基于分層體系結構的移動核心網組網設計

李　瑩

摘要:本文對某移動運營商交換網絡現狀及交換系統資源利用情況進行了分析,根據話務模型對用戶數與業務量進行了預測,進而分析了網絡性能需求。針對部分交換局域網負荷較高的問題,從向3G網絡演進的角度考慮,在現有2G網絡上采用移動軟交換技術,通過引入軟交換設備擴容的方式進行解決。

關鍵詞:分層體系 移動核心網 設計

1. 前言

信息通信網絡發展到今天,已形成固定電話網、移動通信網、有線電視網、Internet網等多個相對獨立的網絡,這些網絡由特定的網絡資源組成,承載和疏通特定的業務。這種“一種業務,一種網絡”的網絡格局已逐漸暴露其固有的弊端:多種復雜的協議、復雜的網絡共存;網絡管理和維護成本很高;不利于網絡資源尤其是傳輸資源的共享不便于跨網絡多功能綜合業務的提供。目前,在2G移動通信網絡中逐步引入分層體系結構的軟交換設備組網,可提高傳輸效率與組網的靈活性,減少設備占地面積,降低運營成本,以實現移動網絡向3G網絡的平滑演進。

2. 交換網絡建設總體原則

結合對某運營商交換網絡現狀分析的結果,本著“從市場出發,以服務、效益為目標”的前提,遵循以下建設原則。

1. 構建合理網絡結構,提升網絡安全能力:原則不再對TDM端局進行擴容和新建。從滿足業務需求、節省投資和利于網絡演進的角度出發,考慮引入軟交換設備,傳統交換局替換為軟交換,提升軟交換比重;考慮重要網絡容災,提升網絡安全水平。

2. 充分根據MSC, VLR等網絡的實際負荷,利用歷史發展數據和相關資料合理預測市場話務需求,準確分析網絡性能需求,解決現網急迫問題。

3. 對于新建端局,采用軟交換設備。要求軟交換設備采用和R4軟交換同一平臺及架構的設備,能夠通過簡單軟件升級和增加硬件板卡支持IP化和R4。并能夠平滑升級支持3G。

4. 對于新建軟交換設備,須支持2G/3G互操作。

5. MSC Server的設置原則:為“大容量、少局所;集中放置、區域管理”,原則上集中設置在省會城市,對于業務量較大的中心城市,也可考慮設置,全網MSC Server的設置要統一規劃。 對于非省會城市設置的MSC Server,如果同時負責管理本省內其它本地網的MGW該城市必須處在二干傳輸中心節點的位置,并且要確保其具備相應的維護技術力量。

6. MGW的設置原則:MGW設置在有業務需求的各個本地網,盡量放置在傳輸節點上,盡量考慮與BSC同局所,節省A接口傳輸資源。初期,MGW單系統承載的最忙時話務量建議不超過8000ERL,中后期,可以適當考慮上調。MGW要求能同時支持TDM端口和IP端口,并支持IP入+TDM出、TDM入+TDM出、TDM入+IP出,采用IP承載時能夠支持IP入+IP出。

7. 網絡結構應盡量簡單、清晰,便于實施。網絡結構應具有較大的靈活性,便于以后網絡的發展。

3. 交換網絡建設方案設計

針對現網交換核心存在系統負荷高的問題,根據網絡性能需求分析,考慮到網絡演進,通過引進軟交換設備,設計規劃軟交換網絡架構。采用傳統交換機與軟交換設備混合組網的方式,解決系統容量問題。實現交換網絡MSC增容,一般有兩種手段,最直接的方式,就是現有MSC擴容;另外一種方式就是新建MSC。現有局擴容方式,優勢是工程周期短,投產快,網絡分區不必做較大規模調整,有利于保持網絡穩定,電源配套等項目增加投入不大;劣勢是解決增容相對有限,議標方式擴容單位成本相對較高,并且需要核定處理機的處理能力是否滿足,如果再需要升級處理機,則擴容的成本將會進一步提高。

新建局方式,則可以滿足各種規模的擴容,并目可以采用招標方式,有效單位造價;其不利的方面主要是,工程周期相對較長,網絡分區要做較大規模調整,電源配套等項目增加投入較大。但新建局方式還有一項很重要的優勢就是,可以采用更新的技術,更新的產品,從而保證投資的長效性。

結合對兩種建設方式的分析、交換處理能力需求預測及容量需求預測,提出交換端局建設方案。本期工程不考慮對傳統交換局進行建設。從網絡向3G演進的方向考慮,對于有新增容量需求的傳統交換局均采用新建軟交換方式建設,新建軟交換局管轄區域需要結合BSC劃分方案確定,應盡量避免新建局與原有交換局間出現頻繁切換從而影響網絡質量,考慮到今后3G業務發展需求軟交換局優先考慮管轄市區。提出以下建設方案:

城市A業務區:新建軟交換MGW 1與MGW2,進行管轄區域調整,管轄部分市區BSC;

城市B業務區:新建軟交換MGW2,管轄部分市區BSC;

城市C-F業務區:新建軟交換MGW,管轄部分市區或郊區BSC。

軟交換組網布局如圖1所示。

4. 結論

本章是論文的核心部分,根據某運營商核心網現狀分析的結果,本著“從市場出發,以服務、效益為目標”的前提,提出了建設總體原則:即引進R4結構的軟交換設備;網絡結構要簡單、靈活,便于向3G平滑過渡。通過對網絡資源利用情況數據的分析,重點解決各業務區系統容量不足與資源利用率高問題。通過話務量預測,確定系統性能需求。經過方案論證,設計了采用軟交換設備的分層體系結構的移動核心話路網與信令網網絡組網方案。

參考文獻:

[1]趙慧玲、葉華,以軟交換為核心的下一代網絡技術「M].人民郵電出版社,2002.

[2]陸立、張鵬生、張華、傅娟,NGN協議原理與應用[M] 電子工業出版社,2001.