G培训教材核心网络课件

1、G培训教材核心网络课件3G培训教材之十一核心网网络结构和协议2001年4月G培训教材核心网络课件n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进G培训教材核心网络课件核心网络的定义User EquipmentDomainAccessNetworkDomainCoreNetworkDomainInfrastructureDomainCuMobileEquipmentDomainUSIMDomainHomeNetworkDomainTransitNetworkDomainUuIuZuYuServingNetworkDomain核心网络：由一系列

2、完成用户位置管理、网络功能和业务控制等功能的物理实体组成，物理实体包括（G）MSC、HLR、SCP、SMC、GSN等。核心网络又分为归属网络、拜访网络和传送网络3类。（参见3GPP规范23.101）G培训教材核心网络课件3G核心网络的不同阶段（1）nR99：n1999年4月3GPP完成第一个版本，之后对内容不断进行增补和修改，2001年3月最终冻结。但2000年12月之后的版本变动不大。n主要变化体现在新的无线技术的引入，核心网络无核心网络无根本性改变。根本性改变。nR4：n2001年3月完成第一个版本。n主要变化n无线接口：TDSCDMA无线技术的基本完成n核心网络：核心网络：MSC被拆分为

3、被拆分为MSC Server和和MGW两部分，两部分，开始实施向开始实施向ALL IP网络的过渡网络的过渡G培训教材核心网络课件3G核心网络的不同阶段（2）nR5（又称ALL IP网络）n预计2001年12月完成第一个版本，根据目前的情况，可能会推迟到2002年初。n主要变化体现在n无线接口：IP技术成为无线接入网络的承载技术n核心网络：大量新的功能实体的增加，改变了原核心网络：大量新的功能实体的增加，改变了原有的呼叫流程。有的呼叫流程。IP技术成为所有信令消息的承技术成为所有信令消息的承载技术。载技术。G培训教材核心网络课件n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络

4、nR5核心网络n核心网络的平滑演进G培训教材核心网络课件R99核心网络nR99核心网络结构n基本结构nLCS网络结构nCAMEL网络结构nCBS网络结构n核心网络的功能实体n核心网络的接口协议nMobile IPG培训教材核心网络课件R99核心网络结构（1）BSSBSCRNSRNCCNNode BNode BAIuPSIurIubisUSIMMEMSCuUuMSCSGSNGsGGSNGMSCGnHLRGrGcCDEAuCHEIRFGfGiPSTNIuCSGbVLRBGpVLRGBTSBTSUmRNCAbisSIMSIM-ME i/forMSCBPSTNPSTNcell基本结构基本结构G培训教材

5、核心网络课件R99核心网络结构（2）MSBSSE-MSC/VLRE-GMSCNodeBNodeBHLR/AUCE-GGSNPSTN/ISDNInternetAGbIubIubIurRNCRNCIucsIupsE-SGSN电路域分组域G培训教材核心网络课件R99核心网络结构（3）UENode B(LMUType B)HLRGatewayMLCExternalLCS clientLeLgLgLhGatewayMLCOther PLMNLMUType AUuIuIubgsmSCFLcCBCNote 1)IuBC 3G-SGSN3G-MSC/VLRRNCNode B(LMUType B)IurIubS

6、RNC(SMLCfunctio-nality)LCS网络结构G培训教材核心网络课件R99核心网络结构（4）M S CG M S CH L RCDV L RBgsm S C Fgsm S S Fgsm S S Fgsm S R FS G S NgprsS S FG r智能网网络结构智能网网络结构G培训教材核心网络课件Note 1: Interface outside the scope of 3GPP/GSMUEIuBCBSSAbisBSCBTSBTSRNSIubRNCNode BNode BCNNote 1CBCR99核心网络结构（5）CBS网络结构网络结构注：在GSM阶段，CBC（Cell

7、Broadcast Center)不属于CN。G培训教材核心网络课件R99核心网络特色及核心技术（1）n核心网络分为CS域和PS域。CS域以原有的GSM网络为基础，PS域以原有的GPRS网络为基础。nCS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MSC/VLR、GMSC等交换实体以及用于与其它网络互通的IWF实体等。nPS域：用于向用户提供分组型业务的连接，实现方式为IP包分组方式。它包括SGSN、GGSN以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。 G培训教材核心网络课件R99核心网络特色及核心技术（2）nMSC与SGSN两个功能实体可以合设也可独立设置。n呼

8、叫控制部分的信令增强了对多媒体业务的支持。n移动性管理仍沿用MAP信令，只是由于对CAMEL、GPRS等功能的增强而对MAP信令做了相应的补充。G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（各功能实体的功能）（1）nCS域和PS域共用的功能实体nHLR：完成移动用户的数据管理（MSISDN、IMSI、PDP ADDRESS、LUM INDICATOR、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（MSRN、MSC号码、VLR号码、SGSN号码、GMLC等）nVLR：处理当前用户的各种数据信息nAUC：存储用户的鉴权信息（密钥）nEIR：存储用户的IMEI信息nSMSGMSC和S

9、MS IMSC：SMSGMSC用于保证短消息正确的由SC发送至移动用户。SMS IMSC用于保证短消息正确的由用户发送至SC。G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（各功能实体的功能）（2）nCS域功能实体nMSC：完成电路交换型业务的交换功能和信令控制功能。nGMSC：在某一个网络中完成移动用户路由寻址功能的MSC。GSMC可以与MSC合设，也可分设。nIWF：与MSC紧密相关的一个功能实体。完成PLMN网络与ISDN、PSTN、PDN网络之间的互通（主要完成信令转换功能），其具体功能可以根据业务和网络种类的不同进行规定。G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（各功能实体的功能）

10、（3）nPS域功能实体nGSN（SGSN、GGSN）：完成分组业务用户的分组包的传送。存储用户的签约信息（IMSI、PDP ADDRESS）和位置信息（SGSN：VLR号码、CELL或ROUTING AREA； GGSN：SGSN号码）。nBG：完成两个GPRS网络之间的互通，保证网络互通的安全性。G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（网络接口）（1）n基本网络n核心网络与接入网络间接口nA接口：完成BSS管理、移动性管理和呼叫控制功能。（08系列）nGb接口：完成分组数据传输和移动性管理功能。（08.14、08.16、08.18）nIu-cs接口：完成RNS管理、移动性管理和呼叫控制

11、功能。（25.41系列）nIu-ps接口：同Iu-cs接口。 （25.41系列）G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（网络接口）（2）n基本网络n核心网络内部接口CS域nMSC与VLR之间的B接口：完成用户的移动性管理、位置更新和补充业务的激活等功能。此接口为内部接口，标准不规范。nMSC与HLR之间的C接口：获取用户的MSRN和与智能业务相关的用户状态、用户位置等信息。（29.002、23.078）nVLR与HLR之间的D接口：获取用户的MSRN和与智能业务相关的用户状态、用户位置等信息。（29.002、23.078）nMSC之间的E接口：用于两个MSC之间的切换过程。同时，若一个M

12、SC兼作SC，当向一个用户发送或接受短消息时，也需在此接口传送信息。（29.002）nMSC与EIR之间的F接口：交换相关信息，用于EIR验证用户的IMSI状态信息。nVLR之间的G接口：当用户从一个VLR移动至另一个VLR时，用于交换用户的IMSI和鉴权参数信息。（29.002）G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（网络接口）（3）n基本网络n核心网络内部接口PS域nSGSN与HLR之间的Gr接口：完成用户位置信息的交换和用户签约信息的管理。同C接口功能相似。（29.002）nSGSN与GGSN之间的Gn、 Gp接口：采用GTP协议，在GSN设备间建立隧道，传送数据包。（29.060

13、）nGGSN与HLR之间Gc的接口：可选接口。nSGSN与EIR之间的Gf接口：nGGSN与外部网络之间的Gi接口：nCS域、PS域共用的接口nMSC/VLR与SGSN之间的Gs接口：用于MSC与SGSN之间的联合位置更新。（29.016、29018）nHLR与AUC之间的H接口：用于鉴权和加密。内部接口，不规范。G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（1）nCS域：n在R99中，呼叫控制仍采用ISUP等协议，移动性管理仍采用MAP协议。nISUP等协议没有什么改动，MAP协议与与GSM MAP Phase2+相比，由于在R99阶段引入了一些新的业务和功能，

14、为此，MAP定义了新的接口、程序和参数。新引入的业务包括：定位业务，号码可携性业务，智能业务的增强等。n增加了基于ATM传输技术的Iu CS接口。 G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（2）nPS域n Iu PS接口：Gb接口变成Iu PS接口，接口采用全新的协议栈，底层基于ATM传输，用户数据的传输采用GTP/UDP/IP隧道传输方式，相关的一些地址、编号与标识也有所改变；n GTP格式改变，由原来的20字节固定长度的格式改为812字节可变长度的格式，并增加了扩展字头功能。此外，整个GTP字头的比特分配也发生了较大改动，去除了流标志等字段。信令消息和信息

15、单元有增删。n利用隧道端点标识TEID取代2G GPRS系统中的隧道标识TID，用于标识传送PDP上下文用户数据和信令的隧道。与TID相比，TEID与IMSI和NSAPI没有固定的对应关系，它只是由接收端指定的一个隧道端点标识，在相应的信令消息中告知对端，令其在发送相关数据或信令时使用该TEID所标识的隧道。n 增加了CAMEL的支持：在各工作流程中定义了CAMEL相关的业务触发点。 G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（3）nPS域n移动性管理：n2G GPRS在MS与SGSN之间实施加密，而R99 UMTS PS则放在MS与RNC之间实施，加密算法也不

16、同；n定义了新的移动性管理状态模型；n由于UTRAN增加了Iur接口用于切换，分组数据业务在切换时的位置管理程序也作了相应的改变；n增加了2G与3G系统间切换的程序； n对Internet接入支持功能的增强：R99 UMTS PS网络强调了对Internet的支持能力而去除了对其它网络业务如X.25的支持能力，删除了需求不大的业务方式如匿名接入，而对于逐渐兴起的Internet业务如MIP则增加了相关的功能和业务流程。nQoS方面：2G GPRS对分组数据业务所定义的QoS参数和要求比较复杂，不便于实施。UMTS将它所要支持的各种业务分成四大类，分别考虑其QoS要求及保证机制。但在QoS相关的

17、协商和修改业务流程上，R99 UMTS PS与原GPRS基本相似。G培训教材核心网络课件R99核心网络基本网络（与PHASE 2阶段的比较）（4）UEMSCGSNGSM CCGSM SMGSM CCGSM SMMultimediaProtocolGK/GatewayMultimediaProtocolMultimediaProtocolMultimediaProtocol对多媒体业务的有力支持（CS域、PS域）：在原有的呼叫控制协议（24.008）和原有的会话管理协议(23.060)的基础上，增加多媒体控制协议。G培训教材核心网络课件R99网络CS域呼叫流程（1）H.324MMSC/VLRMS

18、C/VLRH.324MGSTN 04.08 SETUP(BC=64, Transp, UDI, LLC=H.223/H.245, CDN=E.164 number) 04.08 CALL PROCEEDINGUTRANUTRANAAL2 setupRANAP Assign CMDRANAP Assign ACK ISUP IAM(E.164 number) ISUP ACM ISUP ANM 04.08 ALERTING 04.08 CONNECT 04.08 SETUP(BC=64, Transp, UDI, H.223/H.245, E.164) 04.08 CALL CONFIRMEDR

19、ANAP Assignment, AAL2 setup 04.08 ALERTING 04.08 CONNECT H.245 OpenLogicalChannel(Media Type, Codec Type,.) H.245 OpenLogicalChannelAckUser Flows e.g. AMR audio, H.263 video, T.120 dataH.223MH.324终端到H.324终端的呼叫流程呼叫控制能力交换逻辑信道信令过程信息传送呼叫释放G培训教材核心网络课件R99网络CS域呼叫流程（2）nH324终端支持语音、数据、图象等多媒体信息的传送。nH324协议是ITUT

20、定义的适用于GSTN（普通交换电话网络）的，用于描述低速率多媒体终端通信过程的通信协议。包括H223复用协议、H245多媒体控制协议、H263图象编码协议和G.723.1语音编码协议等。n整个呼叫流程分为呼叫建立过程、能力交换过程、逻辑信道信令过程、信息传送过程和呼叫释放过程5个阶段。n呼叫建立仍使用0408规定的呼叫建立过程。n能力交换过程和逻辑信道信令过程均为H245定义的多媒体控制过程。n能力交换用于在逻辑信道建立前，对发送端设备和接收端设备的能力进行协商，以使多种媒体流能正确的在两端进行传送。G培训教材核心网络课件R99网络CS域呼叫流程（3）n逻辑信道的信令过程包括逻辑信道的打开和关

21、闭，采用证实协议过程实现。其设计思路是首先建立连接，确保接收方能够接收并已准备好接收对端发送的数据后，才开始媒体数据的传送。在新的逻辑信道建立时，接收方必须确保原有逻辑信道的通信不受影响。n逻辑信道均是单向的，语音业务要求的双向逻辑信道有一对单向逻辑信道构成，占用两个逻辑信道号。n所谓逻辑信道的打开，就是通信双方通过逻辑信道打开消息和证实消息交换各自分配的端口号。n逻辑信道的关闭由发送方发起。n信息传送使用H223复用协议，将多个逻辑信道复用为一个物理信道进行传输，同时进行一定的差错控制。G培训教材核心网络课件R99网络PS域呼叫流程（1）H.323终端到H.323终端的呼叫流程 UTRANG

22、GSNSGSNH.225.0, Q.931 controlH.225.0, RAS controlARQACFSetupCall ProceedGKGGSNSGSNUTRANH.323(codec)GRQ/GCFRRQ/RCFActivate PDP Context Req.Create PDP Context ReqCreate PDP Context Resp.Activate PDP Context Acc.IMT-2000 Operator DomainRT RABestabl.BE RABABGRQ/GCFRRQ/RCFSetupBE RABActivate PDP Context

23、Req.Create PDP Context ReqCreate PDP Context Resp.Activate PDP Context Acc.APIAPIAlertAlertConnectConnectAudio/Video/data (RTP)APIAPISetup RT RABSetup RT RABRT RABRT RABRelayH.323(codec)ARQACFRT RABestabl.Create RT RABCreate RT RAB注：参考流程，R99并未真正实现PS域的多媒体业务。呼叫接纳控制呼叫控制能力交换/逻辑信道信令过程/信息传送呼叫释放G培训教材核心网络课件

24、R99网络PS域呼叫流程（2）nH323协议是ITUT定义的适用于分组网络的多媒体通信协议。H323协议假设基于的分组网络不确保业务的QOS。H323协议包括H225 RAS协议、H225呼叫信令、H245多媒体控制协议和音视编码协议。n整个呼叫流程分为呼叫接纳控制、呼叫控制、能力交换、逻辑信道信令过程、信息传送和呼叫释放6个阶段。n接纳控制通过H225 RAS协议实现。完成网闸搜索、端点登记等功能。nGRQ/GCF：网闸搜索请求/证实nRRQ/RCF：登记请求/证实nARQ：呼叫接纳请求nACF：呼叫接纳证实G培训教材核心网络课件R99网络PS域呼叫流程（3）n呼叫控制：执行H225呼叫信令

25、协议（基于Q931协议）。nSetup：请求呼叫建立nCall proceed：回应Setup消息，表示被叫号码已收全，呼叫建立过程已启动nAlert：指示呼叫已到被叫一端，正向被叫发通知，并告知主叫正在等待被叫应答nConnect：连接n能力交换、逻辑信道信令过程与CS域相同。n信息传送通过RTP协议实现。nRTP协议为语音、图象等实时信号提供端到端的传送。nRTP不提供任何QOS保证，使用其他技术进行保障。（RSVP，DIFSERV）G培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络UENode B(LMUType B)HLRGatewayMLCExternalLCS clientLeLgLg

26、LhGatewayMLCOther PLMNLMUType AUuIuIubgsmSCFLcCBCNote 1)IuBC 3G-SGSN3G-MSC/VLRRNCNode B(LMUType B)IurIubSRNC(SMLCfunctio-nality)注：R99只支持CS域的LCSG培训教材核心网络课件R99核心网络 LCS网络（各功能实体的功能）nSMLC：在3G中，SMLC与SRNC合设。一个SMLC可以控制多个LMU，SMLC从LMU处获得无线数据的测量方法，以此来确定移动用户的位置。为了实现LCS，与SMLC设置在一起的SRNC要产生一系列与LCS相关的数据，这些数据的广播、紧密及

27、其计费机制还未确定。nGMLC：是外界“位置应用服务器”与PLMN为了之间的接口。对使用业务的用户进行登记鉴权，并从HLC获取用户的路由信息。同时支持与SCP的Lc接口。nLMU：获取多个无线测量参数，支持多种测量方法，与SMLC配合得出用户的位置信息。有A类和B类两种LMU。A类LMU通过Um/Uu空中接口与网络相连，B类LMU通过有线方式的Iub接口与RNC相连。目前，R99只支持“小区”精度的LCS，其他两种精度更高的测试方法OTDOA、辅助GPS以后再支持。G培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络（网络接口）nLCS网络nMSC与GMLC之间的Lg、SGSN与GMLC章节的Lg接

28、口：用于完成用户的鉴权和网络资源的分配。GMLC提供IMSI和业务的服务等级。使用MAP协议。nGMLC与HLR之间的Lh接口：用于GMLC获取用户的IMSI号码和所在的VMSC的号码。使用MAP协议。nGMLC与LCS Client之间的Le接口：用于外部网络向PLMN网络发起业务请求（获取用户的位置信息）。接口协议未规范。nGMLC与SCP之间的Lc接口：与智能网配合，完成某些基于IN的位置业务。使用MAP协议。G培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络（与GSM LCS网络的比较）（1）MSMSC/VLRHLRSMLCLeLgLgLhOther PLMNUmLsBSCAAbisLbS

29、MLCLpAbisgsmSCFLcCBCLMUType ACBC-SMLCCBC-BSCBTS(LMUType B)ExternalLCS clientGatewayMLCGatewayMLCLMUType BG培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络（与GSM LCS网络的比较）（2）nGSM LCS有2类SMLC，基于网络的SMLC（支持Ls接口）和基本基站子系统的SMLC（支持Lb接口）。无论是哪一类SMLC，均独立设置。3G LCS只有1类SMLC，此SMLC与SRNC合设。nGSM LCS有2类LMU， A类LMU通过无线空中接口与网络相连，B类LMU可独立设置，通过Abis接口

30、与BSC相连或与BTS合设。R99的LCS网络中只有B类LMU，可独立设置，通过Iub接口与RNC相连，也可与NODEB合设。G培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络（典型呼叫流程MTLR） 10. RANAP Location ReportUEHLRGMLCSRNCClient3G-VMSC 8. RANAP Location Reporting Control 5. MS Paging, Authentication, Ciphering 12. LCS Service Response 2. MAP Send Routing Info for LCS 1. LCS Service

31、Request 3. MAP Send Routing Info for LCS ack. 4. MAP Provide Subscriber Location9. Messages for individual positioning methods 11. MAP Provide Subscriber Location ack. 6. LCS Location Notification Invoke? 7. LCS Location Notification Return Result?准备阶段测量阶段释放阶段G培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络（典型呼叫流程MOLR）准备阶段测

32、量阶段释放阶段UESRNC3G-MSC5. RANAP L ocation Reporting Control 11. LCS MO-LR Return Result 4. Location Services Invoke? 3. Authentication, Ciphering or CM Service Accept 7. RANAP Location Report.6. Messages for individual positioning methods or transfer of location assistance data 12. Release CM, MM, RRC c

33、onnections2. CM Service Request 1 . CM Service RequestGMLCLCS Client 8. MAP Subscriber Location Report 9. MAP Subscriber Location Report ack. 10. Location InformationG培训教材核心网络课件R99核心网络LCS网络（典型呼叫流程NILR）9. Location Information10. Emergency Call Release12. MAP Subscriber Location Report ack11. MAP Subs

34、criber Location ReportUEHLRGMLCSRNCLCS ClientVMSC 4. RANAP Location Reporting Control 6. RANAP Location Report 2. RANAP (CM Service Request)3. Emergency Call Origination1. CM Service Request8. MAP Subscriber Location Report ack7. MAP Subscriber Location Report5. Messages for individual positioning m

35、ethods准备阶段测量阶段释放阶段G培训教材核心网络课件R99核心网络CAMEL网络（各功能实体的功能）n包括gsmSCF、gsmSSF和gsmSRF功能实体，作用及其设置原则与GSM移动智能网一样。n新增gprsSSF功能实体，作用与gsmSSF类似，与gsmSCF配合完成对GPRS用户智能业务的控制。n目前CAMEL3已冻结，CAMEL4正在制定。CAMEL3中新增大量消息，一方面用于实现短消息智能业务和GPRS智能业务，一方面增强智能业务的灵活性。G培训教材核心网络课件R99核心网络CAMEL网络（新增功能）n新功能的增加体现在多种CSI（CAMEL签约信息）的出现nDCSI：用户通过

36、设定的电话号码触发智能业务。nGPRSCSI：GPRS用户触发智能业务。nSMSCSI：短消息用户作主叫时触发智能业务。nMCSI：用户可以在位置更新时（如开机引起的位置更新、通话过程中的周期性位置更新以及局间切换引起的位置更新）触发智能业务。nVTCSI：用户在VMSC处触发智能业务。如被叫用户忙、被叫用户寻呼不到时均可触发智能业务。以上CSI信息均定义在HLR中。nNCSI：由拜访网络运营商定义的号码触发智能业务。G培训教材核心网络课件R99核心网络CAMEL网络（网络接口）nCAMEL网络nMSC与gsmSSF（内部接口）、 GMSC与gsmSSF（内部接口）、gsmSSF与gsmSCF

37、、gsmSCF与HLR、MSC与gsmSCF之间的接口：与CAMEL2阶段相同，只是增加了部分消息和参数。nSGSN与gprsSSF（内部接口）、gprsSSF与gsmSCF与之间的接口：CAMEL3新增接口，完成GPRS用户的智能业务的触发和智能业务的交互。G培训教材核心网络课件R99核心网络CBS网络nCBC：完成CBS（ Cell Broadcast short message service：小区广播短消息业务）消息的下发和管理。一个CBC可连接到多个RNC。但是一个RNC是否可连接到多个CBC尚待讨论。nCBC与RNS之间的Iu-BC接口：用于发送CBS消息。G培训教材核心网络课件R

38、99核心网络Mobile IPn为什么引入Mobile IP：Mobile IP的引入使用户可以在采用各种接入技术的网络之间（无线网络、有线网络、公用网络、私有网络）进行漫游，而不中断用户的INTERNET连接。增强了现有GPRS“永远在线”的能力。n功能实体nHA(home agent)：一般设置在用户的归属网络中，存有每个用户的归属IP地址（永久的或临时的）和转换地址COA。nFA(foreign agent)：一般设置在用户的拜访网络中，与GGSN合设。一个PLMN可以根据容量、效率的需要，设置一个或多个FA。G培训教材核心网络课件R99核心网络 Mobile IPnCOA（转换地址：标

39、明用户的实际附着位置）nFA COA：指FA的IP地址，可以多个用户共享同一个FA COA。在此种情况下，从HA起始的隧道终结于FA。在IPV6引入时，不再使用FA COA。nCO-COA： 用户通过DHCP SERVER分配给其一个COCOA，或使用GPRS中GGSN分配给用户的临时IP地址作为COCOA。在这种情况下，从HA起始的隧道终结于移动节点（移动终端），网络中没有FA功能实体。nHA（归属地址）n永久性归属地址：每个MOBILE IP用户有一个属于归属网络的永久的IP地址，用户可以通过这个IP地址在任何网络间漫游，使用IP业务。n临时性归属地址：为提高IP地址的使用效率，为用户分配

40、临时性归属地址。每个用户在进行MOBILE IP业务注册时，由HA分配给用户一个临时性归属地址。G培训教材核心网络课件R99核心网络Mobile IPG培训教材核心网络课件R99核心网络Mobile IP（注册流程）（1）5. Activate PDPContext Accept(no PDP address)4. Create PDPContext Response(no PDP address)2. Activate PDP Context Request( APN=MIPv4FA )IPv4 - Registration UMTS/GPRS + MIP , FA care-of addr

41、essTEMTHomeNetworkSGSNGGSN/FA3. Create PDPContext Request( APN=MIPv4FA )6. Agent Advertisement7. MIP Registration Request9. MIP Registration Reply10. MIP Registration Reply1. AT Command (APN)8. MIP Registration RequestC. Insert home address in PDP ContextA. Select suitable GGSNB. GGSN /FA Functional

42、ityG培训教材核心网络课件R99核心网络Mobile IP（注册流程）（2）在AT之前，完成GPRS的ATTACH过程APN用来识别具有FA功能的GGSN/FA。在MT发向SGSN的Activate PDP Context Request中，不要求分配PDP 地址。在GGSN发送给SGSN的Creat PDP Context Response中，也不包含PDP地址。GGSN向SGSN发送的Agent Advertisement 消息（是一种ICMP消息）承载在GPRS的用户平面上，作为本地广播消息通过(255.255.255.255)地址向所有用户广播，使用户得知其现在所处网络。 Agent

43、 Advertisement 消息中包含FA的IP地址(即COA)。G培训教材核心网络课件R99核心网络Mobile IP（注册流程）（3）在MN发送给GGSN/FA、 GGSN/FA发送给HA的Mobile IP Registration Request消息中，包含用户的归属地址 （永久性或临时性NAI标识）和COA 。 GGSN/FA将ME的归属地址、TID抽取出来并储存。在HA发送给GGSN/FA的Mobile IP Registration Reply消息中，包含用户的归属地址（永久性IP地址或HA根据NAI标识通过DHCP分配给用户的临时性IP地址）和HA的IP地址。 GGSN/FA

44、将用户的归属地址作为PDP地址，填写在PDP Context中。并根据GPRS中的TID标识和用户的归属地址（永久性或临时性）将响应消息发送给正确的用户。G培训教材核心网络课件R99核心网络Mobile IPn对现有GPRS网络的改动nGGSN需根据IETF的相关规定增加FA功能。nGGSN/FA向SGSN发送“Create PDP Context Response”消息后，应向MT发送“Advertisement ”ICMP消息。n如果用户请求MIP业务，则GGSN不再给用户分配临时的UMTS/GPRS IP (PDP)地址。nAPN不仅仅代表一个GGSN物理节点，同时也代表着某一种特定的业

45、务。因此，要求运营商在配置SSGN、DNS时应使其可以根据不同的业务选择不同的GGSN。G培训教材核心网络课件n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进G培训教材核心网络课件BSSBSCRNSRNCCNNode BNode BAIuPSIurIubisUSIMM EM SCuUuM SC serverSGSNGsGGSNGM SCserverGnHSS(HLR)GrGcCDEHEIRFGfGiPSTNIuCSGbVLRBGpVLRGBTSBTSUmRNCAbisSIMSIM -M E i/forM SC serverBPSTNcell

46、M GWM GWM GWAuCN bT-SGWR-SGWM cM cNbPSTNPSTNN cM cM hR4核心网络网络结构G培训教材核心网络课件R4核心网络特色n将MSC拆分为MSC Server和MGW，在CS域首先向ALL IP网络迈进一步。PS域没有变化。n新增TSGW和RSGW功能实体，为IM(IP Multimedia)域的引入进行准备。G培训教材核心网络课件R4核心网络功能实体nMSC Server：完成呼叫控制、移动性管理、用户业务数据和CAMEL相关数据的管理（VLR功能）等信令处理功能。nMGW：与MSC Server、GMSC Server配合完成核心网络资源的配置（即

47、承载信道的控制）。同时完成回声消除、（多媒体数字）信号的编解码以及通知音的播放等功能。nR-SGW：完成信令转换工作。即完成SS7的传送层MTP与SIGTRAN的传送层SCTP/IP之间的转换，同时实现在SS7和IP 之间MAP_E和MAP_G的信令互通。高层信令MAP、CAP不进行转换。nT-SGW：未定G培训教材核心网络课件R4核心网络接口协议n（G）MSC Server与MGW之间的Mc接口：支持多种呼叫模式、多种媒体的灵活的连接处理。使用IETF MEGACO（即H.248） 协议。nMSC Server与（G）MSC Server之间的Nc接口：完成局间的呼叫控制。使用基于ISUP的

48、BICC呼叫控制协议。nMGW之间的Nb接口：完成承载方式的控制和用户信息（语音、数据、图象、多媒体）的传送，完成不同媒体帧格式之间的转换。可以使用RTP/UDP/IP或AAL2/ATM协议。nHSS(HLR)与RSGW之间的Mh接口：完成用户移动性管理信息、业务签约信息在不同网络（R99、R4、R5）之间的交换。G培训教材核心网络课件n核心网络的定义及其核心网络的不同阶段nR99核心网络nR4核心网络nR5核心网络n核心网络的平滑演进G培训教材核心网络课件R5核心网络网络结构GfGiIu-psIuGiMrGiMsGiRUuMGWGnGcGpSignalling and Data Transf

49、er InterfaceSignalling InterfaceTEMTUTRANGrOther PLMNSGSNGGSNGGSNEIRSGSNGnMGCFR-SGWMRFMultimediaIP NetworksPSTN/Legacy/ExternalApplications &Services *)MmMwLegacy mobilesignalingNetworkMcCxRUmTEMTERANAlternativeAccessNetworkMhCSCFCSCFMgT-SGW *)T-SGW *)HSS *)HSS *)Applications& Services *)MSC

50、 serverGMSC serverIu1 = Iucs (RTP, AAL2)Iu2 = Iu(RANAP) *) those elements are duplicated for figurelayout purpose only, they belong to the samelogical element in the reference modelMcMcMAPMAPSCPCAPMGWNbNcIu1Iu2R-SGW *)MhEDGE：Enhanced Data rates for GSM Evolution GERAN:GSM/EDGE radio access networkG培

51、训教材核心网络课件R5核心网络网络结构VMSC serverGMSC serverPSTN/ISDNInternetIuE-SGSN传统话音代理域分组域UTRANIPMGWMGWVoIP/VoATMCSCFMRFMGCFIPE-GGSNIP多媒体子系统ERANG培训教材核心网络课件R5核心网络特色nALL 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。n使用IPV6协议作为基本的IP承载协议。n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。n可连接多种无线接入技术（UTRAN、ERAN）。n智能业务的控制更加灵活，CAMEL4完成。G培训教材核心网络课件

52、R5核心网络功能实体（1）n呼叫状态控制功能( Call State Control Function, CSCF )n入呼叫网关功能(Incoming call gateway, ICGW)n 是入呼叫的第一个入口点，完成入呼叫的选路n 入呼叫业务触发（如呼叫屏蔽，无条件呼叫前转）n 查询地址处理n 与HSS进行通信G培训教材核心网络课件R5核心网络功能实体（2）n- 呼叫控制功能( Call Control Function, CCF)n 呼叫建立/终结，以及状态/事件管理n 与MRF交互，以便支持多方会话和其他业务n 计费、审计、拦截等事件或其他事件的报告n 接收和处理应用层注册n 查询

53、地址处理n 向应用和业务网络提供业务触发机制（业务能力特性）n 提供与网络有关的位置服务n 检查对于当前的预约登记，是否允许进行所请求的呼出通信G培训教材核心网络课件R5核心网络功能实体（3）n 服务概要数据库功能(Serving Pro, SPD)n与归属地的HSS进行交互，接收Release 2000 全IP网络用户的概要信息，也可以依据与归属域达成的服务级别协定，存储这些信息n通知归属域用户的接入信息(包括CSCF信令传送地址，用户ID等)n 缓存与用户接入有关的信息n - 地址处理功能(Address Handling, AH)n对地址进行分析、翻译修改(如果要求的话), 地址携带，别

54、名地址映射n可以向网络间选路提供临时地址处理G培训教材核心网络课件R5核心网络功能实体（4）n归属用户服务器(Home Subscriber Server, HSS)nHLR的功能：存储用户的标识、业务数据、位置数据等信息。nAUC/AAA的功能：对用户进行认证。n传送信令网关( Transport Signalling Gateway ， T-SGW)：是PSTN/PLMN网络的终结点，包括下列功能：n在IP层上对来自PSTN/PLMN的与呼叫有关的信令进行映射，然后将它发送给MGCF；或者接收来自于MGCF的与呼叫有关的信令，然后在IP层上对其进行映射，再将它发送给PSTN/PLMNn提供

55、PSTN/PLMN与IP传输层之间的地址映射 G培训教材核心网络课件R5核心网络功能实体（5）n媒体网关控制功能(Media Gateway Control Function, MGCF)： 对一个特定网络而言，媒体网关控制功能是PSTN/PLMN网络的终结点。它包括下列功能：n 呼叫状态的控制，即对与MGW中的媒体信道连接有关的部分进行控制n 与CSCF进行通信n 对于来自传统网络的入呼叫，MGCF依据它们的路由号选择相应的CSCFn 实现传统网络呼叫控制协议(如ISUP,R1/R2)和R00网络呼叫控制协议之间的转换nMGCF可以接收带外信息，然后将它发送给CSCF/MGW G培训教材核心

56、网络课件R5核心网络功能实体（6）n多媒体资源功能(Multimedia Resource Function，MRF)n提供多方呼叫和多媒体会议功能。它与H.323网络中的多点控制单元(MCU)的功能相同。n在多方/多媒体会议中，与GGSN和MGW共同负责承载业务控制。n可以与CSCF进行通信，对多方/多媒体会话进行业务认证(validation) G培训教材核心网络课件R5核心网络接口协议（1）nCx 参考点(HSS CSCF)n与分配服务CSCF有关的信息n与从HSS至CSCF的选路信息检索有关的信息n UE-HSS信息（以隧道方式通过CSCF）n Gm 参考点(CSCF UE)n 向CSCF注册 n 发起与接收呼叫 n 控制补充业务nGi 参考点(GGSN 多媒体IP 网络) n Mg 参考点(M