基于分层体系结构的移动核心网组网设计

黄豆豆

       摘要:本文对某移动运营商交换网络现状及交换系统资源利用情况进行了分析,根据话务模型对用户数与业务量进行了预测,进而分析了网络性能需求。针对部分交换局域网负荷较高的问题,从向3G网络演进的角度考虑,在现有2G网络上采用移动软交换技术,通过引入软交换设备扩容的方式进行解决。
　　关键词:分层体系 移动核心网 设计
　　
　　1. 前言
　　
　　信息通信网络发展到今天,已形成固定电话网、移动通信网、有线电视网、Internet网等多个相对独立的网络,这些网络由特定的网络资源组成,承载和疏通特定的业务。这种“一种业务,一种网络”的网络格局已逐渐暴露其固有的弊端:多种复杂的协议、复杂的网络共存;网络管理和维护成本很高;不利于网络资源尤其是传输资源的共享不便于跨网络多功能综合业务的提供。目前,在2G移动通信网络中逐步引入分层体系结构的软交换设备组网,可提高传输效率与组网的灵活性,减少设备占地面积,降低运营成本,以实现移动网络向3G网络的平滑演进。
　　
　　2. 交换网络建设总体原则
　　
　　结合对某运营商交换网络现状分析的结果,本着“从市场出发,以服务、效益为目标”的前提,遵循以下建设原则。
　　1. 构建合理网络结构,提升网络安全能力:原则不再对TDM端局进行扩容和新建。从满足业务需求、节省投资和利于网络演进的角度出发,考虑引入软交换设备,传统交换局替换为软交换,提升软交换比重;考虑重要网络容灾,提升网络安全水平。
　　2. 充分根据MSC, VLR等网络的实际负荷,利用历史发展数据和相关资料合理预测市场话务需求,准确分析网络性能需求,解决现网急迫问题。
　　3. 对于新建端局,采用软交换设备。要求软交换设备采用和R4软交换同一平台及架构的设备,能够通过简单软件升级和增加硬件板卡支持IP化和R4。并能够平滑升级支持3G。
　　4. 对于新建软交换设备,须支持2G/3G互操作。
　　5. MSC Server的设置原则:为“大容量、少局所;集中放置、区域管理”,原则上集中设置在省会城市,对于业务量较大的中心城市,也可考虑设置,全网MSC Server的设置要统一规划。 对于非省会城市设置的MSC Server,如果同时负责管理本省内其它本地网的MGW该城市必须处在二干传输中心节点的位置,并且要确保其具备相应的维护技术力量。
　　6. MGW的设置原则:MGW设置在有业务需求的各个本地网,尽量放置在传输节点上,尽量考虑与BSC同局所,节省A接口传输资源。初期,MGW单系统承载的最忙时话务量建议不超过8000ERL,中后期,可以适当考虑上调。MGW要求能同时支持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承载时能够支持IP入+IP出。
　　7. 网络结构应尽量简单、清晰,便于实施。网络结构应具有较大的灵活性,便于以后网络的发展。 　　3. 交换网络建设方案设计
　　
　　针对现网交换核心存在系统负荷高的问题,根据网络性能需求分析,考虑到网络演进,通过引进软交换设备,设计规划软交换网络架构。采用传统交换机与软交换设备混合组网的方式,解决系统容量问题。实现交换网络MSC增容,一般有两种手段,最直接的方式,就是现有MSC扩容;另外一种方式就是新建MSC。现有局扩容方式,优势是工程周期短,投产快,网络分区不必做较大规模调整,有利于保持网络稳定,电源配套等项目增加投入不大;劣势是解决增容相对有限,议标方式扩容单位成本相对较高,并且需要核定处理机的处理能力是否满足,如果再需要升级处理机,则扩容的成本将会进一步提高。
　　新建局方式,则可以满足各种规模的扩容,并目可以采用招标方式,有效单位造价;其不利的方面主要是,工程周期相对较长,网络分区要做较大规模调整,电源配套等项目增加投入较大。但新建局方式还有一项很重要的优势就是,可以采用更新的技术,更新的产品,从而保证投资的长效性。
　　结合对两种建设方式的分析、交换处理能力需求预测及容量需求预测,提出交换端局建设方案。本期工程不考虑对传统交换局进行建设。从网络向3G演进的方向考虑,对于有新增容量需求的传统交换局均采用新建软交换方式建设,新建软交换局管辖区域需要结合BSC划分方案确定,应尽量避免新建局与原有交换局间出现频繁切换从而影响网络质量,考虑到今后3G业务发展需求软交换局优先考虑管辖市区。提出以下建设方案: 城市A业务区:新建软交换MGW 1与MGW2,进行管辖区域调整,管辖部分市区BSC;
　　城市B业务区:新建软交换MGW2,管辖部分市区BSC;
　　城市C-F业务区:新建软交换MGW,管辖部分市区或郊区BSC。
　　软交换组网布局如图1所示。
　　
　　
　　4. 结论
　　
　　本章是论文的核心部分,根据某运营商核心网现状分析的结果,本着“从市场出发,以服务、效益为目标”的前提,提出了建设总体原则:即引进R4结构的软交换设备;网络结构要简单、灵活,便于向3G平滑过渡。通过对网络资源利用情况数据的分析,重点解决各业务区系统容量不足与资源利用率高问题。通过话务量预测,确定系统性能需求。经过方案论证,设计了采用软交换设备的分层体系结构的移动核心话路网与信令网网络组网方案。
　　
　　参考文献:
　　[1]赵慧玲、叶华,以软交换为核心的下一代网络技术「M].人民邮电出版社,2002.
　　[2]陆立、张鹏生、张华、傅娟,NGN协议原理与应用[M] 电子工业出版社,2001.