核心網(wǎng)融合組網(wǎng)策略研究

趙雯+徐本政

摘 要：目前，各個運營商已經(jīng)建成了較大的GSM網(wǎng)絡(luò)及3G網(wǎng)絡(luò)，為了能夠更加有效地利用資源，需要將兩張網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合。該文對2G和3G的核心網(wǎng)3個方面進(jìn)行區(qū)別和論述，并且以此作為基礎(chǔ)論述2G和3G核心網(wǎng)融合的含義和策略，提出具體的建設(shè)方案，為GSM核心網(wǎng)的發(fā)展提供參考意見。

關(guān)鍵詞：核心網(wǎng) 融合組網(wǎng) 策略

目前，GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常龐大，逐漸構(gòu)成3G網(wǎng)絡(luò)。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)以及發(fā)展，如何連接3G網(wǎng)絡(luò)和2G網(wǎng)絡(luò)、如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)用戶的無縫連接等問題逐漸受到社會的關(guān)注[1-2]。尤其是對于運營商而言，經(jīng)濟(jì)有效同時容易演進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是快速搶占市場的關(guān)鍵所在。為了提高有效資源的使用率，融合2G和3G網(wǎng)絡(luò)，把現(xiàn)有的大量GSM核心網(wǎng)軟變換設(shè)備和3G核心網(wǎng)融合在一起，從而實現(xiàn)現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺在3G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[3]。二者相結(jié)合，能夠大大節(jié)省3G建設(shè)投資費用并縮短構(gòu)建周期，有效地減少運行、維護(hù)、管理等方面的資源。

1 2G和3G核心網(wǎng)的概念

2G和3G核心網(wǎng)使用同一個技術(shù)路線，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基本無差異，主要區(qū)別在于業(yè)務(wù)接入接口和協(xié)議區(qū)別、用戶管理功能區(qū)別、語音編碼區(qū)別、帶寬速率區(qū)別、服務(wù)質(zhì)量區(qū)別等。

1.1 網(wǎng)元、接口和協(xié)議區(qū)別

GSM核心網(wǎng)網(wǎng)元包括MSC、MGW、HLR、SGSN、GGSN，MGW和無線網(wǎng)BSC經(jīng)接入口A連接，經(jīng)BSSAP協(xié)議處理。A接入口話務(wù)量采用TDM的方式傳輸，Gb接入口則負(fù)責(zé)連接SGSN和BSC，也是采用TDM方式傳輸。在性能方面，GSM處理BSSAP信號，3G處理RANAP信號，因為ARANAP信號較為復(fù)雜，3GMSC的性能降低。SGSN2G支持BSC、PCU接入，3G支持RNC接入，性能無區(qū)別。3G和GSM核心網(wǎng)網(wǎng)元數(shù)量一致，接入口和協(xié)議存在區(qū)別的地方，功能也得到拓展，MGW和無線的RNC經(jīng)InCS接口相連接。采用RANAP協(xié)議處理。InCS接口話務(wù)量經(jīng)ATM、IP方式傳輸。和SGSN一樣，3G系統(tǒng)的SGSN主要工作內(nèi)容在于控制業(yè)務(wù)、處理業(yè)務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，現(xiàn)如今SGSN可以同時和RNC、BSC連接，因為InPS接口以IP作為基礎(chǔ)，所以在3G系統(tǒng)中，GTP隧道連接于SGSN和GGSN設(shè)備，通過InPS接口延伸至RNC。在GSM系統(tǒng)中，Gb接口IP化，GTP隧道可延伸至BSC。和GGSN一樣，3G系統(tǒng)的GGSN是GPRS的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，主要工作內(nèi)容在于分配移動終端IP地址、建立PDP、建立外部數(shù)據(jù)網(wǎng)。現(xiàn)如今GGSN設(shè)備能夠同時和2G、3G融合。因為和外部數(shù)據(jù)庫越接近，GGSN支持內(nèi)容計費就更加便利。

1.2 語音編碼方式區(qū)別

在3G系統(tǒng)中，話音采用壓縮編碼的方式經(jīng)無線接口傳輸，達(dá)到核心網(wǎng)后，以傳統(tǒng)的方式實現(xiàn)碼型轉(zhuǎn)換，變成64 K速率。新的TRFO功能能夠減少碼型變換的次數(shù)，以壓縮的形式傳達(dá)話音，能夠減少核心網(wǎng)傳送的壓力，還可以提高質(zhì)量，縮短語音延長時間。3G網(wǎng)內(nèi)用戶語音呼叫，當(dāng)R4網(wǎng)絡(luò)使用TRFO功能，能夠使用同一個AMR編碼實現(xiàn)通信，省去編碼去編的過程。但是如果兩個終端難以形成AMR編碼，則需要MGW負(fù)責(zé)編碼轉(zhuǎn)換。所以2G核心網(wǎng)的MGW設(shè)備必須增加AMR編碼支持的功能，從而為實現(xiàn)AMR和其他編碼間的轉(zhuǎn)換提供支撐。

1.3 業(yè)務(wù)QOS和安全保障機制

和2G網(wǎng)絡(luò)對比，3G網(wǎng)絡(luò)接入、QOS服務(wù)、安全保障機制獲得增強。3G技術(shù)體制經(jīng)軟件升級、硬件改造和功能拓展等方式，獲得更加強大的業(yè)務(wù)控制能力。

2 2G和3G核心網(wǎng)融合的策略

2.1 2G和3G核心網(wǎng)融合的概念

2G和3G核心網(wǎng)融合包括幾方面的含義：其一，業(yè)務(wù)融合。業(yè)務(wù)指的是語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。融合后，核心網(wǎng)對用戶透明，用戶沒有明顯感到網(wǎng)絡(luò)的變化。對GSM用戶而言，業(yè)務(wù)沒有改變；對3G用戶而言，接入GSM時，不僅能夠使用視頻業(yè)務(wù)等3G特有的業(yè)務(wù)，而且還能夠繼續(xù)使用GSM原有的業(yè)務(wù)，這是二者融合的首要內(nèi)容。其二，物理設(shè)備融合。已有的GSM核心網(wǎng)軟交換設(shè)備通過設(shè)備升級，包括軟件和硬件升級，從而實現(xiàn)對3G業(yè)務(wù)的支持。同時，3G核心網(wǎng)設(shè)備也能夠支持GSM業(yè)務(wù)，2G和3G物理設(shè)備完全融合。表現(xiàn)在MSC和MGW同時支持A接入口和InCS接入口，SGSN和GGSN能夠同時接入于Gb接入口和InPS接入口，號碼數(shù)據(jù)能夠統(tǒng)計管理，計費信息能夠統(tǒng)一處理，2G和3G能夠互相切換等方面。其三，號碼融合。隨著GSM用戶攜帶號碼向3G用戶轉(zhuǎn)變，必須迪侄吆怕氳娜諍？以方便統(tǒng)一地管理移動號碼和識別個人。因此，二者的號碼不存在區(qū)別。3G用戶繼續(xù)使用原有的2G號碼，也可以使用新號碼，二者的分配原則是一致的。（如圖1所示）

2.2 融合的前提—— 網(wǎng)元改造

2G和3G核心網(wǎng)硬件平臺和軟件條件是一致的，因此二者完全融合。軟交換硬件不需要進(jìn)行改造，其軟件需要開啟BICC、RANAP協(xié)議的支持功能，開啟和3G用戶接入的功能。MGW硬件需要增加兩個接入口：IP、ATM，并且需要增加TC資源。當(dāng)GSM軟交換完成VoIP改造，可在轉(zhuǎn)向為3G網(wǎng)絡(luò)時增加RNC支持，也就是增加ATM接口板。SGSN需要開啟3G用戶接入功能，當(dāng)In接口使用ATM，增加ATM接口的處理板，只需要升級軟件；GGSN和CG需要開啟3G用戶的接入功能。HLR需要建立在2G的基礎(chǔ)上開啟3G功能，例如簽約R99+QOS。

綜上所述，融合2G和3G網(wǎng)絡(luò)，能夠大大節(jié)省3G建設(shè)投資費用并縮短構(gòu)建周期，有效地減少運行、維護(hù)、管理等方面的資源，應(yīng)當(dāng)予以高度的重視。

參考文獻(xiàn)

[1]易曼.2G和3G核心網(wǎng)融合組網(wǎng)策略研究[J].移動通信，2012，36（1）：126-128.

[2]吳敏，張明浩.核心網(wǎng)融合組網(wǎng)策略研究[J].電子技術(shù)，2013（7）：82-87.

[3]方昭時.GSM與WCDMA混合組網(wǎng)策略研究[J].信息通信，2013（9）：241-242.