3G試驗(yàn)核心網(wǎng)總體組網(wǎng)設(shè)計(jì)方案探析

隨著我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展，第三代移 動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已成為各大電信運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。

信息產(chǎn)業(yè)部第三代移 動(dòng)通信技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)由信息產(chǎn)業(yè)部牽頭各大電信運(yùn)營(yíng)商參與組建，本試驗(yàn)網(wǎng)在2GHz頻段分別采用WCDMA R99、TD-SCDMA、cdma2000 1X三種技術(shù)建設(shè)，其中，cdma2000 1X采用簡(jiǎn)單IP方式；TD-SCDMA采用LCR制式；本網(wǎng)絡(luò)建設(shè)只用于3G技術(shù)試驗(yàn)，不與現(xiàn)網(wǎng)互聯(lián)，不考慮智能網(wǎng)，不考慮實(shí)際的業(yè)務(wù)量。試驗(yàn)在北京、上海、廣州三市進(jìn)行，由15個(gè)廠家的17套系統(tǒng)組建WCDMA試驗(yàn)網(wǎng)；由9個(gè)廠家的9套系統(tǒng)組建cdma2000試驗(yàn)網(wǎng)。在北京、上海由3個(gè)廠家、3套系統(tǒng)組建TD-SCDMA試驗(yàn)網(wǎng)。每種技術(shù)的一套試驗(yàn)系統(tǒng)包括核心網(wǎng)、無線網(wǎng)(5-20個(gè)基站)及相應(yīng)配套設(shè)備。下面著重介紹對(duì)3G技術(shù)試驗(yàn)核心網(wǎng)總體設(shè)計(jì)的一些考慮。

1、電路域 　　

本試驗(yàn)網(wǎng)在三城市分別設(shè)置WCDMA的TMSC和 cdma2000的TMSC，用于分別匯接本地的電路域信息并兼作互聯(lián)互通的關(guān)口局。當(dāng)存在長(zhǎng)途電路時(shí)同時(shí)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)接長(zhǎng)途的業(yè)務(wù)量，TD-SCDMA僅作為端局分別接入當(dāng)?shù)豔CDMA的TMSC。電路域包括話路網(wǎng)和信令網(wǎng)，其組網(wǎng)方案考慮如下：

1.1 話路網(wǎng) 　　

(1)同技術(shù)3G系統(tǒng)間 　　

本試驗(yàn)網(wǎng)三城市的CS域核心網(wǎng)絡(luò)采用二級(jí)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為節(jié)省傳輸資源在不考慮業(yè)務(wù)量的情況下，本地各試驗(yàn)系統(tǒng)之間的CS域核心網(wǎng)采用單星型網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，(在一個(gè)機(jī)房中的多個(gè)廠商的MSC間可以相互直聯(lián))。 　　

由于業(yè)務(wù)量較小，本試驗(yàn)網(wǎng)僅在每個(gè)城市設(shè)置一個(gè)匯接節(jié)點(diǎn)，與試驗(yàn)系統(tǒng)GMSC合設(shè)，選擇一個(gè)廠家的MSC同時(shí)兼作TMSC／GMSC。本試驗(yàn)網(wǎng)長(zhǎng)途層面的TMSC采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。各城市試驗(yàn)系統(tǒng)的CS域間的信息通過主叫城市的匯接節(jié)點(diǎn)以及被叫城市的匯接節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。 　　

需要特別說明的是：在實(shí)際的商用網(wǎng)中，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)量預(yù)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)安全、傳輸資源等多種因素，來確定是采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀與星狀混合結(jié)構(gòu)還是雙星型網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在匯接節(jié)點(diǎn)方面，為考慮網(wǎng)絡(luò)安全，應(yīng)不少于2個(gè)且成對(duì)設(shè)置。同時(shí)應(yīng)根據(jù)MSC實(shí)際所承載的話務(wù)量，考慮是否兼作TMSC／GMSC。

(2)與2G系統(tǒng)的互通 　　

本次3G試驗(yàn)中，3G網(wǎng)絡(luò)不與現(xiàn)有商用2G系統(tǒng)相連。與2G系統(tǒng)的互通是利用MTNet實(shí)驗(yàn)室的2G GSM來實(shí)現(xiàn)。需在北京設(shè)置WCDMA的GMSC／TMSC與2G MSC系統(tǒng)的直達(dá)中繼。 　　

(3) 話路網(wǎng)與PSTN的互通 　　

本試驗(yàn)網(wǎng)在三城市中單獨(dú)設(shè)置PSTN，且不與現(xiàn)網(wǎng)相連，并為WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA共用。為便于互聯(lián)互通的測(cè)試，新建的獨(dú)立PSTN原則上與GMSC／TMSC同機(jī)房設(shè)置，由本市不同技術(shù)的GMSC／TMSC分別與本市獨(dú)立PSTN設(shè)置直達(dá)中繼。　　

(4)不同技術(shù)3G系統(tǒng)間的互通　　

為實(shí)現(xiàn)三種技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互通，各城市不同技術(shù)的3G試驗(yàn)網(wǎng)TMSC／GMSC作為互聯(lián)互通的關(guān)口局，兩者之間設(shè)置直達(dá)中繼。

1.2 信令網(wǎng) 　　

(1)同技術(shù)3G系統(tǒng)間 　　

由于業(yè)務(wù)量較小，本試驗(yàn)網(wǎng)采用SP／STP綜合設(shè)置方式，即：由試驗(yàn)網(wǎng)三個(gè)城市的TMSC／GMSC網(wǎng)元兼STP／SP節(jié)點(diǎn)，試驗(yàn)網(wǎng)在每個(gè)城市設(shè)置一個(gè)STP點(diǎn)負(fù)責(zé)疏通本地任意兩套系統(tǒng)各網(wǎng)元SP之間的信令。各STP間網(wǎng)狀相連，不同城市間SP信令均通過主叫側(cè)STP及被叫側(cè)STP轉(zhuǎn)接。各信令點(diǎn)SP之間的SCCP消息采用GT尋址方式，翻譯點(diǎn)為發(fā)端的STP，全程只作一次GT翻譯。　

需要說明的是：在有一定規(guī)模的實(shí)際商用網(wǎng)中，TMSC網(wǎng)元與STP一般應(yīng)考慮分開設(shè)置。STP應(yīng)該成對(duì)設(shè)置，負(fù)荷分擔(dān)，互為備用。同時(shí)應(yīng)根據(jù)SP點(diǎn)間消息量的大小來決定是否設(shè)置直達(dá)信令鏈路�！　�

(2)與2G系統(tǒng)、PSTN的互通 　　

北京MTNet 實(shí)驗(yàn)室2G的GW作為SP點(diǎn)接入北京WCDMA網(wǎng)的STP／SP信令點(diǎn)。 　　

各城市獨(dú)立PSTN網(wǎng)關(guān)／端局作為SP點(diǎn)分別接入本城市不同技術(shù)3G網(wǎng)的 STP／SP信令點(diǎn)。 　　

(3)與其它3G系統(tǒng)的互通 　　

各城市不同技術(shù)的3G網(wǎng)TMSC／GMSC僅作為SP點(diǎn)進(jìn)行直連。 　

(4)與短信系統(tǒng)的互通 　　

為了支持短消息業(yè)務(wù)，方便各地的操作，減少信令迂回，節(jié)省長(zhǎng)途信令資源，各城市原則上使用獨(dú)立的短消息中心。各城市不同技術(shù)的短消息中心僅作為SP點(diǎn)只與本市同技術(shù)的STP／SP設(shè)置直達(dá)信令鏈路，與其它SP點(diǎn)之間通過STP轉(zhuǎn)接�！�

本試驗(yàn)網(wǎng)的SP點(diǎn)與SP點(diǎn)、SP點(diǎn)與STP點(diǎn)之間一律采用64K／S信令鏈路，由E1電路承載。 　　

2、分組域 　　

試驗(yàn)網(wǎng)分組域采用二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即：由各城市IP本地網(wǎng)和IP全國(guó)骨干網(wǎng)組成�！�

為節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，本試驗(yàn)網(wǎng)考慮WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA的分組域共用統(tǒng)一的IP骨干平臺(tái)，即：只在北京、上海、廣州各建1個(gè)為三種技術(shù)所共用的核心路由器，組建全國(guó)IP專用骨干網(wǎng)，并提供IP骨干傳輸。 　　

在本地網(wǎng)層面，當(dāng)同一城市的運(yùn)營(yíng)商有兩個(gè)以上廠商的設(shè)備時(shí)，需設(shè)置一個(gè)公用節(jié)點(diǎn)路由器，各節(jié)點(diǎn)路由器與當(dāng)?shù)睾诵穆酚善餍切瓦B接。各3G試驗(yàn)網(wǎng)的所有分組域系統(tǒng)均通過當(dāng)?shù)睾诵穆酚善鹘尤虢y(tǒng)一的IP骨干平臺(tái)并通過核心路由器提供系統(tǒng)間的互通和漫游。 　　

本試驗(yàn)網(wǎng)在各城市建一個(gè)公用DNS，與核心路由器直接相連，負(fù)責(zé)本城市分組網(wǎng)內(nèi)的域名解析。 　　

需要說明的是：在實(shí)際的商用網(wǎng)中，一般建議按全國(guó)根DNS和省級(jí)DNS二級(jí)設(shè)置。另外，骨干層的核心路由器及DNS都應(yīng)成對(duì)設(shè)置，互為備份、負(fù)荷分擔(dān)。在本地網(wǎng)層面核心層路由器與接入層路由器之間組成雙星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 　　

本試驗(yàn)網(wǎng)在各城市按技術(shù)分別設(shè)置業(yè)務(wù)平臺(tái)，原則上業(yè)務(wù)平臺(tái)設(shè)置在核心路由器所在機(jī)房，其路由器由核心路由器兼任。這樣3G試驗(yàn)系統(tǒng)只需由核心路由器可訪問本地業(yè)務(wù)平臺(tái)，可簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

為便于傳輸網(wǎng)資源的調(diào)配，核心路由器之間及與其它節(jié)點(diǎn)路由器之間均采用CE1接口，核心路由器與以太交換機(jī)間采用FE接口。

3、3G業(yè)務(wù)平臺(tái) 　　

為了測(cè)試3G系統(tǒng)和終端的業(yè)務(wù)支持能力，按WCDMA及cdma2000技術(shù)在三個(gè)城市分別設(shè)置業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)。 　　

本次試驗(yàn)WCDMA業(yè)務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)包括：WAP網(wǎng)關(guān)、LCS：定位服務(wù)平臺(tái)、 MMS：通過WAP承載的彩信中心、Java平臺(tái)、短信業(yè)務(wù)平臺(tái)、流媒體平臺(tái)：對(duì)于一些支持流媒體的終端可進(jìn)行業(yè)務(wù)能力的測(cè)試。 　　

本次試驗(yàn)CDMA業(yè)務(wù)平臺(tái)包括：設(shè)置WAP網(wǎng)關(guān)、CDMA定位平臺(tái)、MMS：通過WAP承載、WAP：設(shè)置WAP網(wǎng)關(guān)、 CDMA定位平臺(tái)、MMS：通過WAP承載； Java平臺(tái)、可視電話、流媒體：對(duì)于一些支持流媒體的終端可進(jìn)行業(yè)務(wù)能力的測(cè)試、

BREW(可選)、短信業(yè)務(wù)平臺(tái)。 　　

由上述的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系可看出，業(yè)務(wù)平臺(tái)可分為需要信令網(wǎng)支撐和僅在IP網(wǎng)上承載二類業(yè)務(wù)，對(duì)于需要信令網(wǎng)支撐的業(yè)務(wù)，如短信業(yè)務(wù)、定位業(yè)務(wù)，由于信令網(wǎng)支持的協(xié)議不同及定位實(shí)現(xiàn)方式的不同，不同技術(shù)的業(yè)務(wù)平臺(tái)需要分別設(shè)置。

對(duì)于只在IP網(wǎng)上承載的業(yè)務(wù)，只要共用同一個(gè)IP平臺(tái)，業(yè)務(wù)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)共享。本試驗(yàn)網(wǎng)TD-SCDMA除涉及到無線網(wǎng)不同的定位實(shí)現(xiàn)方式，需要自建定位業(yè)務(wù)平臺(tái)外，其它業(yè)務(wù)均可共用WCDMA的業(yè)務(wù)平臺(tái)。

4、同步方式 　　

本次3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗(yàn)原則上不建立獨(dú)立的數(shù)字同步基準(zhǔn)，而是利用現(xiàn)有數(shù)字同步網(wǎng)的同步基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)同種技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)的同步。

3G試驗(yàn)網(wǎng)由六個(gè)通信運(yùn)營(yíng)商共同參加，提供機(jī)房和傳輸環(huán)境。他們有各自的時(shí)鐘系統(tǒng)，并且BITS時(shí)鐘的輸入基準(zhǔn)取自GPS。為便于同步方式的實(shí)施，本試驗(yàn)網(wǎng)中的TMSC、MSC均從所在機(jī)樓數(shù)字同步網(wǎng)的BITS提取二級(jí)同步時(shí)鐘源。 　　

需要說明的是：在實(shí)際的商用網(wǎng)中，為提高全網(wǎng)同步的精度，全網(wǎng)各系統(tǒng)的網(wǎng)元應(yīng)盡量采用同一時(shí)鐘源的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，各網(wǎng)元間按等級(jí)采用主從同步方式�！　�

　　本3G試驗(yàn)WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)同步采取異步工作方式，cdma2000無線網(wǎng)絡(luò)同步采用GPS系統(tǒng)同步工作方式。

5、傳輸網(wǎng) 　　

本次試驗(yàn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)根據(jù)測(cè)試要求分兩個(gè)階段：

第一階段各城市、不同技術(shù)的各3G系統(tǒng)獨(dú)立組網(wǎng)。第二階段進(jìn)行同一城市同一技術(shù)不同系統(tǒng)、3G網(wǎng)與2G網(wǎng)、3G網(wǎng)與PSTN、不同3G技術(shù)之間互聯(lián)互通的連接。有條件的話，也可進(jìn)行跨城市互聯(lián)互通的連接。

本3G試驗(yàn)網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)主要利用現(xiàn)有的各運(yùn)營(yíng)商SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)，考慮到試驗(yàn)網(wǎng)的業(yè)務(wù)量較小，統(tǒng)一采用E1中繼傳輸。其中，語音及信令信息直接通過SDH傳輸系統(tǒng)傳送，IP分組信息采用IP OVER SDH方式傳送。此種方式只需要各運(yùn)營(yíng)商之間對(duì)現(xiàn)網(wǎng)傳輸資源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度，實(shí)施方便，比較經(jīng)濟(jì)。

按照上述組網(wǎng)方案，信息產(chǎn)業(yè)部第三代移 動(dòng)通信技術(shù)試驗(yàn)網(wǎng)已在北京、上海、廣州三市建成，目前運(yùn)營(yíng)商間的中繼電路調(diào)配及廠商系統(tǒng)的局?jǐn)?shù)據(jù)配置及聯(lián)調(diào)工作已全部完成，進(jìn)入全網(wǎng)性能的測(cè)試階段。

本3G試驗(yàn)網(wǎng)的建成標(biāo)志著我國(guó)在第三代移 動(dòng)通信領(lǐng)域的研究及商用方面邁出了重要的一步，試驗(yàn)網(wǎng)將檢驗(yàn)各3G技術(shù)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺(tái)的成熟度，為信息產(chǎn)業(yè)部制定3G移 動(dòng)通信發(fā)展的相關(guān)政策提供技術(shù)依據(jù)。

同時(shí)為3G商用時(shí)不同技術(shù)的互聯(lián)互通，不同運(yùn)營(yíng)商的互聯(lián)互通積累大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。