UT斯达康3G核心网解决方案.

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1 UT斯达康3G核心网解决方案

2 UT斯达康没有2G向3G核心网的演进包袱，一步到位地用先进的统一的IP技术构成3G核心网，它具有如下优点：
支持多种无线技术：GSM、GPRS、TD-SCDMA 和 WCDMA 支持多种网络接口：TDM、ATM、IP和帧中继等 灵活方便地引入和开发3G新业务 率先进入以IP交换和传输为基础的R5，并且节约成本 统一的软硬件平台提高组网的灵活性和可扩展性 iPAS与3G共同演进，并共享网络资源

3 3GPP R99标准系统结构。 A Iu Gb 3GPP R99体系结构 – 侧重从GSM的演进 RAN CN External
GMSC HLR EIR AUC SCF SMS- IWMSC RAN CN External Networks UE MSC BSC BTS SIM MT A ISDN PSTN PSPDN CSPDN PDN: -Intranet -Extranet -Internet BSS Iu RNC BS Iur USIM ME RNS UTRAN Note: Not all interfaces shown and named GGSN SGSN Gb

4 3GPP R4体系结构 – 侧重CS域的软交换结构

5 3GPP R4体系结构 – 侧重CS域的软交换结构(续)
3GPP R4 中的新协议 – MEGACO(H.248) / BICC Control HLR GMSC /Transit Server UTRAN Connectivity Backbone NW IP, ATM BTS RNC MGW PSTN/ISDN PLMN Internet/ Intranet H.248 BICC/ISUP MAP RANAP ITU-T SG11 IETF SIGTRAN SS7 over IP MSF... Architecture IETF MEGACO SG16 3GPP MSC

6 3GPP R5体系结构 – 提供基于IMS的合一网络
Alternative Legacy mobile Applications & signaling Access Services *) Network Network SCP Packet CSCF R-SGW Mh Mw Multimedia SGSN Ms GGSN CAP Mm IP Networks Gn Cx Other PLMN HSS *) CSCF Gr Gp Mg Gi Mr Gi EIR MRF Gf TE MT GERAN Gc Gi MGCF T-SGW *) R Um Iu-ps' Radio NW SGSN GGSN Mc Iu Gi Gn Iu 1 PSTN/ TE MT UTRAN MGW MGW Legacy/External R Uu Nb Iu 2 Mc Mc Iu 1 = Iucs (RTP, AAL2) Nc 2 MSC server Iu = Iu (RANAP) GMSC server T-SGW *) Telephony/IP MAP MAP Mh Applications & Services *) HSS *) R-SGW *) *) those elements are duplicated for figure Signalling Interface layout purpose only, they belong to the same Signalling and Data Transfer Interface logical element in the reference model

7 UT斯达康的统一核心网络平台(MSC, GSN)
网络结构 PSTN Internet 其它厂商的3G网络 UT斯达康的统一核心网络平台(MSC, GSN) GSM A/Gb 接口 基于R99的 ATM Iu接口 基于R00 的IP Iu接口 TD-SCDMA BSS W-CDMA R99 RAN TD-SCDMA R99 RAN W-CDMA R00 RAN TD-SCDMA R00 RAN GSM BSS 同一IP平台支持多种无线技术,资源共享 支持两种WCDMA接口,满足设备的兼容性 现在 将来

8 网络结构 实时的QoS 保证的 IP 交换 遵循R99规范 UT的核心网以IP作为传输和交换
第三方 MSC, GSN, HLR 3G CN 3G RAN NB Iur Iu-ps Iub RNC Iu-cs Internet SS7 based GMSC PSTN SGSN MSC OSS 实时的QoS 保证的 IP 交换 GGSN 遵循R99规范 Address: IP is used as transport and switch in CN Interface and networking with third party are standardized interface QoS is guaranteed since wired IP switch in CN UT的核心网以IP作为传输和交换 支持多种网络接口：TDM、ATM、IP和帧中继等 高容量的线速IP交换与区域性的3G网确保实时业务的QoS

9 核心网内部构造 核心网结构 – 符合 3GPP Release 4/5结构 实现业务的承载和业务的控制分离 灵活方便地引入和开发3G新业务
PS 域 IP 网络/ 多媒体 SGSN GGSN RAN Gn Gi MSC MGW GMSC MGW Nb Mc Mc Iu PSTN Nc MSC SVR GMSC SVR MSC Server to GMSC server: SIP-T/IP (Nc) GMSC Server to SG: -TUP/ISUP/IP SG to PSTN: TUP/ISUP/E1 GMSC Server fulfill transition between SIP-T and TUP/ISUP.   SG provide Signaling Converter between TUP/ISUP/IP and TUP/ISUP/E1. CS域 信令 核心网结构 – 符合 3GPP Release 4/5结构 实现业务的承载和业务的控制分离 灵活方便地引入和开发3G新业务 可以引入分布式的模块化结构 业务

10 产品描述 R99 R00 Ready option 符合R99的ATM接口保证与第三方设备的兼容性 而基于R5的IP接口代表了发展趋势
ATM board NodeB RNC Core Network IP Switch R99 R00 Ready option Address: (1) When use IP, we no need ATM board， save the cost (2) So, when R5 ready, we will be the first to migrate to all IP CN. 符合R99的ATM接口保证与第三方设备的兼容性 而基于R5的IP接口代表了发展趋势 去掉ATM板并进行软件升级即可，率先进入R5，并且节约成本

11 网络配置 (示例) 可以充分利用IP骨干网进行网络互联 我们支持TDM/ATM方式的网络互联 Region B Region A
WACOS Chassis Core Switch RNC Node-B Concentrator Switch PSTN GMSC GGSN Region B Region A OSS MSC/SGSN NMS PDN ATM based T1/E1 TDM based IP based 3rd party HLR, MSC MSC SGSN Address: IP Backbone can be fully utilized between UT’s 3G networks, investment can be protected While we also support TDM and ATM interface for networking Interface between HLR and MSC )(C/D) can be TDM (third party) or IP based (UT) Interface between MSC and MSC (E) can be TDM(third part) or IP(UT) Interface between MSC and SGSN (Gs) can be TDM(third part) or IP(UT) For R4/R5 (IP based solution), SIP-T is used for signaling between MSC and MSC, no SG(Signal Gateway is needed); for signaling between MSC and PSTN or MSC and legacy MSC (E1) , the ISUP is used, and SG is also used (ISUP/IP vs. ISUP/E1). 可以充分利用IP骨干网进行网络互联 我们支持TDM/ATM方式的网络互联

12 平台 – WACOS 基于IP的多业务网络平台 高扩展性：最高可达3M BHCA 相对于传统TDM系统的成本优势
可提供多种接口：E1、SMT-1、Ethernet 基于Web的管理系统 可用于 RNC, SGSN, GGSN, MSC和 GMSC 模块化的机箱与灵活的网络可扩展性

13 RNC 特性 组合式RNC (20 个RNC基本单元)
RNC basic unit Node-B 一个基本的RNC单元最大可支持20个Node-B 或1500个话音信道, 适合建网初期 一个 组合式RNC最大可层叠20个基本RNC单元（ 400个Node-B或30,000个话音信道） ，适合网络发展需要。 从内部结构看，一个组合式RNC 包含多个RNC 基本单元 不同 RNC 基本单元之间的外部交换通过IP交换机完成 从外部看, 一个组合式RNC 是单一的RNC Concentrator Switch Node-B Node-B Node-B RNC basic unit 组合式RNC (20 个RNC基本单元)

14 3G 核心网 特性 极易扩展的结构，灵活的配置组合 在同一基本单元中可构成 MSC, GMSC, SGSN, GGSN 的不同组合
在基本单元内部，本地交换通过总线完成 外部交换通过集中路由器完成 MSC/GMSC/SGSN/GGSN MSC/GMSC Concentrator Switch SGSN/GGSN

15 平台 – 松散结构 可叠加的WACOS WACOS Core Switch Server 以IP为基础 可安装在标准的19U机柜中
Terminal 以IP为基础 可安装在标准的19U机柜中

16 MSC/GMSC Basic Unit (Example)
DPS DPS DPS Spare Spare Spare Driver Bay Driver Bay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 SEM STANDBY GMSC SVR GMSC MG GMSC MG SYS HSC SYS HSC MSC MG MSC MG MSC MG MSC MG MSC SVR STANDBY SEM CIO E1 TPC DSP ATM Fan Tray E1/TPC: E1/TPC to PSTN DSP: Voice announcement and dial-tone board GMSC MG: GMSC Media Gateway, for 3G AMR and IP transport to MSC MG MSC MG: MSC Media Gateway, for IP transport to GMSC MG SYS: System board, acts as both OAM master agent ATM: ATM board, for the Iu-cs connection A Chassis and Backplane Host CPU board, i.e. ZT5550, OEM from ZIATECH CO. coordinates the operations among the other modules, hosting the IP routing protocols, and supports management tasks. Host CPU board usually acts as system controller and NMS agent. Aux Processor board, ZT5541, OEM from ZIATECH CO., which acts as service process, e.g. protocol stack process. HSC (Host Swap Controller) board, supporting host insertion and exaction. HTI-E1 board, which acts as line card for GSM BSC connection or 3G RNC connection. STM-1 ATM board, which acts as line card for 3G RNC connection. For ATM AAL2 traffic, the upper layer payload is extracted and forwarded to the appropriate boards via IP. SEM (Switch Engine Module) board for connection to an IP switch. REM (Route Engine Module) board, delivering high performance layer 3 routing and supporting POS (Packets over SONET) or ATM I/O interface for inter-connection to SDH or ATM transport for long haul transmission uplinks. PEM board, which acts as MSC Resource Card, for converting the timeslot from BSC to IP packetization. The Media Gateway Subsystem provides connection control and path setup function for interface with the Radio Access Subsystem (GSM BSS or 3G RNS) and the PSTN trunks. TPC Board, Timing and Protocol Controller, supporting TDM switch. E1 board, supports E1 connection to the PSTN or other SS7 based system. It connects to the TDM backplane. If ATM is being used, for instance, for connection to the 3G RNC or Node-B, then ATM IMA is supported. DSP Board： DTMF Signaling Processor board. PEM: Voice Packetization Engine Module, the PEM board supports voice packetization (PCM to IP, AMR to IP).

17 MSC/GMSC性能 产品 功能 规格 描述 MSC/GMSC 基本单元 BHCA 至少: 500K 通过STM-1线路连接的RNC数
通过STM-1线路连接的RNC数 最少: 1 最多: 10 通过E1线路连接的BSC/RNC数 最多: 100 MSC/GMSC组合单元 Max: 3M 使用6个基本单元 最少: 10 最多: 60 使用1个基本单元 通过E1线路连接的RNC数 最少: 100 最多: 600

18 SGSN/GGSN Basic Unit (Example)
DPS DPS DPS Spare Spare Spare Driver Bay Driver Bay 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 SEM GGSN SVR STANDBY GGSN MG GGSN MG GGSN MG SYS HSC SYS HSC SGSN SVR STANDBY SGSN MG SGSN MG SGSN MG STANDBY SEM CIO E1 TPC ATM Fan Tray E1/TPC: E1/TPC connection to the MSC and HLR SGSN SVR: SGSN SVR board SGSN MG: SGSN Media Gateway GGSN SVR: GGSN SVR board GGSN MG: GGSN Media Gateway ATM: ATM board, for the Iu-ps connection

19 SGSN基本单元性能 产品 能力 规格 描述 SGSN 基本单元 以每秒分组数(pps)计的交换能力 最小: 100K IP pps
最大: 1M IP pps 每秒信令消息数 1K 附着用户数 50K PDP上下文数 100K 通过STM-1线路所能连接的RNC数 最少: 1 最多: 10 通过E1线路所能连接的RNC数 最多: 100 GGSN连接数 无限制

20 SGSN复合单元性能 产品 能力 规格 描述 SGSN 复合单元 以每秒分组数(pps)计的交换能力 最小: 1M IP pps
每秒信令消息数 最小 1K 最大 10K 使用多个非系统插槽CPU 板 附着用户数 最少 50K 最多 500K PDP上下文数 最少 100K 最多 1M 使用10个SGSN 基本单元 通过STM-1线路所能连接的RNC数 最少: 10 最多: 100 通过E1线路所能连接的RNC数 Min: 100 Max: 1000 GGSN连接数 无限制

21 GGSN性能 产品 能力 规格 描述 GGSN 基本单元 以每秒分组数(pps)计的交换能力 最小: 100K IP pps
最大: 1M IP pps 每秒信令消息数 1K PDP上下文数 100K SGSN连接数 无限制 GGSN 复合单元 最小: 1M IP pps 最大: 10M IP pps 使用1个GGSN 基本单元 使用10 个GGSN 基本单元 最小 1K 最大 10K 使用多个非系统插槽CPU 板 最小 100K 最大 1M

22 IP交换机 集中IP交换机 QoS is guaranteed by using wired IP switch in CN 核心IP交换机

23 TCP/IP DB NMS 代理 NMS 服务器 NMS 客户 网络管理平台(NMS) SNMP HTTP/COBRA/ SOCKET
G/MSC GSN RNC NMS 代理 Node-B SNMP TCP/IP DB NMS 服务器 NMS HTTP/COBRA/ SOCKET HTML Java 应用程序 Applet 客户 HTML 客户 NMS 客户

24 SAM功能描述 基于WEB 用户登记 多帐号 多业务 带/不带PS终端注册 中文支持 动态描述 用户服务 动态查询 查看概要和详情

25 用户服务的新思想-CSC 分级用户模式 用户信贷分类支持 用户自我服务(CSC) 用户，帐户和业务 不同业务帐单统一结算 用户满意度
客户关照系统 用户服务的新思想-CSC 分级用户模式 用户，帐户和业务 不同业务帐单统一结算 用户信贷分类支持 用户满意度 低商业风险 用户自我服务(CSC) 信息问讯 在线服务请求 在线付款 服务变化描述

26 计费系统 灵活的计费计划 灵活的价格, 折扣计划允许运营商以灵活的方式计费 实时计费 实时认证 预付费控制 信用度控制 实时漫游切换支持

27 iPAS与3G网络的演进及共存

28 iPAS网络与3G网络的共存 Internet G/W 3G G/W WACOS Network Internet 3G Network
iPAS Network 3G G/W iPAS G/W PSTN Internet Internet G/W PSTN G/W OSS NMS

29 PAS、iPAS、3G的技术演进 iPAS的演进 无线 传输 带宽 PAS 接入 iPAS 3G TDM 窄带 IP信令 移动
宽带

30 统一的软、硬件平台及以软交换为基础的体系结构
共存的3G和iPAS网络 统一的软、硬件平台及以软交换为基础的体系结构 共存的3G和iPAS网络 统一的网管、运维及记费系统 统一的业务平台及用户关怀系统

31 iPAS网络的系统结构 SNSP SS7 Q.931 PSTN/ LE RP RPC IP Intranet iPAS GW
DB Server Web Server DB OBS SMS OSS and NMS SoftSwitch NMS

32 3G-WCDMA网络的系统结构 Internet OSS and NMS GGSN OBS SMS PSTN/ LE IP Intranet
DB SoftSwitch NMS Web Server G/MSC SGSN DB Server RNC RNC RNC NB NB NB NB

33 iPAS和3G-WCDMA共存网络的系统结构
PSTN/ LE OSS and NMS DB Server Web Server DB OBS SMS SoftSwitch NMS GGSN Internet NB RNC RP RPC iPAS GW IP Intranet SGSN G/MSC 使用共同的 HLR和NMS 使用共同的IP Intranet（软交换平台） 使用共同业务平台 iPAS的GW与3G的GMSC非常相似

34 iPAS GATEWAY和3G GMSC的硬件结构
iPAS GW 3G GMSC 只需增加一块功能板 PSTN/LE System Controller TPC E1 Board SEM DSP GMSC MG

35 无线接入市场和3G移动市场是互补的 共存的网络，有利于市场的扩大
移动用户演进和分层 无线接入市场和3G移动市场是互补的 共存的网络，有利于市场的扩大 3G (W-CDMA/TD-SCDMA) 3G移动市场 无线接入市场 PAS iPAS 1999 2000 2001 2002 2003 2004 时间

36 PSTN的替代和增强 本地漫游（同城范围） 低端/中端市场 低速移动 窄带数据 简单的数据应用 对蜂窝移动通信的增强 全球漫游 高端市场
无线接入用户群和3G移动用户群的比较 无线接入用户群 PSTN的替代和增强 本地漫游（同城范围） 低端/中端市场 低速移动 窄带数据 简单的数据应用 3G移动用户群 对蜂窝移动通信的增强 全球漫游 高端市场 快速移动 宽带数据 复杂的数据应用

37 运营商可利用现在的iPAS网络的运行维护机制来管理将来的3G网络，它可为运营商节省很多人员培训、日常运行维护的费用
统一的网管、运维及记费系统 iPAS网络和3G网络使用统一的网管系统 运营商可利用现在的iPAS网络的运行维护机制来管理将来的3G网络，它可为运营商节省很多人员培训、日常运行维护的费用 iPAS网络和3G网络使用统一的运行维护系统 iPAS网络和3G网络使用统一的记费系统

38 充分保护和发展移动用户资源 统一的用户关怀系统使得运营商可以为用户提供更为灵活的服务组合，例如“小灵通-3G手机家庭套餐” 通过iPAS网络的运行，运营商也已对这些数据业务有了很深的了解。并且，统一的业务平台所收集的统计数据可被将来使用。这些经验都为更好地开发3G业务提供了依据 现在为iPAS开发的数据业务可以在将来的3G终端上使用。在3G开始商用时，运营商便可以最快地推出那些已被现在用户所熟悉的业务 运营商可利用现在的iPAS网络迅速地获得更多的将来3G用户，并通过具有特色的服务来保持用户数量，不使他们向其他运营商流失。相反，灵活的业务组合会为运营商增加竞争力，以满足将来更加细化的用户群