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3G技术讲解.pdf

3G技术讲解.pdf

上传者: ayl880120 2011-12-04 评分1 评论0 下载105 收藏10 阅读量864 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《3G技术讲解pdf》,可适用于电信技术领域,主题内容包含目录一.标准篇什么是第三代移动通信系统IMT标准组织简要介绍GPP协议版本的发展路线GPP各个版本的主要特点是什么GPPR和R版本的主要区别GPPR符等。

目 录 一. 标准篇 1 1. 什么是第三代移动通信系统 1 2. IMT-2000 标准组织简要介绍 1 3. 3GPP 协议版本的发展路线 2 4. 3GPP 各个版本的主要特点是什么 2 5. 3GPP R99 和 R4 版本的主要区别 2 6. 3GPP R4 版本为什么使用 BICC 协议而不是 SIP-T? 3 7. 在 R4 中使用的扩展的 H.248 与 H.248 有什么不同? 4 8. 3GPP R99 和 R4 核心网电路域差异 4 9. 承载与控制分离的结构有什么好处? 6 10. 3GPP R4 相对于 R99 的优势 7 11. 3GPP R5 版本为什么要引入 IMS 域 9 12. 国际上 3G 专利的形势和进展 10 13. 华为公司在 3G 专利方面的进展 11 14. 华为公司在 3GPP 中的地位和作用 11 15. 中国 IMT-2000 频谱分配 11 16. 3G 频段 Operating Band 有哪些? 12 17. CDMA2000 标准演进 12 18. IS-95A/B 演进到 CDMA20001x 有什么变化? 13 19. 如何从 CDMA2000 1X 到 CDMA2000 1x EV 的平滑演进 13 20. IS-95 的技术特点是什么? 14 21. CDMA20001X 有什么技术特点? 14 22. CDMA2000 1x EV-DO 有什么技术特点? 15 23. CDMA20001x EV-DO 如何进行网络部署? 16 24. CDMA2000 1X EV-DV 有什么特点? 16 二. 原理篇 17 25. 什么是 CDMA 技术 17 26. CDMA 技术的起源 18 27. CDMA 的软容量是指什么 18 28. CDMA 短码和长码 18 29. 为什么功率控制在 CDMA 系统中非常重要 19 30. 为什么 CDMA 手机能保持低的发射功率 19 31. 什么是 CDMA 软切换?它与硬切换有什么分别 19 32. 什么是 CDMA 的"更软切换" 20 33. CDMA 系统的 UIM 卡介绍 20 34. IMSI(MIN)介绍 21 35. MDN 号码的介绍 22 36. TLDN 号码的介绍 23 37. CDMA 为什么要加密和鉴权 23 38. 什么是机卡一体,机卡分离 24 39. 为什么 EIR 在国内没有开通 24 2 40. CDMA 系统如何保护 A_key 安全性 24 41. 天线增益、水平/垂直波束宽度、单/双极化的概念? 25 42. 接收机底噪、接收机增益、接收灵敏度、移动台的热噪声功率 25 43. GOS、RSSI、Eb/No、Eb/Io 的概念 26 44. db、dBi、dBm 分别是什么单位,有何区别? 26 45. 基站侧信号处理,比如交织、复用后同原来相比什么区别 27 46. I、Q 信号是如何产生的,I、Q 信号复用的作用 27 47. 3G 系统采用了什么语音编码技术? 27 48. 3G 系统采用了什么信道编码技术? 28 49. 什么是 HARQ 技术 28 50. CPCH 是否能够提高上行速率容量,该信道相关功能 28 51. WCDMA 承载分组数据的传输信道有哪些 29 52. WCDMA 系统中物理信道的功率分配方式 29 53. AAL2/AAL5 等 ATM 连接的区别 31 54. 单模光纤和多模光纤简要介绍 31 55. 什么是无线资源管理,主要的技术有哪些? 32 56. WCDMA 终端是如何实现与系统的同步的? 32 57. WCDMA 系统是如何完成寻呼过程的? 33 58. WCDMA 系统在切换时需要测量哪些参数? 33 59. 什么是 TD-SCDMA 系统中的接力切换技术? 34 60. WCDMA 无线接入网络都有哪些接口? 34 61. WCDMA 终端有哪些工作模式? 34 62. 为什么 CDMA 需要对整个网络同步 35 63. WCDMA 的同步方式,以及与 cdma2000 在同步上的区别 35 64. 相对与同步切换,异步切换会对切换掉话率有多少影响 36 65. 3G 中都采用了哪些分集技术? 36 66. 基站发射分集的实现方式以及带来的增益、投资成本 37 67. 什么是高速下行分组接入技术(HSDPA)? 39 68. 智能天线波束宽度是多大? 多径条件下如何跟踪用户? 39 69. GGSN 和 SGSN 是否和 GPRS 中的设备相同? 40 70. 3G 电路域和分组域网络鉴权和认证基本要求 40 71. 2G 系统和 3G 系统中对用户的鉴权有哪些区别? 40 72. 相对 2G 系统,3G 在信息安全措施上有哪些改进? 40 73. 七号信令传输如何变为 MPLS,也就是如何用 IP 承载? 41 74. R4 如何和 PSTN 网络互通? 41 75. 路由器支持哪些安全协议,启用后对路由器的性能影响? 41 76. 移动网络中信令寻址方式有哪些?各有什么优缺点? 42 77. 什么是 APN? 42 78. 什么是 SIGTRAN? 43 79. 什么是 TFO、TrFO,各有什么优点? 43 80. R4 的承载方式有哪些及其各自优缺点? 43 81. 3G 用户是如何访问外部数据网的? 44 82. MIP 技术简单介绍,及技术实现方案 44 三.产品篇 45 3 83. 华为公司系列 NodeB 产品的规格 45 84. 华为 NodeB 容量的计算方法,CE 配置和共享方式 45 85. 华为 NodeB 基带单板的配置方法 46 86. 基站靠墙安装、散热和工作环境的考虑 47 87. 华为 NodeB 的内部结构和单板介绍 47 88. WCDMA 对功放的线性要求,功放规格 49 89. 华为 NodeB 采用的同步方式,失去同步源后可以保持的时间 49 90. RNC 的容量、处理能力和最大端口配置数量 49 91. 华为 RNC 容量(用户数)的估算方法,基于的话务模型 50 92. RNC 容量指标定义,话音与数据业务量资源共享法则 50 93. 频间硬切换实现的机制,以及对 RNC 性能的影响 51 94. 华为 MSC 产品容量,处理能力和端口数量 51 95. 华为 MGW 产品介绍,与其它厂家 RNC 的连接方案 52 96. RNC IuCS 和 IuPS 能否通过同一物理链路到 MSC 再到 SGSN 52 97. 华为 SGSN 产品规格,受影响的因素 53 98. 华为 GGSN 产品规格,主要特点 53 99. 华为分组域设备 IP 地址如何规划 53 100. 关于虚拟 HLR 的概念,华为是否支持 54 101. CG 灵活计费的方式有哪些?(时长、流量……) 54 102. 3G 计费的问题变得很复杂,华为公司的计费是怎样实现的 54 103. 3G 业务的计费有何特点? 55 104. Ga 接口和 GTP’协议是什么? 56 105. 3G 计费与 2G 计费的差异何在? 56 106. TMSC/GMSC 是否有计费功能,长途呼叫采用什么方式接入 57 107. 关于计费信息中 QoS 映像方式 57 108. 电路域业务和分组域业务中的一些计费原则 57 109. 3G 条件下,计费信息在安全性上有些什么要求 57 110. 全国和省级 3G 网管中心的设置原则及其连接方式 57 111. 3G 网元管理在网管体系中的作用? 58 112. 什么是 IRP? 58 113. 3G 网络管理的内容和特点?与 2G 和固网网管相比有何不同? 59 114. 华为 WCDMA 操作维护网元之间的时间如何同步 60 115. 3G 终端有哪些关键技术? 60 116. 移动终端的操作系统都有哪些种类? 61 117. 什么是移动终端应用开发平台? 62 118. 如何比较 JAVA 和 BREW 的安全性? 63 119. 3G 终端产品上有哪些主流的第三方浏览器产品? 63 120. 什么是终端的 OTA 参数预配置(OTA-Provisioning)如何实现? 63 121. 华为公司 3G 手机研发情况报告 64 122. 华为公司 WCDMA 芯片研发进展情况? 64 三. 业务篇 65 123. 什么是 3G 业务网络?它主要包含哪些网元? 65 124. 3G 是业务驱动的,华为公司的 OSA 构架如何提供业务? 65 125. 介绍一下 3G 业务平台的建设方案? 66 4 126. WCDMA 业务平台(或者说业务网关)具有哪些功能 66 127. 介绍一下 3G 业务平台的界面规范? 67 128. 业务管理平台对用户门户有哪些功能要求? 67 129. 会议电视和可视电话的区别?可视电话的工作过程? 68 130. MultiCALL 与多方通话关系如何? 68 131. 综合预付费业务的主要功能和实现方式? 69 132. 预付费漫游怎样实现机制如何? 69 133. 移动智能网和固网智能网的主要区别? 69 134. 主要的 3G 智能网协议有那些? 70 135. 3G 智能网相比 2G 智能网而言,新增了什么业务能力? 70 136. CAMEL 在 R4 和 R5 阶段有何区别? 71 137. 移动定位业务(LCS 业务)采用哪三种移动定位技术? 72 138. 初期定位业务主要有哪些?这些业务对定位精度有什么要求? 72 139. 通过 Cell-ID 方式的定位过程中 HLR 如何找到了 MS 73 140. 针对 3G 的商用定位业务是否与 2G 有不同? 74 141. 运营商开展定位业务的盈利模式是什么? 74 142. 提供详细的 Video Streaming 解决方案 74 143. 移动流媒体业务有哪些类型的应用? 75 144. 影响移动流媒体应用的因素有哪些? 75 145. 移动流媒体业务有哪几种传输方式? 76 146. 移动流媒体业务使用哪些特有的应用和控制协议? 76 147. 电路域视频业务的业务流程。 77 148. 电路和分组多媒体业务应用实例介绍 78 149. WAPGW 可以提供哪些业务类型? 79 150. 什么是交互式短信业务? 80 151. 什么是即时通信? 80 152. 综合 VPN 业务的主要功能? 81 153. 不同类型的业务对时延的要求有哪些不同 81 154. 业务组合、业务捆绑、业务融合的含义是什么? 81 155. 什么是工作流机制?工作流机制在业务管理中如何应用? 82 156. 什么是 BREW? 83 157. 什么是 MMS 83 158. MMS 与 SMS、EMS 的区别 83 159. MMS 业务应用 85 160. MMS 网络基本结构 86 161. MMS 业务标准,业务开展,现状 87 162. 什么是 GSM1X? 88 五.规划篇 89 163. 站点面积和小区半径之间的计算关系 89 164. 接入半径和覆盖半径的区别,典型值是多少? 90 165. WCDMA 与 GSM 的无线网络规划有何不同? 90 166. WCDMA 与 DCS1800 覆盖差异 91 167. 什么是无线网络估算? 91 168. 华为针对一般城市的无线网络链路预算参数取值 92 5 169. 什么是无线网络预规划? 92 170. WCDMA 无线网络仿真有哪些模式? 92 171. 无线网络优化的具体流程是什么? 93 172. 如何看待无线网络规划和网络优化的关系? 94 173. 如何理解导频污染,产生导频污染的原因? 95 174. 如何调整对不同速率连接的功率分配 95 175. 软切换时怎样减小额外损耗的功率 95 176. 什么是无线网络的软阻塞、硬阻塞? 96 177. 无线网络的负载控制技术介绍 96 178. 功率配置与软切换指针与容量的关系 96 179. WCDMA 系统中有哪些覆盖增强技术? 97 180. 华为无线网络规划软件的名称,及主要特点 97 181. 在 3G 网络中与用户有关的编号有哪些? 98 1 一. 标准篇 1. 什么是第三代移动通信系统 答复: 第三代移动通信系统 IMT2000,是国际电信联盟(ITU)在 1985 年提出的, 当时称为陆地移动系统(FPLMTS)。1996 年正式更名为 IMT2000。与现有 的第二代移动通信系统相比,其主要特点可以概括为: z 全球普及和全球无缝漫游 z 具有支持多媒体业务的能力,特别是支持 Internet 的能力 z 便于过渡和演进 z 高频谱利用率 z 能够传送高达 2Mbit/s 的高质量图象 2. IMT-2000 标准组织简要介绍 答复: 3G 标准组织主要由 3GPP、3GPP2 组成,以 CDMA 码分多址技术为核心。 IMT DS WCDMA IMT MC CDMA 2000 IMT TC TD-CDMA/TD-SCDMA IMT SC UWC-136 EDGE IMT MC DECT TDMA 国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种,它们分别是 CDMA2000,WCDMA 和 TD-SCDMA,其中,CDMA2000 和 WCDMA 属于 FDD 方式,TD-SCDMA 属于 TDD 方式,系统的上、下行工作于同一频率。 lijm Highlight lijm Highlight lijm Note IMT2000的含义是:International Mobile Telecommunication 2000,其中2000的含义有三个:在公元2000年左右开始使用;在2000MHz左右的频率上使用;支持的业务速率可以达到2Mbps以上。 lijm Arrow lijm Highlight lijm Note 未来公共陆地移动通信系统   Future Public Land Mobile Telecommunication System 这是国际电信联盟(ITU--R)于20世纪90年代研究制订的"未来公共陆地移动通信系统"的英文缩写。90年代末,Itu--R将这一系统名称改为 IMT-2000(International Mobile telecommunication--2000)、意为21世纪的国际移动通信,目前,这一名称泛指第三代移动通信系统(3G)。 与此同时,欧洲电信标准协会(Europe telecommunication Standard Institute)ETSI制订了通用移动电信系统-UMTS(Universal Mobile Telecommunication System),二者殊途同归,二者均与在综合第2代移动通信系统和数字无绳电话系统,并实现与公共电话网、宽带综合业务数字网、互联网的连接、逐步向" 理想"的PCN过渡。 lijm Arrow lijm Note “3G”(英语 3rd-generation)或“三代”是第三代移动通信技术的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。 lijm Note 第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,即3GPP)是一个成立于1998年12月的标准化机构。目前其成员包括欧洲的ETSI、日本的ARIB和TTC、中国的CCSA、韩国的TTA和北美的ATIS。 GPP的目标是在ITU的IMT-2000计划范围内制订和实现全球性的(第三代) 移动电话系统规范。 3GPP主要是制订以GSM核心网为基础,UTRA(FDD为W-CDMA技术,TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。 lijm Note 3GPP2[1]英文 3rd Generation Partnership Project 2 的缩写形式。   3GPP2(第三代合作伙伴计划2): 该组织是于1999年1月成立,由北美TIA、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA四个标准化组织发起,主要是制订以ANSI-41核心网为基础,CDMA2000为无线接口的第三代技术规范。 3GPP(3G Partnership Project): 该组织是在1998年12月成立的,由欧洲的ETSI、日本的ARIB、日本的TTC、韩国的TTA和美国的T1五个标准化组织发起,主要是制订以GSM核心网为基础,UTRA(FDD为W-CDMA技术,TDD为TD-CDMA技术)为无线接口的第三代技术规范。 2 3. 3GPP 协议版本的发展路线 答复: 3GPP 协议版本分为 R99/R4/R5/R6 等多个阶段,其中 R99 协议于 2000 年 3 月冻结功能,R4 协议于 2001 年 3 月冻结功能。R99、R4 目前已经成熟商用, R5、R6 协议还在进一步完善过程中。 3GPP R99 3GPP R4 3GPP R5 3GPP R6 功能冻结时间点 2000/03 2001/03 2002/03 核心网 GSM/GPRS 的网络体系,采用 TDM组网。 电路域承载与控制相分 离;支持TDM/ATM/IP 组网。 增加IMS域,支持 VoIP。 WLAN等 4. 3GPP 各个版本的主要特点是什么 答复: R99 是目前最成熟的一个版本,目前国外已经商用。它的核心网继承了传统的 电路语音交换。 R4 的电路域实现了承载和控制的分离,引入了移动软交换概念及相应的协议, 如 BICC、H.248,使之可以采用 TrFO 等新技术以节约传输带宽并提高通信质 量。此外,R4 还正式在无线接入网系统中引入了 TD-SCDMA。 R5 版本在空中接口上引入了 HSDPA 技术,使传输速率大大提高到约 10Mbps。同时 IMS 域的引入则极大增强了移动通信系统的多媒体能力;智能 网协议则升级到了 CAMEL4。 在 R6 版本中,将会实现 WLAN 与 3G 系统的融合,并加入了多媒体广播与多 播业务。 5. 3GPP R99 和 R4 版本的主要区别 答复: 1)R4 与 R99 版本在核心网电路域的区别 3 R4 在核心网电路域在网络架构上发生了革命性变化, 引入了承载控制分离的 软交换架构。在承载类型上,支持在 IP/ATM 分组网络上承载话音,当然也支 持 TDM 上承载话音。在信令承载方面引入了 SIGTRAN 技术,支持承载在 IP 上的宽带七号信令网。R4 核心网电路域新增功能为: z 控制与承载分离的软交换架构,引进媒体网络控制协议 H.248 z 新的呼叫控制协议,如 BICC z 宽带七号信令承载 SIGTRAN z 支持多种承载技术:TDM/ATM/IP z TrFO 功能,以节约 TC 资源和提高语音质量 z 网络互连互通等等 2)R4 与 R99 版本在核心网分组域的区别 R4 在核心网分组域网络结构没有大的改动,主要是做了一些业务和功能的增 强,详细情况见下表: R4增强特性 简要描述 LCS业务增强 支持延迟定位: MM增强 在连接态下,保证数据传输的无损 流程的修改 PDP激活、二次激活流程的修改 RNC发起的RAB修改流程 另外,在 R4 阶段 PS 域的 Gs、Gr、Gd、Ge 接口也可选 SIGTRAN 信令替 代 R99 阶段的传统基于 TDM 承载 SS7,从而为实现 PS 域全 IP 组网奠定了 基础。 3)R4 与 R99 版本在接入网的区别 z 协议上有所完善; z 标准中引入 TD-SCDMA 相关规范; z 引入动态 AMR 的 TrFO; z 更高精度的定位业务; 6. 3GPP R4 版本为什么使用 BICC 协议而不是 SIP-T? 答复: BICC 是 Bearer Independent Call Control 的缩写,称为与承载无关的呼叫控 制。BICC 直接面向电话业务的应用提出,是在 ISUP 基础上发展起来的。在 语音业务支持方面比较成熟,能够支持 ISDN 业务集,如语音业务、补充业务 等。 3GPP 采用了 BICC 协议制定第三代移动通信网络的标准,成为 R4 版本 Nc 接口信令协议。其可以承载于 ATM 和 IP 之上。BICC 与 ISUP 其中一个主要 的不同之处是:增加了 APM(应用传送)消息和 APP 参数。BICC 通过 APP 参数传送封装应用信息;另外通过 APM 消息在呼叫的过程中实现编解码协商。 4 由于 BICC 由 ISUP 演进而来的,因此从操作维护的角度看,建立 BICC 网络 和建立 ISUP 网络没有过多的区别。为了控制承载网,网管系统经过更新可以 重用。已经具备运营 ISUP 网络的技术人员也能够操作 BICC 的网络。 SIP-T 的标准化由 IETF 组织完成,已经有相应的 RFC 协议。 SIP-T 就是将 SIP 和 ISUP 消息封装到隧道的新的协议结构。SIP 用于会话识 别, ISUP 用于呼叫控制。SIP 消息中的 SDP 部分描述了承载的属性,例如 RTP 端口和编码方式等。ISUP 消息中的路由标记和电路识别码被剥离,因此 只有 ISUP 消息类型和 ISUP 参数才会显示。在 SIP-T 中传输时采用 MIME 编 码。ISUP 的某些维护功能例如封锁和电路重启等不再支持。 SIP 中的信令相关性比 BICC 中的更为动态。信令联系建立在呼叫基础上,更 为灵活。但是同时削弱了运营商对网络的控制和对网络行为的理解。另外, SIP-T 在支持智能网和与 H.248 的互通方面也存在问题。 总之,BICC 是一个成熟的标准协议,不同设备制造商之间实现互通极为简单, 就象两个不同设备制造商的交换机用 ISUP 互通一样。而采用 SIP-T 互通会有 一些问题。从体系架构看,SIP-T 更为复杂。 7. 在 R4 中使用的扩展的 H.248 与 H.248 有什么不同? 答复: 扩展的 H.248 使用在 MSC Server 与 MGW 间。一般以 ITU 定义的 H.248.1 作为基准,其后包括 ITU 自身在内的标准组织所定义的相关规范都可看作是 H.248 的扩展。H.248 主要通过 Package(包)来进行扩展,R4 在 Mc 接口 上并不是简单的 H.248 扩展,而是对 H.248 既有精简又有扩展,主要如下: 精简了 H.248 中一些无线系统中不会使用的标准包;增加了 BICC 包;增加了 UMTS 包。 8. 3GPP R99 和 R4 核心网电路域差异 1)R99 和 R4 在网络结构差异 MSC SCP HLR MSC RAN RAN RAN TDM MSC Server SCP HLR RAN RAN RAN TDM/ATM/IPCS-MGW CS-MGW MSC ServerTUP/ISUP/BICC TUP/ISUP R99 R4 H.248 H.248 MAP Over TDM MAP Over TDM/IPCAP Over TDM CAP Over TDM/IP 如图所示,R99 电路域核心网主要设备为 GMSC/MSC/VLR,MSC/VLR 和 RNC 之间用 ATM 相连接,设备之间通过 ATM 信令来交互,媒体流使用 AAL2 5 承载的 AMR 编码。MSC 和 GMSC,GMSC 和 PSTN 以及 MSC 和传统的 2GBSS 设备相联等均使用 TDM 连接,设备之间通过 TDM 承载的窄带 NO7 信令交互,媒体流使用 G.711 格式的 PCM 编码。 R4 电路域核心网设备在网络实体上分为 MSC Server 和 MGW,在 MSC Server 和 MGW 之间通过 H.248 协议进行网关控制;在 MSC Server/GMSC Server 之间增加了 BICC 协议来控制局间的媒体流。控制和承载分离是 R4 网 络的主要特色,它的好处是 MSC Server 和 MGW 在技术上可以分别向两个不 同的方向发展,可以在需要时分别对其容量进行扩充。 2)R99 和 R4 在承载网的差异 在 R99 的组网中,GMSC 和 MSC 之间或者 MSC 之间只能是 TDM 承载,从 RNC上来的媒体流到了MSC以后进行编解码操作转换成G.711的PCM编码; 而到了 R4 的组网中,GMSC-MGW 和 MSC-MGW 以及 MSC-MGW 和 MSC-MGW 之间的承载方式除了原有的 TDM 方式以外,还新增加了 IP 承载 和 ATM 承载两种方式。 媒体流在 IP 上的分组复用极大地节约了传送带宽,可以建立起端到端地连接, 使得传统长途电话的概念象因特网一样在逐渐消失。 3)R99 和 R4 在信令网的差异 R99 核心网电路域的信令网除了和 RNC 交互是 ATM 信令以外,同其它如 PSTN/GMSC/HLR/SCP 等实体交互都是在 TDM 上承载的窄带 NO7 信令。 R4 核心网电路域的信令网除了可以继续支持传统的 TDM 上承载 NO7 信令以 外,还可以支持在 IP 上承载的 NO7 信令。可以把传统窄带 NO7 信令在 SG (信令网关,也可以内置在 MSC Server 或者 MGW 上)设备上汇聚以后在接 入到 MSC Server 设备上,从而解决了窄带 NO7 信令浪费传输(特别是长途 传输)和带宽不足的问题。窄带 NO7 信令目前普遍使用的是 64K,2M 也在 逐步投入运用,而 IP 上承载的 NO7 信令只需要一个接口(如 FE 口)接入到 MSC Server 设备就可以把带宽提高到 100M,这使得信令传送技术有了一个 质的提高。在 IP 上承载的 NO7 信令在 R4 中主要是采用的 M3UA/SCTP/IP 协议。 4)R99 和 R4 在组网模式上的差异 R99 和 R4 的最大差别是承载和控制分离,原有的 MSC 实体被分离为 MSC Server 和 MGW 两个实体。控制和承载的分离使得组网模式发生了很大的变 化。由于在 R99 的组网中 MSC 之间的传输是 TDM 话路,如果把 MSC 集中 设置必然会造成传输的长途迂回,从而增加运营商的成本;因此在规划网络的 时候一般都采取把 MSC 设置到每个本地网(也有少部分经济不发达地区 1 个 MSC 管理多个本地网)的方式,MSC 之间直接互联或者在省会或中心城市来 设置一级或者二级汇结局来疏通 MSC 之间的话务。而在 R4 的组网中,由于 控制和承载分离并且 MSC Server 和 MGW 之间只是 IP 上承载的信令(其他 PSTN 等窄带信令可以通过 SG 转换到 IP 上承载),占用的带宽非常少,使得 MSC Server 和 MGW 之间可以经济地拉远放置,因此在 R4 的规划过程中, 完全可以考虑将 MSC Server 只设置在省会或者中心城市,在经济不发达地区 可以只设置 MGW 来和 PSTN 以及 RNC 互通。由于 MSC Server 较为复杂并 且负责有关业务逻辑、呼叫控制、计费等与业务相关地部分,因此 MSC Server 的集中设置一方面有利于系统软件升级和新业务普及,另外一方面运营商也可 以考虑只需要在中心机房配备维护人员,节约维护运营成本。 6 设置在每个本地网的 MGW 也可以根据原有本地网的机房情况灵活配置,如设 置在和 PSTN 同址的机房,从而节省传输资源,降低成本,还可以起到容灾 的作用。另外一方面适当地集中配置部分共享资源(如放音资源等)到某个 MGW,也可以减少相关资源配置更新的维护工作量,加快新业务的响应速度。 MSC Server 的集中设置需要 MSC Server 设备在功能上支持管理多个本地 网,容量要足够大。因此这就带来网络安全性的问题,如 R99 的组网模式下, 一个 MSC Server 出现故障仅仅影响一个本地网,而在 R4 的组网模式下,一 个 MSC Server 的故障可能会造成很大的影响。针对这个问题,部分设备厂商 都提出了 DUAL HOMING(双归属)的解决方案,即让一个 MGW 可以在故 障的时候注册到另外一个 MSC Server 上。 R4 的控制和承载分离也影响了汇接网的组网模式。传统的 R99 组网模式一般 为多级组网方式,端到端之间的话路需要多级转接。而在 R4 的组网中,由于 媒体流可以在 IP 上承载,使得承载可以看作是一个平面上交互;只要相关信 令通过 MSC Server 或者 TMSC Server 协商完成,就可以建立起端到端到承 载。 5)R99 和 R4 在业务功能上的差异 R99 到 R4 在功能上差别比较小,主要是引入了 TrFO 功能。由于话音编码器 对话音编码是有损压缩,每经过一次编解码会降低话音质量,因此减少语音解 码次数可以改善语音质量。同时减少语音解码次数还可以减少话音的传输时延 和节省网络设备功率。另外,相对 R99,R4 在业务上对 MMS、LCS 等也进一 步地完善和明确规范。 6)R99 和 R4 在设备开发的差异 在 3G 的网路建设中,由于业务个性化多样化和开放的业务平台将产生越来越 多的业务,因此对设备提出了更高处理能力需求;而 R4 的分离式建设和组网 使得设备越来越集中设置,提出了大容量建设的需求。所以 R4 的核心网电路 域设备必须满足大容量,高处理能力的需求。 同时由于在 R4 阶段核心网络分组化,使信令传输和内部交换带宽得到了质的 提高;控制和承载分离和网络构件化,使得各个业务实体分工明确并且可以分 别针对不同的技术方向发展。因此相对 R99 的核心网电路域设备,R4 核心网 电路域设备一般具有更高的集成度、更大的容量和更强的处理能力。 9. 承载与控制分离的结构有什么好处? 答复: 承载与控制分离的结构是指控制面的信令和用户面的承载分别由独立的网元, Server 和 MGW 来负责, Server 通过 H.248 控制 MGW,3G R4 的核心网电 路域采用的就是这种结构。 承载与控制分离的结构给组网带来的最大变化就是:Server 和 MGW 可以分 开放置。通常 Server 集中在省会和区域中心,而 MGW 可以按最佳的话务吸 收点进行设置。这种组网方式带来的好处有: 7 升级方便,便于新业务的开展。业务的处理逻辑主要在 Server 上,因此开展 新业务时,一般只需要 Server 升级,而 Server 容量大,网元少且集中设置, 升级的工作量相对少,从而加快了新业务的开展。因为移动网的服务要求能全 程全网提供,所以这个优点对新业务的开展很有意义。 Server 的集中管理,便于提高运维的效率。业务的处理,计费,信令的监控 等主要集中在 Server 上,维护人员主要配置在 Server 的所在地,从而提高了 运维的效率。 组网灵活性增强,MGW 可按最佳的话务吸收点设置。采用承载控制合一的设 备组网时,在非用户密集地区,为了实现广覆盖,往往需要将 MSC 下放到各 小本地网,网元数多,网络结构较复杂。如果采用大容量的 MSC 负责多个本 地网的业务处理又会导致大量本地话务长途迂回的问题,这样就出现了广覆 盖、大容量与路由迂回间的矛盾,且采用承载控制合一的设备无法解决这个矛 盾。R4 阶段,因 Server 和 MGW 可分离设置,Server 大容量,集中设置在 省会和区域中心,而 MGW 按照最佳话务吸收点设置在各本地网,可以和 RNC 共址,解决以上所提的问题,网络结构更优化。 10. 3GPP R4 相对于 R99 的优势 答复: 相对于传统电路交换网络,软交换网络可以实现更简单的目标网络结构,主要 是从节约运营成本、易于维护和保护投资三方面为运营商带来利益。 1)简单的目标网络结构 z 简单清晰的网络结构 软交换架构的核心网采用 IP 承载方式可以实现无级组网,无需建设汇接网。 在承载网方面,IP 承载网节点与 TDM 汇接网节点相比,节点容量大大增加。 TDM 的终局容量一般在 2000-4000E1 左右,交换容量在 4-8G 左右;而目 前主流高性能 IP 路由器的交换容量已经可以达到 40-80G,部分厂家 IP 路 由器的交换容量可以达到数百 G。大容量的交换节点可以使网络结构更加清 晰,节点之间的连接大大减少。 z 简单灵活的路由方式 较之于传统的电话网络,在软交换网络中没有了传统的汇接局之间固定的中继 接口和局间中继群的操作维护的概念,取而代之的是“虚拟中继”概念:话路 不再是预先设置好而是根据需要在数据网络上动态建立的。这一改变大大降低 了设备成本和与之相应的操作维护成本,以及网络的总带宽需求量。 2)可快速提供新业务 采用 IP 承载技术的软交换网络,最大的特点是承载与控制的相分离,这一特 征应用于实际的组网就是 MSC SERVER 的集中设置和 MGW 的分散设置相 结合。 我们知道,很多业务的推行往往需要全网的业务控制功能实体的升级,在 GSM 时代,MSC 是业务控制的实体,分布于各本地网,数量很大,升级工程困难, 8 导致业务推出周期长。采用 R4 组网时,MSC SERVER 是业务控制的功能实 体,容量大,局点少,集中设置,升级很方便,这在 3G 建设初期,新业务不 断涌现的情况下尤为重要,便于帮助运营商尽快推出 3G 特色新业务,在未来 业务竞争中赢得优势。 在 2G 时代,控制和承载合一,集于 MSC 一身。在话路量少的地区,往往不 设置 MSC,通过将 BSS 接入到临近地区的 MSC 来提供移动业务,这样本地 区的移动、固定间的呼叫就存在话路迂回的问题。采用 R4 组网时,在话务量 少的地区仅仅设置一个 MGW 与当地 PSTN 互通和接入 RAN,MSC SERVER 远程控制 MGW,就可以很好的解决话路迂回的问题。 3)降低建网成本和运营成本 z IP 承载技术的软交换网络容量利用率高 基于 TDM 连接的传统汇接网络各网元之间网状网相连,造成各个网元两两之 间局向的 N 平方问题,随着网络节点的增加,各个局向的中继利用率很低; 采用 IP承载技术的软交换网络中的MGW通过千兆以太网口或STM-1接口连 接至分组骨干传输网,组成一个平面网络,由骨干网本身进行用户层话务的路 由、连接,不必象传统 CS 网络那样需要规划和配置各个局向的电路,大大提 高了话务的收敛比和端口的利用率,从而有效的提高了网络利用率、减少了网 络建设容量、节省了传输,有利于降低建网成本。 z 减少局点数目,降低配套设施成本 由于控制层与用户层的分离,在网络的组织方面,处于控制层面的 MSC server 可采用集中部署的方式,如只在大区城市设置,可以更有效地利用控制资源, 减少网络中的闲置容量,从而大幅度减少局点数量。MSC Server 的容量可达 100 万用户以上,大容量的网元具有集成度高,耗电量低,占地面积小等特点, 自然就减少了网元数目和局点数目,从而降低了配套设施的成本。 z IP 承载技术带来的传输成本的节约和运营维护成本的降低; IP 传输建设和维护成本远低于 TDM 交换成本。对于分组传输骨干网络, MSC Server 系统还可以通过 AMR(Adaptive Multi-Rate)达到节省传输的目的。 AMR 使用 12.2K 的语音编码,而不是象基于 TDM 连接的传统网络,无论语 音编码的实际带宽多少总要占用多达 64kb/s 的一个时隙,从而极大地节省了 传输。而核心分组交换网络具有规划简单、易于维护的特点,也将大大降低网 络的整体运营维护成本。 z 语音、数据和多媒体等可以共用同一分组骨干网 软交换系统支持 IP/ATM 传输网,未来可以与分组核心网共用同一个 IP/ATM 骨干网,从而使运营商不必运营和管理两个独立的传输网络。 4)对网络的维护变得更容易及更有效 传统的交换网络是基于 2Mbps TDM 的固定连接,需要根据话务量模型, 规划 骨干网络带宽,存在两两节点之间的 N 平方问题, 配置工作量很大。一旦网络 中的某个节点即使只需要少量的扩容或数据修改,往往就会引起波及网络其它 部分甚至整个网络的连锁反应,网络规模越大情况就越严重。 9 采用 IP承载技术的软交换网络中的MGW可以通过千兆以太网口或STM-1接 口灵活地连接至分组骨干传输网,使它的安装、开通、配置和扩容等网络操作 比传统的交换网元简单易行、对网络影响小,同时减少运营商的规划工作量, 网络可按需边规划边建设,缩短了网络扩容所需时间,可以更好地根据网络的 实际情况和需要决定安装的数量和地点,使得网络维护工作量大大下降。 5)易于向下一代网络演进 z 具备全业务提供潜力 为运营商部署软交换网络主要不是源于技术驱动,而是市场驱动。中国电信目 前的业务收入主要来自于传统的话音业务。而软交换网络做为可以同时支持移 动和固定业务的融合网络,具有潜在的提供丰富业务的能力,可以为将来的基 于分组网络的固定语音、宽带多媒体和新的增值业务提供坚实的网络基础。 z 长远的投资保护 采用软交换方案可使运营商以最快的速度,及时地向 3G 网络和全 IP 网络迈 进。运营商用于软交换网络的投资可充分地用于 3G 网络和全 IP 网络,保护 了运营商的长远投资。 当网络发展到 R5/R6 和全 IP 阶段,软交换网络的所有网元都可以得到利用, 同时无需改变网络的体系结构。建设 3G R5 网络时,MSC Server 系统仍然会 在网络中存在相当长的时间,也可以平滑升级成为 MGCF 功能实体,MGW 功能不变或平滑升级成为综合媒体网关。所以软交换系统可以确保平滑的网络 演进,向未来 3GPP R5/R6 全 IP 核心网迈出了第一步。 11. 3GPP R5 版本为什么要引入 IMS 域 答复: IMS 的主要特点是使用 SIP 协议和它的接入无关性。基于 SIP 协议的 IMS 域, 为在 3G 网络上运行的 IP 业务提供了一个统一的会话管理机制。现在的 IP 网 络,基本上每一种应用都需要使用一套独特的会话信令协议。相比之下 SIP 协议为大部分的 IP 业务提供了一套简化了的统一会话控制机制,这将有助于 在移动网络开展不同的应用业务。IMS 的接入无关性是指它除了可以应用在移 动网络外,也可应用在固网,GPRS,WLAN 和所有 IP 网络。 IMS 域和分组域一起可以综合实现话音和数据结合的 IP 多媒体业务,完全不 依赖于电路域。引入 IMS 域所带来的新业务主要有: 1) 基于 SIP 的 VoIP IMS 可以提供基于 IMS SIP 信令控制的 VoIP,通过在 IMS 域中的媒体网关和 MGCF 实现 IMS 终端与 CS 域/PSTN 的互通。其中 MGCF 需要支持 ISUP, H.248 和 SIP 协议,MGCF 与 CSCF 间通过 SIP 进行通讯。这种情况下终端 必须支持 SIP 协议才能使用基于 SIP 的 VoIP 业务。 2) Push to Talk 10 Push To Talk,简称 PTT,是一项使用户立即通话的半双工语音通信方式,区 别于传统的电路交换语音通信方式。PTT 有两个特点,一方面 PTT 不需要等 待话音电路的建立过程,按键即讲话;另一方面 PTT 采用半双工方式可以节 省网络资源,即一方在讲话状态,其余在听状态,同一时间只有一个人在说话。 3) Instant Messaging Instant Message 可以使用户彼此高速发送消息,消息格式可以是短消息文 本、图片、甚至视频等。Instant message 比 MMS 的优势是实时性更强。Instant message 服务器可以配置,当网络传输质量差时,实行存储转发,也可以设 定阀值,超时时丢弃该消息。 4) Presence Presence 应用主要由 Presence Server 提供,它可以实现用户在线信息和数 据的管理。Presence Server 从网络层收集的用户在线信息,Push to Talk Server,WAP,SMS,MMS 及 WEB 应用等都可以通过访问 Presence Server 获取用户的在线状态值,应用到各自的业务中去。 5) Chat Chat 是 IMS 可以提供的一项基本业务,它类似于 Internet 的聊天室,用户可 以通过共享一个聊天窗口在聊天室交换基于文本的信息或在同一张白板上画 图交换图形信息。 12. 国际上 3G 专利的形势和进展 答复: 在 WCDMA 方面,虽然高通号称仍然拥有部分核心专利,但情况已有所不同, 拥有核心专利的厂家比较多,如爱立信、诺基亚和一些日本公司等。因此关于 3GPP 中相关专利的处置一直很不明朗。 在高通和爱立信的知识产权之争得到解决后,人们似乎看到了解决 WCDMA 知识产权的希望,但随后的“3G 专利平台”由于缺少高通、爱立信等大公司 的支持,工作一直没有什么实质性进展。 应该说,“3G 专利平台”提出了一个好的目标,即:为降低未来 3G 产品的成 本,将总的知识产权许可费的最大累积提成率控制在 5%以内,且任一个专利 许可费的累积提成率的 0.1%。这是一个得到绝大多数 3G 产品制造商欢迎的 解决方案,但操作难度比较大。另外,成立的专门负责进行核心专利评估的 NEWCO 公司的权威性也很难得到公认。目前 NEWCO 实际上并没有真正运 作起来,按照 3GPP 的说法,该公司的运作模式正在等待美国、日本、欧盟 的反垄断机构的批准,其实得不到高通、爱立信等公司的支持是最主要的原因。 2003 年 7 月的 3GPP OP 会议,要求各个公司主动在 3GPP 网站上登记自己 的潜在的核心专利,但响应者甚少,尤其是专利大户高通和诺基亚都没有积极 申报。使人感到 3G 知识产权问题无法在近期取得哪怕一点点进展。 根据 ETSI 的知识产权政策(Article 6.1),对 WCDMA 标准中的核心专利拥有 者:必须在公平合理、非歧视条件下发放(专利)许可执照。几个主要的专利 11 大户(包括高通)都已经表示遵循 ETSI 的这一政策。但由于拥有核心专利的 厂家众多,实际操作的难度非常大。 13. 华为公司在 3G 专利方面的进展 答复: 截止到 2003 年 4 月底,在移动领域华为已经累计申请中国发明专利 732 件, 其中 3G 技术领域 546 件。除此以外还通过 PCT 或直接申请的方式在美国、 欧洲、日本、韩国等 9 个国家和地区申请了 112 件专利。这些专利主要涉及 语音编解码算法、信道估计、多径搜索等 CDMA 关键技术。 华为具有重大意义的 WCDMA 专利技术覆盖以下领域:解调算法、译码算法、 数字中频算法、码分配算法、准入门限算法、宏分集算法、基于宏分集的直接 重试算法、压缩模式算法、功率控制算法、负载平衡预处理算法、通道分配算 法、接入控制算法等。 14. 华为公司在 3GPP 中的地位和作用 答复: 华为公司是 ITU-T、3GPP、3GPP2、ETSI、OPEN-IP forum、TD-SCDMA forum、MPLS forum、ATM forum 等组织的独立会员或部门成员,密切跟踪、 研究 3GPP 规范。 华为公司是 CWTS 标准研究的主要力量,CWTS AH1(3G 网络与安全特别 工作组)组长单位、CWTS WG1 SWG(UTRAN 演进子工作组)副组长单位、 3G IOT 副组长单位、CWTS WG2 ALL IP 子工作组副组长单位,积极承担了 WCDMA 行标、国标的编写工作。 积极参加 3GPP 会议,向 3GPP 提交文稿,积极向 CWTS 会议提交研究文稿。 目前已经在 HSDPA、MBMS、Transmission Diversity 等方面提交 20 余篇提 案,其中 3 篇提案被接纳。2002 年上半年向 3GPP 提交文稿 30 多篇。目前 1 人担任 3GPP 一个 Work Item 的报告人。 积极推动 Iub 接口规范化进程,与中国设备厂商一起,在 3GPP 标准基础上, 从技术(包括协议和网管)和工程方面制定 Iub 接口标准规范,推动 Iub 接口 的开放,为 3G 商用铺平道路。 15. 中国 IMT-2000 频谱分配 依据国际电联有关第三代公众移动通信系统(IMT-2000)频率划分和技术标 准,按照我国无线电频率划分规定,结合我国无线电频谱使用的实际情况,我 国第三代公众移动通信系统频率规划结果: 1)主要工作频段 12 频分双工(FDD)方式:1920-1980MHz/2110-2170MHz;时分双工(TDD) 方式:1880-1920MHz、2010-2025MHz。 2)补充工作频率 频分双工(FDD)方式:1755-1785MHz/1850-1880MHz; 时分双工(TDD)方式:2300-2400MHz,与无线电定位业务共用,均为主 要业务,共用标准另行制定。 3)卫星移动通信系统工作频段:1980-2010MHz/2170-2200MHz。 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 ITU 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 1880 MHz 1980 MHz 1885 MHz 2025 MHz 2010 MHz IMT 2000 2170 MHz IMT 2000 2110 MHz 2170 MHz MSS MSS China MSSMSS MSSFDDFDD 1920 MHz TDD TDD 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 ITU 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 1880 MHz 1980 MHz 1885 MHz 2025 MHz 2010 MHz IMT 2000 2170 MHz IMT 2000 2110 MHz 2170 MHz MSS MSS China MSSMSS MSSFDDFDD 1920 MHz TDD TDD

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