人民郵電報 廣州杰賽通信規劃設計院徐占達

    隨著中國3G牌照發放的臨近，3G網絡規劃設計已經被提到議事日程上來。

    WCDMA與TD-SCDMA采用相同的核心網架構，在進行核心網的規劃設計時，組網方式問題是規劃的重心。R4核心網在電路域引入了軟交換技術，采用承載和控制相分離的網絡結構，實現了MSCServer(移動軟交換服務器)和MGW(媒體網關)的物理分離，符合NGN的演進趨勢，并且可以減少機房、傳輸資源的使用，新業務部署快，使得運營、維護成本大大降低。隨著WCDMAR4設備的成熟，采用R4組網已經成為運營商的首選。WCDMAR4核心網在電路域中，通過引入基于軟交換的分層結構，將呼叫控制與承載層分離，同時信令和話音都可基于TDM、ATM或ip方式承載，所以R4核心網的組網方式，與傳統的2G網絡存在較大差異。

    承載層組網方式

    移動網的最終發展目標是話路和信令全IP承載，因此目前各運營商進行規劃時基本都是選擇IP網作為R4網絡的承載網。承載基于IP組網可以實現承載層MGW的完全扁平化，MGW不需要分層組網，即TMSCServer不需要控制MGW，不需要分級語音傳送時直接進行MGW的端到端尋址和數據包發送，同時可應用所謂的免(無)聲碼器操作TrFO(TranscoderFreeOperation)技術，減少語音編解碼次數，提高通信質量。

    控制層面組網方式

    (1)網絡規模小的情況下采用單平面

    R4的主要變化在于將R99的CS中(G)MSC分解成兩個功能實體，即(G)MSCServer與其控制的MGW。其中，(G)MSCServer主要用來完成對信令和呼叫的控制，而MGW則主要進行媒體流的處理。在這一模式中，(G)MSCServer與MGW之間采用H.248協議，(G)MSC Server之間采用BICC協議。可以由同一MSC Server來控制分布在各本地網的多個小容量MGW，MSC Server相對于R99MSC具有更大容量，交換局少、網絡規模小，可通過MSC Server間直連實現扁平化。網絡MSC Server處于一個平面，采用扁平化的全網狀連接，每一個MSC Server都和其它MSC Server存在直接信令聯系，只要相關信令通過MSC Server協商完成就可以建立端到端承載。采用扁平的話路網結構，無須話路匯接，在網絡規模較小的情況下，MSC Server個數相對較少，每一個MSC Server配置到其它MSC Server的直接信令數據并不復雜，單平面路由方式可以滿足組網要求；而且不需要設置TMSC Server，這樣也減少了建網成本、降低了網絡復雜度。但是單平面路由要求全網MSC Server都必須了解全網的路由結構，任一MSC Server的增加和減少，所有的MSC Server都必須作相應的路由數據的修改。

    (2)網絡規模大的情況下采用分級路由

    從網絡治理維護角度考慮，隨著MSCServer個數的增多，在網絡規模較大的情況下，采用單平面路由方式，在一個MSCServer上配置其它MSCServer的數據非常復雜。而且隨著網絡的擴容，每增加一個MSC Server，就要在其它MSC Server配置相應的路由數據，維護和治理都相當復雜。組大網時，假如大量MSC Server完全扁平化連接還將會浪費大量長途鏈路(TDM承載)和需要建立大量SCTP連接(IP承載)，影響網絡的可擴展性和易維護性。因此采用分級形式，通過引入TMSC Server(或CMN)實現MSC Server間的被叫號碼分析及BICC信令轉接。采用分級路由方式、利用分級的TMSC Server進行呼叫信令的匯聚則可以解決上述問題。利用分級TM-SCServer，還能方便治理話務的流量流向。因此，R4核心網的路由方式選擇主要取決于網絡規模，對于中國的移動通信公眾網，采用分級路由比較合理。

    從技術角度看：在BICC信令不通過IPSTP轉發而是直接在MSCServer之間傳送的情況下，由于BICC信令承載在SCTP協議之上，當網絡規模大、MSCServer數量較多時，假如采用平面路由，MSCServer需要建立到其它目的MSC Server的SCTP偶聯鏈路，這在實際設備上很難做到。因此必須按照分級路由的方式采用匯接TMSC Server來減少局數據配置、收斂SCTP連接數。在MSC Server局間匯接采用BICC協議的情況下，網絡規模較大時引入TMSC Server也是必需的。3GPP協議在23.205中GMSC Server的流程描述中提到，作為可能的選擇，TMSC Server可以不控制承載。

    (3)信令網是否分級

    除BICC信令外，移動網的MAP/CAP等與移動性相關的信令，需要在MSCServer、HLR、SMSC、SCP等核心網設備間進行交互，數量大、方向多。信令網基于TDM或IP承載時，跨省的MAP/CAP信令交互需要引入STP設備實現分級化組網，省內根據信令點設備的數量和分布情況決定是否引入STP。

    TMSCServer的設置

    MSC服務器與MSC服務器的局間采用BICC信令互通，局間尋址基于本局對被叫號碼及路由的分析結果。在大規模組網的情況下，不論采用TDM方式還是IP方式承載，任意端局之間網狀網互聯是不現實的做法，因此需要專門的匯接局TMSCServer來進行BICC呼叫的匯接處理，TM-SCServer僅需負責被叫號碼的分析及BICC信令的轉接，將BICC呼叫控制消息轉接到本地MSCServer。各區域的本地MSCServer將處理區域內所有的本地呼叫。當區域之間需要建立呼叫時，TMSC Server將在本地MSC服務器之間轉接呼叫控制信令，用于匯接不同大區或省際的BICC信令，實現呼叫路由快速建立。不需要負責任何承載面媒體網關的資源控制。

    參考G/C網的建設經驗，建網初期TMSCServer應該以大區為中心設置，全國可以按照7～8個大區設置，每個大區設置一對，TMSCServer間網狀互連，采用兩級結構可滿足網絡需求；后期隨著業務的發展，網絡規模擴大，省內MSC服務器網元之間的局數據制作和維護難度越來越大，單個省內MSCServer超過一定數量時，需要考慮以省為單位設置TMSC Server，采用三級匯接結構。TMSC Server網元的引入，有利于組成全國性的大網，滿足電信級運營的需求。

    TMSCServer起MSC-S的匯聚和轉接作用，負責BICC分析和轉發；無須控制MGW，即TMSCServer不需支持GCP協議；R4軟交換模式下，R4長途信令匯接網初期可以采用省內和省際合一設置模式；媒體面通過IP承載網構成扁平的網絡結構。MGW不需要分層組網，即MSCServer按分層設置，在本地網內MSC Server采用網狀互連。 (張翀編輯)