3G核心网规划建设的几个重要问题

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核心网体制及技术路线的选择
    目前三种主要的3G技术体制WCDMA、CDMA2000和TD－SCDMA可以说各有千秋，其差异主要体现在无线网，就核心网而言三种技术体制有很多相似之处，TD－SCDMA和WCDMA核心网完全相同，CDMA2000则相对独立些。
    对于WCDMA和TD－SCDMA来说，如果现在建设3G网络将采用R4版本。
    对于CDMA2000来说，现阶段核心网适合采用PHASE－1／2版本，此版本与WCDMAR4基本处于同一阶段。在这一阶段，WCDMAR4核心网分为电路域和分组域，分组域与R99没有变化，电路域采用控制与承载分离的架构，引入MSCSERVER和MGW网络实体，在语音业务承载上支持TrFo，采用分组承载；CDMA2000核心网同样采用控制与承载分离架构，引入MSCe和MGW网络实体，采用分组承载。
    WCDMA的R4与CDMA2000的PHASE－1／2版本有很多相同之处，但也存在一定的差异。在MGW之间的语音承载上，前者支持TDM、ATM和IP承载，而后者不支持ATM承载；在呼叫控制信令上，前者采用BICC信令，后者采用SIP－T；在支持TrFo上，后者的LMSD的第一阶段不能提供TrFO特性。除了上述三个主要方面，两个版本在IP地址规划等其他方面也存在不同。
    从技术的角度看，三个标准都可独立组网，WCDMA和TD－SCDMA还可以混合组网。从经济和发展的角度看，TD－SCDMA是我国提出的3G技术体制，国内企业掌握着相当的技术专利，TD产业链初具规模，如果TD－SCDMA主要以单独组网，将更有利于我国通信产业的发展。
    核心网网络的组织结构
    如果很快开始建设3G网络，核心网采用控制与承载分离的软交换架构是不争的共识。在软交换架构下3G核心网可以采用平面组网或分层组网两种组织结构。
    在平面组网模式下，所有的3GMSCServer或MSCe之间通过承载网直接相连，不设置转接点。采用平面组网时，主叫交换机将通过IP寻址直接找到被叫交换机，主叫交换机和被叫交换机之间直接完成信令交互，其所控制的相应的媒体网关MGW疏通主被叫之间的语音流。由于信令流在主叫交换机和被叫交换机之间直接疏通，所以呼叫建立的时间短。采用平面组网时为了保证所有的呼叫能够顺利到达，所有MSC都必须配置全网的数据，当需要增加一台交换机时，全网的MSC设备都必须配置该交换机的数据才能保证呼叫的顺利通达。平面组网适合网络规模比较小，或网络基本定型不再发生变化的情况。
    分层组网目前倾向于两层组网，即采用全国和省两级网络结构。采用分层组网时在全网集中设置信令转接点CMN或IPSTP，CMN或IPSTP只负责3GMSCServer或者MSCe之间的信令转接，其中CMN只能转接BICC信令，而IPSTP可以转接所有的信令。当集中设置的CMN或者IPSTP不能满足需求的时候，可以分大区设置CMN或IPSTP，大区之间的CMN或IPSTP网状相连。分层组网实际是在3GMSC之上引入汇聚层，但汇聚层只负责信令的汇聚和转发，媒体流仍然通过承载网直接疏通。由于信令流需要信令转接点的转接，如果采用大区方式组网，跨大区的呼叫需要两次转接，所以采用分层组网时呼叫建立的时间稍长。分层组网更适合网络规模大，网络不断发展变化的情况。
    由于我国的面积辽阔，移动用户众多，3G网络建设后，一段时期内核心网络必将不断地扩容调整，所以我国运营商的3G核心网宜采用分层组网的结构进行建设。在信令汇聚节点的选择上，虽然目前的IPSTP的设备已经可以商用，但由于没有成熟的国际和国家标准，所以采用IPSTP有一定的技术风险，WCDMA核心网组网时可以暂时采用CMN作为信令转接点。省内3G核心网的建设采用大本地网的平面组网方式，控制层设备集中放置在省会或大本地网核心，这既有利于节约建设和维护成本，也有利于网络的后续演进。
    核心网设备的利用及未来发展趋势
    现有MSC设备的利用：对于GSM现网，目前只有2004年以后新入网的部分设备可从2G升级到3G，并且升级还受到很大限制。同时，从目前的网络负荷情况看，大多数2GMSC的负荷还是比较高的，在3G用户大规模发展之前，2G用户还可能增加，所以升级2GMSC设备的同时还要增加2G容量，这样反而不如单独建设3GMSC，等2G网络出现部分空闲的时候再考虑2G设备的升级利用问题。对于CDMA网络，目前的核心网设备可以通过软件升级完成，并且目前CDMA网络核心网的实装率不高，可以通过升级减少3G核心网的投资，提高网络利用率。
    现有HLR和GMSC的利用：现网HLR设备可以升级支持3G用户，但是由于2G和3G对用户数据定义存在差别，3G用户信息更加丰富，WCDMA鉴权也由3元组扩展为5元组，所以HLR升级之后容量将小于原有指标。现网GMSC除了继续充当与其他运营商的互联互通的角色外，在部分情况下还可能需要在2G与3G互通时担当汇接局的作用，在计算GMSC处理能力需求时要特别注意。
    未来设备的发展趋势：运营商新建的3G核心网设备，一定要符合未来的发展趋势。未来的设备将向通用性的方向发展。设备的通用性主要体现在两个方面。一方面制造商都在努力使自己的设备同时能够支持WCDMA、CDMA2000和TD－SCDMA。目前，国内的一些厂家的核心网设备基本都是基于同一个硬件平台的，并且3G核心网设备还与固网软交换设备共用平台。另一方面，未来各厂家的设备也将可以互相替换，甚至一个设备中的某些组件也能互相替换。这样运营商也可以根据自己的需求选择不同设备制造商的产品组建自己的网络，从而大大减低对某一厂商的依赖程度，降低网络建设和升级成本。设备的标准化和通用性是发展的必然趋势，运营商在3G核心网设备的选择上一定要注意到这一发展趋势。
    作者：王洪岭