3g核心网规划培训教程

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1、3G技术与规划高级培训班 教材之七 3G核心网规划 2004年3月 深圳,张新宇 华为技术有限公司 WCDMA核心网产品规划部部长 手机：13560772035 E-MAIL：,移动核心网络技术发展与演进 中国移动3G电路域核心网络规划探讨 中国移动3G分组域核心网络规划探讨,汇报提纲,电信技术发展的里程碑,20世纪70年代程控数字交换机的出现将通信成功带入了电路交换时代,3G核心网技术标准演进,3GPP R99,3GPP R4,3GPP R5,3GPP R6,功能冻结时间点,2000/03,2001/03,2002/06,TBD,Iu接口分组化 AMR语音 电路型多媒体业务,语音分组化承载

2、TC资源边源化 核心网络承载统一分组化,引入IP多媒体网络 增值的IP多媒体业务,WLAN互操作等,R99：以TDM语音、电路型多媒体及高速数据为主 R4： 分组语音、电路型多媒体、高速数据为主，网络结构分布化，网络承载统一分组化，进入了新移动核心网络的第一阶段 R5： 引入增值的IP多媒体业务，网络全面分组化，进一步丰富3G业务 R6： IP多媒体业务与网络的完善阶段,3G核心网络的发展,TDM,IP,MSC,GMSC,SGSN,HLR/AuC,SCP,SMC,ISP/ICP,APP Servers,GGSN,MSC server,内容提供,业务控制,GMSC server,MGW,MGW,

3、SGSN,GGSN,TDM /ATM /IP,MSC server,MGW,MGW,SGSN,GGSN,IP,PCSCF,SCSCF,MGCF,GMSC Server,接入层,GSM/R99,R4,R5/R6,3GPP R99核心网络特征,核心网络逻辑上划分为CS电路域和PS分组域，两者采用不同的承载技术 核心网络分组化的初步阶段：Iu接口分组化与IP化，GTP隧道延伸至接入网 引入电路域64K UDI的视频业务 TC单元放置在核心网侧 增强的网络安全性机制引入了终端、网络双相鉴权及信息的完整性保持机制,3GPP R4核心网络特征,反向兼容R99网络，分组域基本保持一致； 电路域引入基于软交换

4、的控制和承载分离构架； 电路域与分组域统一的分组核心网络承载：ATM与IP。IU接口基于ATM技术，网络接口基于IP承载技术； 引入TrFO/TFO功能，TC单元进一步外延至网络边缘侧，节省网络建设投资，提高语音质量； 支持TD-SCDMA接入网络,3GPP R5/R6核心网络特征,R5引入IP多媒体域IMS，在IMS域实现全业务的融合思路， 核心网络进入全IP网络阶段，网络结构趋向稳定 引入基于SIP的多媒体呼叫信令协议，实现端到端的IP多媒体业务； 引入IPv6地址，IPv4成为网络可选； R5之后WCDMA的核心网主架构基本稳定，R6/R7以后主要是业务功能的增强和完善，包括：Iu-fl

5、ex、WLAN和3G的融合、MBMS、Presence、DRM、GUP等等。,移动核心网演进趋势-网络分层化,ISP/ICP,APP Servers,HLR/AuC,SCP,SMC,应用层,业务层,承载层,MMSC,MSC,GMSC,TDM,TMSC,SGSN,GGSN,R99,IP,V-server,G-server,R4,TDM/ATM/IP,T- server,MGW,MGW,IP,GGSN,SGSN,G-server,T- server,MGW,MGW,MGW,MGW,R5/R6,IP,电路域承载和 控制的分离,多媒体域的承载和控制分离,控制层,V- server,SGSN,GGSN,

6、从传统电路交换向分组数据交换转变，形成以IP core为基础的电信网络新框架；,移动核心网演进趋势-承载IP化,IP Core,CSCF,3G RAN,MSC Server,固定SIP终端,GMSC Server,MGW,PSTN/PLMN,SGSN / GGSN,MGW,HSS,SIP,BICC/SIP,SIP/BICC,SIP,SIP,MGCP,MGCP,MAP,IMS域,边缘接入,移动核心网演进趋势-开放架构,最终用户,业务模板,Deploy,Data Storage,Deploy,业务管理,业务管理,分布数据管理,Service Registry,MSC Server,Import,S

7、ervice Creation Environment,Java Beans EJBs,业务组件,协议/API接口,Mgmt Layer,业务执行组件,subscribe,独立软件开发商,业务配置,灵活的业务部署,个性化的业务处理,Service-Server,CAMEL/SIP,SGSN,GGSN,BSS,BSS,Gn,GPRS,GPRS网络架构,核心网分组域在网络演进过程中保持了设备形态和设备功能的稳定性、延续性，提供了设备平滑演进的基础。 未来无线数据业务的巨大发展潜力，要求分组域设备处理能力呈几何级翻番，处理能力将成为分组域设备平滑演进的关键。,Gb,Gb,SGSN,GGSN,RNC,

8、BSS,Gn,R99/R4,Iu-PS,Gb,SGSN,GGSN,RNC,BSS,Gn,R5,Iu-PS,Gb,CSCF,Gi,PCF,Go,R99/R4保持分组域架构稳定,R5通过Gi接口和IMS域互通，增加策略服务,设备形态保持稳定，处理能力成为关键,分组承载网络平滑演进,移动核心网络正朝着全业务、全IP承载网络的方向发展 移动核心网络电路域核心网络的演进是曲折的，新老技术交替发展 移动核心网络分组域核心网络的演进更加平坦，短期内可实现GPRS与WCDMA分组核心网络的融合,移动核心网络发展总结,移动核心网络技术发展与演进 3G核心网电路域规划探讨 网络建设原则 网络技术选择 MSC的建设

9、 GMSC、HLR的建设 3G核心网分组域规划探讨,汇报提纲,3G网络规划的总体原则,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 网络平滑演进原则 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 互相补充，均衡发展原则 GSM网络在较长时间内仍将是中国移动的主要业务来源，以业务为 导向发展3G网络，逐步实现用户2G向3G的迁移,GSM-MSC,BSS,UTRAN,UMTS-MSC,GSM/WCDMA MSC,BSS,UTRAN,融合的业务平台,融合的业务平台,网络建设初期,网络建设发展期,GSM网

10、络和WCDMA网络在3G发展初期相对松耦合 GSM、WCDMA核心网络融合是最终的主题，相对独立是发展中的策略：独立组网不排斥网络的融合, 但是强调最佳的融合时机, 在发展中求融合 WCDMA核心网独立成网, 可共用GMSC, TMSC等设备, 网络独立规划, 有利于统一型和差异型业务的分别开展.,中国移动3G网络的两种建设模式,两种建设模式的差异,共同点 网络最终目标一致：GSM、WCDMA融合的核心网络 无线接入网部分都采用新建方式 核心网部分，包括汇接局、关口局、HLR等网元均可利用原有设备，采用升级方式 差异: 实现最终目标(2G/3G融合的核心网络)的路径与方法不同 独立组网方案在3

11、G网络初期实现端局交换机的分离，在发展期实现融合 混合组网方案从3G网络建设之初即实现2G/3G核心网络的融合,核心网融合时机的选择非常重要!,升级方案分析,升级方案设备改动较大,硬件部分： 增加基于ATM交换平台部分的网络互通单元 增加话音编码器TC（该部分是3G MSC中成本比例最高的部分，约占30%） 部分中继单元（用于与2G MSC传输，新建不需要） 软件部分： 系统软件需全面升级，包括呼叫处理、安全性处理 功能软件需全面升级，如智能业务处理,GSM R99 Ready不等于WCDMA R99 Ready,R99 Ready?,GSM R99 Ready,WCDMA R99 Ready

12、,R99 Ready指GSM R99 Ready，而不是WCDMA R99 Ready,GSM R97,GSM R98,3G双模终端与2G网络的漫游/切换,大量硬件升级/ 软件升级,软件升级,TC 设备,ATM Based Iu接口,CAMELIII,多媒体业务,部分软件升级,3G MSC,新建方案对现网影响小,3G网络初期无法达到2G网络的稳定程度： 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 设备稳定周期长导致网络稳定性差 网络频繁调整网络质量差 工程风险大,2G/3G MSC,2G/3G MSC,2G/3G MSC,2G/3G MSC,300万GSM用户 10万WCDMA用户,

13、10万WCDMA用户,升级方案：,新建方案：,新建方案对现网GSM处理能力影响小,WCDMA在安全保密流程、呼叫协议栈、智能业务触发流程等多方面相比GSM复杂很多，处理同等数目用户对系统处理能力要求增大75%，采用升级方式使每个MSC容量下降56% 新建方案系统间切换约每秒增加1.73次，对GSM系统的CPU负荷很小（0.5% 1%）,现有GSM MSC处理能力大多已达70%以上 采用升级方案现有的处理能力是明显不足的,1.系统背景开销 2.主叫 3. 被叫 4.位置更新 5. 切换 6. SSP 7. 鉴权,10%,MSC 负荷,2,3,1,4,5,6,7,升级方案,新建方案,2,3,1,4

14、,5,6,7,GSM MSC,2,3,1,4,5,6,7,70%,60%,50%,40%,30%,20%,80%,3G网管与GSM网管协议不同，升级方案就要求GSM MSC即可接入2G网管，又要接入3G网管，管理层次不明确 新建方案前期网管可按GSM、WCDMA分开管理，技术成熟后分步对网上2G设备升级支持3G网管,新建方案对现网网络管理影响小,新建方案可以更快地提供新业务,3G业务类型更多,更多2G网络不具备的新业务,涉及网元数量少,升级方案使2G与3G网络上紧密耦合 对3G用户的每一次业务升级，都需要所有2G MSC升级配合 部分3G业务2G网络不具备，仍需要2G MSC升级 3G业务初期

15、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，同样可在业务平台上进行2G业务和3G业务的整合,新建方案工程更易实施,采用升级方案全网MSC需要硬件升级，新建RNC数量多，工程实施量大，风险高 MSC需要硬件升级改造，停机升级风险高 需要升级的MSC数量多，影响用户的面积大 网络质量和指标在较长时间受明显的影响（一般设备升级后经过一个网络优化期后网络指标才能恢复到正常） 3G业务升级带来对2G用户的影响 采用新建方案只建设一台MSC和一台RNC，工程实施量小，并可独立进行，对现网影响小,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 以联通公司CDMA网络建设也是一个新建网络的方案：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