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在G網中，核心網指的是什么？謝謝！

如題。謝謝！

提問者: byg_234 提問時間: 2011-09-16

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問題答案 ( 17 )

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移動網絡劃分為三個部分，基站子系統，網絡子系統，和系統支撐部分比如說安全管理等這些。核心網部分就是位于網絡子系統內，核心網的主要作用把A口上來的呼叫請求或數據請求，接續(xù)到不同的網絡上。主要是涉及呼叫的接續(xù)、計費，移動性管理，補充業(yè)務實現，智能觸發(fā)等方面主體支撐在交換機。至于軟交換則有兩個很明顯的概念，控制與承載的分離，控制信道與數據信道的分離。　　核心網從協議上規(guī)定就是其到核心交換或者呼叫路由功能的網元，對于2G/3G 核心網一般都是一樣，在R4架構比如MSC SERVER MGW ，HLR，VLR ，EIR ，AUC等，主要作用是整個呼叫信令控制和承載建立。　　核心網的發(fā)展方向核心網全面進入“IP”時代，IP、融合、寬帶、智能、容災和綠色環(huán)保是其主要特征。從電路域看，移動軟交換已經全面從TDM的傳輸電路轉向IP；從分組域看，寬帶化、智能化是其主要特征；從用戶數據看，新的HLR被廣泛接受，逐步向未來的融合數據中心演進。另外，運營商紛紛將容災和綠色環(huán)保提到戰(zhàn)略的高度；移動網絡在未來發(fā)展和演進上殊途同歸，在4G時代，GSM和CDMA兩大陣營將走向共同的IMS+SAE+LTE架構。　　核心網的功能主要是提供用戶連接、對用戶的管理以及對業(yè)務完成承載，作為承載網絡提供到外部網絡的接口。用戶連接的建立包括移動性管理（MM）、呼叫管理（CM）、交換/路由、錄音通知（結合智能網業(yè)務完成到智能網外圍設備的連接關系）等功能。用戶管理包括用戶的描述、Qos（加入了對用戶業(yè)務Qos的描述）、用戶通信記錄（Accounting）、VHE（與智能網平臺的對話提供虛擬居家環(huán) 境）、安全性（由鑒權中心提供相應的安全性措施包含了對移動業(yè)務的安全性管理和對外部網絡訪問的安全性處理）。承載連接（Access to）包括到外部的PSTN、外部電路數據網和分組數據網、Internet和Intranets、以及移動自己的SMS服務器等等核心網可以提供的基本業(yè)務包括移動辦公、電子商務、通信、娛樂性業(yè)務、旅行和基于位置的服務、遙感業(yè)務（Telemetry）－簡單消息傳遞業(yè)務（監(jiān)視控制）等等。　　1、核心網絡的演進和構成 　　核心網分成電路交換域和分組交換域。CS域需要的功能部件包括TRAU、MSC等，PS域需要的功能部件包括GGSN、SGSN和其它一些寄存器和服務器。規(guī)范中規(guī)定由RNC提供的Iu接口是開放的，在Iu CS域和Iu PS域上的信令和接口都是開放的。Iu CS域和Iu PS域上的信令平面都是RANAP協議，稱為RANAP-CS和RANAP-PS。CS域的業(yè)務平面對應的是話音，需要完成AMR的速率適配和TRAU的碼型轉換，而DATA業(yè)務無需碼型轉換直接送往SGSN完成相應功能。北電網絡在實現網絡連接過程中引入了無線網關（Wireless Gateway）的概念，無線網關實際是設備的綜合節(jié)點，在R99版本，CS域TRAU部分需添加新的功能，MSC和SGSN不需發(fā)生變化。從RNC提供的接口是光纖接口，傳輸的是ATM信元，話音承載AAL2，數據承載AAL5。通過OC-3/STM-1板卡接入之后在內部分成二個分支，AAL2將送往 TRAU來完成碼型轉換和速率適配，適配到64kbps的TDM流――E1電路的同步流來傳送用戶信息。對于分組域，由SGSN轉換成IP，業(yè)務將承載到 IP骨干網上，送往GGSN。在Iu Cs接口上的信令對于TRAU來說是透明通過的，TRAU只是物理層的設備，不會分析信令消息。所以從信令角度來說，Iu CS上的信令是RNC和MSC之間的對話，透明穿過TRAU到達MSC，由MSC的CPU進行處理。作為PS域來說，由于中間不需要速率適配和碼型轉換，所以Iu PS端口就存在于RNC和SGSN之間，直接的協議仍然是RANAP-PS協議。從SGSN到GGSN協議將直接轉換到GPRS的協議――GTP協議，包括GTP-C和GTP-U。與GSM最大的不同，作為GPRS來說，SGSN和GGSN之間是GTP-U，而SGSN和PCU之間仍然是幀中繼的協議。在 WCDMA中，Gn接口上的GTP-U協議將會被延展至Iu Ps接口上。也就是從RNC開始，業(yè)務將分配一個Tunnel ID，在Iu Ps和Gn接口上使用。　　在R4和R5版本中都將引進多媒體網關MGW和Call Server的概念。在R4中，將MSC中有關電路交換部分以及面向用戶業(yè)務傳遞的話音中繼平面和中繼模塊全部都取消了，只保留了信令處理單元――CPU 處理單元。增加的二個控制功能可以是軟件實現或通過板卡來實現，稱為WGC和PSTN GC，完成二個MGW之間的話音通路建立的控制。CPU集中處理中心稱為Call Server。Call Server在初期仍然是原來MSC的平臺，最終將真正實現服務器的處理平臺。話音將通過WGC和PSTN-GC來完成建立在分組骨干網上以異步數據流的方式傳遞。分組骨干網選擇何種類型取決于規(guī)范的發(fā)展趨勢，按目前的趨勢來看都會Over在IP上。所以從骨干承載來說，R4版本首先將話音和數據的傳遞方式實現了一體化。在這種情況下需要完成話音通信時，信令仍然通過Call Server實現通信，話音的通路只需要在不同的WGC之間或者是在不同的WGC和PSTN GC之間來建立連接關系就可以了。PSTN GC的引入就是提供專門到PSTN的64kbps 2M的話音電路中繼的交換。移動撥打移動時只需要通過WGC之間完成，PSTN GC是針對PSTN設置的網關。到R5版本之后，都將成為分組骨干網的一個節(jié)點，不再區(qū)分不同的功能模塊，每個節(jié)點都將分配一個IP地址，通過IP路由方案來尋址并完成路由的建立。在R4版本中強調的是CS域的變化，并沒有強調對接入網絡部分所需要發(fā)生的變化。如移動打固定時，移動用戶呼叫，信令將送往 Call Server進行相應處理，完成與公網之間的No.7信令的轉移和對話，對端震鈴，用戶摘機，回復信息給Call Server，由Call Server完成內部控制，通知WGC和PSTN-GC建立MGCP協議，控制WG和PSTN G之間建立一條Voice over IP的通路，用戶開始通信。Call Server將有路由分析的功能，確定不同WG和PSTNG之間的通路。　　國內領先的通信技術論壇實現了R4版本后，將會用到TFO和TrFO的功能。TFO稱為 Tandem Free Operation，TrFO稱為Trancoder Free Operation。TFO功能指的是當移動打移動時，雙方已經協商好通信的速率保持不變的前提下，無需通過TRAU功能完成碼型轉換，這個過程就稱為 TFO功能。實現這一功能的前提是使用異步流的傳送方式。TFO是可選的，指的是移動打移動時，是否需要通過碼型轉換將作為可選項，取決于二端速率是否協商。如一端用戶選擇的速率是12.2kbps，對端只有4.75kbps，經過分組骨干網時，承載的速率都是64kbps。在這種情況下二端都需要通過 TRAU。如果中間有一端不通過TRAU，啟動TFO功能就可實現一端不通過TRAU。而TrFO則需要事先協商好彼此的通信速率。MSCBSC 移動通信論壇2N9~,Z%S7f3j 　　所謂R5版本，就是全IP的骨干網。無論是接入網絡還是核心骨干網，底層都是基于IP的骨干網。IP效率比ATM要高，而且底層以太網技術發(fā)展較快。所以完全可以選擇IP的骨干網，實現一體化的網絡。在R5版本所以的交換都是軟交換，也就是在分組骨干網中的節(jié)點都可以通過服務器來實現。服務器平臺包括HLR（歸屬位置寄存器）、SCP（智能網業(yè)務控制點平臺）、UAS（播放錄音通知平臺），這些平臺之間仍然通過No.7信令連接的，所以需要一個USP，USP功能相當于GPRS中SIG的功能，也就是No.7到IP的網關協議轉換服務器。　　協議棧的演進，R99版本中數據業(yè)務建立再IP，底層是AAL5以ATM為承載，話音選擇 AAL2以ATM為承載。R99+版本，數據選擇的是MPLS，底層仍是ATM作承載，話音沒有變化。到R4版本，對話音有二個選項，話音既可以Over 在IP上，也可以仍然選擇AAL2的承載。最終到R5版本，實現的是100%的Over IP，數據鏈路層仍是ATM信元。　　2、核心網絡的協議 　　核心網的信令平面：在GSM中，面向BSS的協議是BSSAP協議，而在WCDMA中面向無線接入網絡的協議是RANAP，功能完全等同于BSSAP，是核心網與無線接入網之間的對話。RANAP協議同樣在功能上被分成二部分，一部分是直接與 RNC的對話，另一部分是透明的與移動臺的對話。核心網內部的協議與GSM相比從上層角度來說沒有任何變化，信令部分仍然使用MAP協議，各個到寄存器的協議MAP-B、MAP-C、MAP-D、MAP-E、MAP-F等都沒變化，仍然是上層移動應用部分消息。MAP的底層仍然是TCAP（會話層能力應用部分），完成對上層各子系統（MAP-HLR、MAP-VLR等）的尋址。業(yè)務控制部分SCCP是對第3層MTP3層網絡尋址的加強功能。唯一發(fā)生變化的是底層MTP3、MTP2和MTP1，GSM中MTP1、MTP2和MTP3完成的是No.7的完整的承載平臺，在WCDMA中MTP3仍可以被選擇作底層承載或者選擇IP地址尋址。數據鏈路層和物理層選擇的是ATM。在TCAP上層還會有CAP和INAP協議，與GSM完全一樣。INAP主要在固定網中應用，在移動網中已不再使用。INAP可以稱為智能網協議第1階段的規(guī)范，主要用于固定網，沒有對移動網的規(guī)范。GSM網絡中使用的智能網協議采用的是 Camel，協議稱為CAP，是在INAP協議的基礎之上提出了關于移動網業(yè)務的特性功能。目前已經完成了CAP 　　2，到WCDMA 的R99版本可能會用CAP3或者CAP4。核心網與電話用戶部分的通信協議UP，目前選擇的都是TUP和ISUP協議。關于GPRS，分組核心網在Gn 接口上的信令協議平面，仍然是GTP協議，封裝在UDP協議上，再封裝在IP網絡層承載，底層仍可以是ATM承載或者其它。底層協議取決于實現方案。　　在GPRS中，PDP Context（PDP場景）的激活過程是非常重要的，PDP場景由SGSN來管理，SGSN將管理每個用戶的PDP場景。用戶和外部網絡要激活一個 PDP場景，意味著在SGSN和GGSN之間為該用戶建立了GTP的通道。在現在的GPRS網絡中，每個用戶只能激活1個PDP場景，不能同時激活多個。在3G規(guī)范中，提出1個用戶可以激活多個PDP場景，SGSN具有管理多個PDP場景的能力，如用戶通過GGSN1上了IP網絡，同時它也可以通過 GGSN2上自己的內部網。　　智能網平臺由三個主要的功能部分構成，分別是SSP、SCP和IP。SSP稱為業(yè)務交換點，相當于每個交換機，必須能夠提供到SCP點的接口。SCP是整個智能網業(yè)務邏輯的控制平臺和它的環(huán)境存在，用來完成智能網業(yè)務邏輯的調用以及這個邏輯的存儲環(huán)境，是個大型的數據庫。IP稱為智能外圍，在SCP點的控制下來播放智能錄音通知。不同廠家IP實現的方法不同。對于智能網的生存環(huán)境有個名稱叫 SMS――業(yè)務管理系統。SMS和工作終端將構成業(yè)務創(chuàng)建環(huán)境，也就是智能網的生成平臺。通過業(yè)務創(chuàng)建環(huán)境可以產生新的智能網業(yè)務，并送入SCP數據庫中，來完成智能網邏輯的調用。在3G中，使用Camel3和Camel4，將智能網功能更加細化，由運營商在人機接口上給出想要生成業(yè)務的功能，就會自動生成該業(yè)務的邏輯平臺。不像現在業(yè)務的實現要設備廠家完成軟件的編寫和更新，如預付費業(yè)務等等。　　R99業(yè)務分類，根據規(guī)范定義分為4類，每種業(yè)務根據Qos的要求對時延和塊差錯率的要求是不同的。對交互類業(yè)務，時延要求是100ms級，差錯率可以高于5%，依次類推，在傳真業(yè)務中，時延要求可以達到100s，但差錯率要求低于3%。所以二者不可兼得。　　計費系統：計費記錄可以從MSC提供，基于時間的用戶記錄；也可以從SGSN提供統計每用戶關于時間和字節(jié)量大小的計費；可以從GGSN提取記錄，關于用戶數據包流量的計費。所有計費記錄都將送入統一的計費記錄中心――CGF。由CGF對所有的計費記錄進行整合，送往計費中心，由計費中心完成話單的產生。