移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀

1、小小的便簽 不一樣的感覺現(xiàn)代交換原理討論課（移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀）班級：通信工程12-2班第11組小組成員：目 錄移動核心網(wǎng)的重要性移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀移動核心網(wǎng)的發(fā)展趨勢移動核心網(wǎng)的重要性 移動通信網(wǎng)絡(luò)由接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳送網(wǎng)、支撐網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)等組成，其中核心網(wǎng)是其中重要組成部分，負(fù)責(zé)呼叫的接續(xù)、移動性管理、個性業(yè)務(wù)處理等服務(wù)的實現(xiàn)，功能強大，設(shè)備眾多，設(shè)備類型繁雜。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)類型 2G移動核心網(wǎng) 3G移動核心網(wǎng) 4G移動核心網(wǎng)移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀 截至2014年年底，中國移動已經(jīng)開通72萬4G基站，4G用戶數(shù)超過9000萬。近幾個月來，單月新增4G用戶均過千萬，4G用戶DOU達(dá)到780MB，A

2、PRU遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)2G/3G用戶。4G牌照發(fā)放后僅一年左右時間，4G承載的移動數(shù)據(jù)流量占比就達(dá)到44%之多。在2014年12月的2014年度中國移動全球合作伙伴大會上，中國移動公布了2015年4G用戶將發(fā)展到2.5億的宏大目標(biāo)?？梢哉f，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)迅速成為中國移動“流量經(jīng)營”戰(zhàn)略的主力承載網(wǎng)絡(luò)以及重要收入來源。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀技術(shù)演進(jìn)過程移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀技術(shù)特點2G（含2.5G）核心網(wǎng)技術(shù) GSM、GPRS、CDMA（IS95）。 其中GSM、CDMA（IS95）技術(shù)主要區(qū)別體現(xiàn)在無線接入網(wǎng)，而核心網(wǎng)側(cè)除采用的信令協(xié)議、編號方式等有所不同外，組網(wǎng)方式及節(jié)點設(shè)置基本上是相同的。這兩種技術(shù)本身已發(fā)展

3、得較為成熟，變化較小。GPRS是基于GSM體系下演進(jìn)的移動分組數(shù)據(jù)承載技術(shù)，目前已是成熟技術(shù)。中國移動和中國聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò)采用了GSM和GPRS核心網(wǎng)技術(shù)。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀技術(shù)特點3G核心網(wǎng) WCDMA和cdma2000 主要區(qū)別體現(xiàn)在無線接入網(wǎng)，核心網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)基本相同，只是采用的信令協(xié)議、編號方式等有所不同。其中cdma2000核心網(wǎng)基于CDMA（IS95）網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，WCDMA核心網(wǎng)則基于GSM/GPRS網(wǎng)演進(jìn)。 TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)是中國提出的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其核心網(wǎng)采用WCDMA核心網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。中國移動3G網(wǎng)絡(luò)采用TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)。隨著3G R4軟交換技術(shù)

4、在2G核心網(wǎng)中的應(yīng)用，2G核心網(wǎng)與3G核心網(wǎng)融合組網(wǎng)。采用3G R4標(biāo)準(zhǔn)的核心網(wǎng)，分組域（PS）架構(gòu)沒有變化，電路域（CS）引入了軟交換技術(shù)，分為控制層MSC Server和接入層MGW（媒體網(wǎng)關(guān)），實現(xiàn)了控制與承載分離，承載網(wǎng)絡(luò)可采用TDM/ATM/IP組網(wǎng)技術(shù)。CS采用IP承載方式時，可與PS域采用相同的分組傳輸網(wǎng)絡(luò)。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀3G R5/R6/R7三個版本的核心網(wǎng)架構(gòu)基本相同，主要是引入了多媒體子系統(tǒng)（IMS）并逐漸完善，其中R5引入IMS，疊加在核心網(wǎng)PS域，形成以SIP為核心的開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系；R6是在R5的功能基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善，定義了IMS與CS網(wǎng)絡(luò)互通、IMS與IP網(wǎng)絡(luò)互通

5、、WLAN接入、基于IPv4的IMS、IMS組管理、IMS業(yè)務(wù)支持、基于流量計費、Gq接口和QoS增強等方面的內(nèi)容；R7同樣是對IMS的功能的完善，主要加強了對固定、移動融合的標(biāo)準(zhǔn)化制定，增加IMS對xDSL、Cable等固定接入方式的支持，還定義了FBI、CSI、VCC、PCC、端到端QoS、IMS緊急業(yè)務(wù)等內(nèi)容。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀3G R8在PS域引入面向全I(xiàn)P的核心網(wǎng)SAE（后更新為EPC）架構(gòu)，以適應(yīng)無線接入網(wǎng)中LTE技術(shù)的應(yīng)用。EPC架構(gòu)的目標(biāo)是高數(shù)據(jù)率、低延遲、數(shù)據(jù)分組化、支持多種無線接入技術(shù)等。R8包含了LTE的絕大部分特性；R9是在R8基礎(chǔ)上對LTE的完善和增強，完善了核心網(wǎng)商用

6、的相關(guān)內(nèi)容；R10是LTE長期演進(jìn)的目標(biāo)。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀關(guān)鍵設(shè)備 移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC） 拜訪位置寄存器（VLR） 歸屬位置寄存器（HLR） 鑒權(quán)中心（AUC） 設(shè)備識別寄存器（EIR） 短信息服務(wù)中心（SC） 操作維護(hù)中心（OMC） GSM 協(xié)調(diào)工作單元（GIWU) 拜訪位置寄存器（VLR） 歸屬位置寄存器（HLR）移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC） MSC是對它所覆蓋的區(qū)域中的手機進(jìn)行控制、交換的功能實體,也是移是對它所覆蓋的區(qū)域中的手機進(jìn)行控制、交換的功能實體,也是移動通信系統(tǒng)與其他公用通信網(wǎng)之間的接口。它除了完成固定網(wǎng)中交換中心所要完成的呼叫控制等功能外,

7、還要完成無線資源的管理,移動性管理等功能。它可控制多個基站控制器BSC并控制移動用戶至PSTN、理等功能。它可控制多個基站控制器BSC,并控制移動用戶至PSTN、ISDN、PLMN、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的呼叫。移動匯接和網(wǎng)絡(luò)入口功能都由MSC來實現(xiàn),為建立手機的呼叫路由，它還應(yīng)具有入口MSCGMSC的功能，即查詢位置信息的功能。MSC功能負(fù)責(zé)移動電話的呼叫控制負(fù)責(zé)交換機間的切換負(fù)責(zé)交換機間的切換負(fù)責(zé)各類補充業(yè)務(wù)采集計費信息和統(tǒng)計信息負(fù)責(zé) 和 間的信息交換負(fù)責(zé)HLR和VLR間的信息交換控制一定數(shù)量的基站子系統(tǒng)移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀拜訪位置寄存器（VLR ） VLR是一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫，它是MSC為處理所管轄區(qū)域中的

8、MS的來話去話呼叫所需檢索信息數(shù)據(jù)庫它包含了當(dāng)前位于相應(yīng)的MSC服務(wù)區(qū)的全部MS與呼叫處理相關(guān)當(dāng)前位于相應(yīng)的MSC服務(wù)區(qū)的全部MS與呼叫處理相關(guān)的信息MSISDN碼、IMSI碼和位置信息LAI。VLR還包括當(dāng)前的MSC中該MS的更為詳細(xì)的位置信息。還包括當(dāng)前的SC中該S的更為詳細(xì)的位置信息。VLR的功能當(dāng)一個MS在VLR服務(wù)區(qū)漫游時通知HLR接受HLR傳送的用戶數(shù)據(jù)HLR傳送的用戶數(shù)據(jù)VLR同MSC相連是一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫主要包括其服務(wù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)存移動用戶的詳細(xì)信息如IMSI、TMSI、其服務(wù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)存移動用戶的詳細(xì)信息如IMSI、TMSI、鑒權(quán)參數(shù)、允許業(yè)務(wù)等用戶位置信息如MSRN、小區(qū)編碼等。移動核

9、心網(wǎng)的現(xiàn)狀歸屬位置寄存器（HLR） HLR是管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。每個移動用是管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。每個移動用戶都應(yīng)在某個HLR注冊登記。HLR主要存儲兩類信息一是有關(guān)用戶的參數(shù)二是有關(guān)用戶當(dāng)前位置的信息以便建立至手機的呼叫路由例如手機的漫游號碼 地便建立至手機的呼叫路由例如手機的漫游號碼VLR地址等。HLR功能HLR是交換系統(tǒng)中的一個數(shù)據(jù)庫。主要包括所有用戶詳細(xì)信息如IMSI、MSISDN、用戶功能、所有用戶詳細(xì)信息如IMSI、MSISDN、用戶功能、鑒權(quán)參數(shù)等。關(guān)于用戶位置的信息VLR號碼，即用戶當(dāng)前停留關(guān)于用戶位置的信息 號碼，即用戶當(dāng)前停留在哪個MSC區(qū)，這一信

10、息將隨用戶的移動而相應(yīng)改變。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀鑒權(quán)中心（AUC ） AUC是為認(rèn)證移動用戶身份而產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)隨即號碼RAND、符號響應(yīng)SRES、密鑰KC隨即號碼 、符號響應(yīng) 、密鑰 的功能實體。AUC功能AUC單元與HLR相連可看作HLR的一個補充其主要功能為包含獨立的用戶標(biāo)識密匙為 和 提供鑒權(quán)參數(shù)為HLR和VLR提供鑒權(quán)參數(shù)對呼叫進(jìn)行鑒權(quán)和加密移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀設(shè)備識別寄存器（EIR ） EIR通過對照禁止使用網(wǎng)絡(luò)的某個或者成批的移動臺號碼的清單來禁止某些非法移動臺的使用。其中，白名單登記對于可在本運營網(wǎng)內(nèi)使用的移其中白名單登記對于可在本運營網(wǎng)內(nèi)使用的移動設(shè)備，灰名單登記由運營者決定的包括

11、故障的、未經(jīng)型號驗證的或者屬于淘汰的移動設(shè)備黑名未經(jīng)型號驗證的或者屬于淘汰的移動設(shè)備黑名單登記應(yīng)被禁止使用的如報失、失盜或非法使用的移動設(shè)備。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀主要協(xié)議在GSM中，面向BSS的協(xié)議是BSSAP協(xié)議，在WCDMA中，面向無線接入網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議是RANAP，功能完全等同于BSSAP，是核心網(wǎng)與無線接入網(wǎng)之間的對話。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀主要協(xié)議核心網(wǎng)內(nèi)部的協(xié)議 信令部分使用MAP協(xié)議，各個到寄存器的協(xié)議MAP-B、MAP-C、MAP-D、MAP-E、MAP-F等，MAP的底層是TCAP（會話層能力應(yīng)用部分），完成對上層各子系統(tǒng)（MAP-HLR、MAP-VLR等）的尋址。 業(yè)務(wù)控制部分SCCP是

12、對第3層MTP3層網(wǎng)絡(luò)尋址的加強功能，底層MTP3、MTP2和MTP1，GSM中MTP1、MTP2和MTP3完成的是No.7的完整的承載平臺，移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀主要協(xié)議 在WCDMA中MTP3可以被選擇作底層承載或者選擇IP地址尋址。數(shù)據(jù)鏈路層和物理層選擇的是ATM。在TCAP上層有CAP和INAP協(xié)議。INAP主要在固定網(wǎng)中應(yīng)用，在移動網(wǎng)中已不再使用。INAP可以稱為智能網(wǎng)協(xié)議第1階段的規(guī)范，主要用于固定網(wǎng)，沒有對移動網(wǎng)的規(guī)范。移動核心網(wǎng)的現(xiàn)狀主要協(xié)議 GSM網(wǎng)絡(luò)中使用的智能網(wǎng)協(xié)議采用的是Camel，協(xié)議稱為CAP，是在INAP協(xié)議的基礎(chǔ)之上提出了關(guān)于移動網(wǎng)業(yè)務(wù)的特性功能。目前已經(jīng)完成了CAP 2，到WCDMA 的R99版本可能會用CAP3或者CAP4。核心網(wǎng)與電話用戶部分的通信協(xié)議UP，目前選擇的都是TUP和ISUP協(xié)議。關(guān)于GPRS，分組核心網(wǎng)在Gn接口上的信令協(xié)議平面，仍然是GTP協(xié)議，封裝在UDP協(xié)議上，再封裝在IP網(wǎng)絡(luò)層承載，底層仍可以是ATM承載或者其它。底層協(xié)議取決于實現(xiàn)方案。移動核心網(wǎng)的發(fā)展趨勢 核心網(wǎng)全面進(jìn)入“IP”時代，IP多媒體和軟交換技術(shù)二者相輔相成，IP、融合