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基于IP架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng)A接口協(xié)議的設(shè)計

發(fā)布時間:2007/4/23 0:00:00 訪問次數(shù):494

      摘要:結(jié)合一種基于IP架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng),討論了A接口上信令/業(yè)務(wù)/控制流的特點和網(wǎng)絡(luò)組成,提出了在IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下A接口協(xié)議的設(shè)計方案,完成了A接口中信令子接口的IP化協(xié)議設(shè)計,以及業(yè)務(wù)子接口聽控制流模型設(shè)計,形成了一個完整的IP化A接口協(xié)議體系。對呼叫處理中的指配流程進(jìn)行改進(jìn),降低了系統(tǒng)的呼損率。

     關(guān)鍵詞:IP COMA A接口 A1/A2 指配流程

隨著IP協(xié)議在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用以及CDMA移動通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,基于IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng)的設(shè)計問題日益受到人們的關(guān)注。在設(shè)計基于IP的CDMA2000系統(tǒng)時,A接口的設(shè)計是關(guān)鍵。由于系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)的全I(xiàn)P化,并引入了控制與業(yè)務(wù)、傳送與接入分離的中交換設(shè)計思想,在IP上實現(xiàn)A接口協(xié)議與在傳統(tǒng)電路交換上實現(xiàn)A接口有所不同,主要是需要設(shè)計信令與業(yè)務(wù)分離的A接口協(xié)議棧以及信令流、業(yè)務(wù)流在IP承載方式下的傳輸。


1 IP架構(gòu)下的CDMA2000的系統(tǒng)A接口研究

A接口是無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口。在CDMA2000系統(tǒng)中A接口包括:A1/A2、A3/A7、A8/A9和A10/A11等接口,它們滿足3GPP2 IOS4.1規(guī)范。A1/A2接口是CDMA2000系列移動交換中心(MSC)與基站控制器(BSC)之間的接口,該接口秉承CDMAOne系統(tǒng)。A1接口用于傳輸MSC與BSC之間的信令信息;A2接口用于傳輸MSC與BSC之間的話音信息。MSC與BSC之間的A1/A2接口,傳統(tǒng)上稱之為A接口,下文中加不特殊聲明A接口即指此接口。

1.1 基于IP的CDMA2000系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

目前CDMA系統(tǒng)模型有很多種,這里結(jié)合一種基于IP架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng)討論A接口的設(shè)計。本系統(tǒng)采用多種無線傳輸與接入技術(shù)、IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及軟交換控制技術(shù)等,其核心交換機(jī)制為IP交換機(jī)制,即利用統(tǒng)一的IP交換平臺在各功能部件間交換信令控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1(a)。

系統(tǒng)主要劃分為以下幾個模塊:

·無線接入單元WAU(Wireless Access Unit):完成空中接口物理信道的收發(fā)處理,建立和維護(hù)與無線終端設(shè)備之間的無線通道連接。

    ·無線接入服務(wù)器WAS(Wireless Access Server):主要完成與WAU之間接口信令的處理和與CS的交互,輔助CS實現(xiàn)電路型業(yè)務(wù)的無線資源管理與控制、移動性管理和呼叫控制功能。

·呼叫控制服務(wù)器CS(Call Server):主要完成無線資源和呼叫的控制與管理,實現(xiàn)中交換中媒體網(wǎng)關(guān)控制器的功能。

·電路媒體網(wǎng)關(guān)CMG(Circuit Media Gateway):實現(xiàn)連接PSTN、ISDM和PLMN的網(wǎng)關(guān)功能以及話音壓縮編解碼功能。

·呼叫信令網(wǎng)關(guān)CSG(Call Signaling Gateway):為系統(tǒng)中分布的各種應(yīng)用提供穩(wěn)定、可靠的信令支持。

以及位置寄存器(LR)、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)()PDSN、操作維護(hù)中心(OMC)等模塊。

1.2 A接口的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

A接口架構(gòu)如圖1(b)所示,MSC與BSC之間的接口即為文本所研究的A接口,包含信令和用戶業(yè)務(wù)兩個子接口,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)A接口 的A1/A2接口。CS與WAS之間的接口構(gòu)成信令子程序;對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)A接口中的A1接口,用于傳輸MSC與BSC之間的信令消息;WAS業(yè)務(wù)部件與CMG之間 以及兩個WAS業(yè)務(wù)部件之間構(gòu)成了業(yè)務(wù)子接口,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)A接口中的A2接口,用于傳輸MSC與BSC之間的語音業(yè)務(wù)信息。電路分配單元CDB在CS與CMG的控制關(guān)系中起輔助作用,負(fù)責(zé)選定路由。

2 基于IP的A接口方案設(shè)計

2.1 A接口協(xié)議棧設(shè)計

傳統(tǒng)電路交換型CDMA系統(tǒng)中A1接口采用3GPP2的IOS4.1版本規(guī)范中規(guī)定的七號信令SCCP 0類和2類協(xié)議及MTP等作為低怪傳輸協(xié)議;贗P的CDMA系統(tǒng)引入中交換思想,呼叫控制與業(yè)務(wù)承載分離。而SCCP信令協(xié)議又無法分別交換控制和承載的信息,而此需要新的信令系統(tǒng)支持。本系統(tǒng)的A接口采用TCP/IP協(xié)議作為低層傳輸協(xié)議。

    協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖2所示。

信令和業(yè)務(wù)子接口協(xié)議棧的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議均采用商售以太網(wǎng)交換機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。傳輸層采用本系統(tǒng)的專利技術(shù):RUDP協(xié)議代替了傳統(tǒng)的七號信令SCCP。信令子 接口應(yīng)用層內(nèi)容基本對應(yīng)3GPP2的IOS4.1版本規(guī)范A1接口中的基站管理應(yīng)用部分

      摘要:結(jié)合一種基于IP架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng),討論了A接口上信令/業(yè)務(wù)/控制流的特點和網(wǎng)絡(luò)組成,提出了在IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下A接口協(xié)議的設(shè)計方案,完成了A接口中信令子接口的IP化協(xié)議設(shè)計,以及業(yè)務(wù)子接口聽控制流模型設(shè)計,形成了一個完整的IP化A接口協(xié)議體系。對呼叫處理中的指配流程進(jìn)行改進(jìn),降低了系統(tǒng)的呼損率。

     關(guān)鍵詞:IP COMA A接口 A1/A2 指配流程

隨著IP協(xié)議在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用以及CDMA移動通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展,基于IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng)的設(shè)計問題日益受到人們的關(guān)注。在設(shè)計基于IP的CDMA2000系統(tǒng)時,A接口的設(shè)計是關(guān)鍵。由于系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)的全I(xiàn)P化,并引入了控制與業(yè)務(wù)、傳送與接入分離的中交換設(shè)計思想,在IP上實現(xiàn)A接口協(xié)議與在傳統(tǒng)電路交換上實現(xiàn)A接口有所不同,主要是需要設(shè)計信令與業(yè)務(wù)分離的A接口協(xié)議棧以及信令流、業(yè)務(wù)流在IP承載方式下的傳輸。


1 IP架構(gòu)下的CDMA2000的系統(tǒng)A接口研究

A接口是無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)之間的接口。在CDMA2000系統(tǒng)中A接口包括:A1/A2、A3/A7、A8/A9和A10/A11等接口,它們滿足3GPP2 IOS4.1規(guī)范。A1/A2接口是CDMA2000系列移動交換中心(MSC)與基站控制器(BSC)之間的接口,該接口秉承CDMAOne系統(tǒng)。A1接口用于傳輸MSC與BSC之間的信令信息;A2接口用于傳輸MSC與BSC之間的話音信息。MSC與BSC之間的A1/A2接口,傳統(tǒng)上稱之為A接口,下文中加不特殊聲明A接口即指此接口。

1.1 基于IP的CDMA2000系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

目前CDMA系統(tǒng)模型有很多種,這里結(jié)合一種基于IP架構(gòu)的CDMA2000系統(tǒng)討論A接口的設(shè)計。本系統(tǒng)采用多種無線傳輸與接入技術(shù)、IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及軟交換控制技術(shù)等,其核心交換機(jī)制為IP交換機(jī)制,即利用統(tǒng)一的IP交換平臺在各功能部件間交換信令控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1(a)。

系統(tǒng)主要劃分為以下幾個模塊:

·無線接入單元WAU(Wireless Access Unit):完成空中接口物理信道的收發(fā)處理,建立和維護(hù)與無線終端設(shè)備之間的無線通道連接。

    ·無線接入服務(wù)器WAS(Wireless Access Server):主要完成與WAU之間接口信令的處理和與CS的交互,輔助CS實現(xiàn)電路型業(yè)務(wù)的無線資源管理與控制、移動性管理和呼叫控制功能。

·呼叫控制服務(wù)器CS(Call Server):主要完成無線資源和呼叫的控制與管理,實現(xiàn)中交換中媒體網(wǎng)關(guān)控制器的功能。

·電路媒體網(wǎng)關(guān)CMG(Circuit Media Gateway):實現(xiàn)連接PSTN、ISDM和PLMN的網(wǎng)關(guān)功能以及話音壓縮編解碼功能。

·呼叫信令網(wǎng)關(guān)CSG(Call Signaling Gateway):為系統(tǒng)中分布的各種應(yīng)用提供穩(wěn)定、可靠的信令支持。

以及位置寄存器(LR)、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)()PDSN、操作維護(hù)中心(OMC)等模塊。

1.2 A接口的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

A接口架構(gòu)如圖1(b)所示,MSC與BSC之間的接口即為文本所研究的A接口,包含信令和用戶業(yè)務(wù)兩個子接口,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)A接口 的A1/A2接口。CS與WAS之間的接口構(gòu)成信令子程序;對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)A接口中的A1接口,用于傳輸MSC與BSC之間的信令消息;WAS業(yè)務(wù)部件與CMG之間 以及兩個WAS業(yè)務(wù)部件之間構(gòu)成了業(yè)務(wù)子接口,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)A接口中的A2接口,用于傳輸MSC與BSC之間的語音業(yè)務(wù)信息。電路分配單元CDB在CS與CMG的控制關(guān)系中起輔助作用,負(fù)責(zé)選定路由。

2 基于IP的A接口方案設(shè)計

2.1 A接口協(xié)議棧設(shè)計

傳統(tǒng)電路交換型CDMA系統(tǒng)中A1接口采用3GPP2的IOS4.1版本規(guī)范中規(guī)定的七號信令SCCP 0類和2類協(xié)議及MTP等作為低怪傳輸協(xié)議;贗P的CDMA系統(tǒng)引入中交換思想,呼叫控制與業(yè)務(wù)承載分離。而SCCP信令協(xié)議又無法分別交換控制和承載的信息,而此需要新的信令系統(tǒng)支持。本系統(tǒng)的A接口采用TCP/IP協(xié)議作為低層傳輸協(xié)議。

    協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖2所示。

信令和業(yè)務(wù)子接口協(xié)議棧的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議均采用商售以太網(wǎng)交換機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。傳輸層采用本系統(tǒng)的專利技術(shù):RUDP協(xié)議代替了傳統(tǒng)的七號信令SCCP。信令子 接口應(yīng)用層內(nèi)容基本對應(yīng)3GPP2的IOS4.1版本規(guī)范A1接口中的基站管理應(yīng)用部分

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