隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大,,TD-SCDMA網(wǎng)絡與GSM網(wǎng)絡之間的切換越多,,兩網(wǎng)間切換成功率低,,兩網(wǎng)互操作問題凸顯,,同時網(wǎng)絡對核心網(wǎng)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(wǎng)的領軍企業(yè),,積極響應客戶需求,,率先實現(xiàn)了對2G、3G全場景下池組化(MSC POOL)組網(wǎng)解決方案進行了詳細分析與測試,。使核心網(wǎng)組網(wǎng)從傳統(tǒng)的基于以節(jié)點為單位進行的網(wǎng)絡規(guī)劃,、運維管理模式上升為從整個核心網(wǎng)層面統(tǒng)一考慮網(wǎng)絡規(guī)劃和運維管理,。MSC POOL技術有效解決了傳統(tǒng)核心網(wǎng)組網(wǎng)模式所不能解決的多個網(wǎng)絡難題。
MSC POOL解決方案實現(xiàn)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(nèi),,組成一個大的服務區(qū)域。通過引入MSC POOL將傳統(tǒng)網(wǎng)絡結構變?yōu)镸SC資源池結構,。池內(nèi)的BSC/RNC受控于池內(nèi)所有MSC,,池內(nèi)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(xiàn)故障,,MSC POOL內(nèi)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(xiàn)涉及到一個關鍵參數(shù)和一個關鍵功能,關鍵參數(shù)是指網(wǎng)絡資源表示(NRI),,關鍵功能是指節(jié)點選擇功能(NNSF),。根據(jù)應用場景對實際組網(wǎng)的不同要求,大唐移動MSC POOL聯(lián)合解決方案可以靈活的將NNSF功能部署在核心網(wǎng)域或無線接入網(wǎng)域的不同網(wǎng)元上,,并可根據(jù)網(wǎng)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(lián)合解決方案在功能及組網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡中,,一天內(nèi),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(nèi)出現(xiàn)CP負荷和話務量高峰,,在各MSC之間呈現(xiàn)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(jù)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(xiàn)2G/3G融合組網(wǎng)
中國移動現(xiàn)網(wǎng)面臨TD-SCDMA網(wǎng)絡和GSM網(wǎng)絡兩網(wǎng)間切換成功率較低,,兩網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)融合的發(fā)展趨勢。
采用MSC POOL技術后,,一個池域內(nèi)的多個核心網(wǎng)節(jié)點提供的服務域范圍擴大了,,減少了核心網(wǎng)節(jié)點間的位置更新、切換和重定位次數(shù),,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(wǎng)絡的互操作性能,有利于中國移動精品網(wǎng)絡的實現(xiàn),。
3)減小切換時延
Pool內(nèi)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(shù),,進而降低了信令負荷,,提升網(wǎng)絡性能。
引入MSC POOL后,,用戶在Pool內(nèi)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(xiàn),Pool實施后,,網(wǎng)絡整體系統(tǒng)接通率有所提升,。這主要與Pool實施后,Pool內(nèi)節(jié)點共享網(wǎng)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(nèi)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(xiàn)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(xiàn)網(wǎng)絡級的冗余備份機制,。
2,、核心網(wǎng)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(wǎng)絡的影響也越來越大,。容災是提高網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)內(nèi)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(wǎng)內(nèi)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(wǎng)(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(wǎng)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(wǎng)內(nèi)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(xiàn)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(wǎng)下現(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)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(jù)。
MSC POOL組網(wǎng)建議
通過兩個階段的聯(lián)合測試,,可以充分證明MSC POOL有著很強的實用性,,無論在現(xiàn)有的2G、3G網(wǎng)絡還是在后續(xù)的TD-LTE網(wǎng)絡建設中,,都有著廣泛的應用場景,。根據(jù)兩個階段的實際組網(wǎng)經(jīng)驗,我們提出如下的MSC POOL組網(wǎng)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(nèi)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(nèi)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(wǎng)絡整體進行規(guī)劃。
3、網(wǎng)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(wǎng)絡邁向目標網(wǎng)絡的,,必經(jīng)之路。
4,、3G網(wǎng)絡建設初期,,3G網(wǎng)絡覆蓋不會像2G覆蓋那樣好,2G/3G共核心網(wǎng)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(wǎng)絡的質量也有提升作用,。
結論
MSCPool是面向未來的先進組網(wǎng)方案,能有效提高網(wǎng)絡抗沖擊能力,,平衡話務,,提高網(wǎng)絡質量和安全性,這對規(guī)模巨大的中國移動網(wǎng)絡來說更是意義重大,。在現(xiàn)階段,,3G網(wǎng)絡仍處在建設初、中期,,3G網(wǎng)絡的覆蓋質量還沒有達到2G網(wǎng)絡的覆蓋水平,。在這個階段,共核心網(wǎng)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(wǎng)絡的質量也具有重要的現(xiàn)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(jīng)充分體現(xiàn),。同時,隨著網(wǎng)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(wǎng)絡邁向目標網(wǎng)絡的必經(jīng)之路。