移动通信核心网的演进
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3GPP各版本演进3GPP标准概述和组织架构⾸先3GPP标准化组织主要包括项⽬合作组(PCG)和技术规范组(TSG)两类。
其中PCG⼯作组主要负责3GPP总体管理、时间计划、⼯作的分配等,具体的技术⼯作则由各TSG⼯作组完成。
⽬前,3GPP包括3个TSG,分别负责EDGE⽆线接⼊⽹(GERAN)、⽆线接⼊⽹(RAN)、系统和业务⽅⾯(SA)、核⼼⽹和终端(CT)。
每⼀个TSG进⼀步分为不同的⼯作⼦组,每个⼯作⼦组分配具体的任务。
例如SA WG1负责需求制定,SA WG2负责系统架构,SA WG3负责安全,SA WG5负责⽹络管理等等。
⼜如,TSG RAN 划分为5个⼯作⼩组,分别是RAN层1规范组、层2和层3规范组、lub/Lur/Lu规范与OAM需求规范组。
⽆线性能与协议规范组和终端⼀致性测试规范组。
⽬前,3GPP已经正式发布R99、R4、R5、R6、R7、R8共6个版本。
R8版本于2009年3⽉正式发布,R9的标准⼯作也已正式启⽤。
其中,R99-R7版本已基本稳定,R8部分特征正在完善过程中。
另外,3GPP相关的标准⼯作可以分为两个阶段:SI(Study Item,技术可⾏性研究阶段)和WI(Work Item,具体技术规范撰写阶段)。
SI阶段主要以研究的形式确定系统的基本框架,并进⾏主要的候选技术选择,以对标准化的可⾏性进⾏判断。
WI阶段分为Stage2、Stage3两个⼦阶段。
其中,Stage2主要通过对SI阶段中初步讨论的系统框架进⾏确认,同时进⼀步完善技术细节。
该阶段规范并不能够直接⽤于设备开发,⽽是对系统的⼀个总体描述,仅是⼀个参考规范,根据Stage2形成的初步设计,进⼀步验证了系统的性能。
Stage3主要是确定具体的流程、算法及参数等。
3GPP各版本针对核⼼⽹的演进1 R99阶段:这是3G标准的第⼀个阶段,2000年3⽉发布。
延续了GSM/GPRS系统的核⼼⽹系统结构,即分为电路域和分组域分别处理语⾳和数据业务。
Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 21【关键词】电路域 分组域 TDM 交换 软交换全IP 网 5G 核心网1 前言移动通信从1G 模拟系统到2G 数字、再到3G 、4G 以及正在建设的5G ,经过5代的发展历程,业务从最初的简单通话到高清语音,再到高速数据和5G 时代业务的泛在化,移动通信技术逐渐走向更广泛的应用。
2 我国移动通信发展历史(1)1987年11月18日,第一个模拟蜂窝移动电话系统在广东省邮电局建成并投入商用。
(2)1995年,原邮电局正式开通GSM 网络,2000年中国移动剥离后由中国移动经营。
(3)1995年7月19日,中国联通GSM 数码移动电话网络正式开通。
(4)1998年,CDMA (IS95)网络由中国联通承建,2008年由中国电信经营。
(5)2002年5月17日,中国移动率先在全国范围内正式推出GPRS 业务。
(6)2008年4月, 中国移动3G TD-SCDMA 试商用放号。
(7)2009年5月17日,中国联通3G WCDMA 试商用放号。
(8)2009年3月,中国电信推出CDMA2000网络并投入商用。
(9)2013年7月,中国联通开放4G 网络,2015年12月8日,正式发布4G+网络。
(10)2013年12月18日,中国移动开放4G 网络。
(11)2014年2月3日,电信4G 正式在全国开放运行。
3 2G核心网技术2G (含2.5G )核心网技术包括GSM 、GPRS 、CDMA (IS95)。
GSM 、CDMA (IS95)技术分别是由欧洲和北美的标准组织提出的,移动核心网的发展历程和演进趋势文/马为贞 董雪娥 邓彩利仅提供语音和短信业务,GPRS 是基于GSM 体系下演进的分组数据承载技术,存在兼容性差、安全性不高、数据速率低等问题。
5科技创新导报S T y I 高新技术2007N O .35Sc i e nc e an d Tec hno l o gy I nn ov at i on H er al d 科技创新导报1概述对于拥有GS M /G P RS 网络的运营商,GSM /GPRS 核心网向软交换的平滑演进是软交换网络建设中需要考虑的一个重要问题。
GSM /GP RS 核心网演进的方向是:GS M 核心网演进为3G CS 域,GPRS 核心网演进为3GPS 域。
在演进的过程中,既要考虑充分利用现网资源,实现网络平滑演进,又不能影响业务运行和业务质量。
“软交换”是从Sof t s-w i t c h 翻译而得,Sof t s wi t c h 这一术语借用了传统电信领域PST N 网中的‘硬’交换机‘s w i t ch ’的概念,所不同的是强调其基于分组网上呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。
2软交换体系软交换是一种正在发展的概念,包含许多功能。
其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口(A PI )的开放体系结构。
这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门。
软交换体系结构的其它重要特性还包括应用分离、呼叫控制和承载控制。
软交换是一种功能实体,为下一代网络NGN 提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。
2.1软交换体系思想软交换技术区别于其它技术的最显著特征,也是其核心思想的三个基本要素是:开放的业务生成接口。
软交换提供业务的主要方式是通过A PI 与“应用服务器”配合以提供新的综合网络业务。
与此同时,为了更好地兼顾现有通信网络,它还能够通过I N AP 与I N 中已有的SCP 配合以提供传统的智能业务。
综合的设备接入能力。
软交换可以支持众多的协议,以便对各种各样的接入设备进行控制,最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。
基于策略的运行支持系统。
软交换采用了一种与传统OAM 系统完全不同的、基于策略(Pol i cy-based)的实现方式来完成运行支持系统的功能,按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预,以保证整个系统的稳定性和可靠性。
•g移动通信技术概述•g核心网•g接口协议•g移动通信技术的演进和挑战•案例分析目录移动通信技术的发展2G1G3G5G4GCD 大带宽高可靠性大连接低延迟g移动通信技术的特点ABg移动通信技术的应用g移动通信技术能够提供更快的网络速度和更好的网络质量,为移动互联网应用提供了更好的支持。
移动互联网车联网物联网工业互联网g移动通信技术能够提供低延迟、高可靠性的网络连接,为车联网应用提供了更好的支持。
g移动通信技术能够支持大量的设备连接,为物联网应用提供了更好的支持。
g移动通信技术能够提供高可靠、低延迟的网络连接,为工业互联网应用提供了更好的支持。
g核心网的架构分布式部署开放接口基于分组交换的网络架构g核心网的主要功能会话管理路由选择和数据转发网络安全业务触发和qos保障g核心网根据业务需求,触发相应的业务处理流程,并提供qos保障,确1g核心网与其他网络的关系23g核心网与无线接入网之间通过接口进行数据传输和控制,支持各种无线接入技术。
与无线接入网的关系g核心网与其他核心网之间通过互联互通协议进行互操作,实现跨网络的服务漫游和业务连续性。
与其他核心网的关系g核心网可以与其他网络,如固定通信网络、物联网、互联网等,进行互联互通,提供更加丰富的业务和服务。
与其他网络的关系SIGTRAN协议H.323协议SIP协议Diameter协议主要的g接口协议及其作用g接口协议采用了先进的传输机制,能够高效地传输数据和信令,高效传输g接口协议已经实现了标准化,不同厂商和不同品牌之间的产品具有良好的互通性,提高了移动标准化灵活性可扩展性g接口协议的特点和优势ITU-T标准IETF标准g接口协议的标准化进程g移动通信技术的演进方向5G技术推广物联网的融合云计算和大数据的应用g移动通信技术面临的挑战技术更新换代随着网络技术的不断发展,网络安全问题日益突出,G移动通信技术需要加强网络安全防护,保障用户信息安全。
网络安全问题行业标准不统一g移动通信技术的未来发展5G技术的普及随着5G技术的不断成熟,G移动通信技术将逐渐实现5G技术的普及和应用。
1 引言电信重组后,我国电信业竞争格局呈现出中国移动、中国电信、中国联通三足鼎立之势,三家运营商都成为全业务运营商。
从业务方面来看,出于竞争的需要,运营商需要提供丰富多彩、差异性的、集成的多媒体业务;从网络架构方面来看,已逐步实现接入、传输、承载、控制、业务相分离,电信网络正从各种相互独立、各自分离的业务网逐渐融合为一个基于IP承载的多业务网。
而有望以统一的架构,融合各种接入网的下一代网络的核心控制技术就是IMS。
随着移动与固定网络融合的加速,IMS已经成为国内外主流运营商核心网演变的趋势,国内外运营商均在进行积极的研究与试点。
尽管基于IMS的全业务终极目标网络是相同的,但是由于我国运营商现有业务、网络资源长短板不同,决定了各运营商在向目标演进的路线必然有所不同。
本文将着重介绍中国移动IMS的发展现状与演进方案。
2 中国移动IMS发展现状与演进分析2.1 中国移动IMS发展现状中国移动固定业务开展受制于固定网络资源缺乏,而IMS在面向固定接入的话音多媒体会话及融合业务方面的技术及产业链相对完善,因此中国移动率先启动了跨省的IMS试商用工程,通过引入IMS实现固定话音接入和业务控制,提供多媒体类和融合类业务能力,为全业务运营尤其是政企客户的争夺奠定基础。
(1)CM-IMS的研究与测试情况中国移动从2005年提出了C M -I M S 技术概念。
CM-IMS基于3GPP IMS标准,可简述为:3GPP R6简化版+企业接入+新增定制功能;其在R6基础上简化了一些功能:包括减少接口数量以及简化网络结构。
该架构能够满足移动和固定的综合接入需求,支持在统一的网络架构下为不同的用户群提供业务。
中国移动针对CM-IMS的规范和测试工作主要侧重【摘 要】文章首先从CM-IMS的研究与测试、IMS综合信息网建设两方面介绍了中国移动IMS的发展现状,接着分三阶段分别探讨中国移动CS域、PS域和IMS域的演进方案,最后指出IMS发展中尚待解决的问题。
移动通信核心网的演进在当今数字化时代,移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高速的数据传输,再到丰富多彩的多媒体应用,移动通信技术的发展日新月异。
而在这背后,移动通信核心网的演进起着至关重要的作用。
移动通信核心网,简单来说,就是移动通信系统中负责管理和控制用户数据、连接不同网络以及提供各种服务的关键部分。
它就像是一个指挥中心,确保着整个通信系统的高效运行。
回顾移动通信的发展历程,第一代移动通信(1G)主要采用模拟技术,提供的服务仅限于语音通话。
那时候的核心网非常简单,功能也相对单一。
随着技术的进步,第二代移动通信(2G)引入了数字技术,不仅提高了语音质量,还能支持短信等简单的数据业务。
此时的核心网开始具备一定的分组交换能力,为数据传输奠定了基础。
进入 21 世纪,第三代移动通信(3G)蓬勃发展。
3G 网络能够提供更高速的数据传输速率,使得移动互联网成为可能。
在 3G 时代,核心网的架构发生了较大的变化,引入了软交换技术,将控制与承载分离,提高了网络的灵活性和可扩展性。
同时,为了支持各种多媒体业务,核心网还增加了许多新的功能模块,如多媒体消息业务中心、WAP 网关等。
而到了第四代移动通信(4G)时代,核心网又迎来了一次重大变革。
LTE 网络的出现,使得全IP 化成为主流。
核心网的架构进一步扁平化,减少了网络层次,降低了传输时延。
同时,引入了移动性管理实体(MME)、服务网关(SGW)和分组数据网关(PGW)等关键网元,实现了对用户的高效管理和数据的快速传输。
4G 核心网还支持多种接入技术的融合,如 WiFi 与蜂窝网络的无缝切换,为用户提供了更加便捷的网络体验。
如今,我们正步入第五代移动通信(5G)时代。
5G 不仅仅是速度的提升,更是一次全方位的技术革新。
5G 核心网基于服务化架构(SBA),将网络功能模块化、服务化,通过接口进行交互。
这种架构使得网络更加灵活,能够快速响应业务需求的变化。
5G核心网标准化进展及B5G演进初探随着移动通信技术的不断发展,5G技术已经成为当前热门话题之一。
作为5G技术的核心,5G核心网标准化进展及B5G演进也备受关注。
本文将就5G核心网标准化进展以及B5G演进初探进行详细的分析和介绍。
一、5G核心网标准化进展1. 5G核心网标准化的重要性5G的发展需要有一个完备的标准体系来支持,其中5G核心网则是5G技术的基础。
5G 核心网的标准化是整个5G标准体系的重要组成部分,它可以影响5G技术的实施和发展。
5G核心网标准化的进展对于5G技术的商用应用有着重要的意义。
目前,5G核心网的标准化工作已经取得了一定的进展。
国际电信联盟(ITU)和第三代合作伙伴计划(3GPP)等组织都在积极推动5G核心网标准的制定和发布。
在ITU的推动下,各国都积极参与了5G标准的研发与制定工作。
而3GPP作为制定全球移动通信标准的组织也在积极推动5G核心网标准的制定。
在3GPP的相关会议上,已经对5G核心网的标准进行了讨论,并取得了一些初步的成果。
5G核心网的标准化内容主要包括了网络架构、接口协议、安全机制、网络功能等方面。
在网络架构方面,5G核心网需要支持更多的应用场景和服务需求,因此需要具备更加灵活的架构和智能化的特性。
在接口协议方面,5G核心网需要对接多种无线接入技术,因此需要支持更多的接口协议。
在安全机制方面,5G核心网需要具备更加强大的安全能力,以应对各种安全威胁。
在网络功能方面,5G核心网需要支持更多的网络功能,以满足更多的业务需求。
5G核心网标准化面临着很多挑战,比如技术复杂性、标准制定的统一性和一致性等问题。
随着技术的不断发展和标准制定的不断完善,5G核心网标准化的前景是非常广阔的。
可以预见,在不久的将来,5G核心网标准化工作会取得更大的进展,从而为5G技术的商用应用奠定更加坚实的基础。
二、B5G演进初探1. B5G的概念和特点B5G即Beyond 5G,它是5G技术的进一步演进和发展。
从2G到5G核心网的发展演进随着技术的不断发展,3G时代即将来临,为了适应高速移动数据传输的需求,核心网进行了较大的改进。
3G核心网架构引入了互联网协议(IP)技术,以支持更高速的数据传输。
3G核心网主要包括移动交换中心(MSC)、服务控制节点(S-CSCF)、多媒体业务网关(M-MGW)等。
在3G核心网中,MSC被扩展为M-MSC,负责语音与数据转换。
S-CSCF提供了用户注册和用户认证等功能,实现了移动业务统一的呼叫控制。
M-MGW则实现了语音与多媒体数据的传输和交换。
随着移动通信技术的快速发展,4G时代的到来使得核心网的架构再次得到了重大。
4G核心网主要由分布式核心网(EPC)组成。
EPC包括MME(Mobility Management Entity)、S-GW(Serving Gateway)、P-GW (Packet Gateway)等关键节点。
MME负责设备的鉴定、用户的接入控制和位置管理等。
S-GW和P-GW分别负责用户数据的路由和转发、QoS控制、IP地址分配等任务。
4G核心网的主要特点是高速数据传输、低时延和高可靠性,为用户提供了更快速的移动互联网体验。
5G时代的核心网架构相对于4G时代有了更大的变革。
5G核心网采用了云化和虚拟化的技术,具备更高的灵活性和可扩展性。
5G核心网的架构主要包括AMF(Access and Mobility Management Function)、SMF (Session Management Function)、UPF(User Plane Function)等。
AMF负责移动接入、授权和数据路由等任务,SMF负责管理用户的数据会话和策略控制,UPF负责用户数据的转发和处理。
5G核心网还引入了网络切片技术,使得网络能够提供对不同应用场景的个性化服务,例如大宽带、低时延和大连接等。
总体来说,从2G到5G的核心网的发展演进实现了从传统电路交换到数字交换,再到互联网化和云化的转变。
核心网的发展与演进刘莉莉中国移动通信集团北京有限公司100876摘要:文章介绍了移动通信核心网发展的背景和过程,阐述了各个发展阶段组网的特点和使用的技术,分析了移动核心网向下一代网络发展的趋势和演进方案,最后指出融合将是下一代网络和业务发展的主旋律。
关键词:核心网 TDM 软交换 IP ID-SCDMA IMS移动网络划分为三个部分,基站子系统,网络子系统,和系统支撑部分比如说安全管理等这些。
核心网部分就是位于网络子系统内,核心网的主要作用把A口上来的呼叫请求或数据请求,接续到不同的网络上。
主要是涉及呼叫的接续、计费,移动性管理,补充业务实现,智能触发等方面主体支撑在交换机,从协议上规定就是其到核心交换或者呼叫路由功能的网元。
一、传统GSM核心网当今的移动网络大都在二十世纪八十年代或者九十年代部署的,移动交换中心(MSC)是数字化的;时分复用(TDM)交换机也在过去通过升级和扩容来适应用户增长的需要。
在传统的GSM网络的核心网中,所有的信令控制与话务交换均由MSC交换机完成,而且所有的链路必须使用TDM链路。
伴随着网络与技术的发展,原有的交换技术已经不能满足技术发展的需要,因此移动软交换的引入成为核心网络演进的必然。
二、基于软交换的GSM核心网软交换技术从1998年就开始出现并且已经历了实验、商用等多个发展阶段,目前已比较成熟。
软交换和3G技术日趋成熟,而3G运营牌照迟迟未发,为此移动运营商开始寻求在传统2G核心网中的软交换解决方案,一方面可以满足2G网络不断增长的需求,另一方面可以为移动运营商今后部署3G网络积累经验。
软交换技术为通信运营商提供了技术转型和战略发展的机遇,是运营商提升核心竞争力的重要技术手段之一。
软交换技术率先在长途网和汇接网获得了应用,并逐步向接入网和移动本地网渗透。
对于现有移动运营商来说,将软交换技术引入移动本地网,为其解决2G交换网存在的问题提供了机遇。
目前2G移动运营商,其交换网络的瓶颈主要体现在以下几个方面[1]: 1)设备容量小、处理能力低。
——————————收稿日期:2018-10-300引言2018年6月份,3GPP 发布了R15协议规范,标志移动通信正式进入了第5代,不仅在带宽、容量、用户数和时延方面有了大幅提升,而且在网络架构方面也发生了重大变化。
在移动通信系统不断演进过程中,核心网(CN )的架构也在不断变化:2G/3G CN 包含CS 域和PS 域,同时提供语音和分组业务;4G CN 仅有PS 域,实现了全IP 化。
在此过程中,随着用户数的增长,以及语音、短信、数据等业务的增长为运营商带来了收益的快速增长。
CN 架构的演进,以提升设备性能,降低成本为主要目的。
传统的2G/3G/4G CN ,采用专用设备。
其底层平台仅支持同厂商纵向扩展,无法实现异厂商横向资源共享,不利于灵活部署。
另外,由于业务的多样性,其对控制能力和转发能力的需求不尽相同,也不成比例,导致控制面与转发面的扩容不易同步进行。
因此CN 设备直到4G ,一直以控制转发分离作为演进主线。
控制转发分离有利于设备的独立升级、演进。
控制面设备可以专注于提升其信令处理能力;而转发面设备持续演进的5G 服务化网络架构Continuous Evolution of 5G SBA关键词:服务化架构;核心网;5G;控制转发分离doi :10.12045/j.issn.1007-3043.2018.11.006中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号:1007-3043(2018)11-0029-06摘要:随着SDN/NFV 技术在电信设备中的应用,软件和硬件实现了解耦,运营商可降低CAPEX 和OPEX,同时增加网元功能部署的灵活性。
移动通信核心网架构的演进主线,从优化性能、降低成本为主要目标的控制转发分离技术,正逐渐转向以提升移动网络的盈利能力,实现业务快速上线为主要目标的服务化架构技术,并将沿着这条主线持续演进。
回顾了以控制转发分离为主线的移动通信核心网架构演进的历程,从支持业务快速上线的角度分析了5G 服务化网络架构的优势,并通过对5G 服务化架构的演进需求分析,给出了未来核心网架构演进的一些建议。
工程建设·2021 第4卷 第2期Engineering Construction.2021,4(2)Copyright © 2021 by authors and Viser Technology Pte. Ltd. 35从2G 到5G 核心网的发展演进解殿禄天元瑞信通信技术股份有限公司,陕西 西安 710075[摘要]5G 网络已经商用,核心网也已经建设,要熟悉5G 核心网的功能,必须熟悉、了解移动通信核心网的发展及功能。
本文主要对2G 、3G 、4G 到现在的5G 核心网的发展及组网进行介绍;同时对核心网的网关功能简单明了的做了介绍。
[关键词]核心网;MSC ;分离;PGW ;NFVDOI :10.33142/ec.v4i2.3323 中图分类号:TN929.5 文献标识码:AEvolution of Core Network from 2G to 5GXIE DianluTianyuan Ruixin Communication Technology Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi, 710075, ChinaAbstract: 5G network has been commercial and core network has been built. To be familiar with the function of 5g core network, we must be familiar with the development and function of mobile communication core network. This paper mainly introduces the development and networking of 2G, 3G, 4G to 5G core network and introduces the gateway function of core network.Keywords: core network; MSC; separation; PGW; NFV1 2G 核心网2G 核心网主要设备叫做MSC (移动交换中心)。
移动通信核心网的演进移动通信核心网的演进--------------------------------------------------------------------------------摘要:本文介绍了全IP核心网的概念以及无线网、骨干网、信令网的演进。
关键词:全IP核心网公用电话交换网第三代移动通信1、前言随着ITU-R TG8/1赫尔辛基会议落下帷幕,第三代通信的接口标准格局已基本形成,产生了五种无线接口技术,其中包括IMT-2000 CDMA DS、IMT-2000 CDMA MC、 IMT-2000 CDMA TDD三种宽带CDMA技术和IMT-2000 TDMA SC、IMT-2000 TDMA TDD两种TDMA技术。
第三代移动通信系统是在第二代移动通信系统的庞大的基础网络与众多客户的基础上发展起来的。
无疑它首先要考虑与第二代系统的互联和兼容问题,以实现在最初阶段两大系统并存时的综合利用,这也是目前GSM和CDMA运营者所关注的主要问题。
与第三代无线接口相比较,核心网的演进总趋势要明确的多,即“全IP的核心网络”。
2、全IP核心网络目前每一个从事电信行业的人士都非常熟悉一句话,那就是“一切基于IP,IP基于一切”,而且国际国内各个电信标准化组织都在探讨“全IP”网络的概念,希望在未来能实现真正全球完全一致的“全IP核心网络”。
这里为什么要强调全IP核心网络的概念呢?因为从技术发展趋势来看,核心网趋于一致,各式各样的服务器接入统一的核心网来为用户提供越来越完善的服务是大势所趋。
而目前对IP核心网的认同基本上是“IP核心骨干网”上,也就是说,只是拿IP取代了传统网络的传输层(如MTP),而控制层(如SCCP)、应用层(如TCAP、MAP、IS-41等)等都还是传统的概念,只不过在不断增加新的功能。
但应该看到是全部,这才是真正意义上的“全IP”网络概念。
运营业也顺应这种变化趋势,将从现在大而全的方式逐渐走向专业化发展,将出现网络传输提供商(长途的、本地的)、网络运营商、接入提供商(有线、无线)、接入运营商等新的运营形式。
未来无线基站(BTS)也将可以通过IP协议直接接入“全IP核心网络”,原BSC、MSC、HLR、VLR、AC 等涉及的呼叫处理、移动性管理、用户数据、业务生成等功能都将由这一网络上的一个服务器或数据库来实现,不再有目前的GSM-MAP和IS-41等信令方式的区别,差异性越来越向最终接入节点处延伸,共性越来越大,这将带来运营、制造、科研的一场革命,其变化是前所未有的。
3、中国移动现有的网络结构中国移动通信集团的网络是基于中国七叫信令(MTP-SCCP、TACP )的传统电路型网络,高层协议采用GSM-MAP。
4、无线网络的演进由于第三代移动通信的无线传输技术与第二代GSM有很大差异,因此对中国移动来讲无线基站部分需重新建设。
第三代移动通信系统在开始时很像引入了一个新的无线接入系统,在无线接口处使用新的频段、新的无线传输技术、新的话音编码形式,因而不是“演进”,而是“革命”。
第三代移动通信系统将在3G业务需求热点的地区首先引入。
接入演变后的核心网络,通过多频多模终端实现第三代用户到第二代网络的漫游。
具体实施步骤如下。
(1)在第三代的无线接入部分RNC(Radio Network Controller)中引入IWF模块,将第三代的I接口转换为A接口接入现有第二代系统设备,如MSC、SGSN等。
(2)对现有设备的功能升级,使之支持第三代的I接口,第三代的RNC直接接入现有设备。
(3)引入一个新的功能实体(第三代接入网关),无线系统通过新的接入网关接入核心网络。
(4)不使用第三代接入网关,无线系统直接接入核心网络。
随着IP向无线方面的延伸,核心网络不断演进,最终不同网络协议间的差异消失,第三代无线接入网关将取消,3G无线部分将直接接入IP核心网。
5、骨干网络的演进随着未来数据业务、多媒体业务主导地位的确立,整个电信网正朝着宽带化、分组化、综合化、个人化方向发展。
宽带、分组交换模式的IP骨干网也将成为主流、话音、数据、图像等各种信息业务将根据市场的需求综合在这个网中传送。
我们可以在第二代系统上通过引入GPRS初步形成分组交换网络,并将随着第三代系统的引入逐步向以IP为主的骨干网演进,演进步骤如下。
第一步:在GSM网上引入GPRS,初步建立IP骨干网,话音走传统电路网络,数据进入GPRS的IP网络。
第二步:IP骨干网不断扩大,传统电路型网络逐渐缩小,在引入第三代移动通信系统时,部分话音及数据进入IP网络。
6、信令网的演进从核心网信令协议看,目前中国移动GSM网是基于中国七号信令及GSM-MAP规程,而世界上还有其他令食如CCITT信令、ANSI信令等等。
虽然在运营者融合组织的提议下,两个无线接入网从原理上讲都可以与两个核心网互联。
但这将给设备制造商增加开发难度、成本和时间,从而增加运营者的运营成本及维护难度。
所以目前正在制定一种全新的基于IP核心网的信令协议。
目前,中国七号信令网向全IP网的演进可以大致分为两步,传输层协议MTP首先变为IP,其他控制层和应用层协议不变;随着技术的发展,SCCP、TCAP、GSM/MAP等信令也将全部被IP信令所取代,目前MWIF(移动无线因特网论坛)正在进行有关方面的研究。
这样网络演进较为平滑,兼容性更好,因为已经不再有中国七号信令与CCITT以及北美SS7信令的差别,也不再有GSM/MAP和IS-41的差别,真正从网络上实现全球统一。
7、结束语每个运营者最终如何选择IP核心网并如何过渡,很大程度上取决于技术发展和市场对全IP网的业务需求以及第二代网络平滑演进的要求。
我们将对IP带给我们的改变作好充分准备,迎接新一代网络变革时代的到来。
摘自《电信科学》(邢宁霞)WCDMA系统的关键技术--------------------------------------------------------------------------------1 CDMA发展历程为了明确什么是W-CDMA系统的关键技术,有必要回顾一下蜂窝移动通信的发展历史。
1949年,Claude Shannon等人首次给出了CDMA框袈,1956年,Price和Green提出RAKE接收机的概念,1978年Cooper等人给出在蜂窝移动通信系统中采用CDMA的建议。
可以说CDMA技术由来以久,但CDMA或者确切地说扩频技术除了应用在军事领域外,还找不到更好的应用。
上个世纪80年代可以说是移动通信发展的重要时期,因为这个时候几乎同时萌芽了两种重要的移动通信体制一种是TDMA体制,另一种是CDMA体制。
1987年,欧洲确立了下一代移动通信体制将以TDMA技术为主,谈到CDMA时则认为是几乎无法实现的体制,国内的技术评论和分析也大致给出了相似的结论,TDMA的研究开发热情最终导致一个几乎被全球接收的GSM和其它类似系统如DAMPS和PDC。
而几乎与此同时,一家美国的公司Quallcomm则坚定地研究CDMA 技术,在当时力量显得非常微弱,1989年Quallcomm进行了首次CDMA试验,并在以后的年份验证了两项CDMA关键技术功率控制和软切换,随后通过网络运营说明CDMA的可行性。
90年代中后期CDMA研究、开发热潮正式来临,就连老牌的TDMA设备制造商Ericcson也在3G中支持CDMA技术,Nokia很早就在积蓄CDMA力量,因此出现这样的局面,在3G标准化进程中CDMA成了主流技术,差异无非是各种CDMA的变形如MC-CDMA、DS-CDMA、TD-SCDMA和TD-CDMA等。
很容易提出这样的问题,为什么几乎同时萌芽的技术,TDMA早已成熟并得到大规模商用,而CDMA则后来才受到重视。
单就技术原因来看,CDMA是更为复杂的技术,如果没有功率控制等无线资源管理技术的支持,CDMA的性能比TDMA更差,Quallcomm的主要贡献正在于证实了CDMA系统无线资源管理的可能性。
CDMA研究、开发热潮的到来说明了CDMA正在趋于成熟,国内有不少厂家已经初步掌握了TDMA技术,但对于CDMA还需要更多的努力。
W-CDMA是3G的主要RTT标准,与IS-95相比,采用了宽带扩频技术,这样能更好地利用CDMA的优点如统计复用、多径分辨和利用等,总体上看W-CDMA与IS-95、CDMA 2000没有本质不同,撇开IPR问题,所有的不同点无非是怎样才能更好发挥CDMA的优势、提高系统的性能如系统容量、通信质量和网络覆盖等。
本文所指的W-CDMA关键技术并不是与IS-95、CDMA 2000相比W-CDMA系统特有的技术,而是在W-CDMA协议框架范围内对系统性能有重要影响的技术,如果没有这些关键技术,W-CDMA将达不到预期的目标。
整个W-CDMA系统可分为两大部分即无线接入网部分和核心网部分,两部分的发展有很大的不同,核心网受有线网络的技术发展影响很大,而无线接入网络的目标一直是提高无线资源利用率和业务提供的灵活性,本文所指的W-CDMA关键技术仅限于无线接入网部分。
本文所指的关键技术不包括W-CDMA网络部分。
2 CDMA移动通信环境和需要解决的问题2.1 CDMA的本质------一种无线资源的统计复用方式移动通信系统需要解决的首要问题是多个用户如何共享无线媒体,也就是解决多址接入问题。
已经提出并实现了三种多址方式如FDMA、TDMA、CDMA, SDMA即依靠阵列天线来实现空分多址应该是非常有前途的第四种多址方式。
在实际的移动通信系统中可能采用混合多址方式如GSM采用了FDMA/TDMA方式,SDMA可以与FDMA、TDMA、CDMA中的任何一个组合实现系统。
移动通信系统的无线资源包括频谱、时间、功率、空间和特征码等要素。
从移动通信发展历史看,提高无线资源利用率一直是追求的主要目标。
FDMA、TDMA与CDMA的最大不同点在于:CDMA是统计复用资源,每个载频的所有用户共享频率、时间、功率资源,用户之间只依靠特征码来区分;而FDMA、TDMA是固定分配资源,不同的用户在频率、时间、功率资源上部分或全部不同,用户之间有较好的隔离度。
所有FDMA、TDMA和CDMA的技术差异都来源于这个不同点。
以GSM(TDMA)为例,在移动通信环境下,只要网络规划尤其是频率规划和干扰规划比较合理,由于用户之间有较好的隔离度(或者靠频率、或者靠时间),用户之间的相互干扰比较容易控制,某个用户增加或减少功率都不会给使用不同无线资源的用户造成很大影响,无线资源管理比较简单,系统主要依靠目前是否有无线信道设备决定接入用户,这是固定分配资源带来的好处,另外在GSM中采用了硬切换、慢速功率控制等技术,固定分配资源带来的问题主要是无线资源的利用率比较低,最明显的例子是语音通信,当用户不说话时频率资源被白白浪费掉。