1、 1XXXX3G技术培训技术培训3G3G网络接口及协议网络接口及协议集团公司研发中心集团公司研发中心3G系列培训教材之系列培训教材之 2XXXX3G技术培训技术培训内容内容nR4接口协议概述接口协议概述nBICC协议简介协议简介nMc接口接口H.248协议简介协议简介n3G呼叫流程示例呼叫流程示例n3G信令网络的演进信令网络的演进 3XXXX3G技术培训技术培训3GPP R43GPP R4的接口和协议的接口和协议ISUPISUPRANAPBICCCAPH.248RTP/RTCPRANAPRANAPISUPMAP 4XXXX3G技术培训技术培训R4R4信令组网信令组网-RANAP-RANAP透传
2、透传 5XXXX3G技术培训技术培训R4R4信令组网信令组网-ISUP-ISUP透传透传 6XXXX3G技术培训技术培训内容内容nR4接口协议概述接口协议概述nBICC协议简介协议简介nMc接口接口H.248协议简介协议简介n3G呼叫流程示例呼叫流程示例n3G信令网络的演进信令网络的演进 7XXXX3G技术培训技术培训3GPP R43GPP R4的接口和协议的接口和协议ISUPISUPRANAPBICCRANAPRANAPISUP 8XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC协议的协议的出现出现定位：定位：BICCBICC协议使各种分组网络都可以提供协议使各种分组网络都可以提供PSTN/IS
3、DNPSTN/ISDN的全的全套业务，包括所有补充业务。套业务，包括所有补充业务。优势：优势：承载无关：突破承载无关：突破PSTNPSTN网络承载能力的限制；加上与信网络承载能力的限制；加上与信令传送独立的能力，使其呼叫控制不受承载类型限制。令传送独立的能力，使其呼叫控制不受承载类型限制。呼叫控制：继承呼叫控制：继承PSTNPSTN网络中的网络中的ISUPISUP协议协议的控制方式，的控制方式，在运营级的质量要求方面具有更强的伸缩性。在运营级的质量要求方面具有更强的伸缩性。9XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC的承载分离示意图的承载分离示意图呼叫业务功能(CSF)承载控制功能(BCF)
4、业务节点(SN)呼叫控制信令(BICC协议)呼叫控制信令(BICC协议)承载控制信令承载控制信令承载BICC规范的主要范围 10XXXX3G技术培训技术培训Serving Serving NodeNode(SN(SN)ISN:ISN:提供了和非提供了和非BICCBICC网络或终端设备互通的接口，相当于端局网络或终端设备互通的接口，相当于端局 GSN GSN:提供了两个提供了两个BICCBICC网络之间关口的，相当于关口局网络之间关口的，相当于关口局TSN:TSN:提供提供ISNISN或或GSNGSN之间之间转接功能，相当于汇接局转接功能，相当于汇接局OutgoingproceduresInco
5、mingproceduresBCFCall Service Function(CSF)BIWFSERVING NODE(SN)Bearer Control SignallingBearer Control SignallingBearerCall Control Signalling(BICC protocol orother signallingsystem)Call Control Signalling(BICC protocol orother signallingsystem)Call Bearer Control(CBC)signalling 11XXXX3G技术培训技术培训SNSN
6、功能实体的种类功能实体的种类n 接口业务节点接口业务节点(ISN=Interface Serving Node)n 功能实体，位于功能实体，位于SCN网和网和BICC网之间，其包含网之间，其包含CSF-N和和BIWFn 转接业务节点转接业务节点(TSN=Transit Serving Node)n 功能实体，位于功能实体，位于BICC网内的两个网内的两个SN之间，其包含之间，其包含CSF-T和和BIWFn 关口业务节点关口业务节点(GSN=Gateway Serving Node)n 功能实体，位于两个网络主域之间，其包含功能实体，位于两个网络主域之间，其包含CSF-G和和BIWF 12XXX
7、X3G技术培训技术培训Call Mediation Call Mediation NodeNode(CMN(CMN)CMN和和SN的区别是的区别是CMN不控制网关，不控制网关，SN要控制网关要控制网关OutgoingproceduresIncomingproceduresBCFCall Service Function(CSF)BIWFCALL MEDIATION NODE(CMN)Bearer Control SignallingBearer Control SignallingBearerCall Control Signalling(BICC protocol)Call Control
8、Signalling(BICC protocol)13XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC网络的模型网络的模型Call ControlSignallingBearer ControlSignalling Signalling Transport NetworkBCF-JBCF-RSWN-2BCF-RSWN-3CSF-NISN-BBCF-N(z)Backbone Network Connection LinkBackbone Network ConnectionsNetwork Bearer Connection(end to end)CSF-NBCF-N(v)ISN-ABearerIn
9、ter-workingFunction(BIWF)BCF-RSWN-1CSF-TBCF-T(w)TSN-xCSF-GBCF-G(x)GSN-xCSF-GBCF-G(y)GSN-yCSF-CCMN-xTETETETEACN-EJoint DomainBearer Inter-workingFunction(BIWF)Access NetworkBCF-RACN-wOtherservicesuppliernetworksCSF-RBCF-A(a)Access ControlSignallingOtherservicesuppliernetworksCall&Bear Control(CBC)Sig
10、nalling 14XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC网络定义的呼叫业务功能网络定义的呼叫业务功能n 呼叫业务功能呼叫业务功能节点（节点（CSF-N）n 实现窄带和实现窄带和BICC之间的互通，向对等的之间的互通，向对等的CSF传送呼叫特性，调用传送呼叫特性，调用BCF-N实现窄带业务的传送实现窄带业务的传送n 呼叫业务功能呼叫业务功能转接（转接（CSF-T）n 建立和维护呼叫连接和承载连接，在对等建立和维护呼叫连接和承载连接，在对等CSF之间中继信令，调之间中继信令，调用用BCF-T实现窄带业务的传送实现窄带业务的传送n 呼叫业务功能呼叫业务功能关口（关口（CSF-G）n 建立和维
11、护呼叫连接和承载连接，在对等建立和维护呼叫连接和承载连接，在对等CSF之间中继信令，调之间中继信令，调用用BCF-G实现窄带业务的传送实现窄带业务的传送n 呼叫业务功能呼叫业务功能协调（协调（CSF-C）n 提供呼叫协调和中介功能，用于中继信令和连接，不调用任何提供呼叫协调和中介功能，用于中继信令和连接，不调用任何BCF功能功能 15XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC网络相关承载控制功能网络相关承载控制功能n 承载控制功能承载控制功能节点（节点（BCF-N）n 对应对应CSF-Nn 承载控制功能承载控制功能转接（转接（BCF-T）n 对应对应CSF-Tn 承载控制功能承载控制功能关口
12、（关口（BCF-G）n 对应对应CSF-Gn 承载控制功能承载控制功能中继（中继（BCF-R）n 承载控制和承载控制信令的中继，不对应承载控制和承载控制信令的中继，不对应CSF 16XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC协议的模型协议的模型n Signalling Transport Layer:MTP3用于用于TDM信令承载网信令承载网SCTP over IP用于用于IP信令承载网络信令承载网络MTP3B/SSCOP用于用于ATM网络网络n STC:Signalling Transport Converter 为上层为上层BICC协议协议提供了统一的信令承提供了统一的信令承载接口载接口
13、SignallingTransportLayersBICC proceduresGenericInterfaceCall ControlProtocolBearerSpecificInterfaceBearer ControlProtocolBearerControlMappingFunctionGenericInterfaceTransportSpecificInterfaceSignallingTransportConverter 17XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC的完整网络模型的完整网络模型ISUPCCBAT ASEAPM ASEBICC ASEBCFISNCCBAT AS
14、EAPM ASEBICC ASEBCFTSNBAT ASEAPM ASEBICC ASEBCFBICC信令承载控制信令BearerBearerBearer承载流 18XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC承载建立方式的种类承载建立方式的种类n 前向承载建立方式前向承载建立方式(Forward Bearer Setup)非隧道方式非隧道方式(No Tunnel case)快速快速隧道方式隧道方式(Fast Tunnel)延迟延迟隧道方式隧道方式(Delayed Forward Tunnel)n 后向承载建立方式后向承载建立方式(Backward Bearer Setup)非隧道方式非隧道方
15、式(No Tunnel Case)延迟隧道方式延迟隧道方式(Delayed Backward Tunnel)隧道：隧道：nThe BICC Bearer Control Tunnelling Protocol is a generic tunnelling mechanism for the purpose of tunnelling Bearer Control Protocols(BCP)over the horizontal BICC interface between CCUs and the vertical CBC interface between CCU and BCU.BIC
16、C承载控制隧道协议在承载控制隧道协议在BICC水平接口（两个呼叫控制实体间的接口）与垂直接口水平接口（两个呼叫控制实体间的接口）与垂直接口CBC（呼叫控制实体与承载控制实体间的接口）间建立一个隧道，传输承载控制信息。（呼叫控制实体与承载控制实体间的接口）间建立一个隧道，传输承载控制信息。19XXXX3G技术培训技术培训前向承载建立方式前向承载建立方式 CSF BCF-N CSF IAM(Action=Connect Forward),(BNC characteristics)Bearer Set-up req.(BNC-ID=y1),(BIWF-Addr=y)Bearer-Setup-Conn
17、ect IAM ACM ACM ANM ANM CSF-N BCF-N ISN-B IAM(COT on previous),(Action=Connect Forward),(BNC characteristics)Bearer Set-up req.(BNC-ID=z1),(BIWF-Addr=z)Bearer-Setup-Connect ACM ANM“BBB”COT APM (Action=Connect Forward,no notification)(BNC-ID=y1),(BIWF Addr=y)APM (Action=Connect Forward,no notificatio
18、n)(BNC-ID=z1),(BIWF Addr=z)BICC BICC BCF-N(z)(y)“AAA”ISUP ISUP ACM ANM(x)20XXXX3G技术培训技术培训后向承载建立方式后向承载建立方式 CSF-N BCF-N(x)CSF-T IAM(Action=Connect backward),(BNC-ID=x1),(BIWF-Addr=x),(BNC characteristics)Bearer Set-up req.(BNC-ID=x1),(BIWF-Addr=x)Bearer-Setup-Connect IAM ACM ACM ANM ANM CSF-N BCF-N IA
19、M(Action=Connect backward),(COT on previous),(BNC-ID=y1),(BIWF-Addr=y),(BNC characteristics)Bearer Set-up req.(BNC-ID of BIWF y),(BIWF-Addr=y)Bearer-Setup-Connect ACM ANM“BBB”COT BICC BICC BCF-N(y)“AAA”ISUP ISUP ACM ANM(z)21XXXX3G技术培训技术培训隧道隧道(TunnellingTunnelling)的概念的概念n 隧道由隧道由Q.1990进行描述进行描述n Bearer
20、 Control Messages(IPBCP)are sent embedded in BICC messagesn CSF indicates to BCF if tunnelling is supported and if supported whether delayed or fast.BCF decides if tunnelling is usedn Fast Tunnel:Tunnel data transferred in first IAM message 1:Tunnel Info 5:APM(tunnel data)2:IAM(tunnel data)4:Tunnel
21、Info 6:Tunnel Info 3:Tunnel Info CSF BCF CSF BCF 22XXXX3G技术培训技术培训 3:Tunnel Info 2:APM 1:IAM 6:Tunnel Info 8:Tunnel Info 5:Tunnel Info CSF BCF CSF BCF 4:APM(tunnel data)7:APM(tunnel data)前向延迟隧道承载建立流程前向延迟隧道承载建立流程n 前向延迟隧道前向延迟隧道:隧道信息隧道信息(Tunnel data)没有包含在没有包含在IAM消息中传送到对端消息中传送到对端SX，而是在对端回而是在对端回APM消息后，消息后
22、，再通过单独的再通过单独的APM消息传送到对端局消息传送到对端局 23XXXX3G技术培训技术培训 5:Tunnel Info 3:APM(tunnel data)1:IAM 2:Tunnel Info 4:Tunnel Info 7:Tunnel Info CSF BCF CSF BCF 6:APM(tunnel data)后向延迟隧道承载建立流程后向延迟隧道承载建立流程n 后向延迟隧道后向延迟隧道:隧道信息隧道信息(Tunnel data)在对局送在对局送IAM消息过来后，消息过来后，通过单独的通过单独的APM消息传送到对端局消息传送到对端局 24XXXX3G技术培训技术培训n The S
23、upported Codec List is constructed and contains all the codecs,in priority order,that are offered for use in the call from the SN initiating codec negotiation.n Intermediate SN will delete the codecs from the received Supported Codec List which it cannot support and is passed to next SNn Terminating
24、 SN selects the codec with highest priority in the received Supported Codec List that can be supported by it.This is selected codec.This is passed to previous SN.CodecCodec协商流程协商流程 25XXXX3G技术培训技术培训带带CodecCodec协商的呼叫流程协商的呼叫流程 CSF-N BCF-N(x)ISN-A CSF-T TSN IAM(Action=Connect backward),(Codec list)(BNC-
25、ID=x1),(BIWF-Addr=x),(BNC characteristics)Bearer Set-up req.(BNC-ID=x1),(BIWF-Addr=x)Bearer-Setup-Connect IAM ACM ACM ANM ANM CSF-N BCF-N ISN-B IAM(Action=Connect backward),(Codec list)(COT on previous),(BNC-ID=y1),(BIWF-Addr=y),(BNC characteristics)Bearer Set-up req.(BNC-ID=y1),(BIWF-Addr=y)Bearer-
26、Setup-Connect ACM ANM BICC BICC BCF-N(y)“AAA”ISUP ISUP ACM ANM(z)APM(Action=Selected codec),(Selected codec),(Available codec list)APM(Action=Selected codec),(Selected codec),(Available codec list)后向承载建立过程 26XXXX3G技术培训技术培训BICCBICC呼叫释放过程呼叫释放过程 CSF-N ISN-A CSF-T TSN CSF-N ISN-B BICC BICC REL REL REL R
27、EL BCF-N RLC RLC RLC RLC Bearer release req.Bearer release Ack.BCF-N BCF-N Bearer release Ack.Bearer release Req.ISUP ISUP Direction of Call.Fwd bearer Connection Bwd bearer Connection 释放原则：谁发起承载建立，谁进行承载的释放释放原则：谁发起承载建立，谁进行承载的释放 27XXXX3G技术培训技术培训n CIC-用来标识两局之间属于同一呼叫的消息（用来标识两局之间属于同一呼叫的消息（is used to ide
28、ntify signalling relation between peer BICC entities and associate all the PDUs to that relation.）n 消息类型消息类型message type coden 强制固定长度参数部分强制固定长度参数部分(the mandatory fixed part)n 强制可变长度参数部分强制可变长度参数部分(the mandatory variable part)n 可选参数部分（可选参数部分（the optional part-which may contain fixed length and variabl
29、e length parameter fields）BICCBICC消息的格式消息的格式 28XXXX3G技术培训技术培训内容内容nR4接口协议概述接口协议概述nBICC协议简介协议简介nMc接口接口H.248协议简介协议简介n3G呼叫流程示例呼叫流程示例n3G信令网络的演进信令网络的演进 29XXXX3G技术培训技术培训3GPP R43GPP R4的接口和协议的接口和协议ISUPISUPRANAPBICCH.248RANAPRANAPISUP 30XXXX3G技术培训技术培训H.248H.248协议在软交换中的应用协议在软交换中的应用 nH.248协议应用于协议应用于MSC Server与媒
30、体网关（与媒体网关（MGW）之）之间的接口上。间的接口上。NcMSC ServerMcMcH.248H.248GMSC ServerNcMSC ServerMcMcMGWMGWH.248H.248GMSC Server 31XXXX3G技术培训技术培训协议栈结构协议栈结构 nH.248协议应用于协议应用于Mc接口，该协议传输可以基于接口，该协议传输可以基于IP（图中（图中a），也可基于），也可基于ATM（图中（图中b）。目前的组网结构一般采用基于）。目前的组网结构一般采用基于IP的传输方式。的传输方式。H.248SCTPIPMACL1(G)MSC ServerMcMGW(a)基于IPMc(b)
31、基于ATMH.248SCTPIPMACL1H.248SCTPIPMACL1(G)MSC ServerMcMGW(a)基于IPMc(b)基于ATMH.248SCTPIPMACL1(G)MSC ServerH.248AAL5MTP-3bPLATMSAAL(G)MSC ServerH.248AAL5MTP-3bPLATMSAAL 32XXXX3G技术培训技术培训连接模型：两个重要概念连接模型：两个重要概念TerminationRTP StreamTerminationSCN Bearer ChannelTerminationSCN Bearer ChannelTerminationSCN Beare
32、r ChannelTerminationSCN Bearer ChannelTerminationRTP StreamTerminationRTP StreamContextContextContextMedia GatewayNull Context*(Context 和和 Termination 33XXXX3G技术培训技术培训关联（关联（ContextContext）n关联描述一个终端集之间的关联关系，当一个关联关联描述一个终端集之间的关联关系，当一个关联涉及多个终端时，关联将描述这些终端所组成的拓扑涉及多个终端时，关联将描述这些终端所组成的拓扑结构以及媒体混合交换的参数。它可以通过结构
33、以及媒体混合交换的参数。它可以通过Add 命命令进行创建，通过令进行创建，通过Subtract 进行删除。一个关联中进行删除。一个关联中必须包含终端。必须包含终端。34XXXX3G技术培训技术培训终端（终端（TerminationTermination）n终端是位于媒体网关中的一个逻辑实体，可以发送终端是位于媒体网关中的一个逻辑实体，可以发送/接收媒体和（或）控制流。例如表示一个时隙、一接收媒体和（或）控制流。例如表示一个时隙、一个个IP端口端口(IP地址地址+端口号端口号)、或一个、或一个ATM端口端口(VPI/VCI)。35XXXX3G技术培训技术培训内容内容nR4接口协议概述接口协议概述
34、nBICC协议简介协议简介nMc接口接口H.248协议简介协议简介n3G呼叫流程示例呼叫流程示例n3G信令网络的演进信令网络的演进 36XXXX3G技术培训技术培训3G 3G 局内呼叫局内呼叫RNC-AMGW-AT1(RAN in)T2(RAN out)MSC Server-ARANAPIU UPterm.AMCMCRNC-BRANAPIU UPterm.BRANAP(MO)RANAP(MT)IUIUIUIUCall control用户面信令面C11、Initial UE 2、认证和安全流程1、Add ontext2、增加IU侧端点以及相关资源1、分配无线信道RAB1、Iu-UP初始化1、Pa
35、ging2、认证和安全流程1、增加IU侧端点以及相关资源1、分配无线信道RAB1、Iu-UP初始化1、Alearting2、Connect1、Alearting2、ConnectActive 37XXXX3G技术培训技术培训主叫主叫UESetupAdd Request（$）Add Reply（C2,T3）Add Request（$）Add Reply（C1,T2）被叫被叫UECall ProceedingHlr InterrogationInitial addressPaging+SecuritySetupCall ConfirmationAPMT4T2T1T3T3UP initUP init
36、 Ack3G 3G 局间呼叫（前向承载）局间呼叫（前向承载）IAM消息:主被叫用户号码，呼叫指示语等；支持的CodecListMGW2分配Nb UP面承载资源：IP地址，端口，端点类型（TDM/IP)，媒体类型等等,并上报软交换；MscServer2通过APM消息将MGW分配的媒体信息传送给MscServer1Server1将MGW2的媒体信息传送给MGW1;MGW1分配Nb UP面承载资源：IP地址，端口，端点类型（TDM/IP)，媒体类型等等,并上报软交换；MGW1根据MGW2的媒体资源信息，向MGW2发起UP初始化消息，并将自己的媒体信息通知给MGW2 38XXXX3G技术培训技术培训T
37、4T2T1SetupAdd Request（$）Add Reply（C2,T3）Add Request（C1）Add Reply（C1,T1）Call ProceedingHlr InterrogationInitial addressPaging+SecuritySetupCall ConfirmationBearer InformationRAB Assignment requestRAB Assignment completetContinuity主叫主叫UE被叫被叫UE3G 3G 局间呼叫（前向承载）局间呼叫（前向承载）MGW1分配Iu接口侧用户面的媒体资源，并上报软交换软交换通知RN
38、C建立空口无线连接 39XXXX3G技术培训技术培训Add Request（C2）Add Reply（C2,T4）ContinuityRAB Assignment requestRAB Assignment completeAlertingT4T2T1T3主叫主叫UE被叫被叫UE3G 3G 局间呼叫（前向承载）局间呼叫（前向承载）MGW2分配Iu接口侧用户面的媒体资源，并上报软交换软交换通知RNC建立空口无线连接 40XXXX3G技术培训技术培训ContinuityRAB Assignment requestRAB Assignment completetAlertingAddress com
39、plete(ACM)AlertingConnect(ANM)T4T2T1T3主叫主叫UE被叫被叫UE3G 3G 局间呼叫（前向承载）局间呼叫（前向承载）AnswerConnectsetup 41XXXX3G技术培训技术培训内容内容nR4接口协议概述接口协议概述nBICC协议简介协议简介nMc接口接口H.248协议简介协议简介n3G呼叫流程示例呼叫流程示例n3G信令网络的演进信令网络的演进 42XXXX3G技术培训技术培训R4R4信令网演进信令网演进大本地网大本地网AMS-AMGW1MS-BBICC负荷分担负荷分担MGWnMGW2大本地网大本地网BMS-AMGW1MS-BBICC负荷分担负荷分担
40、MGWnMGW2H.248H.248H.248H.248H/L STPH/L STP7号信令网HLRSCPIP信令承载网HLRSCPTDMTDMIPSGIP-STPIP-STPIP信令网SG 43XXXX3G技术培训技术培训信令网演进趋势：信令网演进趋势：IPIP信令网信令网n IPIP信令网引入的因素信令网引入的因素驱动驱动1 1：CAP/MAP over IPCAP/MAP over IP 新建的新建的3G HLR/IP SCP3G HLR/IP SCP支持支持N7 over IPN7 over IP接口；接口；驱动驱动2 2：基于：基于N7N7的业务驱动，的业务驱动，TDMTDM方式速率
41、的限制，不能满足业方式速率的限制，不能满足业务发展需要；务发展需要；64K64K端口转发一个端口转发一个100100字节的信令消息所需时间为字节的信令消息所需时间为12.5ms12.5ms，而，而100M100M以太网端口以太网端口转发一个转发一个100100字节的信令消息所需时间只有字节的信令消息所需时间只有0.008ms0.008ms。短信、短信、USSDUSSD等基于等基于7 7号信令的业务的大量增长，号信令的业务的大量增长，TDMTDM的带宽和转发效率成为的带宽和转发效率成为业务平台的瓶颈，为业务平台的瓶颈，为3G3G网络新建业务平台应支持网络新建业务平台应支持N7overIPN7overIP接口接口n 在信令网关和在信令网关和IPSTPIPSTP的应用成熟后（经过测试或商用网络的应用成熟后（经过测试或商用网络验证），新建设的验证），新建设的HLR/SCPHLR/SCP以及业务平台均应该要求支持以及业务平台均应该要求支持IPIP接口，通过接口，通过IPIP方式承载方式承载N7N7信令；逐步向全信令；逐步向全IPIP过渡；过渡；
