3G核心网-组网及路由计划详解
3G核心网设置原则
2 核心网组网原则核心网组网的整体规划原则：在兼顾考虑技术的成熟性和先进性的同时尽量采用较新的技术；建网初期重点保证提供高质量的3G话音业务，并能够支持丰富的数据业务，尽可能与固网实现业务的兼容和统一；实现大容量、少局所、低成本，保证投资的有效性；尽可能对现有网络的影响最小，利用现有网络资源包括PSTN网、长途网、传输网、信令网等资源的共享，强调与现有SMS、MMS、IN等业务平台的融合；便于未来核心网的演进与融合。
核心网的组网规划首先要明确采用的协议版本，目前有R99、R4、R5、R6、R7五个标准。
其中R99和R4较为成熟，R4版本相对于R99还增加了一些接口协议，最核心的变化是实现了电路域(CS域)的呼叫与承载的分离，业务上也做了进一步的增强，可支持CS域的多媒体业务，实时传真等多种业务。
基于R5和R6的设备尚在完善中，R7的标准还在讨论中，具体时间尚未确定。
R4版本核心网的主要特点：（1）R4版本向下兼容R99网络，分组域基本保持一致，只是增加了QoS控制级别"（2）电路域引入移动软交换技术：（3）控制和承载分离υ（4）集中设置控制设备MSCυ SERVER，降低OPEX（5）分布设置实现话务承载的MGW（媒体网关)，网络部署灵活υυ a.用IP/ATM技术承载话务，降低传输费用υ b.移动软交换采用开放的网络结构和协议标准，可以快速开发各种业务（6）引入TrFO/TFO功能(节省传输资源,提高语音质量，降低TC单元成本"（7）支持通过软件升级，向全IP网络过渡"综合考虑技术的成熟性、先进性以及未来易演进性，结合TD-SCDMA产品的高标准起点情况，现阶段对于TD-SCDMA核心网络规划的指导意见主要集中在采用R4标准组网。
2.1 R4规划流程R4核心网在电路域中，通过引入基于软交换的分层结构，将呼叫控制与承载层分离，同时信令和话音都可基于TDM、ATM 或IP方式承载，这些变化对规划工作提出了新的要求。
3G移动通信网络结构分析
以我给的标题写文档，最低1200字，3G移动通信网络结构分析3G移动通信网络结构分析1. 引言2. 3G移动通信网络的基本结构3G移动通信网络主要由用户终端设备、无线接入网络、核心网络和服务平台组成。
下面将分别对这些组成部分进行介绍。
2.1 用户终端设备用户终端设备包括方式、平板电脑等移动设备。
这些设备通过无线信号与网络进行通信，支持语音通话、视频通话、短信和数据传输等功能。
用户终端设备是用户与网络之间的桥梁，它通过与无线接入网络建立连接，将用户的请求传递给核心网络。
2.2 无线接入网络无线接入网络是用户终端设备连接到移动通信网络的桥梁。
它通过无线信号传输用户的数据和语音等信息。
无线接入网络包括基站和无线传输系统。
基站是无线接入网络的关键组成部分，它负责接收用户终端设备的信号，并将其转发到核心网络。
无线传输系统负责将基站之间的信号传输到核心网络。
2.3 核心网络核心网络是3G移动通信网络的中枢，负责处理用户的请求和数据传输。
核心网络包括移动交换中心（MSC）、服务控制节点（SCP）和数据传输网（DTN）。
MSC负责处理语音通信和数据传输的请求，SCP负责管理和控制各种业务功能，DTN负责将用户的数据传输到目的地。
2.4 服务平台服务平台是提供各种增值业务和服务的平台。
它包括短信中心（SMSC）、彩信中心（MMSC）和移动互联网接入平台（WAP）。
SMSC 负责管理和发送短信，MMSC负责管理和发送彩信，WAP负责提供移动互联网服务。
3. 3G移动通信网络的工作原理3G移动通信网络的工作原理主要包括无线接入和核心网络的协同工作。
当用户终端设备发起通信请求时，无线接入网络接收到请求并转发给核心网络。
核心网络根据用户的请求进行处理，并将结果返回给用户终端设备。
整个过程需要依靠各个网络组成部分之间的协同工作。
4. 3G移动通信网络的优势和挑战3G移动通信网络相比于2G网络具有更高的数据传输速率和更丰富的业务功能。
3G移动通信网络结构分析
3G移动通信网络结构分析3G移动通信网络结构分析1. 引言2. 3G移动通信网络的基本结构3G移动通信网络主要由以下几个组成部分构成：2.1 无线接入网无线接入网是3G移动通信网络的重要组成部分，它负责将用户终端与核心网进行连接。
无线接入网采用基站的方式，通过无线信号与用户设备进行通信。
在3G网络中，常用的无线接入技术包括CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA等。
2.2 核心网核心网是3G移动通信网络的中枢，它负责对从无线接入网传输过来的数据进行处理和转发。
核心网主要包括移动交换中心（MSC）、业务支持系统（BSS）等。
核心网也与其他运营商的核心网进行互连，实现与其他运营商的漫游和通信。
2.3 业务支持系统业务支持系统是3G移动通信网络中的关键部分，它对用户的业务需求进行支持和管理。
业务支持系统包括计费系统、用户管理系统、信息及业务管理系统等。
通过业务支持系统，运营商可以提供各种增值业务，如语音通信、短信、彩信、移动互联网等。
3. 3G移动通信网络的特点3G移动通信网络具有以下几个特点：3.1 高速通信3G网络采用了高速的无线接入技术，可以实现更快的数据传输速率，为用户提供更好的通信体验。
3.2 大容量3G移动通信网络能够支持大量用户进行通信，增加了网络的容量，使得网络更加稳定可靠。
3.3 多媒体传输3G网络在语音通信的基础上，可以实现更多种类的数据传输，如短信、彩信、移动互联网等，满足了用户对多媒体通信的需求。
4. 3G移动通信网络的发展趋势随着科技的不断进步和互联网的普及，3G移动通信网络的发展也面临着一些新的趋势：4.1 4G、5G网络的崛起4G、5G网络的出现将为移动通信网络带来更大的变革，提供更高速、更稳定的通信体验。
4.2 软件定义网络（SDN）的应用软件定义网络将改变传统的网络架构，为网络的管理和维护带来更大的便利。
4.3 边缘计算的发展边缘计算将数据处理和存储放置在网络的边缘，减少数据传输的延迟，提高网络的效率和性能。
移动通信3G核心网原理
移动通信3G核心网原理移动通信3G核心网原理一、介绍二、核心网架构移动通信3G核心网由多个功能节点组成，包括移动交换中心（MSC）、数据分组交换节点（SGSN）、地理位置寄存器（HLR）等。
这些节点通过各种接口相互连接，构成了一个分布式的核心网架构。
三、移动交换中心（MSC）移动交换中心是核心网的核心节点之一，它负责处理移动方式呼叫的建立、路由、交换等功能。
当用户拨打方式时，MSC会将呼叫信令处理并转发到相应的终端设备。
MSC还承担了用户鉴权、计费等重要任务。
四、数据分组交换节点（SGSN）数据分组交换节点是另一个核心节点，它主要处理移动数据业务的传输。
当用户使用移动互联网、发送短信等服务时，数据分组交换节点负责对数据进行分组并进行路由转发。
它还承担了用户鉴权、数据安全等功能。
五、地理位置寄存器（HLR）地理位置寄存器是一个存储用户信息的数据库，包括用户的身份、位置等信息。
当用户移动到新的位置时，HLR会记录用户的新位置，并将这个信息告知其他节点，以便其他节点能够正确路由用户的呼叫和数据。
六、移动网络的接入与漫游3G核心网不仅支持本地用户的接入，还支持用户在其他地区漫游时进行通信。
当用户从一个地区漫游到另一个地区时，核心网中的节点会进行相应的位置更新，并确保用户在新的位置上能够正常使用移动通信服务。
七、协议与接口移动通信3G核心网使用了多种协议和接口，包括GSM、GPRS、UMTS、IP等。
这些协议和接口实现了核心网的各项功能，并保证了用户的通信质量和安全性。
八、移动通信3G核心网是实现3G移动网络通信的关键，它通过各种技术和协议，实现了移动方式通信、互联网接入、数据传输等功能。
核心网的架构包括移动交换中心、数据分组交换节点、地理位置寄存器等多个功能节点，它们通过协议和接口相互连接，形成了一个分布式的网络。
通过了解核心网原理和组成，我们能够更好地理解和使用移动通信网络。
3G WCDMA核心网 (电路域)介绍
电路域
R99核心网络接口（2）
核心网络与接入网络间接口
Iu-cs接口
• • • • •
UTRAN与CS域的接口 使用RANAP协议 UTRAN资源管理 移动性管理(MM) 呼叫控制(CC)
Iu-ps接口
• UTRAN与PS域的接口。
R99核心网络接口（3）
核心网络内部接口－CS域
Gateway Layer
IP phone/IAD
MGW UT iAN iPAS GW SG TG
PBX POTS V5 AN PSTN/PLMN & IN(CAMEL)
3G UTRAN
UT斯达康MovingMedia 3G全面解决方案
MMSC SCP NMS
Billing Server
MMSC SCP
C/D/E
HLR
ATM traffic ATM signaling IP traffic IP signaling TDM traffic TDM signaling
gsmSCF
3rd
Party Network HLR or MSC/VLR
R4 CS域功能模块
MSC Server
呼叫控制(CC） 移动性管理（MM） 通过MeGaCo(H.248)来控制MGW完成媒体交换 UTRAN管理
• 高速下行分组接入，最高下行速率8～10M bps
将SIP(Session Initial Protocol)作为呼叫控制协议 引入IP V6 增强的QoS(Quality of Service)
内 容 提 纲
3G核心网络总体介绍
R99 CS域网络结构和接口 R4 CS域网络结构和接口 核心网络的功能 呼叫流程举例 UT CS域设备介绍
3G核心网结构简介
4.3 R4网络结构
R4信令特点——相对于R99
引入NGN承载与呼叫控制分离的概念, (G)MSC网元分裂为(G)MSC-SERVER网元 和MGW网元,(G)MSC-SERVER和MGW 之间采用H.248协议; MSC-SERVER之间采用承载无关呼叫控制 协议BICC; 引入信令网关SG和SIGTRAN协议;
MRF功能
MRF 包括 MRFC 和 MRFP 两部分,提供三种主要的功能:
Tones and announcements Ad hoc conferences (multiparty calls) Transcoding
MRF与MGW的功能有些相象,一般说来,MGW实现异质网 络的互通,MRF解决同质网络的互通
CAMEL IV PUSH 增强的OSA业务环境
P-CSCF功能
SIP终端接入IMS的汇聚点,包括 SIP Proxy 支持终端注册过程,管理注册后的连接信息 QoS 控制(PCF) 安全管理 资源优化
SIP压缩/解压缩 SIP消息优化
紧急会话检测处理 计费
S-CSCF功能
IMS网络的业务交换中心,包括: 用户管理,处理用户登记请求,对用户进行鉴权及业务合 法性检查; 业务交换与业务控制,根据签约信息确定SDP,根据定制的 规则执行会话控制,连接到业务服务器; SIP消息处理,处理SIP请求及回应消息;将 E.164地址转化 为SIP URL;在SIP消息中插入或剥离相关参数及加密; 计费
R4信令分类
3GPP R5网络结构图
注:R-SGW和T-SGW也可以不区分,通称SGW.黄色为原有的PS,红色为新增部分.
3GPP R5主要特点
新增IP多媒体域IMS,提供实时IP多媒体业务 基于SIP的多媒体呼叫信令 PS域和IMS为网络发展的重点 基于IPV6协议,增强的QoS保证功能 增强的业务
3G核心网组网方案的比较和建议
括 无 线 接 入 网 络 （ Ａ 和 核 心 网络 （ Ｎ）Ｒ Ｎ 处理 所 有 与 无 Ｒ Ｎ） Ｃ 。Ａ
线有关的功能 ， 核 心网处理 Ｕ 而 ＭＴ Ｓ系 统 内 所 有 的 语 音 呼 叫 和 数据 连 接 ， 实 现 与 外 部 网络 的 交换 和路 由功 能 。 心 网从 并 核 逻辑 上 分 为 电 路 交换 域 （ Ｓ） 分组 交换 域 （ Ｓ） Ｃ 和 Ｐ 。 ３ Ｐ Ｇ Ｐ已 分 别 于 ２ ０ ０ ０年 ３月 、 ０ １年 ３月和 ２ ０ ：０ ２ ０ ２年 ６ 月推出 Ｒ ９Ｒ ９ 、 ４和 Ｒ ５三 个标 准 版 本 。 １１ Ｒ ９版 本 ， ９
维普资讯
ｎ ｒ ａｉ ｒ ｆ ｍ ｔｎ ａ ｏ ｏＥ
杨娜
（ 天津移动通信有限责任公司数据交换中心 天津 ３０２ ） ００ １
３ 核心 网组 网方案 的比较和建议 Ｇ
【 要】 ■ 随着多媒体业务和高速率数据业务需求的增加 ， 第三代移动通信系统成为满足广大客户需求的首选方式
Ｃ Ｓ域 的 呼 叫 和 承 载 分 开 ； 持 包 数 据 流 业 务 ； 持 实 时 业 务 支 支
的 Ｐ Ｓ域 核 心 网 切 换 ：支 持 ＧＥ Ａ ／ Ｔ ＡＮ 中 的 头 压 缩 ： Ｒ ＮＵ Ｒ ＧＥ Ａ 中 Ｇｂ 口的 ｌ 输 和 Ｇ Ｒ Ｎ 接 Ｐ传 ｂ接 口增 强 等 。 １ １ ． ： ３ １ 本 ５版
统最 显著 的 特 性 是 其 具 有 更 高 的 用 户 比特 率 ， 电路 交 换 连 接
方式 为 ３ ４ ｋ ｐ ， 组 交 换 连 接 方式 则 能 达 到 ２Ｍｂ ｓ 高 比 ８ ｂ ｓ 分 ｐ。
特率 为 新 业 务 的 开 发 提 供 了便 利 ， 过 有 效 利 用 带 宽 ， 通 能够 顺
3G网络结构和协议
3G网络结构和协议3G网络是指第三代移动通信技术，相比之前的2G网络，3G网络具有更高的数据传输速度和更丰富的服务。
3G网络的结构和协议是为了支持高速数据传输和复杂服务而设计的。
本文将从网络结构和协议两个方面介绍3G网络的特点和工作原理。
首先介绍3G网络的结构。
3G网络主要包括用户终端、基站和核心网三个部分。
用户终端是指手机、笔记本电脑等终端设备，它们作为网络的最末端进行数据传输和服务访问。
基站是网络的接入点，它连接用户终端和核心网，负责信号接收、解调和调度等工作。
基站之间通过光纤或无线技术进行互联，形成网络的覆盖区域。
核心网是网络的中枢部分，它负责用户数据的传输、管理和路由等工作，同时也提供各种服务的支持。
核心网由各种网络元素组成，如传输节点、路由器、网关等，它们之间通过多协议的接口连接起来，形成一个完整的网络系统。
3G网络采用了层次化的网络结构，其中最重要的是CDMA基站子系统、核心网络和媒体网关等。
CDMA基站子系统包括基站控制器和基站收发器等设备，负责无线信号的接收和发送，同时也控制着用户终端的接入和调度。
核心网络主要包括移动交换中心、媒体网关控制器和电信接入网等，它们负责数据的传输和路由，同时也支持各种语音和多媒体服务。
媒体网关则是连接3G网络和其他网络的关键设备，它负责不同网络之间的数据转换和协议转接，实现多种服务的互通。
在网络层面，3G网络使用IP协议作为基础。
每个用户终端都有一个唯一的IP地址，通过IP协议进行数据传输和路由选择。
在传输层面，3G网络采用了TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）等协议，保证数据的可靠传输和实时性传输。
在应用层面，3G网络支持各种服务和应用，如Web浏览、电子邮件、多媒体传输等。
这些服务和应用都有相应的协议支持，如HTTP、SMTP、RTSP等。
总的来说，3G网络是一个复杂的系统，它由多个部分组成，包括用户终端、基站和核心网。
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新的用户签约数据和多种业务增强 IP信令网：SIGTRAN
7号信令网：STP基于TDM链路组织
XXXX3G技术培训
版本选择（续）
不同子系统可分别选择关键技术、各自演进
无线接入网
GSM/GPRS 最高达72k到144kbps无 线数据传输
核心网（电路域）
采用传统电路交换方式组 网 无重大改进
核心网（分组域）
引入IP承载
按需拉TDM/E1---》IP承载网，天然的网状网基础
Trfo功能引入
无线子系统侧TC---》核心网MGW---》网络边缘
XXXX3G技术培训
7
R4网络的特点－承载控制分离
电路交换模型 计费系统 管理系统 SS7 管理系统 计费系统 软交换 H.248/MGCP T D M Line Card Time Slot 交换 Trunk Card T D M T D M MGW H.248/MGCP T D M MGW 扩展业务 SS7 R4软交换模型
本地网
业务能力
基本话音业务
可视电话
WCDMA
Iub
Node B RNC
视频电话
MSC SERVER
CS域
开放Iu， 推进开放Iub
PS域
分组域业务
GPRS
GSM
3GRel4
XXXX3G技术培训
6
3GPP R4网络的特点
控制和承载相分离
MSC /VLR/SSP---》 MSC server/VLR/SSP+ MGW
XXXX3G技术培训
9
R4网络的特点－TrFO的引入
传统的语音传送模式
AMR
TC
UE
PCM
AMR
TC
UE
TrFO模式
AMR
UE UE
端到端采用TrFO，避免语音编解码操作对于语音质量的损伤，有利于： • 提高语音质量,免除核心网语音编解码操作对语音质量的影响 • 减少TC设备,降低设备投资成本； • 降低语音传输带宽
基于IP，通过SGSN和GGSN 采用GTP协议组网 无重大改进
3GPP R99
FDD WCDMA；最高 达384k到2Mbps无线 数据传输 增加了TD-SCDMA 增加了高速下行分组 数据接入方式 （HSDPA）
3GPP R4
采用控制与承载相分离的 软交换方式组网
无重大改进
无重大改进
3GPP R5/R6
FDD TDMA 30K-56Kbps数据
TDM 传输 分级网结构 IP 传输 SGSN/GGSN基 于GTP协议组网 支持GSM/GPRS
承载与控制相分离 软交换网络结构 可采用IP承载
无重大改进
沿用 GPRS网络结构，无重大改进
在3G分组域上叠加基 于SIP协议的IMS网络 HSS->CS、PS、IMS 以SIP为主：基于IP传输 3
Iu Protocols
Access Stratum UE
Uu
UTRAN
Iu
Core Network
XXXX3G技术培训
12
UTRAN接口的一般模型
Radio Network Layer
3G系列培训教材之—
3G 网络组织及路由计划
集团公司 研发中心
XXXX3G技术培训
1
主要内容
网络演进策略
版本选择
中国移动网络演进历程 3GPP
R4网络的特点
3G R4网络系统结构 网络组织 路由原则
XXXX3G技术培训
2
版本选择
2G向3G网络演进各版本的主要技术内容
子系统
进展 业务 无线 接入网 核心网 电路域 核心网 分组域 HLR 信令传输
R99 RAN R99 终端
RAN
RAN
RAN
RAN
RAN
RAN
R4核心网络能后向兼容 R99的RAN和终端
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5
中国移动网络演进历程
接入网
FDD TDMA BSC
A
BSS
核心网
GSM TDM核心交换 网络 省际汇接 。。 省内汇接 。。 。。 IP承载网 R4 IP 核心交换网络 。。 MGW
GSM/GPRS
运营经验丰富 话音/窄带数据
3GPP R99
协议成熟 有运营实例
3GPP R4
01年冻结,协议基本成熟 但运营实例较少
3GPP R5/R6
R5于02年冻结,R6尚未 冻结，协议还不成熟
IMS业务 • HSDPA 10Mbps下行 • IP-UTRAN
话音/流媒体/宽带数据业务 • FDD WCDMA • 384K-2Mbps数据 沿用GSM网络结 构，无重大改进 TD-SCDMA
呼叫控制
IP ATM
IP
分组网
ATM
将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功
能划分各自独立发展 承载和控制的分离使核心网组网的概念发生根本的改变
XXXX3G技术培训
8
R4网络的特点－IP承载的引入
控制层
MSC-SERVER/MGCF
SIP
HSS
DIAMETER
VS
R4 IP 软交换
SCP
CAP Over TDM/IP
HLR
MAP Over TDM
HLR
MAP Over TDM/IP
3G 核心网 电路域
TUP/ISUP
MSC
TDM
MSC
MSC Server
H.248
TUP/ISUP/BICC
MSC Server
H.248
CS-MGW
TDM/ATM/IP
CS-MGW
CSCF
SIP
CALL SERVER(GCF)
SIP
核心交换层
H.248 SIP
IP Core
GCP SIP
边缘接入
MGW 固定SIP终端
AG/TG/IAD SGSN / GGSN
固定非SIP终端
3G RAN
•R4在核心网电路域引入IP宽带承载，从传统电路交换向分组数据交换转变，形成以IP core为基础的电信网络新框架，是传统网络向NGN演进的必经之路； •TDM核心到IP核心的转变将引发核心网运营,规划,管理,维护上深刻的变化；
XXXX3G技术培训
10
主要内容
网络演进策略
3G R4网络系统结构
−WCDMA无线接入网 −核心网电路域
系统结构 网元设置原则
−核心网分组域
网络组织
路由原则
XXXX3G技术培训
11
WCMDA无线接入网系统结构
Non-Access Stratum
Radio Protocols
Radio Iu Protocols Protocols
迭加了IP多媒体子系统 （IMS），可提供移动多媒 体的业务；
无线接入网、核心网电路域、核心网分组域相互间具有一定的独立性，
可根据业务发展的需要分别选择技术路线，各自演进
XXXX3G技术培训
4
版本选择（续）
3G核心网架构选择的关键在电路域：R99还是R4
R99 电路交换
SCP
CAP Over TDM