交流核心网部分第六版xiao.ppt
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1、华信邮电咨询设计研究院有限公司2004年6月,核心网建设技术交流,一、核心网技术分析,三、核心网规划方法,主要内容,二、核心网演进与建设,WCDMA技术概述,主要内容,GSM-R99核心网比较分析,R99/R4核心网比较分析,一、核心网技术分析,3G,体制,WCDMA,核心网络:基于MAP和GPRS,无线传输技术:WCDMAFDD/TDD,TD-SCDMA,核心网络:基于MAP,无线传输技术:TD-SCDMA,cdma2000,核心网络:基于ANSI 41和MIP,无线传输技术:cdma2000,CDMA技术是3G的核心,一、核心网技术分析,2000.3,2001.3,2002.6,功能冻结时
2、间点,WCDMA,的进展,一、核心网技术分析,一、核心网技术分析,MSC#2/VLR,BSCDCS 1800,BSCDCS 1800,BTSDCS 1800,BTSDCS 1800,OMCS,MSC#1/VLR,BSCGSM 900,BSCGSM 900,BTSGSM 900,BTSGSM 900,SMP,SCP,VMS,SMS,Operation+maintenance subsystem,Base stationsubsystem BSS,Value added services,Other networks,IN,C7/ISUP,A-INTERFACE/E1,A-INTERFACE/E1
3、,TCP/IP,C7/MAP,C7/MAP,GSM 900 Network,DCS 1800 Network,C7/MAP,C7/MAP,GMSC/VLR,GMSC/VLR,GSM系统结构图,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,WCDMA网络结构R99,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,WCDMA R99系统特点,R99核心网基于演进的GSM MSC(MAP协议)和GPRS GSN(GTP协议),体现了对现有网络的继承性;为了提高数据传输速率,R99网络在无线接入网Iu、Iur、Iub等接口引入了ATM接口,在空中接口中采用WCDMA技术;R99网络继承了GSM网
4、络的所有业务能力;并增加了对拨号业务、短消息业务和GPRS业务的控制。核心网内部骨干传输在电路域是基于TDM的技术,在分组域是基于IP技术。没有实现核心传送层在ATM/IP层的融合;R99是GSM/GPRS的网络演进,其核心网络仍采用传统方式:电路域的ISUP、MAP和分组域的GTP等,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,GSM与R99核心网差异,网络结构接口与协议业务能力网络管理计费能力网络设备,对两者的差异在以下方面进行了比较:,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,网络结构,WCDMA R99核心网络在网络结构上与GSM保持一致。在电路域(CS)是基于TDM技术
5、,并仍采用分级组网模式;在分组域(PS)是基于IP组网,通过GGSN接入外部的分组网络。,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,网络接口与协议,GSM:A接口采用TDM承载信令和话音,Gb接口采用帧中继承载信令和业务;R99:Iu-cs接口采用ATM技术承载信令和话音 分组域R99 SGSN与RAN通过ATM信令交互,媒体流使用AAL5承载的IP分组包。与GSM相比,WCDMA R99协议进行了更多的改进与优化。,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,业务能力,R99定义了CAMEL3规范,增强了对智能业务的支持,例如,在CAMEL中心增了对GPRS,MMS,SMS,S
6、S,USSD相关的智能业务支持。,业务计费,R99网络的计费系统在架构上与GSM相同,但在计费功能和话单描述上会有所不同,涉及更改的是话单采集单元和话单处理软件。,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,网络管理,R99的网络管理系统在结构上和GSM网络相同,由下而上可分为网元层,网元管理层和网络管理层等,其中网元层和网元管理层是与设备相关的,在网络管理层则是集中的,例如中国移动在省级设置网管中心。R99和GSM两个系统在省级网管层NMS上进行统一管理,保证业务实施的一致性。,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,网络设备,作为网络资源的TMSC、GMSC、HLR/AuC
7、、SCP等设备在R99的网络中由于在网络结构上和功能上与GSM相同,涉及更改的基本在软件上。主要网络实体MSC由于GSM是基于TDM交换的技术实现的,而R99要求MSC能提供ATM接口能力,要求能够支持ATM AAL2、ATM AAL5适配能力和Q.AAL2信令处理能力,所作改动较大。主要的改动是为了支持ATM承载,而增加基于ATM交换平台部分的网络互通单元(IWU);为了处理AMR编码,增加话音编码器TC;增加用于连接IWU与2G MSC所需部分中继单元。,一、核心网技术分析,GSM与R99核心网比较分析,WCDMA网络结构R4,一、核心网技术分析,R99与R4核心网比较分析,WCDMA R
8、4系统特点,WCDMA网络在向全IP演进的过程中是逐步演进的,首先实现电路域的IP传输,然后再考虑实现WCDMA整个网络的IP传输;R4 CS域基于呼叫控制与承载分离的思想,将MSC分为MGW和MSC Server;R4核心网内部的信令采用IP传输;为了实现和PSTN以及其它非IP的PLMN之间的信令互通,增加了T-SGW(传输信令网关)和R-MGW(漫游信令网关);T-SGW和R-MGW是逻辑的功能实体,在物理上,两者可能是合一的;协议方面:采用扩展的H.248协议,增加了承载控制协议。在实际业务实施过程主要存在的问题QoS和安全性问题网络管理复杂性成本问题,一、核心网技术分析,R99与R4
9、核心网比较分析,R99/R4比较分析,R4与R99相比,结构无变化,仍由SGSN和GGSN组成,但R4对部分协议进行了更改以支持增强的业务能力。R99成熟度远强于R4,R4版本目前还处于稳定期,R4与R99的最大区别就是承载与控制相分离,将软交换引入移动核心网络。,Iu,MSC服务器,GMSC服务器,MGW,MGW,Iu,Mc,Nc,Nb,Mc,TDM,MSC,GMSC,Iu,TDM,TDM,承载与控制分离,R99,R4,R99与R4核心网比较分析,一、核心网技术分析,R99/R4比较分析,R99分层式网路结构可分为二级网络结构、三级网络结构、二/三级网络混合结构,R4扁平式网路结构承载在一个
10、平面上交互,可以依附到现有移动的分组网络上,相关信令通过MSC 服务器协商完成,占用的宽带非常少 R99充分利用TDM网络、ATM网络和IP网络,R4则主要利用ATM网络和IP网络。R99利旧能力强于R4。,R99与R4核心网比较分析,一、核心网技术分析,R99/R4比较分析,R99与GSM网络互通容易 R4与软交换网络互通容易准R4与R99相比,虽然MSC服务器可以大大减少,但引入了许多MGW。CS域核心网设备投资比例较小:小于15%。准R4比R99的经济性稍好。,R99与R4核心网比较分析,一、核心网技术分析,二、核心网演进与建设,主要内容,1、核心网演进方案,2、核心网建设方案,电路域网
11、络演进方案,方案一:,保持现有的网络结构不变,将所有的端局交换机平滑升级为3G交换机。,二、核心网演进与建设,保持现有的网络结构不变,新建独立3G端局交换机设备。,方案二:,电路域网络演进方案,二、核心网演进与建设,保持现有的网络结构不变,采用新建3G端局与现有端局平滑升级相结合。,方案三:,电路域网络演进方案,二、核心网演进与建设,方案一:,优点:实现对现有资源的利用;减低用户在不同网络之间切换的掉话率;可快速建网。,缺点:工程投资规模和建设规模浩大,存在非常大的投资风险,并造成网络资源浪费。,比较与分析,方案二:,优点:工程建设规模与投资较少;利于网络升级,且减少投资的风险。,缺点:不能采
12、用共交换机的方式组网,增大用户在不同网络之间切换的掉话率;仍要 求所有现网的交换机进行软件升级。,方案三:,优点:相比方案一,建设规模减少。相比方案二,将对共交换机和独立建网两种方式 进行比较,利于指导下一步 的网络建设。,缺点:相比方案一,网络结构复杂,网络建设成本相对较高,投资风险比较高。,二、核心网演进与建设,结论,综合比较以上三个方案的优缺点,建议采用方案二进行网络建设,在规划初期,可以事先在比较发达的地区进行网络试验建设。,二、核心网演进与建设,分组域网络演进方案,方案一:,平滑升级,对SGSN和GGSN设备进行升级,支持3G的分组业务。,二、核心网演进与建设,新建一个独立的3G分组
13、域网络。初期新建一套独立的SGSN,升级现网GGSN;,方案二:,分组域网络演进方案,二、核心网演进与建设,后期采用新建SGSN、GGSN。,方案二:,分组域网络演进方案,二、核心网演进与建设,比较与分析,方案一:,优点:减少网络建设成本,减少建设工程量。,缺点:对现有的SGSN进行改造的费用较高,且不能进行设备选型,不利于后续工 程的建设。,方案二:,优点:可以进行设备选型,工程建设时可以选择支持R4的硬件平台,减少后续工 程的成本;网络构造清晰,便于扩容;建设规模较小,减少投资的风险。,缺点:增加设备维护的要求。,二、核心网演进与建设,结论,综合比较以上两个方案的优缺点,建议采用方案二进行
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