核心网基础知识

核心网基础知识1新员工培训课程2011年03月1、什么是核心网，核心网主要功能是什么？2、核心网有哪些网元组成，各起什么作用？3、话务流程是什么样子的？4、核心网的新技术通过本课程，你将了解培训提纲核心网简介移动发展史话务流程东莞核心网基本情况核心网新技术

中国移动通信发展史回顾1987年

第一个模拟蜂窝移动电话建成并投入商用

广东首先开通了ＧＳＭ数字移动电话网

中国移动第1000万个移动电话客户诞生

东莞移动用户超1000万

1994年1997年2007年中国移动通信标准演进历史回顾TACS,电路交换，语音业务GSM，电路交换，语音业务GPRS分组交换，数据业务EDGE分组交换，过渡技术共核心网，新建了接入网培训提纲核心网简介移动发展史话务流程东莞核心网基本情况核心网新技术

一、GSMNetwork

GSM网络基本结构交换网络子系统操作维护子系统无线基站子系统GSM网络模型MSC、VLR、HLR、BSC是？在GSM网中起何作用？移动交换中心－完成移动用户的寻呼接入、信道分配、呼叫接续、计费、基站管理等；归属位置寄存器－本地用户信息访问位置寄存器－来访用户信息鉴权中心－产生参数组进行鉴权基站控制器－信道管理、呼叫和链路的建立和拆除无线基站－无线传输、无线信道处理

GSM网络基本结构

二、移动网元简介(1)MSC：移动业务交换中心MobileservicesSwitchingCenterVLR：拜访位置寄存器VisitorLocationRegisterHLR：归属位置寄存器HomeLocationRegisterAUC：鉴权中心AuthenticationCenterEIR：设备识别寄存器EquipmentIdentityRegisterBSC：基站控制器BaseStationControllerOMC：操作维护中心OperationandMaintenanceCenterBTS：基站收发信站BaseTransceiverStationMS：移动台MobileStation

二、移动网元简介(2)

GSM网络基本结构MSC是整个网络的核心，协调与控制整个GSM网络中BSS、OSS的各个功能实体.接口管理支持一系列业务：电信业务，承载业务和补充业务支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能.MSC的功能

二、移动网元简介(3)

GSM网络基本结构访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动用户的.它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件.VLR的功能

二、移动网元简介(4)

GSM网络基本结构归属用户位置寄存器(HLR)是GSM系统的中央数据库，存储该HLR控制的所有存在的移动用户的相关信息.所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，HLR也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据.HLR的功能

二、移动网元简介(5)

GSM网络基本结构AUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理.鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃.向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。即三参数组（Kc+RAND+SRES）AUC的功能

二、移动网元简介(6)

GSM网络基本结构移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能.在三种表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码.EIR的功能

BTS：

提供的无线设备能实现小区内业务的传送与接受，并控制无线链路上的信令。（一台基站收发信机）

二、移动网元简介(4)BSC：

控制一组基站，其任务是管理无线网络，即管理无线小区及其无线信道，并提供基站至MSC之间的接口。无线设备的操作和维护，移动台的业务过程。MS：包括移动终端（如手机）和SIM卡。

GSM网络基本结构浏览WAP信息和internet轻松下载铃声、图片收发E-mail移动在线聊天在线炒股GPRS彩信GPRS网络基本概念（一）:GPRS业务理论最高速率GPRSGSM速率业务EDGEGPRS基本概念（二）:GPRS和EDGEGPRS：GeneralPacketRadioService

，通用分组无线业务。是一种叠加在GSM网络上，用分组交换传输数据的高效率方式。EDGE：增强数据速率的GSM业务。384kbps171.2kbps57.6kbpsA类可同时独立处理语音业务和数据业务（GPRS）。B类可支持语音业务和数据业务，两者不能同时使用。两种业务可以自动转换。C类只能支持一种业务，语音业务或数据业务。三类手机GPRS基本概念（三）:两类业务和三类手机1语音业务CS域业务电路交换2数据业务PS域业务数据包交换两类业务数据业务GPRS网络架构（一）：CS域网络和PS域网络PSTNGMSCMSCBSCGGSNSGSNBTSInternetPS域网络语音业务BSCMSCBTSCS域网络IP网络GPRS网络架构（二）：SGSN和GGSNHLRGbGrGnGnGiGiMSBTSBSCMSC/VLRSGSNGGSNX.25网络骨干网IP短信中心SGSN：GPRS服务支持节点。类似语音网络中的MSC/VLR，用于存储本SGSN服务区内的用户的信息

。GGSN：GPRS网关支持节点。功能类似与语音网中的GMSC，好比到其他外部IP网的门，有分配IP地址的功能。

网络接口介绍BSSBSCRNSRNCCNNodeBNodeBAIuPSIurIubMSUuMSCSGSNGsGGSNGMSCGnHLRGrGcCDEAuCHEIRFGfGiPSTNIuCSGbVLRBGpVLRGBTSBTSUmRNCAbisMSCBPSTNcellPCUUE

网络接口介绍接口名连接实体信令与协议主要功能AMSC——BSCBSSAP完成BSS管理、移动性管理和呼叫控制功能BMSC——VLR内部协议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CMSC——HLRMAP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DVLR——HLRMAP获取用户的签约信息EMSC——MSCMAP、TUP/ISUP用于两个MSC之间的切换过程FMSC——EIRMAP交换相关信息，用于EIR验证用户的IMSI状态信息GVLR——VLRMAP当用户从一个VLR移动至另一个VLR时，用于交换用户的IMSI和鉴权参数信息无MSC——PSTN/ISDN/PSPDNTUP/ISUP/局间呼叫控制LMSC——SCPCAP支持智能呼叫处理流程GsMSC——SGSNBSSAP+用于MSC与SGSN之间的联合位置更新PRIMSC——ISDN用户DSS1支持PRI接口类型为30B+D数据通信OMCMSC——WS内部协议操作维护相关功能计费接口iGWB——计费中心FTAM、FTP话单文件的可靠传输东莞现网网络结构Intranet/Internet分组交换域SGSNGGSN电路交换域BTSBSCnodebRNC用户A

GMGW

GMSCServer

MGWServerBTSBSC用户B无线接入网无线接入网核心交换网RNCnodeb传输设备传输设备传输网传输网核心网络：由一系列完成用户位置管理、网络功能和业务控制等功能的物理实体组成，包括MSC、GMSC、TMSC、SGSN、GGSN等1.移动台国际身份号码（MSISDN）即我们用的手机号码,是在公用交换电话网编号计划中唯一识别移动电话的鉴约号码。格式为:MSISDN=CC+NDC+SN(E.164编码方式)CC：国家代码（CountryCode），中国为86NDC：国内目的地码，即网路接入号（NationalDestinationCode）中国移动为134、135～139、159中国联通为130～132、133、153SN：客户号码（SubscriberNumber）

例如：一个MSISDN号码：8613922980001：86是国家码CC，139是NDC网号，后面8位为SN用户号，前4位（H0H1H2H3）2298用于识别归属区。

号码识别2.国际移动客户识别码（IMSI）为了在无线路径和整个GSM移动通信网上正确地识别某个移动客户，就必须给移动客户分配一个特定的识别码，这个识别码称为国际移动客户识别码（IMSI），存储在客户识别模块（SIM）卡、HLR、MSC/VLR。格式为：IMSI=MCC+MNC+MSIN(E.212编码方式)MCC：移动国家号码（MobileCountryCode），中国为460MNC：移动网号（MobileNetworkCode），中国移动为00、02（用于134/159号段），中国联通为01MSIN：移动客户识别码（MobileSubscriberIdentificationNumber）

IMSI在国际上唯一的识别一个移动用户，它的最大长度为15位数字。其中MCC3位数字，MNC两位数字，MSIN最多10位数字。

号码识别3.移动客户漫游号码（MSRN）

移动用户的特性决定它的位置是不断变动的，仅靠MSISDN还不足以在PLMN网内把一个呼叫送达目标用户，它只指出了用户所归属的HLR。

MSRN是由被叫移动用户所处的MSC/VLR分配给它的一个临时ISDN号码，通过HLR查询送给主叫的MSC/VLR，使主叫MSC可以建立起一条至被叫MSC/VLR的通道，将呼叫送达。因此，MSRN和MSISDN采用相同的编码方式。格式为：MSRN=CC+NDC+SN(E.164编码方式)CC：国家代码（CountryCode），中国为86NDC：国内目的地码，即网路接入号（NationalDestinationCode）用于识别MSC/VLRSN：客户号码（SubscriberNumber）

MSRN在每次开始呼叫时分配给目标用户，用于一次呼叫的路由选择，包含有被叫手机所在MSC/VLR的地址信息，呼叫完成后立刻释，放提供给其他用户使用。

号码识别

4.临时移动用户识别码（TMSI）

为了保护用户在空中的话务及信令通道的隐私，在无线信道上用TMSI替代IMSI作为临时的移动用户标识。它是由VLR分配给在其覆盖区内漫游的移动用户的标识码，和用户的IMSI相对应，只在本地VLR内有效，TMSI可以用作位置更新、切换、呼叫、寻呼等操作。其结构可由运营商自行选择，长度不超过4个字节。

号码识别

5．国际移动台设备识别码（IMEI）是唯一用来识别移动台终端设备的号码，称作系列号。格式为：IMEI＝TAC＋FAC＋SNR＋SPTAC：型号认证码，由GSM一个核心部门来定FAC：最终装配码，识别厂商SNR：序号，一个六位数字的排序号码，用以唯一的识别每个TAC和FAC中的某个设备SP：备用，将来使用一般TAC为6位数字，FAC为2位数字，SNR为6位数字，SP为1位数字

号码识别

6.位置区识别码（LAI）

LAI代表MSC业务区的不同位置区，用于移动用户的位置更新。格式为：LAI=MCC+MNC+LACMCC：移动国家号码，中国为460MNC：移动网号，中国移动为00、02（用于134号段），中国联通为01LAC：位置区号码，识别一个GSM网中的位置区，最大长度是16bit，可最多定义65536个位置区

号码识别

7.全球小区识别码（CGI）用于识别一个位置内的小区，它是在LAI后面加上一个小区识别码（CI）组成的格式为：CGI=MCC+MNC+LAC+CIMCC：移动国家号码，中国为460MNC：移动网号，中国移动为00、02（用于134号段），中国联通为01LAC：位置区号码，识别一个GSM网中的位置区，最大长度是16bit，可最多定义65536个位置区CI：小区识别代码

号码识别GSM服务区PLMN服务区MSC\VLR服务区位置区小区

区域关系东莞(SP)新加坡宁波(SP)北京信令

信令的基本概念信令STPLINKLINK

信令点（SP）：信令点(SignalingPoint)是在信令网络中的一个节点，其可能发起或接收信令信息，或从一个信令点到另一个传输信令信息。（城市）信令转接点（STP）：用于进行信令汇聚、转发的节点。（中转站）信令链路（LINK）：两个信令点（包括SSP，SCP和STP）之间由链路连接起来，信令链路是用于传送信令信息的通道。（公路）话务：就是我们听到的声音信号。（货物）信令：信令实际上就是一种用于控制的信号。它们按照既定的通讯协议工作,保证将应用信息安全、可靠、高效地传送到目的地。（司机）

信令网的基本概念培训提纲核心网简介移动发展史话务流程东莞核心网基本情况核心网新技术1.MS的几个状态MS关机:detach---分离MS开机:

空闲:1attach---附着

2locationupdating

忙:通话切换

话务流程

2.位置更新（locationupdate）和切换（HANDOVER）

位置更新：用户在空闲时，从一个位置区移动到另一个位置区，MS会把用户重新登记在新的位置区下，这个过程叫位置更新。

切换：如果MS在通话过程不停移动，网络会根据MS所处环境的信道质量情况，将MS的通话转到质量好的业务信道中，这种情况就是切换。。

MSC1BSC1BSC2BSC3MSC21231:Intra-BSCHandoverBSC内部切换2:Inter-BSCHandoverBSC间外部切换3:Inter-MSCHandoverMSC间越局切换

话务流程区别

3.一般的话务流程（1）以下是固话拨打一个移动用户的呼叫接续过程：

话务流程

3.一般的话务流程（2）

话务流程1、GMSC接受来自固网的呼叫。2、GMSC分析被叫号码，得出被叫所在的HLR，向HLR请求MSRN。3、HLR得知MS所在的地址信息，向MSC请求MSRN。4、MSC/VLR返回MSRN给HLR。5、HLR返回MSRN给GMSC。6、GMSC分析MSRN，接至MSC/VLR。7、MSC/VLR通过MSRN找到对应的IMSI后，释放MSRN。8、MSC根据IMSI得出MS所在的LA，并在LA内寻呼MS。9、MS返回响应并请求TCH。10、系统给MS分配TCH，建立话务连接，通话接通。

3.一般的话务流程（3）

话务流程BTSBSCMSC/VLRMSBTSBSCMSHLR省际SCP/OCS信令话务TMSC2TMSC2LSTPTMSC1TMSC1HLRHSTPMSC/VLRLSTPHSTP培训提纲核心网基本结构移动发展史话务流程东莞核心网基本情况核心网新技术

软交换技术MSCServerMGW控制面承载面MSCH.248承载与控制分离从交换机到软交换是核心网，实现了控制与承载的分离传统交换机呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关软交换呼叫控制基本话音及补充业务媒体服务器信令和媒体网关软交换技术软交换技术的基本概念是把呼叫控制功能从传输层(媒体网关)中分出来,也就是控制和承载相分离。

软交换网络的中心思想是承载与控制相分离，把传统交换机的功能实体分散布置于软交换网络之中，更好的适应IP技术的应用和通信带宽的需求。

MSCServer：控制面实体，主要完成MM(移动性管理)、CM（呼叫控制）、MGC（媒体网关控制）等功能；MGW：承载面实体，主要完成语音及媒体流的交换，以及提供各种资源，比如TC、EC、放音、收号能资源；功能实体

软交换技术

MGWMcMcNbNcMSCServerMGWGMSCServer接口名连接实体主要功能McMSCServer——MGW完成媒体网关控制NcMSCServer——MSCServer完成局间的呼叫控制NbMGW——MGW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

软交换技术现阶段软交换网络结构连接层控制层应用层

新的业务（应用层）MGW分组交换ServerMGWMGWMGWMGWMGWMGW下一代网络业务与MGW不存在耦合业务升级重点在Server层面Server集中设置和管理，升级方便传统网络业务与MSC存在耦合很多业务需要全网MSC进行升级交换机分布于各本地网，升级困难集中业务控制：

软交换技术

传统的网络互连模型分布式组网的优势：话路路由最佳,网络性能最佳；十分适合地域广阔的运营商。分布式网络互连模型

软交换技术软交换的典型呼叫流程软交换技术

二、MSCPOOL技术起源MSCServer1MSCServer2NNSF节点MSCServerxMSCPool1、MSCPool的核心技术由Nortel1997年提出，99年进入3GPP协议(23.913)；在23.913基础上，于2001年演进到23.236(基于R99架构)；2、该技术本质上是移动性管理的增强，通过在接入层设备（BSC/RNC）和核心网设备（MSC/VLR）之间部署路由功能实体，达到终端到指定核心网节点设备的消息寻址能力；3、在R4架构下，MSCPool的组网技术进一步完善，包括E接口重定向和A接口电路共享能力；

MSCINPOOL技术

Pool组网BSS传统组网BSSMSCMSC3在传统组网络中，一个RNC/BSC只能与一个MSC相连，而在MSCPool组网中，一个RNC/BSC与多个MSC逻辑相连。A-Flex、Iu–Flex及MSCPool都遵循3GPP23.236协议，区别在于MSCPool特性应用于核心网CS域，无线侧常称呼为A-Flex/Iu-Flex。MSC2MSC1

三、MSCPOOL组网架构和技术优势

MSCINPOOL技术

PoolArea池区特性：一个移动台一旦进入后，无需改变归属MSC而进行漫游，直到离开该池区。一个pool区是被一个或多个核心网节点并行服务的。

三、MSCPOOL组网架构和技术优势

MSCINPOOL技术这个演示，你发现了MSCPOOL什么技术优势？

MSCINPOOL技术无缝地理容灾（安全）

实现核心网元级别的容灾，组pool主要目的降低负荷、平衡话务（容量）

在Pool内没有HLR位置更新和MSC间切换，降低核心网负荷；通过集中效应“削峰平谷”，降低潮汐效应和话务不均衡对网络的影响网络维护高效（效率）

整体规划，集中维护，改变了过去逐点规划逐点配置的方式；SS数据统一配置提升客户感受（质量）减少网络变动带来的质量波动；减少切换保证通话质量MSCINPOOL技术两个关键概念：★

NRI:网络资源标识（NetworkResourceIdentifier），位于TMSI的第23bit～14bit，用于标识POOL内的MS与MSC节点的关系。1）一个NRI值在MSCPool内唯一定义一个MSC，2）一个MSC分配多个NRI，3）同一个MSCPool内的所有NRI的长度必须相同，3）相邻POOL使用不同组的NRI。★

NNSF代理(定义按照一定比例来选择池内的server)

NASNodeSelectionFunction－非接入层节点选择功能；主要用于MS/UE进入POOL时候根据一定原则选择池内的SS，可以在BSC或MGW上实现。