G网络演进课件

1、第三代移动通信网演进移动通信的发展模拟语音业务数字语音和低速数据业务高速数据业务AMPSTACSNMT其他GSMCDMA IS-95TDMAIS-136PDC第一代 80年代模拟WCDMAcdma2000第二代 90年代数字第三代 IMT2000模拟技术语音业务数字技术多媒体业务TD-SCDMA需求驱动需求驱动第一代移动通信系统第一代：模拟移动通信系统1979：芝加哥 AMPS（Advance Mobile Phone Service）1981: 北欧 NMT(Nordic Mobile Telephone)1985: 英国 TACS（Total Access Communication Sy

2、stem）业务：语音缺点：话音质量差、安全性差频带利用率低标准不统一，漫游受限终端庞大且昂贵第二代移动通信系统第二代：数字移动通信系统1992：欧洲 GSM（Global System for Mobile communication）1995: 美国IS95即CDMA（CodeDivision Multiple Access）美国IS-136即D-AMPS（Digital-AMPS）日本PDC（Personal Digital Cellular）业务：语音和低速率数据业务缺点：容量不大数据传输速率低多种制式不兼容GSM 2.5G演进过程GPRS （General Packet Radio S

3、ervice）原理：分组交换技术，无线资源利用率高速率：160Kb/sEDGE（Enhancement Data Rate for GSM Evolution）原理：分组交换技术，新的调制技术：8PSK速率：384Kb/s第三代移动通信系统第三代： IMT2000 （俗称3G ） 第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类通信的通信系统。IMT2000（International mobile Telecommunications-2000）工作频段：2000 MHz 左右

4、业务速率：2000Kbit/s商用市场：2000年左右WCDMA标准的演进R8R4R7R6R5R993GPP主要是负责WCDMA的标准指定， 3GPP2 则是负责CDMA网络的标准指定。3GPP这个组织里面的成员包括了全世界的各国国家和区域的组织，包括欧洲的ETSI ,日本的TTC,韩国的TTA ，美国的T1 和中国WCDMA标准的演进R99RAN：引入WCDMA 无线接入网络.CS： 沿用GSM网络结 构，无重大改进.PS： 沿用GPRS网络结 构，无重大改进.Backbone：C7 over TDMR8R4R7R6R5R99WCDMA R99网络 Iu-CS Iu-PSWCDMA无线接入网

5、GMSCMSC/VLRSGSNHLRAUCGGSNIP InternetGsGrGbISDN/PSTNGn AOtherPLMNGpGiGSM无线接入网WCDMA标准的演进R4 RAN：无重大改进 CS： 在电路域引入分层网络结构 （承载、控制分离）， MSC-S + MGW， 底层传输可以通过分组网络 来承载。 PS： 沿用GPRS网络结构， 无重大改进 Backbone：C7 over IP （SIGTRAN）R8R4R7R6R5R99有线网络数据IP网络有线电视网络无线网络网络从纵向到横向的变迁今天 单一服务的网络未来 多样化服务的网络 (运营级别)接入网络业务网络 &应用引擎通信控制连

6、接/骨干网络应用内容MGWMGWMGWMGW分层结构的优势：灵活的组网方式TDM/ATM/IP组网承载网络融合电路域与分组与可以采用相同的承载网可扩展性控制面、承载面分别扩展可管理性控制节点集中放置在中心城市，MGW分散在各边缘城市，更利于新业务普及和开展。适合向下一代网络的演进GMSC-s /TGSM-sWCDMA R4MGWSGSNHLRAUCGGSNIP InternetGrGbISDN/PSTN/PLMNGn AOtherPLMNGpGi Iu-CS Iu-PSMGWIP/ATM/TDMMSC-SGSM无线接入网WCDMA无线接入网WCDMA标准的演进R4 RAN：无重大改进 CS：

7、在电路域引入分层网络结构 （承载、控制分离）， MSC-S + MGW， 底层传输可以通过分组网络 来承载。 PS： 沿用GPRS网络结构， 无重大改进 Backbone：C7 over IP （SIGTRAN）R8R4R7R6R5R99SIGTRAN降低信令网络的复杂性- 信令网也使用公共的IP基础架构复杂的物理和逻辑连接配置信令负荷增加时需要额外的信令转接点设备需要处理大量的电路硬件设备和租用传输线路的低利用率对SS7提供专用的传输资源信令终端ST只能以1:1的方式工作配置简单（只需设置IP地址）信令转接点的路由变成IP路由，扩容时没有问题（只需考虑SCTP网状连接的问题）对现有IP基础架

8、构的调节充分利用硬件设备和租用传输线路SS7信令与其它业务流量共享传输资源SLI硬件设备也用于其它类型的信令 信令终端ST以m:m的方式工作SGSNMSC-SSGSNMSC-SSGSNMSC-SSGSNMSC-SSGSNMSC-SHLRHLRLSTPHSTPHSTPLSTPSGSNMSC-SSGSNMSC-SSGSNMSC-SSGSNMSC-SSGSNMSC-SIP NetworkHLRHLRIP InfrastructureWCDMA标准的演进R5 RAN：无线侧引入HSDPA CS： 网络结构无重大改进， 引入了MSC-S池， 信令和话务的承载全部 IP化。 PS： 网络结构无重大改进，

9、引入了SGSN-S池。 引入IMS，3G业务平台的建设R8R4R7R6R5R99HSDPAHSDPA（high speed downlink packet access）在下行链路上能够实现高达14.4Mbit/s的速率。通过新的自适应调制与编码以及将部分无线接口控制功能从无线网络控制器转移到基站中，实现了更高效的调度以及更快捷的重传，HSDPA的性能得到了优化和提升。 WCDMA标准的演进R5 RAN：无线侧引入HSDPA CS： 网络结构无重大改进， 引入了MSC-S池， 信令和话务的承载全部 IP化。 PS： 网络结构无重大改进， 引入了SGSN-S池。 引入IMS，3G业务平台的建设R

10、8R4R7R6R5R99传统 网络结构Service Area 1MSCRANRANRANService Area 2MSCService Area 3MSCRANRAN资源池 网络结构Pool Service AreaMSCRANRANRANMSCMSCRANRANPool Service AreaMSCRANMSCMSCRANRANRANRANMSC Pool概念多个MSC共同构建一个大的服务区，所有MSC以池组方式协同工作。服务区内每个BSC/RNC都能受控于池内的每个MSC，逻辑控制关系全连接。MSC-S Pool优点- 动态负荷分担话务负荷被平均分配给资源池中的MSC，对每个MSC来

11、说没有负荷高峰。Service Area 1MSCBSCService Area 2MSCService Area 3MSCBSCBSCBSCBSCPool Service AreaMSCBSC/RNCMSCMSCBSC/RNCBSC/RNCBSC/RNCBSC/RNCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC产生拥塞的风险高！减小拥塞的风险！简化网络规划与设计！资源池可以提供更高的容量（1+1=3）， 现有容量可以充分利用。MSC-S Pool优点- 降低投资和运维成本Pool Service AreaMSCBSC/RNCMSCBSC/RNCBSC/

12、RNCBSC/RNCService Area 1 （居民区）MSCBSCService Area 2 （商业区）BSCMSCBSCBSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC 每个区域的核心网设备容量都必须考虑最高话务负荷的情况。 设备利用率低。Capacity=1000KCapacity=1000K 平均不同区域在不同时段的话务高峰。 核心网独立规划。 降低投资成本。Capacity=500KCapacity=500KMSC资源池方式可以平均不同区域在不同时段的话务高峰。降低设备的直接投资成本和后期运维成本，提高资源利用率。MSC-S

13、 Pool优点- 减少位置更新和切换BSC/RNC把漫游进入MSC资源池服务区的用户分配给MSC。Service Area 1MSCBSCService Area 2MSCService Area 3MSCBSCBSCBSCBSCPool Service AreaMSCBSC/RNCMSCMSCBSC/RNCBSC/RNCBSC/RNCBSC/RNC根据MSC的容量进行话务负荷的分配减少跨MSC的切换和位置更新，降低核心网信令负荷，增加系统容量。MSCMSCMSC对终端没有影响用户始终保持登记在同一个MSC上，直到用户漫游出该MSC资源池服务区。MSC-S Pool优点- 灵活的网络扩容MSC

14、资源池中的节点数量可以随着话务量的增长逐步增加。Pool Service AreaMSCBSC/RNCMSCBSC/RNCBSC/RNCBSC/RNCBSC/RNCService Area 1MSCBSCService Area 2MSCBSCBSCBSCBSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCService Area 2aService Area 2bMSCBSCBSCBSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSCMSC 通过重新划分服务区来实现扩容。 无线接入网需要重新配置。 只需在M

15、SC资源池中增加一个MSC，即可方便地实现扩容。 核心网规划与无线接入网规划相对独立。WCDMA标准的演进R5 RAN：无线侧引入HSDPA CS： 网络结构无重大改进， 引入了MSC-S池， 信令和话务的承载全部 IP化。 PS： 网络结构无重大改进， 引入了SGSN-S池。 引入IMS，3G业务平台的建设R8R4R7R6R5R99什么是IMS？IMS：IP Multimedia SubsystemIMS 是独立于接入技术的提供IP多媒体业务的体系结构。3GPP R5 网络参考模型IMSApplications& ServicesSCPto HSSto HSSUuUmEIRUTRANCS-M

16、GWto applications & servicesHLRT-SGWLegacy mobile signalling networksHSSMGCFCSCFIP MultimedianetworksMRFGGSNR-SGWCSPSRANGMSC server/VLRMSC server/VLRCS-MGWInterfaces supporting user trafficInterfaces supporting signallingGERANPSTN/Legacy/ExternalSGSN为什么引入IMS？IP业务对电信运营商的冲击用户的需求无论何时、何地、使用何种设备、通过何种网络都能

17、无缝使用业务；并且在不同设备上使用的业务体验是一样的。为什么引入IMS？CS域：主要为用户提供简单的用户到用户的窄带的语音业务和短信业务PS域：提供客户-服务器方式的数据业务，可以使用户访问特定服务器以执行某种服务，如：彩铃业务、流媒体业务和内容浏览业务IMS域：是特别为实时的、非实时的用户端到端的多媒体业务而设计的。如：实时-增强的语音和视频电话、多媒体会议、聊天室等非实时-即时消息等多媒体融合业务Rich Voice (在一个会话的过程中进行语音、视频、文本、文件、图片等多种媒体类型的传递。IMS提供层次化更加清晰的逻辑架构，在IMS系统中业务层和控制层完全分离，使网络除了在承载层、控制层

18、能够做到融合外，在业务层也可以做到统一的管理，实现真正的VHE（虚拟归属环境），支持网络向基于全IP的水平结构演进；IMS可以提供统一的认证，集中的用户和业务数据库，支持漫游和互通；提供统一的帐户，统一的帐单，统一的用户ID，统一的业务，为开展融合型的业务提供基础；WCDMA标准的演进R6 RAN：无线侧引入HSUPA CS： 网络结构无重大改进。 A,Iu接口IP化； SIP-I取代BICC,语音编 码格式支持WB-AMR等; PS： 网络结构有所改进， Gb接口IP化； 引入 3G Direct Tunnel。 无线带宽的增加,分组域 可以承载实时的IMS业务 IMS： 进一步完善。 定义了Presence IM 会议 组 管理等业务；定义IMS与CS 相通、IPV4与IPV6互通 WLAN接入IMS 引入流计费R8R4R7R6