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5G SA 核心网信令组网方式分析卜忠贵，冯征，牛芳，刘蕾（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）摘 要 随着信息通信技术的不断发展，移动通信网络逐步向5G演进。
5G SA网络采用基于服务化接口的新型网络架构，各功能实体间采用基于HTTP2.0协议的信令消息，信令网络如何组网成为5G核心网规划和建设的关键。
本文通过分析5G信令的特点，提出信令组网的可行方案，为5G信令网组网提供建议和借鉴。
关键词 STP；DRA；HTTP Proxy；NRF中图分类号 TN919 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2019）08-0030-06收稿日期：2019-02-01信令网是移动通信的神经网络，2G/3G 网络中主要使用TDM 承载的7号信令进行通信。
随着4G 和VoLTE 网络的引入，通信网中越来越多的引入了基于IP 的信令，IP 信令点和新的信令协议随之出现。
其中，软交换网络中引入了H.248和BICC 信令；IMS 网络中引入了SIP 和Diameter 信令；核心网分组域、EPC、PCC 引入Diameter 信令。
5G SA 网元间互通采用全新的服务化接口，基于HTTP2.0协议消息进行通信，各网络功能实体间如何组网成为5G 信令网规划建设的关键。
本文通过对5G 信令协议的分析及与现有信令组网方式的比较，提出满足5G 信令疏通需求的组网方案。
1 移动通信网信令类型按信令种类划分， 2G/3G/4G 移动通信网中的信令消息包括7号信令、SIP 信令、GTP 信令和Diameter 信令等。
按信令承载方式划分，包括TDM 信令和IP 信令，目前除部分7号信令消息仍保留原有TDM 承载方式，大部分信令已经完成承载IP 化和信令本身IP 化的演进。
2G/3G/4G 移动通信网各类型信令中，7号信令和Diameter 信令属于鉴权、移动性管理类信令，基于用户码号进行信令路由，需要支持全国范围的漫游和鉴权管理，涉及信令点的全网组网。
核心网，骨干网，支撑网，接入网与驻地网长途网＋中继网＋支撑网＝核心网，核心网＋接入网＝公共电信网，驻地网＋公共电信网＝通信网（？）核心网CN解释：Core Network -- 核心网定义：将业务提供者与接入网，或者，将接入网与其他接入网连接在一起的网络。
通常指除接入网和用户驻地网之外的网络部分。
所属学科：通信科技（一级学科）；通信网络（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布简单点说，可以把移动网络划分为三个部分，基站子系统，网络子系统，和系统支撑部分比如说安全管理等这些。
核心网部分就是位于网络子系统内，核心网的主要作用把A口上来的呼叫请求或数据请求，接续到不同的网络上。
主要是涉及呼叫的接续、计费，移动性管理，补充业务实现，智能触发等方面主体支撑在交换机。
至于软交换则有两个很明显的概念，控制与承载的分离，控制信道与数据信道的分离。
核心网从协议上规定就是其到核心交换或者呼叫路由功能的网元，对于2G/3G 核心网一般都是一样，在R4架构比如MSC SERVER MGW ，HLR，VLR ，EIR ，AUC等，主要作用是整个呼叫信令控制和承载建立。
核心网的发展方向核心网全面进入“IP”时代，IP、融合、宽带、智能、容灾和绿色环保是其主要特征。
从电路域看，移动软交换已经全面从TDM的传输电路转向IP；从分组域看，宽带化、智能化是其主要特征；从用户数据看，新的HLR被广泛接受，逐步向未来的融合数据中心演进。
另外，运营商纷纷将容灾和绿色环保提到战略的高度；移动网络在未来发展和演进上殊途同归，在4G时代，GSM和CDMA两大阵营将走向共同的IMS＋SAE＋LTE架构。
支撑网定义：利用电信网的部分设施和资源组成的，相对独立于电信网中的业务网和传送网的网络。
支撑网对业务网和传送网的正常、高效、安全、可靠的运行、管理、维护和开通(OAM&P)起支撑和保证作用。
支撑网（supporting network），现代电信网运行的支撑系统。
移动通信网络体系架构作者：朱湘琳来源：《移动通信》2013年第13期【摘要】介绍了目前移动通信网络的2G和3G融合网络架构、3GPP标准演进过程，以及4G LTE网络架构，分析了LTE语音解决方案，重点论述了移动通信网络发展演进方向：统一核心网和统一无线接入网，最后提出了军用移动通信网络发展方向：支持多种接入且集成度很高的网络融合设备和MVNO。
【关键词】融合网络架构统一核心网统一无线接入网中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2013）-13-0047-051 前言移动通信发展已经经历了第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信2G时代，目前正处于第三代移动通信3G应用阶段，第四代移动通信4G正处于规模试验和试商用阶段。
2G中典型的有GSM和CDMA，3G中有WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMAX，4G则以LTE为代表。
多种接入制式将长期并存发展，造成了移动通信网络架构及设备管理的复杂性。
统一核心网和统一无线接入网的推出，可以在快速建网的同时降低建网成本，并实现设备管理的高效运作。
2 2G和3G融合网络架构目前，移动通信网处于2G和3G共同组网、融合发展阶段。
图1为2G和3G融合网络架构，网络系统架构依次分为用户终端、无线接入网、核心网和互通网络。
统一核心网能够兼容2G和3G无线接入网。
核心网分为电路域（CS）和分组域（PS），电路域实现语音视频通话和短信业务，分组域实现数据类如网页浏览、上传下载等业务。
电路域网元主要有MSC/VLR和GMSC，分组域主要有SGSN和GGSN，HLR和短信服务器（SMS）为电路域和分组域共用。
2G无线接入网BSS（基站系统）包括BSC（基站控制器）和BTS（基站收发信台），BSC通过A接口与电路域核心网相连，通过Gb接口与分组域核心网相连；3G无线接入网UTRAN（UMTS陆地无线接入网）包括RNC（无线网络控制器）和Node B（基站），RNC 通过Iu-CS接口与电路域核心网相连，通过Iu-PS接口与分组域核心网相连。
产业观澜移动通信网络体系架构责任编辑：李帅 lishuai@收稿日期：2012-11-09介绍了目前移动通信网络的2G 和3G 融合网络架构、3GPP 标准演进过程，以及4G LTE 网络架构，分析了LTE 语音解决方案，重点论述了移动通信网络发展演进方向：统一核心网和统一无线接入网，最后提出了军用移动通信网络发展方向：支持多种接入且集成度很高的网络融合设备和MVNO 。
（1.清华大学信息技术研究院，北京 100084；2.中国电子系统设备工程公司研究所，北京 100141）中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-1010(2013)-13-0047-05【摘 要】【关键词】融合网络架构 统一核心网 统一无线接入网朱湘琳1,21 前言移动通信发展已经经历了第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信2G 时代，目前正处于第三代移动通信3G应用阶段，第四代移动通信4G正处于规模试验和试商用阶段。
2G中典型的有GSM和CDMA，3G中有WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMAX，4G则以LTE为代表。
多种接入制式将长期并存发展，造成了移动通信网络架构及设备管理的复杂性。
统一核心网和统一无线接入网的推出，可以在快速建网的同时降低建网成本，并实现设备管理的高效运作。
2 2G 和3G 融合网络架构目前，移动通信网处于2G 和3G共同组网、融合发展阶段。
图1为2G和3G融合网络架构，网络系统架构依次分为用户终端、无线接入网、核心网和互通网络。
统一核心网能够兼容2G和3G无线接入网。
核心网分为电路域（CS）和分组域（PS），电路域实现语音视频通话和短信业务，分组域实现数据类如网页浏览、上传下载等业务。
电路域网元主要有MSC/VLR和GMSC，分组域主要有SGSN和GGSN，HLR和短信服务器（SMS）为电路域和分组域共用。
2G无线接入网BSS（基站系统）包括BSC（基站控制器）和BTS（基站收发信台），BSC通过A接口用户终端无线接入网核心网互通网络SIMME MS USIMMEUESIMBTS BSCBSSNode BRNCUTRANRNSNode B RNCRNSMSC/VLRMSC/VLRSCFGMSCSGSNGGSNSGSNISDN PSTN PSPDN CSPDN PDN-Intranet -Extranet -Internet -X.25HLR SMSEIR AUC 图1 2G 和3G 融合网络架构产业观澜与电路域核心网相连，通过G b接口与分组域核心网相连；3G无线接入网U T R A N（U M T S陆地无线接入网）包括RNC（无线网络控制器）和Node B（基站），RNC通过Iu-CS接口与电路域核心网相连，通过Iu-PS接口与分组域核心网相连。
IUCS接口与协议栈的控制面部分一、教学目标：理解IU-CS接口掌握IU-CS接口协议栈的控制面部分二、教学重点、难点：重点掌握IU-CS接口协议栈的控制面部分三、教学过程设计：从无线网络拓扑引出IU-CS接口，从地面接口通用协议模型引出IU-CS协议栈及控制面部分。
1.IU-CS接口：从无线接入侧看, 整个WCDMA系统由3部分组成: 核心网子系统(CN) 、无线网络子系统(RNS) 和用户设备(UE) 。
核心网(电路域、分组域) 处理WCDMA系统内语音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。
无线网络子系统处理所有与无线有关的功能。
无线网络子系统又包括无线网络控制中心(RNC)和收发信基站(Node B ) 两个实体。
无线网络内部接口包括RNC之间的接口( Iur接口) 和NodeB、RNC之间的接口( Iub接口) 两种接口。
Iur接口是RNC用于同其他RNC进行信令和数据交互的接口; Iub接口用于RNC和Node B 相连的接口。
这两种接口是WCDMA 无线网络子系统(RNS) 之间互联的纽带, 都是标准接口, 可以实现不同厂商的设备互连, 同时, 接口的开放性使组网方式变得非常灵活。
UE是用户终端设备, 通过Uu接口(无线接口) 与网络设备进行交互, 为用户提供电路域和分组域的各种业务功能, 包括话音业务、多媒体业务、定位业务、智能业务、Internet业务等。
无线网络子系统接口可以分为两大类：地面接口和空中接口。
其中，地面接口包含Iu、Iub、Iur接口，它们有通用的协议模型；空中接口Uu有单独的协议模型。
其中Iu-CS与Iu-PS分别用于将UTRAN连接至电路交换（CS）CN和连接至分组交换（PS）CN。
Iu-PS是与分组域（PS）核心网之间的接口；Iu-CS是与电路域（CS）核心网之间的接口。
2.IU-CS接口协议栈：UTRAN地面接口通用协议模型如所示。
接口协议分为两层二平面。
探讨移动核心网网络优化及要点摘要：根据全球其他国家和地区的3G商用经验,运营商不但需要在3G建网初期就进行核心网的全面优化,在网络发展的不同阶段,还需要针对网络出现的问题和市场策略对核心网进行持续的针对性的优化,只有这样才能让网络始终处于健康的发展状态。
文章从结合实际的交换维护、优化经验提出了3G网络WCDMA系统的优化原则及方法。
关键词：移动核心网网络优化要点如今移动核心网络发展中普遍存在这样的观点，即评价移动核心网络质量如何，主要看其无线网络的质量。
在这种观点的影响下，运营商们通常都会将移动无线网络的优化工作视为发展重点、难点，从而忽略了对移动核心网络的优化工作。
然而核心网络作为无线网络的基础，只有保证两者共同优化，保持网络性能同步，才能够全面提高网络质量，为用户提供更优质的网络服务，从而满足用户需求。
1 移动核心网网络优化的意义随着时代的发展，无线网络的普及，对于移动通信网络来说，用户评价移动网络质量的好坏，很大程度上评价的主题是无线网络质量，所以运营商将优化无线网络作为工作重点，但是无线网络的发展离不开核心网络的支持，只有两者共同优化、紧密配合、互相支持，才能够为用户提供高质量的网络服务，从而使得用户更加满意。
所以，移动核心网络优化有着十分重要的作用和意义，优化移动核心网络能够解决以下问题。
（1）全方位分析移动通信网络的运行状况，并作出评估。
（2）利用评估报告帮助运营商更加了解移动通信网络的运行状况、（3）对于宽带码分多址（WCDMA）网络中出现的问题，可以及时的发现，分析，并加以解决，从而维护WCDMA网络的正常运行。
（4）通过优化调整移动通信网络的结构，使其更加规范。
（5）分析、解决核心网络和无线网络配合中出现的问题。
（6）分析、解决核心网络和其他网元配合中出现的问题。
（7）维持移动通信网络的运行状态，使其保持最佳，从而发挥网络资源的效益。
（8）保证移动通信网络的通常，提高其运行质量，减少其安全隐患。
中国移动TD-LTE核心网设备入网验收指导手册（MME、SAE-GW分册）（V2.0）二〇一三年六月目录目录 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
前言 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章总则 ................................................................................. 错误!未定义书签。
一、验收工作内容........................................................................................... 错误!未定义书签。
二、验收测试规范的制定............................................................................... 错误!未定义书签。
第二章系统验收内容 ................................................................. 错误!未定义书签。
一、网管功能验收........................................................................................... 错误!未定义书签。
二、系统安全评估验收................................................................................... 错误!未定义书签。
VoLTE介绍一、概述由于在LTE网络中不存在交换域，全部业务都由分组域提供。
目前,其语音解决方法，也就存在着双待机、CSFB和VoLTE等三种主流方案。
其中，双待机和CSFB 均为依托原有的2/3G网络来提供语音服务，VoLTE则使用IMS域，在LTE网络上通过VoIP方式直接提供语音服务。
双待机方案：双待机终端可以同时待机在LTE网络和3G/2G网络中，而且可以同时从LTE和3G/2G网络接收和发送信号，其语音解决方案的实质是使用传统3G/2G电路域网络，与LTE网络无关，LTE与3G/2G模式之间没有任何互操作，终端不需要实现异系统测量，技术实现简单。
CSFB方案：CSFB方案的主要思想是在用户需要进行语音业务的时候，从LTE网络回落到3G/2G的电路域重新接入，并按照电路域的业务流程发起或接听语音业务。
终端空闲态下驻留在LTE网络上发起/收到呼叫时，回落到2G/3G网络，待呼叫结束后，再返回到LTE网络。
VoLTE（Voice over LTE）：以LTE网络作为接入，提供了基于IMS域的语音视频业务。
IMS由于支持多种接入方式和丰富的多媒体业务，成为全IP时代的核心网标准架构。
与多模双待机方案和CSFB方案不同，VoLTE不在需要2/3G电路域网络的支持，3GPP和GSMA等标准化组织已将VoLTE确定为移动语音业务演进的标准架构和目标方案。
VoLTE提供了架构在LTE网络上全IP条件下的“端到端”语音方案。
VoLTE的语音作为IP数据传输，无需2G/3G网络，实现了数据与语音业务在同一网络下的统一。
相对于现有的2G/3G网络，VoLTE通过引入高清编解码和QoS等技术，可拥有比2G/3G语音和OTT语音更好的用户体验。
同时，当终端离开LTE覆盖区域时，VoLTE能够使用SRVCC技术将LTE上的语音呼叫切换到2G/3G网络上，保证呼叫的连续性。
二、系统构架与原理中，信令网和IMS域为VoLTE专门使用。
5G 信令网引入3GPP R16版本的SCP 组网研究（上）冯征（中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080）摘 要 本文首先对比2G/3G信令网和4G信令网，介绍了5G信令网架构，包括3GPP在R15版本和R16版本定义的信令网架构，然后基于5G核心网网元信令交换的需求和特点，在4种信令网组网模式进行了分析比较，最后提出了引入SCP后的5G信令网组网方案建议，以及后续NRF与SCP融合的提议。
关键词 NRF；NF；SBA；SCP；NF发现中图分类号 TN919.2 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2021）01-0001-07收稿日期：2020-11-15移动通信核心网的组网离不开信令网，信令网负责将核心网各网元之间连接起来，并负责完成各网元之间的寻址。
3GPP 于2019年9月冻结了5G SA 核心网5GC 的第一个商用版本，即R15版本。
在R15版本中规范了5GC 各网元之间通信所采用的通信协议和寻址方式，使构建商用的5GC 核心网成为可能。
2020年7月，3GPP 冻结了5G SA 核心网5GC 的R16版本，在R16版本中对5G 信令网的组网方式进行了增强，在5GC 信令网引入了SCP 网元，使5GC 信令网的组网方式更为方便和灵活。
1 5GC 信令网架构1.1 2G/3G 核心网分组域和4G 核心网的信令网架构2G/3G 核心网分组域的信令网架构和4G 核心网EPC 的信令网架构如图1所示。
2G/3G 核心网分组域的信令网从广义上说包括两部分内容。
冯征 教授级高级工程师。
中国移动集团级首席专家，中国通信学会第7届信息通信网络技术委员会委员，中国移动技术咨询委员会网络领域专家组成员。
长期从事交换专业工程咨询设计工作，主持编制完成中国移动2G/3G 融合核心网总体建设方案、中国移动2G/3G/4G 融合核心网总体建设方案、中国移动VoLTE 核心网总体建设方案、中国移动NFV 网络云、中国移动5G 核心网总体建设方案。
