移動(dòng)通信核心網(wǎng)的演進(jìn)

移動(dòng)通信核心網(wǎng)的演進(jìn)（邢寧霞）
    摘要：本文介紹了全I(xiàn)P核心網(wǎng)的概念以及無(wú)線網(wǎng)、骨干網(wǎng)、信令網(wǎng)的演進(jìn)。
    關(guān)鍵詞：全I(xiàn)P核心網(wǎng)  公用電話交換網(wǎng)  第三代移動(dòng)通信
    1、前言
    隨著ITU-R TG8/1赫爾辛基會(huì)議落下帷幕，第三代通信的接口標(biāo)準(zhǔn)格局已基本形成，產(chǎn)生
了五種無(wú)線接口技術(shù)，其中包括IMT-2000 CDMA DS、IMT-2000 CDMA MC、 IMT-2000 CDMA 
TDD三種寬帶CDMA技術(shù)和IMT-2000 TDMA SC、IMT-2000 TDMA TDD兩種TDMA技術(shù)。
    第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的龐大的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)與眾多客戶的基礎(chǔ)上發(fā)
展起來(lái)的。無(wú)疑它首先要考慮與第二代系統(tǒng)的互聯(lián)和兼容問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)在最初階段兩大系統(tǒng)
并存時(shí)的綜合利用，這也是目前GSM和CDMA運(yùn)營(yíng)者所關(guān)注的主要問(wèn)題。與第三代無(wú)線接口相比
較，核心網(wǎng)的演進(jìn)總趨勢(shì)要明確的多，即“全I(xiàn)P的核心網(wǎng)絡(luò)”。
    2、全I(xiàn)P核心網(wǎng)絡(luò)
    目前每一個(gè)從事電信行業(yè)的人士都非常熟悉一句話，那就是“一切基于IP，IP基于一切”，
而且國(guó)際國(guó)內(nèi)各個(gè)電信標(biāo)準(zhǔn)化組織都在探討“全I(xiàn)P”網(wǎng)絡(luò)的概念，希望在未來(lái)能實(shí)現(xiàn)真正全
球完全一致的“全I(xiàn)P核心網(wǎng)絡(luò)”。這里為什么要強(qiáng)調(diào)全I(xiàn)P核心網(wǎng)絡(luò)的概念呢？因?yàn)閺募夹g(shù)發(fā)
展趨勢(shì)來(lái)看，核心網(wǎng)趨于一致，各式各樣的服務(wù)器接入統(tǒng)一的核心網(wǎng)來(lái)為用戶提供越來(lái)越完
善的服務(wù)是大勢(shì)所趨。而目前對(duì)IP核心網(wǎng)的認(rèn)同基本上是“IP核心骨干網(wǎng)”上，也就是說(shuō)，
只是拿IP取代了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層（如MTP），而控制層（如SCCP）、應(yīng)用層（如TCAP、MAP、
IS-41等）等都還是傳統(tǒng)的概念，只不過(guò)在不斷增加新的功能。但應(yīng)該看到是全部，這才是真
正意義上的“全I(xiàn)P”網(wǎng)絡(luò)概念。運(yùn)營(yíng)業(yè)也順應(yīng)這種變化趨勢(shì)，將從現(xiàn)在大而全的方式逐漸走
向?qū)�業(yè)化發(fā)展，將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸提供商（長(zhǎng)途的、本地的）、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、接入提供商（有
線、無(wú)線）、接入運(yùn)營(yíng)商等新的運(yùn)營(yíng)形式。
    未來(lái)無(wú)線基站（BTS）也將可以通過(guò)IP協(xié)議直接接入“全I(xiàn)P核心網(wǎng)絡(luò)”，原BSC、MSC、
HLR、VLR、AC等涉及的呼叫處理、移動(dòng)性管理、用戶數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)生成等功能都將由這一網(wǎng)絡(luò)
上的一個(gè)服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，不再有目前的GSM-MAP和IS-41等信令方式的區(qū)別，差異性
越來(lái)越向最終接入節(jié)點(diǎn)處延伸，共性越來(lái)越大，這將帶來(lái)運(yùn)營(yíng)、制造、科研的一場(chǎng)革命，其
變化是前所未有的。
    3、中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)是基于中國(guó)七叫信令（MTP-SCCP、TACP）的傳統(tǒng)電路型網(wǎng)絡(luò)，
高層協(xié)議采用GSM-MAP。
    4、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn) 
    由于第三代移動(dòng)通信的無(wú)線傳輸技術(shù)與第二代GSM有很大差異，因此對(duì)中國(guó)移動(dòng)來(lái)講無(wú)
線基站部分需重新建設(shè)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)在開(kāi)始時(shí)很像引入了一個(gè)新的無(wú)線接入系統(tǒng)，
在無(wú)線接口處使用新的頻段、新的無(wú)線傳輸技術(shù)、新的話音編碼形式，因而不是“演進(jìn)”，
而是“革命”。
    第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)將在3G業(yè)務(wù)需求熱點(diǎn)的地區(qū)首先引入。接入演變后的核心網(wǎng)絡(luò)，通
過(guò)多頻多模終端實(shí)現(xiàn)第三代用戶到第二代網(wǎng)絡(luò)的漫游。具體實(shí)施步驟如下。
    （1）在第三代的無(wú)線接入部分RNC（Radio Network Controller）中引入IWF模塊，將第
三代的I接口轉(zhuǎn)換為A接口接入現(xiàn)有第二代系統(tǒng)設(shè)備，如MSC、SGSN等。
    （2）對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的功能升級(jí)，使之支持第三代的I接口，第三代的RNC直接接入現(xiàn)有設(shè)備。
    （3）引入一個(gè)新的功能實(shí)體（第三代接入網(wǎng)關(guān)），無(wú)線系統(tǒng)通過(guò)新的接入網(wǎng)關(guān)接入核心
網(wǎng)絡(luò)。
    （4）不使用第三代接入網(wǎng)關(guān)，無(wú)線系統(tǒng)直接接入核心網(wǎng)絡(luò)。  
    隨著IP向無(wú)線方面的延伸，核心網(wǎng)絡(luò)不斷演進(jìn)，最終不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議間的差異消失，第三
代無(wú)線接入網(wǎng)關(guān)將取消，3G無(wú)線部分將直接接入IP核心網(wǎng)。
    5、骨干網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)
    隨著未來(lái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)主導(dǎo)地位的確立，整個(gè)電信網(wǎng)正朝著寬帶化、分組化、
綜合化、個(gè)人化方向發(fā)展。寬帶、分組交換模式的IP骨干網(wǎng)也將成為主流、話音、數(shù)據(jù)、圖
像等各種信息業(yè)務(wù)將根據(jù)市場(chǎng)的需求綜合在這個(gè)網(wǎng)中傳送。我們可以在第二代系統(tǒng)上通過(guò)引
入GPRS初步形成分組交換網(wǎng)絡(luò)，并將隨著第三代系統(tǒng)的引入逐步向以IP為主的骨干網(wǎng)演進(jìn)，
演進(jìn)步驟如下。
    第一步：在GSM網(wǎng)上引入GPRS，初步建立IP骨干網(wǎng)，話音走傳統(tǒng)電路網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)進(jìn)入GPRS
的IP網(wǎng)絡(luò)。
    第二步：IP骨干網(wǎng)不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)電路型網(wǎng)絡(luò)逐漸縮小，在引入第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí)，
部分話音及數(shù)據(jù)進(jìn)入IP網(wǎng)絡(luò)。  
    6、信令網(wǎng)的演進(jìn)
    從核心網(wǎng)信令協(xié)議看，目前中國(guó)移動(dòng)GSM網(wǎng)是基于中國(guó)七號(hào)信令及GSM-MAP規(guī)程，而世界
上還有其他令食如CCITT信令、ANSI信令等等。雖然在運(yùn)營(yíng)者融合組織的提議下，兩個(gè)無(wú)線接
入網(wǎng)從原理上講都可以與兩個(gè)核心網(wǎng)互聯(lián)。但這將給設(shè)備制造商增加開(kāi)發(fā)難度、成本和時(shí)間，
從而增加運(yùn)營(yíng)者的運(yùn)營(yíng)成本及維護(hù)難度。所以目前正在制定一種全新的基于IP核心網(wǎng)的信令
協(xié)議。
    目前，中國(guó)七號(hào)信令網(wǎng)向全I(xiàn)P網(wǎng)的演進(jìn)可以大致分為兩步，傳輸層協(xié)議MTP首先變?yōu)镮P，
其他控制層和應(yīng)用層協(xié)議不變；隨著技術(shù)的發(fā)展，SCCP、TCAP、GSM/MAP等信令也將全部被
IP信令所取代，目前MWIF（移動(dòng)無(wú)線因特網(wǎng)論壇）正在進(jìn)行有關(guān)方面的研究。這樣網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)
較為平滑，兼容性更好，因?yàn)橐呀?jīng)不再有中國(guó)七號(hào)信令與CCITT以及北美SS7信令的差別，也
不再有GSM/MAP和IS-41的差別，真正從網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一。
    7、結(jié)束語(yǔ)
    每個(gè)運(yùn)營(yíng)者最終如何選擇IP核心網(wǎng)并如何過(guò)渡，很大程度上取決于技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)全
IP網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求以及第二代網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)的要求。我們將對(duì)IP帶給我們的改變作好充分準(zhǔn)備，
迎接新一代網(wǎng)絡(luò)變革時(shí)代的到來(lái)。


摘自《電信科學(xué)》