GSM本地網組網方式初探----朱建華

2019-11-03 09:52:10

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GSM本地網組網方式初探----朱建華摘要隨著GSM網絡的迅速發展，以及移動通信運營體制的改革，GSM的網絡建設引發了一系列有待解決的問題，本文結合移動網的特殊性及網絡實際運行情況，對GSM 本地網的組網方式進行了探討，并提出了解決這些問題的一些建議和方法。關鍵詞 GSM 網間互聯網關局1 前言隨著GSM業務的迅速增長，GSM網絡規模的不斷擴大，GSM發展初期的單一 MSC（移動業務交換中心）、 HLR（歸屬位置寄存器）的網路結構已不再適應業務的發展，GSM本地網內多MSC、多HLR的出現，以及電信運營體制的改革，移動網與固定網網間結算的實施，都要求我們重新考慮GSM本地網的網絡架構及與固定網連接方式。本文將從話路網和信令網兩個方面，分析GSM本地網的現狀，并對GSM本地網的網絡結構、網間互聯等進行初步探討。2 一級移動業務匯接中心與GSM本地網的中繼方式按照我國GSM網的技術體制，GSM網采用三級結構，如圖1所示。全國劃分為若干個移動業務本地網，每個移動業務本地網內設立一個或若干個MSC，與其相應的二級移動業務匯接中心（TMSC2）相連。各省原則上設立兩個或兩個以上TMSC2，TMSC2與其相應的一級移動業務匯接中心（TMKI）相連，其主要功能是江接省內的移動通信業務；暫不設TMSC1的省份，其TMSC2負責將省際業務轉接至本大區的一對TMSC1上。在全國大區中心及部分省中心設立TMSC1，TMSC1之間采用網狀網相連，主要功能是疏通省間移動通信業務。由于我國GSM在建網初期話務量不高，所以1998年以前只有8個大區設有一級移動業務匯接中心，大部分省內只有二級移動業務匯接中心。隨著GSM用戶的迅猛發展，GSM本地端局的數量和容量都大大增加，加上移動通信漫游的特點，省際話務量飛速增長。為提高網絡的安全可靠性，全國移動通信匯接網進行了擴容改造，分兩期在全國24個城市建設了24對獨立匯接中心，省際一級匯接中心間網狀網相連，話路網仍維持三級結構。在傳統的PSTN（公共交換電話網）組網方式中，出省的話務是從LS（市話交換局）到MLS（市話匯接局），再到TS（長途交換局），話務是按級匯接后再出省。這種方式對PSTN是比較適合的，因其絕大部分的端局容量均較小，基本在 5萬門以下，到TS的話務量一般先經匯接以提高中繼利用率。而GSM由于終端移動性的特點，其話務模型與 PSTN有較大差異，尤其是省際話務量比例較大，有效而經濟合理地疏通省際話務，是組網時要考慮的重要問題。我們通過理論計算和實際統計，發現移動端局產生的省際話務量很高，每1萬用戶的省際話務量為30Erl左右，而現在一般移動端局的容量都是5萬～10萬，按5萬容量計算，每個移動端局的省際話務量為 150Erl左右，所以在端局與 TMSC1間開直達中繼不僅可行，而且是必要的。另外，我們通過計算得出，若沒有設置網關局，一個移動端局的用戶數達到1．5萬左右就應該設置到TMSC1的直達中繼；如設置網關局，則移動端局用戶數達2.3萬左右時應設置。這樣，GSM的網絡結構就如圖2所示。由于端局的省際話務量直接由一級匯接中心疏通，而省內話務則由二級匯接中心疏通，這樣，自然就分開了省際與省內的話務匯接，并對今后向二級網過渡是非常有利的。3 GSM本地網與PSTN的互連隨著移動通信的高速發展，GSM本地網內移動交換機的數也在迅速增加。浙江省一些地區GSM本地內已設置了十個左右移動交換機，如果這些換機都分別與固定網或其它網的交換機網狀相連，勢必會造成傳輸上的浪費和管理上的混亂。為維護網絡界面的清晰，保障網間結算的準確便捷，移動網與其它網之間通過設置網關局（GMSC）實現互聯互通，已成為迫切需要解決的問題。網關局可以簡單地理解為不同網絡間話務流通的必經交換局，它不僅需要承擔網間結算功能，還需要具備路由查詢功能，以保證其它網呼叫移動用戶時能準確地確定被叫所在的交換機，接通相應的話路。在現階段移動網關局應以本地網為單位成對設置，可以分為以下幾種形式：（1）對于一些交換機數量較少的本地網，可以利用現有端局兼做網關局。（2）對于交換機數量為4個左右的本地網，可設置獨立的兼做端局的網關局。（3）對于交換機數量較多的本地網，可以設置一對獨立的網關局。網關局的設置，對其它網也是同樣重要，特別是PSTN方面需對此問題引起相當的重視。因為GSM網將從PSTN的一個補充部分，成為初具規模的通信大網，GSM網與PSTN網間的話務流量將大幅增長，另外電信運營體制的改革也要求實行網間結算，因此PSTN側必須加快網關局的建設，才能有效地疏通網間話務，實現網間結算。網關局的設置主要有兩種方式，方式1：采用來去話匯接方式，方式2：采用來話匯接方式，如圖3所示。方式1網間結構清晰，網間互不影響，獨立性較好，而且網間結算簡單易實現，是今后的發展趨勢。方式2可以減少轉接段數，對網關局容量要求低，但網間結構不清晰，特別是隨著其它運營公司的加入，網關局需對不同網絡的端局進行全連接，網間結構復雜，且網間結算不易。在設置網關局時，需要注意的一個問題是特服呼叫的處理。在實際中，可以采用加諸如A1、A2等前綴來區分不同區域的特服呼叫，或者在移動網關局與持服臺間設置直達中繼，以保證這些特服業務的通信。網關局的設置，將有助于分清網與網之間的界面，明確計費點，使得每個網絡有更大的靈活性。特別是隨著電信市場的進一步開放，新的運營商將不斷加入，均可以利用網關局進行互聯互通。4 GSM信令網與PSTN信專網的互連由于GSM網的迅速發展，促使國內開始建設獨立于PSTN的GSM信令網。話路網主要是面向用戶，為用戶提供正常的通話服務；而信令網則是面向業務的，它作為通信網的支撐網主要是為各種業務的實現提供必要的信令服務。這兩者是相互獨立，但又相互依存的，因此我們在進行話路網建設的同時，必須進行信令網的建設；在進行話路網互聯的同時，也必須完成信令網的互聯。如沒有設置移動網關局，移動端局是作為PSTN的一個信令點（SP），它要么與市話匯接局和長途局設置直達鏈路，要么接入PSTN本地網內的低級信令轉接點（LSTP）。隨著移動網和PSTN網關局的建設，網間信令結構也必須做相應的調整，可以采用的方式有以下幾種：（1）移動STP（信令轉接點）與PSTN的HSTP（高級信令轉接點）設立直達信令鍵路；（2）移動 STP與PSTN的LSTP設立直達信令鏈路；（3）網關局間設置直達信令鏈路；（4）移動網關局與PSTN的LSTP間設置直達信令鏈路。顯然方式1和2信令轉接段數多，要為信令的傳送建立新的中繼電路，特別是移動網與PSTN間的主要信令是TUP，這樣使得兩網間的信令局數據獨立性較差，一邊信令網或話路網的變化會影響另一邊的信令網。方式3信令轉接段數少，信令可在話路網實現互聯時建立的局間中繼中的某一時隙傳送，不需要為信令鏈路建立新的中繼電路，并且特別適合于“就近入網”的原則以及網間的TUP信令。方式4與方式3類似。從長遠的發展來講，網間的相互獨立性和清晰性將越來越重要，從這個角度來看，方式3是最佳的選擇，也就是說，兩網間的信令應經過網關局來轉接。5 HLR信令的轉接由于移動網內的SP點相對于PSTN的SP來講是一個很小的數目，并且從長遠考慮，移動信令網將采取兩級結構，因此一個省內STP的數量不能太大，從現在實際情況來看，基本上每個省只能設置一對STP（既是HSTP又是LSTP）。按照目前的GSM技術體制的要求，GSM本地網內的MSC必須與本地的HLR設置直達信令鏈路。隨著本地網內HLR數量的增加（一些本地網內 HLR的數量已經達到 4個以上），為確保萬無一失，MSC必須與本地網內的所有HLR均設置直達信令鏈路，需要的鏈路數量為每個HLR的容量除以一萬。如HLR容量為3O萬，4個HLR就需要120條鏈路，這個數量是相當大的。解決此問題可采用的方式有：（1）到HLR的信令均經 STP轉接；（2）到HLR的信令均經網關局轉接。對于方式一，由于每個省基本上只有一對STP，現有的STP設備是很難滿足要求的。對于方式二，由于每個本地網內基本上都設有成對的網關局（有可能兼作端局），因此可以利用這兩個網關局進行所有到HLR的信令的轉接（僅MTP層轉接）。同時移動網關局是以本地網為單位，完全能滿足鏈路數量上的要求。采用方式二還能充分利用網關局到HLR的電路，省掉了MSC到HLR的中繼電路，特別是對有多個HLR的地區可以使得HLR盡量分開設置，提高了網絡安全性。6 結束語總之，由于GSM網與PSTN網的區別，使得我們在建設GSM移動網時必須充分注意到這些差異，按照移動網本身的特點進行網絡建設。尤其是隨著智能網（IN）的引入，由于適合移動用戶的IN業務種類與PSTN差異很大，并且雙方的標準化進程有先后，建設移動智能網時要更加注意這些差異。