式為 CC+NDC+LSP CC、NDC含義同MSISDN的規(guī)定，LSP（locally significant part）由運營者自己決定 目前在網(wǎng)上MSC與VLR都是合一的，所以MSC-Number與VLR-Number基本上都是一樣的,HLR-

5、Number 編碼格式為 CC+NDC+H0 H1 H2 H3 0000，既用戶號為全零的MSISDN CC，NDC含義同MSISDN的規(guī)定.,Page 13,Roaming-Number (MSRN ) &Handover-Number ( HON ),MSRN（漫游號碼） 用于被叫尋址 在移動被叫或切換過程中由所在業(yè)務(wù)區(qū)的MSC/VLR臨時分配，在接續(xù)完成后立即釋放 編碼格式為： 在MSC-Number的后面增加幾個字節(jié) HON（切換號碼） HON是用于兩移動交換區(qū)（MSC區(qū)）間進(jìn)行切換時，為建立MSC之間通話鏈路而臨時使用的號碼,Page 14,IMEI (International M

6、obile Station Equipment Identification),IMEI唯一地識別一個移動臺設(shè)備，用于監(jiān)控被竊或無效的設(shè)備，還可用于判斷設(shè)備類型 TAC-型號批準(zhǔn)碼，由歐洲型號批準(zhǔn)中心分配. FAC-最后裝配碼，表示生產(chǎn)廠家或最后裝配所在地，由廠家進(jìn)行編碼 SNR-序號碼.這個數(shù)字的獨立序號碼唯一地識別每個移動設(shè)備的TAC和FAC的. SP-備用,353306 01 062313 4,6位TAC,2位FAC,6位SNR,1位SP,共15位,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議 移動區(qū)域與編號計劃 典型流程介紹 GPRS介紹 R4核心網(wǎng)介紹,Page 16,移動用戶呼移動用戶流程,移動臺完成

7、了信道請求，業(yè)務(wù)請求，鑒權(quán)請求，信道指配等步驟以后，發(fā)MSISDN. MSCa向HLR/AUC要MSRN，HLR/AUC向VLRb轉(zhuǎn)發(fā)該消息 VLRb 提供MSRN并回送至MSCa MSCa與MSCb建立了連接 MSCb向BSSb發(fā)出尋呼請求并找到MSb.,呼叫建立,取路由,建連,通話,主叫方,被叫方,Page 17,PSTN用戶呼移動用戶流程,主叫固定用戶發(fā)起呼叫，發(fā)IAM 網(wǎng)關(guān)GMSC向被叫所在的HLR/AUC請求MSRN號，HLR到被叫所在的VLR請求MSRN. VLR回送GMSC漫游號 MSRN GMSC與被叫所在的MSC建立連接. MSC向BSS發(fā)尋呼請求，找到被叫移動臺. 被叫移動

8、臺通過BSS向MSC發(fā)尋呼響應(yīng). MSC連接證實（CON-CONF） MSC完成被叫MS的鑒權(quán)、加密、呼叫建立等過程. MSC向主叫PSTN呼叫響應(yīng)發(fā)回地址全消息（ACM）和應(yīng)答消息（ANC）.,PSTN,鑒權(quán)加密,取路由,建連,通話,呼叫建立,Page 18,鑒權(quán),通過鑒權(quán)，系統(tǒng)可以為合法的用戶提供服務(wù)，對不合法的用戶拒絕服務(wù) 當(dāng)用戶要進(jìn)行呼叫，位置更新等操作時，先需對其鑒權(quán) AUC不斷地為每個用戶提供一組參數(shù)（包括隨即數(shù)RAND、符號響應(yīng)SRES 和密匙KC等三個參數(shù)）,Page 19,鑒權(quán)流程,主叫用戶發(fā)出IMSI號到VLR MSC/VLR判斷該IMSI是否為新.如為新卡，則向 AUC申

9、請五個三數(shù)組；如為舊卡，則調(diào)用VLR中的一個三數(shù)組. VLR發(fā)請求三數(shù)組消息到AUC AUC送回五個三數(shù)組 VLR使用一個三數(shù)組進(jìn)行鑒權(quán)，其余四組待用 MSC/VLR通過BSS向MS發(fā)RAND. MS在SIM卡進(jìn)行計算，得到SRES和KC值 MS將SRES和KC送回MSC/VLR進(jìn)行核對 若兩個SRES一致，則鑒權(quán)成功，向MS返回接受消息：TMIS、CKSN等,鑒權(quán)計算,選擇三元組,IMSI判斷,取信息,鑒權(quán),鑒權(quán)結(jié)果,Page 20,位置更新,位置更新 改變位置區(qū)及位置區(qū)的確認(rèn)過程則稱為位置更新 分類 常規(guī)位置更新 IMSI附著 IMSI分離 強迫登記（周期性位置更新） 隱式分離,Page

10、21,位置更新流程常規(guī)位置更新,以TMSI為標(biāo)識，發(fā)位置更新請求 向原VLR取IMSI和鑒權(quán)數(shù)據(jù) 鑒權(quán) 發(fā)送位置更新請求 存儲VLR號碼 取消原VLR的位置信息 插入用戶數(shù)據(jù) 位置更新完成,MS,新MSC/VLR,請求,處理,證實,（5）存儲VLR號碼,（3）鑒權(quán),Page 22,切換,切換的依據(jù)是MS對周鄰的BTS信號強度的測量報告和BTS對MS發(fā)射信號及通話質(zhì)量.BSS統(tǒng)一評價后決定是否進(jìn)行切換. 切換的決定主要由BSS作出，當(dāng)BSS對當(dāng)前BSS與移動用戶的無線連接質(zhì)量不滿意，BSS根據(jù)現(xiàn)場情況發(fā)起不同的切換要求，也可由NSS根據(jù)話務(wù)信息要求MS開始切換流程,BSC/MSC,在MS通話階段

11、中MS小區(qū)的改變引起的系統(tǒng)相應(yīng)操作，包括： 小區(qū)內(nèi)切換 同基站內(nèi)小區(qū)間切換 同BSC內(nèi)基站間切換 同MSC內(nèi)基站間切換 同PLMN不同MSC之間切換,Page 23,切換流程,舊BSC把切換目標(biāo)小區(qū)標(biāo)志和切換請求發(fā)至舊MSC 舊MSC判斷出小區(qū)屬另一MSC管轄 新MSC分配一個切換號（路由呼叫用），并向新BSC發(fā)送切換請求 新BSC激活BTS的一個TCH業(yè)務(wù)信道 新MSC收到BSC回送信息并與切換號一起轉(zhuǎn)至舊MSC 在MSC間建立連接（也許會通過PSTN網(wǎng)） 舊MSC通過舊BSC向MS發(fā)送切換命令，其中包含頻率，時隙和發(fā)射功率 MS在新頻率上發(fā)一接入突發(fā)脈沖（通過FACCH） 新BTS收到后，

12、回送時間提前量信息（通過FACCH） MS通過新BSC和新MSC向舊MSC發(fā)送切換成功信息,請求,響應(yīng),證實,源業(yè)務(wù)區(qū),目的業(yè)務(wù)區(qū),Page 24,移動始發(fā)短消息流程,Page 25,移動終結(jié)短消息流程,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議 移動區(qū)域與編號計劃 典型流程介紹 GPRS介紹 R4核心網(wǎng)介紹,Page 27,GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口,BTS,BSC,PCU,IP Backbone,MS,SGSN,GGSN,Internet /service,企業(yè)網(wǎng),Firewall,HLR,CG,Gr,Gb,TDM,Gn,Gi,Ga,Ga,BG,DNS,Other PLMN,Gp,Gp,MSC,附著,激活,Pa

13、ge 28,地址,MS的PDP地址與所接入的外部網(wǎng)絡(luò)相對應(yīng) MS的PDP地址可以靜態(tài)分配，也可以由GGSN動態(tài)分配,Page 29,APN結(jié)構(gòu)定義,APN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識定義了GGSN所連接的外部網(wǎng)絡(luò)，是APN的必選項 APN運營商標(biāo)識定義了GGSN位于的GPRS骨干網(wǎng)，是APN的可選項 包含了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和運營商標(biāo)識的APN對應(yīng)一個GGSN的域名,cmwap.mnc.mcc.gprs,APN網(wǎng)絡(luò) 標(biāo)識,APN運營商 標(biāo)識,Page 30,GPRS手機(jī)附著規(guī)程 (1),SGSN,MS 空閑狀態(tài),Page 31,GPRS手機(jī)附著規(guī)程 (2),SGSN,MS TLLI,MS 就緒,Page 32,PDP上下文

14、激活規(guī)程 (1),Activate_PDP_context_req(NSAPI1,type + of PDP , APN, QoS),TLLI (NSAPI1 + PDP ctxt) (TID + IP of GGSN1),DNS,SGSN,MS 處于準(zhǔn)備 或就緒狀態(tài),Page 33,PDP上下文激活規(guī)程 (2),TID1 IP current SGSN,Create_PDP_context_req(type + of PDP , APN, QoS),TLLI1 NSAPI + PDP context,SGSN,GGSN,Page 34,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程：彩信,發(fā)送方接入GPRS系統(tǒng)（附著、激活）

15、,MSC,SGSN,GGSN,彩信中心,短信中心,彩信接收方,彩信發(fā)送方,發(fā)送方將彩信發(fā)送給彩信中心（彩信中心地址在手機(jī)中配置）,彩信中心通過短消息方式通知接收方有彩信到達(dá),接收方接入GPRS系統(tǒng)（附著、激活）,接收方到彩信中心上下載彩信,目錄,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和接口協(xié)議 移動區(qū)域與編號計劃 典型流程介紹 GPRS介紹 R4核心網(wǎng)介紹,Page 36,R4核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能,MGW,MGW,NodeB,RNC,SGSN,GGSN,Iu-cs,Iu-ps,HLR,PSTN,GMSC Server,MSC Server,IP backbone,BTS,UTRAN,CN,CS,PS,C/D,Nc,Mc,M

16、c,BSC,A,Gb,Nb,Gp,SGSN,Gn,Page 37,R4核心網(wǎng)主要接口協(xié)議,Page 38,R4與R99核心網(wǎng)差異,R99,R4,R4核心網(wǎng)引入了軟交換，實現(xiàn)承載與控制分離 MSC分為MSC Server和MGW,兩者之間采用H.248協(xié)議,Page 39,R4新增CS接口及協(xié)議棧,MGW,Mc,Mc,Nb,Nc,MSC Server,MGW,GMSC Server,Page 40,Nc接口及其協(xié)議棧,Nc接口是MSC server間的標(biāo)準(zhǔn)接口，運行BICC協(xié)議，完成局間呼叫控制。BICC呼叫控制獨立于用戶面承載技術(shù)，也獨立于控制面信令傳輸技術(shù)。,Page 41,BICC承載建立

17、方式,兩種承載建立方式:前向承載和后向承載,Node B,RNC,Iub,Nb,Nc,MGW,MGW,MSC Server,MSC Server,Mc,Mc,Node B,RNC,Iub,呼叫方向,前向承載建立方向,后向承載建立方向,RANAP,BICC,RANAP,前向承載：承載建立的方向和呼叫接續(xù)的方向相同 后向承載：承載建立的方向和呼叫接續(xù)的方向相反,Page 42,Mc,Mc,Nb,Nc,Iu,MGW,MGW,MSC Server,MSC Server,Nb UP,Nb CP,Nb接口及其協(xié)議棧,Page 43,IP,3G拓展的H.248,M3UA,Mc接口及其協(xié)議棧,Page 44,SIGTRAN協(xié)議族,SIGTRAN本身不是一個協(xié)議而是一個協(xié)議簇，它包含兩層協(xié)議：傳輸協(xié)議和適配協(xié)議，前者就是SCTP/IP，后者如M3UA（適配MTP3用戶）、IUA（適配Q.921用戶）等。,Page 45