漳州移动GSM网络核心网话务分析及网络优化文献综述

第一章 前言 随着移动通信行业的发展，网络规模不断壮大，移动用户日趋增多。随着经济的持续发展和新资费政策的出台，用户仍将保持高速发展势态，在发展的同时也面对激烈的竞争环境，获得竞争优势的首要条件是必须具备良好的网络基础、稳定的网络运行质量、丰富的业务提供能力和灵活的运营手段，这一切都对移动核心网提出了更新、更高的要求1。 运营商的目标是构建一张可盈利的网络，他们非常关心网络建设、扩容及升级过程中的投资成本及其最终性能，但扩容、升级成本与网络性能却是一对矛盾。建设成本可通过预算与控制得到相对精确的数 值，但是网络的性能却是由多种主客观因素决定的。一方面，对网络进行扩容、升级与升级要能够保证现有用户的正常使用，另一方面，它还要能提供有竞争力的新业务，并使得进一步的扩容、升级与升级能够顺利实施。这样，网络优化就成为了一个长期的、反复进行的过程。 第二章 主题 2.1 研究背景 中国移动作为全球最大的 GSM 运营商，对 GSM 的发展已经有了明确的要求和定位，通过目标网建设计划在 3G 到来之前将 2G 网络的功能固化下来，以便 3G 到来后腾出更多精力建设新网络，发展新业务。 2G/3G 将来势必大量共站建设，在进行配套设备建设时，应提前考虑一定的冗余及可扩展性，如机房和铁塔要充分考虑以后 3G 设备的需要，电源、传输要考虑一定的可扩展性，用发展的眼光看问题才能保证未来 3G 网络建设取得快速和低成本的优势 2。 GSM 给中国带来了深刻的影响，它是移动通信产业市场渗透的主要动力，并推动中国移动成为全世界最大的移动运营商。 GSM 网络的核心是交换网络，交换网络维护水平的高低，直接影响到整个 GSM 网络的通信质量。 3G 建设之前， 2G 网络还有很多问题要解决，网络的覆盖需要进一步完善，网络的业务功能需 要满足一定的要求，而目标网的建设给 GSM 的发展指明了方向，同时，还需通过对现有 GSM 网络升级，使之能满足 2G/3G 融合的一些功能，为未来顺利引入 3G 和开展业务打下基础 3。与可持续发展能力的需要，网络的升级与改造是一个必然的过程。当基于GSM 网络进行改造与优化时，应当充分考虑到网络的可持续发展能力以及未来建设 WCDMA网络的需要。一方面解决 GSM 网络目前所面临的升级与扩容的需要，另一方面为未来的 3G实施做好充分的技术与设备准备，充分发挥 3G 网络设备的优势，兼顾解决 2G 核心网面临的主要问题，从而使设备投资 得到最优化的利用。 2.2 移动智能网 移动智能网的提出不仅在于现在能向用户提供诸多的业务，同时也着眼于未来能方便、快速、经济地向用户提供新的业务。 移动智能网一般由业务交换点（）、业务控制点（）、智能外设（）、业务管理系统（）、业务生成环境（）等几部分组成 4。 近年来，移动智能网技术在全球范围内得到了广泛的应用。仅以预付费业务（移动智能网提供的一种业务）为例，我国的移动智能网用户数也占到了全部移动用户总数的一半以上。在中国移动智能网的应用过程中，对移动智能网技术进行了有力的 增强和扩充，提供了多种适合中国国情的新业务。移动智能网技术在中国移动智能网建设中的应用已达到国际领先水平。 2.3 网络演进新思维 在传统的 GSM 网络的核心网中，所有的信令控制与话务交换均由 MSC 交换机完成，而且所有的链路必须使用 TDM 链路。伴随着网络与技术的发展，原有的交换技术已经不能满足技术发展的需要，因此移动软交换的引入成为核心网络演进的必然。 作为一个运营商而言，建立一个 2G/3G 的共核心网将在满足用户平滑过渡、节约运维成本等方面起到重要作用。这种建网策略在平滑过渡、网络升级、统一业务和 2G/3G 互 操作等方面具有较大的优势 5。 2.4 目前的移动核心网存在的不足 首先，移动交换机容量小、局点多 6。 其次，网络结构复杂，影响运行质量。 第三，处理能力不足，新业务开发受限。 第四，业务单一，难以提供差异化业务。 第五，不适应网络演进 7。 综上所述，网上的部分交换机已经不能满足发展和竞争的需求，为了适应网络的未来发展，必须对现有的交换网络进行优化。 第三章 如何优化核心网络 3.1 设备容量 分析表明，如果移动交换网络的端局容量能达到万门 以上，即可大大地简化网络结构，降低网络的复杂性，适应网络的发展需求。 3.2 处理能力 随着资费下调和可预见的新资费政策的出台，用户话务模型将发生变化，用户的平均话务量将会增加，这对交换机的处理能力提出了更高要求。据估算，在新的话务模型中，万用户容量的交换机，其值应该在以上。 3.3 多业务综合平台 目前开展业务的主要思路是在智能平台上生成全程业务，如果能在交换机内部生成一些本地化特色业务，对快速吸引用户，增加运营收入大有裨益。 3.4 提高集成度 机房、传输和电源等附属设备在网络投资 中占据着相当大的比例，因此在优化核心网时，设备的集成度、功耗等因素也是运营商考虑的重点之一。 3.5 网络演进 支持向下一代网络的演进，从保护运营投资角度出发，提供分组接口，支持分组交换。新一代大容量交换机，首先可在机房、传输和电源等配套设备方面节约投资，此外还将减少设备的维护量和网络维护人员，从而在建设、运营和维护的各个环节节省开支。由于新一代交换机具有高处理能力和灵活的业务生成能力，为运营网络的业务开拓创造了良好的基础。此外，固定网“大容量、少局所”的网络优化经验值得借鉴 8。 第四章 可行 性研究 4.1 R4软交换技术是最佳选择 目前，在 3G 核心网的技术标准上，有几个版本可供选择： R99，主要以 TDM 语音、电路型多媒体及高速数据为主； R4，以分组语音、电路型多媒体、高速数据为主，网络结构分布化，网络承载统一分组化，当前已经进入了新移动核心网络的第一阶段， R4 在 R99 的基础上对电路域进行了彻底的改造，引入了 NGN 中首先提出的软交换技术，将控制与承载面分离，信令与话路都引入了分组技术； R5，引入了增值的 IP 多媒体业务，网络全面分组化，进一步丰富了 3G 业务； R6， IP 多媒业务与网络的完善阶段。 R5/R6 在原有 R4 分组域的基础上叠加了一个 IP 多媒体域，提供了一个统一的基于分组的核心网，为将来的各种业务融合提供平台。 R5/R6 更多地侧重于多媒体业务的应用，与 R4 不是对立而是相辅相成的关系。 R4 的分组语音技术得到充分应用，必将为 R5/R6 的应用提供坚实的基础，而且R4 网络中的承载网在 R5/R6 仍然可以继续使用。 R4 的网元可以通过软件升级支持 R5/R6相关协议 9。 在 3G 即将在全世界范围内部署的前夜，如果仍然采用传统的 2GMSC 设备升级或扩容现有设备，显然不利于投资的保护。把软交换技术引入到对 GSM 核心网的扩容和升级上，使得这些采用软交换架构的 2GMSC 今后只需要进行软件升级即可作为 3G 时代的核心网网元，最大限度地保护了运营商的投资。 因此，在当前阶段，不论移动运营商是新建 3G 网络，还是改造老的 2G 网络，引入 R4软交换技术都是最佳的选择。事实上，正如本文开头所介绍的情况，目前运营商采用软交换架构建设 3G 和 2G 移动核心网已成潮流，采用软交换架构也必将为运营商带来丰厚的回报和最大的投资保护。 4.2 关于移动交换中心 MSC(Mobile Switching Centre，移动交换中心 )Server 应基于“集中放置、区域管理”的原则，集中放置在中心城 市。在容量上，单个 MSC Server 最大容量应该设为 100 万左右为宜。考虑到容灾需求，可以利用双归属机制，使 MSC Server 实现 1+1 备份，保证网络安全。同时 MSC Server 应尽量靠近 IP 承载网核心路由器机房 10。 4.3 关口局的规划 在关口局的规划上，应采用综合关口局模式 (2G/3G 综合或固定 /3G 综合 )。综合关口局初期可以采用现网关口局设置，设置原则可以沿袭目前的设置原则；稍后综合关口局比较适合向 R4 软交换演进，融入 R4 IP 网络。在未来全业务融合的组网趋势下，关口局将同时具备 2G、 3G 以及 NGN 的综合关口功能，同时具备和视讯网互通的能力，并适应全 IP的组网要求，在这样的应用前景下，关口局向软交换组网架构演进将是必然的趋势。移动运营商对于在 3G 建设前的 GMSC(Gateway Mobile Switching Center，网关移动交换中心 )，应尽量选择能够向软交换演进的设备。 4.4 信令网的规划 对于 3G 信令网的规划，信令网初期可以充分借用成熟的 TDM 7 号信令网实现信令寻址和互通，但从未来发展的考虑，应积极在局部应用中引入 IP 承载。在信令网发展阶段，可以考虑建设单独的 IP 信令网负责所 有宽带和窄带信令的 IP 承载，架构模式可以参考目前的 TDM 信令网。 4.5 关于移动智能网 随着移动通信网从基于电路交换的第二代移动通信系统（包括 GSM、窄带 CDMA 系统）向基于分组交换的第三代移动通信系统的演进，移动通信网络提供的业务也从传统的语音业务向数据业务扩展。这为移动智能网技术的发展提供了更为广泛的基础，各标准化组织也针对网络演进的趋势，积极进行移动智能网新标准的研究工作。 第五章 总结 传统的移动交换机分为移动交换服务器 (MSS)和多媒体网关 (MGW)，实现了控 制与交换分离。 MSS 负责移动性管理、信令控制，相对独立，适合集中设置； MGW 负责本地交换，技术维护简单，适合分布设置于本地网中 11。 移动软交换架构的优势很突出：优化的网络结构，加上大容量的网元设备，实现较少的核心网站址，极大地优化运营维护体系，而且支持 TDM/ATM/IP 多种传输。 所以运营商最高效的做法是用新的核心网逐渐完成对原有核心网的现代化改造，并在一定阶段使用 2G 的网络解决 3G 网络的覆盖问题 12。 本文简要的阐述了网络优化是一项长期的不间断而且非常复杂的工作，有待于我们在实际工作中进一步摸 索总结。 参考文献 1 周月臣 编著 .移动通信工程设计 .人民邮电出版社 2 彭林编著 .第三代移动通信技术 .电子工业出版社 3 常永宏 编著 .第三代移动通信系统与技术 .人民邮电出版社 4 郭梯云，邬国扬，张厥盛 编著 . 移动通信 .西安电子科技大学出版社 5 Prasad 编著 . 第三代移动通信 .电子工业出版社 6 Ajay R.Mishra 著 .蜂窝网络规划与优化基础 .机械工业出版社 7 祁玉生，邵世祥编著 . 现代移动通信系统 .人民邮电出版社 8 戴美泰 吴志忠 邵世祥