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，負責呼叫的接續(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達到780MB，A

2、PRU遠高于傳統(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?？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，WCDMA核心網(wǎng)則基于GSM/GPRS網(wǎng)演進。 TD-SCDMA標準是中國提出的3G技術(shù)標準，其核心網(wǎng)采用WCDMA核心網(wǎng)技術(shù)標準，基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)演進。中國移動3G網(wǎng)絡(luò)采用TD-SCDMA標準。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標準的核心網(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、移動融合的標準化制定，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IP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長期演進的目標。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功能負責移動電話的呼叫控制負責交換機間的切換負責交換機間的切換負責各類補充業(yè)務(wù)采集計費信息和統(tǒng)計信息負責 和 間的信息交換負責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還包括當前的MSC中該MS的更為詳細的位置信息。還包括當前的SC中該S的更為詳細的位置信息。VLR的功能當一個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)存移動用戶的詳細信息如IMSI、TMSI、其服務(wù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)存移動用戶的詳細信息如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信息如IMSI、MSISDN、用戶功能、所有用戶詳細信息如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，即用戶當前停留關(guān)于用戶位置的信息 號碼，即用戶當前停留在哪個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)全面進入“IP”時代，IP多媒體和軟交換技術(shù)二者相輔相成，IP、融合