gsmwcdma混合組網(wǎng)策略

GSM/WCDMA混合組網(wǎng)策略淺析1GSM網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的整體考慮隨著3G的日益臨近，國內(nèi)運營商正籌備各種資源，為3G建設(shè)做準(zhǔn)備。目前，從全球商用規(guī)模、技術(shù)成熟度、終端、產(chǎn)業(yè)鏈、兼容性等方面看，GSM網(wǎng)絡(luò)向WCDMA網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，特別是向3GPPR4版本的3G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)屬于比較平滑的過渡。但GSM運營商在考慮3G規(guī)劃前必須面對這樣的事實：◆GSM網(wǎng)絡(luò)在中國已經(jīng)發(fā)展多年，當(dāng)前GSM網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟，具有良好的覆蓋性和穩(wěn)定性；◆中國移動的滲透率還相當(dāng)?shù)停瑑H25％左右，隨著經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，新增移動用戶還將繼續(xù)發(fā)展，未來很長一段時間內(nèi)，話音業(yè)務(wù)仍將是移動網(wǎng)絡(luò)的主要收入來源。因此，現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)未來仍會是良好的語音業(yè)務(wù)承載網(wǎng)，是一個可持續(xù)發(fā)展的移動通信網(wǎng)絡(luò)。無論是從技術(shù)發(fā)展、滿足用戶需求、網(wǎng)絡(luò)承載能力以及全球的漫游，還是從自身網(wǎng)絡(luò)投資保護(hù)的角度考慮，GSM網(wǎng)絡(luò)仍然具有存在價值。未來很長一段時間內(nèi)GSM與WCDMA是和諧共存、共同發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)。面對著GSM/WCDMA混合組網(wǎng)的特點，當(dāng)前運營商應(yīng)充分認(rèn)識到現(xiàn)有的2G資源要與WCDMA網(wǎng)絡(luò)共用。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，要注意從技術(shù)角度、市場角度、資源配置角度去協(xié)調(diào)兩網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展。本文試圖從WCDMA核心網(wǎng)元的建設(shè)、GSM網(wǎng)絡(luò)的升級以及GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)的互通等方面去探討混合組網(wǎng)的一些策略。2WCDMA核心網(wǎng)元建設(shè)策略WCDMAR4版本網(wǎng)絡(luò)引入了軟交換的技術(shù)體制，實現(xiàn)了承載和控制相分離的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)由GSM階段傳統(tǒng)TDM中心節(jié)點交換型向典型的分組話音分布式體系演講，同時引入了不少新的網(wǎng)元，比如MSCServer、MGW、SG等。對于已擁有龐大GSM網(wǎng)絡(luò)的移動運營商來說，WCDMA核心網(wǎng)網(wǎng)元的建設(shè)必須立足于現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)資源，整體上需要把握如下建設(shè)原則：◆2G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定優(yōu)先原則GSM網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前也是未來一段時間內(nèi)運營商業(yè)務(wù)收入的重要主體，3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)盡量減少對GSM網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響，保證當(dāng)前GSM網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。◆3G/2G相互補充、均衡發(fā)展原則3G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能夠充分依托現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)作為語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)覆蓋的補充，同時能夠充分體現(xiàn)3G系統(tǒng)在組網(wǎng)、容量、以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上的優(yōu)勢，和2G網(wǎng)絡(luò)均衡發(fā)展。◆充分利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資源原則WCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)充分利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)資源，避免重復(fù)建設(shè)。最大限度考慮現(xiàn)有信令網(wǎng)、本地網(wǎng)、匯接網(wǎng)、承載網(wǎng)、同步網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、BOSS系統(tǒng)等公共資源的重用?；谝陨显瓌t，WCDMA核心網(wǎng)網(wǎng)元的建設(shè)可采用如下策略。2.1MSCServer＋MGWR4網(wǎng)絡(luò)中MSC由MSCServer和MGW取代。在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中如果采用對MSC進(jìn)行改造的方式不僅難度大，而且對現(xiàn)網(wǎng)的影響也極大，不符合“2G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定優(yōu)先原則”。因此采取新建MSCServer和MGW的方式。對于MSCServer的設(shè)置，應(yīng)基于“集中放置、集中管理”的原則，集中設(shè)置在省會城市，一個MSCServer可以服務(wù)于一個或若干個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)。并且為便于傳輸電路組織，MSCServer應(yīng)盡量靠近IP承載網(wǎng)核心路由器機房。MSCServer還應(yīng)考慮一定的安全備份機制，目前根據(jù)廠家的設(shè)備支持能力，可以分別考慮1+1或者N+1的方式，后期，結(jié)合MGW以及RNC的設(shè)備能力考慮引進(jìn)Iu-Flex安全備份方式。對于MGW的設(shè)置，初期也應(yīng)堅持集中化原則，MGW集中設(shè)置在省會城市。后期逐步下放，根據(jù)當(dāng)?shù)?G用戶發(fā)展情況在本地網(wǎng)內(nèi)建設(shè)獨立的MGW。并且為便于傳輸電路組織，MGW應(yīng)盡可能和與之相連的RNC同機房設(shè)置。初期，可以暫不考慮MGW的備份。但需要通過認(rèn)真的話務(wù)分析，確保MGW上的話務(wù)均衡。2.2HLRR4中HLR的功能與GSM網(wǎng)相同，仍是用于管理移動用戶的數(shù)據(jù)庫設(shè)備，只是在功能協(xié)議上存在如下改變：◆對用戶數(shù)據(jù)的定義存在差別：WCDMA由于引入了新的業(yè)務(wù)和功能以及用戶信息更加豐富，使得HLR中存放的用戶簽約信息中的信息量較GSM用戶更加豐富?！翳b權(quán)機制存在差別：3GHLR同時支持多個2G鑒權(quán)算法和多個3G鑒權(quán)算法，并且具有鑒權(quán)5元組向鑒權(quán)3元組的轉(zhuǎn)換運算能力，能夠針對不同的用戶采用相應(yīng)的算法?！舨捎肕AP協(xié)議存在差別：3GHLR應(yīng)支持3GPPTS29.002定義的MAP協(xié)議，與GSM階段MAPPhase2+相比，由于引入了一些新的業(yè)務(wù)和功能，包括定位業(yè)務(wù)、號碼可攜性業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)的增強等。3GHLR相對于2GHLR的以上差別通過軟件升級即可實現(xiàn)。對于現(xiàn)有的2G運營商，在部署WCDMA網(wǎng)絡(luò)時，其3G用戶的主要來源將是其現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的用戶，尤其是高端用戶、時尚用戶、大客戶，這部分用戶的特點是通信需求量大，溝通面廣，十分重視號碼的穩(wěn)定性，因此，為了滿足這部分用戶號碼平滑遷移的要求，3GHLR通常采用由2GHLR升級的方式。2.3CMN在采用軟交換架構(gòu)的WCDMAR4版本技術(shù)組建全國大網(wǎng)時，不同省份MSCServer之間需要進(jìn)行BICC信令互通，完成控制平面的局間尋址及路由分析，如果大量MSCServer完全扁平化連接將會浪費大量長途鏈路（TDM承載）或建立大量SCTP連接（IP承載），影響網(wǎng)絡(luò)的可擴展性和易維護(hù)性。因此引入CMN（CallMediaNode，呼叫協(xié)調(diào)節(jié)點），主要完成MSCServer之間的信令鏈路匯聚和被叫號碼分析功能，實現(xiàn)BICC信令在MSCServer之間的傳遞。CMN不需要負(fù)責(zé)任何承載面媒體網(wǎng)關(guān)的資源控制。CMN一般會采用分級匯接的方式來構(gòu)建，具體設(shè)置方案與3G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模以及MSCServer的設(shè)置有關(guān)。（1）在WCDMA建設(shè)初期，MSCServer容量以及分布決定了其間的BICC信令轉(zhuǎn)接量不是太大，CMN節(jié)點可按大區(qū)方式設(shè)置，在此方式下，大區(qū)間的BICC信令需經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)接，如圖1所示。圖1CMN節(jié)點按大區(qū)方式設(shè)置（2）在WCDMA建設(shè)后期，隨著省際的BICC信令交互量增大，原有大區(qū)設(shè)置的CMN無法滿足容量要求的情況下，可考慮按全網(wǎng)集中設(shè)置方式新建若干CMN節(jié)點。在此方式下，大區(qū)間的BICC信令只需經(jīng)過一次轉(zhuǎn)接即可完成，如圖2所示。圖2CMN節(jié)點全網(wǎng)集中設(shè)置2.4分組域網(wǎng)元WCDMA分組域相對于2GGPRS來說變化不大，沒有增加新的網(wǎng)元?，F(xiàn)有的SGSN/GGSN設(shè)備基本可以通過板卡升級和軟件升級同時滿足2GBSS以及3GRAN的接入。然而由于3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)勢，隨著3G網(wǎng)的發(fā)展，3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增長很快，SGSN主要用于處理大數(shù)據(jù)量的分組包，因此建議新建3GSGSN。而GGSN只是為分組數(shù)據(jù)包提供接入路由功能，可考慮以升級改造的方式實現(xiàn)GSM/WCDMA的共用，這樣也保障了3G用戶在3G網(wǎng)與2G網(wǎng)之間切換時，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不間斷。3GSM網(wǎng)絡(luò)升級策略GSM網(wǎng)絡(luò)在WCDMA建設(shè)開始后，從業(yè)務(wù)收入上來說仍將是運營商的主打網(wǎng)絡(luò)。同樣也要面臨著逐步的擴容以及升級需求。從GSM網(wǎng)絡(luò)自身的技術(shù)發(fā)展以及GSM/WCDMA混合組網(wǎng)的特性來看，對GSM網(wǎng)絡(luò)升級可以從以下兩方面來考慮：（1）引入軟交換技術(shù)，滿足平滑升級的要求。（2）升級GSM網(wǎng)元至目標(biāo)版本，滿足混合組網(wǎng)的互操作特性。3.1GSM現(xiàn)網(wǎng)引入軟交換隨著3GPPR4版本的技術(shù)及設(shè)備成熟度提高，移動軟交換的引入成為核心網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的必然。對現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)引入軟交換技術(shù)，也是2G/3G核心網(wǎng)達(dá)到網(wǎng)元共用、網(wǎng)絡(luò)融合的必經(jīng)之路?，F(xiàn)有的GSM網(wǎng)無論從設(shè)備壽命還是設(shè)備規(guī)模上來說，還有較長的生命周期，對運營商而言，GSM網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行軟交換技術(shù)升級，必須分階段逐步實施。第一步，通過在長途匯接層面引入軟交換減輕2GTDM長途匯接網(wǎng)的擴容壓力。在控制層面引入TMSCServer，用于匯接不同大區(qū)或省際的BICC信令；媒體層面引入IP扁平化承載網(wǎng)，疏通省際的長途話務(wù)。第二步，對于本地網(wǎng)因擴容壓力而需要新建2GMSC，可直接引入移動軟交換端局設(shè)備MSCServer/MGW。初期根據(jù)2G組網(wǎng)要求，GSM移動軟交換端局MGW之間，以及和現(xiàn)有TDM設(shè)備之間采用TDM承載，話務(wù)及信令疏通方式和現(xiàn)有傳統(tǒng)TDM端局保持一致。隨著軟交換向端局的引入，可逐步使軟交換端局之間話務(wù)承載向IP化過渡。保證未來2G/3G核心網(wǎng)在承載平面的一體化傳輸，有助于兩網(wǎng)融合。3.2GSM網(wǎng)元升級支持互操作在3G建設(shè)初期，WCDMA網(wǎng)絡(luò)難以做到全國覆蓋(事實上也沒有必要)。在這種情況下，有必要通過升級GSM網(wǎng)元，滿足2G/3G系統(tǒng)間互操作功能，包括切換、漫游等，保證用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可獲得性。引起2G/3G系統(tǒng)間互操作的需求主要包括：移動性管理(MM)帶來的互操作需求：由于3G建設(shè)初期，仍需要2G進(jìn)行有益的覆蓋補充，這就要求GSM網(wǎng)絡(luò)支持2G/3G之間的小區(qū)重選、3G到2G的語音切換。通過升級改造無線側(cè)的BSC網(wǎng)元以及交換側(cè)的MSC、SGSN網(wǎng)元，使之能夠識別3G網(wǎng)元發(fā)出的相關(guān)重選參數(shù)以及切換參數(shù)，并能夠?qū)χ鞒鱿鄳?yīng)的處理。3G終端接入2G網(wǎng)絡(luò)帶來的互操作需求：由于R99協(xié)議和GSM協(xié)議的不兼容性，比如對QoS字段，GSM定義為5字節(jié)，R99定義為13字節(jié)，導(dǎo)致R99終端與GSM現(xiàn)網(wǎng)有嚴(yán)重的不兼容性。而R4終端是在R99終端基礎(chǔ)上進(jìn)行擴展的，因此需要通過升級改造無線側(cè)的BSC網(wǎng)元以及交換側(cè)的MSC、SGSN網(wǎng)元，使之滿足3G終端的接入需求。2G/3G共用號碼資源帶來的互操作需求：前面的HLR建設(shè)策略已經(jīng)分析過，由于2G/3G用戶共用號碼資源，為減少號碼遷移帶來的麻煩，需要對現(xiàn)有的2GHLR升級，支持2G/3G用戶的共同存儲。對其升級改造目的是滿足3G用戶的數(shù)據(jù)存儲（包括3GPPR6定義的ARD字段、可視簽約字段等）、3G的五元組鑒權(quán)支持、3GPP29.002規(guī)定的MAPV3協(xié)議支持、可視的回落檢測支持等功能。4GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)互通策略運營商在綜合考慮2G/3G發(fā)展的同時，必須考慮到它們之間的話路、信令等互通，以達(dá)到2G/3G一張網(wǎng)的運營目標(biāo)。4.1話路網(wǎng)互通在3G建設(shè)的初期，考慮到網(wǎng)間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對于WCDMA電路域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)和其它運營商之間的互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變，和2G網(wǎng)絡(luò)共用現(xiàn)有的網(wǎng)間互聯(lián)互通GMSC。對于GSM運營商內(nèi)部的GSM/WCDMA網(wǎng)絡(luò)之間的話路互通，根據(jù)話路路由可分為兩種情況：（1）同一本地網(wǎng)內(nèi)GSM/WCDMA之間的話務(wù)互通可以考慮采用的方式如下：◆3GMGW配置TDM接口，和本地GSM網(wǎng)端局之間采用TDM直達(dá)電路互通；◆利用3G新建MSCServer＋MGW兼做2/3G關(guān)口局；◆建設(shè)基于軟交換架構(gòu)的關(guān)口局用于WCDMA和2G網(wǎng)絡(luò)之間的互通。方式a適用于WCDMA端局網(wǎng)元較少的本地網(wǎng)中，且MGW與TDM交換機（GMSC、2GMSC）之間的互通話務(wù)量達(dá)到一定規(guī)模；方式b適用于WCDMA端局網(wǎng)元較多的本地網(wǎng)；方式c適合于2/3G端局較多的大本地網(wǎng)。運營商可以綜合考慮本地網(wǎng)的網(wǎng)元設(shè)置、承載資源以及設(shè)備接口能力來確定本地互通模式。（2）GSM/WCDMA之間的長途話務(wù)互通處于不同本地網(wǎng)的2G、3G用戶，其間的長途話務(wù)有兩種疏通途徑：◆利用原有的GSM長途匯接網(wǎng)：3GMGW采用TDM方式或者通過2G/3G互通局接入現(xiàn)有GSM長途匯接網(wǎng)，由TDM匯接網(wǎng)來疏通，長途話務(wù)路由遵循現(xiàn)有匯接網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組織原則。其話路路由我們可以表示為：◆利用新建的3GIP承載專網(wǎng)：遵循長途話務(wù)“就近入R4，就遠(yuǎn)出R4”的原則，對于3G用戶呼叫外省2G用戶，通過本地MGW將省際話務(wù)就近接入本地3GIP承載網(wǎng)內(nèi)，在受話端通過當(dāng)?shù)?G/3G互通局接至當(dāng)?shù)氐?G網(wǎng)。其話路路由我們可以表示為：以上兩種長途話務(wù)疏通方案可通過圖3進(jìn)行描述，虛線示意方案a利用原有的GSM長途匯接網(wǎng)疏通路由，實線示意方案b利用新建的3GIP承載專網(wǎng)疏通路由。衛(wèi)圖3GS釋M/WCD努MA網(wǎng)間長摟途話務(wù)疏通坦運營商金可結(jié)合自己滋的網(wǎng)絡(luò)特點拜進(jìn)行選擇，響如果原有的癢TDM長途同匯接資源比條較豐富，未夢來一段時間海內(nèi)可以承擔(dān)養(yǎng)2G網(wǎng)絡(luò)自涼身的長途話頃務(wù)量，同時抄也能對2G濟(jì)/3G之間桂的長途話務(wù)你進(jìn)行有效疏終通，在充分床利用現(xiàn)有資序源的前提下掉可以考慮采耀用方案a。態(tài)而方案例b主要針對昏TDM長途羊匯接網(wǎng)擴容己壓力大的運幫營商，可以礎(chǔ)考慮把2G選/3G之間傭的長途互通寫話務(wù)經(jīng)由3窯GIP承顯載網(wǎng)疏通。稀并且從TD例M擴容成本斥以及承載方扮向來看，語勵音業(yè)務(wù)的I峽P承載也是始未來的趨勢梢。運營商甚感至可以提前恰把現(xiàn)有的2芬G長途話務(wù)柏逐步割接到駛IP承載網(wǎng)丑上，來緩解趨TDM長途知資源的擴容榆壓力。馬4.2信欺令網(wǎng)互通忽在R4弦版本下，隨權(quán)著控制層和謀承載層的分膜離，需要新躍的信令系統(tǒng)售來支持。在折控制層，主撿要有兩種要潛求：一是M綁SCSe許rver寇必須能控制外遠(yuǎn)端MGW落；二是M條SCSe忌rver蔬之間必須能地交換信息，茫以便建立端六到端的呼叫弱。由于傳統(tǒng)它的信令系統(tǒng)場不能滿足上處面的要求，遲因此與呼叫句無關(guān)的承載塞控制（BI杏CC、Be凡arer綁Indep欠enden茫tCal藍(lán)lCon肆trol）別和媒體網(wǎng)關(guān)只控制協(xié)議（娘MGCP，化Media賣Gate萌wayC恒ontro饑lPro喝trol）驟必須在R癥4中完成上總述的任務(wù)。姻BICC是枝用在MSC宋Serv董er之間，算主要用來交摔換呼叫建立眨的信息；M皺GCP是用呈在MSC難Serve批r和MGW姐之間，主要燕用來交換承勿載建立的信瀉息。由于R謎4核心網(wǎng)承難載為IP網(wǎng)超絡(luò)，因此B既ICC與M善GCP信令療采用IP網(wǎng)浩絡(luò)承載。3召G網(wǎng)絡(luò)向全泰IP網(wǎng)絡(luò)的旦演進(jìn)是一個暗循序漸進(jìn)的午過程，未來舞的3G信令接網(wǎng)在較長的慕一段時間內(nèi)植面臨著基于喪電路交換類的No.7肚信令與基于曲IP網(wǎng)的信驢令互通的問繁題。具體解控決方案是采拌用SG（信眠令網(wǎng)關(guān)）將序窄帶No.列7信令轉(zhuǎn)換盾為適于在I圖P網(wǎng)中傳送煩的信令，以謊解決No.榜7信令與基徑于IP網(wǎng)的秘信令互通的志問題。對于義信令網(wǎng)關(guān)(真SG)的設(shè)取置，在R4仿引入初期業(yè)跑務(wù)量不大的雪時候，可以烤考慮SG與床MGW合設(shè)砍的方式，當(dāng)嗚信令業(yè)務(wù)量獄增大時再考窯慮設(shè)置獨立喜的SG。S淘G中主要采片用IET