01CDMA核心网基础和基本呼叫流程图文精.docx

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01CDMA核心网基础和基本呼叫流程图文精

CDMA核心网基础和基本呼叫流程CDMA核心网基础和基本呼叫流程中兴通讯2008年5月年月

讨论提纲传统cdma核心网网络架构核心网网络架构传统cdma核心网网络演进核心网网络演进cdma软交换核心网基本知识软交换核心网基本知识cdma软交换组网方案软交换组网方案cdma软交换基本呼叫流程软交换基本呼叫流程

内部公开▲传统CDMA整体网络结构传统整体网络结构PCFOMCA10/A11PDSN/AAAInternetOtherMSCEPLMNPSTNEAiQT1T2SCPNMSUmBTSAbisBSCAMSC/VLRCHLR/AUCSCPDCA10d/A11d调度台PDS/PHRDASDSS系统管理台CDMA20001x蜂窝移动通信系统结构图

内部公开▲功能实体MSC/VLR功能实体MSC功能MSC功能功能MSC（MobileSwitchingCenter是CDMA网络的核心，对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是CDMA和其他网络之间的接口。

它完成通话接续，计费，BSS和MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。

VLR功能VLR功能功能VLR（VisitorLocationRegister是一个动态用户数据库，存储MSC所管辖区域中的移动台（称拜访客户）的相关用户数据，包括：

用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。

内部公开▲功能实体HLR/AUC功能实体HLR功能HLR功能功能HLR（HomeLocationRegister是一个静态数据库，它主要存储两类信息：

一是有关移动用户的参数，包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据；一是有关移动用户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

AUC功能AUC功能功能AUC（AuthenticationCenter是一个管理与移动台相关的鉴权信息的功能实体。

完成对移动用户的鉴权，存储移动用户的鉴权参数，并能根据MSC/VLR的请求产生、传送相应的鉴权参数。

功能实体PDSN

PDSN功能

PDSN（PacketDataServingNode分组数据服务节点,是承接无线网络和分组数据网络的无线分组数据接入网关,提

供SimpleIP和MobileIP接入方式,为CDMA2000移动台提

供访问Internet或Intranet的服务。

功能实体AAA

AAA功能

AAA（Authentication,Accounting,AuthorizationServer鉴权、授权与计账服务器,目前采用RADIUS服务器方式实

现。

AAA对用户的脚本文件信息进行鉴权认证,完成数据业

务的授权和计费功能。

同时,AAA完成用户的数据业务开户

管理功能。

功能实体PDS

PDS功能

PDS（PTTDispatchingServer是PTT调度服务器,是集群呼叫的总控制点,完成集群调度呼叫的处理,包括鉴别集群用

户、建立各种集群呼叫如私密呼叫和群组呼叫、集群PTT通

话权管理等。

PDS作为调度服务器,还负责报文分发,接收

反向链路来的集群语音数据,根据呼叫的性质再分发到对应

的前向链路。

功能实体PHR

PHR功能

PHR（PTTHomeRegister是PTT归属寄存器,完成用户的PTT业务鉴权、授权、计费、位置更新和动态群组管理功

能,并为集群用户提供PTT群组、用户的业务受理。

功能实体DAS

DAS功能

DAS（DispatchingAgentServer是调度台服务器,是集团用户的调度台客户端执行调度操作的门户网站,为不同集团用

户提供PTT虚拟调度专网业务。

内部公开▲CDMA2000核心网标准演进核心网标准演进

内部公开▲CDMA核心网演进传统电路交换IP软交换软交换/LMSDMSCeIMSMGCFCSCFMRFCMSC/VLRMGWIM-MGWMRFPHLR/AUCHLReHSSAAAAAAPDSNPDSNAGWPhase0/1Phase2Phase3

内部公开▲CDMA电路交换结构CircuitSwitched（CSdomainMAPMSCVLRA1/A2/A5MAPBTSBSC/PCFG-MSCPSTN/ISDNPSTN/ISDNMAPSCPA10/A11HLRSMSSCotherPLMNIS95A/B/1xBaseStationSystemPDSNIPbackboneNetworkHAPiInternetIntranetPacketSwitched（PSdomainRadioAccessNetworkInterworkedNetwork

内部公开▲CDMA软交换软交换（LMSD结构软交换CircuitSwitched（CSdomainSCPeBTSBSCHLReMAPSIP-IA1MAP传统基站系统A2MSCeMSCeH.248H.248A1pBTSBSCA2potherPLMNMGWIPtransportMGWPSTN/ISDNALL-IP基站系统AccessNetworkCoreNetworkInterworkedNetwork产业链成熟，产业链成熟，语音质量具有优势现有CDMA无线接入设备可软交换组网，无线接入部分不需要增加投资无线接入设备可软交换组网，现有无线接入设备可软交换组网部分运营商（包括中国移动印度RELIANCE已经建设或开始建设软交换网络，同时着手包括中国移动、同时着手IMS试验部分运营商包括中国移动、印度已经建设或开始建设软交换网试验网

内部公开▲MMD（IMS结构结构IPMultimediaSubsystemdomainAAAHSSservices&applicationsservices&applicationsSIPBSCPCFCSCFSIPSIPInternetMGCFBTSMRFCH.248H.248AIPtransportPSTN/ISDNPDSNHAMRFPMGWAccessNetworkIPaccesswithmobilityInterworkedNetworkCoreNetwork产业链尚未成熟，产业链尚未成熟，语音质量不具有优势PS承载层需要承载层需要EVDOREVA或更高速的无线数据接入承载层需要或更高速的无线数据接入

IMS、LMSD共存关系、共存关系IPMultimediaSubsystemdomainAAAHSS内部公开▲采用IMS作为整个呼叫的控制层，CS变为承载层，实现全业务融合的方案在业界处于概念提出阶段作为整个呼叫的控制层，变为承载层变为承载层，采用作为整个呼叫的控制层，还没有进入标准讨论阶段，商用时间为时尚早。

还没有进入标准讨论阶段，商用时间为时尚早。

CircuitSwitched（CSdomainSCPeMAPservices&applicationsSIPHLReMAPCSCFSIPSIPMRFCH.248MGCFGMSCeH.248SIP-IMSCeH.248IPtransportSIP-IMSCeH.248IPtransportPDSNHAMRFPMGWMGWIPtransportMGWIPaccesswithmobilityIMSCoreNetworkA1/A1pBSC/PCFBTSLMSDCoreNetworkA2/A2p长期共存软交换控制设备与MGCF可共用同一物理设备可共用同一物理设备软交换控制设备与软交换媒体网关与IM-MGW可共用同一物理设备软交换媒体网关与可共用同一物理设备软交换设备在未来IMS网络中可以得到重用软交换设备在未来网络中可以得到重用VCC标准成熟以后，用户可以在IMS与标准成熟以后，用户可以在与标准成熟以后LMSD网络间切换网络间切换

IMS与软交换的关系定位与软交换的关系定位CS/PS/IMS共同构成未来网络,满足人们对通信网络的需要;网络设备的依赖关系:

PS网络作为IMS网络的一种接入承载;CS网络作为IMS网络的对等网络，实现互联互通CS和IMS长期共存软交换和IMS部分设备可以共用和演进:

软交换控制设备与MGCF可共用同一物理设备软交换媒体网关与IM-MGW可共用同一物理设备软交换设备在未来IMS网络中可以得到重用CS/PS/IMS分别满足信息领域的三类不同需求：

CS域提供的是第一类通讯交流服务；PS域提供的是第二类信息获取服务；IMS域提供的是第三类消费类增值服务业务。

内部公开▲可以考虑删掉三种业务满足用户不同的需要，三者可以同时共存的。

VCC标准成熟以后，用户可以在IMS与LMSD网络间切换采用IMS作为整个呼叫的控制层，CS变为承载层，实现全业务融合的方案在业界处于概念提出阶段，还没有进入标准讨论阶段，商用时间为时尚早。

内部公开▲LMSD域与传统电路域网络的变化域与传统电路域网络的变化SCPHLRSCPeWINMAPOverTDM/IPHLReMAPOverTDM/IPTUP/ISUP/SIPTDM/IPWINMAPOverTDMMAPOverTDMMSCeTUP/ISUPH.248OverIPMSCeMSCTDMMSCH.248OverIPTDM/IPMGWMGWBSSAPOverTDM/IPRTP/IPorG.711/TDMBSCBSCBSCBSCBSCBSC注：

LMSD阶段PS域保持不变

LMSD软交换体系结构

LMSD域新增的组件域新增的组件----MSCe

39/XX

MSCe

GMSCe

MGW

RAN

OtherPLMN/PSTN

SGW

NO.7

继承传统MSC的所有电路域控制面功能,而承载面的交换功能由MGW以多种承载方式实现;

对外提供纯粹的信令接口;

集成VLR功能,以处理移动用户业务数据及WIN相关数据;

通过扩展的H.248协议实现对电路域基本业务及补充业务涉及的MGW中承载终

端及媒体流的控制;

与其他MSCe间通过SIP信令实现承载无关的局间呼叫控制;

支持MGW及自身的登记及故障恢复操作,并可要求MGW主动上报其终端特性

MSC仿真（MSCe:

多种逻辑功能实体的集合,支持移动性管理,提供呼叫控制、连接、VLR及部分

业务功能,是实时语音/数据业务的呼叫、控制、业务提供的核心设备。

LMSD域新增的组件域新增的组件--MGW

39/XX

MSCe

MGW

RAN

OtherPLMN/PSTN

SGW

NO.7

是LMSD域承载面的网关设备,位于CS

核心网通往无线接入网（RAN及传统固定网（PSTN/ISDN的边界处;A2/A2p、PSTN/PLMN接口的承载通道,以及分组网

媒体流（如RTP流的终结点

MGW不负责任何移动用户相关的业务逻

辑处理。

而是通过H.248信令,接受来自（GMSCe的控制命令

MGW可以支持媒体转换、承载控制及业

务交换等功能,如CDMA各类语音编解码器、回音消除器、IWF、接入网与核心网侧终端媒体流的交换,会议桥、放音收号资源等

支持电路域业务在多种传输媒介（基于,TDM,或基于RTP/UDP/IP上的实现,提供必要的承载控制

媒体网关（MGW:

为核心网中的分组环境和PSTN网络中的电路交换环境提供承载业务支持,提供话

音编解码的声码器功能,提供调制解调器MODEM/IWF功能（在电路音频modem音和数字音频字节流之

LMSD域新增的组件域新增的组件--SGW

39/XX

MSCe

MGW

RAN

Other

PLMN/PSTN

SGW

NO.7

SGW在核心网中完成SS7的

信令传输（SS7MTP和基

于IP的信令传输（SIGTRANSCTP/IP之间的转换,为不同网络之间的业务融合提供了

有效的保障。

SGW在物理实现上可与

（GMSCe或MGW合一

LMSD软交换接口

内部公开▲

局内控制接口——39/XX接口

RAN

39/XX

MSCeGMSCe

MGW

OtherPLMN/PSTN

遵循的协议标准

ITU_T及IETF联合制定的H.248协议,

如H.248（RFC3015和ITU-T的Q.1950（CBC

针对3GPP2特殊需求的H.248扩展事务

（Transaction及包（Package定义

H.248消息编码方式消息编码方式:

采用ASN.1BER或文本方式;

H.248功能:

相当于MSC的控制模块对中继模块的内

部控制信令

是MSCe控制MGW建立呼叫的信令注册/监视、控制、状态和事件上报

H.248底层传输机制底层传输机制:

IP/SCTP

IP/SCTP/M3UA

局间接口——ZZ接口

ZZ接口

相当于MSC之间的信令部分

是MSCe之间的呼叫控制信令接口

除了支持IP承载上的SIP信令,ZZ接口也支持传统的TUP/ISUP信令

SIP-T/SIP-I

TCP

SCTPUDP

RAN

MSCe

GMSCe

MGW

OtherPLMN/PSTN

PhysicalLayer

UDP/TCP/SCTP

LinkLayerIP

SIP/SIP-TSIP协议桟

媒体传输接口——YY接口

RAN

MSCe

MGW

RTP语音帧UDP/IP

PCM

OtherPLMN/PSTN

接口功能接口功能:

MSC之间的中继电路部分,用LMSD域内承载用户的话音媒体流,承载方式

IP/TDM承载

MSCe

YY接口————底层传输底层传输

G.711

PCM

RTPIP/UDP物理

链路IP

RAN

MGW

PLMN

/PSTN

G.711PCM

TDM

/IP/TDM

G.711

PCM

TDM

A/Ap

TDM

RTPIP/UDP

物理

链路

SIGTRAN协议介绍

SCTPIUA

Q931/QSIGM2UA/M2PA

MTP3M3UA

SCCP

TCAP

ISUPTUP

SUA

TCAPV5UA

V5.2IP层

信令传送层信令适配层信令应用层

内部公开▲SIGTRAN工作方式分析工作方式分析M3UA//SCTP//IPM3UASCTPIPM3UA适配传输用户信令，简洁高效，适用于点到点的No.7信令消息传输。

M3UA适配传输用户信令，简洁高效，适用于点到点的No.7信令消息传输。

缺乏信令网络管理功能，不利于大规模建网。

MTP3//M2UA//SCTP//IPMTP3M2UASCTPIPM2UA用于IPSP与No.7SP的互通，可以使用IPSP集中管理，简化SG。

M2UA用于IPSP与No.7SP的互通，可以使用IPSP集中管理，简化SG。

不对称结构，只能用于No.7信令网与IP信令网之间的互通。

MTP3//M2PA//SCTP//IPMTP3M2PASCTPIP与MTP3结合使用，只替换底层承载，保持原有No.7信令结构，即能完成信令与MTP3结合使用，只替换底层承载，保持原有No.7信令结构，即能完成信令互通，又可使用完善的信令管理网机制，这是目前其他Sigtran协议都无法很好互通，又可使用完善的信令管理网机制，这是目前其他Sigtran协议都无法很好解决的难题。

解决的难题。

当前国标发布，IETF虽未完成正式规范，但草案已经稳定，业内设备支持情况当前国标发布，IETF虽未完成正式规范，但草案已经稳定，业内设备支持情况一般。

一般。

内部公开▲传统MSC组网面临的问题组网面临的问题传统在低话务的区域需要很大的设备投资MSCMSC小城镇CDMAnetwork山区MSCMSC岛屿旅游景点由于路由的迂回，由于路由的迂回，需要大量的长途传输PSTNBSCMSCBSC大城市小城市传统的MSC无法解决复杂组网和话路迂回的矛盾

内部公开▲软交换组网方案MSCeA1p/A2p接口H.248H.248BSSIPNetworkMGWBPSTNIPBSSMGWA“MSCe集中设置，MGW分散部署”，控制和承载分离局间SIP-I互通，MSCe通过H.248控制MGWPSTNMGW接入到本地接入到本地PSTN统一的业务提供，方便新业务的部署媒体面IP互通，减少话路迂回

内部公开▲什么是TrFO/RTO什么是TrFO（TranscoderFreeOperation，免编解码操作）（，免编解码操作）TrFO是一种带外协商免编解码操作，可以提高话音质量，降低核心网话音业务带宽占用（适用于分组语音承载）。

如果核心网内部全部为IP承载类型，则可以由呼叫通路上所有MSCe完成语音编解码器类型协商后，在MSCe的指示下，呼叫通路上所有经过的MGW均采用相同的语音速率类型，则可以在整个呼叫通路上建立免编解码器的承载连接，不执行码型转换，进行语音透传。

RTO（RemoteTranscoderOperation，远端编解码操作，远端编解码操作RTO是一种带外协商远端编解码操作，如两端协商话音编码格式不同，MGW启用RTO操作，即远端声码转换操作，在入端执行一次码型转换，节省码型转换次数，降低时延和呼损。

TrFO/RTO–––提高语音质量降低提高语音质量,降低降低CAPEXEVRCVoiceEVRCVoiceMSCG.711/E1MSCBSC内部公开▲BTSBSCTDM网络网络软交换网络1#VocoderSIP-TSIPSIP-TMSCeEVRCVoiceBTS2#VocoderMSCeEVRCVoiceTrFOEVRCVoiceIPNetworkBSCBSCG.711VoiceBTSPSTNRTOTrFO（TranscoderFreeOperation/RTO减少语音编码次数节约声码器资源节约带宽减少语音编码次数,节约声码器资源节约IP带宽减少语音编码次数节约声码器资源,节约带宽66%;提高话音质量,减少语音延迟提高话音质量减少语音延迟RTD（RoundTripDelays）减少语音延迟（）

内部公开▲中兴CDMATrFO/RTO功能中兴功能TrFO/RTO节省传输资源节省IP传输资源通过减少编码和解码的次数，通过减少编码和解码的次数，提高语音质量减少语音传输时延

内部公开▲TFO、TrFO的技术比较说明、的技术比较说明TFO与TrFO的区别与的区别TFO通过带内信令建立免通过带内信令建立免编解码的连接，编解码的连接，但仍需要编解码器单元（）继续工作。

解码器单元（TC）继续工作。

TrFO通过带外信令建立免通过带外信令建立免编解码的连接，建立后完全编解码的连接，不需要TC存在存在。

不需要存在。

TFO与TrFO的优势与的优势改善语音质量•减少编解码次数（因减少编解码次数（为每次编解码都是有损的）•减少时延（环路时延减少时延（短，MOS高）高节省网络设备投资•节省传输资源•节省昂贵的（达到节省昂贵的TC（30%-40%或更多）或更多）或更多

内部公开▲3G用户呼叫流程用户呼叫流程_1用户呼叫流程3GBSOMSCeOMGWHLReSMSCeSMGW3GBSOBSC-ContextCMServiceRequestMegaco:

ADD[RTP,sendrecv,SDP-BS];ADD[RTP,recvonly]Megaco:

Reply[T1,T2]AssignmentRequestAssignmentCompleteANSI-41:

LOCREQ[DGTSDIAL]ANSI-41:

ROUTREQ[MSID]ANSI-41:

routreq[TLDN]ANSI-41:

locreq[TermLIST]SIP:

INVITE[IAM,T2]PagingRequestSIP:

100Trying/180Ringing[ACM]Megaco:

MODIFY[Ringback]Megaco:

Reply[]Origination-SideRingbackOMGW-ContextT0T1T2

3G用户呼叫流程用户呼叫流程_2用户呼叫流程3GBSOMSCeOMGWHLReSMSCeS

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