3G核心网建设方案与建网思路探讨

13G核心网建设方案与建网思路探讨2003年10月2建网模式的遴选标准和原则电路域建网模式分组域建网模式类R4大本地网建网方案WCDMA与GSM的网络切换策略2G用户转网3G的号码迁移方案山东移动2G到3G的建网之路3对GSM现网影响小支持快速建网支持业务的快速推出集中统一网管，简化管理维护减少对现网配置数据的改动设备具备后向平滑演进能力优先采用新3G设备建设网络无论何种建网模式，都应尽量满足如下要求4确保GSM现网稳定，是中国移动保持优势的关键中国的特点，决定话音业务在未来相当时期内仍将是移动通信主要收入来源中国的移动电话渗透率仍然较低，新增移动用户持续增长话音业务仍将强劲增长，可能的资费调整计划会有效刺激话务量的增加约30~40%单位话务量的收益继续降低数据业务和多媒体业务等非话音业务处于培育期优质的网，首先是一张覆盖完善，运行稳定的网络中国移动拥有完善覆盖、质量优异的GSM网络3G网络不可能一蹴而就，必然是渐进发展的身为终端客户，是先求“有”，后求“优”，中国移动的优势，就是以2G保“有”，3G保“优”53GMSC两种方案对现网影响的比较重用部分现网资源网上测试、新业务调试和探索新运营模式导致设备频繁升级工程风险大业务中断可能引发用户投诉，满意度降低2G/3GMSC2G/3GMSC2G/3GMSC2G/3GMSC300万GSM用户10万WCDMA用户10万WCDMA用户升级网络：新建网络：2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC2GMSC将3G网络建设的工程风险与现网隔离网上测试、新业务调试不会影响GSM现网不中断现有业务新设备，可充分采用新技术和新组网模式对旧设备的重用不充分因此建议：在GSM网络资源充足，工程实施对现网影响能控制在可接受程度以内的建议可以采用升级方式；在GSM现网资源不很富余，话务量集中的区域建议可以采用新建方式。6快速建网，确立先发优势GSMMSC升级到UMTSMSC复杂度远大于GSM目标网升级以目标网的实施过程为例，目标网升级是一个仅软件升级的方案，全国升级需要8个月时间；升级MSC到3G是软件和硬件升级需要的周期更长，对用户的影响也更大新建方案可以同步进行，建设周期短在CDMA网络建设中的关键数据：一期工程中的一个参考值：某省100万容量NSS设备，从7月到货起，9月30日全网NSS设备全部调测完毕*3G网络的建设将经历试验网，预商用网，小规模商用网和规模商用网等几个发展阶段，新建3G网络能够将试验网，预商用网等阶段有机地结合起来，实现网络建设的平滑发展7快速推出3G业务是吸引用户、完善3G运营的要求3G业务类型更多增加部分2G网络不具备的新业务3G业务初期稳定性不如2G升级方案使2G与3G网络上紧密耦合对少量3G用户的每一次业务升级，都需要所有2GMSC升级部分3G业务特性2G网络不具备，仍需要2GMSC升级3G业务初期稳定性不如2G，两个网络相互可能影响新建方案可有效隔离业务上3G对2G网络的影响，提供3G业务更快，同样可在业务提供平台上进行2G业务和3G业务的整合8集中优势兵力，提高运维质量INNMSAppServerPSTNswitchMGWMGWMSCServerHLRMSCServerMGWMGWMGWMGWMGWB本地网A本地网集中维护中心网络的业务、控制、信令集中在SERVER，SERVER的维护是核心网维护工作的重点；MGW维护工作量较少，主要是硬件配置，对维护要求不高；SERVER的集中管理，一方面利于集中优势兵力，提高CN的运维质量；另一方面减少了对新的3G网络的维护培训、熟悉的费用和周期；集中维护还有利于网络升级、网络结构调整和快速开展新业务。92G3G2G3G升级方案还需要:新增升级硬件部分的配置新增Iu接口的路由配置新增3G位置区、小区数据新建方案还需要:增加2G/3G网络间的路由数据2GMSC新增3G用户号码数据升级方案和新建方案都需要的数据配置工作:新增3G用户漫游号码分析数据新增3G用户IMSI号段的GT分析数据新增MAP信令数据新增3G临近小区数据尽量减少对配置数据的改动，降低维护工作量尽量减少对配置数据的改动，降低配置和维护的复杂度，减少维护工作量！10高起点建网，关注持续发展，建立长远优势MSCMSCRANRANRANTDMISUPR99ServerRANRANRANIP/TDMMGWMGWServerBICCISUPH.248H.248R4CSCFRANRANRANIPSGSN/GGSNSGSN/GGSNCSCFSIPSIPSIPR5•R99：RAN侧ATM化•R4：CS采用NGN架构，引入IP承载•R5：新增IMS域各版本间网络结构变化较大，是所有运营商面临的挑战！选择具备平滑演进能力的设备采用易于演进的先进网络体系建立长远优势，在未来竞争中赢得主动11相比GSM，3G更具成本优势•基于同样的话务模型假设，提供相同的话务容量•GSM需要WCDMA10倍的电信硬件WCDMA6Carriers=GSM60TRXs……3G的成本优势——•首先来源于更高的频谱利用率•其次是硬件集成度的提高和软件新技术的采用•更少的硬件•更小的机房面积•更小耗电量传统MSC：100万用户超过30个机柜新MSC：100万只需3个机柜12TDM:E1IP:10M/100MEthernet,GE,POSSTM-1/4ATM:STM-1/4,E1SCPHLRSMCGGSNCGGMLCGMSCMSCPCURNCBSSRNSGrGpGbGdIu-PSGnGaGsGsGeLgSGSNOtherPLMNSGSNIP/ATMATMTDMTDMTDM分组域具有不同的特点——结构相对稳定从GPRS到R99到R4，分组域网元保持不变承载方式也没有变化13从GPRS到UMTSR99，PS各接口协议变化很小物理层（PHY）ATMAAL5SSCOPSSCF-NNIMTP3BSCCPRANAPAAL5GTP-U控制面用户面IPUDPHLR/AuCGGSNSGSNPSTNGPRSIP骨干网CGFBGSS7SCPGTP(GTP')UDPIPL2(MAC)L1(PHY)MAPCAPMISUPMTUPTCAPSCCPMTP3MTP2MTP1Iu-PSGn/GpGr/Gd/Gs/Ge/Lg相比GPRS，3G只有Iu接口是新引入的！14总结——3G网络建设的总体原则网络稳定优先原则GSM是中国移动网络的基础，是业务服务的主体，3G建设应保证GSM网络的稳定性网络逐步融合原则充分利用现有的2G网络资源，兼顾网络的向后演进，选择最佳的发展时机，逐步实现核心网络的融合平滑演进原则3G建设初期.充分考虑网络架构和设备架构的向后平滑演进,避免在未来的发展中,网络架构出现振荡.15建网模式的遴选标准和原则类R4大本地网建网方案WCDMA与GSM的网络切换策略2G用户转网3G的号码迁移方案山东移动2G到3G的建网之路16R99与R4组网模式的比较R4设备，R99架构R4架构，IP组网17平滑演进到R5,进一步演进到R5和NGN的融合网络TDM网络和IP网络共存，网络演进和业务融合困难演进业务组网运维MSCserver不受交换矩阵和中继端口限制，容量大大提高集中布置MSCserver使得业务升级和业务提供更容易TrFO特性提升话音质量扁平的网络结构免去汇接分离式架构和IP网络的互通性使得扩容方便IP网络技术基本成熟，仍在发展大本地网组网减少MSC网元的数量，运维成本小IP网络的运维需要积累经验话音业务和分组业务共享传输资源IP网络传输带宽的利用率高集中布置大容量MSCserver,减少闲置容量资源容量相对较小话音业务的QoS和安全性好分级汇接的网络结构合一式架构和TDM的物理连接使得扩容困难TDM网络技术成熟MSC数量多，运维成本相对高原有的运维经验完全继承话音业务和分组业务无法共享传输资源TDM网络传输带宽利用率低R4组网比R99组网更有竞争力18MSCSCPHLRMSCRANRANRANTDMTUP/ISUPR99NetworkMAPOverTDMCAPOverTDMMSCServerSCPHLRRANRANRANTDM/ATM/IPMGWMGWMSCServerISUP/BICCR4NetworkH.248H.248MAPOverTDM/IPCAPOverTDM/IP在R4阶段，MSC被分为两个独立的物理实体：MSCServer和MGW电路域R99与R4的差异19怎样才能兼得R99和R4的优点？——类R4组网R4架构，TDM组网采用R4网络架构，控制承载合分离，TDM组网。MSC由Server+MGW构成，对外表现为一个实体Server和MGW分离，接口协议采用H.248。Server可配置多个MGW，MGW间可以采用TDM互连Server集中放置，集中维护Server、MGW具有R4能力。网络能平滑升级到R420类R4能无缝平滑升级到R4类R4规避了IP承载网的技术风险类R4保留了R4软交换架构的优越性重用TDM资源，节省投资，快速建网“类R4”比R4好在哪里?类R4为何引起广泛关注?21总结——类R4大本地网的好处改善GSM局点容量小，局点多，网络拓扑复杂的问题局点减少就减少了局间切换频率，提高了网络质量有效降低用户稀疏地区的广覆盖成本话路就近接入，减少话路迂回集中网管，便于升级、开展新业务网络结构先进，便于后向平滑升级22建网模式的遴选标准和原则类R4大本地网建网方案WCDMA与GSM的网络切换策略2G用户转网3G的号码迁移方案山东移动2G到3G的建网之路23WCDMA与GSM并存原则3G用户的包括话音等所有业务尽量承载在WCDMA网络上通过驻留引导、切换控制等策略，最大限度减少系统间切换，改善网络质量简化系统间配合，降低对GSM网络影响利用GSM网络的覆盖3G用户驻留策略3G用户切换策略243G用户网间驻留策略•3G用户全部优先选择接入WCDMA网络，并一直保持在WCDMA网络中•3G用户离开WCDMA网络覆盖区时，才进行WCDMA到GSM的小区重选•3G用户重新回到WCDMA网络覆盖区时，立即发起GSM到WCDMA的小区重选GSMWCDMAWCDMAWCDMA到GSM的小区重选GSM到WCDMA的小区重选利用USIM卡中UTRANACCESSTECHNOLOGY技术，可使3G用户优先驻留3G网络仅需要GSM小区通过广播信道，下发WCDMA小区配置信息，UE即可重选WCDMA小区25初期：3G用户切换策略f2MacrolayerMicrolayer频间切换:负载触发覆盖触发小区间切换:无线环境触发系统间切换:覆盖触发（单向切换）GSMWCDMAf126系统间基于覆盖的切换机制•3G终端出WCDMA覆盖区，启动WCDMA到GSM的单向切换•3G向2G的切换实际上是WCDMA系统适配GSM系统，采取GSM的流程和协议（在E接口的流程和原语完全相同），无需原有GSM系统做任何升级GSMWCDMA3GWCDMA单向切换到GSM小区GSM27基于覆盖的切换如何实施•双模手机计算WCDMA服务小区下行链路的Eb/No，当指标低于预设门限时，即启动WCDMA→GSM的单向切换•双模手机发射功率超过预设门限功率后，向RNC发送测量报告，RNC命令手机进行WCDMA→GSM的单向切换GSM小区WCDMA小区28基于覆盖的单向切换如何实施•现网GSMMSC与WCDMA核心网设备直连信令链路、信令点互通后，GSMMSC无需配置任何3G数据•现网GSMBSS无需做任何改动，即可实现单向切换•新建的WCDMARAN的数据配置要求配置项配置参数WCDMARAN需要配置的GSM邻区相关数据MCC460MNC00LAC460-00-11111CellID11