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移動通信工程組網(wǎng)的相關問題分析
由于移動通信的信息客戶規(guī)模及業(yè)務種類在不斷的擴大，因此用戶及移動通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互的能力相應的也不斷擴大，下面是小編搜集整理的一篇探究移動通信核心網(wǎng)絡的論文范文，供大家閱讀參考。
【摘要】目前，第二代移動通信技術及其使用的頻譜不能滿足發(fā)展需求，第三代移動通信是頻譜利用率更高、通信容量更大、通信質量更好的移動通信系統(tǒng)。第一代和第二代蜂窩移動電話以提供話音業(yè)務為主，只滿足各國及部分區(qū)域性漫游;第三代移動通信能夠提供更廣泛的業(yè)務，尤其是圖、文、聲、像的多媒體業(yè)務和接入高速因特網(wǎng)業(yè)務等，并能提供全球漫游。第三代移動通信應是智能移動通信系統(tǒng)，電磁輻射小，能提供2Mbit/s甚至更高的信息傳輸速率，具有兼容和擴展能力。
【關鍵詞】移動通信;組網(wǎng);通信工程;信令;分層;3G;軟交換
1、移動通信核心網(wǎng)絡概述
由于第三代移動通信系統(tǒng)在許多方面都不同于第二代移動通信系統(tǒng)，因而它的引入將會對后者造成巨大沖擊。為了保證第二代移動通信系統(tǒng)的巨額投資回報，繼續(xù)發(fā)揮其龐大基礎設施的效益，所以，應當遵循從第二代平滑過渡并能支持第二代系統(tǒng)所提供業(yè)務的原則，來選擇第三代移動通信系統(tǒng)的演進方案。因此，第三代移動通信系統(tǒng)可分階段逐步實現(xiàn)。首先，通過增強第二代核心網(wǎng)的能力，使其能提供部分第三代的移動業(yè)務;然后，允許第三代無線接入網(wǎng)通過適配功能單元接入到增強的第二代核心網(wǎng);最后經(jīng)過一定的時間，再引入第三代核心網(wǎng)，并與第二代核心網(wǎng)進行互通，從而逐步將第二代核心網(wǎng)淘汰掉。第二代核心網(wǎng)主要包括GSM/MAP和IS-41兩大類。根據(jù)IMT-2000的家族概念，只要它們經(jīng)過網(wǎng)絡功能提升后，在公共接口上和業(yè)務能力上均滿足第三代移動通信系統(tǒng)的要求，都可以逐步向IMT-2000過渡。但是，考慮到兩類第二代系統(tǒng)彼此采用了不同的無線接入技術，并且又都與第三代的RTT互不兼容，因此，第三代系統(tǒng)中的移動終端應具備在兩代基站間進行切換或運用于IMT-2000不同核心網(wǎng)家族成員的雙模性能，這樣方可保證第二代到第三代的平滑過渡。就我國移動通信的發(fā)展情況而言，在2000多萬移動用戶中，80%以上的用戶歸屬于GSM網(wǎng)絡。此外，GSM的擴容速度非常迅猛，預計到2002年左右，其容量可達到7000～8000萬用戶。因此，我們應著重研究如何基于GSM系統(tǒng)逐步朝第三代移動通信系統(tǒng)演進的問題。
由此可見，在過渡的第一階段，GSM核心網(wǎng)為第三代移動終端提供語音、數(shù)據(jù)和圖象業(yè)務，并對其移動性進行管理;第三代系統(tǒng)只完成呼叫控制和無線資源的分配功能;在過渡的第二階段，第三代核心網(wǎng)不僅可獨立提供滿足IMT-2000要求的業(yè)務，而且還支持第二代BTS的接入。因為ATM具有適合多種業(yè)務速率、動態(tài)分配帶寬和易于同有線寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)接口的優(yōu)點，所以，在第三代核心網(wǎng)中采用基于信元的傳輸和交換結構，是滿足第三代移動用戶對多媒體業(yè)務需求的最佳選擇。
2、移動通信核心網(wǎng)分層技術的原理
2.1移動軟交換技術的原理及功能
通常移動軟交換系統(tǒng)體系的結構可以分為業(yè)務平面、控制平面和交換平面及接入平面等四個功能平面。分層技術把系統(tǒng)中移動通信的業(yè)務控制和呼叫控制分離開來，而且也會將系統(tǒng)的媒體傳送及接入功能分離開來。在系統(tǒng)機構中，每個平面都具備對應的不同功能，而且其功能均由對應的部件設備來實現(xiàn)。業(yè)務平面的主要作用是把系統(tǒng)底層的資源向用戶提供，以滿足系統(tǒng)的操作需求及用戶業(yè)務需求，實現(xiàn)其功能的對應設備為應用服務器、業(yè)務控制點以及網(wǎng)管服務器;移動通信軟交換系統(tǒng)最關鍵的功能平面為控制平面，整個網(wǎng)絡在建立與釋放呼叫連接的過程中均是由其進行控制的，而且媒體網(wǎng)關也是通過其接入系統(tǒng)，實現(xiàn)該功能的設備為軟交換設備;交換平面的主要作用是把各種數(shù)據(jù)信號經(jīng)過合適的、正確的渠道輸送至目的地址，實現(xiàn)該功能的對應設備為標準IP路由器;系統(tǒng)最外層即為接入平面，其主要作用是連接核心網(wǎng)絡與各類用戶終端軟件。
由上述移動軟交換系統(tǒng)結構可以看出，控制平面是整個系統(tǒng)的關鍵技術點，所以我們就針對實現(xiàn)該層控制功能的設備展開研究。控制平面的對應功能是通過移動交換服務器實現(xiàn)的，移動交換服務器的主要設計思想是把業(yè)務控制和傳送接入進行分離，通過標準的協(xié)議和系統(tǒng)的其它實體進行通信與連接，其主要功能包括分析號碼解析地址、移動性管理、安全保密以及控制處理呼叫和協(xié)議處理等。
2.2信令網(wǎng)組網(wǎng)技術
由于移動通信的信息客戶規(guī)模及業(yè)務種類在不斷的擴大，因此用戶及移動通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互的能力相應的也不斷擴大，系經(jīng)接入平面的負荷也隨之升高，那么網(wǎng)絡問題就不可避免的隨之而來，所以接入平面技術的提升、相應設備的升級是當前非常突出的問題之一。在接入平面中信令網(wǎng)的用戶使用率最高，傳統(tǒng)信令網(wǎng)所采用的是TDM鏈路，如果移動通信的業(yè)務量過大，則傳送信令消息就會遭遇到瓶頸問題，再加之此鏈路升級帶寬的壓力也非常大，所以通過IP信令網(wǎng)技術對其進行改進。IP信令網(wǎng)承載傳送消息信令的功能是通過IP協(xié)議來實現(xiàn)的，其包括控制平面的呼叫控制信息及業(yè)務功能信息。本文所采用的是NO.7信令網(wǎng)，為了更好的承載NO.7信令，IP網(wǎng)絡的協(xié)議棧為SIGTRAN，該協(xié)議由NO.7信令適配層協(xié)議、信令傳送協(xié)議以及標準IP傳送協(xié)議三個部分共同組成，其中NO.7信令適配層協(xié)議可以與原有的NO.7信令協(xié)議兼容，而且可以支持原語相關的各管理功能，并且不會改變原NO.7信令的高層應用;通用信令傳送協(xié)議的主要作用則是保證傳送各信令的可靠性;標準IP傳送協(xié)議的主要作用是把IP地址及與其相關的路由規(guī)則封裝為IP數(shù)據(jù)，然后再以信令消息的方式發(fā)送。
3、移動核心網(wǎng)分層組網(wǎng)的設計
3.1分層組網(wǎng)的原則
移動分層組網(wǎng)的設計過程中要遵循以下幾個原則：第一，網(wǎng)絡結構的構建要保證合理性，提升網(wǎng)絡的安全性;第二，要充分考慮到MSC或者VLR等網(wǎng)元的實際負荷能力，根據(jù)歷史發(fā)展數(shù)據(jù)以及相關的資料對市場的話務需求做出合理、準確的預測，對網(wǎng)絡的性能要求進行準確分析，解決現(xiàn)網(wǎng)急迫的問題;第三，新建的端局要盡量使用軟交換設備;第四，新建的軟交換設備必須支持2G和3G的互操作;第五，原則上MSC Server要設置在省會城市，如果業(yè)務量較大的發(fā)達城市也可以進行相應的設置，要保證全網(wǎng)的MSC Server統(tǒng)一規(guī)劃與設置。
3.2組網(wǎng)的具體方案
本文所提出的方案是基于3G網(wǎng)絡的發(fā)展方向而設計的，網(wǎng)絡中新增加的交換局都是利用新建軟交換的方法進行建設，新建軟交換局要保證和原有交換局進行頻繁切換時的網(wǎng)絡質量。下面我們主要針對控制平面層的設計做出討論。
(1)MSC Server的建設方案。因為MSC Server服務器的設備與MGW的MSC Server關系是相對應的，它與通信網(wǎng)絡城市的二干傳輸線路有著直接的關系，所以在設置MSC Server服務器的位置時盡量設置在二干傳輸節(jié)點上，不僅組織網(wǎng)絡可以更方例，而且可以覆蓋多個MGW。此外因為在規(guī)劃設計IP承載網(wǎng)時要保證設置IP骨干節(jié)點和MSC Server設置是一致的，即在一定程度上IP承載網(wǎng)的布置結構也會受到MSC Server局址選擇的影響。所以MSC Server局選擇在大中型城市的二干傳輸節(jié)點上要保證組織傳輸路由，以保證網(wǎng)絡的安全性、便利性以及維護管理水平和局房條件。此外出于安全考慮，MSC Server大容量設置時要制定相應的備份策略。
(2)設計信令網(wǎng)。因為設計過程中將軟交換設備引入原有網(wǎng)絡交換端中，所以為了使得原有網(wǎng)絡受其影響的程度進一步降低，可以在短期內實現(xiàn)更好的信令傳輸效果，在設計信令網(wǎng)時要將原有的TDM承載方式保留下來，其原有各傳統(tǒng)局信令組網(wǎng)的方式要保留下來。此外，軟交換架構是新增加的，它的MGW間傳輸信令的方式為IP傳送，只需通過網(wǎng)絡連接設備即可實現(xiàn)。
參考文獻
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