【資料名稱】：淺析移動通信核心網(wǎng)分層組網(wǎng)技術(shù)

【資料作者】：劉小麗 焦雪華

【資料日期】：201201

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡介】：

隨著信息網(wǎng)絡(luò)不斷快速發(fā)展的今天，通信
行業(yè)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，用于通信的
網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)演變成為一個具有固定電話、移動通
信網(wǎng)絡(luò)、有限電視網(wǎng)Internet 網(wǎng)等多個獨立網(wǎng)
絡(luò)的局面。在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系中開發(fā)新型的分
層等技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)朝著技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、網(wǎng)
絡(luò)融合的方向發(fā)展有著劃時代的意義。
1. 移動通信核心網(wǎng)絡(luò)概述
基于目前電信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和特點，移動通
信核心網(wǎng)絡(luò)要克服現(xiàn)有的缺點，提高網(wǎng)絡(luò)自身
的運行效率，采用分層技術(shù)是最有效的途徑之
一。通過分層技術(shù)進(jìn)行移動通信核心網(wǎng)絡(luò)的組
建，使得移動通信的多項業(yè)務(wù)能夠通過多種帶
寬和具有Qos的傳送技術(shù)，達(dá)到業(yè)務(wù)功能和底
層傳送技術(shù)分離的效果。該移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
可以滿足不同的用戶自由的接入移動通信的
各種業(yè)務(wù)，并且保證網(wǎng)絡(luò)的一致性和統(tǒng)一性。
2. 移動通信核心網(wǎng)分層技術(shù)原理
移動通信核心網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分層技術(shù)的關(guān)鍵
點是軟交換技術(shù)，軟交換技術(shù)的實質(zhì)就是一個
通過分布式軟件達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸和控制的平臺。
2.1 移動軟交換技術(shù)原理及功能
移動軟交換系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)一般分為四
個功能平面：業(yè)務(wù)平面、控制平面、交換平面和
接入平面。系統(tǒng)經(jīng)過分層技術(shù)后將移動通信的
業(yè)務(wù)控制與呼叫控制功能分離，并且系統(tǒng)的媒
體傳送和接入功能也進(jìn)行分離。
在系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)中，各個平面都對應(yīng)有相應(yīng)
的功能，并且平面對應(yīng)功能都是由相應(yīng)的部件
設(shè)備來完成。業(yè)務(wù)平面負(fù)責(zé)將系統(tǒng)底層的資源
提供給用戶以滿足用戶的各種業(yè)務(wù)要求和系
統(tǒng)操作需要，該層功能實現(xiàn)的部件是應(yīng)用服務(wù)
器、業(yè)務(wù)控制點、網(wǎng)管服務(wù)器等等：控制平面是
移動通信軟交換系統(tǒng)的關(guān)鍵層，它將控制整個
網(wǎng)絡(luò)的呼叫連接建立和釋放，并且負(fù)責(zé)媒體網(wǎng)
關(guān)的接入，該層的功能實現(xiàn)部件為軟交換設(shè)
備：交換平面實際上就是負(fù)責(zé)將各種數(shù)據(jù)信號
通過正確合適的通道傳送到其目的地址去，實
現(xiàn)該層的設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)IP 路由器：接入平面是
最外層，它負(fù)責(zé)將用戶的各種終端軟件等與核
心網(wǎng)絡(luò)相連，用戶的數(shù)據(jù)信息經(jīng)接入平面?zhèn)魅?br /> 到核心網(wǎng)，最后到達(dá)目的地。
從移動軟交換系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)可以看出，
在系統(tǒng)中的分層技術(shù)關(guān)鍵點在控制平面，因
此，本文重點探討負(fù)責(zé)實現(xiàn)該層設(shè)各(移動交
換服務(wù)器)的原理和功能。移動交換服務(wù)器是
實現(xiàn)控制平面具體功能的設(shè)備，它在提供系統(tǒng)
綜合業(yè)務(wù)的呼叫及連接控制的同時也負(fù)責(zé)部
分業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)。移動交換服務(wù)器的主要設(shè)計
思想是將業(yè)務(wù)，控制與傳送／接入分離，與移
動軟交換系統(tǒng)中的其它實體之間通過標(biāo)準(zhǔn)的
協(xié)議進(jìn)行連接和通信，
2.2信令網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)分析
隨著移動通信的信息客戶規(guī)模和業(yè)務(wù)種
類的不斷擴(kuò)大，用戶和移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交
互的力度也隨之加大，系統(tǒng)的接入平面的負(fù)荷
越來越高，隨之而來的網(wǎng)絡(luò)問題日益突出，因
此，提高接入平面技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備迫在眉睫。
其中，在接入平面中，用戶使用率最高的是信
令網(wǎng)。傳統(tǒng)的信令網(wǎng)采用TDM 鏈路，當(dāng)移動通
信的業(yè)務(wù)量過大時，傳送的信令消息便會出現(xiàn)
瓶頸現(xiàn)象，加上該鏈路升級帶寬面臨巨大壓
力，因此，信令網(wǎng)的改進(jìn)采用IP 信令網(wǎng)技術(shù)。
IP信令網(wǎng)通過IP協(xié)議來進(jìn)行承載傳送消息信
令，包括傳送到核心網(wǎng)中控制平面的呼叫控制
和相關(guān)業(yè)務(wù)功能的消息。在本文中，以No.7 信
令網(wǎng)為例來探討IP 信令承載技術(shù)。為了承載
No.7 信令，IP 網(wǎng)絡(luò)采用了SIG-TRAN 協(xié)議棧。
它是由三個部分的協(xié)議組成：No.7 信令適配層
協(xié)議、通用的信令傳送協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的IP 傳送
協(xié)議。No.7 信令適配層協(xié)議兼容原有的No.7
信令協(xié)議，并且負(fù)責(zé)保證在不改變原No.7 信
令高層應(yīng)用不受改變的同時，支持其原語相關(guān)
管理功能；通用的信令傳送協(xié)議負(fù)責(zé)保證可靠
的傳送各種信令；標(biāo)準(zhǔn)的IP 傳送協(xié)議的功能
是將lP 地址和相關(guān)路由規(guī)則成封裝IP 數(shù)據(jù)
報然后以信令消息方式的傳送。
3. 移動核心網(wǎng)分層組網(wǎng)的設(shè)計
3.1分層組網(wǎng)的總體原則
移動通信核心分層組網(wǎng)的前提是以市場
出發(fā)，以服務(wù)、效益為目標(biāo)，遵循具體的原則主
要有：(1)構(gòu)建合理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)安全能
力。(2) 充分根據(jù)MSC、VLR 等網(wǎng)元的實際負(fù)
荷，利用歷史發(fā)展數(shù)據(jù)和相關(guān)資料合理預(yù)測市
場話務(wù)需求，準(zhǔn)確分析網(wǎng)絡(luò)性能需求，解決現(xiàn)
網(wǎng)急迫問題。(3)對于新建端局，采用軟交換設(shè)
備。(4)對于新建軟交換設(shè)備，須支持2G／3G
互操作。(5)MSC Server 的設(shè)置原則上集中設(shè)置
在省會城市，對于業(yè)務(wù)量較大的中心城市，也
可考慮設(shè)置，全網(wǎng)MSC Server 的設(shè)置要統(tǒng)一
規(guī)劃。
3.2組網(wǎng)的具體方案設(shè)計
基于對組網(wǎng)總體原則的探討和分層技術(shù)
原理的研究，本文提出了一種在原有網(wǎng)絡(luò)的交
換端進(jìn)行建設(shè)的方案，該方案從3G 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)
展方向出發(fā)，對網(wǎng)絡(luò)新增的交換局均采用新建
軟交換方式建設(shè)，新建軟交換局必須保證與原
有交換局頻繁切換的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。由于移動通信
核心網(wǎng)的分層技術(shù)關(guān)鍵部分是控制平面，所以
本文著重討論移動軟交換服務(wù)器MSCServer
的建設(shè)方案和信令網(wǎng)的設(shè)計。
在MSC Server 建設(shè)方案方面。由于MSC
Server服務(wù)器的設(shè)置和MGW 的MSC Server 相
對應(yīng)的關(guān)系，其直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)的城市的
二干傳輸線路，因此，MSC Server 服務(wù)器的位
置應(yīng)該盡可能的布置在二干傳輸節(jié)點上，從而
方便組織網(wǎng)絡(luò)的同時，覆蓋多個MGW。同時由
于IP 承載網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)該保證IP 骨干節(jié)
點的設(shè)置與MSCServer 的設(shè)置一致性，也就是
說，在一定程度上MSC Server 的局址選擇也直
接影響到IP 承載網(wǎng)的布置結(jié)構(gòu)。因此MSC
Server 局址選擇在大中型城市的二干傳輸節(jié)
點上能夠保證組織傳輸路由，滿足網(wǎng)絡(luò)的安全
性，網(wǎng)路組織的便利性、維護(hù)管理水平、局房條
件。用戶規(guī)模及今后軟交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)展等。同時，
為了安全，MSC Server 大容量設(shè)置時必須制定
備份策略。
在信令網(wǎng)的設(shè)計方面。本文討論的信令網(wǎng)
是三級結(jié)構(gòu)的No.7 網(wǎng)。由于本次設(shè)計在原有
網(wǎng)絡(luò)的交換端引入了軟交換設(shè)備。因此，為了
降低對原有的網(wǎng)絡(luò)影響，在短時期內(nèi)取得較好
的信令傳輸效果，本信令網(wǎng)的設(shè)計保留原有
TDM 承載方式，保留原有的各傳統(tǒng)局信令組
網(wǎng)方式。對于新增加的軟交換架構(gòu)，其MGW
之間的采用IP 方式傳輸信令。通過相應(yīng)的網(wǎng)
絡(luò)設(shè)備可以實現(xiàn)IP 的連接。軟交換設(shè)備與現(xiàn)
有移動網(wǎng)絡(luò)信令點設(shè)備的互通方式采用MGW
內(nèi)置SG通過TDM接口與現(xiàn)有信令網(wǎng)連接。