第三代移动通信系统的结构之基于R4的核心网结构

(1) 基于R4的核心网的结构如图一所示。

图一基于R4的核心网的结构

基于R4的核心网部分，对CS域进行了较大改造，将MSC分为MSC服务器（MSC Server)和媒体网关（MG，Media Gate Way),实现了 CS域中呼叫与承载的分离，支持信令的IP承载。

MSC服务器继承R99 MSC的所有电路域控制面功能，集成R99 VLR功能，以处理移动用户业务数据及CAMEL相关数据；对外提供标准的信令接口；对电路域基本业务及补充业务涉及的MG中承载终端及媒体流的控制，是通过3G扩展的H. 248协议来实现的。与其他MSC服务器间通过BICC信令实现承载无关的局间呼叫控制。
GMSC服务器M完成GMSC的信令处理功能，具有査询位置信息的功能。当MS被呼时，需要通过GMSC服务器査询该用户所属的HLR，然后将呼叫转接到MS目前所登记的MSC服务器中。通过H. 248协议控制MG中媒体通道的接续，并支持BICC与 TUP/ISUP的协议互通。
媒体网关是R4核心网承载面的网关设备，位于CS核心网通往无线接入网（UT- RAN/BSS)及传统固定网（PSTN/ISDN)的边界处。MG不负责任何移动用户相关的业务逻辑处理，而是通过H. 248信令，接受来自（G)MSC服务器的控制命令。MG可以支持媒体转换、承载控制等功能，如GSM/UMTS各类语音编解码器、回音消除器、IWF、接入网与核心网侧终端媒体流的交换、会议桥、放音收号资源等；支持电路域业务在多种传输媒介（基于AAL2/ATM、TDM，或基于RTP/UDP/IP)上的实现，提供必要的承载控制功能。
信令网关（SG)在基于TDM的窄带SS7信令网络与基于IP的宽带信令网络之间，完成MTP的传输层信令协议栈的双向转换（SIGTRAN M3UA/SCTP"P^SS7 MTP3/ 2/lh SG在物理实现上可与（G)MSC服务器或MG介一。
R4核心网接口如图10-3-4所示，各接口采用的协议如图二所示。

图二 R4核心网接口

图三 R4核心网各个接口采用的协议

Me接口是MSC服务器与媒体网关MG之间的接口，Me接口采用ITUJT及IETF 联合制订的H. 248协议，并增加了针对3GPP特殊需求的H. 248扩展事务（Transaction) 及包（Package) 定义。
Nc接口是MSC服务器之间的呼叫控制信令接口，Nc接口采用与承载无关的呼叫控制协议BICC。BICC提供在宽带转输网上等同ISUP的信令功能。
Nb接口是MG之间的接口，相当于R99中MSC之间的中继电路部分，用来在R4 核心网内承载用户的语音媒体流。
Nb接口协议可分为用户面（Nb-UP)和控制平面。TS 29. 415定义了用户面（Nb- UP)的协议；Nb-UP在承载面MG之间提供业务数据流的组帧、差错校验、速率匹配及定时控制等功能，与Iu-UP基本相同，支持压缩语音、数据流的传输。
承载控制平面，有IP与ATM承载两种方式。
Nb控制而——ATM承载控制信令采用Q. 2630. 1，完成MG之间的用户面AAL2 连接建立、释放等功能。
IP承载控制信令的控制面协议为IPBCP，IPBCP协议在对等实体之间交互媒体流特性、端口号、IP地址等信息，用于建立、修改媒体流连接。IPBCP协议使用隧道方式从 Mc、Nc接口传输。
目前，软交换技术在我国移动通信网的应用主要基于R4的核心网的结构。

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