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3G技术培训普及手册

目 录

一． 3G标准篇 1
1. 什么是第三代移动通信系统 1
2. IMT- 标准组织简要介绍 1
3. 3GPP协议版本的发展路线 2
4. 3GPP各个版本的主要特点是什么 2
5. 3GPP R99和R4版本的主要区别 3
6. 3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T? 4
7. 在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同? 5
8. 3GPP R99和R4核心网电路域差异 5
9. 承载与控制分离的结构有什么好处? 8
10. 3GPP R4相对于R99的优势 9
11. R4版本基本体系结构 12
12. 3GPP R5版本为什么要引入IMS域 14
13. 国际上3G专利的形势和进展 16
14. 中国IMT- 频谱分配 17
15. 3G频段Operating Band有哪些? 17
16. CDMA 标准演进 18
17. IS-95A/B演进到CDMA 1x有什么变化? 18
18. 如何从CDMA 1X到CDMA 1x EV的平滑演进 19
19. IS-95的技术特点是什么? 20
20. CDMA 1X有什么技术特点? 20
21. CDMA 1x EV-DO有什么技术特点? 21
22. CDMA 1x EV-DO如何进行网络部署? 22
23. CDMA 1X EV-DV有什么特点? 23
二． 3G原理篇 25
24. 什么是CDMA技术 25
25. CDMA技术的起源 26
26. CDMA的软容量是指什么 26
27. CDMA短码和长码 27
28. 为什么功率控制在CDMA系统中非常重要 27
29. 为什么CDMA手机能保持低的发射功率 28
30. 什么是CDMA软切换? 它与硬切换有什么分别 28
31. 什么是CDMA的"更软切换" 29
32. CDMA系统的UIM卡介绍 29
33. IMSI( MIN) 介绍 31
34. MDN号码的介绍 32
35. TLDN号码的介绍 32
36. CDMA为什么要加密和鉴权 33
37. 什么是机卡一体, 机卡分离 34
38. 为什么EIR在国内没有开通 34
39. CDMA系统如何保护A_key安全性 34
40. 天线增益、 水平/垂直波束宽度、 单/双极化的概念? 36
41. 接收机底噪、 接收机增益、 接收灵敏度、 移动台的热噪声功率 36
42. GOS、 RSSI、 Eb/No、 Eb/Io的概念 37
43. db、 dBi、 dBm分别是什么单位, 有何区别? 37
44. 基站侧信号处理, 比如交织、 复用后同原来相比什么区别 38
45. I、 Q信号是如何产生的, I、 Q信号复用的作用 38
46. 3G系统采用了什么语音编码技术? 39
47. 3G系统采用了什么信道编码技术? 39
48. 什么是HARQ技术 40
49. CPCH是否能够提高上行速率容量, 该信道相关功能 40
50. WCDMA承载分组数据的传输信道有哪些 41
51. WCDMA系统中物理信道的功率分配方式 41
52. AAL2/AAL5等ATM连接的区别 43
53. 单模光纤和多模光纤简要介绍 43
54. 什么是无线资源管理, 主要的技术有哪些? 44
55. WCDMA终端是如何实现与系统的同步的? 45
56. WCDMA系统是如何完成寻呼过程的? 46
57. WCDMA系统在切换时需要测量哪些参数? 47
58. 什么是TD-SCDMA系统中的接力切换技术? 47
59. WCDMA无线接入网络都有哪些接口? 47
60. WCDMA终端有哪些工作模式? 48
61. 为什么CDMA需要对整个网络同步 49
62. WCDMA的同步方式, 以及与cdma 在同步上的区别 50
63. 相对与同步切换, 异步切换会对切换掉话率有多少影响 51
64. 3G中都采用了哪些分集技术? 51
65. 基站发射分集的实现方式以及带来的增益、 投资成本 52
66. 什么是高速下行分组接入技术( HSDPA) ? 54
67. 智能天线波束宽度是多大? 多径条件下如何跟踪用户? 55
68. GGSN和SGSN是否和GPRS中的设备相同? 55
69. 3G电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求 55
70. 2G系统和3G系统中对用户的鉴权有哪些区别? 56
71. 相对2G系统, 3G在信息安全措施上有哪些改进? 56
72. 七号信令传输如何变为MPLS, 也就是如何用IP承载? 57
73. R4如何和PSTN网络互通? 57
74. 路由器支持哪些安全协议, 启用后对路由器的性能影响? 57
75. 移动网络中信令寻址方式有哪些? 各有什么优缺点? 58
76. 什么是APN? 59
77. 什么是SIGTRAN? 59
78. 什么是TFO、 TrFO, 各有什么优点? 60
79. R4的承载方式有哪些及其各自优缺点? 60
80. 3G用户是如何访问外部数据网的? 61
81. MIP技术简单介绍, 及技术实现方案 61
82. 频间硬切换实现的机制, 以及对RNC性能的影响 62
83. RNC IuCS和IuPS能否经过同一物理链路到MSC再到SGSN 63
84. 分组域设备IP地址如何规划 63
85. Ga接口和GTP’协议是什么? 64
86. QoS保证 64
三． 业务市场篇 66
87. 3G业务概述 66
88. 什么是3G业务网络? 它主要包含哪些网元? 67
89. WCDMA业务平台( 或者说业务网关) 具有哪些功能 67
90. 介绍一下3G业务平台的界面规范? 68
91. 业务管理平台对用户门户有哪些功能要求? 69
92. 会议电视和可视电话的区别? 可视电话的工作过程? 70
93. MultiCALL与多方通话关系如何? 71
94. 综合预付费业务的主要功能和实现方式? 71
95. 预付费漫游怎样实现机制如何? 72
96. 移动智能网和固网智能网的主要区别? 72
97. 主要的3G智能网协议有那些? 72
98. 3G智能网相比2G智能网而言, 新增了什么业务能力? 73
99. CAMEL在R4和R5阶段有何区别? 74
100. 移动定位业务( LCS业务) 采用哪三种移动定位技术? 75
101. 初期定位业务主要有哪些? 这些业务对定位精度有什么要求? 76
102. 经过Cell-ID方式的定位过程中HLR如何找到了MS 78
103. 针对3G的商用定位业务是否与2G有不同? 78
104. 运营商开展定位业务的盈利模式是什么? 78
105. 移动流媒体业务有哪些类型的应用? 79
106. 影响移动流媒体应用的因素有哪些? 79
107. 移动流媒体业务有哪几种传输方式? 80
108. 移动流媒体业务使用哪些特有的应用和控制协议? 80
109. 电路域视频业务的业务流程。 81
110. 电路和分组多媒体业务应用实例介绍 83
111. WAPGW能够提供哪些业务类型? 83
112. 什么是交互式短信业务? 85
113. 什么是即时通信? 85
114. 综合VPN业务的主要功能? 86
115. 不同类型的业务对时延的要求有哪些不同 86
116. 业务组合、 业务捆绑、 业务融合的含义是什么? 87
117. 什么是工作流机制? 工作流机制在业务管理中如何应用? 88
118. 什么是BREW? 89
119. 什么是MMS 89
120. MMS与SMS、 EMS的区别 90
121. MMS业务应用 91
122. MMS 网络基本结构 92
123. MMS业务标准, 业务开展, 现状 94
124. 什么是GSM1X? 95
125. PTT业务简介 96
126. IM&PS相关业务简介 96
127. 位置业务介绍 97
128. 3G网络建设成本是否会很高, 是否有相应的解决方案? 99
129. 新进入移动领域的运营商如何迅速提供有竞争力的业务? 100
130. 3G发展的主要问题与经验 100
131. 国内3G政策环境 101
132. 3G环境下移动通信新趋势 103
133. 3G市场层面指导意见? 105
四、 3G终端篇 107
134. 3G终端的特点? 107
135. 3G终端有哪些关键技术? 108
136. 当前3G终端的进展如何,有何特征? 108
137. 移动终端的操作系统都有哪些种类? 109
138. 什么是移动终端应用开发平台? 111
139. 如何比较JAVA和BREW的安全性? 112
140. 3G终端产品上有哪些主流的第三方浏览器产品? 113
141. 什么是终端的OTA参数预配置( OTA-Provisioning) 如何实现? 113
五．网络优化篇 114
142. 站点面积和小区半径之间的计算关系 114
143. 接入半径和覆盖半径的区别, 典型值是多少? 115
144. WCDMA与GSM的无线网络规划有何不同? 115
145. WCDMA与DCS1800覆盖差异 116
146. 什么是无线网络估算? 117
147. 什么是无线网络预规划? 117
148. WCDMA无线网络仿真有哪些模式? 118
149. 无线网络优化的具体流程是什么? 118
150. 如何看待无线网络规划和网络优化的关系? 120
151. 如何理解导频污染, 产生导频污染的原因? 121
152. 如何调整对不同速率连接的功率分配 121
153. 软切换时怎样减小额外损耗的功率 122
154. 什么是无线网络的软阻塞、 硬阻塞? 122
155. 无线网络的负载控制技术介绍 122
156. 功率配置与软切换指针与容量的关系 123
157. WCDMA系统中有哪些覆盖增强技术? 123
158. 在3G网络中与用户有关的编号有哪些? 124
六．规划建设篇 125
159. 从网络规划角度考虑建网思路 125
160. 在商用网络建设的时候是否采用收、 发分集技术 125
161. 在建网时功放功率的大小取值多少合适 126
162. Iu接口传输承载是否能够使用ATM骨干网? 127
163. Iub和Iur接口流量的计算方法 128
164. 各种天馈分布系统的比较, 适用的环境 129
165. 2G对3G会不会有干扰? 3G对2G会不会有干扰? 130
166. 市区室内覆盖解决方案主要有哪些 130
167. 核心网如何从R99向R4平滑演进 131
168. 如何支持R4系统向R5的演进? 接口变化 132
169. 集团公司3G网络建设原则? 132
七．业务支撑篇 134
170. CG灵活计费的方式有哪些? ( 时长、 流量……) 134
171. 3G业务的计费有何特点? 134
172. 3G计费与2G计费的差异何在? 136
173. TMSC/GMSC是否有计费功能, 长途呼叫采用什么方式接入 136
174. 关于计费信息中QoS映像方式 137
175. 电路域业务和分组域业务中的一些计费原则 137
176. 3G条件下, 计费信息在安全性上有些什么要求 137
177. 全国和省级3G网管中心的设置原则及其连接方式 137
178. 3G网元管理在网管体系中的作用? 138
179. 什么是IRP? 138
180. 3G网络管理的内容和特点? 与2G和固网网管相比有何不同? 139
八．现状及我省3G规划篇 141
181. 当前我省话务网网络现状? 141
182. 当前我省信令网网络现状? 143
183. 当前我省GPRS网络现状? 145
184. 我省3G核心网电路域总体规划原则 146
185. 我省3G MSC-Server设置原则 147
186. 我省3G MGW单元规划原则 148
187. 我省3G HLR设置方案 148
188. 我省3G GMSC设置方案 149
189. 我省3G RNC设置方案 149
190. 长途汇接局设置方案 150
191. 我省3G 核心网分组域总体规划原则 150
192. 我省3G SGSN设备设置方案 151
193. 我省3G GGSN设备设置方案 151
194. 我省3G CG设备设置方案 152
195. 我省3G DNS设备设置方案 152
196. 核心网分组域业务质量规划 153
197. IMS域业务引入的规划 154
198. 信令网路由原则 155
199. 话务网路由方式 156
200. 分组域APN 的解析 159
201. 分组域路由选择原则 160
九．中国移动3G码号资源规划 161
202. 3G网络的网号和位置区规划 161
203. 移动用户的 ISDN 号码( MSISDN) 162
204. 国际移动用户识别码( IMSI) 163
205. 临时移动用户识别码( TMSI/P-TMSI) 164
206. 移动用户漫游号码( MSRN) 165
207. 切换号码( HON) 165
208. 国际移动台识别码( IMEI) 165
209. 国际移动台识别软件版本号( IMEISV) 166
210. HLR 号码 166
211. ( G) MSC server/VLR 号码 166
212. SGSN号码 167
213. GGSN号码 168
214. 位置区标识( LAI) 168
215. 路由区标识(RAI) 169
216. 全球小区识别码( CGI) 170
217. 小区识别( C-ID) 170
218. RNC 识别码( RNC-ID) 170

一． 3G标准篇
1. 什么是第三代移动通信系统
答复:
第三代移动通信系统IMT , 是国际电信联盟( ITU) 在1985年提出的, 当时称为陆地移动系统( FPLMTS) 。1996年正式更名为IMT 。与现有的第二代移动通信系统相比, 其主要特点能够概括为:
l 全球普及和全球无缝漫游
l 具有支持多媒体业务的能力, 特别是支持Internet的能力
l 便于过渡和演进
l 高频谱利用率
l 能够传送高达2Mbit/s的高质量图象
2. IMT- 标准组织简要介绍
答复:
3G标准组织主要由3GPP、 3GPP2组成, 以CDMA码分多址技术为核心。

国际上当前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种, 它们分别是CDMA , WCDMA和TD-SCDMA, 其中, CDMA 和WCDMA属于FDD方式, TD-SCDMA属于TDD方式, 系统的上、 下行工作于同一频率。
3. 3GPP协议版本的发展路线
答复:
3GPP协议版本分为R99/R4/R5/R6等多个阶段, 其中R99协议于 3月冻结功能, R4协议于 3月冻结功能。R99、 R4当前已经成熟商用, R5、 R6协议还在进一步完善过程中。

4. 3GPP各个版本的主要特点是什么
答复:
R99是当前最成熟的一个版本, 当前国外已经商用。它的核心网继承了传统的电路语音交换。
R4的电路域实现了承载和控制的分离, 引入了移动软交换概念及相应的协议, 如BICC、 H.248, 使之能够采用TrFO等新技术以节约传输带宽并提高通信质量。另外, R4还正式在无线接入网系统中引入了TD-SCDMA。
R5版本在空中接口上引入了HSDPA技术, 使传输速率大大提高到约10Mbps。同时IMS域的引入则极大增强了移动通信系统的多媒体能力; 智能网协议则升级到了CAMEL4。
在R6版本中, 将会实现WLAN与3G系统的融合, 并加入了多媒体广播与多播业务。
5. 3GPP R99和R4版本的主要区别
答复:
1) R4与R99版本在核心网电路域的区别
R4在核心网电路域在网络架构上发生了革命性变化, 引入了承载控制分离的软交换架构。在承载类型上, 支持在IP/ATM分组网络上承载话音, 当然也支持TDM上承载话音。在信令承载方面引入了SIGTRAN技术, 支持承载在IP上的宽带七号信令网。R4核心网电路域新增功能为:
l 控制与承载分离的软交换架构, 引进媒体网络控制协议H.248
l 新的呼叫控制协议, 如BICC
l 宽带七号信令承载SIGTRAN
l 支持多种承载技术: TDM/ATM/IP
l TrFO功能, 以节约TC资源和提高语音质量
l 网络互连互通等等
2) R4与R99版本在核心网分组域的区别
R4在核心网分组域网络结构没有大的改动, 主要是做了一些业务和功能的增强, 详细情况见下表:
R4增强特性
简要描述
LCS业务增强
支持延迟定位:
MM增强
在连接态下, 保证数据传输的无损
流程的修改
PDP激活、 二次激活流程的修改

RNC发起的RAB修改流程
另外, 在R4阶段PS域的Gs、 Gr、 Gd、 Ge接口也可选SIGTRAN信令替代R99阶段的传统基于TDM承载SS7, 从而为实现PS域全IP组网奠定了基础。
3) R4与R99版本在接入网的区别
l 协议上有所完善;
l 标准中引入TD－SCDMA相关规范;
l 引入动态AMR的TrFO;
l 更高精度的定位业务;
6. 3GPP R4版本为什么使用BICC协议而不是SIP-T?
答复:
BICC是Bearer Independent Call Control的缩写, 称为与承载无关的呼叫控制。BICC直接面向电话业务的应用提出, 是在ISUP基础上发展起来的。在语音业务支持方面比较成熟, 能够支持ISDN业务集, 如语音业务、 补充业务等。
3GPP采用了BICC协议制定第三代移动通信网络的标准, 成为R4版本Nc接口信令协议。其能够承载于ATM和IP之上。BICC与ISUP其中一个主要的不同之处是: 增加了APM( 应用传送) 消息和APP参数。BICC经过APP参数传送封装应用信息; 另外经过APM消息在呼叫的过程中实现编解码协商。
由于BICC由ISUP演进而来的, 因此从操作维护的角度看, 建立BICC网络和建立ISUP网络没有过多的区别。为了控制承载网, 网管系统经过更新能够重用。已经具备运营ISUP网络的技术人员也能够操作BICC的网络。
SIP-T的标准化由IETF组织完成, 已经有相应的RFC协议。
SIP-T就是将SIP和ISUP消息封装到隧道的新的协议结构。SIP用于会话识别, ISUP用于呼叫控制。SIP消息中的SDP部分描述了承载的属性, 例如RTP端口和编码方式等。ISUP消息中的路由标记和电路识别码被剥离, 因此只有ISUP消息类型和ISUP参数才会显示。在SIP-T中传输时采用MIME编码。ISUP的某些维护功能例如封锁和电路重启等不再支持。
SIP中的信令相关性比BICC中的更为动态。信令联系建立在呼叫基础上, 更为灵活。可是同时削弱了运营商对网络的控制和对网络行为的理解。另外, SIP-T在支持智能网和与H.248的互通方面也存在问题。
总之, BICC是一个成熟的标准协议, 不同设备制造商之间实现互通极为简单, 就象两个不同设备制造商的交换机用ISUP互通一样。而采用SIP-T互通会有一些问题。从体系架构看, SIP-T更为复杂。
7. 在R4中使用的扩展的H.248与H.248有什么不同?
答复:
扩展的H.248使用在MSC Server与MGW间。一般以ITU定义的H.248.1作为基准, 其后包括ITU自身在内的标准组织所定义的相关规范都可看作是H.248的扩展。H.248主要经过Package( 包) 来进行扩展, R4在Mc接口上并不是简单的H.248扩展, 而是对H.248既有精简又有扩展, 主要如下: 精简了H.248中一些无线系统中不会使用的标准包; 增加了BICC包; 增加了UMTS包。
8. 3GPP R99和R4核心网电路域差异
1) R99和R4在网络结构差异

如图所示, R99电路域核心网主要设备为GMSC/MSC/VLR, MSC/VLR和RNC之间用ATM相连接, 设备之间经过ATM信令来交互, 媒体流使用AAL2承载的AMR编码。MSC和GMSC, GMSC和PSTN以及MSC和传统的2GBSS设备相联等均使用TDM连接, 设备之间经过TDM承载的窄带NO7信令交互, 媒体流使用G.711格式的PCM编码。
R4电路域核心网设备在网络实体上分为MSC Server和MGW, 在MSC Server和MGW之间经过H.248协议进行网关控制; 在MSC Server/GMSC Server之间增加了BICC协议来控制局间的媒体流。控制和承载分离是R4网络的主要特色, 它的好处是MSC Server和MGW在技术上能够分别向两个不同的方向发展, 能够在需要时分别对其容量进行扩充。
2) R99和R4在承载网的差异
在R99的组网中, GMSC和MSC之间或者MSC之间只能是TDM承载, 从RNC上来的媒体流到了MSC以后进行编解码操作转换成G.711的PCM编码; 而到了R4的组网中, GMSC-MGW和MSC-MGW以及MSC-MGW和MSC-MGW之间的承载方式除了原有的TDM方式以外, 还新增加了IP承载和ATM承载两种方式。
媒体流在IP上的分组复用极大地节约了传送带宽, 能够建立起端到端地连接, 使得传统长途电话的概念象因特网一样在逐渐消失。
3) R99和R4在信令网的差异
R99核心网电路域的信令网除了和RNC交互是ATM信令以外, 同其它如PSTN/GMSC/HLR/SCP等实体交互都是在TDM上承载的窄带NO7信令。R4核心网电路域的信令网除了能够继续支持传统的TDM上承载NO7信令以外, 还能够支持在IP上承载的NO7信令。能够把传统窄带NO7信令在SG( 信令网关, 也能够内置在MSC Server或者MGW上) 设备上汇聚以后在接入到MSC Server设备上, 从而解决了窄带NO7信令浪费传输( 特别是长途传输) 和带宽不足的问题。窄带NO7信令当前普遍使用的是64K, 2M也在逐步投入运用, 而IP上承载的NO7信令只需要一个接口( 如FE口) 接入到MSC Server设备就能够把带宽提高到100M, 这使得信令传送技术有了一个质的提高。在IP上承载的NO7信令在R4中主要是采用的M3UA/SCTP/IP协议。
4) R99和R4在组网模式上的差异
R99和R4的最大差别是承载和控制分离, 原有的MSC实体被分离为MSC Server和MGW两个实体。控制和承载的分离使得组网模式发生了很大的变化。由于在R99的组网中MSC之间的传输是TDM话路, 如果把MSC集中设置必然会造成传输的长途迂回, 从而增加运营商的成本; 因此在规划网络的时候一般都采取把MSC设置到每个本地网( 也有少部分经济不发达地区1个MSC管理多个本地网) 的方式, MSC之间直接互联或者在省会或中心城市来设置一级或者二级汇结局来疏通MSC之间的话务。而在R4的组网中, 由于控制和承载分离而且MSC Server和MGW之间只是IP上承载的信令( 其它PSTN等窄带信令能够经过SG转换到IP上承载) , 占用的带宽非常少, 使得MSC Server和MGW之间能够经济地拉远放置, 因此在R4的规划过程中, 完全能够考虑将MSC Server只设置在省会或者中心城市, 在经济不发达地区能够只设置MGW来和PSTN以及RNC互通。由于MSC Server较为复杂而且负责有关业务逻辑、 呼叫控制、 计费等与业务相关地部分, 因此MSC Server的集中设置一方面有利于系统软件升级和新业务普及, 另外一方面运营商也能够考虑只需要在中心机房配备维护人员, 节约维护运营成本。
设置在每个本地网的MGW也能够根据原有本地网的机房情况灵活配置, 如设置在和PSTN同址的机房, 从而节省传输资源, 降低成本, 还能够起到容灾的作用。另外一方面适当地集中配置部分共享资源( 如放音资源等) 到某个MGW, 也能够减少相关资源配置更新的维护工作量, 加快新业务的响应速度。
MSC Server的集中设置需要MSC Server设备在功能上支持管理多个本地网, 容量要足够大。因此这就带来网络安全性的问题, 如R99的组网模式下, 一个MSC Server出现故障仅仅影响一个本地网, 而在R4的组网模式下, 一个MSC Server的故障可能会造成很大的影响。针对这个问题, 部分设备厂商都提出了DUAL HOMING( 双归属) 的解决方案, 即让一个MGW能够在故障的时候注册到另外一个MSC Server上。
R4的控制和承载分离也影响了汇接网的组网模式。传统的R99组网模式一般为多级组网方式, 端到端之间的话路需要多级转接。而在R4的组网中, 由于媒体流能够在IP上承载, 使得承载能够看作是一个平面上交互; 只要相关信令经过MSC Server或者TMSC Server协商完成, 就能够建立起端到端到承载。
5) R99和R4在业务功能上的差异
R99到R4在功能上差别比较小, 主要是引入了TrFO功能。由于话音编码器对话音编码是有损压缩, 每经过一次编解码会降低话音质量, 因此减少语音解码次数能够改进语音质量。同时减少语音解码次数还能够减少话音的传输时延和节省网络设备功率。另外, 相对R99,R4在业务上对MMS、 LCS等也进一步地完善和明确规范。
6) R99和R4在设备开发的差异
在3G的网路建设中, 由于业务个性化多样化和开放的业务平台将产生越来越多的业务, 因此对设备提出了更高处理能力需求; 而R4的分离式建设和组网使得设备越来越集中设置, 提出了大容量建设的需求。因此R4的核心网电路域设备必须满足大容量, 高处理能力的需求。
同时由于在R4阶段核心网络分组化, 使信令传输和内部交换带宽得到了质的提高; 控制和承载分离和网络构件化, 使得各个业务实体分工明确而且能够分别针对不同的技术方向发展。因此相对R99的核心网电路域设备, R4核心网电路域设备一般具有更高的集成度、 更大的容量和更强的处理能力。
9. 承载与控制分离的结构有什么好处?
答复:
承载与控制分离的结构是指控制面的信令和用户面的承载分别由独立的网元, Server和MGW来负责, Server经过H.248控制MGW, 3G R4的核心网电路域采用的就是这种结构。
承载与控制分离的结构给组网带来的最大变化就是: Server和MGW能够分开放置。一般Server集中在省会和区域中心, 而MGW能够按最佳的话务吸收点进行设置。这种组网方式带来的好处有:
升级方便, 便于新业务的开展。业务的处理逻辑主要在Server上, 因此开展新业务时, 一般只需要Server升级, 而Server容量大, 网元少且集中设置, 升级的工作量相对少, 从而加快了新业务的开展。因为移动网的服务要求能全程全网提供, 因此这个优点对新业务的开展很有意义。
Server的集中管理, 便于提高运维的效率。业务的处理, 计费, 信令的监控等主要集中在Server上, 维护人员主要配置在Server的所在地, 从而提高了运维的效率。
组网灵活性增强, MGW可按最佳的话务吸收点设置。采用承载控制合一的设备组网时, 在非用户密集地区, 为了实现广覆盖, 往往需要将MSC下放到各小本地网, 网元数多, 网络结构较复杂。如果采用大容量的MSC负责多个本地网的业务处理又会导致大量本地话务长途迂回的问题, 这样就出现了广覆盖、 大容量与路由迂回间的矛盾, 且采用承载控制合一的设备无法解决这个矛盾。R4阶段, 因Server和MGW可分离设置, Server大容量, 集中设置在省会和区域中心, 而MGW按照最佳话务吸收点设置在各本地网, 能够和RNC共址, 解决以上所提的问题, 网络结构更优化。
10. 3GPP R4相对于R99的优势
答复:
相对于传统电路交换网络, 软交换网络能够实现更简单的目标网络结构, 主要是从节约运营成本、 易于维护和保护投资三方面为运营商带来利益。
1) 简单的目标网络结构
l 简单清晰的网络结构
软交换架构的核心网采用IP承载方式能够实现无级组网, 无需建设汇接网。在承载网方面, IP承载网节点与TDM汇接网节点相比, 节点容量大大增加。TDM的终局容量一般在 －4000E1左右, 交换容量在4－8G左右; 而当前主流高性能IP路由器的交换容量已经能够达到40－80G, 部分厂家IP路由器的交换容量能够达到数百G。大容量的交换节点能够使网络结构更加清晰, 节点之间的连接大大减少。
l 简单灵活的路由方式
较之于传统的电话网络, 在软交换网络中没有了传统的汇接局之间固定的中继接口和局间中继群的操作维护的概念, 取而代之的是”虚拟中继”概念: 话路不再是预先设置好而是根据需要在数据网络上动态建立的。这一改变大大降低了设备成本和与之相应的操作维护成本, 以及网络的总带宽需求量。
2) 可快速提供新业务
采用IP承载技术的软交换网络, 最大的特点是承载与控制的相分离, 这一特征应用于实际的组网就是MSC SERVER的集中设置和MGW的分散设置相结合。
我们知道, 很多业务的推行往往需要全网的业务控制功能实体的升级, 在GSM时代, MSC是业务控制的实体, 分布于各本地网, 数量很大, 升级工程困难, 导致业务推出周期长。采用R4组网时, MSC SERVER是业务控制的功能实体, 容量大, 局点少, 集中设置, 升级很方便, 这在3G建设初期, 新业务不断涌现的情况下尤为重要, 便于帮助运营商尽快推出3G特色新业务, 在未来业务竞争中赢得优势。
在2G时代, 控制和承载合一, 集于MSC一身。在话路量少的地区, 往往不设置MSC, 经过将BSS接入到临近地区的MSC来提供移动业务, 这样本地区的移动、 固定间的呼叫就存在话路迂回的问题。采用R4组网时, 在话务量少的地区仅仅设置一个MGW与当地PSTN互通和接入RAN, MSC SERVER远程控制MGW, 就能够很好的解决话路迂回的问题。
3) 降低建网成本和运营成本
l IP承载技术的软交换网络容量利用率高
基于TDM连接的传统汇接网络各网元之间网状网相连, 造成各个网元两两之间局向的N平方问题, 随着网络节点的增加, 各个局向的中继利用率很低; 采用IP承载技术的软交换网络中的MGW经过千兆以太网口或STM-1接口连接至分组骨干传输网, 组成一个平面网络, 由骨干网本身进行用户层话务的路由、 连接, 不必象传统CS网络那样需要规划和配置各个局向的电路, 大大提高了话务的收敛比和端口的利用率, 从而有效的提高了网络利用率、 减少了网络建设容量、 节省了传输, 有利于降低建网成本。
l 减少局点数目, 降低配套设施成本
由于控制层与用户层的分离, 在网络的组织方面, 处于控制层面的MSC server可采用集中部署的方式, 如只在大区城市设置, 能够更有效地利用控制资源, 减少网络中的闲置容量, 从而大幅度减少局点数量。MSC Server的容量可达100万用户以上, 大容量的网元具有集成度高, 耗电量低, 占地面积小等特点, 自然就减少了网元数目和局点数目, 从而降低了配套设施的成本。
l IP承载技术带来的传输成本的节约和运营维护成本的降低;
IP传输建设和维护成本远低于TDM交换成本。对于分组传输骨干网络, MSC Server系统还能够经过AMR( Adaptive Multi-Rate) 达到节省传输的目的。AMR使用12.2K的语音编码, 而不是象基于TDM连接的传统网络, 无论语音编码的实际带宽多少总要占用多达64kb/s的一个时隙, 从而极大地节省了传输。而核心分组交换网络具有规划简单、 易于维护的特点, 也将大大降低网络的整体运营维护成本。
l 语音、 数据和多媒体等能够共用同一分组骨干网
软交换系统支持IP/ATM传输网, 未来能够与分组核心网共用同一个IP/ATM骨干网, 从而使运营商不必运营和管理两个独立的传输网络。
4) 对网络的维护变得更容易及更有效
传统的交换网络是基于2Mbps TDM的固定连接, 需要根据话务量模型, 规划骨干网络带宽, 存在两两节点之间的N平方问题, 配置工作量很大。一旦网络中的某个节点即使只需要少量的扩容或数据修改, 往往就会引起波及网络其它部分甚至整个网络的连锁反应, 网络规模越大情况就越严重。
采用IP承载技术的软交换网络中的MGW能够经过千兆以太网口或STM-1接口灵活地连接至分组骨干传输网, 使它的安装、 开通、 配置和扩容等网络操作比传统的交换网元简单易行、 对网络影响小, 同时减少运营商的规划工作量, 网络可按需边规划边建设, 缩短了网络扩容所需时间, 能够更好地根据网络的实际情况和需要决定安装的数量和地点, 使得网络维护工作量大大下降。
5) 易于向下一代网络演进
l 具备全业务提供潜力
为运营商部署软交换网络主要不是源于技术驱动, 而是市场驱动。中国电信当前的业务收入主要来自于传统的话音业务。而软交换网络做为能够同时支持移动和固定业务的融合网络, 具有潜在的提供丰富业务的能力, 能够为将来的基于分组网络的固定语音、 宽带多媒体和新的增值业务提供坚实的网络基础。
l 长远的投资保护
采用软交换方案可使运营商以最快的速度, 及时地向3G网络和全IP网络迈进。运营商用于软交换网络的投资可充分地用于3G网络和全IP网络, 保护了运营商的长远投资。
当网络发展到R5/R6和全IP阶段, 软交换网络的所有网元都能够得到利用, 同时无需改变网络的体系结构。建设3G R5网络时, MSC Server系统依然会在网络中存在相当长的时间, 也能够平滑升级成为MGCF功能实体, MGW功能不变或平滑升级成为综合媒体网关。因此软交换系统能够确保平滑的网络演进, 向未来3GPP R5/R6 全IP核心网迈出了第一步。
11. R4版本基本体系结构
答复:
1) R4 3G 网络的基本网元设备包括:
a) 移动终端和用户识别模块( SIM/USIM卡) 。
b) 收发信基站( Node-B) : 为一个小区服务的无线收发信设备。
c) 无线网络控制器( RNC) : 具有对一个或多个 Node-B 进行控制以及相应呼叫控制的功能。
d) 移动业务软交换中心服务器( MSC server) : 提供呼叫控制和移动性管理功能。终结用户-网络信令, 处理移动用户的业务数据和CAMEL相关数据, 同时具有智能网的SSP节点功能。
e) 拜访位置寄存器( VLR) : MSC server为所管辖区域中