核心网基础知识和网络结构介绍共66页文档
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。
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。
核心网基础知识和网络结构介绍
中国移动通信集团广东有限公司广州分公司
第 9 页
功能实体：媒体网关MGW
MSC Server MSC Server H.248 MGW
控制 承载
控制+承载 MSC
TUP/ISUP TDM
nc接口isupbiccmscservermscserver局间呼叫时控制面协议互通nb接口nbupmgwmgw局间呼叫时用户面协议协商传统gsm网络接口协议mtp消息传递部分提供可靠的消息传递第15页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司isup综合业务用户部分综合业务用户部分用于isdn传统gsm网络接口协议第16页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司tup电话用户部分电话用户部分用于pstn电话通信规定控制电话呼叫建立和释放的功能和过程map移动电话用户部分移动电话用户部分在移动网络中用户身份验证漫游等功能就是在移动交换局及hlr间互传map消息来实现tcap事物处理应用部分事物处理应用部分是7号信令系统为各种业务应用提供的接口map消息的传送需通过传统gsm网络接口协议第17页中国移动通信集团广东有限公司广州分公司tcaptcap实现
中国移动通信集团广东有限公司广州分公司
第 23 页
编号方式
以下号码的编号方式：
8613922212345 MSISDN 460002214206510 IMSI 460-00-9489-10055 CGI 460-00-9998 LAI
中国移动通信集团广东有限公司广州分公司
第 24 页
编号方式
1、移动台的国际身份号码（MSISDN） 公用交换电话网编号计划中唯一识别的移动电 话签约号码。 MSISDN＝CC＋NDC＋SN
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。
核心网解读
核心网：比较概要的说一下核心网大家可以了解核心网的演进、核心网实现过程：核心网的功能主要是提供用户连接、对用户的管理以及对业务完成承载，作为承载网络提供到外部网络的接口。
用户连接的建立包括移动性管理（MM）、呼叫管理（CM）、交换/路由、录音通知（结合智能网业务完成到智能网外围设备的连接关系）等功能。
用户管理包括用户的描述、Qos（加入了对用户业务Qos的描述）、用户通信记录（Accounting）、VHE（与智能网平台的对话提供虚拟居家环境）、安全性（由鉴权中心提供相应的安全性措施包含了对移动业务的安全性管理和对外部网络访问的安全性处理）。
承载连接（Access to）包括到外部的PSTN、外部电路数据网和分组数据网、Internet和Intranets、以及移动自己的SMS服务器等等。
核心网可以提供的基本业务包括移动办公、电子商务、通信、娱乐性业务、旅行和基于位置的服务、遥感业务（Telemetry）－简单消息传递业务（监视控制）等等。
1、核心网络的演进和构成核心网分成电路交换域和分组交换域。
CS域需要的功能部件包括TRAU、MSC等，PS域需要的功能部件包括GGSN、SGSN和其它一些寄存器和服务器。
规范中规定由RNC提供的Iu接口是开放的，在Iu CS域和Iu PS域上的信令和接口都是开放的。
Iu CS域和Iu PS 域上的信令平面都是RANAP协议，称为RANAP-CS和RANAP-PS。
CS域的业务平面对应的是话音，需要完成AMR的速率适配和TRAU的码型转换，而DATA业务无需码型转换直接送往SGSN完成相应功能。
北电网络在实现网络连接过程中引入了无线网关（Wireless Gateway）的概念，无线网关实际是设备的综合节点，在R99版本，CS域TRAU部分需添加新的功能，MSC和SGSN不需发生变化。
从RNC提供的接口是光纤接口，传输的是ATM 信元，话音承载AAL2，数据承载AAL5。
核心网网络结构简介
VLR D B MSC
G VLR PSTN/ISDN
F EIR
CS软交换网络架构
CS域网络——作为核心网的重要组成部分，主要用于完成语音通信，从R4版本 开始采用软交换架构，将MSC拆分为MSC Server和MGW，实现控制与承载相分离。
▪UTRAN
▪MSC Server ▪RANAP
▪BSSAP
中国移动核心网网络结构简介
2011年10月
网络全貌总览
传统电路域业务 会话类多媒体业务
Video Sharing VoIP IM PoC 多媒体会议
业务
其他数据业务
WAP PIM 彩信
数据中心 NP数据库
SCP 短信中心 彩铃
业务数据
DSMP
MGCF IMS MGW
BGCFI/S-CSCF P-源自SCF业务其他数据业务
WAP PIM 彩信
数据中心 NP数据库
SCP 短信中心 彩铃
MGCF IMS MGW
BGCF
I/S-CSCF P-CSCF
MRFC
MRFP
业务数据
DSMP
CM-IMS域
HLR
HSS
CMN MSS
信令网
RACS, PCC
SGSN GGSN
P-GW ePDG
核心网
IP承载网
MGW
电路域
•HSTP兼LSTP •HSTP A平面 MSC/GMSC、SGSN HLR、SCP、短信中心 •LSTP •LSTP
•SP •SP •SP
HLR: SCP •HSTP兼LSTP MSC/GMSC、SGSN HLR、SCP、短信中心
B平面
•HSTP
IP承载网网络结构
核心网概述-PPT精品文档
B S S B S C
A b is
R N S R N C
IuB T S
N o d e B
c e ll
N o d e B
U u M E
S IM -M E i/f o r C u
S IM
U S IM
M S
R99核心网络结构（2）
智 能 网 网 络 结 构
G M SC gsm S S F
R99核心网络－基本网络 （各功能实体的功能）（3）
PS域功能实体
GSN（SGSN、GGSN）：完成分组业务用户的分组 包的传送。存储用户的签约信息（IMSI、PDP ADDRESS）和位置信息（SGSN：VLR号码、CELL 或ROUTING AREA； GGSN：SGSN号码）。 BG：完成两个GPRS网络之间的互通，保证网络互 通的安全性。
P S T N
G i
G p
R99核心网络结构（1）
G M S C G G S N A u C
C H G c G n G r
基 本 结 构
P S T N
P S T N
H L R
D
E IR
F G f G s
V L R
B
G
V L R
B E
M S C
M S C
S G S N C N
A
G b
Iu C S
Iu P S
CS域和PS域共用的功能实体
HLR：完成移动用户的数据管理（MSISDN、IMSI、 PDP ADDRESS、LUM INDICATOR、签约的电信业 务和补充业务及其业务的的适用范围）和位置信息 管理（MSRN、MSC号码、VLR号码、SGSN号码、 GMLC等） VLR：处理当前用户的各种数据信息 AUC：存储用户的鉴权信息（密钥） EIR：存储用户的IMEI信息 SMS－GMSC和SMS IMSC：SMS－GMSC用于保证短 消息正确的由SC发送至移动用户。SMS IMSC用于 保证短消息正确的由用户发送至SC。
2024年移动通信核心网基础知识培训
移动通信核心网基础知识培训一、引言移动通信网络是现代通信技术的重要组成部分，为全球数十亿用户提供无线通信服务。
核心网作为移动通信网络的关键部分，负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等功能。
为了帮助大家更好地了解移动通信核心网的基本知识，我们特此举办此次培训。
本培训将从移动通信核心网的概述、架构、关键技术、发展趋势等方面进行详细讲解，旨在提高大家对移动通信核心网的认知水平，为我国移动通信事业的发展贡献力量。
二、移动通信核心网概述1.定义与作用移动通信核心网（MobileCoreNetwork）是指移动通信网络中负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等关键功能的部分。
核心网是移动通信网络的大脑和心脏，负责将用户数据从发送端传输到接收端，并确保通信过程的安全、稳定、高效。
2.发展历程移动通信核心网的发展历程可以分为几个阶段：第一代移动通信网络（1G）采用模拟通信技术，核心网主要实现语音通信功能；第二代移动通信网络（2G）采用数字通信技术，核心网开始支持数据业务；第三代移动通信网络（3G）引入了分组交换技术，核心网支持更高速的数据传输；第四代移动通信网络（4G）采用全IP架构，核心网实现高速、高效的数据传输；第五代移动通信网络（5G）进一步优化核心网架构，支持更高速度、更低时延的通信需求。
三、移动通信核心网架构1.总体架构（1）接入网：负责将用户设备接入移动通信网络，包括基站、控制器等设备。
（2）传输网：负责将接入网与核心网之间的数据进行传输，包括光纤、微波等传输设备。
（3）核心网：负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等功能，包括移动交换中心（MSC）、服务网关（SGSN）、分组数据网关（GGSN）等设备。
（4）支撑系统：为核心网提供运营、维护、管理等功能，包括业务支撑系统（BSS）、运营支撑系统（OSS）等。
2.主要设备与功能（1）移动交换中心（MSC）：负责处理语音通信、短信业务、信令控制等功能。
5G核心网基础知识概述
虚拟存储
虚拟化层(Hypervisor)
Vl-Ha
物理存储
Os-Ma
VNF
EMS 3
VNF (……)
Ve-Vnfm
NFVI
虚拟网络
Nf-Vi
物理网络
业务域
NFVO
MANO
Or-Vnfm
VNFM
Vi-Vnfm
Or-Vi
Orchestrator 编排
Manager VNF 生命周 期管理
VIM
LTE
基站 手机
IMS
BTS BSC/PCU
Um GPRS
UE
NodeB
Uu UMTS
UE
Abis
RNC Iub
Gb
SGSN
S3 Iu
MME S4
S10
S11
HSS/SPR
PCRF Rx
Gx Gy
LTE-Uu LTE
S1-U
S5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ8
SGi
UE
eNodeB
S-GW
P-GW
BOSS系统
OCS 运营商的IP服务网络 (例如IMS,PSS等)
CS电路交换（一旦有数据要传，就建专门的连接，一直占用）
PS分组交换（如果有数据要传，就分成几个包，分别送过去）
➢
➢
3G
4G
➢ ➢
手机
基站
核心网
用户面
控制面
➢ EPC是广义LTE的组成部分。 ➢ 广义的LTE，也就是现在大家通常所说的LTE，泛指整个EPS系统（既包括无线接入网部分，也涵盖了核心网部分）。 ➢ 狭义的LTE（Long Term Evolution，长期演进计划），是3GPP当年制定的新一代宽带移动通信标准项目。
核心网基础(网络结构介绍)
PDC GSM IS-136
GPRS
WCDMA TD-SCDMA
EDGE UWC136
IS-95A
cdma2000-1x
cdma2000-3x
IS-95B
1xEV-DO 1xEV-DV HDR
网络结构的演进: R4
MSC Sever
GMSC Sever
CS
IP/ATM
MGW
MGW
HLR
PS
SGSN E
CS域相关接口
HLR SGSN
NO.7
SCP HLR
PSTN /ISDN
SMS IW/GMSC
INTERNET/ INTRANET
TD-SCDMA R4网络结构
•MSC SERVER功能介绍
NO.7
SGW
MSC Server/ VLR
GMSC Server/ VLR
Nc
MSC Server(Mobile Switching Center Server):提供UTRAN/BSS 的接入，包括电路域的呼叫接续、号 码翻译、路由选择、移动性管理、鉴 权和加密
TD-SCDMA R4网络结构
• SGSN功能介绍
UTRAN
SGSN
GGSN
Internet
SGSN(Serving GPRS Support Node ):提供网络介入功能，分组路由 和转发功能以及GPRS的移动性管理 功能，SGSN对MS的位置进行跟踪， 完成安全鉴权功能与接入控制，并与 GGSN共同完成PDP连接的建立、维 护与删除工作。
cdma2000 UWC-136
IS－95
GSM MAP
WCDMA
TD-CDMA/ TD-SCDMA
核心网基础知识
MS ：
包括移动终端（如手机）和SIM卡。
15 2010年课程开发精品课程
GPRS网络基本概念（一）: GPRS业务
浏览WAP信息和internet 轻松下载 铃声、图片
收发E-mail
移动在线 聊天 彩信
在线炒股
16 2010年课程开发精品课程
GPRS基本概念（二）: GPRS和EDGE
GPRS ：General Packet Radio Service ，通用分组无线业务。是 一种叠加在GSM网络上，用分组交换传输数据的高效率方式。 EDGE ：增强数据速率的GSM业务。
无 L
Gs PRI OMC 计费接口
MSC——PSTN/ISDN/PSPDN MSC——SCP
MSC——SGSN MSC——ISDN用户 MSC——WS iGWB——计费中心
TUP/ISUP/ CAP
BSSAP+ DSS1 内部协议 FTAM、FTP
局间呼叫控制 支持智能呼叫处理流程
用于MSC与SGSN之间的联合位置更新 支持PRI接口类型为30B+D 数据通信 操作维护相关功能 话单文件的可靠传输
26 2010年课程开发精品课程
•
号码识别
4. 临时移动用户识别码（TMSI） 为了保护用户在空中的话务及信令通道的隐私，在无线信道上用 TMSI替代IMSI作为临时的移动用户标识。它是由VLR分配给在其覆盖 区内漫游的移动用户的标识码，和用户的IMSI相对应，只在本地VLR
20 2010年课程开发精品课程
•
网络接口介绍
PSTN GMSC AuC H HLR EIR F Gs
Gi GGSN
Gp
Hale Waihona Puke C PSTNGcGn
核心网基础知识简介
3
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：
h
4
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。
l 实时收集话单
l 话单存储动态的 IP地址分配
l 预处理话单
l 发送话单至计费
中心
11
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
h
ISP Mail server
12
目录
一
数据网
二 移动分组上网业务
三 VPDN业务
h
13
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。
169 网业务目前主要承载普通宽带等业务。
核心网基础培训
核心网基础培训随着信息技术的飞速发展，互联网已经成为人们日常生活和社会生产中不可或缺的一部分。
作为互联网的基础设施，核心网扮演着至关重要的角色。
为了提高核心网领域从业人员的专业水平和技能，加强对核心网基础知识的学习和掌握，我公司为相关员工开设了核心网基础培训课程。
本文将着重介绍这一培训课程的内容和意义。
一、培训课程内容1.核心网基础知识介绍本部分将介绍核心网的基本概念、发展历程、结构和功能，让学员对核心网有一个全面的认识，为后续学习打下扎实的基础。
2.核心网三大体系结构介绍核心网的三大体系结构，即无线核心网（CN）、传输核心网（TN）和数据核心网（DN），让学员了解核心网的整体结构和组成部分。
3.核心网各系统功能介绍分别介绍核心网中的HLR（本地家属注册信息库）、VLR（访问家属注册信息库）、MSC （移动交换中心）、SGSN（服务承载子系统节点）、GGSN（网关GPRS支持节点）等各个系统的功能和作用，让学员对核心网各系统有一个清晰的了解。
4.核心网技术标准介绍介绍核心网技术标准，包括GSM标准、CDMA标准、LTE标准等，让学员了解核心网技术的标准化情况和发展趋势。
5.核心网应用场景分析分析核心网在移动通信、物联网、云计算等不同领域的应用场景，让学员了解核心网的实际应用情况。
6.核心网技术发展趋势介绍核心网技术的发展趋势，包括5G技术、网络虚拟化、边缘计算等最新的技术趋势，让学员了解核心网未来的发展方向。
二、培训意义1.提高员工核心网技术水平通过这一培训课程，可以提高员工对核心网的理解和掌握，提高其核心网技术水平和专业能力。
2.增强员工团队合作能力培训课程将以小组讨论、实践操作等形式进行，可以促进团队成员之间的交流和合作，增强团队合作能力。
3.为公司业务发展提供技术支持通过培训，公司员工可以更好地掌握核心网技术，为公司的业务发展提供更好的技术支持。
4.培养员工创新意识培训课程将引导学员了解关注核心网的最新技术趋势和发展方向，培养其创新意识，为公司带来更多的技术创新和发展机会。