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电子信息技术导论 移动通信网络规划 与工程设计 移动通信网络规划与工程设计 第4章 GSM/GPRS/R4核心网规划 4.1概述 4.2基本概念 4.3R4核心网体系架构及接口 4.4网元设置原则 4.5网路组织 4.62G/3G核心网的融合 4.7容灾设计 4.8带宽需求计算 4.9核心网技术发展及2G核心网的优化 4.10支撑网规划 4.11移动智能网规划 4.1.1 移动核心网的演进 第一代移动通信核心网是通过移动交换中心MSC与公众电话交换网PSTN相连，并负责与基站BS间的通信 . 第二代移动通信发展初期核心网主体结构仍然延续了第一代移动核心网的结构，不同的是引入了短信中心，但随着互联网的兴起，第二代移动核心网则很快引入了通用分组无线服务技术，也称为GPRS（General Packet Radio Service）。而另一种第二代移动核心网是IS-95的基于TIA/EIA-41D标准，同样支持基础分组数据业务。 到了第三代移动核心网，在TDM窄带承载的基础上引入了ATM、IP宽带承载，呈现向全IP化的演进趋势。 3GPP制定的长期演进LTE，未来新一代移动核心网被称为系统架构演进LTE-SAE，采用扁平式架构，主要由移动管理实体MME（Mobility Management Entity）和服务网关SGW（Serving Gateway）组成，实行网络控制与用户数据控制相分离，同时LTE-SAE还引入了多种被称为“锚点”的功能实体，用来实现自身网络与其它网络间的互联。LTE-SAE所有的功能实体接口都支持基于IP的协议。 从核心网的演进可以看出其发展的主要特征是：全IP化、不同网络的融合和智能化。 4.1.3 规划原则 ⑴ 首先要保证技术先进性； ⑵ 要充分利用现有网络资源，降低投资； ⑶ 原则上采取“大容量、少局所、低成本”的建网思路，提高投资效益； ⑷ 便于网络扩容； ⑸ 有利于网络的平滑演进和持续发展。 4.1.4 规划流程 4.2.1 通信网 ⑵ 通信网的基本概念 通信网是由交换系统、传输系统、终端设备等要素以及实现互连互通的信令协议构成，即一个完整的通信网应包括硬件和软件。其中交换系统是通信网的核心，又称为核心网。传输系统是信息传送的通道，它与交换连接在一起构成网络。一个现代化的通信网包括业务网、传输网和支撑网，其中支撑网主要有No.7信令网、数字同步网和电信管理网。 4.2.2 交换技术 ⑴ 电路交换.电路交换的优点是时延小，实时性好，交换设备单位成本相对较低。缺点是网络资源利用率低，接续时间长，通信效率低。 ⑵ 分组交换.分组交换的优点是传输可靠性高，但时延相对大，要求采用光传输，终端要求智能化。 ⑶ 宽带交换.宽带交换的优点是传输可靠性高，适用性强，传输效率高。缺点是设备价格相对较高。 4.2.4 No.7信令 ⑴ 信令的概念 为了在通信网中向用户提供通信业务，在交换机之间要传送以呼叫建立和释放为主的各种控制信号，这种以呼叫控制为主的网络协议称为信令。在一个通信网中信令传送包括以下三个方面：一是把来自主叫和被叫的状态及号码信息传送给交换机，二是在交换机内部传送信令，三是在交换网上传送信令消息。 ⑵ 信令的方式 .按信令工作区域可分为用户线信令和局间信令。按信令技术可分为●随路信令（CAS），如中国1号信令；●共路信令（CCS），如欧洲的ITU-T No.7信令和北美的ANSI No.7信令，我国采用ITU-T No.7信令。 ⑶ No.7信令 No.7信令系统由消息传递部分（MTP）和多个不同的用户部分（UP）组成，采用No.7信令功能分级和OSI分层模式的混合结构。 4.3核心网体系架构及接口 4.3.1R4核心网特点 ⑴ 控制与承载分离 ⑵ 多种承载方式的引入 ⑶ TRFO、Sigtran等新技术的引入 4.3.2网络等级结构 按照我国现行的GSM网络技术体制，GSM数字移动通信网的等级划分为三级：即移动业务本地网、省内网和全国网。 4.3.3R4核心网体系架构 4.3.4主要网元基本功能 MSC Server主要功能是完成信令处理、呼叫控制、媒体网关接入控制、移动性管理、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等功能，以及向用户提供R4的全部功能，并配合智能网向用户提供第三方业务。 MGW受MSC Server控制，主要负责电路交换网的承载通道和分组网媒体流之间的转换、连接等功能。 VLR用于存储MSC所辖区域内所有来话、去话呼叫所需要的信息 HLR是核心网中最重要的数据库，用于存储归属客户的注册信息，以便建立到移动台的呼叫路由。 AUC鉴权中心 主要功能是对移动用户进行鉴权和加密。 MSG是连接窄带No.7