移动通信基础(3G分册)

1、 3G基础培训教材人力资源部培训中心 中国移动上海公司移动通信基础知识（3G基础培训教材）人力资源部培训中心汇编2007年8月目录第一部分 无线技术概述4一、 TD-SCDMA技术概述41.1 3G技术简介41.2 TD-SCDMA技术特点61.3 TD-SCDMA关键技术71.4 TD-SCDMA网络结构111.5 TD-SCDMA技术发展13二、 TD-SCDMA业务流程152.1网络选择流程152.2小区选择/重选流程152.3切换流程172.4呼叫建立/释放流程20三、 TD产业链及试商用情况233.1 TD产业链情况233.2中国移动上海公司TD试商用情况介绍24第二部分 软交换基本

2、原理25一、软交换概念25二、软交换网络结构26三、软交换接口及协议29四、基本信令流程33五、中国移动现网应用情况35六、网络演进策略36第一部分 无线技术概述一、 TD-SCDMA技术概述1.1 3G技术简介第三代移动通信系统（简称3G）是一种能提供多种类型的、高质量的多媒体业务，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。IMT-2000（international mobile telecommunications）是第三代移动通信系统的统称，3G（the Third Generation）是业界对第三代移动

3、通信系统的简称。IMT2000系统使用2000MHz附近的统一频段。第三代移动通信系统的主要特点如下所示：n 全球漫游，用户能够以低成本的多模终端在整个系统和全球实现无缝漫游；n 在不同速率、不同运动状态下获得有质量保证的服务，在静止状态下系统的数据传输速率可达2Mbps，高速运动状态下的数据传输速率可达144Kbps；n 提供多种业务，如高质量话音、可变速率的数据、高分辨率的图像和多媒体业务等；n 具有较高的频谱利用率和较大的系统容量。为此，系统需要拥有强大的多用户管理能力高保密性能和服务质量；n 能后向兼容第二代移动通信系统，实现第二代移动通信到第三代移动通信的平滑过渡。2G与3G系统业务

4、服务质量比较目前国际上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WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。其中WCDMA和TD-SCDMA标准由3GPP标准化组织负责制定，CDMA2000由3GPP2标准化组织负制定。WCDMA和CDMA2000采用频分双工(FDD)模式，而TD-SCDMA采用时分双工(TDD)模式。n WCDMA是宽带码分多址接入技术（Wideband Code Division Multiple Access）的缩写，该技术规范是基于GSM网络发展而来的，可以通过GSMGPRSEDGEWCDMA实现平滑演进；n CDMA2000是码分多址接入技术（Code

5、 Division Multiple Access）的缩写，该技术规范是由IS-95技术发展而来的第三代CDMA技术，可通过IS-95CDMA1XCDMA2000实现平滑演进；n TD-SCDMA是时分同步码分多址接入技术（Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access）的缩写。2001年3月16日，在美国加里福尼亚州举行的3GPP TSG RAN第11次全会上，正式将TD-SCDMA列为第三代移动通信系统标准之一，包含在3GPP R4中。TD-SCDMA属于中国自主研发的国际通信规范。下表是三大主流技术标准的对比：表1 三种主流

6、技术标准对比表WCDMACDMA2000TD-SCDMA核心网基于GSM-MAP基于ANSI-41基于GSM-MAP双工方式FDDFDDTDD双向信道带宽10 MHz2.5 MHz1.6 MHz码片速率3.84Mcps1.2288 Mcps1.28 Mcps帧长10ms可变10ms（分两个5ms子帧）基站同步异步（同步可选）同步同步功率控制开环快速闭环1500Hz开环快速闭环800Hz开环慢速闭环200 Hz系统覆盖在相同频段上，WCDMA的覆盖范围同CDMA2000相似同WCDMA在相同频段上，TD-SCDMA覆盖范围最差业务特征适合于对称业务，如语音，交互式实时数据业务，支持非对称业务同W

7、CDMA尤其适合于非对称数据业务，如 Internet下载适用场景适合各种蜂窝组网制式，适合城区、郊县和乡村同WCDMA适合城区组网标准演进R99、R4、R5和R6已经冻结，R7和R8正在制定中CDMA2000第一阶段称CDMA2000 1x，版本包括Rel.0，Rel.A和Rel.B；TDSCDMA标准由3GPP组织制订，目前采用中国无线通信标准组织TSM（TDSCDMA over GSM）标准。 更高技术版本称为CDMA2000 1xEV，包括CDMA2000 1xEV-DO和CDMA2000 1xEV-DV设备成熟度随着越来越多的GSM运营商选择WCDMA系统作为演进目标，WCDMA系统

8、设备和终端发展速度最快CDMA2000发展的较早，因此系统设备和终端设备比其它两种标准更成熟与其它两种标准相比，系统和终端设备的成熟度落后商用范围主要集中在亚洲（日韩）和欧洲主要集中在美国、日韩暂无商用网络知识产权保护最主要的由爱立信、诺基亚、高通、西门子、DoCoMo公司拥有绝大部分核心专利都由高通公司拥有核心专利主要集中在大唐西门子和高通手中，大唐电信的专利集中在空中接口物理层面上1.2 TD-SCDMA技术特点1、频谱灵活性和支持蜂窝网的能力TD-SCDMA采用TDD方式，仅需要1.6MHz(单载波)的最小带宽。因此频率安排灵活，不需要成对的频率，可以使用任何零碎的频段，能较好地解决当前

9、频率资源紧张的矛盾。若带宽为5MHz则支持3个载波，在一个地区可组成蜂窝网，提供高速移动业务。2、高频谱利用率TD-SCDMA由于采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术，系统内的多址和多径干扰得到极大的缓解，从而有效地提高了频谱利用率，进而提高了整个系统的容量。TD-SCDMA频谱利用率高、抗干扰能力强，系统容量大，因此适合在人口密集的大、中城市传输对称与非对称业务。尤其适合移动Internet 业务。3、适合提供非对称数据业务的承载TDD是TD-SCDMA与其他两大3G主流标准FDD系统的根本区别。TD-SCDMA系统子帧中上下行链路的转换点是可以灵活设置的，根据不同承载业务在上下行链

10、路上数据量的分布，灵活调配上下行时隙比例，例如3：3、2：4或1：5等。4、建设成本低，部署灵活由于采用了时分双工、智能天线、联合检测等技术，小区的“呼吸效应”不明显，所以在初期网络建设时可基于“零负荷”设计，可以根据网络近期内的发展预测和运营商的投资计划逐步建设和扩容，降低设备投资成本，并可以及时根据市场变化，灵活改变部署策略，减少运营风险。时分双工技术可实现在一个载波的上下行通信，从而省去了笨重和昂贵的双工器。另外TD-SCDMA系统中由于使用智能天线，故可以用一组小功率的放大器来代替昂贵的功率放大器，使基站的成本有所降低。5、规划和优化简单由于采用了由于采用了时分双工、智能天线、联合检测

11、等技术，小区的“呼吸效应”不明显。在网络的链路预算和容量规划中，可以近似认为系统的覆盖与负荷无关，这样网络规划工作就得到极大的简化。与GSM网络类似，TD在规划中，可以将链路预算与容量规划两步工作分开考虑，先通过链路预算估计小区覆盖半径和所需基站数，然后在此基础上根据网络容量需求进行容量规划，省去了要将覆盖和容量的结果结合在一起叠代运算和调整的过程。1.3 TD-SCDMA关键技术1物理层帧结构TD-SCDMA物理层帧结构TD-SCDMA物理层的基本单位为无线帧，时常长为10ms。每个无线帧由两个具有固定格式的无线子帧组成，每个无线子帧时长为5ms。无线子帧由8个时隙（Time Slot）组成

12、，除第二个时隙为专用控制时隙外，其余TS0TS1可承载数据。TS0为下行广播时隙，承载小区广播信息。TS1TS2承载业务数据，上下行时隙数量可根据有运营商根据网络需求自行设置。专用控制时隙由三部分组成：下行导频时隙DwPTS（用于下行同步）、保护间隔（用于隔离上下行，避免干扰）、上行导频时隙UpPTS（用于上行同步）。TS0TS6时隙格式固定，由四部分组成：数据1区（DATA1）、数据2区（DATA2）、Midamble训练码（用于码分及智能天线信道估计及赋形）及保护间隔。2. 联合检测（JD）联合检测技术是一种多用户检测技术，可根据不同用户的预知码字和获得无线信道特征作为先验条件，基本消除和

13、控制多址干扰(MAI)和符号间干扰(ISI)，可以得到纯净的信号（具有较高信噪比），提高系统的容量。联合检测对干扰的抑制作用联合检测是解调性能最好的多用户检测技术，当前只有TD-SCDMA适于使用联合检测技术，这是由于TD-SCDMA综合了TDMA和CDMA技术，每载波的用户被分布到各个不相互干扰的时隙中，使得最终每时隙中的并行用户数量最少，因此采用联合检测可以一次并行地承受每个用户检测出来的运算量。联合检测具有如下优势：n 极大降低甚至消除多址干扰和符号间干扰；n 有效抑制远近效应，降低功率控制要求；n 降低系统信噪比要求，有效提高系统容量3. 动态信道分配（DCA）TD-SCDMA有三种不

14、同的动态信道分配形式：n 时域动态信道分配：由于TD-SCDMA每载波中有7个业务时隙，如果移动用户在当前使用的时隙中发生干扰，通过改变时隙可实现时域的动态信道分配。n 频域动态信道分配：TD-SCDMA的载波带宽为1.6MHz，在5MHz频带上，可以配置3个载波，如果在目前使用的无线载波受到干扰，通过改变工作的载波可实现频域动态信道分配。n 空域动态信道分配：通过选择用户间最有利的方向去耦合，进行空域动态信道分配。空域动态信道分配是通过智能天线的定向性来实现的。DCA具有如下优势：n 极大地避免用户间干扰，高效率利用无线资源，提高系统容量。n 适应未来业务发展需求，充分保证高速率的上下行不对

15、称数据业务的发展，无需信道预规划，自动适应网络中负载和干扰的变化。4. 接力切换（BHO）接力切换是在切换测量期间，使用上行预同步技术，提前获取切换后的上行信道发送时间、功率信息，从而达到减少切换时间，提高切换成功率，降低切换掉话率的目的。 接力切换过程接力切换有如下优势：n 切换过程经历时间短；n 切换过程中始终只需一条无线连路，比软切换节省无线资源；n 切换中上下行分别进行，比硬切换成功率高；n 可以实现无损伤切换。5. 智能天线技术（SA）由多个天线单元组成的天线阵，在通信过程中动态调整个个无线单元激励信号的相位和幅度，形成在空间针对用户的波束，此波束会随用户移动而移动，始终随着用户。由

16、于这种无线阵能根据通信需要形成所需的波束，且波束能自动跟踪用户和调节强弱，所以称之为智能天线。智能天线方向性干扰抑制智能天线具有如下优势：n 对不同用户分别波束赋型、实现空分服用（SCDMA）；n 波束赋型有效降低小区间和小区内的干扰；n 通过波束赋型、集中能量，有效提高信号强度6-8dB；n 根据用户的来拨方向，能提供方便经济的用户定位。6. 上行同步（ULSC）TD-SCDMA的上行同步就是通过同步调整，使得小区内同一时隙内的各个用户发出的上行信号在同一时刻到达基站。上行同步的优势在于显著降低小区内各用户之间的干扰，增加小区覆盖范围，提高系统容量，优化链路预算。7. 多载波组网为了提高网络

17、频谱资源的利用率，TD网络可以使用蜂窝状邻小区频点复用的方式组网（N频点同频组网，相邻小区使用多个相同的频点）。为了降低因没有智能天线赋形而产生的广播时隙TS0的同频干扰，在多频点组网时，只有主载波在TS0时隙发送广播信息，且相邻小区主频点采用异频方式两两错开，以降低相互干扰。 3载波组网示意图1.4 TD-SCDMA网络结构TD-SCDMA网络结构如上图所示，TD-SCDMA网络从结构上来看分为无线接入网和核心网：n 无线接入网（UTRAN）无线接入网的全称为UMTS陆地无线接入网（UMTS Terrestrial Radio Access Network，一般缩写为UTRAN），由一个或多

18、个无线网络子系统（RNS）组成。每个无线网络子系统都可以认为是TD-SCDMA无线接入网的一个子网，包含了一个无线网络控制器（RNC）、一个或者多个NodeB。Node B是TD-SCDMA系统的基站，即无线收发信机设备，一般由射频收发信机、基带处理单元及天馈单元（如包括智能天线、开关功放、信号馈缆等），主要完成基带与空口射频信号的发射、接收、扩频/解扩、调制/解调、信道编/解码等功能。在逻辑上对应于GSM网络中的基站BTS；RNC主要完成连接的建立、释放、切换、无线资源的管理等功能。RNC之间则通过Iur接口互联，完成对UE设备的连续支持；RNC通过Iu接口与核心网CN对接，完成用户业务由R

19、AN到CN侧的处理转移。RNC在逻辑上对应于GSM网络中的BSC，实现与核心网SGSN，MSC Server 和MGW的互联；n 核心网络（CN）TD-SCDMA 核心网构成核心网从逻辑上可划分为电路域（CS，Circuit Switched）和分组域（PS，Packet Switched）两大部分。CS域为用户提供电路型业务或提供相关信令连接, PS域为用户提供分组型数据业务。各个网元的主要功能如下：表2 核心网元及其功能描述所属域网元名英文全称中文全称功能CSMSC ServerMobile Switch Center Server移动软交换机是电路交换网向分组网演进的核心设备，它独立于底

20、层承载协议。主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、移动性管理、媒体控制、安全保密、路由、认证、计费等功能，同时提供智能SSF功能，配合SCP提供多样化的智能业务。VLRVisited Location Register拜访位置寄存器GMSCGateway MSC关口局是3G核心网电路域和GSM网络共用资源，是与其它运营商互连互通的关口局；MGWMedia Gateway媒体网关位于移动软交换网络中的传输平面，将一种网络中的媒体格式转换成另一种网络所要求的媒体格式，例如从ATM转换成IP；PSSGSNServing GPRS Supporting Node服务GPRS支持节点主要功能是提供路由转发

21、移动性管理会话管理，鉴权和加密等功能；GGSNGateway GPRS Supporting Node网关GPRS支持节点主要的作用是提供数据包在与外部数据网之间的路由和封装，同时支持灵活的内容计费功能。BGBoard Gateway边界网关 是运营商核心网分组域之间互联的关口，可在BG内做一定的路由和安全策略控制，以保障运营商分组域核心网的安全，此外还可以根据运营商之间的漫游协定增加相关功能；CGCharging Gateway计费网关通过Ga接口与GPRS网络中的计费实体如SGSN/GGSN等通信，用于收集各SGSN/GGSN发送的计费数据记录；DNSDomain Name Server域

22、名服务器负责提供GPRS网内部 SGSN逻辑名以及APN的解析；NTPNetwork Time Server网络时间服务器负责向SGSN、GGSN提供时间同步服务CS/PSHLRHome Location Register归属位置寄存器一个负责管理移动用户的数据库系统，存储本归属区内所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签约业务等，同时向用户提供鉴权，2G/3G鉴权参数转换；AuCAuthentication Centre认证中心注：3G核心网技术不属于TD-SCDMA技术范畴，将在下一章软交换部分进行讨论。1.5 TD-SCDMA技术发展n HSDPA/HSUPATD-SCDMA演进可以分

23、为短期演进和长期演进。短期演进主要是为支持高速数据业务提出的高速分组接入HSPA技术，主要包括高速下行分组接入HSDPA和高速上行分组接入HSUPA技术，可以视为3.5G技术。在TD-SCDMA系统中，为更好支持高速数据业务，采用高速下行分组接入（High Speed Downlink Packet Access,HSDPA）技术。HSDPA技术的提出是为了适应未来移动通信系统数据传输的需求。通过引入高速下行共享信道（HS-DSCH）增强空中接口，并在UTRAN中增加相应的功能实体来实现高速数据传输。从技术角度来看，HSDPA技术主要是通过引入高速下行共享信道（HS-DSCH）增强空中接口，并

24、在UTRAN中增加相应的功能实体来完成的；从底层来看，主要是引入自适应调制编码（AMC）和H-ARQ（混合ARQ）技术来提数据吞吐量；从整体架构上来看，主要是增强NodeB的处理功能，在Node B的MAC子层中引入一个新的MAC-hs实体，专门完成HS-DSCH的相关参数配置和H-ARQ协议等相关处理，在高层和接口加入相关操作信令。HSDPA技术理论能够在1.6MHz带宽下实现峰值速率2.8Mbps。但受到终端能力、所处信号环境及时隙配比需求的影响，目前速度能达到的实际速率在1.2Mbps左右。同样基于类似的技术革新，使得上行速率也能得到一定提升，该技术称为HSUPA技术，其理论可以实现2.

25、2Mbps的峰值速率，该技术还在测试过程中。HSDPA和HSUPA技术统称HSPA。n MBMSMBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service，即多媒体广播组播服务），是基于UMTS的衍生技术。其利用专用广播信道，为多个UE提供下行多媒体服务。该技术能够提供384kbps的数据业务能力，可用于手机电视业务。目前集团已完成对该技术的商用前期测试。n LTE长期演进（LTE）则是基于OFDM技术，目前物理层、MAC层以及上层的协议和标准化工作还在讨论中，但已经基本确定物理层的多址方式采用下行正交频分（OFDMA）、上行SC-SFDMA包括单载波IFDMA和单

26、载波DFT-SOFDM的方案；而网络结构基于“扁平”式以减少时延、及快速自适应无线状况；为了节省网络资源，不采用上行宏分集等技术。通过OFDMA下的64 QAM调制方式和MIMO（多入多处）技术的应用，其可以提供最大下行100Mbps、上行50Mbps的基带速率，较TD-SCMDA系统实现了质的飞跃。二、 TD-SCDMA业务流程2.1网络选择流程PLMN（公众陆地移动电话网标识）选择/重选的目的是选择一个可用的PLMN。开机后，UE通过规定的算法，生成一个PLMN列表，这些列表将PLMN按照优先级排列。UE会从高优先级向下搜索，找到具有最高优先级的PLMN。另外，PLMN选择和重选的模式有两

27、种自动和手动。自动选网就是UE按照PLMN的优先级顺序自动的选择一个PLMN，手动选网将当前的所有可用网络呈现给用户，由用户选择一个PLMN。2.2小区选择/重选流程n 小区选择当选定了PLMN，就要进行小区选择，目的是寻找该PLMN 中合适的小区驻留，RRC收到小区选择请求之后，获取USIM卡中的小区信息，则RRC启动存储信息的小区选择过程；如果该文件未包含小区信息或者UE中无USIM卡，RRC将启动初始小区选择过程。a)初始小区选择39该过程UE不要求事先知道UTRA载频的RF信道信息。UE搜索所有在UTRA带宽内的RF信道，以寻找一个合适的小区。在每个载频上，终端首先搜索最强的小区，一旦

28、找到合适的小区，小区选择过程也就终止了。物理层搜索最强的小区并读取该小区的系统信息，如果该小区不是合适小区，RRC要求物理层搜索次强小区，以此类推，直到找到合适的小区并进行驻留。b)存储信息小区选择40在存储信息的小区选择过程中，终端存有需要搜索的小区信息列表，小区信息包括频率和扰码信息等。终端搜索小区列表中的第一个小区，如果搜索到该小区并且该小区是合适的小区，则终端选择该小区，小区选择过程完成。如果该小区不是合适小区，则搜索小区列表中的下一个小区，以此类推。如果列表中的所有小区都不是合适小区，则启动初始小区选择过程。无论是初始小区选择还是存储信息小区选择过程，都会使用小区初始搜索过程来读取小

29、区系统消息。初始小区搜索过程按以下4个步骤进行：步骤 1：搜索DwPTS，获得下行时隙同步步骤 2：识别并确定扰码和基本midamble码步骤 3：识别并广播信道BCH控制复帧步骤 4：读取BCH信息n 小区重选小区重选过程是指UE在空闲模式下，要随时检测当前小区和邻小区的信号，以选择一个最好的小区作为服务小区。小区重选主要有以下三个步骤：步骤1：测量过程44在空闲模式下，终端会周期性测量本小区的导频信道信号强度，当电平值弱于相关门限时，终端会发起邻小区电平强度的测量工作。邻小区测量包括：45同频邻小区测量、异频邻小区测量、异系统（GSM）邻小区测量。步骤2：重选判断当满足测量准则后，根据小区

30、选择的方法计算所有小区包括当前小区和邻近小区的电平评价R（除电平外还需考虑相邻不同性质小区的优先等级，如同频小区优先于异频小区优先于异系统小区）。终端UE将对对于所有满足电平满足一定标准的小区按照R的大小进行优先级排列，R 越大，优先级越高。如果在一段时间内优先级最高的小区保持不变，则启动物理层小区重选过程。步骤3：重选执行在Treselection这段时间内，新的小区始终满足R判决，并且当终端读取该小区的系统信息后，终端要判断该小区是否属于合适小区，重选过程中的合适小区评估是查看该小区是否满足下列条件： 该小区归属于所选择的PLMN或者等效的PLMN; 该小区未被禁止； 该小区不属于禁止漫游

31、的位置区；当该小区满足以上条件后，手机启动小区重选过程，并附着到新的小区上。2.3切换流程n TD小区间切换TD-SCDMA切换包括接力切换和硬切换。接力切换为TD-SCDMA系统所特有，其流程与硬切换基本相同，均包括以下四个步骤：步骤 1. RNC发起切换测量控制；步骤 2. UE根据RNC下发的测量控制信息，对同频相邻小区进行测量，测量结果经过处理后，上报给RNC；步骤 3. RNC对上报的测量报告与设定的阀值作比较，确定是否需要进行切换；步骤 4.通过RNC和NodeB之间信令交互，执行切换。在TD-SCDMA系统内，在同一RNC内发生的同频或者异频切换，可使用接力切换或者硬切换。通过参

32、数设置可在两种切换方式中进行选择。当在不同RNC之间进行同频或者异频切换时，只能进行硬切换。UTRAN通过Measurement Control消息来对UE的测量进行控制。在Measurement Control中，UTRAN通知UE何种事件可以触发一个测量报告。测量值符合条件后，便触发该事件，UE上报该事件。3GPP提供了丰富的事件列表，UTRAN可以选择某些报告事件作为切换依据。一般情况下，可使用1G、2A、2B测量报告事件来对UE进行接力切换或者硬切换控制。切换执行信令流程：步骤1：RNC判决进行切换后向NddeB发送无线链路建立请求，为目标小区建立无线链路；步骤2：目标小区收到无线链路

33、建立请求后，配置相应链路资源，配置完成后组织无线链路建立响应消息发往RNC；步骤3：RNC收到目标小区响应消息后，为目标小区建立Iub传输承载；步骤4：RNC通过源小区的信道向UE发送物理信道重配置消息，通知UE进行切换；步骤5：UE收到物理信道重配置消息后，在目标小区建立新的物理连接；步骤6：UE通过目标小区向RNC发送物理信道重配置完成消息；246步骤7：RNC收到该消息后删除源小区的无线链路和Iub传输承载，切换完成。n GSM/TD小区间切换基于测量的异系统切换过程与异频硬切换过程相同，包括测量控制、UE上报测量报告、RNC根据测量报告进行切换判决、切换执行这四个步骤。UE通过事件3A

34、上报信号测量值。切换信令流程：步骤1：检测到触发后，SRNC向核心网发送RANAP消息Relocation Required。步骤2：UMTS核心网通过MAP/E接口向GSM MSC传送SRNC发出的请求。步骤3：GSM MSC向BSC发起切换请求。249步骤4：GSM BSC向MSC回切换请求确认。步骤5：当GSM MSC/BSS完成初始化流程后，MSC回复MAP/E消息Prepare Handover Response。步骤6：UMTS核心网向SRNC发送RANAP消息Relocation Command。步骤7：通过已存在的RRC连接，SRNC向UE发送RRC消息Handover fro

35、m UTRAN command。一个或多个异系统消息可能包括在该消息内。步骤8：GSM BSC向MSC回切换请求确认。步骤9：UE向GSM BSC确认Handover Complete。步骤10：GSM BSC向MSC回Handover Complete。步骤11：检测到UE在GSM覆盖范围内后，MSC向核心网发送MAP/E消息Send End Signal Request。步骤12：核心网释放前SRNC分配的资源 (Iu Release Command)。步骤13：释放UMTS分配的承载资源。步骤14：从UMTS看来，当CN发送MAP/E消息Send End Signal Response后

36、，该流程结束。2.4呼叫建立/释放流程n 主叫流程：主叫流程是指UE呼叫其它用户（例如PSTN用户）的过程。主叫信令流程可简化为以下几个重要的步骤：步骤1： UE通过公共信道发起呼叫请求，请求进行接入。步骤2：RNC通过公共信道响应UE的呼叫请求，并建立RRC连接。完成RRC连接后，UE与RNC之间便存在了专用信道。步骤3 ：RNC和CN之间通过初始直传消息/上下行直传消息建立信令连接步骤4 ：CN与RNC之间建立RAB承载，实现了用户面的数据连接步骤5 ：RNC与Node B之间建立RL承载，实现了用户面的数据连接步骤6 ：RNC与UE之间建立RB承载，实现了网络与终端之间的数据连接步骤7

37、：UE开始进行通话n 被叫流程：被叫流程是指网络侧有寻呼请求呼叫UE，UE响应寻呼的过程。相对于UE发起呼叫的主叫流程来说，UE被呼的流程多了寻呼的过程，寻呼过程之后发起的RRC连接过程、初始传递直传消息/上下行传递直传消息、安全模式控制过程、RAB建立过程均与主叫信令流程类似。因此相比主叫流程，在流程的最初多了寻呼步骤。被叫流程大体经过如下几个过程：步骤1：网络寻呼特定终端步骤2：UE通过公共信道发起呼叫请求，请求进行接入。步骤3：RNC通过公共信道响应UE的呼叫请求，并建立RRC连接。完成RRC连接后，UE与RNC之间便存在了专用信道。步骤4：RNC和CN之间通过初始直传消息/上下行直传消

38、息建立信令连接步骤5：CN与RNC之间建立RAB承载，实现了用户面的数据连接步骤6：RNC与Node B之间建立RL承载，实现了用户面的数据连接步骤7：RNC与UE之间建立RB承载，实现了网络与终端之间的数据连接步骤8：UE开始进行通话n 承载释放流程通话过程结束时，便会启动承载释放流程，从而释放通话过程中占用的通信资源。承载释放流程大体经过如下几个过程：步骤1：终端将需要进行资源释放的消息通过直传信令发送给CN步骤2：将RNC与CN之间的RAB承载和Iu口资源进行释放步骤3：将RNC和UE之间的RB承载和RRC连接进行释放步骤4：将RNC和Node B之间的RL承载进行释放三、 TD产业链及

39、试商用情况3.1 TD产业链情况TD产业链参与情况（07年底）由于TD是我国自主研发制式，其产业链各环节基本由国内厂商主导，其成熟度普遍落后于其他3G制式标准。特别是TD终端方面，除了极个别国外终端厂商参与TD终端生产外，大多为国内厂商，其中不乏知名度不高的中小厂商，且由于TD芯片仍需不断完善，这些因素直接导致了TD终端的性能和稳定性和其他制式3G终端的差距显著。在我国政府和中国移动的着力推动下，近一年来，TD终端功能和稳定性得到了显著提升，目前已经能够基本满足商用要求，但仍存在较大的提高空间。在网络侧设备方面，主要由四家规模较大的厂商或厂商集合体为中国移动供货，其包括：n 大唐（无线网设备）

40、+上海贝尔-阿尔卡特（核心网设备）n 鼎桥（无线网设备）+华为（核心网设备）n 中兴（无线网设备+核心网设备）n 普天（无线网设备）+诺基亚（核心网设备）除以上厂商外，仍存在其他厂商（如烽火、邮通等）通过OEM方式，利用自身营销渠道为运营商供货的模式。3.2中国移动上海公司TD试商用情况介绍TD-SCDMA技术将作为中国移动主流3G技术标准，目前已经在全国10个省市进行了规模部署，并已进入试商用阶段。上海试商用系统使用颁发许可的9个1.6MHz频点(2010MHz2025MHz)，其中6个频点用于室外覆盖，3个频点用于室内覆盖。在过去的一年中，中国移动上海公司克服了难以想象的困难，在极短的时间

41、内，完成了外环以内室外区域及外环以外近10个城镇中心的TD信号覆盖，开通了包括视频电话、高速数据业务等具有3G业务特征的典型业务应用。同时，上海公司已经完成全市境内上千个室内覆盖系统的TD改造任务，为城市楼宇热点提供TD信号覆盖，减少室内盲区。全网HSDPA的升级工作正陆续完成。另一方面，上海公司凭借长期的3G技术积累，为TD新技术试验、网络设计与部署的探索提供了有力的技术支撑，并在集团内屡次获奖，为TD技术的商用化进程贡献了自己的力量。第二部分 软交换基本原理一、软交换概念软交换思想是在下一代网络建设的强烈需求下孕育而生，最初是为固网NGN演进而引入的，是为分组语音目的而设计的技术实践手段。

42、它借用了传统电信领域PSTN网中的“硬”交换机的概念。所不同的是，软交换强调其基于分组网和呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。软交换是呼叫、媒体和业务控制多种逻辑功能实体的集合，它提供媒体网关控制、呼叫控制、业务提供和信令互通等功能。我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第

43、三方提供可编程能力。”控制层传输层接入层业务层 软交换组网示意图在分组交换日益普遍的情况下，软交换技术无论在固网还是移动网络的发展和融合当中，作为网络的核心技术，发挥着重要的粘合作用。3GPP R4规范中，正式在移动核心网中引入了软交换的概念，提出了与承载无关的电路交换核心网，促进了移动网络的演进与发展。软交换的核心是实现控制层与承载层的分离，以及采用分组网实现媒体流承载。因此，移动软交换相比传统电路交换的优越性主要在于：n 容量大、处理能力强，可以有效简化网络结构，降低局点数目；n 支持扁平化和IP承载，可极大地提高网络传输效率，大幅降低运营成本；n 控制层与承载层的分离架构设计，使得组网及

44、部署更加灵活，并具有更高效的设备资源利用率和网络效率。二、软交换网络结构移动软交换主要针对核心网络的交换部分，不涉及到接入网络的改造。其核心概念是实现了控制面与用户面的分离。移动交换中心（MSC）被分解为MSC服务器（MSC Server）和媒体网关（MGW），所有的控制功能集中在MSC Server中，所有的交换功能在MGW中完成。MSC Server通过标准的H248接口控制MGW完成话务的交换。同时，MSC Server通过传统的MAP信令与HLR交互，通过传统的信令完成对接入网络的控制。而在MSC Server之间通过BICC协议完成呼叫的建立。 R4移动软交换网络结构上图所示是R4移

45、动软交换网络结构， MSC Server与MGW相分离，从而相应增加了Mc、Nc、Nb接口。目前，移动核心网软交换主要采用TDM和IP两种组网承载技术。R4软交换网络的主要网元设备包括：MSC Server、媒体网关MGW和信令网关SG。1）MSC ServerMSC Server负责提供呼叫控制和连接控制功能，以实现业务与控制分离、呼叫与承载分离的软交换网络思想。主要功能包括：n 呼叫控制和处理功能MSC Server最主要的功能就是实现基本呼叫的建立、维持和释放控制功能，这些控制功能又包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫的触发、检出和资源控制。MSC Server应可以接受来自业务交换功能（S

46、SF）的监视请求，并对与呼叫相关的事件进行处理，接受来自业务交换的呼叫控制相关信息，支持呼叫的建立和监视；支持两方或多方呼叫控制功能，提供多方呼叫控制功能；MSC Server需要识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件，并控制媒体网关向用户发送音信号，如拨号音、振铃音、回铃音等，同时还应满足不同的拨号计划。MSC Server还用来实现控制媒体网关选择语音压缩算法、编码方式的选择、回声抑制等功能的控制。n 协议处理功能MSC Server是一种开放和多协议实体，采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，移动软交换设备必须要支持的协议包括RANAP/BSSAP协议、H.248、SIG

47、TRAN 协议（含高层的ISUP/TUP）、BICC协议、MAP协议、CAP协议，可选支持SIP/SIP-I协议。根据不同的接入方式还可能需要处理PRI和BRI等协议。n 业务提供与交换为了能够支持现有的PSTN用户， MSC Server必须能提供PSTN/ISDN 交换机所支持的全部业务（包括基本业务和补充业务），并且可以同现有智能网配合，提供现有智能网所能提供的业务；MSC Server应能支持呼叫控制功能和业务控制功能（SCF）之间的通信，提供业务触发和识别，在SCF 的控制下对呼叫和连接进行控制和管理、以及实现业务交互等功能；并通过开放的 API 接口提供多种增值业务。n 互通功能由

48、于移动软交换设备面临的主要问题之一就是如何解决同已有网络之间的互通问题，在这种情况下，可能会面临着：信令网络的互通：例如通过信令网关设备实现与现有七号信令网和智能网的互通，允许SCF 控制呼叫，实现对智能业务的支持；话务网络的互通：通过互通模块，实现与 SIP/SIP-I 协议、TUP 协议、ISUP 协议以及 BICC 等协议之间的互通。n 对资源的管理功能MSC Server必须要提供对网络的资源管理功能，能够对 移动软交换网络中的各种设备的资源进行集中管理，如对资源的分配、释放和控制等功能。同时为了保证网络资源的安全性， MSC SERVER 还应提供相关的认证/授权功能，防止非法用户或

49、设备接入。n 计费功能为了满足设备的商用性，需要MSC Server实现对呼叫的计费功能。2）媒体网关MGWMGW只是按照控制层MSC Server的指令执行操作，因此MGW是软交换网络的触角，通过它的延伸，软交换网络可以扩展到控制层MSC Server所在地以外的地方。MGW主要功能包括：n 接入和协议处理功能实现无线子系统的接入，并通过 H.248 协议接收MSC SERVER 的命令和报告呼叫状态，对媒体网关所负责的承载连接进行呼叫控制。n 语音压缩及处理功能媒体网关需要完成对语音的编解码功能（支持 G.711、AMR、GSM-FR、GSM-HR、GSM-EFR 等语言编码方式），提供相

50、关的回声抑制功能，支持静音压缩和舒适噪音插入功能，同时为了保证通话质量和降低VOIP的时延抖动，媒体网关还都具备有输入缓冲功能。n 资源控制与管理功能媒体网关的资源控制功能包括资源状态管理和资源分配两部分，资源状态管理是指向 MSC SERVER 报告物理实体的状态改变情况，资源分配则是根据MSC SERVER 的命令对相关连接释放资源或预留资源等功能。n QoS 的管理功能媒体网关设备应当可以根据网络的业务情况动态调整输入缓冲，保证网络的端到端时延，并能通过相关的机制（例如：回声控制功能），保证网络通信的服务质量。3）信令网关SG信令网关是接收和发送信令消息的信令代理。信令网关用在基于TDM

51、的窄带SS7信令网络与基于IP的宽带信令网络之间，对信令消息进行中继翻译或终结处理。其主要功能是实现SS7信令网与IP网的互通。移动媒体网关内置信令网关（SG）功能。三、软交换接口及协议1）Mc接口协议Mc接口是MSC Server与MGW之间的标准接口，其协议遵从H.248协议。H.248协议，也叫MeGaCo协议，是一种媒体网关控制协议，实现MSC Server对MGW的控制功能。这个协议是一项ITU-T与IETF合作结果的新标准，可以支持更多类型的接入技术并支持终端的移动性。除此之外，H.248协议最显著之处在于能够支持更大规模的网络应用，而且更便于对协议进行扩充，因而灵活性更强。Mc接

52、口提供了（G）MSC Server在呼叫处理过程中控制MGW中各类传输方式（IP/ATM/TDM）的静态及动态资源的能力（包括终端属性、终端连接交换关系及其承载的媒体流）以及独立于呼叫的MGW状态维护与管理能力。Mc接口的协议消息编码采用二进制或文本方式，底层传输机制采用MTP3b（基于ATM的信令传输）或SCTP（基于IP的信令传输）为其提供协议承载。 H.248协议栈2） Nc接口协议Nc接口是MSC Server之间的标准接口，运行BICC协议，完成局间呼叫控制。BICC（bearer independent call control），与承载无关的呼叫控制协议，主要目的是解决呼叫控制与

53、承载控制分离的问题。BICC属于应用层控制协议，用于建立、修改、终结呼叫，可以承载全方位的PLMN/PSTN/ISDN业务。BICC呼叫控制独立于用户面承载技术，也独立于控制面信令传输技术。BICC是对ISUP协议的演进和发展，可以认为是将窄带ISUP协议去掉具体的电路控制部分改编而成。其最基本的特点就是将呼叫控制和承载控制两个层面分离，除了可以向下兼容原先ISUP支持的所有业务外，还补充支持编码协商和承载改向。理论上，BICC协议可部署在各种网络上承载，包括TDM网络、ATM网络、IP网络，提供与具体业务承载无关的呼叫控制。目前比较成熟的可承载BICC协议的传输协议是：MTP3/MTP3b/

54、M3UA和SCTP等。 BICC协议栈3） Nb接口协议Nb接口是MGW之间用于传输用户数据及承载控制信令的接口。Nb接口可以基于2M的TDM电路承载，跟现在传统2G 网络话路承载的方式一样；也可以采用IP承载。3GPP标准规定了Nb接口基于IP传输时的协议栈结构。Nb接口用户面与控制面相应使用的适配协议不同。基于IP传输时，用户面基于RTP/UDP/IP协议结构，其中IP层支持IPv4和IPv6两种；控制面使用IPBCP（IP Bear Control Protocol, IP承载控制协议，Q.1970），实现不同媒体网关Nb接口的承载特性协商，协商的交互消息通过Mc和Nc接口提供的隧道来传

55、输。 Nb接口基于IP传输的协议栈4） SIGTRAN协议软交换网络中信令可基于IP网或TDM网传送。IP信令网（又称为宽带IP信令网）依靠IP承载宽带传输的能力可以彻底解决窄带TDM信令网中信令传输的容量问题。同时，IP信令网还可以实现扁平化组网。网络中HLR/AUC、MSC Server、VLR、MGW、SCP、SMSC、TMSC、IPSTP/SRP、CMN、SG等网元之间可以通过IP路由器实现网状连接，省内信令可以使用IP网络平面组网，省际间、国际间信令可以由IPSTP/SRP/SG/CMN实现信令路由的汇聚、选择和转发工作。 IP信令网网络架构为了实现信令IP传输方式，IETF定义了SIGTRAN协议簇。SIGTRAN对SS7应用层协议指定了多种适配层协议，包括M3UA、M2PA、M2UA和SUA，传输协议栈都是SCTP/IP。SIGTRAN是在IP网络中传递SS7信令的协议。它支持的标准原语接口，不需要对现有的SS7信令应用部分进行任何修改。信令传送利用标准的IP传送协议作为低层传送。并通过增加自身的功能来满足SS7信令的传送要求。SIGTRAN的协议结构包括3个组件：n 标准的IP传送协议；n 通用的信令传输协议SCTP，由IETF新制定的传输协议，用来保障IP信令传送的可靠性；n No.7信令适配子层：用来支持特定的