1、第3章 WCDMA系统结构3.1 概述UMTSUniversal Mobile Telecommunications System、通用移动通信系统是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统,通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构,包括无线接入网络Radio Access Network,RAN和核心网络Core Network,CN。其中无线接入网络用于处理所有与无线有关的功能,而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接,并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电路交换域Circuit Switched Domain
2、, CS和分组交换域Packet Switched Domain, PS。UTRAN、CN与用户设备User Equipment,UE一起构成了整个UMTS 系统。其系统结构如图3-1所示。图3-1 UMTS的系统结构从3GPP R99标准的角度来看,UE和UTRANUMTS的陆地无线接入网络由全新的协议构成,其设计基于WCDMA无线技术。而CN那么采用了GSM/GPRS的定义,这样可以实现网络的平滑过度,此外在第三代网络建设的初期可以实现全球漫游。3.1.1 UMTS系统网络构成UMTS网络单元构成如图3-2所示。图3-2 UMTS网络单元构成示意图从图3-2的UMTS系统网络构成示意图中可
3、以看出,UMTS系统的网络单元包括如下局部:1. UE User EquipmentUE是用户终端设备,它通过Uu接口与网络设备进行数据交互,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能,包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用如E-mail、WWW浏览、FTP等。UE包括两局部:l METhe Mobile Equipment,提供给用和效劳l USIMThe UMTS Subscriber Module,提供用户身份识别2. UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network,UMTSUTRAN,即陆地无线接入网,分为基站Node B和无线网络
4、控制器RNC两局部。l Node BNode B是WCDMA系统的基站即无线收发信机,通过标准的Iub接口和RNC互连,主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。l RNCRadio Network ControllerRNC是无线网络控制器,主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体如下:(1) 执行系统信息播送与系统接入控制功能;(2) 切换和RNC迁移等移动性管理功能;(3) 宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。3. CNCore Network
5、CN,即核心网络,负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理。在WCMDA系统中,不同协议版本的核心网设备有所区别。从总体上来说,R99版本的核心网分为电路域和分组域两大块,R4版本的核心网也一样,只是把R99电路域中的MSC的功能改由两个独立的实体:MSC Server和MGW来实现。R5版本的核心网相对R4来说增加了一个IP多媒体域,其他的与R4根本一样。R99版本核心网的主要功能实体如下:(1) MSC/VLRMSC/VLR是WCDMA核心网CS域功能节点,它通过Iu-CS接口与UTRAN相连,通过PSTN/ISDN接口与外部网络PSTN、ISDN等相连,通过C/D接口与HLR/AUC相连
6、,通过E接口与其它MSC/VLR、GMSC或SMC相连,通过CAP接口与SCP相连,通过Gs接口与SGSN相连。MSC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。(2) GMSCGMSC是WCDMA移动网CS域与外部网络之间的网关节点,是可选功能节点,它通过PSTN/ISDN接口与外部网络PSTN、ISDN、其它PLMN相连,通过C接口与HLR相连,通过CAP接口与SCP相连。它的主要功能是完成VMSC功能中的呼入呼叫的路由功能及与固定网等外部网络的网间结算功能。(3) SGSNSGSN效劳GPRS支持节点是WCDMA核心网PS域功能节点,它通过Iu-PS接口与UT
7、RAN相连,通过Gn/Gp接口与GGSN相连,通过Gr接口与HLR/AUC相连,通过Gs接口与MSC/VLR,通过CAP接口与SCP相连,通过Gd接口与SMC相连,通过Ga接口与CG相连,通过Gn/Gp接口与SGSN相连。SGSN的主要功能是提供PS域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。(4) GGSNGGSN网关GPRS支持节点是WCDMA核心网PS域功能节点,通过Gn /Gp接口与SGSN相连,通过Gi接口与外部数据网络Internet /Intranet相连。GGSN提供数据包在WCDMA移动网和外部数据网之间的路由和封装。GGSN主要功能是同外部IP分组网络的接口功能,
8、GGSN需要提供UE接入外局部组网络的关口功能,从外部网的观点来看,GGSN就好象是可寻址WCDMA移动网络中所有用户IP的路由器,需要同外部网络交换路由信息。(5) HLRHLR归属位置存放器是WCDMA核心网CS域和PS域共有的功能节点,它通过C接口与MSC/VLR或GMSC相连,通过Gr接口与SGSN相连,通过Gc接口与GGSN相连。HLR的主要功能是提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。3.2 UTRAN的根本结构UTRAN的结构如图3-3所示:UTRAN包含一个或几个无线网络子系统RNS。一个RNS由一个无线网络控制器RNC和一个或多个基站Node B组成。RNC与C
9、N之间的接口是Iu接口,Node B和RNC通过Iub接口连接。在UTRAN内部,无线网络控制器RNC之间通过Iur互联,Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接。RNC用来分配和控制与之相连或相关的Node B的无线资源。 Node B那么完成Iub接口和Uu接口之间的数据流的转换,同时也参与一局部无线资源管理。图3-3 UTRAN的结构3.2.1 系统接口UTRAN主要有如下接口:1. Cu 接口 Cu接口是USIM卡和ME之间的电气接口,Cu接口采用标准接口。2. Uu接口Uu接口是WCDMA的无线接口。UE通过Uu接口接入到UMTS系统的固定网络局部,可以说Uu接口是UM
10、TS系统中最重要的开放接口。3. Iur接口Iur接口是连接RNC之间的接口,Iur接口是UMTS系统特有的接口,用于对RAN中移动台的移动管理。比方在不同的RNC之间进行软切换时,移动台所有数据都是通过Iur接口从正在工作的RNC传到候选RNC。Iur是开放的标准接口。4. Iub接口 Iub接口是连接Node B与RNC的接口,Iub接口也是一个开放的标准接口。 这也使通过Iub接口相连接的RNC与Node B可以分别由不同的设备制造商提供。5. Iu接口Iu接口是连接UTRAN和CN的接口。类似于GSM系统的A接口和Gb接口。Iu接口是一个开放的标准接口。这也使通过Iu接口相连接的UTR
11、AN与CN可以分别由不同的设备制造商提供。 Iu接口可以分为电路域的Iu-CS接口和分组域的Iu-PS接口。3.2.2 UTRAN各接口的根本协议结构UTRAN各个接口的协议结构是按照一个通用的协议模型设计的。设计的原那么是层和面在逻辑上是相互独立的。如果需要,可以修改协议结构的一局部而无需改变其他局部,如图3-4所示。图3-4 UTRAN接口的通用协议模型从水平层来看,协议结构主要包含两层:无线网络层和传输网络层。所有与陆地无线接入网有关的协议都包含在无线网络层,传输网络层是指被UTRAN所选用的标准的传输技术,与UTRAN的特定的功能无关。从垂直平面来看,包括控制面和用户面。控制面包括应用
12、协议Iu接口中的RANAP,Iur接口中的RNSAP,Iub接口中的NBAP及用于传输这些应用协议的信令承载。应用协议用于建立到UE的承载例如在Iu中的无线接入承载及在Iur、Iub中无线链路,而这些应用协议的信令承载与接入链路控制协议ALCAP的信令承载可以一样也可以不一样,它通过O&M操作建立。用户面包括数据流和用于承载这些数据流的数据承载。用户发送和接收的所有信息例如话音和数据是通过用户面来进行传输的。传输网络控制面在控制面和用户面之间,只在传输层,不包括任何无线网络控制平面的信息。它包括ALCAP协议接入链路控制协议和ALCAP所需的信令承载。ALCAP建立用于用户面的传输承载。引入传
13、输网络控制面,使得在无线网络层控制面的应用协议的完成与用户面的数据承载所选用的技术无关。在传输网络中,用户面中数据面的传输承载是这样建立的:在控制面里的应用协议先进行信令处理,这一信令处理通过ALCAP协议触发数据面的数据承载的建立。并非所有类型的数据承载的建立都需通过ALCAP协议。如果没有ALCAP协议的信令处理,就无需传输网络控制面,而应用预先设置好的数据承载。ALCAP的信令承载与应用协议的信令承载可以一样也可以不一样。ALCAP的信令承载通常是通过O&M操作建立的。在用户面里的数据承载和应用协议里的信令承载属于传输网络用户面。在实时操作中,传输网络用户面的数据承载是由传输网络控制面直
14、接控制的,而建立应用协议的信令承载所需的控制操作属于O&M操作。综上所述,UTRAN遵循以下原那么:(1) 信令面与数据面的别离;(2) UTRAN/CN功能与传输层的别离, 即无线网络层不依赖于 (3) 特定的传输技术;(4) 宏分集FDD Only完全由UTRAN处理;(5) RRC连接的移动性管理完全由UTRAN处理。3.2.3 UTRAN完成的功能(1) 和总体系统接入控制有关的功能l 准入控制l 拥塞控制l 系统信息播送(2) 和平安与私有性有关的功能l 无线信道加密/解密l 消息完整性保护(3) 和移动性有关的功能l 切换l SRNS迁移(4) 和无线资源管理和控制有关的功能l 无
15、线资源配置和操作l 无线环境勘测l 宏分集控制FDDl 无线承载连接建立和释放RB控制l 无线承载的分配和回收l 动态信道分配DCATDDl 无线协议功能l RF功率控制l RF功率设置(5) 时间提前量设置TDD(6) 无线信道编码(7) 无线信道解码(8) 信道编码控制(9) 初始随机接入检测和处理(10) NAS消息的CN分发功能3.2.4 RNCRadio Network ControllerRNC,即无线网络控制器,用于控制UTRAN的无线资源。 它通常通过Iu接口与电路域MSC和分组域SGSN以及播送域BC相连图上未标,在移动台和UTRAN之间的无线资源控制RRC协议在此终止。它在
16、逻辑上对应GSM网络中的基站控制器BSC。控制Node B的RNC称为该Node B的控制RNCCRNC,CRNC负责对其控制的小区的无线资源进行管理。如果在一个移动台与UTRAN的连接中用到了超过一个RNS的无线资源,那么这些涉及的RNS可以分为:l 效劳RNSSRNS:管理UE和UTRAN之间的无线连接。它是对应于该UE的Iu接口Uu接口的终止点。无线接入承载的参数映射到传输信道的参数,是否进行越区切换,开环功率控制等根本的无线资源管理都是由SRNS中的SRNC效劳RNC来完成的。一个与UTRAN相连的UE有且只能有一个SRNC。l 漂移RNSDRNS:除了SRNS以外,UE所用到的RNS
17、称为DRNS。其对应的RNC那么是DRNC。一个用户可以没有,也可以有一个或多个DRNS。通常在实际的RNC中包含了所有CRNC、SRNC和DRNC的功能。3.2.5 NodeBNode B是WCDMA系统的基站即无线收发信机,通过标准的Iub接口和RNC互连,主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。 同时它还完成一些如内环功率控制等的无线资源管理功能。它在逻辑上对应于GSM网络中基站BTS。 3.3 核心网络根本结构核心网CN从逻辑上可划分为 电路域CS域、分组域PS域和播送域BC域。CS域设备是指
18、为用户提供“电路型业务,或提供相关信令连接的实体。CS域特有的实体包括: MSC、GMSC、VLR、IWF。PS域为用户提供“分组型数据业务,PS域特有的实体包括:SGSN和GGSN。其他设备如HLR或HSS、AuC、EIR等为CS域与PS域共用。 WCDMA的网络总体结构定义在3GPP TS 中。目前具有三个版本,分别为:l R99 3GPP TS 23.002 l R4 3GPP TS 23.002 l R5 3GPP TS 23.002 & 说明: R表示Release。3GPP在98年底99年初开始制定3G的标准。R99版本原方案在1999年底完成,最后是在2000年3月完成。R99后
19、不再按年来命名版本,同时把R2000的功能分成两个阶段实施:R4和R5。原那么上R99的标准是R4标准集的一个子集,假设在R99中增加新的特征,就把它升级到R4。同样R4标准集是R5标准集的子集,假设在R4中增加了新的特征就把它升级到R5。对于以上三个版本,PS域特有设备主体没有变化,只进行协议的升级和优化,其中R99版本的电路域与GSM网络没有根本性改变。但在R4网络中,核心网络电路域MSC被拆分为MSC Server和MGW,新增了一个SGW功能实体,HLR也可被替换为HSS标准中没有给出明确说明。在R5网络中,支持端到端的VOIP,核心网络引入了大量新的功能实体,改变了原有的呼叫流程。如
20、果有IMSIP 多媒体子系统,那么网络使用HSS以替代HLR。3.3.1 R99网络结构及接口为了确保运营商的投资利益,在R99网络结构设计中充分考虑了2G/3G 兼容性问题,以支持GSM/GPRS/3G的平滑过渡。因此,在网络中CS域和PS域是并列的,R99核心网设备包括:MSC/VLR、IWF、SGSN、GGSN、HLR/AuC、EIR等。为支持3G业务,有些设备增添了相应的接口协议,另外对原有的接口协议进行了改良。图3-5是PLMN的根本网络结构包括CS域和PS域,图中所有功能实体都可作为独立的物理设备。粗线:表示支持用户业务的接口 细线:表示支持信令的接口图3-5 R99网络结构图R9
21、9中CS域的功能实体包括有:MSC、VLR等。其中,运营商可以根据连接方式的不同将MSC设置为GMSC、SM-GMSC、SM-IWMSC等。为实现网络互通,在系统中配置IWF一般结合于MSC。除上述功能实体之外,PS域特有的功能实体包括SGSN和GGSN,为用户提供分组数据业务。HLR 、AuC、EIR为CS域和PS域共用设备。R99的主要功能实体包括:(1) 移动交换中心MSCMSC为电路域特有的设备,用于连接无线系统包括BSS、RNS和固定网。MSC完成电路型呼叫所有功能,如控制呼叫接续,管理MS在本网络内或与其他网络如PSTN/ISDN/PSPDN、其他移动网等的通信业务,并提供计费信息
22、。(2) 拜访位置存放器VLRVLR 为电路域特有的设备,存储着进入该控制区域内已登记用户的相关信息,为移动用户提供呼叫接续的必要数据。当MS漫游到一个新的VLR区域后,该VLR向HLR发起位置登记,并获取必要的用户数据;当MS漫游出控制范围后,需要删除该用户数据,因此VLR可看作为一个动态数据库。一个VLR可管理多个MSC,但在实现中通常都将MSC和VLR合为一体。(3) 归属位置存放器HLRHLR为CS域和PS域共用设备,是一个负责管理移动用户的数据库系统。PLMN可以包含一个或多个HLR,具体配置方式由用户数、系统容量、以及网络结构所决定。HLR存储着本归属区的所有移动用户数据,如识别标
23、志、位置信息、签约业务等。当用户漫游时,HLR接收新位置信息,并要求前VLR删除用户所有数据。当用户被叫时,HLR提供路由信息。(4) 鉴权中心AuCAuC为CS域和PS域共用设备,是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体。AuC将鉴权和加密数据通过HLR发往VLR、MSC以及SGSN,以保证通信的合法和平安。每个AuC和对应的 HLR关联,只通过该HLR和外界通信。通常 AuC和HLR结合在同一物理实体中。(5) 设备识别存放器EIREIR为CS域和PS域共用设备,存储着系统中使用的移动设备的国际移动设备识别码IMEI。其中,移动设备被划分“白、“灰、“黑三个等级,并分别存储在相应的表格中。目前中
24、国没有用到该设备。一个 最小化的EIR可以只包括最小“ 白表设备属于“白等级。 (6) 网关MSCGMSCGMSC是电路域特有的设备。GMSC作为系统与其它公用通信网之间的接口,同时还具有查询位置信息的功能。如MS被呼时,网络如不能查询该用户所属的HLR,那么需要通过GMSC查询,然后将呼叫转接到MS目前登记的MSC中。具体由运营商决定那些 MSC可作为GMSC,如局部MSC或所有的MSC。(7) 效劳GPRS支持节点SGSNSGSN为PS域特有的设备,SGSN提供核心网与无线接入系统BSS、RNS的连接,在核心网内,SGSN与GGSN/GMSC/HLR/EIR/SCP等均有接口。SGSN完成
25、分组型数据业务的移动性管理、会话管理等功能,管理MS在移动网络内的移动和通信业务,并提供计费信息。(8) 网关GPRS支持节点GGSNGGSN也是分组域特有的设备。GGSN作为移动通信系统与其它公用数据网之间的接口,同时还具有查询位置信息的功能。如MS被呼时,数据先到GGSN,再由GGSN向HLR查询用户的当前位置信息,然后将呼叫转接到目前登记的SGSN中。GGSN也提供计费接口。R99中核心网的接口协议如表3-1所示。表3-1 R99 核心网的接口名称与含义接口名连接实体信令与协议AMSCBSCBSSAPIu-CSMSCRNSRANAPBMSCVLRCMSCHLRMAPDVLRHLRMAPE
26、MSCMSCMAPFMSCEIRMAPGVLRVLRMAPGsMSCSGSNBSSAP+HHLRAuCMSCPSTN/ISDN/PSPDNTUP/ISUPGaGSNCGGTPGbSGSNBSCBSSGPGcGGSNHLRMAPGdSGSNSMS-GMSC/IWMSCMAPGeSGSNSCPCAPGfSGSNEIRMAPGiGGSNPDNTCP/IPGpGSNGSNInter PLMNGTPGnGSNGSNIntra PLMNGTPGrSGSNHLRMAPIu-PSSGSNRNCRANAP3.3.2 R4网络结构及接口图3-6是R4版本的PLMN根本网络结构,图中所有功能实体都可作为独立的物理设
27、备。关于Nb、Mc和Nc等接口的标准包括在和29-系列的技术标准中。在实际应用中一些功能可能会结合到同一个物理实体中,如MSC/VLR、HLR/AuC等,使得某些接口成为内部接口。粗线:支持用户业务的接口细线:支持信令的接口图3-6 R4的网络结构图& 说明: (G)MSC Server和MGW可集成为单个物理实体(G)MSC。R4版本中PS域的功能实体SGSN和GGSN没有改变,与外界的接口也没有改变。CS域的功能实体仍然包括有:MSC、VLR、HLR、AuC、EIR等设备,相互间关系也没有改变。但为了支持全IP网开展需要,R4版本中CS域实体有所变化,如:1、MSC根据需要可分成两个不同的
28、实体:MSC效劳器MSC Server,仅用于处理信令,和电路交换媒体网关CS-MGW,用于处理用户数据,MSC Server和CS-MGW共同完成MSC功能。对应的GMSC也分成GMSC Server和CS-MGW。(1) MSC效劳器MSC ServerMSC Server主要由MSC的呼叫控制和移动控制组成,负责完成CS域的呼叫处理等功能。MSC Server终接用户-网络信令,并将其转换成网络-网络信令。MSC Server也可包含VLR以处理移动用户的业务数据和CAMEL相关数据。MSC Server可通过接口控制CS-MGW中媒体通道的关于连接控制的局部呼叫状态。(2) 电路交换媒
29、体网关CS-MGWCS-MGW是PSTN/PLMN的传输终接点,并且通过Iu接口连接核心网和UTRAN。CS-MGW可以是从电路交换网络来的承载通道的终接点,也可是分组网来的媒体流例如,IP网中的RTP流的终接点。在Iu接口上,CS-MGW 可支持媒体转换、承载控制和有效载荷处理例如,多媒体数字信号编解码器、回音消除器、会议桥等,可支持CS业务的不同Iu选项基于AAL2/ATM,或基于 RTP/UDP/IP。 CS-MGW:l 与MSC效劳器和GMSC效劳器相连,进行资源控制;l 拥有并使用如回音消除器等资源;l 可具有多媒体数字信号编解码器。CS-MGW可具有必要的资源以支持UMTS/GSM
30、传输媒体。进一步,可要求裁剪器支持附加的多媒体数字信号编解码器和成帧协议等。CS-MGW的承载控制和有效载荷处理能力也用于支持移动性功能,如SRNS 重分配/切换 和定位。目前期待标准机制可运用于支持这些功能。(3) GMSC效劳器GMSC ServerGMSC Server主要由GMSC的呼叫控制和移动控制组成。2、HLR可更新为归属位置效劳器HSS,详细内容见R5网络介绍。3、R4新增一个实体:信令网关SGW在R4网络中可以使用两种信令传送方式:基于TDM的传统SS7方式和基于IP的SS7方式也称为SIGTRAN信令传送网络。当使用两种不同信令传送方式的设备互相通信时,就需要一个信令网关S
31、GW来完成相关承载协议的转换。SGW主要完成传输层的信令转换,也就是完成传统SS7的MTP协议与SIGTRAN的SCTP/IP之间的转换。对于MTP之上的应用层,如MAP/CAP/ISUP/BICC等协议,SGW是不会加以处理的。在R4网络中也新增一些接口协议,如表3-2所示。表3-2 R4核心网外部接口名称与含义接口名连接实体信令与协议AMSCBSCBSSAPIu-CSMSC RNSRANAPBMSCVLRCMSCHLRMAPDVLRHLRMAPEMSCMSCMAPFMSCEIRMAPGVLRVLRMAPGsMSCSGSNBSSAP+HHLRAuCMSCPSTN/ISDN/PSPDNTUP/
32、ISUPGaSGSNCGGTPGbSGSNBSCBSSGPGcGGSNHLRMAPGdSGSNSM-GMSC/IWMSCMAPGeSGSNSCPCAPGfSGSNEIRMAPGiGGSNPDNTCP/IPGpGSNGSNInter PLMNGTPGnGSNGSNIntra PLMNGTPGrSGSNHLRMAPIu-PSSGSNRNCRANAPMc(G)MSC ServerCS-MGWNcMSC ServerGMSC ServerISUP/TUP/BICCNbCS-MGW CS-MGWMhHSSR-SGW3.3.3 R5网络结构及接口粗线:支持用户业务的接口细线:支持信令的接口图3-7 R5的
33、网络结构图& 说明: (G)MSC Server和MGW可集成为单个物理实体(G)MSC。R5版本的网络结构和接口形式和R4版本根本一致。差异主要是:当PLMN包括IM子系统时,HLR被HSS所替代;另外,BSS和CS-MSC、MSC-Server之间同时支持A接口及Iu-CS接口,BSC和SGSN之间支持Gb及Iu-PS接口。为简洁起见,不再赘述R5的接口协议。图3-8是R5版本的IMS根本网络结构,主要表示的是IMS域的功能实体和接口。图中所有功能实体都可作为独立的物理设备。粗线:支持用户业务的接口点划线: 支持信令的接口图3-8 R5的IMS网络结构图R5新增的主要物理实体有:1. 归属
34、位置效劳器HSS当网络具有IM子系统时,需要利用HSS替代HLR。HSS是网络中移动用户的主数据库,存储有支持网络实体完成呼叫/会话处理相关的业务信息。例如,HSS通过进行鉴权、授权、名称/地址解析、位置依赖等,以支持呼叫控制效劳器能顺利完成漫游/路由等流程。 和HLR一样,HSS负责维护管理有关用户识别码、地址信息、平安信息、位置信息、签约效劳等用户信息。基于这些信息,HSS可支持不同控制系统CS域控制、PS域控制、IM控制等的CC/SM实体。HSS的根本结构与接口如图3-9所示。图3-9 HSS的根本结构与接口HSS可集成不同类型的信息,在增强核心网对应用和效劳域的业务支持同时,对上层屏蔽
35、不同类型的网络结构。HSS支持的功能包括:IM子系统请求的用户控制功能;PS域请求的有关HLR功能子集;CS域局部的HLR功能如果容许用户接入CS域,或漫游到传统网络。2. 呼叫状态控制功能CSCFCSCF的功能形式有:Proxy CSCFP-CSCF、Serving CSCFS-CSCF或 Interrogating CSCFI-CSCF。P-CSCF:是UE在IM子系统中的第一个接入点S-CSCF:处理网络中的会话状态I-CSCF:主要用于路由相关的SIP呼叫请求,类似电路域GMSC的作用。Policy Decision Function (PDF) 策略判决功能是P-CSCF中的一个逻辑
36、功能实体。如果PDF单独作为一个物理实体来实现的话,那么PDF与P-CSCF之间的接口是未标准化的接口。3. 媒体网关控制功能MGCFl 控制IM-MGW中媒体信道中关于连接控制的局部呼叫状态。l 与CSCF通信。l 根据从传统网络来的呼叫路由号码选择 CSCF。l 进行ISUP 与IM 子系统的呼叫控制协议的转换。l 接收带外信息并转发到 CSCF/IM-MGW。4. IP多媒体子系统-媒体网关IMS-MGWIMS-MGW是来自电路交换网络来的承载通道和来自组网来的媒体流的终结点。IM-MGW 可支持媒体转换、承载控制和有效载荷处理例如,多媒体数字信号编解码器、回音消除器、会议桥等。IMS-
37、MGW的功能:l 与 MGCF,MSC效劳器和GMSC效劳器相连,进行资源控制;l 拥有并使用如回音消除器等资源;l 可能需要具有多媒体数字信号编解码器。IMS-MGW可具有必要的资源以支持 UMTS/GSM传输媒体。进一步,可要求裁剪器支持附加的多媒体数字信号编解码器和成帧协议等。5. 多媒体资源功能控制器MRFCMRFC完成的功能:l 控制MRFP中的媒体流资源;l 解释从应用效劳器和S-CSCF发来的信息如会话标识符,用以控制MRFP;l 产生CDR。6. 多媒体资源功能处理器MRFPl 控制Mb接口的承载资源;l 提供资源以供MRFC控制;l 混合各种入局的媒体流如多方通话l 为多媒体
38、通知音提供媒体流;l 处理媒体流如音频编码转换,媒体分析7. 用户定位功能SLFCSCF在注册和会话建立过程中,会查询SLF,用以获得保存某用户详细签约信息的HSS的地址信息。S-CSCF在注册过程中也会查询SLF。在单HSS环境中不需要配置SLF。8. 穿透网关控制功能Breakout Gateway Control Function (BGCF)BGCF用于选择那些将发生PSTN/CS域穿透也就是互通的网络。如果BGCF判定穿透将在其所在的网络发生的话,它会选择一个MGCF,用于负责PSTN与CS域的互通。如果穿透是位于其他网络的话,该BGCF将把相关的会话信令转发给该选定网络的BGCF。BGCF的功能:l 接收从S-CSCF送来的、要求为某会话选择适宜的PSTN/CS域穿透点的请求;l 选择将发生PSTN与CS域互通穿透的网络。如果网络的互通是发生在其他网络的,那么该BGCF将把SIP信令转发给那个网络的BGCF。如果网络的互通是发生在其他网络,并且运营者要求网络隐藏的话,那么该BGCF会通过I-CSCF把相关SIP信令转发给相关网络的BGCF。l 当网络互通穿透是发生在本网络时,BGCF会选择一个MGCF,并把相关SIP信令转发给该MGCF。l 产生CDR。在选择将发生网络互通的网络时,BGCF可以根据其他接口获取的信息,也可以根据管理信息来作出决定。