基于TDSCDMA的核心網(wǎng)CS域的通信技術(shù)研究畢業(yè)論文

1、本科畢業(yè)設(shè)計論文Title基于TD-SCDMA的核心網(wǎng)CS域通信技術(shù)研究一、題目基于TD-SCDMA的核心網(wǎng)CS域通信技術(shù)研究二、指導(dǎo)思想和宗旨要求廣泛查閱資料，掌握TD-SCDMA核心網(wǎng)CS域的基本工作原理，熟悉TD-SCDMA物理層、無線接口協(xié)議、射頻特性和TD-SCDMA采用的先進(jìn)技術(shù)，熟悉中興通訊3G移動通信TD-SCDMA重點(diǎn)研究TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和核心網(wǎng)CS域的通信技術(shù)。需要對CS領(lǐng)域有深入的了解，理論分析，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用。 CS域設(shè)備可以配置數(shù)據(jù)。三、主要技術(shù)指標(biāo)1、掌握3G移動通信的基本理論知識。2、熟悉3G移動通信TD-SCDMA硬件設(shè)備。3、重點(diǎn)掌握TD-SCDMA

2、核心網(wǎng)CS域原理。四、進(jìn)展與要求第3-4周：確定主題并撰寫開場報告；第5-8周：收集數(shù)據(jù)，開展相關(guān)課題研究，分析、設(shè)計和理論討論；第9-12周：結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，對其進(jìn)行（模擬）實(shí)驗(yàn)，整理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；第13-15周：按要求撰寫論文初稿，進(jìn)一步修改完善畢業(yè)設(shè)計（論文）；第 16-17 周：提交論文，準(zhǔn)備答辯。五、主要參考書目及參考資料1 羅建迪，王丁丁，肖慶華，等。 TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化M :人民郵電。2 中興通訊數(shù)控教育管理中心。 TD-SCDMA移動通信技術(shù)原理與應(yīng)用原理/設(shè)備/仿真實(shí)踐M .:人民郵電.3 王華奎，延平，李毅，等。移動通信原理與技術(shù)M .：清華大學(xué)。4 左飛大華

3、TD-SCDMAM.：人民郵電。5 丁琦，楊震大華移動通信M.:人民郵電, 2012(2) .6 杜慶波，羅文茂 3G技術(shù)與基站工程M .：人民郵電。7 龐少敏，亞伯，于超 3G核心網(wǎng)技術(shù)的秘密CS 、 PS 、 IMS M.電子工業(yè)。8 徐宏民. TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理與方法M. ：人民郵電， 2009。9 穆根。 TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)M :機(jī)械工業(yè)， 2009。10 志文，郭寶 TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化M :機(jī)械工業(yè)， 2012。11 肖建華，梁立濤，王航 TD-SCDMA無線優(yōu)化指南M :人民郵電， 2010.12 石河. TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)

4、準(zhǔn)M .：人民郵電， 2003 。學(xué)生 _ 指導(dǎo)老師 _ 系主任 _摘要TD - SCDMA是我國提出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)，又稱時分同步碼分多址。其主要技術(shù)包括智能天線、聯(lián)合檢測、中繼切換和上行同步。其網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃按照R99-R4-R5階段演進(jìn)。在演進(jìn)過程中，核心網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分沒有改變。兩者都分為電路域和分組域。 R5 版本中僅添加了多媒體子系統(tǒng) (IMS)。 .與R99相比，R4的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是核心網(wǎng)電路域的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，而核心網(wǎng)分組域和UTRAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化。核心網(wǎng)的主要功能實(shí)體包括CS域?qū)嶓w、PS域?qū)嶓w、PS域和CS域公共實(shí)體以及IP多媒體核心網(wǎng)子系統(tǒng)實(shí)體。核心

5、網(wǎng)CS域的實(shí)體包括MSC和網(wǎng)關(guān)GMSC 。 MSC 是 CS 域的核心，執(zhí)行與移動臺處理電路交換業(yè)務(wù)所需的所有功能。切換功能的開關(guān)。 MSC有兩個實(shí)體，分別是MSC Server和CS-MGW來完成它的所有功能。 GMSC負(fù)責(zé)移動網(wǎng)絡(luò)到固定網(wǎng)絡(luò)，完成從固定網(wǎng)絡(luò)到移動網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移，并執(zhí)行到MS實(shí)際位置的路由功能。本文主要研究TD-SCDMA核心網(wǎng)CS域的基本工作原理，熟悉TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其采用的先進(jìn)技術(shù)，重點(diǎn)研究CS域通信技術(shù)。核心網(wǎng)，對CS領(lǐng)域有深入的了解。進(jìn)行了理論分析，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)行了CS域設(shè)備的數(shù)據(jù)配置。關(guān)鍵詞： TD SCDMA核心網(wǎng) 交換電路 智能天線 時分同步目錄 T

6、OC h z t 標(biāo)題 1,2,標(biāo)題,1,副標(biāo)題,3 HYPERLINK l _Toc388898977 第 1 章 引言 PAGEREF _Toc388898977 h 6 HYPERLINK l _Toc388898978 1.1 移動通信發(fā)展背景 PAGEREF _Toc388898978 h 6 HYPERLINK l _Toc388898979 1.2 移動通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?PAGEREF _Toc388898979 h 7 HYPERLINK l _Toc388898980 第 2 章 TD-SCDMA PAGEREF _Toc388898980 h 8 HYPERLINK l _To

7、c388898981 2.1 TD-SCDMA概述 PAGEREF _Toc388898981 h 8 HYPERLINK l _Toc388898982 2.2 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc388898982 h 8 HYPERLINK l _Toc388898983 2.3 TD-SCDMA技術(shù)接口協(xié)議 PAGEREF _Toc388898983 h 10 HYPERLINK l _Toc388898984 2.4 TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù) PAGEREF _Toc388898984 h 15 HYPERLINK l _Toc388898985 2.4.1 智能天線

8、PAGEREF _Toc388898985 h 15 HYPERLINK l _Toc388898986 2.4.2 聯(lián)合測試 PAGEREF _Toc388898986 h 15 HYPERLINK l _Toc388898987 2.4.3 上行同步 PAGEREF _Toc388898987 h 16 HYPERLINK l _Toc388898988 2.4.4 繼電器切換 PAGEREF _Toc388898988 h 16 HYPERLINK l _Toc388898990 第三章 TD-SCDMA核心網(wǎng) PAGEREF _Toc388898990 h 18 HYPERLINK l

9、 _Toc388898991 3.1 核心網(wǎng)的演進(jìn)過程 PAGEREF _Toc388898991 h 18 HYPERLINK l _Toc388898992 3.2 核心網(wǎng)的主要功能實(shí)體 PAGEREF _Toc388898992 h 21 HYPERLINK l _Toc388898993 3.3 核心網(wǎng)的功能 PAGEREF _Toc388898993 h 22 HYPERLINK l _Toc388898994 第 4 章 核心網(wǎng) CS 域 PAGEREF _Toc388898994 h 24 HYPERLINK l _Toc388898995 4.1 CS 域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) PAGERE

10、F _Toc388898995 h 24 HYPERLINK l _Toc388898996 4.2 CS 領(lǐng)域功能 PAGEREF _Toc388898996 h 25 HYPERLINK l _Toc388898997 4.3 CS 域接口 PAGEREF _Toc388898997 h 26 HYPERLINK l _Toc388898998 第 5 章 核心網(wǎng) CS 領(lǐng)域業(yè)務(wù)流程 PAGEREF _Toc388898998 h 30 HYPERLINK l _Toc388898999 5.1 手機(jī)通話流程 PAGEREF _Toc388898999 h 30 HYPERLINK l _

11、Toc388899000 5.2 短信業(yè)務(wù)流程 PAGEREF _Toc388899000 h 32 HYPERLINK l _Toc388899001 5.3 切換過程 PAGEREF _Toc388899001 h 33 HYPERLINK l _Toc388899002 5.4 位置更新過程 PAGEREF _Toc388899002 h 36 HYPERLINK l _Toc388899003 第六章 CS域設(shè)備的數(shù)據(jù)配置 PAGEREF _Toc388899003 h 38 HYPERLINK l _Toc388899004 6.1 HLR的數(shù)據(jù)配置 PAGEREF _Toc3888

12、99004 h 38 HYPERLINK l _Toc388899005 6.2 MGW的數(shù)據(jù)配置 PAGEREF _Toc388899005 h 42 HYPERLINK l _Toc388899006 6.3 MSCS 的數(shù)據(jù)配置 PAGEREF _Toc388899006 h 43 HYPERLINK l _Toc388899007 6.4 數(shù)據(jù)配置過程中的失效分析 PAGEREF _Toc388899007 h 45 HYPERLINK l _Toc388899008 6.4.1 ZXWN HLR 失效分析 PAGEREF _Toc388899008 h 45 HYPERLINK l

13、_Toc388899009 6.4.2 ZXWN MGW失效分析 PAGEREF _Toc388899009 h 46 HYPERLINK l _Toc388899010 6.5 TD-SCDMA 展望 PAGEREF _Toc388899010 h 48 HYPERLINK l _Toc388899011 第七章小結(jié) PAGEREF _Toc388899011 h 50 HYPERLINK l _Toc388899012 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc388899012 h 51 HYPERLINK l _Toc388899014 畢業(yè)設(shè)計總結(jié) PAGEREF _Toc388899014

14、 h 53第一章介紹1.1移動通信發(fā)展背景第一代移動通信技術(shù) (1G) 指的是 1980 年代制定的原始模擬、純語音蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。第一代移動通信技術(shù)主要采用模擬技術(shù)和頻分多址（FDMA）技術(shù)。 .由于傳輸帶寬的限制，移動通信無法進(jìn)行遠(yuǎn)距離漫游，只能是區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)。第一代移動通信存在容量有限、標(biāo)準(zhǔn)過多、相互不兼容、性能差、通話質(zhì)量差、無法提供數(shù)據(jù)服務(wù)、無法提供自動漫游等諸多缺點(diǎn)。第二代移動通信系統(tǒng)(2G)是自1990年代初以來已廣泛使用的數(shù)字移動通信系統(tǒng)。使用的技術(shù)主要是時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）兩種技術(shù)。第二代移動通信系統(tǒng)采用數(shù)字化，特點(diǎn)強(qiáng)，頻譜利用率高，可提供豐富的業(yè)務(wù)，

15、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。但是由于使用的標(biāo)準(zhǔn)不同，移動標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一，用戶只能覆蓋同一個標(biāo)準(zhǔn)。全球漫游，但全球漫游尚不可能。第三代移動通信系統(tǒng)（3G）是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通信技術(shù)。它是在第二代移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展而來的。和數(shù)據(jù)服務(wù)移動通信系統(tǒng)。第三代移動通信系統(tǒng)在國際上統(tǒng)稱為IMT-2000。它是國際電信聯(lián)盟（ITU）于1985年提出的2000MHz頻段的系統(tǒng)，類似于第一代模擬移動通信和第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)。第三代移動通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是可以提供移動多媒體服務(wù)，可以更好地實(shí)現(xiàn)全球無線漫游，處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括Web在內(nèi)的服務(wù)瀏覽、會議、電子商務(wù)等信息服務(wù)。第三

16、代移動通信系統(tǒng)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的WCDMA系統(tǒng)、美國的CDMA2000系統(tǒng)和中國的TD-SCDMA系統(tǒng)。第四代移動通信系統(tǒng)（4G），又稱寬帶接入和分配網(wǎng)絡(luò)，具有超過2Mb/s的非對稱數(shù)據(jù)傳輸能力，首次實(shí)現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)。與第三代標(biāo)準(zhǔn)相比，第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)具有數(shù)據(jù)速率高、頻譜利用率高、發(fā)射功率低、業(yè)務(wù)支持能力靈活等優(yōu)點(diǎn)。它基于正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)。另外，第四代移動通信系統(tǒng)是一種綜合多功能寬帶移動通信系統(tǒng)，是一種寬帶接入IP系統(tǒng)。國際電信聯(lián)盟 (ITU) 已將 WiMax、HSPA+、LTE、LTE-Advanced 和 Wireless

17、MAN-Advanced 納入 4G 標(biāo)準(zhǔn)，目前有五個 4G 標(biāo)準(zhǔn)。1.2移動通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟苿油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1-1所示：圖1-1移動通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥壿嬀W(wǎng)元可以分為UE（User Equipment Terminal）、無線接入網(wǎng)（RAN）和核心網(wǎng)（CN）。無線接入網(wǎng)也可以借用UMTS中陸地RAN的概念，所以也簡稱為UTRAN。RAN包含以下兩部分：Node B（B節(jié)點(diǎn)）、RNC（Radio Network Controller）。CN主要由電路域（CS）和分組域（PS）組成，其中包含的邏輯網(wǎng)元主要有：MSC/VLR（移動業(yè)務(wù)交換中心/訪問者位置寄存器） 、 HLR（歸屬位置寄存器） 、 GMS

18、C （移動業(yè)務(wù)交換中心網(wǎng)關(guān)） 、 SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)） 、 GGSN（GPRS支持節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)）。第二章TD-SCDMATD-SCDMA概述TD-SCDMA（時分同步碼分多址）是信息產(chǎn)業(yè)部電信科學(xué)技術(shù)研究所（現(xiàn)大唐集團(tuán)）在國家信息技術(shù)部的支持下，經(jīng)過多年研究提出的具有一定特點(diǎn)的第三代技術(shù)。國家主管部門。移動通信（3G）系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是我國100年通信史上第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際通信標(biāo)準(zhǔn)。我國原無線通信標(biāo)準(zhǔn)組（CWTS）最終修訂后，標(biāo)準(zhǔn)文件經(jīng)原郵電部批準(zhǔn)，代表我國提交給國際電信聯(lián)盟（ITU）及相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)組織。 1998年6月，獲得國際電信聯(lián)盟批準(zhǔn)。 (ITU) 接受的三大 3G 無線通信

19、主流標(biāo)準(zhǔn)之一。TD-SCDMA體系結(jié)構(gòu)完全遵循3GPP規(guī)定的UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可分為UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)（UTRAN）和核心網(wǎng)（CN）。它與 WCDMA 相同。TD-SCDMA是世界上唯一使用智能天線的3G系統(tǒng)。它還采用了聯(lián)合檢測、中繼切換、同步碼分多址、上行同步、軟件無線電、低碼片速率、時分雙工、自適應(yīng)功率調(diào)整等技術(shù)。 TD-SCDMA是頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA ）三種基本傳輸模式的靈活組合。特征。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于采用TDD模式，上下行使用相同的頻率，同時上下行的空間物理特性完全相同。因此，只要在基站根據(jù)上行數(shù)據(jù)進(jìn)行空間參數(shù)的估計，然后根

20、據(jù)這些估計對下行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字整形，就可以達(dá)到自適應(yīng)波束賦形的目的，發(fā)揮智能機(jī)的作用。天線可以充分利用。2.2 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示：圖2-1 TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)( 1 ) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵術(shù)語： CN：核心網(wǎng)，分為電路域（Circuit Switched：CS）和分組域（Packet Switched：PS）；RNC：Radio Network Controller，第三代（3G）無線網(wǎng)絡(luò)中的主要網(wǎng)元，RNC是控制和管理一個或多個Node B的無線資源的功能實(shí)體； Node B：基站，相當(dāng)于收發(fā)器，對應(yīng)于GSM網(wǎng)絡(luò)中的BTS，是負(fù)責(zé)UE及其下一

21、個或多個小區(qū)收發(fā)的邏輯節(jié)點(diǎn)；它還參與無線電資源的管理； UE：用戶設(shè)備、手機(jī)、電腦等； OMC-R：無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維中心； RNC和Node B組成一個RAN（Radio Access Network）系統(tǒng)，或UTRAN（Terrestrial Radio Access Network）；終端的無線移動管理由UTRAN控制，并連接到核心網(wǎng)。( 2 )網(wǎng)元之間的接口為：RNC與CN之間的Iu接口是UTRAN與CN之間的接口（根據(jù)RNC連接核心網(wǎng)CS域MSC或PS域SGSN分為Iu-CS和Iu-PS）； Node B和RNC之間的Iub接口； UE和Node B之間的Uu接口，或者UE和UTRAN之間

22、的接口； O RNC 和 OMC-R 之間的接口，用于操作管理。此外，RNC和RNC之間還有一個Iur接口，用于RNC之間的切換和重定位。目前國內(nèi)生產(chǎn)的RNC通過硬切換來處理RNC之間的切換過程，并沒有實(shí)現(xiàn)這個接口。2.3 TD-SCDMA技術(shù)接口協(xié)議TD-SCDMA的UTRAN結(jié)構(gòu)如圖2-2所示：圖2-2 TD-SCDMA的UTRAN結(jié)構(gòu)( 1 ) Uu接口協(xié)議Uu接口從協(xié)議的角度可以分為以下三個協(xié)議層：物理層（L1）、數(shù)據(jù)鏈路層（L2）和網(wǎng)絡(luò)層（L3 ）。L2 層包括媒體訪問控制 (MAC)、無線鏈路控制 (RLC)、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議 (PDCP) 和廣播/多播控制 (BMC)。L3 層包

23、括無線資源控制 (RRC)、移動性管理 (MM) 和連接管理 (CM)Uu接口的用戶面主要傳輸用戶數(shù)據(jù)；控制平面?zhèn)鬏斚嚓P(guān)信令，建立、重新配置和釋放各種3G移動通信無線承載業(yè)務(wù)。(2) Iu接口相關(guān)協(xié)議 Iu接口的協(xié)議棧分為：兩個平面（縱向）：控制平面和用戶平面。兩層（水平）：無線網(wǎng)絡(luò)層和 HYPERLINK javascript:; t _self 傳輸網(wǎng)絡(luò)層。 Iu接口功能：移動性管理、位置區(qū)更新報告、RNC間切換和系統(tǒng)間切換、無線接入承載RAB管理、Iu數(shù)據(jù)傳輸、正常數(shù)據(jù)傳輸、異常數(shù)據(jù)傳輸、UE-CN連接信息透傳、尋呼尋呼，安全模式控制，過載控制。 Iu接口分為兩個域：電路域Iu-cs和分

24、組域Iu-ps。 Iu-cs協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，Iu-ps協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖2-4所示：電路交換域在傳輸網(wǎng)絡(luò)層通過AAL2或AAL5直接映射到ATM，而面向分組的域在傳輸網(wǎng)絡(luò)層采用IP over ATM的形式。目前的實(shí)現(xiàn)是CS域可以使用ATM傳輸。也可以使用IP傳輸。ATM（Asynchronous Transfer Mode）層位于物理層之上，利用物理層提供的服務(wù)以信元為單位與對等層進(jìn)行通信。 ATM層與物理介質(zhì)的類型和物理層的具體實(shí)現(xiàn)以及它所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型無關(guān)。它僅識別和處理標(biāo)頭。也就是說，ATM 層負(fù)責(zé)從上層添加 48 字節(jié)的信元凈荷。 5字節(jié)頭，或者從物理層的信元中去掉頭，致給上層。IP

25、協(xié)議提供了全球統(tǒng)一的尋址方式，屏蔽了物理網(wǎng)絡(luò)地址的差異，使路由搜索成為可能。同時，IP協(xié)議提供了全球統(tǒng)一的報文格式，屏蔽了網(wǎng)絡(luò)鏈路層差異，使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為可能。RANAP和Iu-UP協(xié)議層分別是無線網(wǎng)絡(luò)層Iu接口上的控制面協(xié)議和用戶面協(xié)議。 Iu接口的無線網(wǎng)絡(luò)信令由無線接入網(wǎng)應(yīng)用部分RANAP和服務(wù)域廣播協(xié)議SABP組成。 RANAP和SABP協(xié)議構(gòu)成了處理CN和UTRAN之間所有過程的機(jī)制，RANAP可以在CN和UE之間透明傳輸。沒有 UTRAN 解釋和處理的消息。RANAP（Radio Access Network Application Part Protocol）是Iu接口控制平面上最重

26、要的協(xié)議。主要通過RNC與CN之間高層協(xié)議的封裝和承載，實(shí)現(xiàn)上層業(yè)務(wù)的信令傳輸功能。具體包括：Iu接口的信令管理、RAB管理、UE-CN信令直傳功能等。Iu-UP（Iu接口用戶面協(xié)議）主要用于在Iu接口上傳輸RAB相關(guān)數(shù)據(jù)，包括透明和支持兩種模式。前者用于實(shí)時性能較低的業(yè)務(wù)（如分組業(yè)務(wù)），后者用于實(shí)時業(yè)務(wù)。服務(wù)（Iu-CS 的 AMR 語音數(shù)據(jù)）。圖2-3 Iu-cs 協(xié)議結(jié)構(gòu)圖 2-4Iu-ps 協(xié)議結(jié)構(gòu)( 3) Iub接口相關(guān)協(xié)議 Iub接口功能：常用功能：公共傳輸通道管理、 Iub公共通道數(shù)據(jù)傳輸、 Node B邏輯管理、運(yùn)維（小區(qū)配置、故障管理） 、系統(tǒng)信息管理、公共測量、資源校驗(yàn)、異

27、常管理、定時和同步管理。專用功能：專用傳輸信道管理、無線鏈路RL監(jiān)測、專用測量管理、定時和同步管理、上行外環(huán)功率控制、 Iub專用數(shù)據(jù)傳輸。 Iub接口控制平面的最高協(xié)議是NBAP（基站協(xié)議的對應(yīng)部分），用戶平面由若干幀協(xié)議（FP）組成。NBAP的功能主要包括Node B邏輯運(yùn)維功能和專用NBAP功能。Node B的邏輯運(yùn)維功能主要包括小區(qū)和公共信道的建立、重構(gòu)和釋放，一些與小區(qū)和Node B相關(guān)的測量控制，以及一些故障管理功能，如資源阻塞、去塊、復(fù)位等。( 4 ) Iur接口相關(guān)協(xié)議Iur接口控制平面的最高層協(xié)議是RANSAP。 Iur接口函數(shù)Iur接口的作用主要是完成UE與RNC之間軟切換

28、時的數(shù)據(jù)傳輸。 3GPP規(guī)定的Iur接口是一個邏輯實(shí)體。也就是說，Iur接口可以和Iu接口共享一個傳輸，也可以和一個獨(dú)立的物理接口相連。 Iur接口協(xié)議RNSAPRNSAP主要包括四個主要功能： RNC 之間的移動管理功能，主要包括SRNC 重定位、RNC 與UTRAN 注冊區(qū)之間的小區(qū)更新、RNC 之間的尋呼和協(xié)議錯誤報告。專用信道數(shù)據(jù)傳輸功能，包括DCH狀態(tài)下軟硬切換專用信道的建立和釋放，Iur接口專用傳輸信道的建立和釋放，Iur接口專用傳輸信道的建立和釋放，DCH傳輸信道的傳輸SRNC 和 DRNC 之間的塊，DRNS 無線鏈路管理等。公用信道數(shù)據(jù)信道傳輸功能，包括建立和釋放Iur接口公

29、用信道數(shù)據(jù)流傳輸所需的傳輸連接，分離MAC-d（SRNC）和MAC-c （DRNC）功能（DRNC負(fù)責(zé)下行的調(diào)度）數(shù)據(jù)傳輸），MAC-d（SRNC）和MAC-c（DRNC）之間的流量控制。全局資源管理功能，包括RNC間小區(qū)測量信息的傳遞、RNC間Node B定時信息的傳遞等。TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)2.4.1智能天線1.智能天線智能天線是安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，通過一組具有可編程電子相位關(guān)系的固定天線單元獲取方向性，可以同時獲取基站與移動臺之間各鏈路的方向特性.智能天線的原理是將 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/Sh

30、owInnerLink.htm?lemmaId=16850 無線電信號指向特定方向產(chǎn)生空間定向 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=66266378 波束，使天線的主波束對準(zhǔn)用戶信號的到達(dá)方向DOA（Direction of Arrinal），旁瓣或零點(diǎn)與干擾信號的到達(dá)方向?qū)R， HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=12524577 以達(dá)到充分有效利

31、用移動用戶信號和去除或抑制干擾信號的目的。2.類型智能 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=16247 天線可分為兩種類型：切換 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=66266378 波束天線和自適應(yīng)陣列。(1)交換梁交換波束使用許多窄波束天線，每個指向略有不同的方向，以覆蓋整個 120 度扇區(qū)。隨著該扇區(qū)的移動用戶移動，系統(tǒng)的智能天線從一根天線切換

32、到另一根天線。(2) 自適應(yīng)數(shù)組自適應(yīng)陣列使用 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=8656302 陣列天線和復(fù)雜的 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=45326 數(shù)字信號處理將天線波束從一個位置轉(zhuǎn)換到下一個位置。2.4.2聯(lián)合檢測聯(lián)合檢測是多用戶檢測的一種。 CDMA系統(tǒng)中多用戶的信號在時域和頻域上是混疊的。接收時，需要采用一定的信號分離方法，在

33、數(shù)字域中對各個用戶的信號進(jìn)行分離。信號分離方法大致可分為單用戶檢測技術(shù)和 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.sogou%20%20%20%20/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=146996 多用戶檢測技術(shù)兩類。聯(lián)合檢測算法的具體實(shí)現(xiàn)方法有很多，大致分為三類：非線性算法、線性算法和決策反饋算法。根據(jù)目前的情況，TD-SCDMA系統(tǒng)采用了其中一種線性算法，即迫零線性塊均衡（ ZF-BLE ）方法。聯(lián)合檢測技術(shù)消除或最小化所有用戶的多址干擾，導(dǎo)致每個載波的用戶負(fù)載增加。需要注意的是，由于并行用戶數(shù)量的增加，計算復(fù)雜度會呈指數(shù)級增長，同時高于正

34、常的噪聲也會減小移動范圍。因此，聯(lián)合檢測僅在并行用戶數(shù)量相對較少的環(huán)境中有效。2.4.3上行同步在CDMA移動通信系統(tǒng)中，下行總是同步的，所以同步CDMA一般是指上行同步。上行同步要求不同距離的不同用戶終端的上行信號能夠同步到達(dá)基站。對于時分雙工(TDD)系統(tǒng)，上行同步可以給系統(tǒng)帶來很大的好處。由于移動通信系統(tǒng)工作在具有嚴(yán)重干擾、多徑傳播和多普勒效應(yīng)的實(shí)際環(huán)境中，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)理想的同步。然而，同步每個用戶上行信號的主路徑對于提高系統(tǒng)性能和簡化基站接收機(jī)的設(shè)計具有明顯的好處。另外需要說明的是，這里所說的同步是指空中接口的同步，不包括網(wǎng)絡(luò)間的同步。TD-SCDMA是同步CDMA，即CDMA系統(tǒng)中

35、的所有無線基站同步接收和致。 TD-SCDMA的同步技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)同步、初始化同步、節(jié)點(diǎn)同步、傳輸信道同步、無線接口同步、Iu接口時間校準(zhǔn)、上行同步等。由于CDMA移動通信系統(tǒng)中的下行始終是同步的，所以同步CDMA主要是指上行同步，即需要不同位置、不同距離的不同用戶終端的上行信號同步到達(dá)基站。TD-SCDMA上行鏈路中各終端致的信號在基站解調(diào)器處完全同步，這是通過軟件和物理層設(shè)計實(shí)現(xiàn)的，使得正交擴(kuò)頻碼的各個碼道在解擴(kuò)時可以完全正交。兩者之間不會存在多址干擾，克服了異步CDMA技術(shù)中各移動終端向基站致的碼道到達(dá)時間不同造成的非正交碼道的干擾問題。2.4.4繼電器切換中繼切換是我國第三代移動通信系統(tǒng)

36、提出的概念。它不同于硬切換和軟切換。它基于同步CDMA技術(shù)和智能天線的結(jié)合。當(dāng)手機(jī)用戶進(jìn)行切換時，TD-SCDMA系統(tǒng)使用智能天線粗略定位用戶的方位角和距離，基站和基站控制器根據(jù)方位角和距離判斷用戶現(xiàn)在是否正在移動到另一個基站。距離信息。區(qū)域。中繼切換主要用于TD-SCDMA系統(tǒng)。在切換過程中，基于系統(tǒng)的智能天線、上行同步和特殊幀結(jié)構(gòu)等技術(shù)，系統(tǒng)可以進(jìn)行上行預(yù)同步，獲取移動臺的位置信息進(jìn)行切換。決策，從而實(shí)現(xiàn)快速、可靠和高效的一天切換。TD-SCDMA系統(tǒng)采用的中繼切換是一種不同于硬切換和軟切換的新切換方式。與軟切換相比，兩者都具有切換成功率高、掉話率低的優(yōu)點(diǎn)。 ，它們的區(qū)別在于，中繼切換不需

37、要移動臺與多個基站長時間保持鏈路，從而克服了軟切換需要占用更多信道資源、信令復(fù)雜、導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)載增加和下行干擾等問題。與硬切換相比，都具有資源利用率更高、算法更簡單、系統(tǒng)信令負(fù)載相對輕的優(yōu)點(diǎn)。它們的區(qū)別在于中繼切換斷開了原基站和目標(biāo)基站的連接。在建立通信鏈路時，上下行分開進(jìn)行，克服了傳統(tǒng)硬切換中掉話率高、切換成功率低的缺點(diǎn)。因此，可以認(rèn)為中繼切換給系統(tǒng)帶來的突出優(yōu)勢是切換成功率高、信道利用率高。第三章TD-SCDMA核心網(wǎng)3.1核心網(wǎng)演進(jìn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)則按照R99-R4-R5階段演進(jìn)。在演進(jìn)過程中，核心網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)邏輯沒有改變，都分為電路域和分組域，只是在R5版本中增加了多媒體子系統(tǒng)。

38、（IM小號）。網(wǎng)元實(shí)體的變化主要體現(xiàn)在R99的MSC到R4階段在邏輯上分為MGW和MSC Server，并增加了傳輸信令網(wǎng)關(guān)（T-SGW）和漫游信令網(wǎng)關(guān)（R-SGW）。同時。在R4的基礎(chǔ)上，增加了IMS（多媒體子系統(tǒng)）。同時在R4和R5階段增加了相應(yīng)的接口。UMTS網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1 UMTS網(wǎng)絡(luò)基本組成(1) UMTS R99的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)核心網(wǎng)分為電路域（CS）和分組域（PS）。電路域由GSM Phase2+的電路核心網(wǎng)演進(jìn)而來。網(wǎng)元包括移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）、訪問位置寄存器（VLR）和網(wǎng)關(guān)。移動業(yè)務(wù)交換中心（GMSC），分組域是基于GPRS核心網(wǎng)演進(jìn)的。網(wǎng)元包括服務(wù)G

39、PRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）、歸屬位置寄存器（HLR）、認(rèn)證中心（AuC）和設(shè)備識別寄存器（EIR），共享電路域和分組域的網(wǎng)元。從整個CN子系統(tǒng)來看，UMTS R99核心網(wǎng)與GSM、GPRS核心網(wǎng)的區(qū)別主要體現(xiàn)在Iu接口和A接口的區(qū)別，CAMEL的區(qū)別以及業(yè)務(wù)的區(qū)別。無線接入網(wǎng)的網(wǎng)元包括兩部分：無線網(wǎng)絡(luò)控制中心（RNC）和TD-SCDMA的收發(fā)基站（Node B）。與GSM和GPRS相比，無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)發(fā)生了革命性的變化。此外，核心網(wǎng)PS域通過Gi和Gp接口接入其他PLMN網(wǎng)絡(luò)或PDN網(wǎng)絡(luò)，CS域通過PSTN接入固網(wǎng)或其他PLMN。R99是3GPP第三代網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

40、化的第一階段版本。 R99 的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化在 2001 年 6 月被凍結(jié)，后續(xù)的修訂將在 R4 版本中進(jìn)行。為了保證運(yùn)營商的投資利益，R99在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計中充分考慮了2G/3G的兼容性，支持現(xiàn)網(wǎng)向3G的平滑過渡。因此，基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核心網(wǎng)絡(luò)部分保持不變。為了支持3G業(yè)務(wù)，部分網(wǎng)元增加了相應(yīng)的接口協(xié)議，原有的接口協(xié)議也進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)。與GSM和GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相比，UMTS R99網(wǎng)絡(luò)的接口與協(xié)議有一定的繼承性。同時，由于采用了TD-SCDMA技術(shù)，空中接口和無線接口都發(fā)生了革命性的變化。(2) UMTS R4的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R4網(wǎng)絡(luò)基于3GPP TS23.002 V4.3.0版本。與R99網(wǎng)絡(luò)一

41、樣，R4網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)也分為核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)。在核心網(wǎng)側(cè)，分為電路域和分組域兩部分。相比之下，主要變化發(fā)生在電路域，而分組域沒有變化。基本網(wǎng)元實(shí)體和接口大多繼承R99網(wǎng)絡(luò)實(shí)體和接口的定義。與R99網(wǎng)絡(luò)定義相同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體在基本功能上沒有變化，相關(guān)協(xié)議也大同小異。 R99網(wǎng)絡(luò)電路域的網(wǎng)元實(shí)體（G）MSC演進(jìn)為R4階段的媒體網(wǎng)關(guān)MGW和（G）MSC Server兩部分，漫游信令網(wǎng)關(guān)R-MGW和傳輸信令網(wǎng)關(guān)添加了 T-MGW 。(3) UMTS R5的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)R5階段UMTS基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元實(shí)體繼承了R4的定義，沒有變化。不同的是增強(qiáng)了網(wǎng)元的功能。由于增加了IP多媒體子系統(tǒng)，還增加了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和IM多媒

42、體子系統(tǒng)。界面。 R5階段需要BSC提供Iu-CS接口和Iu-PS接口，這是R5網(wǎng)絡(luò)與R4、R99網(wǎng)絡(luò)的一大區(qū)別。另外，在R5階段，增加了HSS實(shí)體來代替HLR。 HSS實(shí)體比HLR功能更強(qiáng)，支持IP多媒體子系統(tǒng)。當(dāng)不需要區(qū)分CS域?qū)嶓w和IP多媒體子系統(tǒng)實(shí)體時，在R4 CS域中使用MGW的概念。當(dāng)需要區(qū)分時，CS-MGW用于定義CS域的媒體網(wǎng)關(guān)，IM-MGW用于定義IP多媒體網(wǎng)關(guān)。表3-2 3G標(biāo)準(zhǔn)各版本特點(diǎn)無線接入網(wǎng)核心網(wǎng)（電路域）核心網(wǎng)（包域）GSM/GPRS高達(dá) 72k 至 144kbps 的無線數(shù)據(jù)傳輸傳統(tǒng)電路交換組網(wǎng)基于IP，通過SGSN和GGSN使用GTP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)3GPP R99

43、FDD WCDMA；高達(dá) 384k 至 2Mbps 的無線數(shù)據(jù)傳輸沒有重大改進(jìn)沒有重大改進(jìn)3GPP R4新增 TD-SCDMA采用控制與承載分離的軟交換網(wǎng)絡(luò)。沒有重大改進(jìn)3GPP R5/R6添加了高速下行鏈路分組數(shù)據(jù)訪問 (HSDPA)沒有重大改進(jìn)疊加IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），提供IP多媒體服務(wù)從實(shí)體的角度看無線接入網(wǎng)。改變的主要思想是將無線部分IP化，形成真正意義上的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。在核心網(wǎng)R5階段，除了上述基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化外，重要的是引入IP Multimedia Subsystem IMS（IP多媒體子系統(tǒng)）實(shí)體，即以CSCF為核心的IMS系統(tǒng)形成。語音、數(shù)據(jù)、圖像等各種媒體流的傳輸完全

44、在IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。 IP 多媒體子系統(tǒng)包括提供 IP 多媒體服務(wù)的所有相關(guān)實(shí)體。 IMS包括CSCF、BGCF、MGCF、IM-MGW、HSS、MRF等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。3.2核心網(wǎng)主要功能實(shí)體核心網(wǎng)的主要功能實(shí)體包括CS域?qū)嶓w、PS域?qū)嶓w、PS域和CS域的公共實(shí)體、IP多媒體核心網(wǎng)子系統(tǒng)實(shí)體。(一)公共實(shí)體包括：歸屬用戶服務(wù)器（HSS）IMS系統(tǒng)中HSS的主要功能是用戶和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理。在 R5 階段之前，移動網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)據(jù)集由 HLR 和 AUC 集中管理。 IMS系統(tǒng)引入后，HSS出現(xiàn)，HSS用于替代之前版本的HLR和AUC，作為CS域、PS域和IMS域的通用用戶和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理實(shí)體。訪問位置寄

45、存器（VLR）訪客位置寄存器 (VLR) 為其控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶提供服務(wù)。它存儲注冊移動用戶進(jìn)入其控制區(qū)域的相關(guān)信息，并為注冊移動用戶提供建立呼叫連接的必要條件。 VLR 從移動用戶的歸屬位置寄存器 (HLR) 獲取并存儲必要的數(shù)據(jù)。一旦移動用戶離開VLR的控制區(qū)域，它會在另一個VLR重新注冊，原VLR將取消臨時記錄的移動用戶數(shù)據(jù)。因此，VLR 可以看作是一個動態(tài)的用戶數(shù)據(jù)庫。設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR）EIR是存儲移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，用于移動臺設(shè)備的識別和監(jiān)控，拒絕非法移動臺進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。EIR 數(shù)據(jù)庫由以下國際移動設(shè)備身份 (IMEI) 表組成： 白色，用于存儲已知分配給合法設(shè)備的那些 IM

46、EI；黑色，用于存儲因某種原因被報告丟失或拒絕服務(wù)的移動臺的 IMEI：灰色，保存有問題（例如，軟件故障）的移動臺的 IMEI，但問題還不足以使這些 IMEI變黑。短消息服務(wù)網(wǎng)關(guān)（SMS-GMSC）作為短消息服務(wù)中心和PLMN之間的接口，它使短消息能夠從服務(wù)中心（SC）傳輸?shù)揭苿优_（MS）。(2) CS域?qū)嶓w包括R99中的移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)和網(wǎng)關(guān)MSC(GMSC)。網(wǎng)關(guān)MSC（GMSC）是用于連接核心網(wǎng)CS域和外部PSTN的實(shí)體。通過GMSC，可以完成CS域與PSTN的通信。其主要功能是為PSTN與CS域的互聯(lián)提供物理連接，具有固定用戶呼叫移動用戶時漫游到HLR的功能。在R4中，MSC

47、演進(jìn)為MSC Server，CS-MGW、VLR和MSC Server集成在一起。 GMSC也演變成CS-MGW和GMSC server。(3) PS域?qū)嶓w主要包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)。3.3核心網(wǎng)功能(1) GPRS無線資源(GRR)管理GPRS無線資源管理的過程是建立、維護(hù)和釋放無線資源(RR)連接，以內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)和移動臺之間的點(diǎn)對點(diǎn)對話。這包括小區(qū)選擇/重選和切換過程。無線電資源管理包括與管理公共傳輸資源相關(guān)的功能，例如物理信道和控制信道上的數(shù)據(jù)。它還包括在沒有建立RR連接時接收單向BCCH和CCCH，內(nèi)容自動小區(qū)選擇/重選等。(2) GPRS移

48、動管理(GMM)GMM 主要由移動性管理子層執(zhí)行。其主要功能是支持用戶終端的移動性，例如，通知網(wǎng)絡(luò)用戶移動終端的當(dāng)前位置，提供用戶身份；移動性管理子層的另一個功能是在上層連接管理子層提供不同的實(shí)體。連接管理業(yè)務(wù)。移動性管理子層包括兩個過程：用于非 GPRS 服務(wù)的移動性管理 (MM) 過程和用于 GPRS 服務(wù)的 GMM 過程。所有的 MM 過程只有在 MS 和網(wǎng)絡(luò)之間建立 RR 連接后才能執(zhí)行，否則 MM 子層必須發(fā)起 RR 連接建立。(3)連接管理（CM）CM連接管理子層包括呼叫控制、短信服務(wù)、會話管理和補(bǔ)充服務(wù)等，對網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)進(jìn)行控制和管理。呼叫控制在呼叫控制協(xié)議中，定義了多個呼叫控

49、制實(shí)體。每個呼叫控制實(shí)體相互獨(dú)立，使用自己的MM連接與通信對等實(shí)體進(jìn)行通信。不同的呼叫控制實(shí)體由不同的處理標(biāo)識。 .基本過程由兩個對等實(shí)體之間使用的特定順序形成，這些基本過程作為描述該子層的基礎(chǔ)?；玖鞒谭诸惾缦拢汉艚薪⑦^程通話清算流程呼叫通知階段過程其他流程短信服務(wù)短消息業(yè)務(wù)是通過服務(wù)中心在移動臺和下一個短消息實(shí)體之間傳輸消息。該服務(wù)中心是短消息的存儲轉(zhuǎn)發(fā)中心。會話管理會話管理的主要功能是支持用戶終端的PDP上下文處理。會話管理包括已識別 PDP 上下文的激活、去激活和修改過程。只有在 MS 和網(wǎng)絡(luò)之間建立了 GMM 上下文時，才能執(zhí)行識別訪問的會話管理過程。如果沒有建立 GMM 上下文，

50、則 MM 子層會通過 GMM 發(fā)起 GMM 上下文的建立。第四章核心網(wǎng)CS域4.1 CS域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP的系統(tǒng)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。核心網(wǎng)與接入網(wǎng)之間的Iu接口是一個公共的、開放的接口，不限制核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化和演進(jìn)。可以說，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)是相互獨(dú)立的。至于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)使用的具體接入方式是一樣的。 TD-SCDMA 在 3GPP R4 版本之后成為 UMTS 標(biāo)準(zhǔn)。R99的電路域與GSM核心網(wǎng)相同。接入網(wǎng)分組化的AAL2語音仍需通過編解碼轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為64K TDM語音，傳輸資源利用率低； R4的電路域?qū)崿F(xiàn)媒體網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)。控制器（MGC）相互分離，采

51、用軟開關(guān)技術(shù)的思想。由于優(yōu)化的語音編解碼轉(zhuǎn)換器，提高了TD-SCDMA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部分語音包的時延，提高了語音質(zhì)量。只需要在與PSTN通信的網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)，提高了核心網(wǎng)傳輸資源的利用率； R5核心網(wǎng)增加了IMS-IP多媒體子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了會話控制實(shí)體CSCF和承載控制實(shí)體MGCF的物理分離。它使用分組域作為承載傳輸，更好地實(shí)現(xiàn)了對多媒體業(yè)務(wù)的控制，并且不需要電路域。從R99到R4，UMTS的基本結(jié)構(gòu)在電路領(lǐng)域發(fā)生了變化。 R99網(wǎng)絡(luò)電路域的網(wǎng)元實(shí)體MSC按照呼叫控制和承載與承載控制分離的思想，在R4階段演化為兩個媒體網(wǎng)關(guān)MGW和MSC Server。部分增加了漫游信令網(wǎng)關(guān)R-MGW和傳輸信令網(wǎng)關(guān)T-MG

52、W；同時，相關(guān)接口也發(fā)生了變化， MGW與MSC Sever之間的Mc接口、MSC Sever與GMSC Sever之間的Nc接口、MGW與R-MGW與HLR之間的Mh接口等.核心網(wǎng)CS域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4-1所示：圖4-1 核心網(wǎng)CS域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.2 CS域功能CS域中的實(shí)體包括MSC和網(wǎng)關(guān)MSC(GMSC) 。其主要功能描述如下：1. MSCMSC 是 CS 域的核心，執(zhí)行與移動臺處理電路交換業(yè)務(wù)所需的所有功能。它是為位于MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶執(zhí)行信令和交換功能的交換機(jī)。MSC由MSC Server和CS-MGW兩個實(shí)體組成，完成其所有功能。(1 ) MSC Server用于處理信令。主要

53、由MSC的呼叫控制和移動控制兩部分組成。負(fù)責(zé)CS域的呼叫控制，完成用戶/網(wǎng)絡(luò)信令到相關(guān)網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)信令的轉(zhuǎn)換。 MSC Server包括一個VLR，它保存了移動用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和CAMEL相關(guān)數(shù)據(jù)。(2 ) CS-MGW用于處理用戶數(shù)據(jù)，可以終結(jié)電路交換網(wǎng)絡(luò)的承載信道和分組交換網(wǎng)絡(luò)的媒體流。通過Iu接口，CS-MGW可以支持媒體轉(zhuǎn)換、承載控制和凈荷處理，可以為支持UMTS/GSM傳輸媒體提供必要的資源。2. GMSCGMSC負(fù)責(zé)移動網(wǎng)絡(luò)到固定網(wǎng)絡(luò)，完成從固定網(wǎng)絡(luò)到移動網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移，并執(zhí)行到MS實(shí)際位置的路由功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)將呼叫轉(zhuǎn)移到PLMN，但無法查詢HLR時，將呼叫轉(zhuǎn)移到GMSC，GMSC會查詢HL

54、R。并接入到MS所在MSC的呼叫。GMSC可以通過處理信令的GMSC服務(wù)器和處理用戶數(shù)據(jù)的CS-MGW來完成所有功能。 GMSC服務(wù)器主要由GMSC的呼叫控制和移動控制兩部分組成。 CS-MGW的功能如上所述。(1)媒體網(wǎng)關(guān)MGW（媒體網(wǎng)關(guān)）對于一個定義好的網(wǎng)絡(luò)，MGW可以看作是PSTN/PLMN傳輸?shù)慕K結(jié)點(diǎn)，包括斷點(diǎn)承載和媒體處理設(shè)備（如轉(zhuǎn)碼器、回聲抑制單元等）。MGW 可以終止來自電路交換網(wǎng)絡(luò)和分組網(wǎng)絡(luò)的承載信道（例如，IP 網(wǎng)絡(luò)中的 RTP 流等）。在Iu接口上，MGW可以支持媒體轉(zhuǎn)換、承載控制和凈荷處理。 MGW 將提供必要的資源來支持 UMTS/GSM 傳輸介質(zhì)。 MGW 承載控制和

55、有效載荷處理能力必須支持移動特定功能，例如 SRNS 重定位/切換等。4.3 CS域接口核心網(wǎng)部電路域接口是核心網(wǎng)部各功能實(shí)體之間完成電路交換功能的接口，主要包括B、C、D、E、F、G、H、J、K接口； H接口為對外接口，C、D、E、F、G、K接口采用基于7號信令方式的MAP協(xié)議，J接口采用基于7號信令方式的CAP協(xié)議.(1)核心網(wǎng)CS域的接口主要包括： （G）MSC Serve-CS-MGW參考點(diǎn)（Mc參考點(diǎn)）Mc是（G）MSC Server和MGW之間的接口，具有以下特點(diǎn)：完全符合H.248標(biāo)準(zhǔn)；有靈活的連接處理，支持不同的呼叫模型處理不同的媒體，讓H.323用戶可以不受限制地使用；開放式

56、結(jié)構(gòu)，支持接口的封裝定義和定義的擴(kuò)展；MGW物理節(jié)點(diǎn)資源動態(tài)共享，一個物理MGW可以劃分為多個獨(dú)立的邏輯MGW；根據(jù)H.248協(xié)議實(shí)現(xiàn)MGW控制的承載和管理資源之間的動態(tài)傳輸資源共享；支持移動特定功能，例如 SRNS 重定位/切換等。 CS-MGW-CS-MGW參考點(diǎn)（Nb參考點(diǎn)）Nb接口是MGW之間的接口，實(shí)現(xiàn)承載控制和傳輸功能。此接口上的用戶數(shù)據(jù)傳輸可以是 RTP/UDP/IP 或 AAL2。 MSC server-GMSC server參考點(diǎn)（Nc參考點(diǎn)）Nc接口是MSC Server和GMSC Server之間的接口，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制。該接口可以使用 BICC 協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。 M

57、SC-server與其關(guān)聯(lián)的VLR之間的接口（B接口）B接口是VLR和MSC之間的接口，VLR是漫游到相關(guān)MSC區(qū)域的用戶的位置和管理數(shù)據(jù)庫。當(dāng)MSC需要使用其服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶相關(guān)數(shù)據(jù)時，MSC需要向VLR查詢。當(dāng)移動臺更新位置時，MSC請求VLR存儲相關(guān)信息。當(dāng)用戶開通補(bǔ)充業(yè)務(wù)或修改業(yè)務(wù)的部分?jǐn)?shù)據(jù)時，VLR也會根據(jù)需要進(jìn)行更新。需要說明的是，B接口是MSC-server/VLR的部分接口，因此沒有標(biāo)準(zhǔn)的信令規(guī)定。 HLR與MSC-server之間的接口（C接口）C接口是HLR和GMSC之間的接口。當(dāng)固網(wǎng)無法查詢移動用戶的位置建立呼叫時，GMSC必須向HLR查詢被叫方的漫游。當(dāng)網(wǎng)關(guān)MSC-se

58、rver想要獲取用戶呼叫或短消息的路由信息時，它必須向HLR詢問。 MAP 信令用于 C 接口。 HLR與VLR接口（D接口）該接口用于交換與移動臺位置和用戶管理相關(guān)的數(shù)據(jù)。 VLR 將移動臺的最新位置通知 HLR，HLR 將所有必要的數(shù)據(jù)致給 VLR，以支持移動用戶服務(wù)。當(dāng)移動用戶需要更改特定業(yè)務(wù)的訂閱信息中的某些數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)被管理員修改時，HLR和VLR將交換相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)交換通常發(fā)生在用戶請求特殊服務(wù)時，或者用戶或網(wǎng)絡(luò)改變用戶數(shù)據(jù)時，該接口是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口。 MSC-server之間的接口（E接口）MSC之間的接口。當(dāng)移動臺在通話過程中從一個MSC區(qū)域移動到另一個MSC區(qū)域時，為了通話的連續(xù)

59、性，必須執(zhí)行切換過程，因此MSC-server通過E接口交換必要的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)處理過程。切換過程結(jié)束后，MSC-server將信息轉(zhuǎn)換為A接口或Iu接口信令進(jìn)行傳輸。 MSC-server與EIR的接口（F接口）MSC 和 EIR 之間的接口。該接口用于在MSC和EIR之間交換數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證移動臺IMEI的狀態(tài)。 F接口使用MAP信令。 VLR之間的接口（G接口）當(dāng)移動用戶從一個 VLR 移動到另一個 VLR 區(qū)域時執(zhí)行位置更新。位置更新的過程包括檢索 IMSI 和識別來自原始 VLR 的參數(shù)。 HLR與AuC接口（H接口）當(dāng) HLR 接受 MS 的鑒權(quán)請求時，如果 HLR 沒有信息，則向 AuC

60、 請求數(shù)據(jù)。該接口是子接口。(2)基于No.7信令的接口協(xié)議結(jié)構(gòu)圖4-2基于No.7信令的接口協(xié)議結(jié)構(gòu)TCAP 協(xié)議TCAP（事務(wù)能力應(yīng)用部分，與TC相同）位于SCCP和MAP/CAP之間，屬于OSI中的應(yīng)用層協(xié)議。 TCAP 還包括組件子層和事務(wù)子層。 MAP協(xié)議MAP（Mobile Application Part）用于C、D、E、F、G、J、K等接口，定義與電路無關(guān)的消息。 TUP 和 ISUP 協(xié)議TUP和ISUP協(xié)議用于MSC之間以及MSC與PSTN之間的電路管理和呼叫連接處理。第五章核心網(wǎng)CS域業(yè)務(wù)流程5.1 手機(jī)通話流程R4版本的CS域呼叫流程與R99版本的CS域呼叫流程的區(qū)別在