UMTS核心网基本原理

1、GSM/UMTS核心网基本原理目录 GSM/UMTS网络演进概述网络演进概述 G/U核心网基本概念核心网基本概念 G/U核心网核心网CS话路网组网话路网组网 G/U核心网核心网CS信令网组网信令网组网 G/U核心网核心网CS向向IMS的演进的演进移动发展四大标准 WCDMA WCDMA由欧洲标准化组织3GPP所制定，受全球标准化组织 设备制造商、器件供应商、运营商的广泛支持，成为3G的主流体制。 TD-SCDMA 由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中 CDMA2000 基于IS-95标准基础上提出的3G标准，目前其标准化工作由3GPP2来

2、完成 WIMAX WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础 .NNI UMTS/TD-SCDMA标准化历程 ：于1998年12月成立，由欧洲的ETSI、中国的CWTS、日本的ARIB/TTC、韩国的TTA和美国的T1等标准化组织发起，主要是制订以GSM核心网为基础，UTRA（FDD为WCDMA技术、TDD为TD-SCDMA技术）为无线接口的第三代技术规范。R99版本：版本：2000年年3月正式发布月正式发布空中接口引入码分多址技术，Iu口引入ATM承

3、载核心网基于GSM/GPRS演进，无本质区别R4版本：版本：2001年年3月正式发布月正式发布核心网电路域采用控制和承载分离的架构核心网支持TD-SCDMA接入R5版本：版本：2002年年3月正式发布月正式发布核心网增加IMS系统，引入IP的多媒体业务接入侧增加HSDPA功能R6版本：版本：核心网IMS增强；接入侧增加HSUPA功能引入网络共享概念和组网R7、R8及后续版本在不断地完善中及后续版本在不断地完善中3GPP组织和3GPP标准TD-SCDMA的标准起步比起WCDMA和CDMA2000要晚，因此TD-SCDMA的第一个版本为R4，没有R99这个版本；在R5版本中，在接入网侧，主要增加了

4、HSDPA功能；在R6版本中，主要增加了HSUPA功能GSM/UMTS无线接入技术的演进无线接入技术的演进-到到LTEuCore network should support wide range of access technologiesuCore network should enable co-existence of multiple access technologieslSeamless mobilitylApplication session continuity1999-2002 2003-200 2006-2007 2008-2009 2009-2010 2010HSDPA

5、DL:14.4 MbpsUL:384 kbpsIn 5 MHzHSUPA/HSDPADL:14.4 MbpsUL:5.76 kbpsIn 5 MHzHSPA+DL:28 MbpsUL:11.5 MbpsIn 5 MHzLTEDL:100 MbpsUL:50 MbpsIn 20 MHzGPRS16k144 kbpsEDGEDL:474 kbpsUL:474 kbpsGSM/UMTS 核心网的演进R99-R4-R5MSC/VLRGMSCNode BRNC Node BSGSNGGSNTDM backboneIPbackboneLu-CSLu-PSHLRPSTNMGWMGWNode BRNC Nod

6、e BSGSNGGSNLu-CSLu-PSHLRPSTNGMSC ServerMSC ServerMGWIM-MGWNode BRNC Node BSGSNGGSNIPbackboneLu-CSLu-PSHSSPSTNMGCFMSC ServerCSCFMRFIMS3GPP R993GPP R43GPP R5IPbackboneGSM/UMTS 核心网的演进-到EPCIMSCircuit CoreLegacy Packet CoreEvolved Packet CoreCore Network2GPhase Out over timeLTENon-3GPPVoice Service Netwo

7、rk (PSTN etc.)Packet Service Network (Internet, Operator data service)Service Network3GTo pure EPSLTE3G2G IM-MGWSGSNGGSNPS域域基于IMS的统一核心网支持多种接入方式MGWMSCSMGCFS-CSCFI-CSCFP-CSCFCS域域AGWWiMaxWLANGSM/UMTS接入接入WiFiWLAN/WiMAX/WiFi接入接入R99/GSM/ PSTNMMELTE接入接入 PDSNCDMA接入接入Billing ServerAppNMSSCPSMS/MMSWeb serverA

8、pp. ServerExternal IP NetworkHSS目录 GSM/UMTS网络演进概述网络演进概述 G/U核心网核心网CS基本概念基本概念 G/U核心网核心网CS话路网组网话路网组网 G/U核心网核心网CS信令网组网信令网组网 G/U核心网核心网CS向向IMS的演进的演进HLRGMSCMSC/VLRMSCVLRAuCGGSNInternetPSTNOther PLMNSGSNGGSNBTSBTSNode BNode BRNCBSCRNCCS域域PS域域BGEIRCGNode Bq 核心网内部采用TDM承载技术；q 在Iu-CS接口上采用ATM承载；UMTS R99系统基本结构GMS

9、CMSCVLRPSTNSGSNBTSBTSNode BNode BRNCBSCCS域域EIRq核心网内部采用TDM承载技术q在Iu-CS接口上采用ATM承载UMTS R99系统基本结构HLRMSC/VLRR99核心网CS域主要接口和协议接口相关实体媒体面控制面承载方式ABSCMSCG.711BSSAPTDMIu-CSRNCMSCIu UPRANAPATMC MSCHLRMAPTDMDVLRHLREMSCMSCFMSCEIRMAPTDMGVLRVLRJMSC/SSPSCPCAPTDMGsMSCSGSNBSSAP+TDMv 采用采用ATM传输技术传输技术 ATM信元长度较小，保证实时业务的短时延

10、ATM综合了电路交换（支持实时业务、数据透明传输、端到端）和分组交换（支持可变比特率、业务统计复用）的优点v 继承继承ATM “层面分离层面分离”的思想的思想层：无线网络层（RNL）和传输网络层（TNL）面：控制面Control Plane和用户面User PlaneR99 Iu-CS接口特点概述Iu-CS接口控制面RANAP协议，主要实现在RNC和CN之间通过对高层协议的封装和承载为上层业务提供信令传输功能RANAP功能功能q RAB指配（RAB Assignment Request）q 复位Iu（RNC Reset）q RNC重定位（Relocation Request）q Iu口释放（I

11、u Release）q 寻呼（Paging）q 位置报告q Initial UEq 层三的直传消息MSCRNCIu-CS接口用户面协议（接口用户面协议（Iu UP），位于Iu-CS接口上无线网络层的用户平面内，用来在Iu-CS接口传送用户数据MSCRNCMAP（Moile Application Part）七号信令的子集，完成以下功能：七号信令的子集，完成以下功能：q 移动性管理：C/D接口q 切换业务处理：E接口q 短消息业务处理：MSCSMCR99核心网CS域MAP协议GSM移动智能网协议-CAP协议CAMEL：Customized Applications for Mobile Netw

12、ork Enhanced Logic 移动客户化增强网络逻辑CAMEL ICAMEL IIICAMEL II定义gsmSSF、gsmSCF功能实体新增gsmSRF功能实体新增gprsSCF功能实体HLRgsmSCFMSVisited NetworkInterrogating NetworkHome NetworkCAPMSCgsmSSFMAPVLRSMSCMAPHome/Visited NetworkCAMEL 对CS和PS CAMEL业务优化AuCGGSNInternetPSTNOther PLMNSGSNGGSNNode BNode BRNCBTSBTSBSCRNCCS域域PS域域Node

13、 BMGWGMSC ServerMSC Server/VLRHLRMGWUMTS R4系统基本结构从R99到R4核心网CS域的变化RNSRNSRNSSCPHLRMSCMSCTUP/ISUPCAPMAPRNSRNSHLRSCPMSC ServerMSC ServerMGWRNSMAPCAPNc：BICCNbMGWMc：H.248Mc：H.248R4引入新的信令H.248/BICC/ALCAPMSC AMSC BABABMSCA建立A用户和出中继链路之间的连接MSCB建立B用户和入中继链路之间的连接MSC Server A通过H.248发送“A用户和出中继需要连接”的命令给MGWA，MGWA建立A

14、用户和出中继链路之间的连接MSC Server B通过H.248发送“B用户和入中继需要连接”的命令给MGWB，MGWB建立B用户和入中继链路之间的连接H.248H.248MSC Server AMSC Server BMGW AMGW BBICCALCAPqMc：MSC Server与MGW间的接口，采用H.248协议qNb：MGW与MGW间的接口，采用协议取决于承载l若采用ATM承载，则采用AAL2承载AMR码流l若采用IP承载，则采用RTP承载AMR码流qNc：MSC Server与MSC Server之间的接口，采用BICC协议MGWMGWR4相对R99新增的接口和协议BICC（ Be

15、arer Independent Call Control ）协议）协议是基于ISUP的信令协议，在不影响现有网络的接口和端到端业务的情况下，在宽带网络上支持窄带ISDN的全套业务。BICC协议解决呼叫控制和承载控制分离的问题，使呼叫控制信令可以在各种网络上承载。q支持基本业务和补充业务的呼叫控制功能，向下兼容ISUP协议q新增APM（应用信息传输）消息，使得Nc接口两端的呼叫控制节点间可以交互承载相关的信息：包括承载地址、连接参考、承载特性、承载建立方式及支持的Codec列表等q当Nb接口采用IP承载时利用BICC和H.248一起为IPBCP提供隧道传输功能BICC协议特点协议特点Nc接口及

16、BICC协议简介MGWMGWMSC-ServerMSC-ServerNcMcNbMcTS 29.232BICC: Q.765.5Tunnel: Q.1990IPBCP: Q.1970BICC和TUP/ISUP的区别都有入局呼叫进行来话处理及呼叫的释放过程；出局呼叫进行去话处理及呼叫的释放过程 BICC有STC完成MTP原语的适配，向BICC指示信令传输服务可用性，完成拥塞控制 BICC有APM向上层提供用户消息的局间传输机制，用于将媒体流相关信息透明传输到对端局，从而建立承载控制协议的隧道传输 BICC用4字节标识CIC（呼叫实例编码）来确定一个呼叫资源实例，ISUP用CIC标识电路识别码MT

17、P1MTP1MTP2MTP2MTP3MTP3SCCPSCCPTCAPTCAP应用应用ISUPISUPTUPTUPBICCBICCSTCMTP3MTP3BSCTPMTP2SAALIPMTP1ATMBICC应用模型SN模型出局程序入局程序BCF呼叫业务功能(CSF)BIWF服务节点 (SN)承载控制信令承载控制信令承载呼叫控制(BICC )信令呼叫承载控制 (CBC)信令呼叫控制(BICC )信令BICC应用模型CMN模型出局程序入局程序BCF呼叫业务功能(CSF)BIWF呼叫协调节点 (CMN)承载控制信令承载控制信令承载呼叫控制新(BICC )呼叫控制信令(BICC )BICC承载建立方式 前

18、向承载建立方式(Forward Bearer Setup) 非隧道方式（不需承载建立通知）（不需承载建立通知） 非隧道方式（需要承载建立通知）（需要承载建立通知） 快速隧道方式 延迟隧道方式 后向承载建立方式(Backward Bearer Setup) 非隧道方式 隧道方式BICC前向承载建立方式 CSF BCF-N CSF IAM (Action = Connect Forward), (BNC characteristics) Bearer Set-up req. (BNC-ID=y1), (BIWF-Addr=y) Bearer-Setup-Connect IAM ACM ACM AN

19、M ANM CSF-N BCF-N ISN-B IAM (COT on previous), (Action = Connect Forward) , (BNC characteristics) Bearer Set-up req. (BNC-ID=z1), (BIWF-Addr=z) Bearer-Setup-Connect ACM ANM “BBB” COT APM (Action = Connect Forward, no notification) (BNC-ID=y1), (BIWF Addr=y) APM (Action = Connect Forward, no notifica

20、tion) (BNC-ID=z1), (BIWF Addr=z) BICC BICC BCF-N (z) (y) “AAA” ISUP ISUP ACM ANM (x) Mc接口协议结构接口协议结构q 提供了MSC server在呼叫处理过程中控制MGW中各类传输方式（IP/ATM/TDM）的静态及动态资源的能力，包括终端属性、终端连接交换关系及其承载的媒体流。q 提供了独立于呼叫的MGW状态维护与管理能力。q Mc接口的协议消息编码采用ASN.1BER或文本方式，底层传输机制将采用MTP3B（基于ATM的信令传输）或SCTP（基于IP的信令传输）为其提供协议承载。Mc接口是MSC serve

21、r与MGW间的标准接口，遵从由ITU_T及IETF联合制定的H.248协议，及针对3GPP特殊需求的H.248扩展事务（Transaction）及包（Package）定义。Mc接口功能简介接口功能简介Mc接口协议栈及功能简介 物理层物理层q3GPP TS 29.415：定义：定义Nb接口用户接口用户面（面（Nb-UP），Nb-UP在承载面MGW之间提供业务数据流的组帧、差错校验、速率匹配及定时控制等功能，与Iu-UP基本相同，支持压缩语音、数据流的传输qTS 29.414：定义承载控制平面，：定义承载控制平面，有IP与ATM承载两种方式。ATM 承载和IP承载，媒体流建立过程及使用的信令完全不

22、同。ATM承载控制面直接在MGW之间传输；IP承载控制面需要利用BICC和H.248提供的隧道传输Nb接口以及接口协议物理层物理层G.711物理层物理层MGWMGWMSC-ServerMSC-ServerNcMcNbMcTS 29.232BICC: Q.765.5Tunnel: Q.1990IPBCP: Q.1970关键技术-TrFO/TFO传统的Tandem操作在话音通路中增加了不必要的声码器，即使两个终端采用同样的编解码器EVRC。这样的操作既增加了网络成本，又降低了用户话音质量。TrFO/TFO操作提高了带宽利用率，减少了环路延时同时也提高了话音质量。对于全IP网络，由于移动网内的呼叫可

23、以不使用Transcoder，还可以节省设备投资，降低TCO。TrFO(Transcoder Free Operation)呼叫建立过程 Transit Network BSC MSC Server MGW MSC Server MGW BSC RANAP RANAP MGw Control MGw Control OoB Codec Negotiation Control Plane User Plane Radio Bearer A Bearer CN bearer A Bearer Radio Bearer End to end connection Bearer Req Bearer

24、Req Bearer Req ME ME OoB Codec Negotiation OoB Codec Negotiation TFO (Tandem Free Operation)带内协商过程Local TCDistant TCIPETFO_FILLTFO_FILLLocal TCDistant TCIPETFO_FILLTFO_FILLLocal TCDistant TCTFO_REQTFO_ACKTFO_REQTFO_ACKCheck if current codec can be used to go into TFOLocal TCDistant TCTFO_REQTFO_ACKT

25、FO_REQTFO_ACKCheck if current codec can be used to go into TFOLocal TCDistant TCTFO_REQ_LTFO_ACK_LTFO_REQ_LTFO_ACK_LDetermination of the Common CodecChange to the Common CodecLocal TCDistant TCTFO_REQ_LTFO_ACK_LTFO_REQ_LTFO_ACK_LDetermination of the Common CodecChange to the Common CodecLocal TCDist

26、ant TCTFO_TRANSTFO FramesTFO_TRANSTFO EstablishedLocal TCDistant TCTFO_TRANSTFO FramesTFO_TRANSTFO EstablishedTFO/TrFO 编解码协商兼容过程 UTRAN MSC MGW TSN MGW Supported Codecs List (BICC) (X, Y, Z) TSN Selected Codec (X) ISUP Supported Codecs List (BICC) (Y, Z) MSC UTRAN Selected Codec (Y) MGW MGW ATM / IP

27、ATM / IP TDM PLMN 1 PLMN 2 Codec (X - Z) Codec (Y - Z) G.711 TFO Codec List (X, Y, Z) TFO Codec List (Y, Z) Optimal Codec ( Z) Codec Modify (Z) Codec Modify (Z) TRANSIT TFO (Z) R4核心网信令系统RNSBSS接入侧信令网关控制信令/承载控制信令BSSAPRANAP承载控制信令BICC/TUP/ISUPH.248H.248ALCAP局间信令MAPMAPCAP移动性管理和业务 MSC serverMGW MSC server

28、MGWHLRSMCSCPR4呼叫流程涉及到的核心网接口和协议VMSC Server-OMGW-OVMSC Server-TMGW-TRNC-TRNC-OATM/IPHLRNO.7McMcNbNcCDIu-CSIu-CSIu-CSIu-CSIu-CSMcNcNbCD控制面媒体面承载承载控制RANAPATM/AAL2和ALCAPH.248BICC或TUP/ISUPAAL2/ATM或RTP/IPALCAP或IPBCPMAPMAPR4呼叫流程举例：UEUEVMSC Server-OMGW-OVMSC Server-TMGW-TRNC-TRNC-ORANAPRANAPAAL2/RTPH.248H.248

29、BICCHLRMAPMAPAAL2AAL2C1,T1C1,T2C2,T3C2,T4UE到UE的前向承载建立呼叫流程（1）UE-ORNC-OMSC Server-OMGW-OMSC Server-TMGW-TRNC-TUE-TCM _Service_Request查询VLR鉴权和加密鉴权和加密SetupCall Proceeding和HLR交互要路由信息IAM查询VLR号码分析Add Req（C2）APMAdd Rsp（C2,T3）Add Req（C1）Add Rsp（C1,T2）准备承载准备承载Add Req（C1）Add Rsp（C1,T1）RAB Assign Req无线信道指配准备承载R

30、AB Assign Rsp无线接入承载建立和用户面初始化IAM消息中指示为前向承载建立（呼叫发起的方向是从O到T）主叫接入侧承载建立，也可以在网络侧承载全部建立完成之后再建立将后继局承载信息透传至前向局UE到UE的前向承载建立呼叫流程（2）UE-ORNC-OMSC Server-OMGW-OMSC Server-TMGW-TRNC-TUE-T寻呼、鉴权和加密SetupCall ConfirmAdd Req（C2）Add Rsp（C2,T4）准备接入准备接入侧承载侧承载RAB Assign RspRAB Assign Req无线信道指配无线信道指配AlertingACMAlertingNb-UP

31、 Initial Nb-UP Initial ACKNotify Req.(C2,T3)Notify Reply）承载建立完成承载建立完成ERQ(Q.2630.1 For AAL2)/Request (Q.1970 for RTP) ECF(Q.2630.1 For AAL2) /Accepted (Q.1970 for RTP)承载建立承载建立无线接入承载建立和用户面初始化前向承载建立：承载建立的方向和呼叫发起的方向一致被叫接入侧承载必须在网络侧承载全部建立完成之后才可建立UE到UE的前向承载建立呼叫流程（3）UE-ORNC-OMSC Server-OMGW-OMSC Server-TMGW

32、-TRNC-TUE-TL3_ConnectModify Req.(C2,T3)Modify Reply送回铃音Modify Req.(C2,T3)Modify Reply停回铃音Modify Req.(C2,T4)Modify Reply激活承载AnswerModify Req.(T2)Modify ReplyModify Req(T1)Modify Reply激活承载激活承载L3_ConnectL3_Disconnect通话通话ReleaseL3_DisconnectL3_ReleaseL3_Release Complete L3_ReleaseL3_Release Complete UE到

33、UE的前向承载建立呼叫流程（4）UE-ORNC-OMSC Server-OMGW-OMSC Server-TMGW-TRNC-TUE-TIu Release Command 无线接入承载释放Iu Release Complete Iu Release Command 无线接入承载释放Iu Release Complete Sub Req.(C1,T1)Sub ReplySub Req.(C2,T4)Sub ReplyModify Req.(C1,T2)Modify Reply释放终端Sub Req.(C1,T2)Sub Reply释放承载释放终端Release CompleteModify R

34、eplySub Req.(C2,T3)Sub Reply释放承载释放终端Modify Req.(C2,T3)Nb承载释放目录 GSM/UMTS网络演进概述网络演进概述 G/U核心网核心网CS基本概念基本概念 G/U核心网核心网CS话路网组网话路网组网 G/U核心网核心网CS信令网组网信令网组网 G/U核心网核心网CS向向IMS的演进的演进中国移动GSM网络概貌A省省B省省中国移动TDM长途一汇网络杭州TMSC1-3/4杭州V/GMSC杭州TMG宁波V/GMSC温州V/GMSC湖州V/GMSC嘉兴V/GMSC舟山V/GMSC台州V/GMSC绍兴V/GMSC丽水V/GMSC杭州TMSC2宁波TMS

35、C2温州TMSC2金华V/GMSC金华TMSC2衢州V/GMSC杭州TMSC1-5宁波TMSC1温州TMSC1省际去话省际来话来去话杭州TMSC2-5杭州TMSC2-6业务平台（如VC/客服中心等）浙江移动GSM TDM话路网络结构TDM CS网元和软交换架构的CS网元比较对于移动软交换核心网来说，单一的MSC纵向分离为MSC Server和MGW两个设备，MSC Server仅负责移动网控制面的信令及业务处理，因此MSC Server容量大大提高，MGW负责媒体面语音流的处理以及UTRAN的接入，一个MSC Server可以控制多个MGW，实现对各MGW关联的UTRAN接入网的控制，这使得移

36、动软交换组网模式和TDM网络发生了很大变化。VMSCGMSCTMSCTMSC ServerMGWGMGWVMSC ServerGMSC ServerTMGW传统的TDM本地网和移动软交换本地网比较（1）传统的TDM本地网中，MSC之间构成了网状网的结构，控制功能分散在各个MSC中；移动软交换本地网中， MSC Server和MGW之间构成了一个星型的组网关系，控制功能集中在MSC Server中；如果R4采用TDM承载，那么MGW之间的话路则构成了网状网的结构，如果是基于IP承载，MGW之间则通过IP承载网构成了扁平的网络结构GMSC1GMSC2VMSC1VMSC2VMSC4VMSC3TDM本

37、地网MGW1GMGW1MGW2GMGW2V/GMSC Server移动软交换本地网IP承载网承载网传统的TDM本地网和移动软交换本地网比较（2）传统的TDM本地网内主要的信令是MSCHLR/SCP之间的MAP、CAP以及ISUP信令，ISUP可以和MSC之间的话路一起传输；移动软交换本地网内主要的信令是MAP、CAP和BICC信令，BICC只与呼叫有关，可以在MSCS之间直接传递。因此移动软交换核心网信令网络结构没有变化；当Mc接口基于IP承载时，对于MGW，如果Iu-CS的RANAP经过MGW中继到MSC Server，此时MGW其实也内置了SGW功能；对于GMGW，考虑到网间互通“本地路由

38、”的原则，需要内置SGW功能，将互通的呼叫信令TUP/ISUP由IP承载转换为TDM承载。TDM本地网HLRGMSC1GMSC2STPVMSC2VMSC1移动软交换本地网STPHLRBICCMAPMAPMAPMAPH.248/RANAPH.248/ISUP/TUPUTRANPSTNGMGW/SGMGW/SG移动软交换长途汇接网（TDM或TDM/IP混合）基于TDM的R4核心网骨干网，由于全国众多的MGW之间不可能建立点对点的路由，因此MGW之间仍然需要采用分层的网络结构，由TMGW实现分层的话路汇接功能，TMSC Server实现话路信令的汇接功能。由此可见，TDM R4网络沿袭了R99的组网

39、模式，并没有带来R4组网的所有优势，相反由于采用了控制和承载分离的架构，反而增加了成本，后向演进时依然存在网络资源的严重浪费GMGWVMGWHLRA大区大区B大区大区VMSC ServerGMSC ServerVMGWGMGWTMGWTMSC ServerGMSC ServerVMSC ServerHLRTMGWTMSC Server移动软交换长途汇接网（全IP核心网）UTRANMGWPSTN本地网2本地网1UTRANPSTNIP骨干网MGWMGWMGWSGWNO.7VMSC Server某本地网UTRANPSTNMGWMGWSGWNO.7A省B省本地网nVMSC Server2VMSC Se

40、rver1长途汇接层长途汇接层BICCBICCBICCCMNCMNIP骨干网BICCBICCTMSC Server/TMGW和CMN的区别TMSC Server/TMGW应用场景：通常TMSC Server、TMGW用在长途汇接网从TDM向IP的演进中。例如端局VMSC、GMSC采用TDM承载，而长途汇接网需要采用IP承载，此时TMSC Server和TMGW一方面用于汇接IP长途话务，同时将VMSC或GMSC的TDM话务转换成IP话务CMN：CMN定义：呼叫仲裁节点（Call Mediation Node）。CMN作为呼叫协调节点，用于在MSC Server之间转接BICC信令，不涉及媒体处

41、理，不控制MGW 应用场景：当核心网采用全IP承载后，端到端的话务采用IP承载；IP扁平化的组网特性使得发端MGW到收端MGW之间直接通过IP网络进行各种话务疏通，包括本地、长途话务，TMGW的存在就失去了意义。此时TMSC Server主要用于MSC Server之间的长途呼叫接续，TMSC Server就演变为CMN CMN设置原则：在具备软交换汇接局的网络中，TMSC Server可以兼备CMN功能，即TMSC Server内置CMN。通常只有端局VMSC Server或GMSC Server节点数量达到一定规模时，才需要采用CMN的分级组网模式。目前中国移动，对CMN的设置原则是：当省

42、内V/GMSC Server节点数量达到30个，可以设置独立的CMN，否则V/GMSC Server之间扁平组网；此外CMN和TMSC一样，也是采用“成对设置，负荷分担”的工作方式中国移动长途汇接网现状 省际省际17951话路话路杭州GMSC温州GMSC湖州GMSC嘉兴GMSC绍兴GMSC宁波GMSC台州GMSC丽水GMSC金华GMSC浙江TMSC1杭州TMG IP专网嘉兴VMSC温州VMSC湖州VMSC绍兴VMSC宁波VMSC杭州VMSC台州VMSC丽水VMSC金华VMSC浙江移动浙江移动2G/3G混合的省内话路网络组织结构混合的省内话路网络组织结构杭州MSCS1ATMSC1汇接网上海大区S

43、ST1软交换汇接网TMSC1节点TMG节点SS节点TDM话路IP话路GSM本本地地网网3G省省内内网网省省际际汇汇接接网网杭州MSCS1B杭州MSCS2A杭州MSCS3A杭州MSCS2B杭州MSCS3B杭州MGW1杭州MGW2杭州MGW3湖州MGW嘉兴MGW绍兴MGW宁波MGW1宁波MGW2舟山MGW温州MGW1温州MGW2温州MGW3台州MGW1台州MGW2丽水MGW金华MGW衢州MGW舟山GMSC舟山VMSC衢州GMSC衢州VMSC目录 GSM/UMTS网络演进概述网络演进概述 G/U核心网核心网CS基本概念基本概念 G/U核心网核心网CS话路网组网话路网组网 G/U核心网核心网CS信令网

44、组网信令网组网 G/U核心网核心网CS向向IMS的演进的演进NO.7信令功能结构 TUP、ISUP等 信令路由选择 消息单元、差错控制 电气特性信 令数据 链路级信 令链路功 能 级信 令网功 能 级用 户级L1L2L3L4消息传送部分（M TP）用户部分（U P）NO.7信令功能结构中MTP1/MTP2/MTP3功能信 令数据 链路级信 令链路功 能 级信 令网功 能 级用 户级L1L2L3L4消息传送部分（M TP）用户部分（U P）MTP1: 规定了信令链路的物理特性、电气特性、功能特点和接入方式。信令数据链路是一个双向工作的信令传输通路，包括传输速度相同、方向相反的两个数据通路。MTP

45、2:规定了在信令数据链路上传送信号消息有关的功能和程序。信令链路功能于信令数据链路一期作为一个承载者，在两个直接相连的信令点之间提供可靠的传送信号消息的通路。功能包括：信号单元的定位、信号单元的分界、差错检出、差错校正、初始定位、处理机故障、信令链路差错率监视和流量控制。MTP3: 包括信令消息处理和信令网管理两大部分。信令消息处理包括消息识别、消息分配和消息路由三个功能部分；用于保证源信令点某一用户部分（UP）产生的信令消息传送到源信令点某一用户部分（UP）所指明的目的地信令点的同一UP。信令网管理包括信令业务量管理、信令链路管理和信令路由管理三个部分。用于保证当信令网中信令链路或信令点故障

46、时，提供维持信令业务和恢复正常的信令情况所需的操作和程序。NO.7信令消息传送途经信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级用户级L1L2L3L4信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级用户级NO.7号信令结构与OSI对应关系 N07 用 户 实 体 如 MAP 、 INAP 、 OMAP TCAP I S U I S U P T U P SCCP MTP3 MTP2 MTP1 L7 L3 L2 L1 L4-6 No.7用户实体如MAP 、INAP、OMAP等 N0.7信令基本概念 SP&STP DPC & OPC & CIC 信令点编码 LS &SLC 信号单元（SU） 连接方式SP&STPS

47、P： 信令点STP：信令转接点 综合STP 独立STP信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级用户级信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级SP、综合STP独立STPDPC&OPC&CICDPC：目的地信令点编码；OPC：发端信令点编码；CIC： 话路指示。CICOPCDPC122424Label信令点编码格式主信令区分信令区信令点888 目前中国电信的信令点编码格式： 主信令区：省、直辖市； 分信令区：地级市； 信令点：本地网中具体的SPLS&SLLS：信令链路集；SL：信令链路。（0-15） 一条SL大约可以为两千条话路服务，为了安全可靠，两个信令点间的SL至少要开两条。STPSTPLSS

48、L1SL0SL2信号单元（SU）SU类型：MSU：消息信号单元；LSSU：链路状态信号单元；FISU：插入（或填充）信号单元。 FCKLIFIBFSNBIBBSNF8162617178FCKSFLIFIBFSNBIBBSNF8168或162617178FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF8168n82617178FISULSSUMSU连接方式SPSPSL话路直联方式SPSTPSP话路SL准直联方式中国移动GSM信令网络采用三级结构为了使网络的交换、传输等设备能够协调动作，在各设备之间经常的传递“信息”以说明各自的运行情况，这种“信息”就是信令在接续过程中，信令的传送必须遵守一定的协

49、议或者规范，这则称之为信令方式中国移动信令网络采用三级结构。由第一级高级信令转接点（HSTP）、第二级低级信令转接点（LSTP）和第三级信令点（SP）所组成。也可采用二级结构，由HSTP&LSTP、信令点（SP）所组成。GSM网络的信令点由各种移动业务交换中心、拜访位置寄存器、归属位置寄存器、鉴权中心、业务控制点以及移动的特种服务中心组成中国移动NO.7网络结构和网络组织话路网和信令网的关系IP SIGTRAN协议栈结构 M2UA SCTP IP MTP2 用户 M2PA SCTP IP MTP2 用户 M3UA SCTP IP MTP3 用户 SUA SCTP IP SCCP 用户 q SU

50、A提供SCCP用户消息适配功能q M3UA提供MTP3用户消息适配功能q M2UA提供MTP2用户消息适配功能q M2PA提供对等MTP2功能，在IP网中提供MTP2的链路q SCTP提供面向流的可靠传输，是TCP的改进协议SCTP的功能的功能SCTP的偶联偶联偶联流流 偶联（偶联（Association）由多个流（）由多个流（Stream）组成数据在流内有序传递，流之间无阻塞）组成数据在流内有序传递，流之间无阻塞SCTP的多地址（multiple IP addresses）M2UA应用场景-应用于SGSG采用M2UA，因为只有链路层以下功能，因此没有信令点编码M2UA是实现链路的接续转换，因

51、此数据配置上需要逐链路配置，数据管理略复杂 M3UA的应用场景-IPSP之间使用M3UA互联 M3UA应用场景-应用于SGq M3UA转接方式q M3UA代理方式M2PA应用场景qM2PA不但适用于IP信令点与TDM信令点之间的互通，也可以用于IP信令点与IP信令点之间的互通，M2PA有一个特点是必须与MTP3结合使用，并且能够完整保留MTP3的所有功能，包括链路管理、路由管理、业务管理，因此M2PA更适合于对信令网管理功能要求严格的网元设备上，例如IPSTP，在HLR、MSC Server等网元上应用相对较少（很多厂家设备也不支持M2PA协议功能） IP SIGTRAN工作方式比较BICC信

52、令IP SIGTRAN承载采用IP方式时的BICC信令承载q 不建议使用不建议使用SCTP直接承载直接承载BICC信令信令 直接使用SCTP承载BICC信令，每个设备上都需要配置到其它所有设备的信令关系、信令数据，工作量极大，不易维护，网络管理困难，不易扩展。 q 当前建设可以考虑使用当前建设可以考虑使用M3UA承载承载BICC信令信令 目前Mc口信令通常使用M3UA方式承载，而且3G网络建设初期规模较小，可以考虑使用M3UA承载BICC信令，同时使用原有STP网络结构，网络结构清晰，便于后续网络扩展及平滑过渡。H.248信令IP SIGTRANq 建议使用建议使用M3UA承载承载H.248信令信令u按照协议要求，当网络中同时存在IP和ATM承载的信令关联时，应该在Mc口协议栈中使用M3UA 。从中国移动现在的网络情况看，如果媒体网关MGW中内置信令网关（SGW），那么在MSC Server和MGW（SGW）之间将同时存在RANAP和H.248的信令传输u使用M3UA，便于今后对网络进行扩展和平滑过渡u使用M3UA时，可以引入M3UA的通信及管理功能，保