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WCDMA R4核心網(wǎng)組網(wǎng)方案

作者: 時(shí)間:2008-03-17 來(lái)源: 收藏

  1、R4核心網(wǎng)電路域組網(wǎng)方案

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/80118.htm

  1.1 電路域承載方式的選擇

  根據(jù)R4版本的情況,電路域的承載方式主要有時(shí)分復(fù)用(TDM)方式、IP方式以及異步傳輸(ATM)方式,對(duì)于移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商,電路域承載方式主要有如下兩種方案:

  方案一:采用目前的TDM方式進(jìn)行承載;

  方案二:采用目前軟交換網(wǎng)的IP承載網(wǎng)延伸到省內(nèi),或者另外新建一個(gè)IP承載網(wǎng)。

  采用TDM承載方式的好處是基于TDM的話路質(zhì)量經(jīng)過(guò)現(xiàn)網(wǎng)的考驗(yàn),成熟穩(wěn)定,并且現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備可利用度大;采用IP承載方式的好處是便于向未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),較好地解決了傳輸資源的利用度問(wèn)題,但其話音質(zhì)量需要驗(yàn)證,并且增加了建設(shè)IP延伸段的費(fèi)用??紤]到未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),R4電路域承載方式按照IP承載考慮。

  1.2 話路網(wǎng)組網(wǎng)方案

  1.2.1 本地話路網(wǎng)組網(wǎng)

  (1)網(wǎng)內(nèi):同一本地網(wǎng)內(nèi)設(shè)有多個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)時(shí),直接通過(guò)IP網(wǎng)網(wǎng)狀互連。

  (2)網(wǎng)間:對(duì)3G用戶與2G用戶、其他運(yùn)營(yíng)商用戶間的本地話務(wù)疏通,根據(jù)MGW的設(shè)置情況有兩種疏通方式:

  方式一:設(shè)有MGW的本地網(wǎng)。

  MGW與所轄區(qū)域的2G移動(dòng)交換中心(MSC)、網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心(GMSC)設(shè)置直達(dá)中繼;另外對(duì)本地網(wǎng)局所較多的地市,也可考慮通過(guò)GMSC或者匯接移動(dòng)交換中心(TMSC)進(jìn)行轉(zhuǎn)接。

  對(duì)于大本地網(wǎng),如果采用網(wǎng)狀網(wǎng)相連,這種組織結(jié)構(gòu)比較浪費(fèi)MSC的端口資源,另外局?jǐn)?shù)據(jù)的設(shè)置比較復(fù)雜,建議考慮改造為通過(guò)本地匯接局或者關(guān)口局轉(zhuǎn)接。因此對(duì)于大本地網(wǎng)新建的3G-MGW,建議通過(guò)轉(zhuǎn)接的方式與2G-MSC進(jìn)行連接,主要有四種方案:

  方案一:通過(guò)二級(jí)匯接局進(jìn)行轉(zhuǎn)接;

  方案二:通過(guò)本地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)局進(jìn)行轉(zhuǎn)接;

  方案三:新建專用軟交換本地匯接局。

  方案一和方案二的情況基本上屬于同一類型,采用方案一或者方案二主要取決于轉(zhuǎn)接設(shè)備的端口造價(jià)和使用習(xí)慣。

  方案三的好處是充分考慮了使用IP承載網(wǎng),對(duì)3G-MGW部分可直接通過(guò)IP網(wǎng)轉(zhuǎn)接,另外下一步也可考慮把該本地網(wǎng)所有的MSE進(jìn)行組網(wǎng)方案的調(diào)整。

  方式二:未設(shè)置MGW的本地網(wǎng)(同時(shí)參見1.2.2長(zhǎng)途話路網(wǎng)組織)。

  2G-MSC/GMSC與其轄區(qū)的MGW間首先考慮通過(guò)TMG(或者TMSC2)轉(zhuǎn)接。當(dāng)其間話務(wù)量超過(guò)46ERL(2E1)時(shí),可考慮設(shè)置直達(dá)中繼。

  1.2.2 長(zhǎng)途話路網(wǎng)組織

  (1)網(wǎng)內(nèi):3G用戶間的長(zhǎng)途話務(wù),通過(guò)本地MGW與省內(nèi)其他本地網(wǎng)MGW、外省MGW經(jīng)IP承載網(wǎng)直接疏通。

  (2)網(wǎng)間:3G用戶與2G用戶及其他運(yùn)營(yíng)商用戶間的長(zhǎng)途話務(wù),有三種疏通方式。

  方式一:3G MGW仍采用TDM方式接入現(xiàn)有匯接網(wǎng),由匯接網(wǎng)來(lái)疏通,遵循現(xiàn)有匯接網(wǎng)網(wǎng)路組織原則,見圖1。

  

長(zhǎng)途組網(wǎng)方式一

 

  圖1 長(zhǎng)途組網(wǎng)方式一

  方式二:利用軟交換匯接網(wǎng),3G MGW與軟交換匯接設(shè)備間采用IP承載方式,2G網(wǎng)元?jiǎng)t仍以TDM方式接入軟交換匯接網(wǎng),來(lái)轉(zhuǎn)接網(wǎng)間的長(zhǎng)途話務(wù),見圖2。

  

長(zhǎng)途組網(wǎng)方式二

 

  圖2 長(zhǎng)途組網(wǎng)方式二

  方式三:2G與3G之間的長(zhǎng)途話務(wù)通過(guò)3G網(wǎng)疏通,即將話務(wù)在發(fā)端就近接入3G網(wǎng)內(nèi),通過(guò)3G MGW經(jīng)IP承載網(wǎng)至收端地3G MGW,再至收端2G網(wǎng)或其他運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)。如果2G-MSC/GMSC與3G-MGW沒(méi)有直聯(lián),仍通過(guò)TMG轉(zhuǎn)接,同方式二,見圖3。

  

長(zhǎng)途組網(wǎng)方式三

 

  圖3 長(zhǎng)途組網(wǎng)方式三

  對(duì)于方式一來(lái)說(shuō),仍采用現(xiàn)有匯接網(wǎng)進(jìn)行匯接,與未來(lái)盡量利用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載的方向相違背,下面主要探討方式二和方式三。

  方式二網(wǎng)絡(luò)層次清晰,可充分發(fā)揮TMG的作用;數(shù)據(jù)設(shè)置相對(duì)簡(jiǎn)單,以后由于MGW的變化,數(shù)據(jù)設(shè)置工作主要在TMG部分。

  方式三網(wǎng)絡(luò)層次不夠清晰,數(shù)據(jù)設(shè)置相對(duì)復(fù)雜。尤其在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,網(wǎng)元調(diào)整動(dòng)作較多,可能會(huì)頻繁地修改歸屬關(guān)系和數(shù)據(jù)。這種方式的好處是可盡量利用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載、節(jié)省傳輸。

  因此建議網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期采用方式二,以后逐步采用方式三就近接入3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行承載(中后期上MGW的地市考慮就近接入2G MSC和GMSC)。

  1.3 信令網(wǎng)組網(wǎng)方案

  信令網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和及承載方式密切相關(guān),不同的承載方式帶來(lái)不同的組網(wǎng)方式。3GPP R4版本網(wǎng)絡(luò)中的信令主要包括:BICC信令、MAP信令、CAP信令以及MSC服務(wù)器與MGW之間的H.248協(xié)議。根據(jù)不同的信令采用不同的承載方式。

  1.3.1 MAP/CAP信令承載網(wǎng)

  根據(jù)R4的定義,MAP信令有三種承載方式:基于七號(hào)信令網(wǎng)、ATM網(wǎng)或IP網(wǎng)。因此對(duì)于MAP/CAP信令的疏通可以考慮兩個(gè)方案:

  方案一:利用現(xiàn)有的七號(hào)信令網(wǎng);

  方案二:利用3G專用IP承載網(wǎng),新建基于IP網(wǎng)的STP設(shè)備,疏通MAP/CAP消息。

  移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商擁有一 個(gè)穩(wěn)定、成熟的七號(hào)信令網(wǎng),建網(wǎng)初期建議采用方案一,即3G MAP消息通過(guò)七號(hào)信令網(wǎng)疏通。其組網(wǎng)方式與現(xiàn)有的NO.7信令網(wǎng)組網(wǎng)方式相同。為簡(jiǎn)化信令數(shù)據(jù),3G網(wǎng)內(nèi)的MAP消息,不分省際、省內(nèi)、本地均可采用 GT尋址方式,MSC服務(wù)器初期可只與STP相連,MSC、HLR、SCP等網(wǎng)元間的消息均采用準(zhǔn)直聯(lián)方式。為緩解STP的壓力,也可考慮MSC服務(wù)器與設(shè)備設(shè)置所在地的HLR進(jìn)行直聯(lián),與其他HLR及3G網(wǎng)元的連接則通過(guò)STP轉(zhuǎn)接。隨著技術(shù)的成熟,逐步將MAP信令通過(guò)IP承載網(wǎng)疏通。

  1.3.2 BICC信令承載網(wǎng)

  BICC信令的承載也有三種方式:基于七號(hào)信令網(wǎng)、ATM網(wǎng)或IP網(wǎng)。與MAP消息不同的是,現(xiàn)有的七號(hào)信令網(wǎng)不支持BICC信令,同時(shí)BICC信令基于IP網(wǎng)承載的先例已經(jīng)在移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)途軟交換網(wǎng)中付諸實(shí)施,因此建議BICC信令的承載與話路的承載網(wǎng)一致?;贗P網(wǎng)承載。

  省內(nèi)MSC服務(wù)器間的BICC信令直接通過(guò)IP網(wǎng)承載,省際MSC服務(wù)器之間考慮到局?jǐn)?shù)據(jù)的復(fù)雜性,可利用目前軟交換匯接網(wǎng)的TMSC服務(wù)器,將外省的數(shù)據(jù)交由TMSC服務(wù)器分析。

  1.3.3 H.248信令承載網(wǎng)

  H.248信令的承載有ATM網(wǎng)或IP網(wǎng)兩種方式。

  由于H.248信令僅用于MSC服務(wù)器與其管轄的MGW之間,因此建議H.248信令的承載與話路的承載網(wǎng)一致,即:基于IP網(wǎng)承載。

  1.3.4 2G MSC、GMSC與3G MSC服務(wù)器之間的ISUP消息

  2G MSC、GMSC與3G MSC服務(wù)器之間的ISUP消息,可有如下方式:

  方式一:2G MSC與3G MSC服務(wù)器通過(guò)TDM方式直聯(lián),疏通其ISUP消息;

  方式二:2G MSC與3G MSC服務(wù)器通過(guò)與STP間的準(zhǔn)直聯(lián)信令鏈路疏通ISUP消息;

  方式三:MGW綜合信令網(wǎng)關(guān)(SG)功能,ISUP消息通過(guò)2G MSC與MGW間的話路時(shí)隙連到SG,由SG進(jìn)行底層信令的轉(zhuǎn)換,通過(guò)MGW與MSC服務(wù)器間的IP承載送到MSC服務(wù)器。

  方式一:由于MSC服務(wù)器存在大容量集中設(shè)置的特點(diǎn),因此必然會(huì)浪費(fèi)傳輸,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)組織比較亂,不適合3G、2G混合組網(wǎng)的情況。

  方式二:由于對(duì)于3G MAP消息,考慮的是通過(guò)STP疏通,因此MSC服務(wù)器必然需要與STP有大量的信令鏈路,而2G MSC本身也需要與STP相連,這種方式結(jié)構(gòu)最為清晰,同時(shí)IUSP消息與MAP相比也比較小,不會(huì)額外對(duì)STP增加太大壓力。該方案結(jié)構(gòu)清晰,應(yīng)是首選方案。

  方式三:若MGW綜合SG功能不需要額外投資,同時(shí)MSC服務(wù)器集中設(shè)置,而MGW分散至各個(gè)本地網(wǎng)。在這種情況下,采用該方案可以充分利用IP網(wǎng)的資源,同時(shí)減少對(duì)STP的信令壓力,也是一個(gè)適合未來(lái)發(fā)展情況的方案。

  MAP/CAP采用方案一(利用現(xiàn)有的七號(hào)信令網(wǎng)),ISUP采用方式二(通過(guò)與STP間的準(zhǔn)直聯(lián)信令鏈路),BICC和H.248按照以上的建議(利用IP承載網(wǎng)),圖4為這種情況下的組網(wǎng)方案。

  

信令網(wǎng)組網(wǎng)方式

 

  圖4 信令網(wǎng)組網(wǎng)方式

  2、 R4核心網(wǎng)分組域組網(wǎng)方案

  分組域網(wǎng)絡(luò)組織包括承載網(wǎng)的選擇與Gn接口的網(wǎng)絡(luò)組織、GPRS網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接、Iu接口的網(wǎng)絡(luò)組織、DNS的解析方案、國(guó)際漫游的網(wǎng)絡(luò)組織方案等。

  同一節(jié)點(diǎn)的核心網(wǎng)設(shè)備通過(guò)局域網(wǎng)連接,在局域網(wǎng)交換機(jī)上劃分VLAN,區(qū)分不同的業(yè)務(wù),通常劃分為Gn VLAN、Gi VLAN、計(jì)費(fèi)VLAN、網(wǎng)管VLAN,不同的VLAN分配不同的網(wǎng)段地址,保證不同層面的業(yè)務(wù)相對(duì)獨(dú)立,不能通過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)互相訪問(wèn),從而確保普通用戶不能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)計(jì)費(fèi)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)。不同節(jié)點(diǎn)的核心網(wǎng)設(shè)備通過(guò)選定的承載網(wǎng)連接,在承載網(wǎng)上采用一定的策略保證安全和網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)獨(dú)立。

  2.1 分組域承載網(wǎng)的選擇

  分組域核心網(wǎng)設(shè)備的主要接口為Gn和Gi,其中Gn接口是SGSN和GGSN之間的接口,為GPRS網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部接口;Gi接口是GGSN的一個(gè)接口,為GPRS網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間的接口。

  SGSN與GGSN位于同一節(jié)點(diǎn)時(shí),Gn通過(guò)局域網(wǎng)連接;位于不同節(jié)點(diǎn)時(shí),通過(guò)承載網(wǎng)連接,承載網(wǎng)可以利用IP承載網(wǎng)進(jìn)行延伸,建設(shè)IP專網(wǎng)承載3G分組業(yè)務(wù)。該方案網(wǎng)絡(luò)分工清晰,網(wǎng)絡(luò)間協(xié)調(diào)工作小,網(wǎng)絡(luò)安全性好。從投資上看,IP專網(wǎng)投資相對(duì)于3G網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)、接入網(wǎng)建設(shè)投資所占比例很小。同時(shí)電路域?qū)⒔ㄔO(shè)IP專網(wǎng),可考慮使用該IP專網(wǎng)同時(shí)承載Gn部分分組域業(yè)務(wù)(但會(huì)不會(huì)影響電路域業(yè)務(wù),IP專網(wǎng)怎么使用將是一個(gè)問(wèn)題)。

  Gi由于需要與外網(wǎng)進(jìn)行連接,建議仍通過(guò)CMNET進(jìn)行承載。

  2.2 DNS的解析方案

  GPRS網(wǎng)中的DNS用于GPRS網(wǎng)內(nèi)部的域名解析,負(fù)責(zé)解析出APN對(duì)應(yīng)的GGS N的IP地址、SGSN邏輯名所對(duì)應(yīng)的IP地址以及GPRS網(wǎng)內(nèi)其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相關(guān)域名所對(duì)應(yīng)的IP地址。

  DNS一般分根DNS和省級(jí)DNS。兩級(jí)設(shè)置APN或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域名首先由SGSN向拜訪省DNS請(qǐng)求解析,如果拜訪省DNS無(wú)法解析則送到根DNS 進(jìn)行解析,而后根DNS向歸屬省DNS請(qǐng)求解析(當(dāng)歸屬地為其他運(yùn)營(yíng)商時(shí),向GRX組織設(shè)置的頂級(jí)DNS請(qǐng)求解析),歸屬省DNS將解析結(jié)果返回給根 DNS,再由根DNS返回給歸屬省DNS,最后歸屬省DNS將解析結(jié)果返回給SGSN。

  以國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商為例,目前全網(wǎng)設(shè)置有2個(gè)根DNS,分別設(shè)置在北京和廣州,分區(qū)管轄、互為備份。根DNS負(fù)責(zé)全網(wǎng)的域名解析,即:通用APN的解析、區(qū)域性APN GPRS網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者標(biāo)識(shí)一級(jí)的域名解析、GPRS網(wǎng)域名下SGSN邏輯名的解析、GPRS網(wǎng)域名下GPRS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的域名解析。

  每省設(shè)置至少2個(gè)省DNS,互為備份、負(fù)荷分擔(dān),負(fù)責(zé)本省GPRS網(wǎng)內(nèi)的域名解析,即:通用APN的解析、區(qū)域性APN本省標(biāo)簽一級(jí)的域名解析、本省SGSN邏輯名的解析和本省GPRS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的域名解析。

  2.3 分組域的網(wǎng)絡(luò)組織方案

  對(duì)于3G版本的分組域,主要增加了3G的SGSN設(shè)備,R4版本的SGSN與GSM/GPRS網(wǎng)的SGSN所實(shí)現(xiàn)的功能和地位基本相同,建議參照GSM/GPRS的分組域進(jìn)行組網(wǎng)。即SGSN與STP相連疏通信令消息,SGSN與GGSN通過(guò)Gn接口相連,GGSN通過(guò)CMNET與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)相連。

  某省3G分組域網(wǎng)絡(luò)組織示意圖見圖5。

  

某省移動(dòng)3G/GPRS分組域網(wǎng)絡(luò)組織示意圖

 

  圖5 某省移動(dòng)3G/GPRS分組域網(wǎng)絡(luò)組織示意圖

  3、結(jié)語(yǔ)

  通過(guò)對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商GSM網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀分析,結(jié)合未來(lái)對(duì)3G技術(shù)的展望,為合理利用資源、提高投資效益,文章從電路域、分組域的角度剖析了 R4的核心網(wǎng)組網(wǎng)方案,展現(xiàn)了在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期核心網(wǎng)的完整解決方案,對(duì)運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)從2G網(wǎng)絡(luò)向3G網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡具有一定的指導(dǎo)意義。

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