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大唐移動全場景下池化組組網解決方案

2011-05-27
作者:C114
來源:C114
前言

隨著網絡規(guī)模的不斷擴大,TD-SCDMA網絡與GSM網絡之間的切換越多,,兩網間切換成功率低,,兩網互操作問題凸顯,同時網絡對核心網設備的利用率以及安全性的要求也越來越高,。

大唐移動作為無線接入網的領軍企業(yè),,積極響應客戶需求,率先實現了對2G,、3G全場景下池組化(MSC POOL)組網解決方案進行了詳細分析與測試,。使核心網組網從傳統(tǒng)的基于以節(jié)點為單位進行的網絡規(guī)劃、運維管理模式上升為從整個核心網層面統(tǒng)一考慮網絡規(guī)劃和運維管理,。MSC POOL技術有效解決了傳統(tǒng)核心網組網模式所不能解決的多個網絡難題,。

MSC POOL解決方案實現機制

與傳統(tǒng)BSC/RNC與MSC一對一的固定控制關系不同,,MSC POOL是把若干個和BSC/RNC相連的MSC放在一個池內,,組成一個大的服務區(qū)域。通過引入MSC POOL將傳統(tǒng)網絡結構變?yōu)镸SC資源池結構,。池內的BSC/RNC受控于池內所有MSC,,池內的MSC為整個大服務區(qū)域服務,如圖1所示,,在資源池結構里,,所有的MSC同時服務,,無需存在一個獨立的、備份的,、不處理業(yè)務的MSC,。一旦有一個MSC出現故障,MSC POOL內其他正常工作的MSC按照各自的容量比例共同接管故障MSC的業(yè)務,。

圖1:MSC POOL解決方案機制

MSC POOL方案實現涉及到一個關鍵參數和一個關鍵功能,,關鍵參數是指網絡資源表示(NRI),關鍵功能是指節(jié)點選擇功能(NNSF),。根據應用場景對實際組網的不同要求,,大唐移動MSC POOL聯合解決方案可以靈活的將NNSF功能部署在核心網域或無線接入網域的不同網元上,并可根據網絡容量的不同靈活配置NRI,。在某省進行的兩個階段MSC POOL外場技術驗證充分驗證了聯合解決方案在功能及組網上的優(yōu)勢,。

MSC POOL應用意義

MSC POOL的應用具有多種優(yōu)勢亮點:

提升網絡整體性能

1)話務負荷分擔,均衡潮汐話務

在沒有采用MSC Pool的網絡中,,一天內,,隨著用戶有規(guī)律的方向性流動,會導致某些MSC在某些時間內出現CP負荷和話務量高峰,,在各MSC之間呈現出不平衡的狀態(tài),。傳統(tǒng)MSC容量設計時,為使MSC滿足業(yè)務要求,,按可能的最大容量進行設計,,這導致了MSC資源的浪費。在使用MSC POOL解決方案時,,任何時刻,,BSC和RNC都能夠根據Pool中每個MSC服務器的負荷,把話務量分配到不同的MSC服務器,,這樣可以使容量利用率達到最高,。

2)實現2G/3G融合組網

中國移動現網面臨TD-SCDMA網絡和GSM網絡兩網間切換成功率較低,兩網互操作問題突出的問題,,中國移動正在和各設備廠商一起設備解決這些問題,,要求各廠商從減少TD-SCDMA和GSM兩網的切換、重選等流程或信令時延,,提升互操作性能方面考慮更多有效的解決方案,,以適應未來兩網融合的發(fā)展趨勢。

采用MSC POOL技術后,,一個池域內的多個核心網節(jié)點提供的服務域范圍擴大了,,減少了核心網節(jié)點間的位置更新、切換和重定位次數,因此減少了位置更新消息流量,,使2G/3G切換和位置更新時延降低,、TD-SCDMA呼叫接通率提高、TD-SCDMA切換成功率提高,,有效提升了2G/3G網絡的互操作性能,,有利于中國移動精品網絡的實現。

3)減小切換時延

Pool內各個MSC服務器之間沒有MSC間切換,,所以MSC間切換只有邊界MSC與Pool外MSC的切換,,大大降低了MSC間切換的次數,進而降低了信令負荷,,提升網絡性能,。

引入MSC POOL后,用戶在Pool內漫游時,,將不再有局間的切換和局間的位置更新,。這降低了軟交換機之間和HLR之間的信令負荷,進而提升整個軟交換和HLR的容量,。

引入MSC POOL后交換系統(tǒng)和無線系統(tǒng)接通率對比發(fā)現,,Pool實施后,網絡整體系統(tǒng)接通率有所提升,。這主要與Pool實施后,,Pool內節(jié)點共享網絡資源,避免單一節(jié)點話務擁塞造成的接通率下降,,以及大量的局間切換轉換為局內切換,,減少信令交互的流程等有關。均衡突發(fā)話務高峰,,實現冗余備份保障機制突發(fā)事件導致單一MSC服務器負擔的話務量激增,。MSC Pool可以平衡尖峰效應,實現網絡級的冗余備份機制,。

2,、核心網容災

隨著移動通信的高速發(fā)展,“少局所,、大容量,、高集成”成為通信設備的發(fā)展方向。高集成度通信設備一方面節(jié)約運營成本,,但另一方面也增大了運營風險,。此外,近年來各種自然災害,,如冰災,、地震等對通信網絡的影響也越來越大。容災是提高網絡持續(xù)服務能力的關鍵手段,,在防止自然災害,、緊急故障、設備異常等方面起著重要的作用,。建立有效地應急方案,,提高網絡的抗災能力和持續(xù)服務能力,對于中國移動來講具有重要的意義,。

從分層結構上看,,容災可以分為Iub/Abis接口容災、Iu/A接口容災,、核心網內部容災3種,。

一級容災:Iub/Abis容災,采用基站割接,;

二級容災:Iu/A容災,,采用RNC/BSC割接;

三級容災:核心網內部容災,,采用Pool技術

Abis/Iub容災技術的關鍵點是基站割接,,當核心網(如MSC服務器或MGW)發(fā)生故障時,將Node B(或基站BTS)割接到其他正常的RNC或BSS,。這種容災技術比較簡單,、操作容易,但缺點是工作量大,,只能保障熱點和重點小區(qū),。

Iu/A接口容災是將RNC/BSC,整體割接到正常的核心網上,。這種應急方式可以覆蓋所有小區(qū),。在啟用容災功能時,需要將A/Iu接口設備重新指向新的MSC,,因此研究快速割接技術成為關鍵,。

核心網內部容災是指采用MSC Pool技術等,自動將故障區(qū)的業(yè)務倒換到本Pool區(qū)的其他MSC上,。這種技術在3GPP TS23.236中有詳細描述,,從理論上分析,Pool技術比較合適Iu/A接口完全IP化得場景?,F階段Iu/A接口仍然采用TDM/ATM承載模式,,如果組Pool的話,端口資源利用率不高,。

外場技術驗證情況

大唐移動先后進行了為期3個月包含功能,、性能兩個階段的MSC POOL外場技術驗證, 并通過測試主要完成了以下幾方面目標的外場驗證,具體為:

1)驗證MSC POOL組網下現有(2/3G)業(yè)務的支持情況

2)驗證MSC POOL引入的特性功能

3)驗證MSC POOL異廠家組網的可行性

4)驗證MSC POOL引入的優(yōu)勢

通過此次測試,,達成了測試預期的目標,,驗證了MSC POOL組網的優(yōu)勢,充分證明了該解決方案的先進性和可行性,,為后續(xù)中國移動MSC POOL商用提供了堅實的依據,。

MSC POOL組網建議

通過兩個階段的聯合測試,可以充分證明MSC POOL有著很強的實用性,,無論在現有的2G,、3G網絡還是在后續(xù)的TD-LTE網絡建設中,都有著廣泛的應用場景,。根據兩個階段的實際組網經驗,,我們提出如下的MSC POOL組網建議:

1、每個Pool覆蓋的區(qū)域最好為連續(xù)覆蓋區(qū)域,。各個Pool的用戶話務分布要盡量均衡,,例如:既有話務密集區(qū)又有低話務區(qū)域;既有商務區(qū)又有居住區(qū),;相鄰Pool間的無線區(qū)域劃分避免在公路,、鐵路等用戶頻繁移動的區(qū)域分割。

2,、相鄰Pool的NRI分配避免重復,。NRI作為Pool內服務器的識別標識,如果在相鄰Pool間發(fā)生重復,,用戶從一個Pool進入到另一個Pool時,,不再重新按負荷均衡的原則重新分配至另一個Pool內的服務器上,導致負荷不均,。因此,,從長遠來看,NRI的分配計劃,,需要從移動網絡整體進行規(guī)劃,。

3、網絡IP化建設要積極推進,。IP化得不斷深入,,將使未來Pool的建設和擴展更加簡便易行,這也是移動網絡邁向目標網絡的,,必經之路,。

4、3G網絡建設初期,,3G網絡覆蓋不會像2G覆蓋那樣好,,2G/3G共核心網組Pool將會減少更多的2G/3G之間不必要的系統(tǒng)切換和位置更新,,進而對3G網絡的質量也有提升作用。

結論

MSCPool是面向未來的先進組網方案,,能有效提高網絡抗沖擊能力,,平衡話務,提高網絡質量和安全性,,這對規(guī)模巨大的中國移動網絡來說更是意義重大。在現階段,,3G網絡仍處在建設初,、中期,3G網絡的覆蓋質量還沒有達到2G網絡的覆蓋水平,。在這個階段,,共核心網組POOL還會減少更多的2G/3G之間不必要的系統(tǒng)切換和位置更新,對提升3G網絡的質量也具有重要的現實意義,。通過廣州外場功能,、性能兩個階段的技術驗證,MSC POOL功能的技術優(yōu)勢已經充分體現,。同時,,隨著網絡IP化進程的不斷加快,將使未來POOL的建設和擴展更加簡單易行,,這也是移動網絡邁向目標網絡的必經之路,。

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