GPRS/3G网络及业务介绍,无线与交换产品线 于艳华,利用GPRS（通用分组无线业务-General Package Radion Service）,用户能够在端到端分组传输模式下发送和接收数据。,GPRS网络与业务,GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程,GPRS网络组成-概览,GPRS业务的提供涉及MS、BSS、SGSN、GGSN、HLR以及外部PDN等实体，还可能涉及MSC/VLR、SMS-GMSC等实体。GRPS的主要功能是由SGSN、GGSN与MS、HLR、PDN等相关实体配合实现的。,GPRS网络组成-概览,SGSN：为MS服务，主要实现下述功能 维护SGSN MM上下文，提供移动性管理 维护SGSN PDP上下文，提供寻路功能 鉴权、加密等 计费,GPRS网络组成-SGSN&GGSN,GGSN：是GPRS网与外部PDN相连的网关， 维护GGSN PDP上下文，提供路由选择功能，分配IP地址 实现与外部网络协议等的转换 计费,MS：维护MS MM上下文和MS PDP上下文，实现移动性管理、路由选择、网络接入控制以及无线资源管理等功能。,HLR：维护GPRS签约数据和路由信息，供SGSN（或GGSN）调用。GPRS与原GSM共用HLR。,GPRS网络组成-MS&HLR,MSC/VLR：在需要GPRS与其他GSM业务进行配合时选用Gs接口，如：利用GPRS实现电路交换业务的寻呼，GPRS与GSM联合进行位置(RA和LA)更新等，这时，MSC/VLR除了存储MS的IMSI外，还需存储同时附着在GPRS和GSM电路业务上的MS的SGSN编号。,SMS-GMSC：MS需要通过GPRS无线信道来发送/接收短消息时，SGSN通过Gd接口与SMS-GMSC连接。,GPRS网络组成-MSC/VLR&SMS-GMSC,GPRS网络组成-DNS&CG,DNS服务器：GPRS骨干网中的DNS服务器主要用于完成对域名的解析。具体有两方面的内容：在用户的上下文激活的时候，SGSN将APN提交给域名服务器解析，由此获得GGSN的IP地址；在SGSN之间的路由区更新过程中，新的SGSN通过域名解析查找原SGSN的地址。应遵循RFC1034和RFC1035。,计费网关（CG）：提供到GSN的GTP接口协议，用于实时采集各GSN节点的话单记录，存储/备份/合并话单。提供到计费中心的FTAM或FTP接口，向计费中心传送话单文件。可通过O&M操作话单记录。可以采用独立的计费网关或采用嵌入GSN节点的计费网关，嵌入的计费网关可以仅支持FTP协议。,边界网关（BG）：两个PLMN使用边界网关互联，互联的主要目的是支持用户在GPRS网络间的漫游。在边界网关上可以支持BGP协议（RFC1771）作为其基本的路由功能集。在边界网关上可以收集记费信息，作为不同的GPRS运营者分担PLMN之间链路花费的依据。运营者可根据双方的漫游协定来设定边界网关的具体功能。,PDN：是提供分组数据业务的外部网络，如IP、X.25/X.75网等。,GPRS网络组成-BG&PDN,GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程,GPRS网络与业务,GPRS涉及地址、编号与标识,SGSN标识 每个SGSN在GPRS骨干网中有一个内部IP地址（用于骨干网内的通信） 有一个SS7网的SGSN编号，用于与HLR、EIR等的通信 参见网管库 MC-NMS-V4.0_P_DBD_DA-NRMDB_V1.0.doc ， sgsn.ip_add,sgsn.spc,GGSN标识 每个GGSN在GPRS骨干网中有一个内部IP地址（用于骨干网内的通信） 若GGSN选择了通过Gc接口与HLR相连，则它也应有一个GGSN SS7编号 作为与外部数据网互连的网关，GGSN还应具有一个与外部网络相应的地址。 参见网管库 MC-NMS-V4.0_P_DBD_DA-NRMDB_V1.0.doc ， ggsn.ip_add, ggsn.spc, ggsn.ggsn_gi_addr,GPRS的终端MS 一个唯一的IMSI 在附着到GPRS上时，还将由SGSN分配一个临时的P-TMSI 要接入外部PDN，MS还应具有与该PDN相应的地址，称为PDP地址，如：在接入X.25/X.75网时，该PDP地址是X.121地址；接入IP网时，则PDP地址是外部IP网的IP地址，IP地址可以由GGSN静态或者动态分配 MS在发起分组数据业务时，还应向SGSN提供一个接入点名（APN），以使网络知道它要接入哪个外部网络，从而将它寻路到相应的GGSN上。,PCU（Packet Control Unit，分组控制单元） PCU是在BSS侧增加的一个处理单元，主要完成BSS侧的分组业务处理和分组无线信道资源的管理，目前PCU一般在BSC和SGSN之间实现。,一个用户在一个分组数据业务进程中，在MS到SGSN段的逻辑链路由TLLI来唯一地进行标识,由SGSN根据P-TMSI导出 在SGSN到GGSN段由TID来唯一地进行标识,由IMSI和NSAPI组成，用于在GSN之间（SGSN和GGSN之间，或新SGSN和原SGSN之间）唯一地标识一个PDP上下文。 P-TMSI：附着在GPRS上的用户将由SGSN分配一个用于分组呼叫的P-TMSI NSAPI/TLLI：网络层业务接入点标识/临时逻辑链路标识（NSAPI/TLLI）配对用于网络层的寻路 NSAPI在MS中用于标识用户接入哪种网络业务（如X.25或IP），在SGSN和GGSN之间作为TID的组成部分用于标识相应的PDP上下文,PDP地址：GPRS用户的网络层地址，可以有一个或多个，这由该用户所涉及的外部网络来决定，如： IP v4地址 IP v6地址 X.121地址 路由区标识（RAI）：MS在GSM电路业务状态下是按位置区(LA)来进行位置管理，而在GPRS分组业务状态下则是按路由区（RA）来进行位置管理的。每个路由区有一个路由区标识（RAI），RAILAI+RAC，它将作为系统信息进行广播。 接入点名（APN）：由以下两部分组成： APN网络标识：这部分是必有的，它是由网络运营者分配给ISP或公司的、相当于其域名的一个标志。 APN运营者标识：这部分是可选的，其形式为“MNCyyy.MCCzzz.gprs”，用于标志归属网络。,GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程,GPRS网络与业务,移动性管理有下述三种状态： 空闲状态：用户未附着到GPRS上，MS和SGSN中的MM上下文没有有效内容且不执行移动性管理，MS只能接收PTM-M数据，不能收发PTP和PTM-G数据，也不能被寻呼。 待命状态：用户附着在GPRS上，MS和SGSN中的MM上下文已建立，可在RA的层次上进行移动性管理。 MS：可接收PTM-M、PTM-G数据以及寻呼消息，但不能发送和接收PTP数据，也不能发送PTM-G数据。 SGSN：可接收MT PTP或PTM-G数据，然后向MS发出寻呼，寻呼应答后转入准备就绪状态。 准备就绪状态：可在小区的层次上进行移动性管理。 MS：可发送和接收PTP数据；可接收PTM-M和PTM-G数据。 SGSN：不能对该MS进行GPRS寻呼，但可经GPRS对该MS进行其他业务（如CS）的寻呼。 MS、SGSN在不同事件的触发下，在这三种状态之间进行转换。如上所述，每种状态对应了一种确定的功能级以及一系列相关信息，这些状态及相关信息就组成了MM上下文，在MS和SGSN中进行维护和控制。一个用户（或IMSI）对应唯一的一个MM上下文。,移动性管理功能,移动性管理主要功能1-附着(attach),移动性管理主要功能2-位置管理 MS可从广播的系统信息中得知当前所处的小区标识和路由区标识，通过将它们与存储在MS中的MM上下文中的小区标识和路由区标识相比较，MS可判断是否已进入一个新的小区或路由区，若是，则需要进行位置更新。分为 小区更新 如 果MS检测到小区标识改变而路由区标识未改变，则进行小区更新 路由区更新 如果MS检测到路由区标识改变或已到路由区更新周期，则进行路由区更新。 SGSN内的路由区更新 SGSN间的路由区更新,路由区更新-SGSN内的路由区更新,移动性管理主要功能2-位置管理,SGSN间的路由区更新,移动性管理主要功能2-路由区更新,移动性管理主要功能3-分离,MS发起分离,SGSN发起分离(略) HLR发起分离(略),GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程,路由选择功能,GPRS网络的路由选择功能是围绕PDP上下文来实现的,PDP上下文-一个用户可以有多个PDP地址。每个PDP地址对应有一个PDP上下文。每个PDP上下文由PDP状态及相关信息来描述，存在于MS、SGSN、GGSN中。,未激活：对于该PDP地址没有激活的数据业务，相应的PDP上下文中没有路由或映射信息。此时，MS的位置更新不会引起PDP上下文的更新。 激活：对于该PDP地址有激活的数据业务，相应的PDP上下文中包含了路由或映射信息。用户的MM状态为待命或准备就绪时，PDP状态才可能进入激活状态。,路由选择功能1-PDP上下文的激活,激活一个PDP上下文意味着发起一个分组数据业务呼叫 MS发起的PDP上下文激活(MO) 网络发起的PDP上下文激活(MT)(略),路由选择功能2-PDP上下文的修改（SGSN发起）,路由选择功能3-PDP上下文的去激活,MS发起的去激活,SGSN发起的去激活,HLR发起的去激活,GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程,GPRS业务流程,GPRS业务流程主要是由上述基本的移动性管理规程和PDP上下文控制规程配合实现的。GPRS业务流程将视MM状态、PDP状态以及相关参数的不同而各不相同，以下给出的是几个较典型的业务流程示例。,MS发起分组数据业务 网络发起分组数据业务(略),1、建立无线链路连接,2、执行附着规程,MM转入准备就绪或待命状态。,3、执行PDP上下文激活规程,PDP上下文转入激活状态。 4、进行分组数据的传送。,内容概要: 3G标准与中（移动）网络建设现状 3G系统组成 3G系统接口 3G语音接续过程 话务网络结构及移动3G组网 信令网络结构及移动3G组网 3G网管KPI一览 3G分组域移动性管理(MM)功能 3G分组域会话管理(SM)功能 呼叫控制 （CC）功能,关于3G标准，参见梁双春 3G网络介绍（PP 1517）,中移动3G网络建设现状,自2004年-2007年7月，信息产业部在八省十市建设TD试验网，其中中国移动承建了七省八市的建设，亿阳承建了这七省的TD省网管系统以及TD集团网管系统。2008年6月，山东青岛与河北保定的的TD实验网交由中国移动，亿阳增加了对保定TD试验网设备的接入。 TD实验网的网络结构特点为：TD网络包括核心网的端局，PS域设备，无线接入网都采用独立设备，独立组网的方式。 TD试验网网管特点：与网络一致的独立网管系统,2008年，移动为扩大TD-SCDMA网络规模，提高TDSCDMA网络质量，中国移动拟在10省市试验网的基础上，扩容建设TDSCDMA网络。中国移动TD二期网络建设新增扩展28个城市省会城市以及直辖市，在2009年6月完成网络建设。 TD二期网络特点：TD二期采用与GSM公用核心网网元的组网结构。 为满足TD网络的统一监控需求，需要将 TD网络设备纳入到话务网管统一管理。,中移动3G网络建设现状,随着09年3G排照的发放到2010年，TD基站增加到14.5万个，网络将覆盖全国95%的地级城市。 WCDMA以及电信的CDMA2000的业务也在快速发展，2月底完成全北京市覆盖. 如何快速地实现3G网络的管理，满足客户网络与网管建设同步