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1、3G概述及PS业务介绍,目 录,2,3G发展概述系统架构3G业务应用PS协议栈WAP业务介绍,移动通信发展历程,2023/2/20,3,AMPS,TACS,NMT,其它,第一代 80年代,模拟,WiMax,UMB,802.16m,3G(IMT-2000)的目标,全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖高频谱效率、高服务质量、高保密性能易于2G系统演进过渡提供多媒体业务车速环境：144kbps步行环境：384kbps室内环境：2048kbps,2023/2/20,4,3G无线传输技术标准,2023/2/20,5,3G标准化格局,2023/2/20,6,日本 韩国 中国 美国 欧洲 美国,3G制式技术
2、比较,2023/2/20,7,时分双工方式,联合检测,智能天线,上行同步,软件无线电,接力切换,功率控制.,TD-SCDMA系统的关键技术,动态信道分配,8,2023/2/20,中国3G频谱分配,第三代公众移动通信系统的工作频段：（一）主要工作频段：频分双工(FDD)方式：1920-1980MHz/2110-2170MHz时分双工(TDD)方式：1880-1920MHz、2010-2025MHz（二）补充工作频率：频分双工(FDD)方式：1755-1785MHz/1850-1880MHz 时分双工(TDD)方式：2300-2400MHz（三）卫星移动通信系统工作频段：1980-2010MHz/
3、2170-2200MHz,2023/2/20,9,UTRAN Long-Term Evolution(LTE)(2004.11),标准化,R99/4,R5,R6,R7,HSDPA,EDCH,MBMS,IMS,Release 99/4,Release 5/6/7,产业化,LTE V12007.12,LTE/SAE,PoC,WLAN I/W,R8,R9(?),IMT-Advanced?,HSPA+,LTE/SAE,LTE+(?),2000,2004,2008,2010,LTE的进一步演进将会满足 IMT-Advanced的技术要求,3GPP 标准与技术演进,2023/2/20,10,未来的网络是统
4、一的网络：NGN,2023/2/20,11,SCP,业务管理层,App Server,网络控制层,核心交换层,边缘接入层,Softswitch,Softswitch,PSTN,TG,SG,NO.7,Broad Access,AG,3G/2GAccess,WAG,WAG,IP骨干网,Enterprise,ASP,目 录,2023/2/20,12,3G发展概述系统架构3G业务应用PS协议栈WAP业务介绍,WCDMA系统,3G标准发展进程WCDMA,13,2023/2/20,R99,R4,R5,R6,引入Iu接口最大速率2Mbps商用版本2001.6+后续CR,2000.3,2001.3,2002.
5、6,功能冻结时间点,控制与承载分离增加TD-SCDMA已经商用,引入多媒体域(IMS)无线引入HSDPA逐步商用,研究IMS与PLMN/PSTN/ISDN的电路交换的互操作MBMSHSUPA,2004.12,3G标准发展进程WCDMA标准,2023/2/20,14,HLR,GMSC,MSC/VLR,MSC/VLR,AuC,GGSN,Other PLMN,SGSN,GSN,BTS,BTS,Node B,Node B,Iu-CS,RNC,Iu-PS,Gb,BSC,A,Gs,Gr,Gn,Gc,C,D,H,E,G,Gp,Iub,Abis,Um,Uu,RNC,Iur,CS域,PS域,Node B,Iub
6、,Gi,WCDMA R99系统基本结构,2023/2/20,15,WCDMA R4系统基本结构,2023/2/20,16,AuC,GGSN,Other PLMN,SGSN,GGSN,Node B,Node B,Iu-CS,RNC,Iu-PS,Gb,A,Gs,Gr,Gn,Gc,C,D,Gp,Iub,Uu,RNC,Iur,CS域,PS域,Node B,Iub,Nb,Nc,MGW,GMSC Server,Mc,MSC Server/VLR,Mc,H,HLR,MGW,Gi,MGW,MSC Server,MGW,SGSN,UTRAN,T-SGW,MGCF,R-SGW,MRFP,PSTN Legacy/E
7、xternal,GMSC Server,HSS,R-SGW,CSCF,Cx,Ms,Mw,Mg,Mr,Gi,Gi,IMS-MGW,Mc,Mc,Mc,C,D,Mh,Mh,T-SGW,PS域,IP多媒体域,CS域,Iu,Gr,Gi,HSS,CSCF,GGSN,WCDMA R5系统基本结构,2023/2/20,17,3G标准发展进程CDMA2000,2023/2/20,18,CDMA2000 1X网络,2023/2/20,19,HLR,SCP,BTS,BSC,PCF,PCF,BSC,BTS,PDSN,Internet,AAA Server,SMC,PSTN,IP Network,CS域,PS域,A1,
8、A10/A11,A1,A10/A11,PI,E接口,C接口,A3/A7,A8/A9,A8/A9,MSC,TD-SCDMA提交到ITU,98/06 99/12 00/05 01/03 06/01,TD-SCDMA在3GPP融合,ITU正式通过3G标准,TD-SCDMA写入3GPP R4,TD-SCDMA成为中国通信行业标准,3G标准发展进程TD-SCDMA,2023/2/20,20,3G标准发展进程TD-SCDMA,2023/2/20,21,网络扁平化,全IP化,核心网趋同化,交换功能路由化,业务平面与控制平面完全分离化,网元数目最小化,协议层次最优化,LTE网络结构简化,2023/2/20,2
9、2,目 录,2023/2/20,23,3G发展概述系统架构3G业务应用PS协议栈WAP业务介绍,移动互联网,移动通信,互联网,移动互联网,“内容丰富”“高速”,“小巧轻便”“通讯便捷”,2023/2/20,24,移动互联网,2023/2/20,25,3G的业务应用会话型业务,语音业务和可视电话,2023/2/20,26,3G的业务应用后台类业务,2023/2/20,27,图铃下载,数据下载,E_mail收发,3G的业务应用流媒体业务,2023/2/20,28,视频点播(VOD),3G的业务应用交互类业务,2023/2/20,29,3G应用业务畅想,旺财要去约会,旺财的约会,1 定制服务订行程,
10、我要陪女友逛街，时间,地点。她喜欢，请给些建议,先看电影、再吃饭、跳舞。都安排好了,旺财的约会,2 视频通信约MM,Hi,旺财的约会,3 位置业务引路线,带你去个新地方哪里我也不知道只要按照指示走既快又准真方便,旺财的约会,4 什么！今天不喜欢看电影,女人真善变，临时改主意计划全浪费，他该什么办？,旺财的约会,5 PUSH业务做广告,PUSH加查询，什么都能订只要有3G，包MM满意！,旺财的约会,6 开心的约会,逛完商场逛公园，吃完水果冰激凌大战保龄20盘，MM就要追到手！,旺财的约会,7 手机支付解困难,糟糕！时间刚到5点半，现金只剩5毛5。烛光晚餐怎么办，还好手机可支付！,旺财的约会,8
11、Presence防打扰,吃完晚餐吃小吃唱晚卡拉又蹦迪郎情妾意爱绵绵接下来 哈哈哈关键时刻防打扰启动业务Presence,机主正在开会，请稍后再拨！,旺财的约会圆满结束,3G 你好我好他也好！,旺财追到了MM商家赚了钱电信服务商收服务费电信运营商收使用费,目 录,2023/2/20,40,3G发展概述系统架构3G业务应用PS协议栈WAP业务介绍,WCDMA RAN体系结构,2023/2/20,41,PS域信令流程（1）,MS向外部网络发送数据,2023/2/20,42,PS域信令流程（2）,外部网络向MS发送数据,2023/2/20,43,PS域信令流程（3）,MS发起的分组数据业务,2023/
12、2/20,44,PS域信令流程（4）,网络发起的分组数据业务,2023/2/20,45,PS域接口及协议结构图,2023/2/20,Gi,SGSN,GGSN,IuPS,Gn,Gi,MSC,HLR,Gr,Gp,Gp,Gs,Gc,SG,46,Uu接口协议结构,2023/2/20,Iub基于ATM网络的接口协议栈结构,2023/2/20,48,Iu-CS基于ATM网络的接口协议栈结构,2023/2/20,49,Iu-CS基于IP网络的接口协议栈结构,2023/2/20,50,Iu-PS基于ATM网络的接口协议栈结构,2023/2/20,51,宽带No.7信令系统作为RANAP承载的协议模型,SCCP
13、-SAP,AAL5,SSCOP,SSCF,SAAL-NNI,提供无连接和面向连接的业务,提供消息路由、鉴别、分配等业务,用于在CN和RNC之间传送信令消息，定义了SCCP的RANAP用户功能。,传输网络层协议,2023/2/20,52,AAL5(I.363.5),SSCF-NNI(Q.2140),SSCOP(Q.2110),提供信令链路，传递信令消息。,完成SAAL的证实和非证实数据的传送功能,在信令实体和SAAL中的SSCOP之间进行原语的转换,SAAL,传输网络层协议,2023/2/20,53,Iu-PS基于IP网络的接口协议栈结构,2023/2/20,54,Iur基于ATM网络的接口协议
14、栈结构,2023/2/20,55,Iur基于IP网络的接口协议栈结构,2023/2/20,56,PS域信令流程,2023/2/20,57,常用术语：RAB，RB，RL,2023/2/20,58,NAS层信令（PS）,2023/2/20,59,UE发起的PDP激活(1),2023/2/20,60,UE发起的PDP激活(2),2023/2/20,61,网络侧发起的PDP激活(1),2023/2/20,62,网络侧发起的PDP激活(2),2023/2/20,63,Iu PS的功能,RAB的建立、维护和释放管理完成切换和SRNS的重定位支持小区广播业务一般的管理过程用户信令管理用户和CN之间传送NAS
15、信令消息支持位置业务用户接入PS域,2023/2/20,64,Iu PS的主要流程,2023/2/20,65,GMM？,RANAP？,SM？,GMM,GPRS移动性管理包括普通流程P-TMSI重分配、鉴权、标识、GPRS Information特定流程Attach、Detach、路由更新、服务请求（Service request）、Paging响应MS和SGSN存储用户的MM上下文（即MM状态及相关信息）,2023/2/20,66,SM,会话管理包括PDP上下文的管理（建立、修改、删除）GGSN、SGSN和MS存储用户的PDP上下文用户可以有多个PDP上下文对应不同应用对应每个PDP上下文有一
16、个PDP地址用来标识MSPDP上下文包括PDP context Identifier、PDP Type、PDP State、PDP AddressAPN、TEID for Gn、TEID for IuQoS、Send/Receive PDU Number等,2023/2/20,67,RANAP基本过程,RAB指配（RAB Assignment Request/Response）RAB释放（RAB Release Request）Iu口释放（Iu Release Request,Iu Release Command/Complete）RNC重定位（Relocation Request）寻呼（Pa
17、ging）公共ID（Common ID）安全模式控制位置报告Initial UE层三的直传消息复位Iu（RNC Reset）,RANAP:RAB指配,RAB指配由CN侧（CN/CN Server)发起，但CN只是确定RAB ID的值和相关的RAB参数，由RNC执行请求，分配用户面资源，并利用一个或多个应答向CN返回结果。,2023/2/20,69,RANAP:RAB释放,RNC使用该过程向CN请求对相应RAB资源的释放，属于无应答、面向连接型基本过程。当RNC侧检测到RAB ID对应的用户面资源发生了故障，一般情况下会向CN发起RAB释放请求消息。,2023/2/20,70,RANAP:Iu
18、口释放,2023/2/20,71,RANAP:重定位,用于将SRNS（Serving RNS）从一个RNS重定位到另一个RNS这个过程可以分为重定位准备重定位资源分配重定位检测重定位完成重定位取消,2023/2/20,72,RANAP:重定位,2023/2/20,73,CN,Source RNC,Target RNC,RANAP：寻呼,寻呼（Paging）过程用于CN对一个特定的UE发寻呼消息，属于无应答、无连接型。当UE处于空闲模式时，将利用公共的寻呼信道进行寻呼；当UE已经有RRC（Radio Resource Control）连接时，将在其专用的RRC连接上进行寻呼。,2023/2/20
19、,74,目 录,2023/2/20,75,3G发展概述系统架构3G业务应用PS协议栈WAP业务介绍,什么是WAP?,移动通信和Internet的迅速发展。让手机何时何地都能利用internet网络资源。终端能力和无线网络的限制。,2023/2/20,76,WAP（WirelessApplicationProtocol）无线应用协议,为什么需要WAP?,Web Browser,CLIENT,WEB SERVER,Request GET(URL),WWW通信模型,2023/2/20,77,CLIENT,WEB SERVER,Content,CGI,Scripts,etc,WAP通信模型,2023/
20、2/20,78,Encoded Request,Request,Response(Content),Encoded Response,WEAUA,GPRS承载网,GGSN,WAP网关,SP,梦网平台,MMSC,WAP业务网络图,2023/2/20,79,SGSN,CMWAP,CMNET,WAP网关承载业务,2023/2/20,80,承载业务,Socket 在线,WAP浏览,彩信,PUSH,百宝箱,F,HTTP浏览,WAP网关作用及设备功能,2023/2/20,81,WAP网关,负责中国移动GSM/GPRS网络与互联网的接入与控制。,负责承载中国移动WAP浏览业务、彩信业 务、PDA浏览业务、百
21、宝箱下载业务等。,1.X网关负责完成WTP-TCP、WSP-HTTP的协议转换,1.X负责完成WML语言与HTML语言之间的编码转换,2.0网关负责完成WTCP-TCP的协议转换,WAP网关协同Radius一起完成MSISDN主叫号码的传递,WAP GW是中国移动所有移动数据业务承载以及控制点,WAP协议发展一览表,2023/2/20,82,WAP协议各阶段比较,2023/2/20,83,WAP1.X 协议结构,2023/2/20,84,WAP1.X 协议结构WAE,2023/2/20,85,SMS,USSD,CSD,GPRS,TDMA,CDMA,PDC-P,Etc.,Bearers:,无线应
22、用环境(WAE)：基于WWW和移动电话技术结合的一种通用应用环境目的：建立一个可共同操作的环境WAE的一个微浏览器包含以下内容：无线标识语言(WML)WML脚本无线电话技术应用(WTA，WTAI)内容文本,WAP1.X 协议结构WSP,2023/2/20,86,SMS,USSD,CSD,GPRS,TDMA,CDMA,PDC-P,Etc.,Bearers:,无线会话协议(WSP)：为两种会话服务提供统一的接口：一个是在WTP之上的面向连接的服务；另一个是WDP之上的非连接服务。主要功能如下：建立并释放会话 能力协商：消息大小 支持的可选功能 最大允许的等待处理的请求数 支持的扩展方法 挂起/恢复
23、一个会话 压缩编码和解码 重定向功能,WAP1.X 协议结构WTP,2023/2/20,87,SMS,USSD,CSD,GPRS,TDMA,CDMA,PDC-P,Etc.,Bearers:,无线事务协议(WTP)：在数据包服务顶端运行，并提供适合在“瘦”客户机上执行的普通办理导向协议。WTP在安全和非安全数据包网络上有效地操作并提供三个级别的办理服务：不可靠单向请求 可靠单向请求 可靠双向请求答复办理,WAP1.X 协议结构WTLS,2023/2/20,88,SMS,USSD,CSD,GPRS,TDMA,CDMA,PDC-P,Etc.,Bearers:,无线传输层安全性(WTLS)：是为WAP
24、传送协议的使用而设计WTLS提供下列特性：数据完整性保密性真实性拒绝服务保护WTLS也可以用于终端间的安全通信,WAP1.X 协议结构WDP,2023/2/20,89,SMS,USSD,CSD,GPRS,TDMA,CDMA,PDC-P,Etc.,Bearers:,无线数据报协议(WDP)：WAP体系结构中的传输层协议，于各种网络之上，为WAP的上层协议提供统一的接口。主要功能如下：根据端口号访问应用 数据包分段和重组 错误检测 选择接入承载 承载在IP上时，UDP即为WDP,WAP1.X协议栈结构,2023/2/20,90,WAP2.0协议栈结构,2023/2/20,91,WAP的承载方式,2
25、023/2/20,92,CSD方式(电路交换数据传送方式)CSD方式下，WAP用户接入号码为：国内，17266；国际，+8617266。,承载方式,GPRS方式(通用分组无线业务)WAP终端上设置的APN地址为CMWAP。WAP终端上设置的网关IP地址应为统一的内部IP地址10.0.0.172。,WAP浏览请求由WAP网关进行协议转换后转发给SP处理。HTTP浏览请求WAP网关不进行协议转换，在Http包头加上手机号码等信息后直接转发给SP处理,用户,WAP网关,GPRS激活流程(1)-(4),(1),(2),WAP网关发送请求(6),(3),(4),SP,梦网平台,(8),(9),(10),
26、Radius,用户页面请求(5),访问SP业务(7),终端和网关通过Tunnel进行通信,GPRS方式WAP业务流程,2023/2/20,93,WAP业务初始/中止流程图,2023/2/20,94,SGSN收到MS发来的建立PDP上下文请求，此请求中带有用户名和密码,GGSN收到SGSN的请求后与RADIUS服务器完成认证,GGSN为MS分配了IP地址后向RADIUS服务器发计费请求起始消息（IP地址，MSISDN和GGSN的标识或IP地址），,GGSN收到RADIUS服务器转发来的计费响应消息后向SGSN发建立PDP上下文响应消息（图中为4），MS收到响应后就可以使用WAP业务。,手机终端,
27、WAP GW,梦网,HTTP Get-Req,HTTP Get_Res=200 OK,WSP Get,WSP Connect,WSP Connect Reply,WSP Reply(32 ok),RADIUS,Radius 计费开始,Radius 计费开始响应,WTP ACK(成功)确认收到包序号2,WTP(Segmented Result)包序号1,WTP(Segmented Result)包序号2，传送尾部标志为1，表明已经传送完下载内容,如下载内容较大，WAP应该分成WTP（Segmented Result）分片传送给终端,WAP1.X 业务流程示例,2023/2/20,95,RADIU
28、S计费请求,2023/2/20,96,REDIUS计费请求,RADIUS计费回应,2023/2/20,97,REDIUS计费回应,WSP Connect消息解析,2023/2/20,98,WSP Connect_Reply消息解析,2023/2/20,99,PDU类型是WSP Connect_Reply,接受方协商的编码能力参数,接受方的编码协议版本,WSP Get消息解析,2023/2/20,100,PDU类型是WSP Get,相应的URL信息,WSP Get_Reply消息解析,2023/2/20,101,HTTP Get消息解析,2023/2/20,102,相应的URL信息,UA信息,H
29、TTP Get_Reply消息解析,2023/2/20,103,SP对Get_Reply的响应代码，标识SP的处理结果,PUSH功能介绍,2023/2/20,104,PUSH代理网关（PPG）,PUSH发起者（PI）,WAP终端,PAP（PUSH访问协议）,Push-OTA协议(可设置超时时间）,接收方,WAP PUSH SP,WAP网关,短信网关,CMNET,WAP SP-PUSH业务流程,2023/2/20,105,WAP网关应支持有确认的PUSH和无确认的PUSH两种业务类型。,在WAP1.X系统中，PUSH业务利用短消息系统来实现。与SMS最根本的区别是SMS只能提供静态信息，而PUS
30、H提供可点击的URL链接，使用户有采取下一步行动的选择权利。,在WAP2.0系统中，PUSH消息的内容应能够通过Push-OTA（Over-the-air）协议直接到达移动终端。,WAP1.X Push流程示例,2023/2/20,106,手机终端,WAP GW,SP/MMSC,PUSH_SUBMISSION,SMPP_SUBMIT_REQ,SMPP_SUBMIT_RES,NO.7消息下发,NO.7消息下发响应,SMSC,PUSH_SUBMISSION_RES,示例流程关键消息PUSH_Req,2023/2/20,107,Push-ID及消息的接收MISDN,Push之上承载的短信内容,示例流程关键消息PUSH_Res,2023/2/20,108,Push-ID及WAP网关的响应代码及解释,示例流程关键消息SMPP_Submit,2023/2/20,109,示例流程关键消息SMPP_Submit,2023/2/20,110,SMSC处理响应结果代码,
