限责任公司3G项目组
在移动通信领域，3G（第三代移动通信）技术的引入带来了显著的进步，尤其是在核心网的演进上。WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址）是3G技术的一种，其核心网在设计上考虑了语音、数据和多媒体服务的融合，这在2G网络中是不可想象的。本部分将深入探讨WCDMA R4（Release 4）核心网的原理和特点。
1、R4网络特点：
R4核心网引入了软交换（Softswitching）的概念，实现了控制与承载的分离，使得网络更加灵活和高效。这一变革使得电路域可以从传统的电路交换转变为基于IP的分组交换，而分组域则继续沿用GPRS（General Packet Radio Service）的架构，但增加了对高速数据传输的支持，如HSDPA（High-Speed Downlink Packet Access）。此外，R4核心网还引入了GGSN（Gateway GPRS Support Node）和SGSN（Serving GPRS Support Node），它们负责在移动用户和外部IP网络之间提供接口。
2、设备功能：
- MSC（Mobile Switching Center，移动交换中心）在R4中演化为MSC Server，负责呼叫控制和移动性管理。
- HLR（Home Location Register，归属位置寄存器）存储用户的签约信息和位置信息。
- SGSN处理分组数据业务，管理移动台的会话状态，并与GGSN交互。
- GGSN作为IP网络的入口点，实现GSM/UMTS网络与外部IP网络的互连。
- MGW（Media Gateway，媒体网关）负责电路域与分组域之间的转换。
3、核心网接口与协议栈：
- 接口：主要包括Gn、Gp、Gs、Gr、Gc、Gb等，这些接口定义了不同网元间的通信方式。
- 协议栈：基于IP的七号信令网（SIGTRAN）用于传输传统No.7信令消息，信令网关（SGSN）在电路域和分组域间转换信令。
4、核心网设备引入：
- 电路域设备引入要考虑网络容量、服务质量以及与2G网络的兼容性。
- 分组域设备引入主要是为了满足数据业务的需求，如互联网接入和多媒体服务。
- 共享网络设备，如MGW，可以降低网络建设和维护成本，提高资源利用率。
5、核心网的组网原则和路由计划：
- 组网总体原则通常包括可靠性、可扩展性、灵活性和经济性。
- 本地网路由确保用户在本地区域内能够快速、高效地通信。
- 国内和国际路由涉及跨区域的通信，需要考虑不同运营商间的接口协议和漫游协议。
6、核心网编号方案：
- 新引入号码是为了满足3G网络新服务的需求，如IMSI（International Mobile Subscriber Identity）和MSISDN（Mobile Station International Subscriber Directory Number）。
- 共用号码是指3G和2G网络可以共享的部分编号资源，以简化网络管理和用户迁移。
WCDMA核心网的演进反映了通信技术从语音为主向数据和多媒体服务转型的过程，R4版本的核心网设计为后续的R5及其更高版本奠定了基础，特别是引入了IMS（IP Multimedia Subsystem）来支持丰富的多媒体服务。中国移动选择以R4为基础建设3G网络，并逐步引入HSDPA和IMS等先进技术，旨在提供更高质量的移动通信服务。
