3G信令網(wǎng)組網(wǎng)方案研究

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1、3G信令網(wǎng)組網(wǎng)方案研究(上)?摘要 針對3G的R4版本,提出了兩種適用于中國的可行的信令網(wǎng)組網(wǎng)方案,對這兩種方案進(jìn)行了分析比較,并針對M3UA的缺陷給出了改進(jìn)方案?! ‰S著3G技術(shù)和設(shè)備的逐漸成熟,3G組網(wǎng)的研究已經(jīng)成為了移動(dòng)運(yùn)營企業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。從3GPP制定的WCDMA標(biāo)準(zhǔn)來看,目前有R99、R4、R5、R6四個(gè)版本可供選擇,但基本上成熟且可用的版本主要以R99和R4為主?! 99引入了無線接入網(wǎng)(RAN)和WCDMA空中接口技術(shù),它的核心網(wǎng)繼承了基于TDM技術(shù)的GSM/GPRS核心網(wǎng)。這種核心網(wǎng)既不利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展,又不利于未來網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和融合?! 《鳵4版本將移動(dòng)交換中心(MSC)拆

2、分成MSC服務(wù)器(MSCServer)和媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)兩個(gè)實(shí)體,可以通過集中設(shè)置MSCServer、分散放置MGW的方式,達(dá)到大容量、廣覆蓋、少局所的目的。同時(shí)采用基于IP的承載網(wǎng),大大節(jié)省構(gòu)建傳輸網(wǎng)的成本。因此R4是現(xiàn)階段最適用于中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的3G版本,受到運(yùn)營商的普遍關(guān)注。作為3G業(yè)務(wù)的核心支撐網(wǎng)的R4信令網(wǎng),它的組網(wǎng)自然就成為了3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的焦點(diǎn)和難點(diǎn)之一。一、R4階段信令網(wǎng)的功能  R4網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備MSCServer之間采用的是與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議(BICC)。3GPP已經(jīng)明確說明,BICC信令承載在IP網(wǎng)絡(luò),它采用的協(xié)議棧是BICC/第三層用戶適配層(M3UA)/流控制傳

3、輸協(xié)議(SCTP)/IP、MSCServer與MGW之間的H.248協(xié)議。另外,MSCServer和歸屬位置寄存器(HLR)、業(yè)務(wù)控制節(jié)點(diǎn)(SCP)、短信業(yè)務(wù)控制器(SMSC)、非結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中心(USSDC)等設(shè)備間將繼承2G網(wǎng)絡(luò)中的用于用戶移動(dòng)性管理、智能業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)或非結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(USSD)的移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)或CAMEL應(yīng)用部分(CAP)信令。R4信令網(wǎng)同樣要像2G的信令網(wǎng)一樣,能夠完成GT翻譯和七號信令連接控制部分(SCCP)尋址,以實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)業(yè)務(wù)?! ∫虼?,R4信令網(wǎng)的主要功能就是完成BICC信令接續(xù),并負(fù)責(zé)移動(dòng)應(yīng)用、智能業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)和USSD等

4、業(yè)務(wù)的GT翻譯和SCCP尋址。二、R4信令網(wǎng)組網(wǎng)考慮  1.TMSCserver引入的必要性  理論上講,由于IP地址的可達(dá)性,R4信令網(wǎng)中各MSCServer之間可以采用平面組網(wǎng)方式,即網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這種組網(wǎng)方式在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小或網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初期是完全適用的。但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,這種組網(wǎng)方式還是存在一定的缺陷?! ∈紫?,從管理角度來看,隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容,每增加一個(gè)MSCServer,其他所有的MSCServer就需要配置相應(yīng)的路由數(shù)據(jù),維護(hù)和管理都很麻煩。其次,從技術(shù)角度來看,在R4網(wǎng)絡(luò)中雖然不用考慮基于點(diǎn)到點(diǎn)的TDM傳輸鏈路,但是需要考慮每個(gè)網(wǎng)元所能支持的M3UA鏈路(SCTP偶聯(lián))數(shù),因?yàn)槊?/p>

5、個(gè)網(wǎng)元所支持的偶聯(lián)數(shù)是有限的,也就是說它只能與有限的網(wǎng)元建立信令關(guān)系?! ∥覀兛梢酝ㄟ^定量分析,看看在一個(gè)比較成熟的R4網(wǎng)絡(luò)中,是否需要按照分級結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織?! ∧壳?,北京移動(dòng)公司的移動(dòng)用戶已超過900萬,考慮到3G用戶是高端用戶,而且北京是一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的直轄市,所以以450萬作為一個(gè)R4發(fā)展比較好的省的參考用戶數(shù)應(yīng)該比較合理?! 《蠖鄶?shù)廠家一套MSCServer的容量一般在100萬左右。考慮到安全和冗余,一對MSCServer完全可以為80萬人口的管理域提供服務(wù)。這樣,一個(gè)省內(nèi)只需要部署6對、12套MSCServer即可為全省的用戶提供3G服務(wù)。由于每個(gè)MSCServer還可能與HLR、S

6、CP、SMSC、USSDC等實(shí)體建立偶聯(lián),如果采用平面組網(wǎng)方式,這樣一套MSCServer為了與其他網(wǎng)元建立信令關(guān)系,就需要支持超過1000條M3UA鏈路。而目前很多廠家的設(shè)備尚不能支持1000條偶聯(lián)。因此,隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,平面型網(wǎng)絡(luò)必然向分級網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。演進(jìn)的途徑就是引進(jìn)匯接移動(dòng)交換中心服務(wù)器(TMSCServer),由其負(fù)責(zé)BICC呼叫信令的接續(xù)和管理,同時(shí)也減少了對偶聯(lián)的需求?! ≡赗4網(wǎng)絡(luò)中,TMSCServer不是簡單的TMSC,它不具有承載控制功能,所以不能用2G的眼光簡單地把它看成是話務(wù)網(wǎng)的一部分。實(shí)際上,由于TMSCServer只負(fù)責(zé)BICC信令的接續(xù)和處理,應(yīng)該將其看成是信

7、令網(wǎng)的一部分?! ?.獨(dú)立IPSTP引入的必要性  在R4網(wǎng)絡(luò)中,仍然繼承了2G的用戶移動(dòng)性管理、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和短消息等業(yè)務(wù),對GT的翻譯和SCCP尋址的需求依然存在。由于R4網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)基于IP分組交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò),隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)和發(fā)展,傳統(tǒng)MAP和CAP信令必將承載在IP之上,即會(huì)出現(xiàn)IPHLR、IPSCP等實(shí)體。如果GT的翻譯和SCCP的尋址仍然依賴于2G網(wǎng)絡(luò)中的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)(STP),必將增加路由

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