移动通信核心网络技术总结(二)
一、核心网络的发展趋势
核心网的发展逐渐形成融合的趋势,其特征包含以下4点:
1、以CSCF、MMTel、MSC-S、MME为核心形成SingleCORE(单一的核心)
2、FMC固网移动融合
3、基于SAE/LTE 的语音业务
4、统一的用户数据中心
在逐渐融合的过程中,
第一波:CS将实现移动软交换,2G/3G将会在CS域PS域上共存
第二波:在CS域中引入Pool的概念提出A/lu接口的IP话、发展SIP业务。PS网络会增大带宽新增PCC以及DPI功能。SDM网络将会进行数据加固,增强数据利用效率。
第三波:形成SingleCORE要求能够做到ICT与富媒体业务,PS域进行SAE演进,发展VoPS语音基于PS进行融合,SDM网络进行数据融合。
简而言之,核心网的发展会将使业务越来越集中,2G/3G功能逐步融合,语音电话业务相互交集,数据利用率越来越高,业务类型越来越丰富。
MBB移动宽带业务演进
支持多种接入方式、扁平化的SAE网络架构
演进到2G/3G/4G统一的PS核心网
无线技术向LTE演进
什么是SAE网络?它是用来干什么的?
SAE是指(system architecture evolution)系统架构演进,是PS网络核心网络架构向4G演进的工作项目,与SAE对应的概念是LTE(Long term evolution)长期演进。LTE是无线接口部分向4G演进的工作项目。SAE和LTE都是工作项目的名称,是3GPP为了达到某种目标而聚集展开的一项工作,可以理解为是一群人从事的一项事业、一项过程。
与这个类似的概念还有EPC:演进分组核心网(evolved packet core),即4G核心网
E-UTRAN演进的UMTS陆地无线接入网(evolved UMTS terrestrial Radio Access network)等等
注:UMTS(通用移动通信系统,Universal Mobile Telecommunications System)3G移动通信技术标准。
二、核心网的CS架构:
核心网可以进一步细分为CS-GSM(语音域)CP-GPES(分组域),其中,在CS域中有MSCserver和MSW两个核心网元
什么是软交换?
软交换技术是NGN网络的核心技术,为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。软交换技术独立于传送网络,主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能,同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务,并向第三方提供可编程能力。
软交换:为下一代网络具有实时性要求的业务,提供呼叫和连续控制的技术
3GPP是什么东西?
3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划,目标是实现由2G网络到3G网络的平滑过渡,保证未来技术的后向兼容性,支持轻松建网及系统间的漫游和兼容性。
我们可以把3GPP视为一种实现2G到3G过度的标准,为了满足新的市场需求,3GPP规范不断增添新特性来增强自身能力。为了向开发商提供稳定的实施平台并添加新特性,3GPP使用并行版本体制,有许多的版本。如:3GPP R99 、R4、R5。
上层使用BICC协议,这是一种与承载无关的呼叫控制协议,目的是为了解决呼叫控制和承载控制分离的问题,采用用NB接口,用7号信令适配用SIGTRAN协议簇。
R4电路变化引入了基于软交换的核心网络架构有一下几个特点:
1、承载与控制分离(基于BICC协议点电路域呼叫信令)
2、多种承载方式(支持TDM、ATM、IP承载)
3、引入TrFo技术,支持TFO/TrFO
4、信令的IP承载机制
7号信令(SS7)是什么?
7号信令:又称为公共信道信令。即以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路信令的信令方式,通常用于局间。在我国使用的7号信令系统称为中国7号信令系统。可以理解为铁路中的指示灯系统。
什么是TDM、ATM、IP承载?他们的区别是什么?
TDM网络采用电路交换,每次通信都占用一条专用的通道,即使没有数据,连接未拆除前依然被占用,因而传输效率不高。
ATM网络采用信元交换,可以将TDM业务承载上来,同时提高了传输效率。
IP网络采用分组交换承载TDM业务,是更加高效的承载方式。
TrFO是什么技术?有什么好处?
免编解码,实现高清通话的技术。TrFO是TranscoderFreeOperation的缩写,是一种带外的协商机制,也被称作免编码运营。可通过MSC SERVER之间的信令进行协商,使得网络可以在呼叫建立前就对Codec的类型和模式进行协商,经协商后,移动用户之间的呼叫可以完全不经过编解码器,从而提高话音质量。
BICC协议起了什么作用?
BICC(bearerIndependent Call Control protocol)协议是ITU-TSG11小组制订的与承载无关的呼叫控制协议。
BICC协议的主要目的是解决呼叫控制和承载控制分离的问题,使呼叫控制信令可在各种网络上承载,包括MTP(消息传递部分)、SS7网络、ATM网络、IP网络。BICC协议由ISUP(ISDN用户部分)演变而来,是传统电信网络向综合多业务网络演进的重要支撑工具。
MSC server有哪些功能?
1.呼叫控制处理功能
2.协议处理功能
3.SSF功能,识别智能呼叫并上报业务控制功能
4.操作维护功能
5.计费功能
MGW的功能
1.用户承载面功能:网关交换设备,位于3G CS核心网通往无线接入网(UTRAN/BBS)及传统固定网(PSTN/ISDN)的边界处,是IU接口,PSTN/PLMN接口的承载通道以及分组网媒体流(如RTP流)的终点。
2.媒体转换、承载控制及业务交换功能:如GSM/UMTS各类语音编解码器,回音消除器,IWF,接入网与核心网侧终端媒体流的交换,会议桥、放音收号资源等
3.资源受控功能,接受来自MSC Server及GMSC Server的资源控制命令
4.支持电路域业务在多种传输媒介:基于AAL2/ATM 、TDM 、RTP/UDP/IP上的业务承载,提供必要的承载控制
信令网关SG的作用:
信令网关(SG)在基于TDM的窄带SS7信令网络与基于IP的宽度信令网络之间,完成MTP3或者MTP2上层用户的传输层信令协议栈的双向转换(SIGTRAN M3UA/SCTP/IP – SS7 MTP3/2/1)
SG在物理实现上可与(G)MSC server或MGW合一
三、核心网的CS网络业务
1、电信业务
支持语音的基本电信业务,是电信网络的最基本功能,
包括:
电话业务(TS 11)
紧急呼叫业务(TS 12)
特服类的紧急呼叫业务
2、补充业务
对基本业务的变化和补充(不能单独作为一项业务使用)
支持呼叫前转类业务
支持呼叫限制类业务
支持闭合用户群业务
3、智能业务
支持CAMEL 4和CAMEL 3并且向下兼容CAMEL 2和CAMEL 1现在主要用4和3
支持预付费业务
支持移动虚拟专用网业务
支持预付费IP业务
支持主被叫付费业务
支持IP直通车业务
支持亲情号码业务
4、增值业务
支持多媒体业务
支持语音彩铃业务
支持平等接入业务
支持语音视频双号码业务