3G_WCDMA.ppt

3G WCDMA核心网 (分组域)介绍 无线数据业务的挑战 终端：手机（WAP…） 资源：共享有限的频率资源 移动性：切换、漫游 业务访问：APN 计费 QoS 安全性：PIN、A3/A5、IPSec 分组域功能概述 以IP为主要传输手段传输分组数据 支持用户的鉴权 支持多种计费方式 支持各种数据增值服务如短信，WAP浏览, 彩信，Java游戏等等 支持多媒体业务，QoS的保障 支持隧道、VPN业务 支持漫游、切换 将来通过多媒体域的引入（R5/6）逐步取代CS域的功能 WCDMA系统架构 架构优势 良好的可扩展性 – 信令实体和业务实体可以采用“N*M”的映射关系。例如，一个GGSN服务器可以配置多个GGSN媒体网关，从外部来看，这样的组合还是一个GGSN。 解决业务繁忙时的阻塞问题 – 在业务繁忙时段，也许会有大量的信令流量，如果信令实体和业务实体不分开，系统只能忙于处理信令流量而没有时间处理数据流量，导致数据流量的阻塞。而基于分离的架构就不会存在这种问题。 实现信令处理实体和媒体处理实体的分别演进 MM 状态 和 MM上下文 MM状态 PMM-Detached PMM-Idle PMM-Connected MM上下文 记录手机的移动性管理信息 APN(Access Point Name)与漫游 用来区分用户所需服务的关键参数 在GGSN中配置，每个APN对应一条单独的对外通路 通过DNS的帮助简单实现漫游寻址 PDP 状态 和 PDP上下文 PDP状态 Active Inactive PDP上下文 记录手机IMSI,TEID与APN，IP的对应关系 记录QoS等信息 GTP-GPRS Tunnel Protocol 实现从GGSN到SGSN的虚拟传输通路（即隧道）。 隧道的优点有： （1）当MS由一个SGSN转移到另一个SGSN的控制下，只需改变GTP的配置即可，对于被承载的IP数据包来说是透明的； （2）在Gi与Gn两个网络之间不存在路由，只有封装关系，安全性得到保障。 UMTS分组域的整体结构 SGSN主要功能 SGSN（Serving GPRS Support Node）是PS域最核心的设备 通过Iu-PS接口与无线部分交换数据。 负责用户的鉴权和移动性管理 （Attach过程、MM上下文管理） 通过DNS寻找用户的目标网关(GGSN) 向GGSN转发激活PDP的请求 通过Gn接口的GTP隧道与GGSN相联，以安全和隔离的方式交换IP包。 支持Camel，短信 生成S-CDR SGSN-Service GPRS Support Node SGSN对外接口 SGSN的Iu-PS及Gn接口协议 SGSN的Gr/Gf/Gd及Gs接口协议 GGSN主要功能 GGSN（Gateway GPRS Support Node）是PS域与因特网及业务网络的接口网关设备。 负责通过APN分辨发向不同目的网络的数据。 支持透明和非透明传输方式，在非透明方式下参与二次鉴权 支持多种方式与目标网络的连接，包括普通联接和隧道联接。 可以主持或代理终端手机的IP地址分配。 产生G-CDR GGSN所处位置 GGSN对外接口 GGSN的Gn及Gi接口协议 SGSN/GGSN的Ga接口协议 PS域端到端用户面协议 分组域相关设备 BG、SG、CG和BS BG是边界网关，负责管理GSN与其他PLMN中的GSN的通信，主要功能是路由和加密 SG是信令网关，负责转换IP传输的Sigtran和传统的七号信令 CG是计费网关，负责对S-CDR,G-CDR等进行合并、过滤、预处理，然后送到负责出话单的收费系统BS。 HLR/AuC的功能 HLR/AuC是CS域和PS域共用的 HLR/AuC中存储着用户的注册数据，例如用户的服务选项，鉴权的key，可用的APN及相应的QoS等等。 用户附着时SGSN将与HLR打交道，成功鉴权后HLR会把相应的用户属性数据全部发给SGSN进行处理和缓存。 激活PDP的过程中SGSN将利用缓存的数据进行处理，不再和HLR打交道。 DNS/DHCP/NTP/RADIUS的功能 DNS：主要用于解析APN DHCP：用于给手机分配IP地址。 NTP：保证全网设备时间同步。 RADIUS：主要用于用户的二次鉴权，同时提供一定的计费功能。 DNS 利用其本身的树状结构，帮助SGSN解析某一特定APN由哪个GGSN在负责。 DHCP 负责在激活PDP会话时给手机动态分配IP地址 GGSN既可作为DHCP代理，自己也有DHCP的能力 RADIUS 主要用于激活PDP时的二次认证，提供计费功能 辅助解决WAP网关的计费问题 IP地址分配原则 手机IP地址分配原则如下： 至少忙时所有活动的手机可得到一个动态IP地址 核心网IP地址分配原则