作者：張楨

    本論文基于3G核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元研究的基礎上，通過對不同運營商和不同場景的分析，提出了WCDMAR4及cdma2000LMSD階段的核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元在中國不同運營商的設置規(guī)劃原則。

    0、前言

    近年，3G網(wǎng)絡建設越來越被提到日程上來，然而在國內(nèi)目前復雜的電信運營環(huán)境和不同的網(wǎng)絡環(huán)境下，如何對其核心網(wǎng)的網(wǎng)元進行統(tǒng)一規(guī)劃設置是一個研究的方向。

    本論文就是在研究3G核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元的基礎上，結(jié)合中國電信運營實際，對其核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元的設置原則進行深入分析，進而得出了在現(xiàn)階段進行3G網(wǎng)絡規(guī)劃時，核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元的設置方法。

    主要涉及到的網(wǎng)元包括：CMN/位置服務器、MSCServer/MSCe、MGW、IWMGW、SG、HLR及GMSC等等。

    1、網(wǎng)元設置原則分析

    1.1CMN/位置服務器設置原則

    對于控制層匯接網(wǎng)元的設置應與電信運營商集團公司總體思路一致，需根據(jù)其總體要求進行建設，一般在集團公司層面進行建設。對于WCDMAR4來說是CMN的建設，對于cdma2000LMSD階段來說是位置服務器的建設。這里側(cè)重介紹CMN的建設原則，位置服務器建設原則與之類似。

    （1）對于原有移動運營商

    建網(wǎng)初期由現(xiàn)有軟交換機SS兼做TMSCServer/CMN。由于目前的SS也要完成中移動長途話務的匯接，因此建議在3G網(wǎng)絡規(guī)模擴大和業(yè)務量較大（原有8個SS處理能力不能滿足）時，進行CMN的新建。

    新建初期CMN采用全網(wǎng)集中設置方式，隨著業(yè)務量的增加逐漸進行大區(qū)分裂，其下掛MSCServer數(shù)量由話務處理能力決定。

    隨著網(wǎng)絡規(guī)模的進一步擴大和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的調(diào)整，根據(jù)業(yè)務需求可考慮部分CMN只負責一個業(yè)務量大的省份，這種情況主要是在東部發(fā)達地區(qū)比較適合（例如廣東、浙江等），一般一省一對CMN應能滿足需求。對中西部地區(qū)建議根據(jù)業(yè)務量采用大區(qū)的方式設置。

    （2）對于原有傳統(tǒng)固定運營商

    對于新建3G網(wǎng)絡的運營商可根據(jù)M3UA的成熟性，選擇引入CMN還是ipSTP實現(xiàn)分層組網(wǎng)，條件許可時，優(yōu)先考慮引入IPSTP。

    若采用CMN方式，建網(wǎng)初期全國范圍內(nèi)劃大區(qū)建設，可根據(jù)原有固定運營商的軟交換匯接層劃分大區(qū)方式設置。然后根據(jù)CMN覆蓋MSCServer個數(shù)與話務量處理能力進行分裂。

    若原有軟交換機通過軟件升級可完成BICC信令的轉(zhuǎn)接，則考慮建網(wǎng)初期由軟交換機兼作CMN。若技術上無法實現(xiàn)，建議新建。

    對于東部發(fā)達地區(qū)，可以考慮在業(yè)務量較大的時期（原有大區(qū)CMN處理能力無法滿足時）省內(nèi)設置CMN。一般設置為一對。對于中西部地區(qū)，依然采用大區(qū)式設置方式，根據(jù)業(yè)務量發(fā)展情況進行大區(qū)分裂。

    若采用IPSTP方式，可以考慮采用大區(qū)式設置和省內(nèi)設置的原則。對于東部發(fā)達地區(qū)IPSTP適合在省中心設置。對于中西部地區(qū)IPSTP適合進行大區(qū)設置。

    1.2MSCserver/MSCe設置原則

    MSCserver是WCDMAR4核心網(wǎng)呼叫控制層中最重要的網(wǎng)元之一，它負責整個呼叫和業(yè)務的實現(xiàn)。對于cdma2000LMSD來講MSCe與其功能類似，而且一般在省層面建設。這里著重介紹MSCServer的設置原則，MSCe的設置原則與之基本一致。

    （1）對于原有移動運營商

    ●方式一（混和組網(wǎng)）

    此方式建設的前提為原有2G網(wǎng)絡MSC可以平滑升級為MSCServer。原有GSM網(wǎng)MSC升級為3GMSC-Server兼2GMSC，3G用戶與2G用戶共用MSC（MSC-Server）。

    但其缺點很多，主要集中在下面幾點：由于目前網(wǎng)絡規(guī)模較大，設備升級需要更換硬件，對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務輕易造成影響；在3G建網(wǎng)初期由于3G網(wǎng)絡覆蓋問題引起的用戶切換較為頻繁也將增大MSC的負荷，設備處理負荷大大增加，現(xiàn)有設備處理能力難以滿足需求；升級設備與新建MSC設備對于廠家來說不是同一個產(chǎn)品線，在設計GSMMSC平臺時很難考慮到3G的發(fā)展，現(xiàn)有GSMMSC升級的產(chǎn)品先進性和可持續(xù)演進的可能性值得質(zhì)疑，還未得到證實；不利于設備招標競爭。

    基于以上描述，不建議采用混合組網(wǎng)方式。

    ●方式二（大本地網(wǎng)建設模式）

    省內(nèi)直接新建一對或者多對MSCServer，專門用于控制3G業(yè)務。由于MSCServer主要完成用戶移動性治理和呼叫控制等功能的設置，因此建議放置在大本地網(wǎng)中心城市或集中放置在省會城市。

    初期將打破行政區(qū)劃，采用軟覆蓋方式；分區(qū)主要是兼顧地理位置和預期的用戶發(fā)展數(shù)。

    對于東部及中部地區(qū)發(fā)達省份，建議初期采取大本地網(wǎng)模式，進行一省多對MSCServer的建設。隨著用戶量的發(fā)展逐年進行分裂。對于西部地區(qū)不發(fā)達省份，初期采用一省一對MSCServer，隨著實際3G用戶量的發(fā)展逐年進行分裂。

    根據(jù)用戶數(shù)的發(fā)展，MSCServer的分區(qū)將逐年分裂。分裂的方式采用各軟覆蓋的本地網(wǎng)逐個獨立的方式，盡量減少對已有網(wǎng)絡分區(qū)的較大調(diào)整。結(jié)合不同地區(qū)的網(wǎng)絡資源、經(jīng)濟發(fā)展狀況，MSC的分裂原則建議如下：

    1）規(guī)劃年期間每MSCServer承載用戶數(shù)門限約35-50萬用戶。最高不可超過60萬。

    2）當某一本地網(wǎng)內(nèi)3G用戶數(shù)量達到30萬左右時，考慮建設獨立的MSCServer。

    3）MSC分區(qū)的分裂要盡量減少對已建設網(wǎng)元的資源浪費，提高已建設資源的利用率。

    4）為便于傳輸電路組織，局址應選在傳輸?shù)墓?jié)點上，以利于傳輸路由組織；同時MSC-SERVER應盡量靠近IP承載網(wǎng)核心路由器機房。

    （2）對于原有傳統(tǒng)固定運營商

    由于對于原有固定運營商而言設備都為新建，所以MSCServer/MSCe的設置原則類同于以上建設原則中描述的方式二進行建設。

    1.3HLR設置原則

    由于在3G核心網(wǎng)中HLR仍負責移動用戶的數(shù)據(jù)庫治理，其主要功能與2G網(wǎng)絡下的HLR基本一致，但采用的協(xié)議標準與GSM有所不同，因此需要具體分析。

    （1）對于原有移動運營商

    采取2G、3G共用HLR方式，原有2GHLR需要軟件升級，易于實現(xiàn)號碼可攜，可合理的使用HLR資源。

    原則上以第二年猜測的2G+3G用戶數(shù)考慮當年的HLR的建設方案。但HLR的軟件用戶容量以當年年底的用戶猜測數(shù)考慮。

    單HLR最大軟件容量不超過80萬戶?？刹捎?+1或N+1備份方式。

    （2）對于原有傳統(tǒng)固定運營商

    若原有固定運營商經(jīng)過網(wǎng)絡智能化改造后設置的SHLR能夠平滑升級為3GHLR，則建議兩者合設。若不能夠升級為3GHLR，則建議新建獨立HLR，并且不與MSCServer合設。

    原則上以第二年猜測的3G用戶數(shù)考慮當年的HLR的建設方案。但HLR的軟件用戶容量以當年年底的用戶猜測數(shù)考慮。

    對于未建有MSCServer的地區(qū)，原則上不考慮在本地設置HLR?？梢远鄠€移動業(yè)務本地網(wǎng)合設一個獨立HLR，此時要求HLR需具有虛擬HLR功能。

    根據(jù)不同的HLR建設方案，如采用HLR分散設置方式，則HLR的分裂原則建議為每個HLR的用戶容量≤80～90萬；如采用HLR集中設置方式，則HLR的分裂原則建議為每個HLR的用戶容量≤120～150萬。

    1.4MGW設置原則

    由于現(xiàn)有2GMSC不能升級為MGW，因此MGW為新增網(wǎng)元，主要負責話務及流媒體的轉(zhuǎn)接。對于原有移動運營商與固定運營商而言，MGW設置原則一致。

    MGW設置原則如下：

    1）MGW按照適當集中化原則設置。建網(wǎng)初期可考慮采用大本地網(wǎng)的模式進行建設。

    2）對于東部及中部地區(qū)發(fā)達省份，建議直接采取原有本地網(wǎng)建設模式，即每個本地網(wǎng)新建一個或多個MGW，完成話務和流媒體的承載和轉(zhuǎn)接。

    3）對于西部地區(qū)不發(fā)達省份，初期采用大本地網(wǎng)方式一省設置一個或多個MGW，完成話務及流媒體的承載和轉(zhuǎn)接。根據(jù)業(yè)務量的發(fā)展逐年合理的進行分裂。

    4）當某本地網(wǎng)內(nèi)3G用戶規(guī)模達到10萬用戶左右時，在該本地網(wǎng)內(nèi)建設獨立的MGW。MGW原則上單機不超過30萬用戶。

    5）在中小地市，MGW單元的容量按照話路互通的需求配置，建議以5萬用戶為最小的MGW配置單位。在對容量需求較大的地區(qū)，MGW的設置以30～40萬用戶為設置單位，不建議設置過多的MGW。網(wǎng)元數(shù)目設置應考慮將來的發(fā)展需求，在后期盡量只進行直接擴容。

    6）為便于傳輸和承載網(wǎng)絡的組織、調(diào)度，MGW單元站點應優(yōu)先選擇靠近IP承載網(wǎng)的接入節(jié)點，同時應盡量考慮和RNC同機房放置。

    1.5IWMGW設置原則

    IWMGW為語音IP承載網(wǎng)與TDM網(wǎng)的關口局，負責3G網(wǎng)絡IP模式到TDM模式的適配和碼速率轉(zhuǎn)換，與2G、PSTN等TDM網(wǎng)絡互通；疏通的話務包括兩部分：

    ——本地3G用戶與本地2G和其他運營商之間的話務。

    ——外地3G用戶與本地2G和其他運營商之間的話務。

    其設置有兩種方式：

    ●方式一：由MGW兼IWMGW。

    ●方式二：建設獨立IWMGW。

    建議建網(wǎng)初期采用方式一，待網(wǎng)絡規(guī)模擴大后設置獨立IWMGW。IWMGW最好成對設置，做負荷分擔備份使用。

    1.6SG設置原則

    SG負責IP信令與窄帶信令的轉(zhuǎn)換，其設置方式有以下三種：

    ●方式一：SG內(nèi)置在MSC-Server。

    ●方式二：SG內(nèi)置在IWMGW。

    ●方式三：建設獨立SG。

    原則建議：

    1）建網(wǎng)初期，3G網(wǎng)絡至HLR、SCP、短信中心、USSDServer等建議由MSCServer內(nèi)置的SG進行IP信令和TDM信令的轉(zhuǎn)換，通過本匯接區(qū)內(nèi)LSTP轉(zhuǎn)接與現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)元間的信令。

    2）3G網(wǎng)絡與2G和其他運營商業(yè)務網(wǎng)ISUP信令的互通，可采用IWMGW內(nèi)置SG，通過2G/3GGMSC轉(zhuǎn)接其他運營商業(yè)務網(wǎng)與MSCServer之間的信令。

    3）隨著支持IP信令網(wǎng)元的增多和IP信令的需求量增加，可以考慮設置獨立SG。

    1.7GMSC設置原則

    （1）對于原有移動運營商

    ●方式一：新建3G網(wǎng)絡專用GMSC。

    ●方式二：擴容現(xiàn)網(wǎng)GMSC，3G網(wǎng)絡與2G網(wǎng)絡共用現(xiàn)有GMSC。

    考慮到號碼攜帶的必要性、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的簡化、投資有效性及功能的一致性，建議采用方式二進行GMSC的建設。

    采用方式二建設時需考慮以下原則：

    1）GMSC采用2G/3G綜合關口局模式；

    2）綜合關口局初期可采用GSM現(xiàn)網(wǎng)關口局設備，設置原則可沿襲GSM的設置原則；

    3）發(fā)展期綜合關口局向R4軟交換演進，融入R4IP網(wǎng)絡，在未來全業(yè)務融合的組網(wǎng)趨勢下，關口局將同時具備2G、3G以及NGN的綜合關口功能，同時具備和視訊網(wǎng)互通的能力，并適應全IP的組網(wǎng)要求，所以關口局向軟交換組網(wǎng)架構(gòu)演進是必然的趨勢；

    4）3G建設前的GMSC建設，應盡量選擇具備向軟交換演進能力的設備，現(xiàn)網(wǎng)部分無法演進的設備可退化為2GGW或逐步退網(wǎng)。

    5）GMSC的設置地點要考慮網(wǎng)間互聯(lián)互通的便利，要充分利用運營商現(xiàn)有的各種通信資源，盡量設置在傳輸中心節(jié)點位置上，非凡是核心路由器節(jié)點位置，便于傳輸通路的安排和調(diào)整。當某本地網(wǎng)有多個GMSC時，應盡量安排在不同的局址。

    （2）對于原有傳統(tǒng)固定運營商

    由于GMSC需要具有移動處理能力以及SSP功能（處理MAP和CAP信令），假如由現(xiàn)有固網(wǎng)關口局改造，對現(xiàn)網(wǎng)關口局的處理能力影響較大，不僅需要廠家的積極配合，還要承擔影響現(xiàn)有業(yè)務的風險，因此不建議利用現(xiàn)有的固網(wǎng)交換機進行改造，而采用新建綜合關口局方式。具體實現(xiàn)方式可采用由MSCServer兼做GMSCServer或者設置獨立的GMSCServer。

    建網(wǎng)初期采取GMSCServer與MSCServer合設的方式，根據(jù)業(yè)務量發(fā)展情況以及MSCServer處理能力的變化逐步使得GMSC Server單獨設置。

    對于承載而言，可以采取與GMGW同設的方式，直接與其他運營商關口局相連。原有PSTN網(wǎng)絡的GW與GMGW通過TDM方式連接。

    當安裝于同一城市內(nèi)的MGW個數(shù)少于3個（含3個）時，建議GMSC由GMGW兼作，不設置獨立的GMSC。

    當安裝于同一城市內(nèi)的MGW個數(shù)為3個以上時，建議考慮獨立GMSC的設置。建設獨立GMSC時，應以成對設置、負荷分擔方式為建設原則。

    GMSC的設置地點要考慮網(wǎng)間互聯(lián)互通的便利，要充分利用運營商現(xiàn)有的各種通信資源，盡量設置在傳輸中心節(jié)點位置上，非凡是核心路由器節(jié)點位置，便于傳輸通路的安排和調(diào)整。當某本地網(wǎng)有多個GMSC時，應盡量安排在不同的局址。

    2、結(jié)論

    本文從3G核心網(wǎng)規(guī)劃建設的角度出發(fā)，對3G核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元在不同運營商設置的原則進行研究，得出了不同運營商對不同CS域網(wǎng)元設置的方法，以便在網(wǎng)絡規(guī)劃和設計中發(fā)揮參考作用。本文是基于WCDMAR4和cdma2000LMSD階段的3G核心網(wǎng)CS域網(wǎng)元設置原則研究，以后的方向在于基于網(wǎng)絡R5/IMS/FMC階段的網(wǎng)元規(guī)劃設置研究。