核心网基础知识简介
5G核心网基础知识概述
国内运营商5G核心网策略
路线：目前基于市场形势先部署NSA，后期部署SA策略：NSA小规模预商用应对外部竞争，采用商用加速方案催熟SA，实现技术架构领先进展：2019.10月NSA商用，2020年部署SA 5G核心网
如何能够快速上线业务
如何能够降低运维复杂度
如何能够适应多种业务场景
基础设施虚拟化 提供IaaS
云感知软网络（CSN）
核心网引入云化架构满足业务成本创新需求
核心网网元重构实现网络的灵活弹性
架构设计以网元为单位移动性功能分离，但会话控制功能分散在MME、S/P-GW等网元集中的出口网关网元之间直接互通
IMT-2020 技术规范
Waveform/CodingNumerologyFrame StructureMassive MIMO
Non-standalone NR Standalone NRCU/DU RAN Split
eMBBURLLC
新空口
网络架构
应用场景
R15主要聚焦eMBB，支持eMBB&uRLLC，2018Q2主交付冻结，具备规模部署能力；
万物互联促进了终端接入数量激增，5G势在必行！！
4G时代：主要是人与人之间的连接
5G时代：万物互联
ITU对5G应用场景的划分
GB/秒移动通信
智能家居
智慧城市
语音
工业自动化
增强现实
云办公和游戏
3D、超高清视频
车联网
远程医疗
5G KPI全方位超越4G
《核心网基础》课件
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。
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《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。
核心网基础知识介绍-数据信令(初级)
BSC1
BSC2
BSC3
1
2
3
话务流程
4. 一般的话务流程
以下是固话拨打一个移动用户的呼叫接续过程：
号码识别
9. MGT码（MOBILE GLOBAL TITLE ） 移动台作位置更新（Location Update）时，VLR要通过7号信令网寻址 到移动号码所在的HLR，由于MSC/VLR中移动台的IMSI码不适用于7号信令网， 必须要将IMSI转换成可用的MGT码。 格式为：MGT=CC+NDC+MSIN (E.214编码方式)
格式为： MSRN=CC+NDC+SN (E.164编码方式)
CC：国家代码（ Country Code ） ，中国为86 NDC：国内目的地码，即网路接入号（ National Destination Code ） 用于识别MSC/VLR SN：客户号码（ Subscriber Number ） 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。
局数据简介
MS
2. 分析流程
得到呼叫源
电信业务分析 MGTEP MGTCP
G表 ANGSP 得不到呼叫源 IMSI 表 MGISP
预分析表 PNBSP 计费分析 CHISP CHASP
B表 ANBSP
D表 ANDSP
RC 表 ANRSP
选择路由 EXROP
核心网基础知识培训教材
语音信箱
允许用户在不方便接听电话时，将来电 留言保存在语音信箱中，稍后再听取。
呼叫转移
用户可将来电转移到其他电话号码上， 确保不会错过重要来电。
呼叫等待
用户在通话过程中，可以接收到其他来 电的提醒，并选择是否接听。
数据业务
短信服务
提供文本信息的发送和接 收功能，支持点对点和群 发短信。
彩信服务
允许用户发送和接收包含 图片、音频、视频等多媒 体内容的彩信。
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。
服务器与存储设备
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。
防火墙
防火墙的定义
防火墙的工作原理
防火墙的分类
防火墙指的是一个由软件和硬件设备组 合而成、在内部网和外部网之间、专用 网与公共网之间的界面上构造的保护屏 障.是一种获取安全性方法的形象说法， 它是一种计算机硬件和软件的结合，使 Internet与Intranet之间建立起一个安 全网关（Security Gateway），从而 保护内部网免受非法用户的侵入。
交换机的工作原理
交换机的分类
交换机根据收到数据帧中的源 MAC地址建立该地址同交换机端 口的映射，并将其写入MAC地址 表中。当交换机收到数据帧时， 会检查该数据帧的目的MAC地址， 并在MAC地址表中查找对应的端 口。如果找到，则将该数据帧从 对应端口转发出去；否则，将数 据帧广播到所有端口。
5G核心网基础总结
NFV架构1.NFVI层FusionSphere将服务器，存储的物理资源进行虚拟化。
VIM：华为产品FusionSphere OM(FM)，负责虚拟化资源管理PIM：华为产品eSight，负责硬件管理eSight汇聚硬件告警，FM汇聚虚拟化资源告警，FM将虚拟化资源告警报给eSight，eSight 将硬件告警和虚拟化资源告警上报给U20202.NFVP层5GC网元(VNF)采用容器架构，容器建立在VM中，为虚机型容器。
VNFM：华为产品LCM，负责VNF的生命周期管理，可以对VNF进行扩缩容等。
CaaS-Master：华为产品FusionStage，负责容器的生命周期管理。
FusionStage告警作为VNFM的一部分向U2020上报网元VNF告警直接上报给U20203.VNFO层OSS：华为产品U2020NFVO：华为产品NFVO5GC网络架构5GC网元控制面网元间接口为服务化接口5GC网元功能简介AMF：(AMF执行MME中的接入控制和移动性管理功能)注册管理：连接管理，可达性管理，移动性管理，接入鉴权，接入授权合法监听转发UE和SMF间的SM消息转发UE和SMSF间的SMS消息SMF：(SMF相当于MME中的会话管理功能、SGW-C 和PGW-C功能的聚合)会话管理：UE IP 地址分配和管理，选择和控制UPF，配置UPF的流量定向，转发至合适的目的网络策略控制和Qos合法监听CDR搜集下行数据通知（Downlink Data Notification）.UPF: (UPF相当于SGW-U和PGW-U)数据面锚点连接数据网络的PDU会话点报文路由和转发：报文解析和策略执行合法监听(UP collection)UDM：(UDM相当于HSS)签约数据管理用户服务NF注册管理产生3GPP AKA 鉴权参数基于签约数据的接入授权(e.g. 漫游限制)保证业务/会话连续性AUSF：(AUSF相当于3GPP AAA Server)支持鉴权服务功能PCF: (PCF相当于PCRF)支持统一策略管理网络行为提供策略规则给控制面功能，由其执行从UDR获取签约相关信息以便做策略决策NEF: (NEF相当于SCEF，但是现在NEF开放的能力还未包括IMS部分向AF、第三方、边缘计算提供3GPP网络的能力和事件从AF获取外部应用信息以便提高给3GPP网络内部信息与外部信息的翻译功能将用于向外部开放的信息存储在UDR中UDR:存储和检索UDM的签约数据存储和检索PCF的策略数据存储和检索NEF的结构化数据，供网络能力开放存储和检索NEF的应用数据，供应用检测NSSF:选择服务UE的一组网络切片实例确定允许的NSSAI，并且如果需要的话，映射到签约的S-NSSAI确定配置的NSSAI，并且如果需要的话，映射到签约的S-NSSAI确定用于服务UE的AMF集合，或者可能基于配置通过查询NRF来确定候选AMF的列表NRF: (类似于dns功能)支持服务和网络功能发现功能维护网络功能信息，包括可用性及其支持服务5G网络接口及协议介绍控制面所有NF之间的交互采用服务化接口，同一种服务可以被多种NF调用，降低NF之间接口定义的耦合度，最终实现整网功能的按需定制，灵活支持不同的业务场景和需求服务化接口：服务化接口包含以下接口：Namf, Nsmf, Nudm, Nnrf, Nnssf, Nausf, Nnef, Nsmsf, Nudr, Npcf, N5g-eir, Nlmf.应用层包括JSON、Protobuf等编解码协议5G SBA接口协议栈的5层（从上到下）所采取的协议是：（1）API设计方式以Restful为主；（2）IDL（接口描述语言）采取OpenAPI 3.0；（3）序列化协议采取JSON；（4）应用层采取HTTP/2；（5）传输层采取TCP。
核心网基础知识简介
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。
参考资料-核心网
（一）核心网基础知识介绍1．什么是核心网核心网即通信网络中处在网络架构中间位置的一系列网元的总称。
目前移动已经建成了一张2G/4G/物联网融合的核心网络，承载移动用户的语音、短信、数据等业务，核心网网络组织结构如下所示：2．电路域基础知识介绍（1）电路域网络结构以MSC POOL为单位组建网络，通过关口局实现与其他运营商的互联互通，2/3/4/5G用户遵照不换号原则，共用HSS/HLR，主要承载窄带语音、短信业务，随着话务量向VOLTE及VOIP迁移，现有电路域承载的话务量逐渐降低，但MSS所承载的物联网业务仍不见减少。
网络结构如下图：（2）电路域主要网元介绍MSS:负责完成信令层面业务的处理，并控制MGW的业务信息。
MGW：完成呼叫接续、越区切换控制、无线信道管理等功能，并产生和存储计费信息。
完成承载控制、媒体流的转换和净荷处理（如编解码、回音抑制、会议桥的建立）等功能。
关口局：GSM网与其它通信网络互通的接口设备，是完成互联互通转接的网关。
HLR：归属位置寄存器。
存储和管理归属移动用户信息，这些信息包括用户信息和位置信息两类，用户信息一般为静态数据，主要有用户的有关号码及用户类别，签约的电信业务、承载业务等。
3. 分组域基础知识介绍（1）分组域网络结构作为数据业务承载的通道，负责2/3/4/5G的数据业务承载，传统网络的MME、SAE-GW、PCRF采用各厂家专用设备，以MME POOL、SAE-GW POOL、PCRF POOL的方式组网。
网络结构如下图：（2）分组域主要网元介绍SGSN ：是GPRS用户接入交换子系统的接入点，主要负责GPRS 用户的接入控制、与HLR协同工作执行GPRS用户的附着、位置更新等移动性管理，以及对GPRS用户的计费等。
GGSN ：是GPRS网与外部分组数据网（如：Internet、企业专用网等）的接口。
GGSN接收移动台发送的数据，选路到相应的外部网络，或接收外部网络的数据，根据其地址选择GPRS网内的传输通道，传给相应的SGSN。
核心网基础知识培训
核心网基础知识培训一、核心网基础概念1. 核心网的定义核心网是移动通信网络的中枢部分，也是整个移动通信网络的核心部分。
它主要负责移动通信网络中的信令控制和数据传输，是移动通信网络中各种业务的统一接入和交换平台，承担着移动通信网络的调度和资源管理等重要任务。
2. 核心网的功能核心网负责移动通信网络中的信令控制和数据传输，主要包括移动性管理、接入控制、业务处理、计费和安全认证等功能。
它还承担着移动通信网络中各种业务的统一接入和交换平台，为用户提供高效、安全、可靠的移动通信服务。
3. 核心网的组成核心网由多个功能相互配合的组件构成，主要包括移动交换机、业务支持节点、接入网关、传输网等组件。
这些组件通过标准的接口和协议相互连接，共同构成了移动通信网络的核心部分。
二、核心网技术知识1. 移动性管理移动性管理是核心网的重要功能之一，主要包括位置登记、位置更新、呼叫寻呼等功能。
通过移动性管理，用户可以在移动通信网络中实现无缝的漫游，并且能够随时随地进行通信。
2. 接入控制接入控制是核心网的另一个重要功能，它主要负责用户接入认证、接入权限控制、访问控制和接入性能管理等功能。
通过接入控制，核心网可以保障网络资源的合理利用，并且为用户提供安全、可靠的接入服务。
3. 业务处理业务处理是核心网的核心功能之一，它主要包括呼叫控制、短信业务、数据业务和增值业务等功能。
通过业务处理，核心网可以实现各种不同类型的业务处理，为用户提供丰富多样的通信服务。
4. 计费计费是核心网的重要功能之一，它主要包括计费策略的制定、计费数据的采集和处理等功能。
通过计费，核心网可以实现对用户通信行为的监控和统计，为用户提供合理的计费服务。
5. 安全认证安全认证是核心网的重要功能之一，它主要包括用户身份鉴别、加密解密和安全通信等功能。
通过安全认证，核心网可以保障用户通信的安全性和隐私性，为用户提供安全可靠的通信服务。
三、核心网发展趋势1. 虚拟化技术随着云计算和大数据技术的发展，核心网将会逐渐采用虚拟化技术，实现网络功能的软件定义和灵活部署，降低网络运维成本，提高网络资源利用率。
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目 录
一
数据网
二
移动分组上网业务
三
VPDN业务
二、移动分组上网业务
1、分组域核心网网络结构、业务流程
分组域核心网设备：SGSN/MME、GGSN/SAEGW、DNS、CG等 。 业务流程：当eNodeB、RNC、BSC侧的数据业务请求至SGSN/MME时，经 DNS域名解析后，SGSN/MME向GGSN/SAEGW发起PDP激活请求，经 GGSN/SAEGW的Gi口访问互联网。
核心网基础知识简介
运行维护支撑中心
黎茂波
目 录
一
数据网
二
移动分组上网业务
三
VPDN业务
一、数据网
1、 IP地址、路由
Internet 上的每台主机(Host)都有一个 唯一的IP地址。IP协议就是使用这个 地址在主机之间传递信息，这是 Internet 能够运行的基础。 IP地址就像是我们的家庭住址一样， 如果你要写信给一个人，你就要知道 他（她）的地址，这样邮递员才能把 信送到。计算机发送信息是就好比是 邮递员，它必须知道唯一的“家庭地 址”才能不至于把信送错人家。只不 过我们的地址使用文字来表示的，计 算机的地址用十进制数字表示。 众所周知，在电话通讯中，电话用户 是靠电话号码来识别的。同样，在网 络中为了区别不同的计算机，也需要 给计算机指定一个号码，这个号码就 是“IP地址”。
一、数据网
2.2、IP承载A网： 湖南联通IP承载A网出口由2台NE80E路由器组成，部署在 荷花园机房和桔园机房。14个地市AR设备由2台NE40E路由器组成。 IP承载A网业务目前主要承载NGN、大客户VPN、专线等。
一、数据网
2.3、IP承载B网：核心汇聚设备BR，部署在圭塘机房和伍家岭机房。每个地市 两台AR，均上联至BR 。 IP承载B网业务目前主要承载移网语音、上网业务。
二、移动分组上网业务
3、典型应用：发E-mail
HLR/HSS
பைடு நூலகம்
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。
4.3 无认证，GRE隧道
圭塘Gi1 圭塘GGSN9 圭塘FW5-6 圭塘Gi2 169网 友谊路Gi1 友谊路GGSN10 友谊路FW7-8 友谊路Gi2 用户端
无认证LNS，用户端设备经上联本地城域网至169网； 部分企业采用该组网方式，如株洲驾考ZZLTJX.SPJK.HNAPN等业务。
三、VPDN业务
2、VPDN业务分类
移动性应用： 适用于外围设备位置不固定，移动性强，需要与中心结点实时通信的 应用，比如：交通、公安、海关、税务、医疗、物流等行业从业人员手持 系统或车载、船载系统等。
固定性应用： 适用于外围设备位置固定，但地理分布广泛、有线接入方式部署困难 或成本高昂的应用，可利用实现无人值守，如电力、水利、采油、采矿、 环保、气象、烟草、金融等行业信息采集或交易系统等。
二、移动分组上网业务
2、重要实体SGSN/MME、GGSN/SAEGW、CG功能
SGSN/MME GGSN/SAEGW CG
移动性管理 会话管理 路由和转发 计费 合法监听
会话管理 路由和转发 计费 动态的IP地址 分配 业务管理
实时收集话单 话单存储动态的 IP地址分配 预处理话单 发送话单至计费 中心
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
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。
一、数据网
2、数据网：湖南省内数据网包括China169、IP承载A网、IP承载B网三张网络。 承载业务对应关系如下：
一、数据网
2.1、China 169网：全省14个地级市，15个自治域（1个省中心、 14个城域 网），省中心作为互联网共享接入平台， 用于移动互联网业务的接入转发。 169 网业务目前主要承载普通宽带等业务。
一、数据网
3、GPON
GPON：Gigabit-capable Passive Optical Network，吉比特无源光网络
GPON优势： 1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：对每用户下行2.5G/上行1.25G（物理层）； 3、分光特性：局端单根光纤经分光后引出多路到户光纤，节省光纤资源； 4、GPON支持Triple－play业务，可提供全业务竞争方案可以有效解决双 绞线接入的带宽瓶颈，满足用户对高带宽业务的需求，如高清电视、实况 转播等，GPON是三网合一的上佳方案。 5、GPON标准完善，综合业务支持好。
三、VPDN业务
3、VPDN业务构成
无线终端
可以是手机、电脑、上 网卡，一般为特殊的行 业应用终端
VPDN业务构成
传输通道
从无线终端到用户 端行业应用中心之 间的通道
行业应用服务器
终端上传、下载数据 的汇聚点，用户自行 管理，一般放置于企 业端。
三、VPDN业务
4、VPDN组网方案一
4.1 认证LNS在VPDN平台