无线核心网络的交换机制应为IP交换机制,即利用统一的IP交换平台在各功能部件间交换信令控制信息和业务数据信息;采用基于IP网络的软交换体系结构,以顺应未来网络的要求;无线IP网络需要支持灵活的声码器配置和转换功能。此外,它还要引入增强性的软件技术。目前通信网正从以硬件设备为主的网络结构向以软件功能为主的网络结构转变。广泛采用基于软总线的软件组件技术、基于组件技术的客户机/服务器结构技术和基于软定义的业务管理、通路配置、系统监视和网络恢复功能等技术,通过软件配置、数据设置及软件重构等方法定义系统的各个功能模块,以支持多协议栈、多种业务软件的运行。
第三代移动通信系统的核心网络正在向全IP网络演进,而在这个演进过程中,网络融合又是大势所趋,未来的无线核心网络应是一个公共的可接纳多种无线技术的通用网络。
复合移动通信系统CMT是由大连环宇移动科技有限公司和国家数字交换工程技术研究中心(NDSC)共同研制开发的一种3G增强型系统。CMT系统是综合采用包括3G在内的多种无线传输技术(RTT)、IP网络技术及软交换技术等形成的新型无线通信系统,它包括基于IP的多协议栈虚拟移动交换平台及基站系统和终端设备。CMT系统IP化的网络技术兼容现有的网络体系,符合并代表了国际移动通信研究的最新发展趋势;CMT系统依靠先进的软件技术、强大的处理能力和高性能设计满足语音、数据和多媒体业务的需要;系统采用分布式处理体系,支持平滑升级和扩容。
CMT系统主要目标是以比现有系统便宜得多的建设和运营成本提供一个综合的多业务网络,运营商可在其上更快地开展新型的业务。
CMT系统采用基于IP软交换的体系结构,充分利用IP网络的交换能力。其组成及功能描述如下。
——无线终端WT:CMT系统支持多种基于标准空中接口的无线终端设备。这些终端可为用户提供多种应用,如语音服务、文字信息及视频、音频或多媒体服务等。
——无线接入单元WAU:WAU是CMT中用来和无线终端进行通信的实体,它提供通过空中接口的传输能力,包括天线设备、无线收发设备和基带处理设备等。它从空中接收终端发来的信息送往地面网络,并将地面网络发往终端的信息送到空中。本系统的WAU直接接入IP交换网络,利用TCP/IP协议和WAS交换信令业务和承载信息。
——无线接入服务器WAS:WAS处理无线接入协议,包括传送呼叫控制信令、移动性管理及承载业务等,同时它内置多种业务的QoS保证机制和分组控制功能(PCF)。
——呼叫服务器CS:CS提供呼叫和业务的处理和控制功能,类似传统的MSC/GMSC/SSP中的信令处理和业务控制功能。
——电路媒体网关CMG:CMG是CMT基于IP分组的业务环境和PDSN/ISDN基于电路交换的业务环境的互通接口。
——公共信令网关CSG:CSG是连接七号信令网和CMT系统的信令网关设备,为不同网间的信令传输提供互通功能(如CMT中基于IP的信令和外部SS7网络的互通)。
——移动位置寄存器MLR:在CMT系统中,利用移动位置寄存器MLR实现传统的VLR和HLR/AC的功能。MLR和VLR、HLR/AC的主要不同在于接口,MLR对其他实体采用基于IP的信令接口。
——分组数据服务节点PDSN/FA:PDSN/FA负责为CMT系统的用户提供接入系统外IP网络的功能。
——移动IP归属代理HA:主要有两个功能,一是记录用户当前的位置,负责将IP分组数据通过隧道技术发送给移动用户;二是使用移动IP协议受理注册登记请求,利用请求中的数据修改用户的位置记录信息。
——认证、授权和计费服务器AAA:AAA负责基于IP的认证、授权和计费。这些功能不论在本AAA内部还是在不同的AAA实体之间都必须是安全可靠的。
——操作管理维护设备OAM&P:主要功能包括配置管理、错误管理、性能管理、安全管理和账务管理。
——IP网络子系统:IP网络子系统是CMT系统的核心交换网络,用以连接系统内的其它各种功能设备,完成信令和业务的传递与交换。
经济性是CMT系统始终追求的目标。其经济性主要体现在三个方面:设备的经济性、运营的经济性和维护管理的经济性。
系统具有高可靠性和可用性。所有网络节点都是网上冗余,充分利用IP网络的特性,实现软定义、软连接;并可实现设备的自动重组;利用IP网的互连互通性以及业务和控制分离的特性极大方便了功能分担和负荷分担的实现;利用IP网的特性,方便实现地理分布、多路由和多归属。
系统升级方便。采用IP网络结构使系统具有较好的分布式和模块化结构,可根据用户需求做灵活的配置,具有连续扩容能力,可实现平滑增长;灵活的IP传输可使系统配置更加方便灵活,实现“即插即用”。
系统组配十分灵活。各功能模块可灵活合成/拆离,用户可根据实际应用的需要(如容量、覆盖、接口等)选配相应的模块组成特定的系统。
根据业务发展及用户需求和使用情况,通过功能部件、软件升级等多种途径,使系统容量/处理能力/功能特性呈平稳递进式增长。
系统支持独立建网/混合组网。支持与现有的通信网络结构和信令网络结构相兼容,可适应多种组网需求,可经济有效地做到区域内无缝覆盖/交叉覆盖/全网无缝覆盖。系统与外界的接口既可为集中式也可为分散式。系统用媒体网关和信令网关的方式完成与传统网络的隔离和互通。
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