第三代移動通信系統(tǒng)

1、第二代移動通信系統(tǒng)第二代移動通信系統(tǒng)第三代移動通信系統(tǒng)以強(qiáng)大的通信能力，融合語音、視頻和數(shù)據(jù)，向 人們提供豐富的多媒體業(yè)務(wù)，滿足市場日益增長的移動通信需求。第三代移動通信系統(tǒng)的無線傳輸速率從最低要求固定2Mb/s，低速384Kb/秒，高速114Kb/s發(fā)展到 WCDMA 高速下行分組接入（HSDPA ）的理論值 14.2Mb/s 和 CDMA2000 單載頻 EV-DV 的3.09Mb/s，大大增強(qiáng)了 3G的無線傳輸能力，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。它的 核心網(wǎng)絡(luò)從電路交換和分組交換兩個分離的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到基于IP的多媒體的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，3GPP稱之為IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），3GPP2稱 之為IP多媒體域（M

2、MD ）。其業(yè)務(wù)平臺也從一個豎井結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向一 個開放的分布結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了業(yè)務(wù)建立能力，減少了業(yè)務(wù)開發(fā)時間 和成本。第三代移動通信系統(tǒng)的發(fā)展越來越體現(xiàn)了一個協(xié)調(diào)、開放和統(tǒng)一一 的家族概念。第三代移動通信系統(tǒng)可以分為四個層次，即接入層、 傳輸層、控制層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。接入層包括多種無線傳輸技術(shù)，如WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000等，以及對應(yīng)的無線接入基站和基站控制器。它們構(gòu)成 了無線接入網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)無線傳輸、無線資源管理、移動性管理等功能。 第三代移動通信能與無線局域網(wǎng)進(jìn)行有效地互通，提供統(tǒng)一用戶認(rèn)證、統(tǒng)一的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，以及不同接入網(wǎng)絡(luò)間的漫游和移動能力傳輸層包括了從原有分組交換網(wǎng)絡(luò)和電

3、路交換網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的結(jié)構(gòu)， 如電路交換的MSC、分組交換的GPRS，和控制與承載分離結(jié)構(gòu)中 的承載部分，如支持IP多媒體的媒體網(wǎng)關(guān)和多媒體資源處理器等。 本層主要完成基于語音的或基于數(shù)據(jù)的通信流的交換，不同形式的媒體轉(zhuǎn)換和傳輸?？刂茖邮怯梢訧MS為核心的所有控制部分所組成。IMS獨(dú)立于 接入技術(shù)，是3G家族公用的。IMS基于IP技術(shù)，支持語音、視 頻、文字、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)以及這些業(yè)務(wù)的組合，支持IPv6和QoS,支持開放的業(yè)務(wù)接口。該層還包括如 MSC服務(wù)器，信令網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。應(yīng)用業(yè)務(wù)層由用戶數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)能力抽象功能，智能業(yè)務(wù)功能和各 類應(yīng)用服務(wù)器所組成。它向運(yùn)營商、業(yè)務(wù)和內(nèi)容提供商及其第三方業(yè) 務(wù)開發(fā)者

4、提供統(tǒng)一的，標(biāo)準(zhǔn)化的接口和業(yè)務(wù)環(huán)境，用某些獨(dú)立于下面 的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的方式提供應(yīng)用、業(yè)務(wù)和內(nèi)容。iMlCSESIPCortnolFSTMJInter oatrt WCDMA/ ；TOSiTD-站 App. &SiarvicaAp 口 icionWLAN= JLNCLaj/erTran sportSfgnalina-QentrvlBe叭rAccessAGW Access GateWayAS Applicati on ServerBGCF Breakout Gateway Con trol Fun cti onBSC Base Station Con trollerBR Border RouterC

5、S-MGW Circuit Switched Media GatewayCSCF Call Sessio n Con trol Fu nctionCSE CAMEL Service En viro nmentGGSN Gateway GPRS Support NodeHA Home Age ntHSS Home Subscriber ServerIMS IP Multimedia SubsystemIMS-SSF IMS Service Switch Fun ctionISC IMS Service Control in terfaceMGCF Media Gateway Control Fu

6、 nctionMGW Media Gateway MRFC Multimedia Resource Fu nctionCon trollerMRFP Multimedia Resource Fun cti on ProcessorMSC Mobile Switchi ng CentreOSA Ope n Service ArchitecturePCF Packet Control Fu nctionP-CSCF Proxy CSCFPDF Policy Decisi on Fun cti onPDSN Packet Data Service NodeRNC Radio Network Con

7、trollerSLF Subscripti on Locator Fun cti onSCS Service Capability ServerSGSN Servi ng GPRS Support NodeSGW Sig nali ng GatewaySIP Session In itial ProtocolUPD User Profile DatabaseWAG/PDG WLAN Access Gateway/Packet Data Gateway應(yīng)用舉例多媒體子系統(tǒng)3G的多媒體系統(tǒng)主要包括 CSCF、MGCF、MGW、MRFC、MRFP、BGCF、SCS和AS。它不僅為移動用戶提供基于 I

8、P的多媒 體業(yè)務(wù)，還可以向固定用戶提供業(yè)務(wù)。VPort 渲PSTNCSCF負(fù)責(zé)資源分配IP Signailing canwrterGSIUI UMTS. 802.11, Bluetooth, DSLP FTTPtSIPCSCF管理多媒體會話并和用戶業(yè)務(wù)接口。PBX PTSvfRjFP會話狀態(tài)和用戶業(yè)務(wù)的次序，查詢用戶鑒權(quán)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并執(zhí)行會話處 理任務(wù)。CSCF可分為P-CSCF,禾口歸屬網(wǎng)絡(luò)CSCF。P-CSCF是用戶 在IMS中的第一個聯(lián)系點(diǎn)，是歸屬網(wǎng)絡(luò) CSCF的代理。為了實(shí)現(xiàn)負(fù) 荷分擔(dān)，隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或分配盡量靠近用戶的S-CSCF，在歸屬網(wǎng)絡(luò)中的CSCF可進(jìn)一步分為I-CSCF禾口

9、S-CSCF。I-CSCF是網(wǎng)絡(luò) 的入口，負(fù)責(zé)分配為用戶服務(wù)的 S-CSCF，而S-CSCF是實(shí)際處理會 話狀態(tài)的設(shè)備。MGCF通過標(biāo)準(zhǔn)接口提供控制媒體網(wǎng)關(guān)的能力。它控制媒體信道連接控制的呼叫狀態(tài)，資源的分配和解除以及資源的變更。MGW是為承載話務(wù)提供分組交換網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)間的接 口。MRFC控制媒體流資源的分配、解除和變更，解釋來自應(yīng)用服 務(wù)器和S-CSCF的信息并控制對應(yīng)的 MRFP。MRFP控制分組承載 接口，混合進(jìn)入的多路媒體流，處理語音編碼轉(zhuǎn)換、語音識別、媒體 分析等媒體流，管理會議共享資源的接入。AS包括SIP AS、OSA AS禾口 UMTS環(huán)境中基于 CAMEL的IMS-S

10、SF。它們被放在歸宿或第三方網(wǎng)絡(luò)中，向用戶提供增值IP多媒體業(yè)務(wù)。AS為組合的分布結(jié)構(gòu)。所有的 AS可以放在一個主機(jī)中，一個AS可以放在一群主機(jī)中。SIP AS直接與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口并提供業(yè)務(wù)內(nèi)容和業(yè)務(wù)控制。OSA AS通過OSA SCS提供的OSA API與網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備接口。這類AS可以不依賴于下面的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用開放標(biāo)準(zhǔn)的 API來提供所有的應(yīng)用。BGCF為了把呼叫接到PSTN，它選擇向PSTN出口的網(wǎng)絡(luò)并在 該網(wǎng)絡(luò)中選擇MGCF。BGCF和MGCF可以在任何歸屬、拜訪和第 三方的網(wǎng)絡(luò)中。無線接入系統(tǒng)WISC) MGWSGSN/ AGWRNC和BSC分別提供一個或多個 NodeB和BTS的控制和

11、管理 功能。它們主要負(fù)責(zé)無線資源管理和移動性管理功能，其中包括無線 鏈路的分配、建立與釋放，無線小區(qū)和基站間的切換。它們還完成系 統(tǒng)信息廣播、無線信道控制，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶數(shù)據(jù)傳輸和接入 控制等功能。NodeB和BTS是3G系統(tǒng)的基站（即無線收發(fā)信機(jī)）， 支持 WCDMA/TD-SCDMA 和CDMA2000。它們包括無線收發(fā)信機(jī) 和基帶處理部件，主要完成空中接口物理層協(xié)議的處理。 它的主要功 能是擴(kuò)頻、調(diào)制、信道編碼及解擴(kuò)、解調(diào)、信道解碼，還包括基帶信 號和射頻信號的相互轉(zhuǎn)換等功能。分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)3G的分組網(wǎng)絡(luò)分為3GPP的通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）和 3GPP2的分組數(shù)據(jù)子系統(tǒng)（PDS

12、）。前者主要由SGSN和GGSN組成, 后者主要由AGW、BR和HA組成。爭媒體忝統(tǒng)AAAIP H etwork v 1 bianrittrHAPDFHLR j iegcy Mobile H etwork /lGoMSC,GI網(wǎng)8 占一Jalwo聲它主要GPRS為分組業(yè)務(wù)提供無線系統(tǒng)和固定網(wǎng)絡(luò)之間的接口。完成網(wǎng)絡(luò)接入控制、分組選路和傳輸、移動性管理、 QoS管理和策 略執(zhí)行等功能。SGSN是為移動終端服務(wù)的節(jié)點(diǎn)，它保持移動終端位 置的軌跡并完成安全和接入控制功能。 GGSN與SGSN間使用隧道連接PDS采用MIP技術(shù)，是支持多媒體的和傳統(tǒng)的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 網(wǎng)絡(luò)。AGW包括PDSN以及其他一些所

13、需要的功能，提供了對各種 接入網(wǎng)絡(luò)的公共接口。它提供移動IP登記和鑒權(quán)，支持外部代理（FA） 和分組數(shù)據(jù)傳輸，切換、AAA客戶端、QoS管理和策略執(zhí)行等功能。 歸屬代理（HA）主要完成用戶當(dāng)前附著點(diǎn)的登記和用戶 IP包的前轉(zhuǎn)兩大功能邊界路由器（BR）將3G的IP核心網(wǎng)絡(luò)與其他業(yè)務(wù)提供商、企 業(yè)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等對等網(wǎng)絡(luò)相互連接。它完成 IP包的選路、外部網(wǎng) 關(guān)路由協(xié)議等功能并對進(jìn)出流量進(jìn)行策略控制。PDF是為基于業(yè)務(wù)的IP承載資源本地控制實(shí)現(xiàn)策略判決點(diǎn)功能。PDF按照從P-CSCF獲得的資源分配信息進(jìn)行策略判決，提供 自己網(wǎng)絡(luò)中資源的管理。電路交換系統(tǒng)移動交換中心（MSC） MSC負(fù)責(zé)它所管轄范圍

14、內(nèi)的交換和信令， 除了常規(guī)的固定交換機(jī)功能，它還完成位置登記、切換等移動特有的 功能。MSC可以軟交換的方式來實(shí)現(xiàn)，分為兩部分，一部分為MSC 服務(wù)器，另一部分為媒體網(wǎng)關(guān)。 MSC服務(wù)器專門處理信令和控制， 主要完成呼叫控制和移動控制功能。 媒體網(wǎng)關(guān)處理用戶數(shù)據(jù)，終結(jié)來 自交換型電路網(wǎng)絡(luò)的承載信道和來自分組網(wǎng)絡(luò)的媒體流并進(jìn)行媒體 的轉(zhuǎn)換，提供承載控制、編譯碼、回聲消除、會議橋等功能。兩者合 起來完成MSC的全部功能。網(wǎng)關(guān)MSC（GMSC）是兩個網(wǎng)絡(luò)間專門用 于查詢被叫移動終端位置并完成選路功能的MSC。3G和WLAN互通系統(tǒng)WLAN接入網(wǎng)關(guān)（WAG ）位于 WLAN和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間。在用戶漫

15、游的情況下，它位于 3GPP的拜訪網(wǎng)絡(luò)中。它為 WLAN和3GPP網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)流提供過濾、管制和計(jì)費(fèi)功能。HSSHLR)InternetWLAN AH /1 眈叫_應(yīng) 3GPP !P分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（PDG）提供WLAN用戶到分組交換網(wǎng)絡(luò)的接 入。在接入歸宿網(wǎng)絡(luò)時它位于歸屬網(wǎng)絡(luò)， 在接入本地網(wǎng)絡(luò)時它位于拜 訪網(wǎng)絡(luò)。AAA Proxy位于拜訪網(wǎng)絡(luò)之中。它完成 AAA的代理和過濾 功能，用于 WLAN用戶設(shè)備接入和業(yè)務(wù)的鑒權(quán)和授權(quán)。其他子系統(tǒng)3G移動通信系統(tǒng)中還包括：含 HLR和AuC的功能的歸宿用戶 服務(wù)器（HSS）、可選的獨(dú)立信令網(wǎng)關(guān)（SGW）、簽約位置器（SLF ）、 定位服務(wù)子系統(tǒng)、智能業(yè)務(wù)子

16、系統(tǒng)等。產(chǎn)品選型凌華提供從aTCA、PICMG 2.16到ePCI各系列的系統(tǒng)、板卡 和解決方案，適合3G移動通信系統(tǒng)無線接入，電路、分組及多媒體 承載和控制、應(yīng)用和業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)中心等不同層次的需求。aTCA系列包括系統(tǒng)、處理機(jī)板、交換板等產(chǎn)品，如TCA-8506 5U 5 槽系統(tǒng)、aTCA-8014 10U 14 槽系統(tǒng)，aTCA-6890 雙 Nocona 800MHz 處理器板aTCA-3120交換板PICMG 2.16系統(tǒng)平臺 包括21槽系統(tǒng)的cSPB-2100、8槽系統(tǒng)的cPSB-880 和 cPSB-800,都符合 PICMG2.0、PICMG2.5、PICMG2.9、PICMG2.16規(guī)范；以及cPCIS -3300BLS刀片式服務(wù)器等PICMG 2.16高性能處理器板包括 cPCI-6840 1.6GHz Pen tium? M 處理器，提供千兆以太網(wǎng)口， PMC 插槽；cPCI-6820/10 雙 In tel LV Tualatin 處理器，最大支持