1

Table of Contents

PLMN Network Structure Addressing and Numbering plan GSM Network Evolution UMTS Network Evolution CORE Network Nodes 2G/3G Authentication Short Message Service Location Update  Handover

2

3

Cell

Location Area

MSC / VLR Area

Public Land Mobile Network (PLMN)

GSM Network Areas...

4

Public Land Mobile Network (PLMN)

GSM Network Areas...

5

MSC Service Area :پوشش داده مي شود MSCيك منطقه يا ناحية سرويس از شبكه را نشان مي دهد كه توسط يك

GSM Network Areas...

6

Location Area ::كه در اين محدودهاست  MSC/VLR Service Areaي از يك بخش

.اتفاق نمي افتد Location Update، عمليات موبايلمشترك با جابجايي1.

.پخش مي شود Location Areaدر آن براي يافتن مشترك  Pagingپيام2.

GSM Network Areas...

7

CGI : Cell Global ID  

GSM Network Areas...

CellLocationيك Areaچندين به Cell هر .شود مي تقسيم Cell، پوشش با منطقة يك

.شود مي تعيين )(CGI سلول هويت شماره وسيلهب آن هويت كه است راديويي

8

GSM /GPRS BSS

BTSBSC

NodeB

RNC

PCU

UTRAN

SCPSMS

SCE

PSTN/PLMN

Internet,Intranet

HLR/AuC

SGSN

CGBG

GGSN

GPRSbackbone

MGW

MGW

VMSC ServerGMSC Server

IP/ATM BackboneCS Domain

PS Domain

Iu-CS

Iu-PS

SS7

Other PLMN

MS

UE

UMTS R4 Core Network Structure

Page9

MGW RNC

Small City

MGW RNC RNC

MGW RNC PSTN GW

RNCSmall City

Mini city

Small City

Only Signaling

signaling bearer

Large City

BICC

SCP SMS

SCEHLR

APP Server

MAP/CAP MAP/CAPMSC

ServerMSC

Server

Large‐scale Networking

10

Functions of MSC Server

• Call control signaling processing

• Mobility Management

• VLR and SSP functions

• CDR Generation

• Control MGWs via H.248 protocol

• The inter‐working function of other MSC Server via BICC protocol

MGW

MSC Server

H.248

MSC Server

H.248

BICC

MGW

11

RNC-O

HLR

MSC Server-O

MGW-O

RANAP

MAP

BICC

H.248AAL2

MGW-T

MSC Server-T

RNC-T

AMR/RTP

IPBackBone

RANAP

AAL2H.248

MAP

T1 T2 T3 T4

UE1 UE2

UE to UE Call in Soft Switch CN

12

Functions of MGW

Terminates the signalling over the Mc interface from the MSC servers Terminates the bearer part of the signalling over the Iu interface and the Nb

interface Provide bearer terminations Complete media manipulation (e.g. transcoders, echo cancellers, or tone

senders ) Perform media conversion and framing protocol conversion

(G.711/G.729/AMR etc. )

MGW

MSC Server

H.248

MSC Server

H.248

BICC

MGW

13

MSISDNMOBILE STATION ISDN NUMBER

CC NDC SN

National ( Significant ) Mobile Number

MSISDN: Mobile Station International ISDN number

CC: Country Code

NDC: National Destination Code

SN: Subscriber number

Examples: MSISDN = +98 920 XXXXXXX

14

IMSI

MCC MNC MSIN

3 digits 2/3 digits

Not more than 15 digits

IMSI (International Mobile Subscriber Identity)

NMSI

MCC: Mobile Country Code MNC: Mobile Network Code MSIN: Mobile Subscriber Identification Number Examples: IMSI = 432 20 XXXXXXXXXX

15

TMSI

• TMSI: Temporary Mobile  Subscriber Identify

• Function: Taking the place of IMSI to be transferred in radio interface to ensure the security of subscriber’s information. 

• Structure: consists of 4 octets, and the structure and coding can be chosen by agreement between operator and manufacturer in order to meet local needs.

• Type:– TMSI, used in CS domain, allocated by VLR;

– P‐TMSI, used in PS domain, allocated by SGSN;

• Notes: the TMSI has only local significance (i.e. within a VLR and the area controlled by a VLR, or within an SGSN and the area controlled by an SGSN).

16

IMEI

TAC SNR SPARE

1 digits6 digits

IMEI (International Mobile Equipment Identity)

8 digits

• The IMEI is composed of the following elements (each element shall consist of decimal digits only):– Type Allocation Code (TAC). Its length is 8 digits;– Serial Number (SNR) is an individual serial number uniquely identifying 

each equipment within each TAC. Its length is 6 digits;– Spare digit: this digit shall be zero, when transmitted by the MS

17

MSRN

MSRN:Mobile Station Roaming Number • Function: to route calls to called MS/UE• Structure: the same as MSISDN• Notes:

– The MSRN must not be used for subscriber dialling. – The MSRN normally uses number segment different from that of MSISDN. 

– MSRN is allocated by the VLR that the called MS is visiting.  

18

Network Equipment Number

CC NDC SN

MSC/VLR/HLR/SGSN/GGSN Number

• MSCs, GSNs and location registers are identified byinternational PSTN/ISDN numbers and/or Signalling PointCodes ("entity number", i.e., "HLR number", "VLR number","MSC number", "SGSN number" and "GGSN number") ineach PLMN.

19

The LAI, used for paging, indicates to the MSC in which location area the UE isoperating. It is also used for location updating of mobile subscribers.The LAI contains the following:

LAI = MCC + MNC + LACMCC = Mobile Country Code Identical to IMSI MCCMNC = Mobile Network Code Identical to IMSI MNCLAC = Location Area CodeThe maximum length of LAC is 16 bits, enabling 65,536 different location areasto be defined in one PLMN.

RAIROUTING AREA IDENTITY 

The Routing Area Identity is exactly the same as the Location Area Identity (LAI).RAI = MCC + MNC + LAC

LAILOCATION AREA IDENTITY

20

1‐ The dialing information is received by PSTN e.g. via ISUP in the PLMN gatewayMSC  The dialing information is converted in the gateway MSC.

2‐ A so‐called "interrogation" is started as a response; i.e. a MAP message is sent tothe HLR in order to obtain location‐specific routing information. The HLR knowsthe location routing label i.e. the MSC/VLR by the "location update" and relays thequery there.

3‐ The MSC/VLR makes a temporary directory number available and sends it backvia the HLR to the gateway MSC.

4‐ The gateway MSC converts this temporary directory number and sets up a circuitconnection (ISUP) to the visited MSC. The location area is specified in the MSC/VLR owing to the cross‐connection between temporary directory number and mobile subscriber.

5‐ The visited MSC now sends a "paging" to all BSCs situated in the location area.The  BSC  in  which  the  subscriber  is  currently  situated  answers  with  a  "paging 

response".6‐ The MSC makes the connection to the called subscriber.

Mobile terminating call e.g. from PSTN

21

PSTN GMSCHLR

MSC/VLR

1- MSISDN2- MSISDN

5- MSRN

3-IMSI

4-MSR

NMSISDN IMSI MSC Address

7-Paging 22

Classification of CS Procedures

• Mobility Management procedures:

– Location Updating – Detach – Authentication and ciphering 

• Call control procedures

– Setup – Release

• Service related procedures

– CAMMEL service– Supplementary service 

23