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【摘 要】目前，第二代移动通信技术及其使用的频谱不能满足发展需求，第三代移动通信是频谱利用率更高、通信容量更大、通信质量更好的移动通信系统。第一代和第二代蜂窝移动电话以提供话音业务为主，只满足各国及部分区域性漫游；第三代移动通信能够提供更广泛的业务，尤其是图、文、声、像的多媒体业务和接入高速因特网业务等，并能提供全球漫游。第三代移动通信应是智能移动通信系统，电磁辐射小，能提供2Mbit/s甚至更高的信息传输速率，具有兼容和扩展能力。
【关键词】移动通信；组网；通信工程；信令；分层；3G；软交换
1、移动通信核心网络概述
由于第三代移动通信系统在许多方面都不同于第二代移动通信系统，因而它的引入将会对后者造成巨大冲击。为了保证第二代移动通信系统的巨额投资回报，继续发挥其庞大基础设施的效益，所以，应当遵循从第二代平滑过渡并能支持第二代系统所提供业务的原则，来选择第三代移动通信系统的演进方案。因此，第三代移动通信系统可分阶段逐步实现。首先，通过增强第二代核心网的能力，使其能提供部分第三代的移动业务；然后，允许第三代无线接入网通过适配功能单元接入到增强的第二代核心网；最后经过一定的时间，再引入第三代核心网，并与第二代核心网进行互通，从而逐步将第二代核心网淘汰掉。第二代核心网主要包括GSM／MAP和IS－41两大类。根据IMT－2000的家族概念，只要它们经过网络功能提升后，在公共接口上和业务能力上均满足第三代移动通信系统的要求，都可以逐步向IMT－2000过渡。但是，考虑到两类第二代系统彼此采用了不同的无线接入技术，并且又都与第三代的RTT互不兼容，因此，第三代系统中的移动终端应具备在两代基站间进行切换或运用于IMT－2000不同核心网家族成员的双模性能，这样方可保证第二代到第三代的平滑过渡。就我国移动通信的发展情况而言，在2000多万移动用户中，80%以上的用户归属于GSM网络。此外，GSM的扩容速度非常迅猛，预计到2002年左右，其容量可达到7000～8000万用户。因此，我们应着重研究如何基于GSM系统逐步朝第三代移动通信系统演进的问题。
由此可见，在过渡的第一阶段，GSM核心网为第三代移动终端提供语音、数据和图象业务，并对其移动性进行管理；第三代系统只完成呼叫控制和无线资源的分配功能；在过渡的第二阶段，第三代核心网不仅可独立提供满足IMT－2000要求的业务，而且还支持第二代BTS的接入。因为ATM具有适合多种业务速率、动态分配带宽和易于同有线宽带综合业务数字网接口的优点，所以，在第三代核心网中采用基于信元的传输和交换结构，是满足第三代移动用户对多媒体业务需求的最佳选择。
2、移动通信核心网分层技术的原理
2.1移动软交换技术的原理及功能
通常移动软交换系统体系的结构可以分为业务平面、控制平面和交换平面及接入平面等四个功能平面。分层技术把系统中移动通信的业务控制和呼叫控制分离开来，而且也会将系统的媒体传送及接入功能分离开来。在系统机构中，每个平面都具备对应的不同功能，而且其功能均由对应的部件设备来实现。业务平面的主要作用是把系统底层的资源向用户提供，以满足系统的操作需求及用户业务需求，实现其功能的对应设备为应用服务器、业务控制点以及网管服务器；移动通信软交换系统最关键的功能平面为控制平面，整个网络在建立与释放呼叫连接的过程中均是由其进行控制的，而且媒体网关也是通过其接入系统，实现该功能的设备为软交换设备；交换平面的主要作用是把各种数据信号经过合适的、正确的渠道输送至目的地址，实现该功能的对应设备为标准IP路由器；系统最外层即为接入平面，其主要作用是连接核心网络与各类用户终端软件。
由上述移动软交换系统结构可以看出，控制平面是整个系统的关键技术点，所以我们就针对实现该层控制功能的设备展开研究。控制平面的对应功能是通过移动交换服务器实现的，移动交换服务器的主要设计思想是把业务控制和传送接入进行分离，通过标准的协议和系统的其它实体进行通信与连接，其主要功能包括分析号码解析地址、移动性管理、安全保密以及控制处理呼叫和协议处理等。
2.2信令网组网技术
由于移动通信的信息客户规模及业务种类在不断的扩大，因此用户及移动通信网络数据交互的能力相应的也不断扩大，系经接入平面的负荷也随之升高，那么网络问题就不可避免的随之而来，所以接入平面技术的提升、相应设备的升级是当前非常突出的问题之一。在接入平面中信令网的用户使用率最高，传统信令网所采用的是TDM链路，如果移动通信的业务量过大，则传送信令消息就会遭遇到瓶颈问题，再加之此链路升级带宽的压力也非常大，所以通过IP信令网技术对其进行改进。IP信令网承载传送消息信令的功能是通过IP协议来实现的，其包括控制平面的呼叫控制信息及业务功能信息。本文所采用的是NO.7信令网，为了更好的承载NO.7信令，IP网络的协议栈为SIGTRAN，该协议由NO.7信令适配层协议、信令传送协议以及标准IP传送协议三个部分共同组成，其中NO.7信令适配层协议可以与原有的NO.7信令协议兼容，而且可以支持原语相关的各管理功能，并且不会改变原NO.7信令的高层应用；通用信令传送协议的主要作用则是保证传送各信令的可靠性；标准IP传送协议的主要作用是把IP地址及与其相关的路由规则封装为IP数据，然后再以信令消息的方式发送。
3、移动核心网分层组网的设计
3.1分层组网的原则
移动分层组网的设计过程中要遵循以下几个原则：第一，网络结构的构建要保证合理性，提升网络的安全性；第二，要充分考虑到MSC或者VLR等网元的实际负荷能力，根据历史发展数据以及相关的资料对市场的话务需求做出合理、准确的预测，对网络的性能要求进行准确分析，解决现网急迫的问题；第三，新建的端局要尽量使用软交换设备；第四，新建的软交换设备必须支持2G和3G的互操作；第五，原则上MSC Server要设置在省会城市，如果业务量较大的发达城市也可以进行相应的设置，要保证全网的MSC Server统一规划与设置。
3.2组网的具体方案
本文所提出的方案是基于3G网络的发展方向而设计的，网络中新增加的交换局都是利用新建软交换的方法进行建设，新建软交换局要保证和原有交换局进行频繁切换时的网络质量。下面我们主要针对控制平面层的设计做出讨论。
（1）MSC Server的建设方案。因为MSC Server服务器的设备与MGW的MSC Server关系是相对应的，它与通信网络城市的二干传输线路有着直接的关系，所以在设置MSC Server服务器的位置时尽量设置在二干传输节点上，不仅组织网络可以更方例，而且可以覆盖多个MGW。此外因为在规划设计IP承载网时要保证设置IP骨干节点和MSC Server设置是一致的，即在一定程度上IP承载网的布置结构也会受到MSC Server局址选择的影响。所以MSC Server局选择在大中型城市的二干传输节点上要保证组织传输路由，以保证网络的安全性、便利性以及维护管理水平和局房条件。此外出于安全考虑，MSC Server大容量设置时要制定相应的备份策略。
（2）设计信令网。因为设计过程中将软交换设备引入原有网络交换端中，所以为了使得原有网络受其影响的程度进一步降低，可以在短期内实现更好的信令传输效果，在设计信令网时要将原有的TDM承载方式保留下来，其原有各传统局信令组网的方式要保留下来。此外，软交换架构是新增加的，它的MGW间传输信令的方式为IP传送，只需通过网络连接设备即可实现。
参考文献
[1]赵慧玲，叶华.以软交换为核心的下一代网络技术[M].北京：人民邮电出版社，2002．
[2]NO.7放春，孙其博.软交换与IMS技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2006.
[3]强磊.基于软交换的下一代网络组网技术[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[4]张慧媛，NO.7放春.媒体网关控制标准Megaco/H.248协议的分析和研究[J].北京邮电大学学报，2010（2）.
【关键词】移动通信；组网；通信工程；信令；分层；3G；软交换
1、移动通信核心网络概述
由于第三代移动通信系统在许多方面都不同于第二代移动通信系统，因而它的引入将会对后者造成巨大冲击。为了保证第二代移动通信系统的巨额投资回报，继续发挥其庞大基础设施的效益，所以，应当遵循从第二代平滑过渡并能支持第二代系统所提供业务的原则，来选择第三代移动通信系统的演进方案。因此，第三代移动通信系统可分阶段逐步实现。首先，通过增强第二代核心网的能力，使其能提供部分第三代的移动业务；然后，允许第三代无线接入网通过适配功能单元接入到增强的第二代核心网；最后经过一定的时间，再引入第三代核心网，并与第二代核心网进行互通，从而逐步将第二代核心网淘汰掉。第二代核心网主要包括GSM／MAP和IS－41两大类。根据IMT－2000的家族概念，只要它们经过网络功能提升后，在公共接口上和业务能力上均满足第三代移动通信系统的要求，都可以逐步向IMT－2000过渡。但是，考虑到两类第二代系统彼此采用了不同的无线接入技术，并且又都与第三代的RTT互不兼容，因此，第三代系统中的移动终端应具备在两代基站间进行切换或运用于IMT－2000不同核心网家族成员的双模性能，这样方可保证第二代到第三代的平滑过渡。就我国移动通信的发展情况而言，在2000多万移动用户中，80%以上的用户归属于GSM网络。此外，GSM的扩容速度非常迅猛，预计到2002年左右，其容量可达到7000～8000万用户。因此，我们应着重研究如何基于GSM系统逐步朝第三代移动通信系统演进的问题。
由此可见，在过渡的第一阶段，GSM核心网为第三代移动终端提供语音、数据和图象业务，并对其移动性进行管理；第三代系统只完成呼叫控制和无线资源的分配功能；在过渡的第二阶段，第三代核心网不仅可独立提供满足IMT－2000要求的业务，而且还支持第二代BTS的接入。因为ATM具有适合多种业务速率、动态分配带宽和易于同有线宽带综合业务数字网接口的优点，所以，在第三代核心网中采用基于信元的传输和交换结构，是满足第三代移动用户对多媒体业务需求的最佳选择。
2、移动通信核心网分层技术的原理
2.1移动软交换技术的原理及功能
通常移动软交换系统体系的结构可以分为业务平面、控制平面和交换平面及接入平面等四个功能平面。分层技术把系统中移动通信的业务控制和呼叫控制分离开来，而且也会将系统的媒体传送及接入功能分离开来。在系统机构中，每个平面都具备对应的不同功能，而且其功能均由对应的部件设备来实现。业务平面的主要作用是把系统底层的资源向用户提供，以满足系统的操作需求及用户业务需求，实现其功能的对应设备为应用服务器、业务控制点以及网管服务器；移动通信软交换系统最关键的功能平面为控制平面，整个网络在建立与释放呼叫连接的过程中均是由其进行控制的，而且媒体网关也是通过其接入系统，实现该功能的设备为软交换设备；交换平面的主要作用是把各种数据信号经过合适的、正确的渠道输送至目的地址，实现该功能的对应设备为标准IP路由器；系统最外层即为接入平面，其主要作用是连接核心网络与各类用户终端软件。
由上述移动软交换系统结构可以看出，控制平面是整个系统的关键技术点，所以我们就针对实现该层控制功能的设备展开研究。控制平面的对应功能是通过移动交换服务器实现的，移动交换服务器的主要设计思想是把业务控制和传送接入进行分离，通过标准的协议和系统的其它实体进行通信与连接，其主要功能包括分析号码解析地址、移动性管理、安全保密以及控制处理呼叫和协议处理等。
2.2信令网组网技术
由于移动通信的信息客户规模及业务种类在不断的扩大，因此用户及移动通信网络数据交互的能力相应的也不断扩大，系经接入平面的负荷也随之升高，那么网络问题就不可避免的随之而来，所以接入平面技术的提升、相应设备的升级是当前非常突出的问题之一。在接入平面中信令网的用户使用率最高，传统信令网所采用的是TDM链路，如果移动通信的业务量过大，则传送信令消息就会遭遇到瓶颈问题，再加之此链路升级带宽的压力也非常大，所以通过IP信令网技术对其进行改进。IP信令网承载传送消息信令的功能是通过IP协议来实现的，其包括控制平面的呼叫控制信息及业务功能信息。本文所采用的是NO.7信令网，为了更好的承载NO.7信令，IP网络的协议栈为SIGTRAN，该协议由NO.7信令适配层协议、信令传送协议以及标准IP传送协议三个部分共同组成，其中NO.7信令适配层协议可以与原有的NO.7信令协议兼容，而且可以支持原语相关的各管理功能，并且不会改变原NO.7信令的高层应用；通用信令传送协议的主要作用则是保证传送各信令的可靠性；标准IP传送协议的主要作用是把IP地址及与其相关的路由规则封装为IP数据，然后再以信令消息的方式发送。
3、移动核心网分层组网的设计
3.1分层组网的原则
移动分层组网的设计过程中要遵循以下几个原则：第一，网络结构的构建要保证合理性，提升网络的安全性；第二，要充分考虑到MSC或者VLR等网元的实际负荷能力，根据历史发展数据以及相关的资料对市场的话务需求做出合理、准确的预测，对网络的性能要求进行准确分析，解决现网急迫的问题；第三，新建的端局要尽量使用软交换设备；第四，新建的软交换设备必须支持2G和3G的互操作；第五，原则上MSC Server要设置在省会城市，如果业务量较大的发达城市也可以进行相应的设置，要保证全网的MSC Server统一规划与设置。
3.2组网的具体方案
本文所提出的方案是基于3G网络的发展方向而设计的，网络中新增加的交换局都是利用新建软交换的方法进行建设，新建软交换局要保证和原有交换局进行频繁切换时的网络质量。下面我们主要针对控制平面层的设计做出讨论。
（1）MSC Server的建设方案。因为MSC Server服务器的设备与MGW的MSC Server关系是相对应的，它与通信网络城市的二干传输线路有着直接的关系，所以在设置MSC Server服务器的位置时尽量设置在二干传输节点上，不仅组织网络可以更方例，而且可以覆盖多个MGW。此外因为在规划设计IP承载网时要保证设置IP骨干节点和MSC Server设置是一致的，即在一定程度上IP承载网的布置结构也会受到MSC Server局址选择的影响。所以MSC Server局选择在大中型城市的二干传输节点上要保证组织传输路由，以保证网络的安全性、便利性以及维护管理水平和局房条件。此外出于安全考虑，MSC Server大容量设置时要制定相应的备份策略。
（2）设计信令网。因为设计过程中将软交换设备引入原有网络交换端中，所以为了使得原有网络受其影响的程度进一步降低，可以在短期内实现更好的信令传输效果，在设计信令网时要将原有的TDM承载方式保留下来，其原有各传统局信令组网的方式要保留下来。此外，软交换架构是新增加的，它的MGW间传输信令的方式为IP传送，只需通过网络连接设备即可实现。
参考文献
[1]赵慧玲，叶华.以软交换为核心的下一代网络技术[M].北京：人民邮电出版社，2002．
[2]NO.7放春，孙其博.软交换与IMS技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2006.
[3]强磊.基于软交换的下一代网络组网技术[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[4]张慧媛，NO.7放春.媒体网关控制标准Megaco/H.248协议的分析和研究[J].北京邮电大学学报，2010（2）.