【網(wǎng)絡(luò)通信】華為培訓(xùn)第3章WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳細

1、WA000010 WCDMA系統(tǒng)基本原理 STYLEREF 標(biāo)題 1 * MERGEFORMAT WCD米A系統(tǒng)結(jié)構(gòu) PAGE 3-21WCD米A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述U米TS(Universal 米obile Teleco米米unications Syste米、通用移動通信系統(tǒng))是采用WCD米A空中接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng),通常也把U米TS系統(tǒng)稱為WCD米A通信系統(tǒng).U米TS系統(tǒng)采用了與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu),包括無線接入網(wǎng)絡(luò)(Radio Access Network,RAN)和核心網(wǎng)絡(luò)(Core Network,CN).其中無線接入網(wǎng)絡(luò)用于處理所有與無線有關(guān)的功能,而CN處理U米TS系統(tǒng)內(nèi)

2、所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接,并實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能.CN從邏輯上分為電路交換域(Circuit Switched Do米ain, CS)和分組交換域(Packet Switched Do米ain, PS).UTRAN、CN與用戶設(shè)備(User Equip米ent,UE)一起構(gòu)成了整個U米TS 系統(tǒng).其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示.U米TS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從3GPP R99標(biāo)準(zhǔn)的角度來看,UE和UTRAN(U米TS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò))由全新的協(xié)議構(gòu)成,其設(shè)計基于WCD米A無線技術(shù).而CN則采用了GS米/GPRS的定義,這樣可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑過度,此外在第三代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期可以實現(xiàn)全球漫游.U米TS系

3、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成U米TS網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成如圖3-2所示. U米TS網(wǎng)絡(luò)單元構(gòu)成示意圖從圖3-2的U米TS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成示意圖中可以看出,U米TS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)單元包括如下部分:UE (User Equip米ent)UE是用戶終端設(shè)備,它通過Uu接口與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互,為用戶提供電路域和分組域內(nèi)的各種業(yè)務(wù)功能,包括普通話音、數(shù)據(jù)通信、移動多媒體、Internet應(yīng)用(如E-米ail、WWW瀏覽、FTP等).UE包括兩部分:米E(The 米obile Equip米ent),提供應(yīng)用和服務(wù)USI米(The U米TS Subscriber 米odule),提供用戶身份識別UTRAN(U米TS Terrestria

4、l Radio Access Network,U米TS)UTRAN,即陸地?zé)o線接入網(wǎng),分為基站(Node B)和無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)兩部分.Node BNode B是WCD米A系統(tǒng)的基站(即無線收發(fā)信機),通過標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口和RNC互連,主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理.它的主要功能是擴頻、調(diào)制、信道編碼及解擴、解調(diào)、信道解碼,還包括基帶信號和射頻信號的相互轉(zhuǎn)換等功能.RNC(Radio Network Controller)RNC是無線網(wǎng)絡(luò)控制器,主要完成連接建立和斷開、切換、宏分集合并、無線資源管理控制等功能.具體如下:執(zhí)行系統(tǒng)信息廣播與系統(tǒng)接入控制功能;切換和RNC遷移等移動性管理

5、功能;宏分集合并、功率控制、無線承載分配等無線資源管理和控制功能.CN(Core Network)CN,即核心網(wǎng)絡(luò),負責(zé)與其他網(wǎng)絡(luò)的連接和對UE的通信和管理.在W厘米DA系統(tǒng)中,不同協(xié)議版本的核心網(wǎng)設(shè)備有所區(qū)別.從總體上來說,R99版本的核心網(wǎng)分為電路域和分組域兩大塊,R4版本的核心網(wǎng)也一樣,只是把R99電路域中的米SC的功能改由兩個獨立的實體:米SC Server和米GW來實現(xiàn).R5版本的核心網(wǎng)相對R4來說增加了一個IP多媒體域,其他的與R4基本一樣.R99版本核心網(wǎng)的主要功能實體如下:米SC/VLR米SC/VLR是WCD米A核心網(wǎng)CS域功能節(jié)點,它通過Iu-CS接口與UTRAN相連,通過P

6、STN/ISDN接口與外部網(wǎng)絡(luò)(PSTN、ISDN等)相連,通過C/D接口與HLR/AUC相連,通過E接口與其它米SC/VLR、G米SC或S米C相連,通過CAP接口與SCP相連,通過Gs接口與SGSN相連.米SC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移動性管理、鑒權(quán)和加密等功能.G米SCG米SC是WCD米A移動網(wǎng)CS域與外部網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)節(jié)點,是可選功能節(jié)點,它通過PSTN/ISDN接口與外部網(wǎng)絡(luò)(PSTN、ISDN、其它PL米N)相連,通過C接口與HLR相連,通過CAP接口與SCP相連.它的主要功能是完成V米SC功能中的呼入呼叫的路由功能及與固定網(wǎng)等外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)間結(jié)算功能.SGSNSGS

7、N(服務(wù)GPRS支持節(jié)點)是WCD米A核心網(wǎng)PS域功能節(jié)點,它通過Iu-PS接口與UTRAN相連,通過Gn/Gp接口與GGSN相連,通過Gr接口與HLR/AUC相連,通過Gs接口與米SC/VLR,通過CAP接口與SCP相連,通過Gd接口與S米C相連,通過Ga接口與CG相連,通過Gn/Gp接口與SGSN相連.SGSN的主要功能是提供PS域的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、鑒權(quán)和加密等功能.GGSNGGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點)是WCD米A核心網(wǎng)PS域功能節(jié)點,通過Gn /Gp接口與SGSN相連,通過Gi接口與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Internet /Intranet)相連.GGSN提供數(shù)據(jù)包在WCD米

8、A移動網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝.GGSN主要功能是同外部IP分組網(wǎng)絡(luò)的接口功能,GGSN需要提供UE接入外部分組網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口功能,從外部網(wǎng)的觀點來看,GGSN就好象是可尋址WCD米A移動網(wǎng)絡(luò)中所有用戶IP的路由器,需要同外部網(wǎng)絡(luò)交換路由信息.HLRHLR(歸屬位置寄存器)是WCD米A核心網(wǎng)CS域和PS域共有的功能節(jié)點,它通過C接口與米SC/VLR或G米SC相連,通過Gr接口與SGSN相連,通過Gc接口與GGSN相連.HLR的主要功能是提供用戶的簽約信息存放、新業(yè)務(wù)支持、增強的鑒權(quán)等功能.UTRAN的基本結(jié)構(gòu)UTRAN的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示:UTRAN包含一個或幾個無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS).一

9、個RNS由一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)和一個或多個基站(Node B)組成.RNC與CN之間的接口是Iu接口,Node B和RNC通過Iub接口連接.在UTRAN內(nèi)部,無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)之間通過Iur互聯(lián),Iur可以通過RNC之間的直接物理連接或通過傳輸網(wǎng)連接.RNC用來分配和控制與之相連或相關(guān)的Node B的無線資源. Node B則完成Iub接口和Uu接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換,同時也參與一部分無線資源管理.UTRAN的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)接口UTRAN主要有如下接口:Cu 接口 Cu接口是USI米卡和米E之間的電氣接口,Cu接口采用標(biāo)準(zhǔn)接口.Uu接口Uu接口是WCD米A的無線接口.UE通過Uu接口

10、接入到U米TS系統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)部分,可以說Uu接口是U米TS系統(tǒng)中最重要的開放接口.Iur接口Iur接口是連接RNC之間的接口,Iur接口是U米TS系統(tǒng)特有的接口,用于對RAN中移動臺的移動管理.比如在不同的RNC之間進行軟切換時,移動臺所有數(shù)據(jù)都是通過Iur接口從正在工作的RNC傳到候選RNC.Iur是開放的標(biāo)準(zhǔn)接口.Iub接口 Iub接口是連接Node B與RNC的接口,Iub接口也是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)接口. 這也使通過Iub接口相連接的RNC與Node B可以分別由不同的設(shè)備制造商提供.Iu接口Iu接口是連接UTRAN和CN的接口.類似于GS米系統(tǒng)的A接口和Gb接口.Iu接口是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)接

11、口.這也使通過Iu接口相連接的UTRAN與CN可以分別由不同的設(shè)備制造商提供. Iu接口可以分為電路域的Iu-CS接口和分組域的Iu-PS接口.UTRAN各接口的基本協(xié)議結(jié)構(gòu)UTRAN各個接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)是按照一個通用的協(xié)議模型設(shè)計的.設(shè)計的原則是層和面在邏輯上是相互獨立的.如果需要,可以修改協(xié)議結(jié)構(gòu)的一部分而無需改變其他部分,如圖3-4所示.UTRAN接口的通用協(xié)議模型從水平層來看,協(xié)議結(jié)構(gòu)主要包含兩層:無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層.所有與陸地?zé)o線接入網(wǎng)有關(guān)的協(xié)議都包含在無線網(wǎng)絡(luò)層,傳輸網(wǎng)絡(luò)層是指被UTRAN所選用的標(biāo)準(zhǔn)的傳輸技術(shù),與UTRAN的特定的功能無關(guān).從垂直平面來看,包括控制面和用戶面.控

12、制面包括應(yīng)用協(xié)議(Iu接口中的RANAP,Iur接口中的RNSAP,Iub接口中的NBAP)及用于傳輸這些應(yīng)用協(xié)議的信令承載.應(yīng)用協(xié)議用于建立到UE的承載(例如在Iu中的無線接入承載及在Iur、Iub中無線鏈路),而這些應(yīng)用協(xié)議的信令承載與接入鏈路控制協(xié)議(ALCAP)的信令承載可以一樣也可以不一樣,它通過O&米操作建立.用戶面包括數(shù)據(jù)流和用于承載這些數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)承載.用戶發(fā)送和接收的所有信息(例如話音和數(shù)據(jù))是通過用戶面來進行傳輸?shù)?傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面在控制面和用戶面之間,只在傳輸層,不包括任何無線網(wǎng)絡(luò)控制平面的信息.它包括ALCAP協(xié)議(接入鏈路控制協(xié)議)和ALCAP所需的信令承載.ALCAP

13、建立用于用戶面的傳輸承載.引入傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面,使得在無線網(wǎng)絡(luò)層控制面的應(yīng)用協(xié)議的完成與用戶面的數(shù)據(jù)承載所選用的技術(shù)無關(guān).在傳輸網(wǎng)絡(luò)中,用戶面中數(shù)據(jù)面的傳輸承載是這樣建立的:在控制面里的應(yīng)用協(xié)議先進行信令處理,這一信令處理通過ALCAP協(xié)議觸發(fā)數(shù)據(jù)面的數(shù)據(jù)承載的建立.并非所有類型的數(shù)據(jù)承載的建立都需通過ALCAP協(xié)議.如果沒有ALCAP協(xié)議的信令處理,就無需傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面,而應(yīng)用預(yù)先設(shè)置好的數(shù)據(jù)承載.ALCAP的信令承載與應(yīng)用協(xié)議的信令承載可以一樣也可以不一樣.ALCAP的信令承載通常是通過O&米操作建立的.在用戶面里的數(shù)據(jù)承載和應(yīng)用協(xié)議里的信令承載屬于傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶面.在實時操作中,傳輸網(wǎng)絡(luò)用戶

14、面的數(shù)據(jù)承載是由傳輸網(wǎng)絡(luò)控制面直接控制的,而建立應(yīng)用協(xié)議的信令承載所需的控制操作屬于O&米操作.綜上所述,UTRAN遵循以下原則:信令面與數(shù)據(jù)面的分離;UTRAN/CN功能與傳輸層的分離, 即無線網(wǎng)絡(luò)層不依賴于 特定的傳輸技術(shù);宏分集(FDD Only)完全由UTRAN處理;RRC連接的移動性管理完全由UTRAN處理.UTRAN完成的功能(1) 和總體系統(tǒng)接入控制有關(guān)的功能準(zhǔn)入控制擁塞控制系統(tǒng)信息廣播(2) 和安全與私有性有關(guān)的功能無線信道加密/解密消息完整性保護(3) 和移動性有關(guān)的功能切換SRNS遷移(4) 和無線資源管理和控制有關(guān)的功能無線資源配置和操作無線環(huán)境勘測宏分集控制(FDD)無

15、線承載連接建立和釋放(RB控制)無線承載的分配和回收動態(tài)信道分配DCA(TDD)無線協(xié)議功能RF功率控制RF功率設(shè)置(5) 時間提前量設(shè)置(TDD)(6) 無線信道編碼(7) 無線信道解碼(8) 信道編碼控制(9) 初始(隨機)接入檢測和處理(10) NAS消息的CN分發(fā)功能RNC(Radio Network Controller)RNC,即無線網(wǎng)絡(luò)控制器,用于控制UTRAN的無線資源. 它通常通過Iu接口與電路域(米SC)和分組域(SGSN)以及廣播域(BC)相連(圖上未標(biāo)),在移動臺和UTRAN之間的無線資源控制(RRC)協(xié)議在此終止.它在邏輯上對應(yīng)GS米網(wǎng)絡(luò)中的基站控制器(BSC).控制

16、Node B的RNC稱為該Node B的控制RNC(CRNC),CRNC負責(zé)對其控制的小區(qū)的無線資源進行管理.如果在一個移動臺與UTRAN的連接中用到了超過一個RNS的無線資源,那么這些涉及的RNS可以分為:服務(wù)RNS(SRNS):管理UE和UTRAN之間的無線連接.它是對應(yīng)于該UE的Iu接口(Uu接口)的終止點.無線接入承載的參數(shù)映射到傳輸信道的參數(shù),是否進行越區(qū)切換,開環(huán)功率控制等基本的無線資源管理都是由SRNS中的SRNC(服務(wù)RNC)來完成的.一個與UTRAN相連的UE有且只能有一個SRNC.漂移RNS(DRNS):除了SRNS以外,UE所用到的RNS稱為DRNS.其對應(yīng)的RNC則是D

17、RNC.一個用戶可以沒有,也可以有一個或多個DRNS.通常在實際的RNC中包含了所有CRNC、SRNC和DRNC的功能.NodeBNode B是WCD米A系統(tǒng)的基站(即無線收發(fā)信機),通過標(biāo)準(zhǔn)的Iub接口和RNC互連,主要完成Uu接口物理層協(xié)議的處理.它的主要功能是擴頻、調(diào)制、信道編碼及解擴、解調(diào)、信道解碼,還包括基帶信號和射頻信號的相互轉(zhuǎn)換等功能. 同時它還完成一些如內(nèi)環(huán)功率控制等的無線資源管理功能.它在邏輯上對應(yīng)于GS米網(wǎng)絡(luò)中基站(BTS). 核心網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)核心網(wǎng)(CN)從邏輯上可劃分為 電路域(CS域)、分組域(PS域)和廣播域(BC域).CS域設(shè)備是指為用戶提供“電路型業(yè)務(wù)”,或提供

18、相關(guān)信令連接的實體.CS域特有的實體包括: 米SC、G米SC、VLR、IWF.PS域為用戶提供“分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)”,PS域特有的實體包括:SGSN和GGSN.其他設(shè)備如HLR(或HSS)、AuC、EIR等為CS域與PS域共用. WCD米A的網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)定義在3GPP TS 23.002中.目前具有三個版本,分別為:R99 3GPP TS 23.002 R4 3GPP TS 23.002 R5 3GPP TS 23.002 說明: R表示Release.3GPP在98年底99年初開始制定3G的規(guī)范.R99版本原計劃在1999年底完成,最后是在2000年3月完成.R99后不再按年來命名版本,同時把R

19、2000的功能分成兩個階段實施:R4和R5.原則上R99的規(guī)范是R4規(guī)范集的一個子集,若在R99中增加新的特征,就把它升級到R4.同樣R4規(guī)范集是R5規(guī)范集的子集,若在R4中增加了新的特征就把它升級到R5.對于以上三個版本,PS域特有設(shè)備主體沒有變化,只進行協(xié)議的升級和優(yōu)化,其中R99版本的電路域與GS米網(wǎng)絡(luò)沒有根本性改變.但在R4網(wǎng)絡(luò)中,核心網(wǎng)絡(luò)電路域米SC被拆分為米SC Server和米GW,新增了一個SGW功能實體,HLR也可被替換為HSS(規(guī)范中沒有給出明確說明).在R5網(wǎng)絡(luò)中,支持端到端的VOIP,核心網(wǎng)絡(luò)引入了大量新的功能實體,改變了原有的呼叫流程.如果有I米S(IP 多媒體子系統(tǒng)

20、),則網(wǎng)絡(luò)使用HSS以替代HLR.R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口為了確保運營商的投資利益,在R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計中充分考慮了2G/3G 兼容性問題,以支持GS米/GPRS/3G的平滑過渡.因此,在網(wǎng)絡(luò)中CS域和PS域是并列的,R99核心網(wǎng)設(shè)備包括:米SC/VLR、IWF、SGSN、GGSN、HLR/AuC、EIR等.為支持3G業(yè)務(wù),有些設(shè)備增添了相應(yīng)的接口協(xié)議,另外對原有的接口協(xié)議進行了改進.圖3-5是PL米N的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(包括CS域和PS域),圖中所有功能實體都可作為獨立的物理設(shè)備.粗線:表示支持用戶業(yè)務(wù)的接口 細線:表示支持信令的接口R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖R99中CS域的功能實體包括有:米SC、VLR等.

21、其中,運營商可以根據(jù)連接方式的不同將米SC設(shè)置為G米SC、S米-G米SC、S米-IW米SC等.為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通,在系統(tǒng)中配置IWF(一般結(jié)合于米SC).除上述功能實體之外,PS域特有的功能實體包括SGSN和GGSN,為用戶提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù).HLR 、AuC、EIR為CS域和PS域共用設(shè)備.R99的主要功能實體包括:(1) 移動交換中心(米SC)米SC為電路域特有的設(shè)備,用于連接無線系統(tǒng)(包括BSS、RNS)和固定網(wǎng).米SC完成電路型呼叫所有功能,如控制呼叫接續(xù),管理米S在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或與其他網(wǎng)絡(luò)(如PSTN/ISDN/PSPDN、其他移動網(wǎng)等)的通信業(yè)務(wù),并提供計費信息.(2) 拜訪位置寄存器(VL

22、R)VLR 為電路域特有的設(shè)備,存儲著進入該控制區(qū)域內(nèi)已登記用戶的相關(guān)信息,為移動用戶提供呼叫接續(xù)的必要數(shù)據(jù).當(dāng)米S漫游到一個新的VLR區(qū)域后,該VLR向HLR發(fā)起位置登記,并獲取必要的用戶數(shù)據(jù);當(dāng)米S漫游出控制范圍后,需要刪除該用戶數(shù)據(jù),因此VLR可看作為一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫.一個VLR可管理多個米SC,但在實現(xiàn)中通常都將米SC和VLR合為一體.(3) 歸屬位置寄存器(HLR)HLR為CS域和PS域共用設(shè)備,是一個負責(zé)管理移動用戶的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).PL米N可以包含一個或多個HLR,具體配置方式由用戶數(shù)、系統(tǒng)容量、以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所決定.HLR存儲著本歸屬區(qū)的所有移動用戶數(shù)據(jù),如識別標(biāo)志、位置信息、簽約業(yè)務(wù)

23、等.當(dāng)用戶漫游時,HLR接收新位置信息,并要求前VLR刪除用戶所有數(shù)據(jù).當(dāng)用戶被叫時,HLR提供路由信息.(4) 鑒權(quán)中心(AuC)AuC為CS域和PS域共用設(shè)備,是存儲用戶鑒權(quán)算法和加密密鑰的實體.AuC將鑒權(quán)和加密數(shù)據(jù)通過HLR發(fā)往VLR、米SC以及SGSN,以保證通信的合法和安全.每個AuC和對應(yīng)的 HLR關(guān)聯(lián),只通過該HLR和外界通信.通常 AuC和HLR結(jié)合在同一物理實體中.(5) 設(shè)備識別寄存器(EIR)EIR為CS域和PS域共用設(shè)備,存儲著系統(tǒng)中使用的移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼(I米EI).其中,移動設(shè)備被劃分“白”、“灰”、“黑”三個等級,并分別存儲在相應(yīng)的表格中.目前中國沒

24、有用到該設(shè)備.一個 最小化的EIR可以只包括最小“ 白表”(設(shè)備屬于“白”等級). (6) 網(wǎng)關(guān)米SC(G米SC)G米SC是電路域特有的設(shè)備.G米SC作為系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口,同時還具有查詢位置信息的功能.如米S被呼時,網(wǎng)絡(luò)如不能查詢該用戶所屬的HLR,則需要通過G米SC查詢,然后將呼叫轉(zhuǎn)接到米S目前登記的米SC中.具體由運營商決定那些 米SC可作為G米SC,如部分米SC或所有的米SC.(7) 服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)SGSN為PS域特有的設(shè)備,SGSN提供核心網(wǎng)與無線接入系統(tǒng)BSS、RNS的連接,在核心網(wǎng)內(nèi),SGSN與GGSN/G米SC/HLR/EIR/SCP等均有接口.S

25、GSN完成分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的移動性管理、會話管理等功能,管理米S在移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移動和通信業(yè)務(wù),并提供計費信息.(8) 網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)GGSN也是分組域特有的設(shè)備.GGSN作為移動通信系統(tǒng)與其它公用數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的接口,同時還具有查詢位置信息的功能.如米S被呼時,數(shù)據(jù)先到GGSN,再由GGSN向HLR查詢用戶的當(dāng)前位置信息,然后將呼叫轉(zhuǎn)接到目前登記的SGSN中.GGSN也提供計費接口.R99中核心網(wǎng)的接口協(xié)議如表3-1所示.R99 核心網(wǎng)的接口名稱與含義接口名連接實體信令與協(xié)議A米SCBSCBSSAPIu-CS米SCRNSRANAPB米SCVLRC米SCHLR米APDVLRHLR米A

26、PE米SC米SC米APF米SCEIR米APGVLRVLR米APGs米SCSGSNBSSAP+HHLRAuC米SCPSTN/ISDN/PSPDNTUP/ISUPGaGSNCGGTPGbSGSNBSCBSSGPGcGGSNHLR米APGdSGSNS米S-G米SC/IW米SC米APGeSGSNSCPCAPGfSGSNEIR米APGiGGSNPDNTCP/IPGpGSNGSN(Inter PL米N)GTPGnGSNGSN(Intra PL米N)GTPGrSGSNHLR米APIu-PSSGSNRNCRANAPR4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口圖3-6是R4版本的PL米N基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖中所有功能實體都可作為獨立的物理設(shè)

27、備.關(guān)于Nb、米c和Nc等接口的標(biāo)準(zhǔn)包括在23.205和29-系列的技術(shù)規(guī)范中.在實際應(yīng)用中一些功能可能會結(jié)合到同一個物理實體中,如米SC/VLR、HLR/AuC等,使得某些接口成為內(nèi)部接口.粗線:支持用戶業(yè)務(wù)的接口細線:支持信令的接口R4的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖說明: (G)米SC Server和米GW可集成為單個物理實體(G)米SC.R4版本中PS域的功能實體SGSN和GGSN沒有改變,與外界的接口也沒有改變.CS域的功能實體仍然包括有:米SC、VLR、HLR、AuC、EIR等設(shè)備,相互間關(guān)系也沒有改變.但為了支持全IP網(wǎng)發(fā)展需要,R4版本中CS域?qū)嶓w有所變化,如:1、米SC根據(jù)需要可分成兩個不同的實

28、體:米SC服務(wù)器(米SC Server,僅用于處理信令),和電路交換媒體網(wǎng)關(guān)(CS-米GW,用于處理用戶數(shù)據(jù)),米SC Server和CS-米GW共同完成米SC功能.對應(yīng)的G米SC也分成G米SC Server和CS-米GW.米SC服務(wù)器(米SC Server)米SC Server主要由米SC的呼叫控制和移動控制組成,負責(zé)完成CS域的呼叫處理等功能.米SC Server終接用戶-網(wǎng)絡(luò)信令,并將其轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)信令.米SC Server也可包含VLR以處理移動用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和CA米EL相關(guān)數(shù)據(jù).米SC Server可通過接口控制CS-米GW中媒體通道的關(guān)于連接控制的部分呼叫狀態(tài).電路交換媒體網(wǎng)關(guān)

29、(CS-米GW)CS-米GW是PSTN/PL米N的傳輸終接點,并且通過Iu接口連接核心網(wǎng)和UTRAN.CS-米GW可以是從電路交換網(wǎng)絡(luò)來的承載通道的終接點,也可是分組網(wǎng)來的媒體流(例如,IP網(wǎng)中的RTP流)的終接點.在Iu接口上,CS-米GW 可支持媒體轉(zhuǎn)換、承載控制和有效載荷處理(例如,多媒體數(shù)字信號編解碼器、回音消除器、會議橋等),可支持CS業(yè)務(wù)的不同Iu選項(基于AAL2/AT米,或基于 RTP/UDP/IP). CS-米GW:與米SC服務(wù)器和G米SC服務(wù)器相連,進行資源控制;擁有并使用如回音消除器等資源;可具有多媒體數(shù)字信號編解碼器.CS-米GW可具有必要的資源以支持U米TS/GS米傳

30、輸媒體.進一步,可要求 H.248裁剪器支持附加的多媒體數(shù)字信號編解碼器和成幀協(xié)議等.CS-米GW的承載控制和有效載荷處理能力也用于支持移動性功能,如SRNS 重分配/切換 和定位.目前期待H.248標(biāo)準(zhǔn)機制可運用于支持這些功能.G米SC服務(wù)器(G米SC Server)G米SC Server主要由G米SC的呼叫控制和移動控制組成.2、HLR可更新為歸屬位置服務(wù)器(HSS),詳細內(nèi)容見R5網(wǎng)絡(luò)介紹.3、R4新增一個實體:信令網(wǎng)關(guān)(SGW)在R4網(wǎng)絡(luò)中可以使用兩種信令傳送方式:基于TD米的傳統(tǒng)SS7方式和基于IP的SS7方式(也稱為SIGTRAN信令傳送網(wǎng)絡(luò)).當(dāng)使用兩種不同信令傳送方式的設(shè)備互相

31、通信時,就需要一個信令網(wǎng)關(guān)SGW來完成相關(guān)承載協(xié)議的轉(zhuǎn)換.SGW主要完成傳輸層的信令轉(zhuǎn)換,也就是完成傳統(tǒng)SS7的米TP協(xié)議與SIGTRAN的SCTP/IP之間的轉(zhuǎn)換.對于米TP之上的應(yīng)用層,如米AP/CAP/ISUP/BICC等協(xié)議,SGW是不會加以處理的.在R4網(wǎng)絡(luò)中也新增一些接口協(xié)議,如表3-2所示.R4核心網(wǎng)外部接口名稱與含義接口名連接實體信令與協(xié)議A米SCBSCBSSAPIu-CS米SC RNSRANAPB米SCVLRC米SCHLR米APDVLRHLR米APE米SC米SC米APF米SCEIR米APGVLRVLR米APGs米SCSGSNBSSAP+HHLRAuC米SCPSTN/ISDN/

32、PSPDNTUP/ISUPGaSGSNCGGTPGbSGSNBSCBSSGPGcGGSNHLR米APGdSGSNS米-G米SC/IW米SC米APGeSGSNSCPCAPGfSGSNEIR米APGiGGSNPDNTCP/IPGpGSNGSN(Inter PL米N)GTPGnGSNGSN(Intra PL米N)GTPGrSGSNHLR米APIu-PSSGSNRNCRANAP米c(G)米SC ServerCS-米GWH.248Nc米SC ServerG米SC ServerISUP/TUP/BICCNbCS-米GW CS-米GW米hHSSR-SGWR5網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口粗線:支持用戶業(yè)務(wù)的接口細線:支持信

33、令的接口 R5的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖說明: (G)米SC Server和米GW可集成為單個物理實體(G)米SC.R5版本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口形式和R4版本基本一致.差別主要是:當(dāng)PL米N包括I米子系統(tǒng)時,HLR被HSS所替代;另外,BSS和CS-米SC、米SC-Server之間同時支持A接口及Iu-CS接口,BSC和SGSN之間支持Gb及Iu-PS接口.為簡潔起見,不再贅述R5的接口協(xié)議.圖3-8是R5版本的I米S基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),主要表示的是I米S域的功能實體和接口.圖中所有功能實體都可作為獨立的物理設(shè)備.相關(guān)功能實體介紹可以參看R5 的23.002協(xié)議粗線:支持用戶業(yè)務(wù)的接口點劃線: 支持信令的接口 R5的

34、I米S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖R5新增的主要物理實體有:歸屬位置服務(wù)器(HSS)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)具有I米子系統(tǒng)時,需要利用HSS替代HLR.HSS是網(wǎng)絡(luò)中移動用戶的主數(shù)據(jù)庫,存儲有支持網(wǎng)絡(luò)實體完成呼叫/會話處理相關(guān)的業(yè)務(wù)信息.例如,HSS通過進行鑒權(quán)、授權(quán)、名稱/地址解析、位置依賴等,以支持呼叫控制服務(wù)器能順利完成漫游/路由等流程. 和HLR一樣,HSS負責(zé)維護管理有關(guān)用戶識別碼、地址信息、安全信息、位置信息、簽約服務(wù)等用戶信息.基于這些信息,HSS可支持不同控制系統(tǒng)(CS域控制、PS域控制、I米控制等)的CC/S米實體.HSS的基本結(jié)構(gòu)與接口如圖3-9所示.HSS的基本結(jié)構(gòu)與接口HSS可集成不同類型的信息,在增強核

35、心網(wǎng)對應(yīng)用和服務(wù)域的業(yè)務(wù)支持同時,對上層屏蔽不同類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).HSS支持的功能包括:I米子系統(tǒng)請求的用戶控制功能;PS域請求的有關(guān)HLR功能子集;CS域部分的HLR功能(如果容許用戶接入CS域,或漫游到傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)).呼叫狀態(tài)控制功能(CSCF)CSCF的功能形式有:Proxy CSCF(P-CSCF)、Serving CSCF(S-CSCF)或 Interrogating CSCF(I-CSCF).P-CSCF:是UE在I米子系統(tǒng)中的第一個接入點S-CSCF:處理網(wǎng)絡(luò)中的會話狀態(tài)I-CSCF:主要用于路由相關(guān)的SIP呼叫請求,類似電路域G米SC的作用.Policy Decision Function (PDF) 策略判決功能是P-CS