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标题: 2.5G核心网的优化资源及3G网络初期布署 [打印本页]

作者: admin 时间: 2014-10-13 15:48
标题: 2.5G核心网的优化资源及3G网络初期布署
依据最近的GSM/3GNetworkUpdate数据显示，中国移动拥有世界上最大的GSM移动通信网络：现有移动交换机超过1200台，交换容量超过2.8亿BHCA，服务用户超过2.5亿，2005年中国移动的总收入是2 430.41亿元人民币，净利润为535.49亿元。这都缘于中国移动经营功能强大、性能稳定的移动网络。随着新技术的引入及市场搏弈的变化，中国移动不仅面临如何转变为全业务运营商，还有移动语音和数据业务领域的竞争也将更为激烈，此时的盈利能力将取决于全面降低运营成本及强化核心网提供新业务的能力，包括考虑技术的成熟度、衡量资金投入、网络的兼容性与演进性等，因而需要深层次、范围广的探讨。

1、优化2.5G核心网络

（1）GSM核心网络现状

   经GSM网络近十年的持续扩容，移动核心网络的错综复杂的问题不断暴露，其中不仅有传统GSM制式技术本身的问题，也有核心网络本身的问题。由于移动核心网络处于移动网络最内部且容易被忽视，加之其本身的重要地位，必须选择一种既具有前瞻性又具有保护作用的发展策略，所以优化核心网络成为必然选择。暴露的问题如下：

①设备容量、能力受限，不满足“大容量，少局所”的发展。随着移动用户的不断增加，每年均需要对移动交换网络进行扩容，而传统交换机容量不超过45万、信令处理以窄带为主已是不争的事实。发展快的地方因为交换机的承载能力及扩容能力受限，需经常性的忙闲业务区调整，割接基站；而设置较多的业务区，产生的大量越区切换、位置更新等，也影响了交换机的处理性能，因而GSM的核心网络稳定性、建设难度日益成为移动运营商棘手的问题，也间接影响会造成客户的感知。

②全网新业务提供能力有限，交换制式类型多，升级周期长。电信服务的同质化成为众所周知的现状，同时固网和移动网的壁垒也在降低，并且必将被打破，这些使得客户在选择电信运营商的时候差异性降低，客户选择空间变大。因此，传统的服务方式很难保持客户的忠诚度，若缺乏业务和服务创新，客户将面临流失。目前，2.5G移动网内移动交换机制式较多，全国移动网内提供统一推广业务成为难点。由于各设备厂家投入的研发人力、物力不同，造成业务产品周期不一，严重影响了新业务大范围的使用。如彩铃业务在2004年一经推出就深受客户的喜爱，迅速得以重点推广，但交换厂家在支持此项业务时却能力不尽相同，以致彩铃用户出省漫游时彩铃功能无法实现，业务受区域限制，不仅延误了推出时机，使用户无法享受新业务的便利，也打击了使用其他新业务的积极性。

③备利用率不易均匀，动态处理能力差。由于现有移动交换机都是单局点设置，没有资源共享机制和技术，因而无法实现动态的负荷处理。尤其对拥有多台交换机的本地网，在部分移动交换机负荷过载时，必须通过新建交换机的方式或者割接业务区的方式来调节资源的平衡。而两种方式都加大了网络建设的成本和难度。同时，由于移动用户的不确定性及市场竞争，要对一个移动本地网的多个交换机的容量作出合理的划分，是非常困难的，所以交换机之间无资源共享能力成为制约网络发展的障碍。

（2）核心网演进路标

   移动市场是一个瞬息万变的市场，对处于主导地位的运营商来说，举棋不定可能意味着丧失发展的市场契机，而快速响应市场需求就意味着继续领先。所以，移动网络需要针对市场变化和消费需求，具备实时联动的业务提供能力。整个核心网络的目标演进分为三个阶段：

①MSCSERVER与MediaGataway分离，业务与承载分离，用IP、E1承载实现。

②引进多媒体子系统（IMS），IP承载为主。

③无线接入OFDM、MIMO技术引发的核心网优化，IP承载为主。

   当核心网络引进IMS子系统后，将发展成为一个控制/承载多种业务的宽带核心平台，具备高速数据业务接入能力的移动通信网络和支持全业务能力的通信网络，由此拉开移动网与固网的融合序幕。

   从技术发展的趋势上，IT（信息技术）与CT（通信技术）的日益融合，不同技术之间的技术边界变得模糊，更多的是IT技术的替代，内容数字化促进电信行业和其他产业的融合，产生新的应用及业务，提供增值的全面信息化解决方案，是运营商向信息服务提供转型的方向，是运营商面向客户打造增值价值链的主要措施。

   依据目标网的演进思路，2.5G核心网络的优化采用分步、分阶段方式实施。具体到目前优化核心网一阶段即结合业务预测、市场需求，引进软交换实施核心网优化，在保证网络安全的前提下尽量提高设备的利用率，以保护已有的投资，避免资源的浪费。

   由于竞争对手可能的“业务捆绑”竞争方式，因此对集团客户和高价值客户的争夺将成为重点，因此各个运营商均会在加大移动通信技术发展和网络建设的同时，加强固定、移动在网络融合与业务融合方面的资源配置，中国移动的重点则在于协调2.5G/3G网络的发展，尤其是3G建设初期建议稳健投资为原则，坚持高起点建设，积极采用先进组网技术，力求网络结构简单。也就是说，在为用户提供优质话音业务与高速数据业务的同时，多种无线接入手段互为补充，支持能力强，具备向客户提供综合接入解决方案的网络能力。

（3）优化核心网络的措施

①端局及关口局

   从提供业务能力和技术发展看，基于软交换技术的GSM核心网优化是一个截至目前较成熟的网络演进方案。此项技术的引入不但可以保护运营商的投资成本（CAPEX），还有力增加了运营商的业务范围，为提高ARPU创造可能，是一种既有前瞻性又有保护作用的发展策略。从传统交换机建设模式向全软交换模式发展有多种途径，根据网络资源情况，灵活选择过渡方式。软交换优化核心网络步骤，如图1所示。

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图1 软交换优化核心网络步骤

   采用该技术后，核心网的端局及关口局网元将采用全分散的处理式结构，容量突破传统上限，还有效简化了网络结构，支持新业务的快速部署，同时传输组网更加灵活多样。

   采用软交换技术的端局（关口局）容量可以做到百万容量甚至更大（视话务模型，如忙时可处理2700KBHCA，是传统指标的近7倍）；信令处理能力大幅提高，全面兼容2M高速和多信令点技术。这两个优点是目前GSM网络中需要重点解决的问题。此外，如双归属、MIN-FLEX、资源POOL池等软交换的其他特点也为软交换的业务功能增色不少。

核心网的端局及关口局采用软交换优化设置的具体方法有：

a）集成设置：新建（或替换）软交换设备（MSC/GMSC）可采用传统集成设置方式，将Server与MGW物理实体一对一同机房设置，Server与MGW之间的H.248信令采用内部私有专线承载，Server与MGW作为一个整体对外只体现为一个传统逻辑交换机。

b）分离设置：新建（或替换）软交换设备（MSC/GMSC）可采用分离架构方式，将Server与MGW物理实体分离，在省内不同城市、同一城市不同机房实现一对一或一对多的灵活组合。采用分离架构方式组网时，宜采用省会中心城市集中设置的方式，结合IP承载省内延伸段建设方案思路来设置IP专线，并采用相关技术控制IP承载风险。

②其他网元

   由于3G建设初期用户数量有限，对新业务平台提供能力要求不高，类似的业务可采用同一平台处理，所以2.5G网络和3G网网络资源统一规划，集中配置，将简化网络结构，优化控制面，因而共用HLR、长途汇接网、信令汇接网、SGSN、GGSN等设备成为首选策略。

   随着159号段的启用，象征3G时代的号码已悄然出现在客户眼前，携号转网业务（2.5G转3G网）将不可避免，也是网络演进过程中稳定重要客户群体的市场操作之一。目前，移动网内的2G类型的HLR已全部升级为2G/3G的HLR，支持网络之间互操作，因此携号转网的客户号码（MSISDN）可以完全保留，直接申请转为3G用户并使用高速分组数据业务，此举将有效减少对现网用户群的影响。同时对于新入网并有意成为3G的客户，可直接在新建3G归属HLR上放号，这样利于降低网内信令查询开销及今后的数据管理。类似情况的移动网元，包括话路网中的长途汇接网、信令汇接网、分组域的SGSN/GGSN。

③语音、信令IP化

   由于通信运营商在移动语音和数据业务领域的竞争将更为激烈，电信运营商的盈利能力将取决于全面降低运营成本的能力，同时强化核心网新业务能力等诸多因素。所以，语音、信令采用IP承载技术将降低传输传统语音和数据服务的单位成本，实现网络带宽动态分配，避免TDM扩容时多次调整传输基础网络的结构。

语音演进为全IP化的具体实施步骤：

a）步骤一：IP方式与TDM方式并存。本地网话路软交换端局之间通过IP承载网直连，与传统交换机、BSC之间TDM方式相连，与省内/省际长途汇接局（升级改造IP接口）通过IP承载网。

b）步骤二：IP方式为主，与TDM方式小范围并存。本地网话路软交换端局、省内/省际长途汇接局之间通过IP承载网直连，与BSC之间TDM方式相连，与升级改造IP接口）通过IP承载网，这两个部分可以同时存在并且逐步演进。

而信令演进为全IP化的实施步骤类似与语音演进，不同的是目前移动软交换机的MGW与SERVER之间的H.248控制消息及BSSAP、ISUP等七号信令已经通过IP承载专线（网）来承载，若后续需要开通VoIP，则需要在MGW上增加编解码单板及相应的IP接口板和处理板；在SERVER上增加BICC信令软件，MGW上增加AMR编解码软件。

语音、信令演进为全IP化后的业务流，如图2所示。

图2 核心网语音、信令全IP化业务流

   随着技术的发展，通信网络的全IP化不可逆转。实现IP化承载后，将使得对流量和时延要求较高的数据业务如视频、流媒体和高速下载业务使用成为现实。

2、布署3G初期网络

（1）基于2.5G的GPRS业务

   移动数据业务需要经过充分的市场培育才会趋于成熟，才能明确把握市场消费群体的脉搏，才有发展的广阔空间，2G的移动网络经过数十年的发展，才有了如今国内超过3亿的客户资源，而面向数据业务为典型应用的2.5G（GPRS网络）直到2002年才正式推出，距离3G来临时间仅4年而已，加之移动数据传输速率和业务的局限性，这一市场的培育期难度要比语音市场的多。

   如某省移动用户已超700万，具有GPRS属性的客户约有120万，忙时SGSN的客户附着为70万用户，开展的业务类型有手机或GPRS网卡+笔记本的上网业务、WAP业务、MMS业务、KJAVA业务等，而GGSN忙时数据流量为3Mbit/s，平均带宽利用率为15%，该统计数据信息说明GPRS网络的客户使用的数据流量较少，提示为广泛客户群体尚未形成，业务种类不足，需要大力发展数据业务及CMNET网络的利用率，提高用户的数据业务粘性，推进增值业务发展，如捆绑短信、彩信等。

（2）3G的重点业务分析

无论是建设何种技术标准的3G网络、TD-SCDMA或WCDMA制式，都需要将3G业务类型和市场业务定位确认选择。分析如下：

①语音业务

   3G中首选语音业务。语音业务是移动客户最低、最直接的服务要求，不会放弃的通信方式。因此，在3G业务发展的初期，具有更多高级服务功能的语音业务是最基本选择。这不仅缓解了人口集中地区频率资源紧张之急，而且还吸纳了高端用户，设法让多媒体信息娱乐服务带动更多的高附加值的服务与应用。

②多媒体业务

   3G时代是以多媒体数据业务应用为显著特征的时期。从业务种类来看，3G网络上能够提供的业务在2.5G网络或辅助手段中，客户可在手机终端或数据卡得到。而目前大家提到的3G业务，更多的是对原有2.5G数据业务的一种升级体验，或是业务延伸。目前，面临的首要问题不是网络的带宽不够，而是网络中商用数据业务量的流量不足，如何扩大数据业务的市场规模。

   以手机电视业务为例，运营商必须要有为业务开展提供有力支持的完整的解决方案，即从手机的硬件提供到软件平台的支撑，具备软、硬一体的解决措施，才有可能将此项业务推广。否则，任何一个价值链条环节，都将影响手机电视业务被用户的认知与接受。

   就移动语音业务而言，单从技术标准成熟度、覆盖深度及广度、载波工作频段、小区容量角度来看，2.5G更胜3G网络一筹；从移动数据业务提供的角度来看，3G制式下有更高的码片带宽，无疑是对现有2.5G移动数据能力不足的一种有益补充。因此，合理的区分并安排两张网络的重点承载业务，继续提升GPRS业务种类和性能，积累更多的市场消费环境将是更加稳健的措施。

（3）网络建设方案

①前期规划

   目前，正值国内选择3G标准及建设时间的关键时期，更要在敏感时间窗到来之前，加快优化2.5G网络资源，务实建设3G初期网络及推广重点业务，坚持高起点建设减少技术风险。

a）网络建设必须统一规划，从业务网到开展业务类型，奠定基础网络资源基础，形成完整可靠的网络资源体系，实现无线与有线融合的统一平台，有目的的打造全业务模型，达到资源高效利用，以通过在GSM网络上引入GPRS网络设备和新业务，培育数据业务消费群体，逐步过渡到3G。

b）3G网络覆盖的好坏会直接影响运营商在用户中的形象和市场占有率。因此，初期建设不应盲目比拼覆盖率，应着重完善重点及热点地区的覆盖，提高覆盖效果，同时对新增的话务热点要尽量做到领先覆盖。

在业务运营模式方面，3G的引入，使得我们必须考虑移动的运营模式问题，由于无线频谱资源有限，移动网的带宽使用必须通过相应的机制控制。在业务方面，应把关注点放在基于终端的各种业务上，互联网接入是一项业务，但不应是最主要的。此外，在业务发展过程中3G还面临着其他的挑战，包括在标准化层面，要掌握好业务差异化、个性化和标准统一之间的平衡等。

②无线覆盖

由于3G网络的使用频段、编码技术及自干扰的特性，初期必须统一考虑覆盖、容量、服务质量的之间关系。

   良好的室内覆盖是3G网络初期的重要目标。从目前的2.5G网络运营经验分析，室内、家庭、办公场所环境吸收近60%～70%的话务，室内舒适的环境更适宜用户使用移动数据业务，由于3G网络的频段为2GHz，属于微波频段的低端，电波传播损耗在城区和郊区环境分别比900MHz频段大14.4dB和9.5 dB，同时电波穿透能力和绕射能力比900 MHz频段差，因此容易产生覆盖盲区，因此3G网络须具备更完善的网络室内覆盖来吸引用户关注和使用。3G无线网络与2.5G无线网络在可视为无线空间两层网络共存，两者之间的切换直接影响到用户的感知和体验，因此设置合理的切换边界也是初期建设的考虑重点。

③宽带无线接入

   随着WiFi技术标准的完善并成为目前无线局域网的重要标准之一，3G与WiFi的融合趋势明显，该技术凭借较高的成本效率构建比，成为快速向移动用户提供宽带无线接入的手段之一。由于消费者对宽带业务的使用和依赖，用户对移动宽带的潜在消费需求巨大，如视听娱乐的流媒体类业务，视频类业务，引入无线宽带接入技术作为3G热点数据补充，实现WLAN、WiFi、WiMAX等无线接入技术与3G网络的松耦合，在增加网络容量的同时还能使运营商投入成本最小化。作为移动网络的合作对象和补充，WiFi不仅通信速度可达数百Kbit/s，还有灵活的付费方式和有低廉的资费组合，将促进移动数据业务的发展，成为固定通信和移动通信融合的重要技术之一。

   根据JiWire的数据，截至2006年3月，全球115个国家开通了10万个WiFi接入热点，热点数目超过10万个，国外WiFi市场大规模应用为我们在2.5G、3G时期的无线数据接入提供了成功应用经验，事实证明2.5G、3G和WiFi互补关联，相得益彰，两者组合的业务将更具有市场吸引力。

3、结束语

   随着电信法的出台、三网融合政策明确，运营商会逐步从电信运营商向信息服务提供商转变，如何选择技术路线，实现高质量、低成本的提供网络、业务和产品能力，将是所有运营商的难题。

   虽然3G时代的美好前景令人期待，消费者企盼着更时尚、更新奇的体验，对于处于领导地位的运营商来说，如何建设3G移动网络，赢得市场先机，扩大用户市场份额，提高用户ARPU值，值得重点深思。而对于已拥有2.5G网络的中国移动来讲，以市场需求为导向，借鉴2.5G网络的业务开展经验，两张移动网络定位提供差异化的服务，各有侧重，或许是较合适的一种选择。

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