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1、,TD-SCDMA核心网,对于核心网电路域的网络规划,从几个方面考虑:电路域在网络中的位置,及R4电路域的特点决定了在规划时必须给予重点考虑的因素;对于大规模组网,(G)MSC Server间的路由数据复杂,为了简化设备路由数据复杂度等等因素,必须要考虑“重定向服务器”的设置;在电路域中本地网内网络设备包括,MSC Server,CS-MGW(MGW),GMSC Server,HLR(在电路域进行考虑)VLR(与MSC Server 一起考虑),SGW。对于SGW设置,结合设备功能,需要充分考虑与已有信令网网络关系。最后我们得出TD-SCDMA系统R4核心网电路域的网络结构。,R4核心网电路域
2、包括:MSC Server,MGW,GMSC Server,SGW。,软交换架构的特点,造就了每个层面的扁平,分为以下几个层面:接入平面:提供丰富的接入手段,将各类用户连接到分组网络,并将信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式。传送平面:采用分组技术,提供一个高可靠性、端到端的QOS 保证的综合传送平台。控制平面:实现呼叫控制和连接管理,支配网络资源。业务平面:采用开放的业务接口,提供传统交换机的业务和其他增值业务。R4核心网的电路域采用软交换思想:控制平面与传送平面的分离,使得MSC功能实体分离为MSC Server和MGW两个功能实体。,对于MSC Server的容量,在百万左右。
3、对于小规模组网对MSC Server需求,数量较少,MSC Server可以直接查询自己设备内的路由数据,故网络从控制层面看只有一级结构;这样网络结构简单,接续速度快。对于大规模组网对MSC Server需求,数量较多,如果还是采用平面结构,对MSC Server的处理能力、存储能力、网络安全性和网络数据维护要求较高。在此提出利用重定向服务器来解决,每个MSC Server 只知道一定区域内的路由数据;对于区外未知的路由数据,MSC Server查询重定向服务器获得路由数据;但是本网内的MSC Server的位置还是在同一平面内。现有MSC Server设备的大容量特点,使得MSC Serve
4、r能集中设置,方便操作及维护;分离结构使得MGW可以分散设置,节省传输资源。,重定向服务器的功能定位已经明确,但是名称没有标准化。有些厂家“路由服务器”,有些叫“代理服务器”。我们在此用“重定向服务器”,英文用“Router”。不论名称的千变万化,功能都是:引入路由数据分层概念,每一MSC Server只了解一定区域的路由数据,对于其他区域的被叫用户寻址,需要查询网络中增加的“重定向服务器”。,顶级服务器在全国只有一对或一个,也就是是根服务器。大区级服务器是若干省区合用;或在省内网络超大情况下,以省为单位设置。,RS:Router Server,重定向服务器,结合市场对于3G的预测认为:在网络
5、建设的初期,国内每省的TD-SCDMA用户不会超过100万用户,甚至在经济落后省份暂时没有TD-SCDMA的业务需求,平均到每省大概有50万用户;在用户稳定增长阶段,国内每省的TD-SCDMA用户不会超过200万用户,每省都有自己的TD-SCDMA业务需求,平均到省大概由100万用户;在TD-SCDMA业务成熟后,即2G用户积极的转网,2G 网络有退出大网的可能。,MSC Server的设置原则:.在网络建设的初期,每省在省会设置一套MSC Server,容量在100万用户左右,兼当GMSC Sever,负责省内所有地市3G业务及与其它网络的信令互通;.在用户稳定增长阶段,每省省会增加一套MS
6、C Server,容量在100万左右,同时兼当GMSC Server使用,与已建设的MSC Server分工负责省内各地市;3G业务成熟后,在省内每地市建设一套MSC Server,兼做GMSC Server;省会城市按照需要建设多套MSC Server,设置专用的GMSC Server;省际路由查询由重定向服务器完成。根据每个省对业务的需求不同,MSC Server的设置阶段不同。,MGW的设置原则:.在网络建设的初期,建议采用小容量的MGW,在省内每地市设置一套,或根据需要若干地市合用一套MGW,实行分散放置MGW 以节省MGW与RNC间的传输资源,同时可以方便MGW和本地PSTN互连;当
7、然也可以采用大容量的MGW,设置在省会城市,在每地市设置RNC,或根据实际情况若干地市设置合用RNC。在用户量稳定增长阶段,建议每地市设置MGW;同时根据业务需要,在单个MGW不能满足容量需要情况下考虑设置多套MGW。在3G业务成熟后,每地市都应该设置自己独立的MGW,MGW分散设置的好处在于节省传输资源,即包括MGW与RNC间的传输资源,也包括MGW间的传输资源。,HLR的设置原则:.在网络建设的初期,建议在每省的省会设置3G网络专用的HLR,具有虚拟HLR功能,为省内各地市虚拟HLR;该HLR具有高性能,高可靠性,可平滑升级,容量需要在200万以上,实际容量应该低于设备最大容量的60,以提
8、高网络稳定性及接续速度;.在用户稳定增长阶段,根据实际需要对HLR进行扩容;同时根据容灾需要,设置若干省区合用的容灾HLR,或者在省内增加一套HLR,与已有的HLR负荷分担及容灾;.在3G业务成熟后,每地市都应该设置自己专用高性能HLR,容量根据用户数来确定;可在省内集中单独设置容灾HLR。,TMSC1完成省际电路域话务的汇接和路由;TMSC2完成本地电路域话务的汇接和路由;VMSC完成本地端局的话务;GMSC完成本地网与PSTN/ISDN的互通;HSTP完成省际的信令汇接及GT翻译;LSTP完成本地的信令汇接及GT翻译。,LSTP在本地网是以对LSTP存在,每一LSTP与HSTP都由直连链路
9、。如图所示。SP在移动网内是指VMSC,GMSC,HLR,SMS-GMSC,SMS-IWMSC,特服中心等。传统的STP不具有SG功能,为了R4设备的组网,便于基于MTP的信令与基于IP的信令互通,必须单独建设SGW,或者对STP进行升级为具有SG 功能。,信令网可采用单独建设SGW,满足基于IP信令与基于MTP信令的互通。这种方案对已有的STP不需要升级,对现网的影响小,能保证网络的稳定性。实体间需要为基于MTP信令和基于IP信令互通时,通过SGW转接;实体间以MTP信令相连时,直接连接或通过H/LSTP作信令转接;实体间以基于IP的信令方式相连时,直接连接或通过SGW作信令转接。,R4组网
10、对信令网关设备的技术要求.支持窄带的MTP、SCCP、OMAP等,及宽带IP的SCTP、M3UA、M2PA等协议。.提供E1接口,提供64K信令链路,提供基于Q.703的2M高速信令链路.提供IP接口.提供信令集中监测接口.支持STP计费功能,根据前面的分析,我们总结出业务发展各阶段本地网的组网图。在网络建设初期,在省会集中设置MSC Server,HLR,省内各地分散设置MGW。RNC在网络建设中是以地市为单位设置的。MSC Server兼作GMSC Server,与本地市的关口局(PSTN,GSM,CDMA等网络)互通。,在业务成熟后,各地市对TD-SCDMA系统的需求不同,每地市根据情况
11、是建设一套MSC Server还是建设多套。只有一套MSC Server的地市,MSC Server兼作GMSC Server。具有多套MSC Server的地市根据网间业务量,设备的使用率等决定是否需要建设单独的GMSC Server 在省内MSC Server数量较多时,为了便于省际网络数据路由,需要建设重定位服务器。如前面重定位服务器的描述。,网因为业务发展需求,需要设置专用的GMSC Server以及在其控制下的MGW。网络连接如图:粗线代表业务流,细线代表控制流。GMSC Server与GMSC(CDMA或GSM网络)连接采用E1接口,其上承载64kbps的信令链路,高层协议为ISU
12、P或TUP;GMSC Server与固定网汇接局连接情况同前。MGW与GMSC(CDMA或GSM网络)连接采用E1接口,其上承载64kbps的业务链路,采用G.711编码。注意:按照目前的网络互通情况,不允许外网的关口局访问本网的HLR。,.TD-SCDMA系统R4核心网分组域全国骨干网络由全国若干个大区节点组成,各节点之间以网状结构互联。.骨干网上设置一对根DNS服务器,负责省网DNS服务器无法解析的域名;分别在两个骨干节点(如北京和广州)各设置一个BG,作为国际漫游用;北京和广州的GGSN作为国家骨干GGSN,负责汇聚全国没有建设省网GGSN的省份的用户业务。.各省网通过边缘路由器接入骨干
13、网节点,一般边缘路由器成对设置,分别接入不同的骨干网节点,以保证连接的可靠性。.当分组域全国骨干网依附于全国性的IP骨干网时(如中国移动CMNET),不需要新增加路由设备。当不依附于全国性的IP骨干网时,各大区骨干节点之间可以通过PPP/FR/ATM等方式进行连接。,省内建设有IP骨干网的情况.TD-SCDMA系统R4核心网分组域省网的建设,根据实际情况可有多种组网方案。.当省内有IP骨干网时(比如中国移动CMNET覆盖的省份),GSN节点可作为IP骨干网的接入节点,直接利用现有的传输资源,因此只需考虑SGSN和GGSN的设置。现今国内的所有电信运营商都已经建成了自己的全国性的IP骨干网络(中
14、国移动的CMNET、中国联通的UNINET、中国电信的CHINANET、中国网通的CNCNET等),直接利用现有的传输网络可以大大降低成本、保护投资;如:GPRS网络就是采用CMNET作为GPRS承载网络的方案。,SGSN的设置 对于SGSN的设置,有以下两种方案:.方案1:集中设置,即在省会城市设置一个SGSN,省内其它地市的RNC均连接到省会的SGSN。.方案2:分散设置,即在数据业务覆盖区域内的各本地网均设置一个SGSN,省内的RNC就近连接到当地的SGSN。,.从目前中国移动的GPRS网络建设情况来看,部分省份是在省会城市集中设立SGSN,一些省份对GPRS业务需求量大的非省会城市也单
15、独设立了SGSN,但这样的非省会城市应满足以下要求:1)该本地网的GPRS容量可达23万;2)该本地网是运营商全国性IP骨干网的节点,且是传输节点,并可考虑汇接其它本地网的用户。.我们的建议方案是建网初期,在数据业务需求少的中西部省份,可以只在省会节点设置一个SGSN,全省的分组业务统一汇聚到这个SGSN;在数据业务需求大的沿海省份,可以在省会节点和另一个非省会节点各设置一个SGSN,比如济南和青岛、福州和厦门。.等到成熟之后,各省可以有针对性的在热点地市再设立一些SGSN,满足就近接入分组域核心网的需要。,GGSN的设置:对GGSN的设置,也有类似的两种方案:.方案1:集中设置,省内所有SG
16、SN设备均连接至位于省会的GGSN。.方案2:分散设置,GGSN分散设置在开放数据业务的省内各本地网,省内所有SGSN与所有GGSN互连,这可以通过在各个地市设置接入路由器接入省中心来实现。,CG和DNS的设置.CG(Charging Gateway)和DNS(Domain Name System)是3GPP规范中定义的两个分组域的功能实体;.CG的功能是从分组域的SGSN和GGSN等实体处采集话单,将原始话单经过预处理后传送到运营商的计费系统,实现分组域的计费;.DNS的功能是进行域名解析,SGSN可以请求DNS根据APN解析出对应的GGSN的IP地址,用户上网时也可以请求DNS根据网站的域
17、名解析出对应的IP地址。,对于CG的设置,可以集中设置在省会节点的GGSN局域网内,便于计费信息的采集和传送到省中心的计费系统。其它地市的SGSN、GGSN传送计费信息时可能会经过不安全的公众IP网络(如运营商的全国性IP骨干网),这时需要某些安全措施来保证。另外也可以将CG按本地网设置,这样可以增加计费的可靠性,并且CG之间可以相互备份。这时各个地市的CG通过安全的计费专网传送到省计费中心。,DNS服务器的设置,可以在省会节点的GGSN局域网内设置一对主备用的省级DNS服务器,各地市的SGSN均将内部设置的DNS服务器指向省中心的DNS服务器。另外在PDP上下文激活过程中,GGSN在Crea
18、te PDP Context Response消息内也将为UE配置的DNS服务器设为该DNS服务器。,.当对数据业务需求量较小且主要集中在少数城市时,考虑到成本和网络建设速度等问题,各大城市内的SGSN、GGSN、RNC一般通过局域网进行连接。有的本地网可能不需要GSN节点而通过其它本地网的GSN节点提供服务,而有的本地网只需要SGSN而不需要GGSN。.分组域省网通过边缘路由器接入全国骨干网,此时省网内的各本地网可通过租用专线以PPP的方式进行连接。.对于信令网,SGSN可以通过STP点实现同MSC、HLR、SMS-G/IW MSC 等实体之间的信令交互,按GPRS网络的组网方案,GGSN和
19、HLR之间的Gc接口一般不用。,PPP方式连接的分组域省网,另一种方案是采用ATM或者FR来构建分组域省网,就可以解决端口数目和效率等问题;每个本地网的网关上根据需要可以配置多个PVC,这种组网方式依赖于其它的网络但组网方式较为灵活。不同本地网的SGSN和GGSN之间的通信,既可以通过ATM/FR网络以PVC的方式进行连接,也可以通过省内骨干节点的路由器进行转接,网络具有一定的灵活性。,Iu-PS接口的连接.在本地网建设中,SGSN辖区内的各RNCSGSN之间通过ATM的方式用Iu-PS接口实现通信,可以静态配置PVC以提高交换效率。.采用ATM交换网络,可以将各RNC的流量汇聚到SGSN的一
20、个端口上,大大节省了端口数,此时RNC和SGSN同时作为ATM网络的用户端。,本地网的GSN配置方式 在本地网中,根据对数据业务的需求量可以有以下几种不同的网络配置方式:.方式1:本地网局部地区需要提供数据业务,但不需要建设SGSN/GGSN;.方式2:本地网需要提供数据业务,但不需要建设GGSN;.方式3:本地网需要一个或多个SGSN和GGSN。核心网的网络规划核心网的网络规划.,.方式1适用于一些偏远地市,这些地区不需要建设SGSN/GGSN,RNC通过ATM方式连接到其它本地网的SGSN,一个SGSN汇聚多个本地网的业务。为了能支持CS/PS模式终端,SGSN还需要同覆盖范围内的各个本地
21、网的MSC之间建立Gs接口,通常可以采用STP点进行转接。.方式2中,本地网只需建设SGSN,不同的本地网共用一个GGSN。这种方式下,SGSN只负责所在本地网中的用户,只需同本地网的MSC之间建立Gs连接。SGSN通过连接到省网骨干节点实现和外部的联系,这时SGSN可直接使用省网节点的GGSN对本地用户提供服务。.方式3中,本地网对数据业务有很大需求,需要设置一个或多个SGSN/GGSN节点。所有的节点可以放置在一起通过局域网连接,也可以放置在不同地方通过城域网连接。本地网设置一对接入路由器连接到不同的省网骨干节点,为了实现对漫游用户的支持,本地网的SGSN需要将流量路由到省网骨干节点进行转接。,