cdma2000的体系结构

cdma2000的体系结构

物理层：物理层(Physical layer)是参考模型的最低层。该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同结点的电缆与设备共同构成。主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。
　　数据链路层：数据链路层(Data link layer)是参考模型的第2层。 主要功能是：在物理层提供的服务基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以“帧”为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。
　　网络层：网络层(Network layer)是参考模型的第3层。主要功能是：为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。
　　传输层：传输层(Transport layer)是参考模型的第4层。主要功能是向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务，处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。
　　会话层：会话层(Session layer)是参考模型的第5层。主要功能是：负责维扩两个结点之间的传输链接，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。
　　 表示层：表示层(Presentation layer)是参考模型的第6层。主要功能是：用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。
　　 应用层：应用层(Application layer)是参考模型的最高层。主要功能是：为应用软件提供了很多服务，例如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络软件服务。

　　gsm数字公用陆地蜂窝移动通信系统主要由下述功能单元组成：移动台(ms)，它包括移动设备和用户识别模块；基站子系统(bss)，为一个小区服务的无线收发信设备；移动业务交换中心(msc)，对于位于它管辖区域中的移动台进行控制和交换的功能实体；拜访位置寄存器(vlr)，它存储与呼叫处理有关的一些数据，例如用户的号码，所处位置区的识别，向用户提供的服务等参数；归属位置寄存器(hlr)，它是管理部门用于移动用户管理的数据库；设备识别寄存器(eir)，存储有关移动台设备参数的数据库；鉴权中心(auc)和操作维护中心(omc)它是操作维护系统中的各功能实体，依据厂家的实现方式可分为无线子系统的操作维护中心(omc-r)和交换子系统的操作维护中心(omc-s)。其中基站子系统(bss)包括基站控制器(bsc)和无线基站(bts)两部分。各个网元之间的接口均由gsm规范所定义，但各个厂家在部分接口上采用自己的标准，使得设备选型和组网工作具有一定的难度。
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目前，移动通信系统正朝第三代发展，由于存在两种不同的2G制式，所以2G向3G的演进也存在两条路线。GSM采用WCDMA的演进策略，窄带CDMA采用CDMA2000的演进策略。WCDMA和CDMA2000作为未来的主流技术，已经得到业界的广泛认可。WCDMA与CDMA2000两种制式无论是无线技术还是网络技术都存在很多相似之处，但又有许多差别。文章着重讨论了网络结构的相似和差异。
移动通信系统已经历了第一代模拟通信系统和第二代数字通信系统（GSM、CDMA），目前正朝第三代移动通信系统发展。由于存在两种不同的2G制式，所以在2G向3G的演进过程中，也存在相应的两条路线。GSM采用WCDMA的演进策略，窄带CDMA（IS95+ANSI41）采用CDMA2000的演进策略。WCDMA与CDMA2000作为未来主流技术，已得到业界的广泛认可。在技术创新和市场驱动的双重作用下，3G从概念向产业化的发展进程正在加快，全球主要设备运营商和制造商都在积极跟踪和研发基于WCDMA或CDMA2000技术的3G网络产品，因此，对它们进行研究和对比有重要意义。无论是无线技术还是网络技术方面，WCDMA与CDMA2000两种制式都有很多相似之处，但也有差别。
1、两种制式的逐步演进
两种制式标准的制定都非常注重逐步演进的概念，保证整个网络体系能平滑演进，并且为不同的运营商提供不同的解决方案和建网策略，以满足不同运营商的特殊需求。由于标准是逐步演进的，所以标准的制定也必然是分阶段的。从目前的标准来看，WCDMA分成三个比较清晰的阶段，即R99、R4、R5。CDMA2000标准的阶段划分比较模糊，但也基本划分为三个阶段，即Phase0、Phase1/2、Phase3。本文主要讨论两种制式的第二、第三阶段。
2、WCDMAR4阶段
对两种制式来说，第二阶段都是向全IP网络演进的过渡阶段。在第二阶段，两种网络结构的相似性很强，主要改变在电路域中（即话音），而对分组数据的处理改变很小。下面主要针对电路域进行讨论。
在第二阶段都将处理话音的移动交换中心（MSC）和移动网网关局（GMSC）分裂成两个网元，即MSCServer/GMSCServer和其控制的媒体网关（MGW）。其中，Server主要完成对信令和呼叫控制的处理，而MGW提供语音流的处理及与外部网络的互连。Server与MGW之间的网关控制协议都采用H.248，Server与Server之间都采用与承载无关的呼叫控制协议（BICC）。Server与外部传统网络的信令互连都采用信令网关（SGW）实现互连互通。其中，T-SGW实现与公共交换电话网（PSTN）网络的互连互通，R-SWG实现与2G移动网的互连互通。
R4网络结构由R99直接演进而来，在R4网络中新增了一部分网元（如MGW、T-SGW、R-SGW）。并增强了一部分R99网元的功能（如MSC、SGSN、GGSN、HLR），核心网可以支持R99CS域的终端，并允许终端在R99网络与R4网络中无缝漫游。这一阶段可以认为是向全IP网络的过渡阶段。通过各种媒体网关和信令网关，核心网可以与2G网络、PSTN等外部网络进行互连互通，能够实现2G网络与3G网络之间的相互漫游。3G网络如果是从2G网络演进而来，则可以将2G网络看作是3G核心网络的一个外部网络。
R4网络中网元的智能化是其最基本的特点，3GPP在制定协议时，采用了大量传统的智能网协议，并进行了很多修改，从而使网络具有强大的智能化功能。智能网的功能分布在各个网元中，各网元都具有业务交换点（SSP）功能。智能网功能可以看作是3G核心网的不可分割的一部分。
3、CDMA2000Phase1/2阶段
向全IP的演进过程中（Phase1），CDMA2000与WCDMA体系相同，这一阶段，将目前的IOS4.X标准中的MSC分裂成MSCServer/GMSCServer和MGW两个功能实体，并支持ATM/IP传输。
对于CDMA2000来说，这是向全IP演进的第一阶段，开始将信令与传输分开、核心网与接入网分开，各自独立发展。在这个阶段，核心网中的电路部分信令与承载分开，信令在IP传输，承载继续沿用原来的承载方式。分组部分和接入网独立发展。接入网部分采用IP传输（如A3、A7、A9、A11等）。空中接口采用RELEASE0或RELEASEA。
在这个阶段，全IP中引进了“IPMultimediaDomain”和“LegacyMSDomainSupport”两个概念。前者处理VoIP、多媒体以及两者的混合业务，后者实现对全IP中传统手机的支持。通过漫游信令处理原来的ANSI-41电路网中的业务。“IP Multimedia Domain”虽然也支持传统手机，但是信令和业务均在IP上传输，它与通过漫游信令解决原来用户的业务是不同的概念。在全IP中由于有两个域的支持，双模手机可以根据自己的能力选择相应的模式向全IP的无线接入网（RAN）注册。RAN应该支持两种域的接入。空中接口需要增加全IP中IP域的会话发起协议（SIP）呼叫信令的承载，但对传统移动台（MS）的支持可以继续采用原来的接口。

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