核心网基础知识和网络结构介绍共64页
合集下载
核心网概述
MAP接口
B、C、D、E、G、J、 Gr、Gd、Gc等传递MAP消息的 接口统称为MAP接口，因其协议结构相同，统一描述 这类接口。相关的网络实体包括MSC、VLR、SGSN、 EIR、HLR和SCP。
MSC/VLR E/G MS BSS A MSC/VLR
F
C/D
HLR
EIR
接口协议
MAP接口协议
基本结构 CAMEL网络结构
核心网络的功能实体 核心网络的接口协议
基本概念
移动性管理状态：每个UE在CS和PS域分别有 三个不同的状态，存在SGSN和VLR/MSC内
Detached状态 网络内没有UE的位置信息，不进行路由区、位置 区更新。如关机、没插SIM卡等时。 Idle状态 核心网(MSC/SGSN)内有UE的位置信息，可对UE 进行寻呼，进行路由区、位置区更新。 Connected状态 UE和RNC之间有信令连接。
cell
Node B
Uu ME
SIM-ME i/f or Cu
SIM
USIM
MS
R99核心网络结构（2）
智 能 网 网 络 结 构
GMSC gsmSSF
C
gsmSRF
gsmSCF
HLR
D Gr
gsmSSF MSC
B
VLR
gprsSSF SGSN
R99核心网络－特色及核心技术（1）
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。 CS域：用于向用户提供电路型业务的连接。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。 PS域：用于向用户提供分组型业务的连接，实 现方式为IP包计划方式。它包括SGSN、GGSN 以及与其它PLMN互连的BG等网络实体。
5G核心网基础知识概述
R17
Option 4&7NR-NR DC
5G标准进展-R16
5G标准进展-R17
Rel-17潜在方向包括：NR Light：针对中档NR设备（例如MTC、可穿戴等）运作进行优化设计；小数据传输优化：小数据包/非活动数据传输优化；Sidelink增强：sidelink是D2D直联通信采用的技术，Rel-17会进一步探索其在V2X、商用终端、紧急通信领域的使用案例，实现这几个应用中的最大共性，并包括FR2(>6GHz)频段的部分；多SIM卡操作：研究采用多SIM卡操作时对RAN的影响及规范的影响；NR多播/广播：驱动来自于V2X和公共安全应用；覆盖增强：明确所有相关场景的要求，重点是极端覆盖，包括室内与更宽广区域；非陆地网络NR：NR支持卫星通信相关标准化；定位增强：工厂/校园定位，IoT，V2X定位，3D定位，实现厘米级精度，包括延迟及可靠性提升；RAN数据收集增强：包括SON和MDT增强，采集数据以实现AI；NB-IoT和eMTC增强IoT和URLLC增强MIMO增强综合接入与回传增强非授权频谱NR增强节能增强
AMF: Access and Mobility Management function 类比4G：MME中NAS接入控制功能，终结AM层NAS信令，中继SM层NAS信令 SMF: Session Management function 类比4G：MME+SGW+PGW中会话和承载管理的控制面功能，终结SM层NAS信令 AUSF: Authentication Server Function 类比4G：MME中鉴权功能 UDM: Unified Data Management类比4G：HSS。 UPF: User plane function 类比4G：SGW/PGW中用户面功能，对应于CU分离架构中：SGW-U+PGW-U
核心网基础知识和网络结构介绍共66页文档
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
核心网基础知识和网络结构介绍
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
《核心网概述》课件
核心网的组成
交换机
交换机是核心网中的关键设备，负责数据的 交换和路由选择。
路由器
路由器负责将数据从一个网络传输到另一个 网络，并根据路由表选择最佳路径。
传输设备
传输设备包括光纤、电缆等，用于传输数据 和信令信息。
数据库
数据库存储了网络配置、用户数据等信息， 为核心网的操作和维护提供支持。
02 核心网技术
路由器技术
路由原理
路由器是一种网络设备，用于在不同 的网络之间转发数据包。路由器通过 路由表来决定数据包的转发路径，能 够实现不同网络之间的互联互通。
路由协议
为了使路由器能够正确地转发数据包 ，需要使用路由协议来交换路由信息 。常见的路由协议包括OSPF、BGP和 RIP等，它们在不同的应用场景下有各 自的优势和特点。
宽带接入技术
DSL技术
DSL是一种利用普通电话线提供宽带接入的技术。通过DSL技术，用户可以在电话线上同时进行语音和数据传输 ，实现高速上网。DSL技术包括ADSL、VDSL和SHDSL等不同类型，每种类型都有不同的传输速度和应用场景。
光纤接入技术
光纤接入技术是一种利用光纤作为传输介质的宽带接入技术。相比传统的铜线接入技术，光纤接入技术具有更高 的传输速度和更远的传输距离。光纤接入技术包括EPON和GPON等不同标准，能够满足不同用户的需求。
03
核心网通常由一系列的硬件和软件组成，包括交换 机、路由器、传输设备等。
核心网的作用
数据传输
核心网的主要功能是传输数据，包括来自移动设备、固定电话、互 联网等的数据流。
路由选择
核心网负责选择最佳路径，将数据从一个节点传输到另一个节点， 确保数据能够快速、准确地到达目的地。
《核心网基础》课件
核心网与物联网的融合方式
核心网与物联网的融合可以采用多种方式，如通过终端设备接入、 通过网关设备接入等。
核心网与物联网融合的优势
核心网与物联网的融合可以实现更加高效、智能的网络服务，满足 各种新兴业务的需求，促进经济的发展和社会进步。
THANK YOU
感谢观看
《核心网基础》 ppt课件
目 录
• 核心网概述 • 核心网架构 • 核心网技术 • 核心网应用 • 核心网未来发展
01
核心网概述
核心网定义
核心网定义
核心网是通信网络中位于交换层 和传输层之间的网络设备，负责 处理和传输来自交换机的语音、 数据和多媒体业务。
核心网功能
核心网承担着交换、路由、信令 、控制和业务管理等功能，是通 信网络中最为关键的部分之一。
核心网中的控制系统负责管理和控制网络 中的设备，包括设备的配置、故障检测和 恢复等。
核心网发展历程
01
02
03
04
第一代核心网
基于电路交换技术，主要提供 语音业务。
第二代核心网
基于分组交换技术，支持数据 和多媒体业务。
第三代核心网
基于全IP技术，实现多种业务 的融合。
第四代核心网
基于4G/5G技术，支持高速 数据能
路由功能
核心网中的交换机负责接收来自不同用户 的数据、语音和多媒体业务，并根据目的 地址将数据转发到相应的出口。
核心网中的路由器负责根据路由协议选择 最佳路径，将数据包从一个网络节点传送 到另一个网络节点。
信令功能
控制功能
核心网中的信令系统负责协调网络中各个 设备的通信，确保用户发起和接收的通信 请求能够得到及时响应。
同的终端设备在移动和固定网络之间无缝切换，享受一致的数据服务。
核心网与物联网的融合可以采用多种方式，如通过终端设备接入、 通过网关设备接入等。
核心网与物联网融合的优势
核心网与物联网的融合可以实现更加高效、智能的网络服务，满足 各种新兴业务的需求，促进经济的发展和社会进步。
THANK YOU
感谢观看
《核心网基础》 ppt课件
目 录
• 核心网概述 • 核心网架构 • 核心网技术 • 核心网应用 • 核心网未来发展
01
核心网概述
核心网定义
核心网定义
核心网是通信网络中位于交换层 和传输层之间的网络设备，负责 处理和传输来自交换机的语音、 数据和多媒体业务。
核心网功能
核心网承担着交换、路由、信令 、控制和业务管理等功能，是通 信网络中最为关键的部分之一。
核心网中的控制系统负责管理和控制网络 中的设备，包括设备的配置、故障检测和 恢复等。
核心网发展历程
01
02
03
04
第一代核心网
基于电路交换技术，主要提供 语音业务。
第二代核心网
基于分组交换技术，支持数据 和多媒体业务。
第三代核心网
基于全IP技术，实现多种业务 的融合。
第四代核心网
基于4G/5G技术，支持高速 数据能
路由功能
核心网中的交换机负责接收来自不同用户 的数据、语音和多媒体业务，并根据目的 地址将数据转发到相应的出口。
核心网中的路由器负责根据路由协议选择 最佳路径，将数据包从一个网络节点传送 到另一个网络节点。
信令功能
控制功能
核心网中的信令系统负责协调网络中各个 设备的通信，确保用户发起和接收的通信 请求能够得到及时响应。
同的终端设备在移动和固定网络之间无缝切换，享受一致的数据服务。
核心网基础知识简介
圭塘Gi1 圭塘GGSN9 圭塘FW5-6 圭塘Gi2 VPDN平台 友谊路Gi1 友谊路GGSN10 友谊路FW7-8 友谊路Gi2 增值网 用户端 增值网
认证LNS在省运维VPDN平台，用户端服务器上行至VPDN平台7206；
多数企业VPDN采用该组网方式。 如渤海银行HNBHYH.WXSJ.HNAPN等 企业业务。
三、VPDN业务
4、VPDN组网方案二
4.2 认证LNS在企业端
圭塘Gi1
GGSN3 4 8 9
圭塘FW3-6
圭塘Gi2
CISCO 3560
用户端LNS
认证LNS在企业用户端，其上行接入思科3560路由器； 部分企业采用该组网方式，如高支队HNGZD.WXSJ.HNAPN。
三、VPDN业务
4、VPDN组网方案三
二、移动分组上网业务
3、典型应用：发E-mail
HLR/HSS
BTS/NodeB/e NodeB
BSC/RNC
SGSN/MME
Backbone
GGSN/SAEGW
MS
ISP Mail server
e-mail
目 录
一
数据网
二
移动分组上网业务
三
VPDN业务
三、VPDN业务
1、概述
VPDN是虚拟拨号专用网络(Virtual Private Dialup Network)的缩写， 通 过在GPRS/WCDMA/LTE网络中设置企业APN，利用VPDN技术（Virtual Private Dialup Network，虚拟拨号专用网络，利用二层隧道协议在拨号网络 中为用户构建虚拟专用网络的技术），实现企业专网向广域无线侧的延伸，为 企业客户提供了一种端到端的企业VPN无线接入解决方案。
认证LNS在省运维VPDN平台，用户端服务器上行至VPDN平台7206；
多数企业VPDN采用该组网方式。 如渤海银行HNBHYH.WXSJ.HNAPN等 企业业务。
三、VPDN业务
4、VPDN组网方案二
4.2 认证LNS在企业端
圭塘Gi1
GGSN3 4 8 9
圭塘FW3-6
圭塘Gi2
CISCO 3560
用户端LNS
认证LNS在企业用户端，其上行接入思科3560路由器； 部分企业采用该组网方式，如高支队HNGZD.WXSJ.HNAPN。
三、VPDN业务
4、VPDN组网方案三
二、移动分组上网业务
3、典型应用：发E-mail
HLR/HSS
BTS/NodeB/e NodeB
BSC/RNC
SGSN/MME
Backbone
GGSN/SAEGW
MS
ISP Mail server
目 录
一
数据网
二
移动分组上网业务
三
VPDN业务
三、VPDN业务
1、概述
VPDN是虚拟拨号专用网络(Virtual Private Dialup Network)的缩写， 通 过在GPRS/WCDMA/LTE网络中设置企业APN，利用VPDN技术（Virtual Private Dialup Network，虚拟拨号专用网络，利用二层隧道协议在拨号网络 中为用户构建虚拟专用网络的技术），实现企业专网向广域无线侧的延伸，为 企业客户提供了一种端到端的企业VPN无线接入解决方案。
核心网概述
无线接口：IP技术成为无线接入网络的承载技术
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。IP技术成为所有信令消息的承 载技术。
一、核心网络的定义及其核心网络的不 同阶段
二、R99核心网络
三、R4核心网络 四、R5核心网络 五、核心网络的平滑演进
R99核心网络
R99核心网络结构
接口协议
用户面协议栈(MS-GGSN)
E.g., IP, PPP Relay Relay GTP-U UDP/IP AAL5 ATM
Iu-PS
Application
E.g., IP, PPP
PDCP RLC MAC L1
Uu
PDCP RLC MAC L1 NhomakorabeaGTP-U UDP/IP AAL5 ATM
Transit Network Domain
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，物理实体包括（G）MSC、HLR、SCP、SMC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）
3G核心网络的不同阶段
R99：
1999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。 主要变化体现在新的无线技术的引入，核心
网络无根本性改变。
3G核心网络的不同阶段
R4：
2001年3月完成第一个版本。 主要变化
无线接口：TD－SCDMA无线技术的基本完成
核心网络：MSC被拆分为MSC Server和MGW 两部分，开始实施向ALL IP网络的过渡
核心网基础知识培训教材
2024/1/25
防火墙通过包过滤技术、代理服务技 术、状态检测技术等技术手段来保护 网络安全。它可以对进出网络的数据 包进行过滤、检查、分析等处理，从 而防止未经授权的访问和数据泄露。
按技术可分为包过滤型防火墙、代理 服务型防火墙和状态检测型防火墙； 按应用部署位置可分为边界防火墙、 个人防火墙和混合防火墙等。
频图像。
2024/1/25
视频会议
支持多人参与的视频会议，可用于 远程协作、在线教育等场景。
视频监控
通过移动网络传输视频图像，实现 对远程地点的实时监控。
20
物联网应用
智能家居
通过物联网技术连接家庭设备，实 现远程控制、自动化和智能化管理
。
工业自动化
将物联网技术应用于工业生产过程 ，提高生产效率、降低成本并优化
采用异步传输模式进行数据传输，支 持多种业务类型，具有高速、低延时 的特点。
分组交换技术
将数据分成多个小组进行传输，每个 小组独立选择路由到达目的地，具有 高效、灵活的特点。
2024/1/25
9
路由技术
01
静态路由技术
由管理员手动配置路由信息， 适用于网络结构简单、稳定的
场景。
2024/1/25
02
02 03
路由器的工作原理
路由器在网络层实现网络互联，它主要完成网络层的功能，如IP数据包 的转发、路由选择和数据交换等。路由器通过路由表来决定如何转发数 据包。
路由器的分类
按性能档次可分为高、中、低档路由器；按结构可分为模块化路由器和 非模块化路由器；按网络位置可分为核心路由器、汇聚路由器和接入路 由器等。
功能
核心网的主要功能包括业务提供 、会话管理、用户数据管理、移 动性管理、安全性管理等。
防火墙通过包过滤技术、代理服务技 术、状态检测技术等技术手段来保护 网络安全。它可以对进出网络的数据 包进行过滤、检查、分析等处理，从 而防止未经授权的访问和数据泄露。
按技术可分为包过滤型防火墙、代理 服务型防火墙和状态检测型防火墙； 按应用部署位置可分为边界防火墙、 个人防火墙和混合防火墙等。
频图像。
2024/1/25
视频会议
支持多人参与的视频会议，可用于 远程协作、在线教育等场景。
视频监控
通过移动网络传输视频图像，实现 对远程地点的实时监控。
20
物联网应用
智能家居
通过物联网技术连接家庭设备，实 现远程控制、自动化和智能化管理
。
工业自动化
将物联网技术应用于工业生产过程 ，提高生产效率、降低成本并优化
采用异步传输模式进行数据传输，支 持多种业务类型，具有高速、低延时 的特点。
分组交换技术
将数据分成多个小组进行传输，每个 小组独立选择路由到达目的地，具有 高效、灵活的特点。
2024/1/25
9
路由技术
01
静态路由技术
由管理员手动配置路由信息， 适用于网络结构简单、稳定的
场景。
2024/1/25
02
02 03
路由器的工作原理
路由器在网络层实现网络互联，它主要完成网络层的功能，如IP数据包 的转发、路由选择和数据交换等。路由器通过路由表来决定如何转发数 据包。
路由器的分类
按性能档次可分为高、中、低档路由器；按结构可分为模块化路由器和 非模块化路由器；按网络位置可分为核心路由器、汇聚路由器和接入路 由器等。
功能
核心网的主要功能包括业务提供 、会话管理、用户数据管理、移 动性管理、安全性管理等。