(华为)CDMA 1X核心网络原理技术交流

河北联通－华为技术CDMA技术交流：CDMA核心网络基本原理

CDMA核心网络体系概述

CDMA1X核心网电路域技术

CDMA1X核心网分组域技术与G网对比PDNInternetIS95BSSIS95BSSSTPPSTNSCPGMSCCSHLRMSCMSC+IWFIS95网络体系结构PDNPDSNHAInternetCDMA1XBSSPSAAACDMA1XBSSSCPGMSCCSSTPPSTNHLR3GMSCMSC+IWFAAACDMA1X网络体系结构无线网络核心网络电路域核心网络分组域IS95向CDMA1X演进MSC和HLR软件升级

——支持分组数据业务和计费、话统、告警A接口从IOS2.X升级到IOS4.X

——支持分组数据业务 ——支持群电路操作增加的分组域设备

——新增PDSN、AAA（简单IP接入） ——新增PDSN、AAA、HA（移动IP接入）

PDSN/HA分组网络IP多媒体子系统ALLIP网络新建

IS41电路网络

网络结构演进CDMA1X向ALLIP网络演进ALLIP网络演进方案

CDMA1X向ALLIP的演进分阶段进行阶段1：IS41信令流由IP承载，业务流承载不变阶段2：引入多媒体域，IS41的信令和业务流由IP承载阶段3：ALLIP网络，支持增强的多媒体业务演进特点保护运营商原有投资运营商可以根据需要发展ALLIP网络网络策略AAA应用服务器PSTNLegacyCellularSIPH.248BRSIGTRANIP/ATM/MPLSDSIAGWMSCServerSCMMGCFT-SGWMGWR-SGWInternetSIGTRANISUPISUPMAPBSSHAEIRHLRSCPMGW

ALLIP网络结构ALLIP目标网络结构

CDMA核心网络体系概述CDMA1X核心网电路域技术协议标准网络业务提供编码计划CDMA核心网电路域特点总结

CDMA1X核心网分组域技术与G网对比相关标准组织FiberOpticsEIA/TIAUserPremisesEquip’tNetworkEuqip’tSatelliteCommsWirelessCommsTR45.1:AnalogCellularTechTR45.2:CellularIntersysOper.TR45.3:DigitalCellular(TDMA)TR45.4:(A-I/F)AnalogCellularTechTR45.5:WidebandSpreadSpecTR45.6:WirelessPacketDataCDGIOSTSG-Ccdma2000TSG-A(I/F)AccessNetworkTSG-NANSI41/WINTSG-R3GPP2-ANSI41TSG-PWirelessPktDataTSG-SServices&Sys3GPP2ANSIITUTR45.7:WirelessNetwkMan’tTR-8:MobandPersonalPrivateRadioTR-14:Pt-to-PtCommSysTR-46:BobandPersonalComm1800MHZTR-45:MobandPersonalPublicStdsCDGISOPSTNMSCCDMA1X核心网电路域标准协议接口BSCBTSDataIWFMSCMCSCPHLRVLRACAT1BEAiQNT2HUmAbisLDCIOS-3.xIOS-2.xIOS-4.xIS-634、TSB-80支持高速分组数据业务

IOS3.x支持不同厂家BSC间的软切换

SprintPCS于1998年10月将IOS2.0a提交给CDMA发展组织（CDG）作为公开的行业规范1995年7月，由于一些大的运营者强烈要求开放A接口，美国标准委员会通过了基于Motorola“A+”建议的IS－634Rev0IOS-5.x支持ALLIP网络A接口标准演进MAP接口标准演进

CDMA核心网络标准主要为ANSI-41系列该系列标准是由ANSITIA授权贝尔实验室制定的1996年ANSI在IS-41C的基础上，经过完善正式对外发布了ANSI-41标准1998年，ANSI发布了ANSI41D标准2001年3GPP2在ANSI41D基础上综合WIN和数据业务的部分标准，整合出ANSI41E规范

ANSI41F在整合之中，包含USCF/AH等业务智能网标准演进PHASE3:LBS（位置相关）PHASE2:IS848（计费相关）PHASE1:IS826（预付费）PHASE1:IS771（框架）ANSI41D

CDMA核心网络体系概述CDMA1X核心网电路域技术协议标准网络业务提供编码计划CDMA核心网电路域特点总结

CDMA1X核心网分组域技术与G网对比BSCMSC/VLRHLR/AC位置更新请求连接证实消息（REGISTER）REGNOT（登记请求）regnot（登记响应）位置更新接受（LOCACP）CLEARCOMMANDCLEARCOMPLETE前MSC/VLRREGCANC（取消前位置区）regcanc（取消成功）1.2.3.4.5.6.7.8.9.基本业务流程－位置登记BSCMSCHLRMSCBSC1.CMSERVREQ2.CCLOCREQ(DGTDIAL)ROUTREQ(MIN)routreq(TLDN)locreq(intersystemroutinginfo)3.4.5.6.7.IAI(TLDN)PAGINGPaingRspASSIGNMENTASSIGNMENTCOMP8.9.10.11.12.CC13.ASSIGNMENT14.ASSIGNCOMP15.ACM16.CONNECT17.ANC基本业务流程－局间移动呼移动GSM

基本呼叫鉴权紧急呼叫加密位置登记切换CDMA

基本呼叫鉴权紧急呼叫加密位置登记切换（软切换）基本业务补充业务1－前转及限制类CDMA

前转无条件呼叫前转(CFU)遇忙呼叫前转(CFB)无应答呼叫前(CFNA)隐含呼叫前转(CFD)

呼叫限制

限制出呼叫限制国际出呼叫限制长途出呼叫预定长途区出呼叫预定号码出呼叫免打扰补充业务（DND)GSM

前转无条件呼叫前转(CFU)遇忙呼叫前转(CFB)无应答呼叫前(CFNRA)

不可及呼叫前转(CFNRC)

呼叫限制闭锁所有出呼叫闭锁所有国际出呼叫闭锁所有除归属PLMN国家外的国际出呼叫

闭锁所有入呼叫当漫游出归属PLMN国家时闭锁所有入呼叫补充业务2－号码识别和呼叫完成类CDMA

号码识别类补充业务CNIP主叫线识别显示CNIR主叫线识别限制呼叫完成类

呼叫等待（CW)

呼叫保持（CH)

呼叫转接（CT）GSM号码识别类补充业务CLIP主叫线识别显示CLIR主叫线识别限制

COLP被叫线识别显示

COLR被叫线识别限制呼叫完成类

呼叫等待（CW)

呼叫保持（CH)

呼叫转接（CT）补充业务3－多连接和计费类CDMA

多方会话类会议呼叫（CC）三方呼叫（3W）

团体类闭合用户群CUG数字控制信道DCCH计费类

AOCGSM

多方会话类会议呼叫（CC）三方呼叫（3W）

团体类闭合用户群CUG计费类

AOCCAOCI语音无关类的业务CDMA

短消息语音邮箱业务电路数据业务

分组数据业务IWF、PDSNGSM

短消息语音邮箱业务电路数据业务分组数据业务GPRS

非结构化补充业务USSD智能业务CDMA

PPCMVPNFPH

入呼叫过滤ICS

语音控制业务VCS

拒绝不期望的打扰呼叫RUAC

主叫名显示CNAP

主叫名限制CNARLBC/LBIS/ECR/FAMGSM

PPCVPNFPH

其它差异业务CDMA

优选语言

用户PIN码接入用户PIN码拦截

远端补充业务控制（RFC)

口令呼叫接受PCA

用户群提示FA

移动接入寻线MAH

选择呼叫接受SCAGSM

ECT

优化路由SORCCBSVBS/VGCS

CDMA核心网络体系概述CDMA1X核心网电路域技术协议标准网络业务提供编码计划CDMA核心网电路域特点总结

CDMA1X核心网分组域技术与G网对比编号计划－MDN

1、移动用户号码（DN） CC是国家码，中国使用86；

国内有效移动用户号码簿号码由三部分组成： 移动接入码MAC，联通网采用133网号方案； HLR识别码H0H1H2H3，由运营商统一分配到本地网； 移动用户号ABCD，由各HLR自行分配。CCH0H1H3H4+ABCD+MAC++国家移动用户DN号码国内有效移动用户DN号码编号计划－IMSI2、国际移动用户识别码（IMSI） 移动国家号码MCC： 中国使用460； 移动网络号MNC： 联通网使用03； 移动用户识别码MSIN： 10位十进制数。MCC+MSIN+MNC+国际移动用户识别国内移动用户识别编号计划－MIN3MIN－移动用户识别MIN码是为了保证CDMA/AMPS双模工作而沿用AMPS标准定义的，联通网要求MIN是IMSI的后10位，其号码结构如下XX是分配给我国的MIN号码段，具体编号为09。H0H1H2H3：与MDN号码中的H0H1H2H3相同。ABCD：用户号，可根据MDN号码中的ABCD按一定方式扰码得到。XXH0H1H3H4+ABCD+编号计划－TLDN4、临时本地用户号码（TLDN）呼叫一个移动用户时，为使网络进行路由选择，拜访局VLR临时分配给拜访移动用户的一个号码。TLDN号码为移动用户DN号码的一部分，其号码结构为：CC+MAC+44+H0H1H2H3+ABC其中，H0H1H2H3分配方案与DN号码中H0H1H2H3的分配方案相同，X的值为运营商自行定义。编号计划－ESN5、电子序号（ESN）电子序号用于唯一地识别一个移动台设备，每个双模移动台分配一个唯一的电子序号。它包含32比特，其构成如下：31......2423......1817......0bit厂家编号保留设备序号设备序号由厂家自行分配。编号计划－ SID/NID6、系统识别码（SID）和网络识别码（NID）在CDMA网中，由一对识别码(SID、NID)共同标识一个移动业务本地网。系统识别码SID包含15比特，联通网使用比特14至比特9为110010的512个号码，其中比特0暂定为0以适应AMPS系统的规定，SID的剩余号码作为备用。网络识别码NID由16比特组成，NID的0与65535保留,0作为表示在某个SID区中不属于特定的NID区的那些基站，65535作为表示移动用户可在整个SID区中漫游。在我国，NID用于识别不同的本地网。编号计划－ REG_ZONE/BSID

7、登记区识别码（REG_ZONE）在一个SID区或NID区中唯一识别一个位置区的号码，它包含12比特，由各省统一分配。8、基站识别码（BSID）一个16比特的数，唯一的识别一个NID下属的基站。基站识别码应由各省统一分配。编号计划－ GT码9、与GT有关的号码CDMA网使用E.212和E.164作为GT号码编号方案。MSC号码联通规定的MSC的号码为460+03+09+H0H1H2H3+1000。HLR号码联通规定的HLR的号码为460+03+09+H0H1H2H3+0000。SMC号码联通规定的SMC的号码为460+03+09+H0H1H2H3+2000。SCP号码联通规定的SCP的号码为460+03+09+H0H1H2H3+3000。

CDMA核心网络体系概述CDMA1X核心网电路域技术协议标准网络业务提供编码计划CDMA核心网电路域特点总结

CDMA1X核心网分组域技术与G网对比CDMA核心网络电路域特点电路域从CDMA到CDMA20001X平滑过渡，软件做小量修改。电路域提供QNC方式的快速无线INTERNET接入。早寻呼提高接通率。电路域和分组域没有直接联系，网络结构清晰。协议流程更加简洁、灵活特色业务：RFC/PIN码/MAH/FA

个性化功能：前转通知、礼貌呼叫。

CDMA核心网络体系概述

CDMA1X核心网电路域技术CDMA1X核心网分组域技术与G网对比CDMA1X分组网络体系结构PDSN/FAPDSN/FA......InternetAAA...HANMSBSS/PCFPDSN/FAAAA计费中心ISPASPPDSN：分组数据业务节点HA：归属代理FA：外地代理PCF：分组控制功能AAA：鉴权、验证、计费分组网络接口MSCIP网cdma1X分组域网络协议简介AS0001：IOS4.x定义A接口，包含传统语音的A1/A2接口，分组数据呼叫业务A8/A9/、A10/A11，以及软切换的A3/A7等。PS0001：主要定义无线IP网络各个实体在SimpleIP和MobileIP两种实现方式下的的功能，需求（QoS，AAA）。RFC2002：定义移动IP骨干网内的需求，它将PDSN抽象为FA分组网络实体功能PCF:包控制功能处理A9、A11信令，建立和维护A8、A10连接管理分组数据会话的数据，如会话的状态，MobileSessionID在PDSN和MS之间转发数据记录分组数据会话的时长和通信量，产生计费信息MS:移动设备向网络请求无线资源建立和维护终止于PDSN的PPP链路支持SimpleIP或MobileIP功能，SimpleIP情况下，接受PDSN为其分配IP地址；MobileIP情况下，实现移动节点功能，接收FA的代理广播，发起注册请求，使用静态或动态HomeAddress维护分组会话状态（激活、休眠〕休眠状态下，检测PZID、SID、NID的变化，发起休眠态切换（可选〕支持压缩功能（可选〕支持HA的动态指配（可选〕支持空中接口加密分组网络实体功能（续1〕HA:归属代理

MS的开户地代理，接受MS的注册（类似于HLR）；并为MS分配HomeAddress代理广播MS的可达性负责建立HA到FA的隧道，并将其他主机发送给MS的数据包通过隧道转发（可选〕支持与HA之间的IKE过程，加密/解密数据流。PDSN:分组数据业务结点处理A11信令，建立和维护A10连接终止MS发起的PPP，将MS接入IP网络，提供类似于NAS（网络接入服务器）的功能SimpleIP情况下，负责为MS分配IP地址，完成Internet接入MobileIP情况下，支持FA功能实现AAA（RADIUS〕的Client收集计费信息，生成计费记录（可选〕支持空中接口数据压缩（可选〕支持与HA之间的IKE过程，加密/解密数据流。分组网络实体功能（续2〕AAA:鉴权、授权、计费接入网络中的AAA服务器转发PDSN的鉴权请求给家乡AAA服务器，或转发家乡AAA服务器的鉴权响应给PDSN收集PDSN的计费信息，定期传送回家乡网络（可选〕为SimpleIP分配IP地址（可选〕动态指配HA。家乡网络中的AAA服务器鉴权、授权MS（可选〕为MobileIP中的FA－HA鉴权提供Pre-shared密钥。代理AAA服务器在接入网络和家乡网络之间转发AAA鉴权请求和鉴权响应，分透明和非透明两种方式。分组数据接入基础－隧道技术host1Router1Router2host2IPheaderhost1－>host2dataIPheader1router1－>router2IPheader2host1－>host2dataIPheaderhost1－>host2data隧道技术按照不同的层次分为二层隧道和三层隧道，以下为三层隧道的IPinIP示意：分组数据接入基础－－PPP链接PPP是在点到点链路上承载多种三层协议的虚拟链路层协议。分为三个阶段：1、LCP：链路配置协议2、鉴权：PAP、CHAP3、NCP：网络配置协议，典型的为IPCP。窄带拨号上网示意：PSTNInternetPCA8010WebServerRadiusRadiusPAP：PasswordAuthenticationProtocolCHAP：PPPChallengeHandshakeAuthenticationProtocol专线连接简单IP业务模型由PDSN动态分组给MS的IP地址后接入internet不需要HA设备PDSN业务服务器MSGRE隧道BSS/PCFIP骨干网简单IP业务流程InternetABPDSNBSC/PCFBTSBTSPDSNBSC/PCF对称的数据流处理IP地址池：SendtoIP地址池：SendtoHost移动IP业务模型完善的鉴权机制支持IPsec提供更安全的服务支持切换，提供更好的服务质量实现全网漫游的基础特点：三边路由、隧道技术完善：路由优化，快速切换技术PDSN反向隧道前向隧道HA业务服务器MSGRE隧道BSS/PCFIP骨干网...移动IP业务流程CInternetABMS归属地址：HA202.1.1.xPDSN/FABTSBSC/PCFPPP连接GRE隧道移动IP隧道移动节点位置登记绑定记录：归属地址COA地址－－－－－－－－－－－

COA=Host移动IP和简单IP的比较

简单

IP实现简单，PDSN不需要实现FA功能，网络构成不需要HA鉴权采用CHAP、PAP标准，安全机制差功能不足：无法作被叫，无法实现跨PDSN的切换、漫游移动

IP实现复杂，PDSN需要实现FA功能，并且HA的吞吐能力要求较高鉴权采用移动

IP中的安全机制（鉴权扩展）功能丰富，IP地址由HA分配，可以任意漫游，可以作被叫相关技术之一——三边路由和隧道技术CInternetABMSHAPDSN/FABTSBSC/PCF移动IP前向隧道：IPinIPorGREor最小封装CInternetABMSHAPDSN/FABTSBSC/PCF反向隧道和前向隧道采用相同的隧道技术三边路由反向隧道HostHost相关技术之二——压缩对空中及R-P链路上的传输数据进行压缩CCP协商PPP压缩TCP/IP头压缩（RFC1144）Stac-LZS（RFC1974）MicrosoftPoint-To-Point压缩（RFC2118）Deflate（RFC2394）HABTSBSC/PCFIPBackbonePDSNMS数据压缩/解压缩相关技术之三——休眠无数据传输时，释放空中信道，转到休眠态数据到来时，快速重建，转到激活态HABTSBSC/PCFIPBackbonePDSNMSHABTSBSC/PCFIPBackbonePDSNMS激活态休眠态分组数据业务计费支持MSC分组数据业务的计费功能。AAA计费遵循3GPP2标准，提供丰富的计费类型和计费属性。支持分组数据域的预付费业务。SCPMSC/VLR/SSPBSC/PCFRADIUSAAAPDSN计费中心计费请求/信息计费应答计费应答计费记录UDRFTP下载计费文件生成UDR分组数据业务内容计费根据不同的数据业务计费。提供第三方增值业务的代收费。内容计费网关BSC/PCFRADIUSAAAPDSN计费中心Vod-ServerWapGame-ServerLogo/Mp3小额消费服务器流量计费

移动分组业务发展的趋势更高的速率

EDGE可以达到384kbpsCDMA1X达到307.2kbpsCDMA1XEv最终可以达到2.4Mbps更加友好的人机界面更大的屏幕丰富细腻的色彩 友好的操作手段丰富的多媒体支持文本、图形音频、视频接入各种信息的手段和能力企业网Internet个人信息中心引人入胜的内容和无所不在的便利商务服务信息娱乐个性化的业务定制个性化的运营商选择个性化的业务个性化的显示界面分组数据业务开展思路探讨

CDMA分组网络能支持绝大多数的数据业务接入移动数据业务是未来提升网络运营收入的重要手段移动数据业务市场需要一个长期的培养过程设备供应商/运营商/内容提供商合作，寻找合适的赢利模式细分客户群需求，有针对性开展业务移动Email移动上网信息查询无线下载移动新闻…...移动娱乐视频业务音频业务移动游戏移动聊天…...移动购物移动拍卖预订票证移动证券移动银行可视电话

CDMA核心网络体系概述

CDMA1X核心网电路域技术

CDMA1X核心网分组域技术与G网对比电路域差异分组数据域差异业务更为丰富——电路域业务差异CDMA

软切换

入呼叫过滤ICS

语音控制业务VCS

拒绝不期望的打扰呼叫RUAC

主叫名显示CNAP

主叫名限制CNARLBC/LBIS/ECR/FAM

优选语言用户PIN码接入用户PIN码拦截远端补充业务控制（RFC)

口令呼叫接受PCA

用户群提示FA

移动接入寻线MAH

选择呼叫接受SCA

GSMECT

优化路由SORCCBSVBS/VGCSANSI41ANSITCAPANSIMTPANSISCCPGSMMAPITUTCAPITUMTPITUSCCP几乎没有区别几乎没有区别有一定区别有较大区别CDMAGSM协议栈的比较CDMA与GSM的主要差异在于C/D接口支持的协议不同ANSI-41

定义了一套过程规则来支持兼容性新消息已知消息、未知参数已知消息、已知参数、未知域值可扩展性：域值可扩展性：很容易增加新的可选参数GSMMAPPHASE1、PHASE2、PHASE2+

不同版本之间进行协商

协议兼容性较好，业务响应速度更快CDMA协议兼容性较好，业务响应速度更快。－－CDMA核心网络可以在同一协议版本中进行扩展而快速支持新业务，而GSM只能通过不同版本进行协商。协议流程比GSM简洁－位置登记流程MSC/VLRHLR/ACCDMAGSMREGNOTregnotLocationUpdateReqInsertSubscriberDataReqInsertSubscriberDataRspLocationUpdateRsp可为多帧REGNOT：位置登记请求regnot：位置登记响应协议流程比GSM简洁－呼叫流程MSC/VLRHLR/ACCDMAGSMSendRoutingInfoReqProvideRoamingNumReqProvideRoamingNumRspSendRoutingInfoRspLOCREQROUTREQroutreqlocreq本局呼叫时无此消息LOCREQ：取被叫路由