3G核心网建设方案与建网思路探讨

53,单击此处编辑母版标题样式,3G,核心网建设方案与,建网思路探讨,2003,年,10,月,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,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,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,”,3G MSC,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/3G,MSC,2G/3G,MSC,2G/3G,MSC,2G/3G,MSC,300,万,GSM,用户,10,万,WCDMA,用户,10,万,WCDMA,用户,升级网络：,新建网络：,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,2G,MSC,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。,快速建网，确立先发优势,GSM MSC,升级到,UMTS MSC,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,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,2G MSC,升级,部分,3G,业务特性,2G,网络不具备，仍需要,2G MSC,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,集中优势兵力，提高运维质量,IN,NMS,AppServer,PSTN,switch,MGW,MGW,MSC Server,HLR,MSC Server,MGW,MGW,MGW,MGW,MGW,B,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。,2G,3G,2G,3G,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,2G MSC,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！,高起点建网，关注持续发展，建立长远优势,MSC,MSC,RAN,RAN,RAN,TDM,ISUP,R99,Server,RAN,RAN,RAN,IP/TDM,MGW,MGW,Server,BICC,ISUP,H.248,H.248,R4,CSCF,RAN,RAN,RAN,IP,SGSN/GGSN,SGSN/GGSN,CSCF,SIP,SIP,SIP,R5,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,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,WCDMA 10,倍的电信硬件,WCDMA,6 Carriers,=,GSM,60 TRXs,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,TDM: E1,IP : 10M/100M Ethernet , GE , POS STM-1/4,ATM: STM-1/4 , E1,SCP,HLR,SMC,GGSN,CG,GMLC,GMSC,MSC,PCU,RNC,BSS,RNS,Gr,Gp,Gb,Gd,Iu-PS,Gn,Ga,Gs,Gs,Ge,Lg,SGSN,Other,PLMN,SGSN,IP/ATM,ATM,TDM,TDM,TDM,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,从,GPRS,到,UMTS R99,，,PS,各接口协议,变化很小,物理层（,PHY,）,ATM,AAL5,SSCOP,SSCF-NNI,MTP3B,SCCP,RANAP,AAL5,GTP-U,控制面,用户面,IP,UDP,HLR/,AuC,GGSN,SGSN,PSTN,Internet,GPRS IP,骨干网,CGF,BG,SS7,SCP,GTP(GTP),UDP,IP,L2(MAC),L1(PHY),M,A,P,C,A,P,M,I,S,U,P,M,T,U,P,TCAP,SCCP,MTP3,MTP2,MTP1,Iu-PS,Gn/Gp,Gr/Gd/Gs/Ge/Lg,相比,GPRS,，,3G,只有,Iu,接口是新引入的！,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,.,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,R99,与,R4,组网模式的比较,R4,设备，,R99,架构,R4,架构，,IP,组网,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,MSC server,不受交换矩阵和中继端口限制，容量大大提高,集中布置,MSC server,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,MSC server,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,MSC,SCP,HLR,MSC,RAN,RAN,RAN,TDM,TUP / ISUP,R99,Network,MAP,Over,TDM,CAP Over TDM,MSC Server,SCP,HLR,RAN,RAN,RAN,TDM / ATM / IP,MGW,MGW,MSC,Server,ISUP / BICC,R4 Network,H.248,H.248,MAP Over TDM / IP,CAP Over TDM / IP,在,R4,阶段，,MSC,被分为两个独立的物理实体：,MSC Server,和,MGW,电路域,R99,与,R4,的差异,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,R4,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,?,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,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,WCDMA,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,3G,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,GSM,WCDMA,WCDMA,WCDMA,到,GSM,的小区重选,GSM,到,WCDMA,的小区重选,利用,USIM,卡中,UTRAN ACCESS TECHNOLOGY,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,初期：,3G,用户切换策略,f2,Macro layer,Micro layer,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）,GSM,WCDMA,f1,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,GSM,WCDMA,3G,WCDMA,单向切换到,GSM,小区,GSM,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,E,b,/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,基于覆盖的单向切换如何实施,现网,GSM MSC,与,WCDMA,核心网设备直连信令链路、信令点互通后，,GSM MSC,无需配置任何,3G,数据,现网,GSM BSS,无需做任何改动,，即可实现单向切换,新建的,WCDMA RAN,的数据配置要求,配置项,配置参数,WCDMA RAN,需要配置的,GSM,邻区,相关数据,MCC,460,MNC,00,LAC,460-00-11111,Cell ID,11111,NCC,6,BCC,1,Frequency Number,(BCCH Absolute Frequency),80,华,为,WCDMA,系统已在广东肇庆广东移动实验室与现网爱立信,GSM,设备（不做任何升级）情况下，完成,3G,终端在,WCDMA,与,GSM,的漫游测试，从,WCDMA,向,GSM,网络的,单向切换,华为还正在同摩托罗拉、北电等厂家完成,WCDMA,到,GSM,的系统间切换测试。,华为,WCDMA,与,GSM,的配合实例,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,华为,NLR,方案的目标,NLR,方案的目标：,用户可以携带原来手机号码迁移到,WCDMA,网络,不改变,GSM,网络现有的信令路由寻址方式,不改变,GSM,网络现有设备的功能,迁移用户可以使用,WCDMA,网络中的所有业务,现网用户迁移后的业务数据存储,在,GSM-HLR,中存储用户的如下数据,msisdn,用户手机号,w-imsi,用户在,WCDMA,网络中的,IMSI,号码,g-data,用户在,GSM,网络中的业务数据,在,WCDMA-HLR,中存储用户的如下数据：,msisdn,用户手机号,w-imsi,用户在,WCDMA,网络中的,IMSI,号码,w-data,用户在,WCDMA,网络中的业务数据,i-flag,用户是从,GSM,网络中迁移过来的标识,网络中对,msisdn,的寻址仍然指向,GSM-HLR,；,网络中对,w-imsi,的寻址将指向,WCDMA-HLR,。,迁移用户的位置更新流程,1.UpdateLocation,2.UpdateLocation,3.InsertSubData,4.InsertSubDataRes,7.InsertSubDataRes,6.InsertSubData,5.UpdateLocationRes,8.UpdateLocationRes,9.CancelLocation,10.CancelLocationRes,WCDMA MSC,WCDMA HLR,Pre MSC,GSM HLR,迁移用户的普通语音被叫流程,2.ProvideRoamingNumber,3.ProvideRoamingNumberRes,1.SendRoutingInfo,4.SendRoutingInfoRes,GMSC,GSM HLR,WCDMA MSC,迁移用户的可视电话业务流程一,1.SendIMSI,3.SendRoutingInfo,2.SendIMSIRes,6.SendRoutingInfoRes,4.ProvideRoamingNumber,5.ProvideRoamingNumberRes,WCDMA GMSC,WCDMA HLR,VMSC/VLR,GSM HLR,迁移用户的可视电话业务流程二,2.ProvideRoamingNumber,3.ProvideRoamingNumberRes,1.SendRoutingInfo,4.SendRoutingInfoRes,GMSC,GSM HLR,WCDMA MSC,迁移用户的可视电话业务流程三,2.ProvideRoamingNumber,3.ProvideRoamingNumberRes,1.SendRoutingInfo,4.SendRoutingInfoRes,GMSC,GSM HLR,WCDMA MSC,5,.,IAM,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,山东省,3G,网络规划基本信息,805,万,17,个地市,8785,万,15,万平方公里,移动用户,行政单位,人口,覆盖面积,山东省,3G,网络规划,GSM,设备现状,10,1,莱芜,21,2,滨州,22,1,日照,31,2,东营,32,2,枣庄,32,2,泰安,33,2,威海,40,2,德州,42,2,聊城,44,2,菏泽,63,4,2,淄博,67,4,2,济宁,77,5,2,临沂,77,5,2,烟台,85,5,2,潍坊,89,9,2,济南,145,11,2,青岛,设计容量,(,万,),MSC,数量,GMSC,数量,业务区,目标,考虑后期用户发展，尽量减少网络结构调整,考虑,TDM,大本地网组网，网元布局尽量合理,充分考虑与现有地市,PSTN,及它网的互通,发达城市按现有用户容量的,20,30,规划,一般地市按现有容量的,10,20,规划,初期平均按现有用户的,20,规划,输入条件,山东省,3G,网络规划输入假设,8,菏泽,6,枣庄,4,日照,2,莱芜,6,威海,6,东营,8,聊城,4,滨州,8,德州,泰安,淄博,济宁,临沂,烟台,潍坊,济南,青岛,地市,6,15,淄博,10,济宁,15,临沂,15,烟台,15,潍坊,24,济南,28,青岛,设计容量,(,万户,),业务区,容量规划,山东省,3G,网络规划规划结果,大本地网建设举例济南大本地网（初期）,网元设置：,济南设置一个,MSC SERVER,；,济南、滨州、聊城、德州设置,MGW,；,滨洲,聊城,德州,济南,互联互通：,各地的,MGW,就近与本地,PSTN GW,互通；,地市之间,3G,话务互通经济南,MGW,转接；,NodeB,NodeB,RNC,NodeB,NodeB,RNC,Iub,RNC,Iub,RNC,GW,GW,GW,GW,网络扩容：,扩容时只需要在各地,MGW,上增加机框或单板，网络结构不变；,滨洲,聊城,德州,济南,NodeB,NodeB,RNC,NodeB,NodeB,RNC,Iub,RNC,Iub,RNC,GW,GW,GW,GW,增加单板,增加单板,增加单板,增加单板,大本地网建设举例济南大本地网（中期）,网络扩容：,济南新增一对,MSC SERVER,MGW,，,将济南的,RAN,和,GW,割接到新建的,MGW,上；,原来的一对,MSC SERVER,MGW,继续负责滨州、聊城、德州的业务控制和汇接,；,滨洲,聊城,德州,济南,NodeB,NodeB,RNC,NodeB,NodeB,RNC,Iub,RNC,Iub,RNC,GW,GW,GW,GW,大本地网建设举例济南大本地网（最终）,R99/R4,开展“可视电话”业务的不足,WCDMA,GSM,WCDMA,WCDMA,被叫用户没有申请可视电话业务；,被叫用户申请了可视电话业务，但目前漫游到了,GSM,网络；,被叫用户临时使用不支持可视电话功能的手机；,被叫用户不希望采用可视电话方式接听,多种情况下“可视电话”无法打通！,服务质量下降；交换机接通率低,23.172,（,R5,）,多媒体回落,X,X,.,多媒体回落解决方案,MSC,通过“取路由信息”流程，,协商被叫是否申请了可视电,话业务；如果没有申请，由,发端,MSC,再次发起取路由信,息过程,Audio,呼叫。,HLR,通过“取漫游号码”流程，了解用户,当前漫游网络情况：,GSM,网络,/WCDMA,网络。,如果是,GSM,网络，则由发端,MSC,再次,发起取路由信息过程,回退到语音呼叫。,MSC,IAI,“,MAP,信令的协商、,ISUP,信令的交互”，现阶段布署多媒体可视电话的舒适感受！,REL,R5,定义的多媒体回退功能承载于,BICC,协议之上，现阶段没有通用性！,如果被叫用户不愿意接听可视电,话，落地端,MSC,通过,ISUP,信令,REL,的,改发信息标志，有发端,MSC,呼叫重新,选路。,ISUP,信令支持这种功能,！,山东网络规划小结,本地网个数：,传统的建网模式下，有,17,个本地网；采用,PreR4,大本地网模式，只需要,7,个本地网，本地网数目减少,59,；,交换局个数：,采用大本地网模式，初期全省只需要,7,个交换局（以,SERVER,的数量计算）；,800,万容量的情况下，采用传统建网模式，需要,61,个,VMSC,14,个,GMSC,，,采用大本地网建网，只需要,9,个交换局，不需要建,GMSC,，,交换局个数减少了,88,；,DWDM/SDH,TDM,BACKBONE,TMSC,MPLS,GSR/ATM,PACKET,BACKBONE,SGSN,GGSN,VMSC,HLR/,AuC,/EIR,GMSCSSP,PCU,2G/3G,2G/3G,2G/3G,在,GPRS,建设时期就提前考虑未来,3G,规划是实现平滑升级，保护长远投资的最佳方式,GPRS,现网尽量采用兼容,3G,的设备,华为,SGSN,支持同时接入,2.5G BSS,和,3G RNS,SGSN,（,25,万）,SGSN(25,万）,GGSN,（,18,万）,山东,GPRS,现网容量足以支撑,3G,初期分组域需求,山东,GPRS,现网的分组域设备大部分已支持,3G,，直接扩容支持,3G,可以节省建设成本,分组域组网模式在,GPRS,到,R99,、,R4,阶段都没有变化，无需调整,3G,数据业务必然是已有业务的延续和发展，合一组网，统一管理有利于运营,工程量很小，且不中断业务，可以快速建网，第一时间完成部署,3G,业务引入的总体策略,3G新业务,Presence,业务计费,LCS,Streaming,彩铃,UC,引入,3G,业务，更多是为了吸引用户,3G,业务必然是分阶段引入，存在相对较长的探索期,优先引入易于开展，区别与,2G,的差异性业务,传统语音业务,基本补充业务,2G已经开展的数据业务,WAP,语音,MMS,SMS,LCS,MMS,Web Browsing,Ringing tone download,GGSN,WAP Gateway,Radius Server,Streaming,Email,game,Mobile E-business,ISP A,ISP B,WCDMA,GRE,隧道,DNS,验证业务接入合法性,APN,翻译,NAT,低端用户,高端用户,低端用户数据流,高端数据流,横向分割：以各个不同的业务类型进行分类，比如可以为企业接入类用户、,ISP,用户等分别分配不同,APN,。,纵向分割：以各个不同的地区进行分类，比如为华南地区、华东地区等分别分配不同的,APN,。,纵横结合：为一些全国性的,ISP,等用户进行类别分类，如,163,等；为一些地区性的,ISP,或者企业用户等进行地区标识。,APN,的规划和管理,感谢山东移动各位领导和专家,!,