3G核心网介绍
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核心网是移动通信系统中的关键部分，负责处理用户数据、信令传输和网络管理等功能。
本文将介绍3G核心网的原理和主要组成部分。
1. 3G核心网概述3G核心网是移动通信系统中的核心架构，它负责支持移动通信网络的各种业务。
它连接着无线接入网和其他核心网，提供了语音方式、短信、数据传输等通信功能。
3G核心网的主要特点包括高可靠性、高可用性和高性能。
2. 3G核心网结构3G核心网由多个功能模块组成，包括位置注册、鉴权、会话管理、流量控制等。
下面是3G核心网的主要组成部分：2.1 移动接入网（RAN）移动接入网是连接用户和核心网的桥梁，它包括无线基站和无线电网络控制器（RNC）。
无线基站负责与移动设备进行无线通信，而RNC是无线基站的控制中心，负责管理和控制无线基站。
移动接入网与核心网之间通过接口进行数据和信令的交换。
2.2 位置注册和鉴权中心（HLR/AuC）位置注册和鉴权中心是3G核心网的重要组成部分，它负责管理用户的位置信息和进行用户身份鉴权。
当用户开机时，移动设备会发送位置注册请求到HLR/AuC，HLR/AuC会根据用户的身份信息和鉴权算法进行鉴权。
如果鉴权成功，HLR/AuC会向核心网发送用户位置信息。
2.3 会话管理和控制（MSC）会话管理和控制是3G核心网的核心功能之一，它负责管理和控制用户会话和通信连接。
当用户发起方式呼叫时，MSC会进行呼叫的建立、保持和释放等操作。
MSC还负责进行用户的计费和信令的转发，确保呼叫的顺利进行。
2.4 流量控制和策略管理（SGSN/PGW）流量控制和策略管理是3G核心网的关键功能之一，它负责管理和控制用户数据传输。
SGSN是用户数据传输的核心节点，它负责对用户数据进行分组和路由转发。
PGW则负责分配和管理用户的IP地质，以及进行用户数据的流量控制。
3. 3G核心网工作原理3G核心网的工作原理主要包括用户注册、鉴权、呼叫控制、数据传输等过程。
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核心网原理
•内部资料，注意保密
16
R4核心网技术
R4网络接口协议
接口名 A Iu-CS B C D E F G Gs H Mc Nc Nb 连接实体 MSC——BSC MSC——RNS MSC——VLR MSC——HLR VLR——HLR MSC——MSC MSC——EIR VLR——VLR MSC——SGSN HLR——AuC MSC——PSTN/ISDN (G)MSC Server——MGW MSC Server——GMSC Server MGW——MGW 信令与协议 BSSAP RANAP MAP MAP MAP MAP MAP BSSAP+ TIP/ISUP H.248 BICC RTP/UDP/IP 接口名 Ga Gb Gc Gd Ge Gf Gi Gp Gn Gr Iu-PS 连接实体 GSN——CG SGSN——BSC GGSN——HLR SGSN——SMS-GMSC/IWMSC SGSN——SCP SGSN——EIR GGSN——PDN GSN——GSN(inter PLMN) GSN——GSN(intra PLMN) SGSN——HLR SGSN——RNC 信令与协议 GTP' BSSGP MAP MAP CAP MAP TCP/IP GTP GTP MAP GTP-U
R4
OMC Billing Server SCP MMSC
R5
OMC Billing Server
GMLC
HSS
MSC server
GMSC MSC SGSN GGSN
GMSC server
3G移动通信网络结构分析
3G移动通信网络结构分析1. 引言随着移动通信技术的快速发展，3G移动通信网络成为了当前最主要的移动通信网络之一。
本文将对3G移动通信网络的结构进行详细分析，包括网络架构、基站组成、核心网等方面。
2. 3G移动通信网络架构3G移动通信网络由若干个基站、核心网以及用户终端组成。
其整体架构分为无线接入网络和核心网络两部分。
2.1 无线接入网络无线接入网络由基站和无线传输系统组成。
基站起到无线信号的接收和发送功能，负责与用户终端进行通信。
无线传输系统负责将基站与核心网连接起来，实现数据的传输。
2.2 核心网络核心网络是3G移动通信网络的核心部分，负责处理和转发用户的通信请求。
它包括多个功能模块，如移动交换中心、服务节点、接入网关等。
核心网络具有高可靠性和高吞吐量的特点，能够支持大规模用户的通信需求。
3. 3G基站组成3G基站是3G移动通信网络中的重要组成部分，主要由基站设备和天线组成。
3.1 基站设备基站设备包括无线发射接收设备、信道处理设备等。
无线发射接收设备负责将无线信号发送给用户终端，接收用户终端的信号。
信道处理设备负责对无线信号进行处理和调度，以实现多用户之间的分时复用。
3.2 天线基站的天线起到收发信号的作用，它通过无线传输系统与用户终端进行通信。
天线的设计和布局对网络的覆盖范围和通信质量有重要影响，需要根据实际情况进行合理的布置。
4. 3G移动通信网络核心网核心网是3G移动通信网络的核心部分，负责处理用户的通信请求和数据传输。
4.1 移动交换中心移动交换中心是核心网中最重要的功能模块之一，负责用户的注册、鉴权和寻呼等功能。
它能够实现用户之间的通信转接、呼叫管理和信令交换等功能，是实现移动通信的重要环节。
4.2 服务节点服务节点是核心网中的另一个重要功能模块，它负责处理用户的数据传输。
服务节点能够实现用户数据的路由、转发和处理，提供各种增值业务，如短信、彩铃等。
4.3 接入网关接入网关是用户终端连接到核心网的重要节点，负责用户数据的接收和转发。
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-组网及路由计划
Layer 3
RRC (Radio Resource Control)
PDCP
BMC
Layer 2
RLC (Radio Link Control)
Access Stratum
MAC (Medium Access Control)
Layer 1
PHY (PHYsical) XXXX3G技术培训
16
电路域核心网系统结构
SCCP
MTP3-B Service Specific Layers AAL5 ATM PHY Core Network (CS Domain)
NBAP
RNSAP
RANAP
RANAP
SCCP
MTP3-B Service Specific Layers AAL5 ATM PHY RNC XXXX3G技术培训
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
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）
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。
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1. 简介移动通信3G核心网是第三代移动通信网络的核心部分，负责提供各种移动通信服务，如语音通话、短信、数据传输等。
本文将介绍移动通信3G核心网的基本构成和工作原理。
2. 构成移动通信3G核心网由多个功能实体组成，包括移动交换中心(MSC)、服务网关(SGW)、集中服务网关(CSG)等。
下面将逐一介绍这些功能实体的作用。
2.1 移动交换中心（MSC）移动交换中心是3G核心网的主要组成部分，它负责实现移动用户的切换、寻呼、接入等功能，是移动通信网络的核心节点。
MSC 还可以与其他网络进行互联，实现不同网络之间的通信。
2.2 服务网关（SGW）服务网关是3G核心网中的关键组成部分之一，它提供一系列与移动通信服务相关的功能。
服务网关包括短信服务网关(SMSGW)、多媒体消息服务网关(MMSGW)等。
它们可以接收、处理和转发短信、彩信等各种消息。
2.3 集中服务网关（CSG）集中服务网关是3G核心网中的另一个重要组成部分，它负责提供各种高级服务，如语音信箱、呼叫转移、寻呼组、多方通话等。
集中服务网关通过与MSC和SGW进行通信，实现这些高级服务的功能。
3. 工作原理移动通信3G核心网的工作原理涉及到多个方面，下面将逐一介绍这些方面。
3.1 移动用户接入当移动用户想要接入移动通信网络时，需要通过MSC进行注册和认证。
MSC会验证用户的身份信息，并分配一个唯一的标识（如IMSI）给用户。
然后，用户可以使用该标识进行通信。
3.2 寻呼和切换当有来电或短信发送到移动用户的号码时，MSC会通过寻呼系统查找用户的当前位置，并将方式或短信转发到用户所在的基站。
如果用户正在通话中或正在移动，MSC负责将通信从一个基站切换到另一个基站，确保通信的持续性和稳定性。
3.3 语音和数据传输3G核心网能够支持语音通话和数据传输。
当用户进行语音通话时，MSC会将声音编码和解码，并将通话内容通过核心网传输给对方。
3G移动通信网络结构分析
3G移动通信网络结构分析1. 引言移动通信网络是指通过移动通信技术实现移动设备之间通信的系统。
3G移动通信网络是第三代移动通信网络，它采用了更先进的技术和更高的数据传输速度，为用户提供了更多的功能和更好的体验。
本文将对3G移动通信网络的结构进行分析，并探讨其优缺点。
2. 3G移动通信网络的结构3G移动通信网络包含了多个功能块，主要包括核心网、接入网和用户终端。
2.1 核心网核心网是3G移动通信网络的核心部分，负责处理用户数据和信令的传输。
核心网由多个组成部分组成，包括移动交换中心（MSC）、服务网关（SGW）、传输网和访问网。
MSC是核心网的核心节点，负责呼叫控制和用户数据的传输。
SGW是核心网的接口节点，负责处理数据的转发和分发。
传输网负责数据的传输，包括传输介质和传输设备。
访问网是连接核心网和用户终端的网络，包括无线基站和传输介质。
2.2 接入网接入网是连接用户终端和核心网的网络，负责用户终端的接入和登录。
接入网包括无线接入网和有线接入网。
无线接入网主要包括基站和无线接入控制器（RNC），负责接收用户终端的信号并进行处理。
有线接入网主要包括宽带接入服务器（BAS）和数字用户线路（DSL），负责将用户终端的信号转换为数字信号。
2.3 用户终端用户终端是指使用3G移动通信网络进行通信的移动设备，包括移动方式、智能方式、平板电脑等。
用户终端通过接入网连接到核心网，实现与其他终端的通信和数据传输。
3. 3G移动通信网络的优缺点3.1 优点3G移动通信网络具有以下优点：1. 高速数据传输：3G网络采用了更先进的技术和更高的数据传输速度，使用户可以更快地和数据。
2. 大容量承载：3G网络具有较大的容量承载能力，可以支持大量用户进行通信和数据传输。
3. 多媒体功能：3G网络支持多媒体数据传输和多媒体应用，用户可以通过3G网络观看视频、听音乐等。
4. 全球漫游：3G网络支持全球漫游，用户可以在全球范围内使用3G网络进行通信。
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核心网原理移动通信3G核心网是指第三代（3G）移动通信中心的核心组成部分。
它起着连接无线接入网和互联网的桥梁作用，负责移动用户的认证、用户数据传输、业务逻辑控制等重要功能。
理解3G核心网的原理对于了解移动通信技术的发展和实现方法非常重要。
1. 核心网概述移动通信3G核心网通常由以下几个主要组件组成：移动交换中心（MSC）移动业务支持节点（MSS）位置注册中心（HLR）用户数据管理节点（AUC）资费计费中心（CC）服务控制节点（SCC）这些组件通过网络连接互相通信，并与无线网和互联网进行数据交换。
2. 核心网功能3G核心网具备以下几个主要功能：用户管理和认证核心网负责管理移动用户的信息，包括用户的方式号码、身份验证、用户特征等。
通过位置注册中心（HLR）和用户数据管理节点（AUC）管理用户的身份验证和用户特征的相关信息。
业务支持和控制核心网负责支持和控制移动通信网络中的各种业务功能，如方式呼叫、短信、彩信、数据传输等。
移动业务支持节点（MSS）和服务控制节点（SCC）负责实现这些功能。
数据传输和路由核心网负责将用户的数据传输到目标位置，并负责根据网络拓扑和负载情况进行数据的路由选择。
移动交换中心（MSC）和其他相关节点负责实现数据传输和路由功能。
资费计费核心网负责记录用户的通信使用情况，并根据计费策略进行资费计费。
资费计费中心（CC）负责实现资费计费功能。
3. 核心网工作流程移动通信3G核心网的工作流程通常包括以下几个步骤：1. 用户认证：当移动用户上线时，核心网会对用户进行身份验证。
核心网会与位置注册中心（HLR）和用户数据管理节点（AUC）交互，验证用户的身份和特征。
2. 业务请求：用户通过移动设备发送各种业务请求，如方式呼叫、短信发送等。
核心网根据业务请求的类型和目标地质，将请求发送到合适的节点进行处理。
3. 业务处理：核心网根据业务请求的类型，将请求发送到相应的移动业务支持节点（MSS）或服务控制节点（SCC）进行处理。
3G核心网介绍
3G核心网接口
Gf：SGSN 和EIR 之间接口 Gi：GPRS 和外部分组数据网PDN 之间接口 Gn：同一个PLMN 两个支持节点GSN 之间接口 Gp：不同PLMN 两个GSN 之间接口。Gp 接口在协作的 GPRS PLMN 服务区内提供GPRS Gr：SGSN 和HLR 之间接口 Gs：SGSN 和MSC/VLR 之间接口。支持MS 同时使用 GPRS 和电路交换业务（ 如位置信息更新） 22
20
3G核心网接口
GSM-PLMN 集成GGSN 和SGSN 功能后， 除了 GSM-PLMN 已经定义的A－ G 接口外， 需要为一系 列新接口命名：
Gb：SGSN 和BSS 之间接口； Gb 接口上可以交换信 令和用户数据： 和A 接口为一个用户在整个连接过程 中分配一个固定的物理资源不同， Gb 接口只在有活 动时（ 发送或接收时） 分配资源。大量的用户可以 使用相同的物理资源。Gi、Gn 和Gp 接口也是一样。 Gc：GGSN 和HLR 之间接口 Gd：SMS-GMSC / SMS-IWMSC 和SGSN 之间接口 21
l 选择B: 在BSC 中
l 选择C:在和SGSN 的空间连接中 由于运营商的解决方案不同和PCU/BSS 中处理的业 务量的不同， 可能使用不同的选择。
28
Channel Codec Unit （ 信道编码单元）CCU
CCU 包含下列功能： 信道编码， 包括前向纠错FEC 和交织 编码。 无线信道测量， 包括接收质量和信号 电平， 时间提前量测量。
智能网可以应用在所有的电信网络。其基本思想是在中 心点引入一个包含业务逻辑和业务数据的控制层，以使 现有的和新的业务更有效的处理。IN可以利用IN协议 或所谓的CAMEL (customer application mobile enhanced logic) 协议来实现。CAMEL协议的优点是MSC或SSP和智 能网处理器、HLR和MSC之间的接口采用国际标准。 16
移动通信3G核心网原理
新增加媒体资源 控制功能 只提供信令接口 支持BICC信令 支持MGW的故 障恢复和登记
河南移动通信有限责任公司3G项目组
MGW的功能
MGW：Media Gateway，即媒体网关
完成MGW两侧通路的承载控制 语音处理功能 承载媒体资源转换功能 播放录音通知 回声抑制 IP QOS功能：将媒体流和信令 流分开
3、信令网关
信令网关：英文Signalling gateway，缩写为SG 转接NO.7信令网和IP信令网之间的信令消息 中移动在3G初期引入MGW内置的信令网关
2 1
A BSSAP BTS BSC A BSSAP Nc BICC
3
RANAP:ATM/IP
BSSAP:TDM/IP
H.248 Mc
Mc H.248
接入网 电路域 分组域
IMS:IP Multimedia Subsystem IP多媒体子系统
HSS：HLR Subscriber Server 归属用户服务器
河南移动通信有限责任公司3G项目组
3、WCDMA核心网的演进路线 电路域 分组域
2G
GSM技术
引入CS的概念，仍采用 传统的电路交换方式
GPRS技术
SCP
J CAP IW-MSS
Mc接口
MAP MSS
A BTS BSC
MAP
Nc接口
Nb接口
Nc BICC
A BSSAP Mc H.248 Gs BSSAP+ I u -c s RANAP RNC I u- p s RANAP Ga GTP’ MGW Gn GTP Nb RTP IW－MGW H.248 Mc
AAL2 SIG是用户平面的控制信令协议
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3G是第三代移动通信技术，相较于2G具有更高的数据传输速率和更广泛的覆盖范围。
本文将从网络结构的角度对3G移动通信进行分析，包括核心网和无线接入网两个部分。
2.核心网结构2.1基本结构2.2主要功能2.2.1移动性管理实体(MME)MME是3G核心网的主要控制节点，负责移动终端的接入和鉴权。
它还负责处理移动用户的位置更新、寻呼和移交等管理功能。
2.2.2会话管理实体(SGSN)SGSN是处理移动用户数据的关键节点，负责接收和处理来自移动终端的数据包。
它还负责用户的身份验证和安全性管理。
2.2.3IP多媒体子系统(IMS)IMS是支持语音和多媒体服务的关键节点，其主要功能包括会话控制、媒体传输、业务管理等。
IMS与核心网其他节点之间通过IP网络进行通信。
2.2.4家庭位置寻址系统(HLR)HLR是存储用户信息的数据库，包括用户的位置、用户设备信息、服务配置等。
HLR负责处理位置更新请求、寻呼请求等，以实现对用户的管理。
3.无线接入网结构3.1基本结构3.2主要功能3.2.1基站基站是无线接入网的核心组成部分，负责与移动终端之间的无线通信。
它接收来自移动终端的信号并进行解调和解调，然后将数据传输到核心网。
3.2.2基站控制器(BSC)BSC是控制和管理基站的关键节点，负责对基站进行调度以实现对无线资源的有效利用。
BSC还负责处理移动终端的接入和切换等功能。
4.3G移动通信网络的优势4.1高速数据传输相较于2G网络，3G移动通信网络具有更高的数据传输速率，可以支持更多种类的服务，如高清视频和在线游戏等。
4.2广泛的覆盖范围3G网络覆盖范围更广，可以提供更大的网络覆盖面积，使用户可以在更广泛的地域范围内获得服务。
4.3多媒体服务支持3G网络支持多媒体业务，用户可以通过语音、视频和图像等多种方式进行通信。
5.结论3G移动通信网络结构由核心网和无线接入网组成，核心网包括MME、SGSN、IMS和HLR等节点，无线接入网由基站和BSC组成。
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概念3G移动通信网络是一种基于第三代移动通信技术的无线网络，它主要采用CDMA（ Division Multiple Access）技术来支持多用户访问和传输数据。
其核心是通过基站和核心网相互连接，实现用户的无缝通信。
3. 3G移动通信网络的结构3G移动通信网络主要由以下几个部分组成：3.1 基站子系统（BSS）基站子系统是3G网络中的关键组成部分，它由基站控制器（BSC）和基站（NodeB）组成。
基站负责与终端设备进行无线通信，而基站控制器则负责管理多个基站的资源调度和控制。
3.2 核心网（CN）核心网是3G网络中的核心部分，它负责处理用户数据和信令的传输，管理通信网络中的各个子系统。
核心网包括移动业务交换机（MSC）、服务控制节点（SCN）和公共交换节点（ISDN）等组件。
3.3 用户终端设备用户终端设备是3G网络中的用户接入点，它可以是方式、平板电脑或其他具备通信功能的设备。
终端设备通过基站与网络进行通信，实现数据的传输和交互。
4. 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以下几个步骤：4.1 用户注册与鉴权当用户终端设备进入3G网络覆盖范围后，需要进行注册和鉴权的过程。
用户通过发送注册请求，将自己的身份信息发送到核心网，核心网将对用户进行鉴权，并分配给用户一个临时的网络地质。
4.2 数据传输在用户完成注册与鉴权后，可以开始进行数据的传输。
用户终端设备通过基站与网络进行通信，将需要传输的数据发送到基站。
基站将数据传输到核心网，核心网再将数据传输到目标地质，实现用户之间的数据交互。
4.3 呼叫管理除了数据传输，3G移动通信网络还支持语音呼叫的功能。
用户可以通过终端设备拨打方式，基站将方式呼叫请求发送到核心网，核心网通过交换节点将呼叫连接到目标终端设备，实现语音通信的功能。
5. 3G移动通信网络的优势与挑战3G移动通信网络相比于2G网络具有许多优势，如更高的数据传输速率和更强的系统容量。
3G核心网介绍
2G的频点分配情况：
频带范围 GSM900 E-GSM GSM1800 GSM1900 GSM-R 890-915/935-960 880-915/925-960 1710-1785/1805-1880 1850-1910/1930-1990 876-880/921-925 19 可使用的频点数目 124 除美国外 174 374 除美国外 美国 铁路调度系统 应用范围
核心网增加Gb接口，空 口时隙动态捆绑
3G(UTRA) EDGE 电路交换 8*69.2Kbit/s
核心网没有改变，采 用电路交换； 空口采用8相调 制技术
WCDMA 分组交换 1920Kbit/s
核心网根据采用的版 本不同而改变， 无线部分采用 CDMA技术
3G的标准和名词介绍-1
IMT-2000:International Mobile Telecommunications 2000 2000指2000年或使用的频段在2000MHz左右 IMT-2000的概念： 全球覆盖、无缝接入 在IMT-2000家族中要相互兼容 向下兼容2G 能与其他公司互连互通 提供高速数据业务 提供多媒体业务 电路交换和分组交换相结合 低成本、灵活接入方式，适用于发展中国家建设
3G的标准和名词介绍-3
无线传输方式有FDD和TDD两种无线双工传输方式 解决多用户接入有三种方式：FDMA、TDMA、CDMA 1G采用：FDD/FDMA 2G采用：FDD/FDMA&TDMA 3G采用: CDMA的类型：DS-CDMA（用于UMTS）、FH-CDMA(用于蓝牙技 术）、TH-CDMA CDMA的优点：窄带噪音、克服多径效应、频率规划简单、软容 量限制；但是功控太快
3G核心网介绍
第一章
1G简单介绍
3G核心网基础知识
CS：Softswitch PS
CS：Softswitch PS IMS：CSCF
从2G平滑演进 CN:CS域和PS域 引入UTRAN CN和UTRAN的Iu由 ATM承载 增强安全功能
CS引入软交换 核心网可用IP承载 引入TrFO技术 信令可由IP承载 PS域无大变化
移动网络与 PSTN/ISDN 网络互通， 以及移动网络内 部不同本地网之间互通 PDP 管理 计费 位置管理、用户签约信息管理 PUSH 业务：PS 业务移动被叫 分组移动网络与外部数据网之间通信 空中接口 无线资源管理； 软切换
目录
目 录
Contents 网络的基本结构 网络接口及功能
区域划分及编号
Iu-PS
SGSN
GPRS backbone
Internet, Intranet GGSN
UTRAN
PS domain
CG BG
MGW
MGCF
IP backbone
P-CSCF MRFC
MRFP
S-CSCF
IMS domain
3GPP核心网版本演进
3GPP R99 3GPP R4 3GPP R5
GSM→CS GPRS→PS
WCDMA R99网络结构
MSC/VLR GSM /GPRS BSS BSC BTS PCU RNC SMS NodeB
GPRS骨干网/
GMSC
PSTN ISDN
HLR/AUC
SS7
SCE
SCP SGSN GGSN CG BG Other PLMN
UMTS UTRAN
Internet, Intranet
、IP承载
向NGN融合网络演进能力
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R99的UTRAN&UE
UTRAN包含:RNC和NodeB;类似于BSS包含:BSC和BTS.2个 RNC之间有接口Iur,不同于2个BSC之间没有接口.RNC在RNC和 UE之间起加密和解密的作用,高层后向纠错BEC.RNC的结构及 接口如下图:
R99的NodeB&UE
UE=ME+IM是用户的唯一身份识别,类似SIM卡.NodeB存储UE的位置 信息(UE在connection时RNC才记录UE的位置信息,准确到CELL或URA;IDLE时 RNC不记录;但所有情况下,SGSN中有记录),RNS_control,ATM switching.
2G的3个阶段
Phase1:只提供语音业务和9.6k的数据业务 Phase2:除语音业务外,还增加大量补充业务 Phase2+:在phase2的基础上新增加补充业务,智能网应用和高速 数据业务(GPRS)
提高数据速率的几种方案比较-1
提高数据速率的几种方案比较-2
Phase1和phase2阶段的数据速率都只有9.6kbit/s,在 phase2+阶段可提供3种提高数据速率的解决方案: HSCSD,GPRS,EDGE,而在3G采用UTRA可以将速率提 的更高.
R99的CN的CS的接口及网元
1个PLMN的最大LAI数目:2的16次方=65536个;1个 LAI有2的16次方=65536个小区.
R99的CN的CS&PS的接口及网元
HLR/Auc,EIR,CSE Gr:HLR---SGSN;Gc:HLR---GGSN 在2G的Auc中使用triples(3参数组),在3G中使用5参数组 CSE包含:SSF和SCF两部分功能
R99的CN的PS的接口及网元
MAP协议:MTC的路由信息查询 Gi:屏蔽或过滤功能,相当于防火墙
与SGSN相连的网元和接口
MS在CS中的LA变化和在PS中的RA变化
MS在CS域中的位置区叫LA;在PS域中的路由位置区叫RA.1个 LA最多可含2的8次方既256个RA. MS的RA变化时通过RA LOCUP告知SGSN;LA变化时通过LA LOCUP告知VLR.当MS在CS和PS是, RALOCUP优先;涉及 LALOCUP时,由SGSN通过Gs通知MSC/VLR做LALOCUP.如下示 意图:
第二章
The UMTS Network
The UMTS Network示意图
The UMTS Network的网元
R99 CN: CS Domain
R99最大的改变在无线侧:UTRAN(含RNC\BodeB)是完全新增的 部分;当然,GSM BSS部分依然存在.CN包含CS和PS两个部分, 即同时支持电路交换和分组交换. R99的CN的CS域与2G的CN相比最大的改变在于将IWF/TC放在核 心网内. 2G的核心网是CS,网元有:MSC/VLR,GMSC,接口有:A,B, C,D,E,F,G,H等; 3G核心网中增加2个网元:SGSN,GGSN和2个接口:IU(cs)和Gs IU(cs):IWF/TC----RNC;Gs:MSC----SGSN R99 CN的CS&PS的公共部分:CSE,EIR,HLR/AUC
GSM 发展阶段 解决方案 交换方式 最高速率 phase2+的3 种方案 和3G比 较 电路交换 9.6Kbit/s phase1/phase2 HSCSD 电路交换 8*14.4Kbit/s
只需软件修改,缺点: 空口固定捆绑, 不灵活
GSM phase2+ GPRS 电路和分组交换 8*21.4Kbit/s
2G的频点分配情况:
频带范围 GSM900 E-GSM GSM1800 GSM1900 GSM-R 890-915/935-960 880-915/925-960 1710-1785/1805-1880 1850-1910/1930-1990 876-880/921-925 19 可使用的频点数目 124 除美国外 174 374 除美国外 美国 铁路调度系统 应用范围
R99的UMTS Network Summary
R4
R4和R5相比R99变化在核心网部分,他们都将CN与RAN彻底分开.R4最 大改变在CN的CS域.将CS分成MSC_Server和CS_MGW两大部分,将信 令和业务承载分开,多出接口:Nc,Mc,Nb.R4的CS结构如下:
R5
R4也分PS域(不变)和CS域(改变),R5中只有PS域,都通过 IP网传送.R5相对R4的新网元有:HSS\MGCF\CSCF.R5的结构 如下图:
3G核心网介绍
第一章
1G简单介绍
特点:模拟信号,频分多路接入方式(FDMA) 缺点:容量小,质量差,兼容性差 全球很多国家采取各自不同的制式,不利于相互之间漫游. 常见的制式有:NMT, TACS, C-Netz, R 2000, RTMS
2G介绍
特点:数字信号,频分和时分多路接入方式(FDMA&TDMA) 优点:网络容量可扩展,提供更多的业务类型,成本低,设备小 巧,传送质量好,安全可靠性高 2G蜂窝系统有多种制式:GSM,PDC,D-AMPS,IS-95等
3G的标准和名词介绍-2
RTT:Radio transmission technologies(无线传输技术) RTT是IMT-2000的无线传输技术,各国提供的RTT的解决方案有
提出者 欧洲 韩国 CDMA1 CDMAII SAT-CDMA 日本 美国 UMC-136 WIMS W-CDMA cdma2000 W-CDMA WP-CDMA 中国 卫星通信系统 ICO RTT SW-CDMA SW-CTDMA INX
提出的RTT技术
UTRA DECT
W-CDMA
TD-SCDMA
IMT-2000规定:为了将3G的RTT技术尽可能标准统一,将多家提 出的技术整合为3种:UMTS , MC-CDMA TD-SCDMA 核心技术 W-CDMA N-CDMA TD-SCDMA 多用户接入方式 FDMA&CDMA FDMA&CDMA FDMA&TDMA&CDMA 空中传输方式 FDD FDD TDD 频点带宽 5MHz 1.25MHz 备注 前身为DS-CDMA 前身为CDMA
Chapter3 UMTS Network Technology CN
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核心网增加Gb接口,空 口时隙动态捆绑
3G(UTRA) EDGE 电路交换 8*69.2Kbit/s
核心网没有改变,采 用电路交换; 空口采用8相调 制技术
WCDMA 分组交换 1920Kbit/s
核心网根据采用的版 本不同而改变, 无线部分采用 CDMA技术
3G的标准和名词介绍-1
IMT-2000:International Mobile Telecommunications 2000 2000指2000年或使用的频段在2000MHz左右 IMT-2000的概念: 全球覆盖,无缝接入 在IMT-2000家族中要相互兼容 向下兼容2G 能与其他公司互连互通 提供高速数据业务 提供多媒体业务 电路交换和分组交换相结合 低成本,灵活接入方式,适用于发展中国家建设
3G的标准和名词介绍-3
无线传输方式有FDD和TDD两种无线双工传输方式 解决多用户接入有三种方式:FDMA,TDMA,CDMA 1G采用:FDD/FDMA 2G采用:FDD/FDMA&TDMA 3G采用: CDMA的类型:DS-CDMA(用于UMTS),FH-CDMA(用于蓝牙技 术),TH-CDMA CDMA的优点:窄带噪音,克服多径效应,频率规划简单,软容 量限制;但是功控太快