在我國,900/1800 MHz TDMA數字蜂窩移動通信網(GSM/GPRS移動通信網)由GSM交換子系統(NSS)、GPRS核心子系統、基站子系統(BSS)、操作維護中心(OMC)、移動用戶設備組成。GSM核心交換子系統(NSS)由移動關口局(GMSC/GMSC Server+ GMGW)、移動業務交換中心(MSC/MSC Server + MGW)、拜訪位置寄存器(VLR)、歸屬位置寄存器(HLR)、用戶鑒權中心(AUC)、短消息中心(SMSC)和設備識別寄存器(EIR)等組成。另外為了業務和組網的需求,在GSM核心網中還增加了移動匯接中心(TMSC/TMSC Server + TMG)及七號信令轉接點(STP)、BICC信令轉接點(CMN)等。我國通信行業工程建設標準YD/T 5104-2015《數字蜂窩移動通信網900/1800MHz TDMA工程設計規范》對組建GSM核心網絡的方案設計提出了如下主要的規范要求。
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一、組網基本原則
1、組網結構:我國GSM數字移動通信核心網應劃分為移動業務本地網、省內網及全國網三級。移動業務本地網的范圍原則上與固定本地電話網(PSTN)的范圍一致。省內網由省內多個移動業務本地網組成,全國網則由各省網組成。可根據組網需要,將全國劃分為多個業務匯接區,各匯接區內選擇一個省會城市為大區中心城市。國內網與國際通信網彼此相互獨立,通過國際出入口交換系統實現互通。
2、TDM與軟交換的設備選擇:GSM核心網中的移動關口局(GMSC)、移動業務交換中心(MSC)、移動匯接中心(TMSC) 可采用TDM交換設備或軟交換設備。其要求詳見下表1-2,包括單獨設置和混合設置的要求、新建和改擴建的要求。
表1-2:GSM核心網中TDM與軟交換的設備選擇要求
3、關于信令承載方式的選擇:GSM核心網子系統中的HLR、SMSC、STP 等設備的七號信令接口可采用TDM承載或IP承載方式,當具備條件時,應采用IP承載方式。
4、關于與3G網絡的融合:電信業務經營者新建3G 移動通信網時,其核心網宜與GSM/GPRS核心網融合組網,共用GSM/GPRS 核心網網元(GSM核心網應共用軟交換設備),相關核心網元需具備接入3G無線網及相關業務處理功能。
需要指出的是,這里所說3G網絡是指WCDMA與TD-SCDMA網絡,因為它們與GSM/GPRS核心網絡都是由3GPP所定義的標準。融合建網可以充分利用現有資源,避免重復浪費。
5、關于GSM網絡的雙頻組網:GSM 1800系統宜與GMS 900系統混合組網,可有以下表1-5所示的4種方式,應盡可能采用第2種和第3種。對于GSM900/1800雙頻組網不同方式的分析比較可參見附錄。
表1-5:GSM網絡的雙頻組網要求
附錄:GSM900/1800雙頻組網不同方式的分析比較
二、網絡節點設置要求
1、TDM節點的設置:TDM節點包括:GMSC、MSC/VLR、TMSC、HLR/AUC、SMSC、STP等。在YD/T 5104中給出了這些節點的設置原則及要求。
2、軟交換節點的設置:軟交換節點主要包括MSC Server、MGW、GMSC Server、GMGW、TMSC Server、CMN(SG)、TMG。在YD/T 5104中給出了這些節點的設置原則及要求。
目前我國TDMA核心網已演進為3GPP的R4標準的軟交換核心網,其將控制和承載相分離。其R4軟交換網絡結構如圖2-2所示。
圖2-2:R4軟交換網絡結構
三、話路網網絡組織要求
1、TDM話路網的組織:從物理實體設置角度,全部由TDM 設備組成的GSM 數字移動網話路網結構為二級和三級混合結構。采用三級和二級混合結構的要求詳見下表3-1。在YD/T 5104中給出了具體話路網網絡組織的要求,分別包括本地網、省內網和全國網的要求。
表3-1:TDM話路網采用三級和二級混合結構的要求
2、軟交換話路網絡組織:全部由軟交換設備組成的GSM數字移動網核心網內,MSC Server、MGW與BSC/RNC間A接口/Iu接口、(G )MSC Server與(G)MSC Server間的Nc接口(BICC信令)、(G)MGW與(G)MGW間的Nb(話音數據)接口優選IP承載。當不支持IP方式時,可采用TDM承載。YD/T 5104中給出了具體話路網網絡組織的要求,分別包括核心網內采用IP承載方式時、核心網內采用TDM承載方式時、及引入MSC POOL組網時三種情況。
3、TDM與軟交換節點間話路網組織:YD/T 5104中給出了具體兩種情況的話路網網絡組織應遵循的原則:一是當同一電信業務經營者網TDM與軟交換混合組網時,TDM匯接局與軟交換匯接局并存情況下;二是TDM節點與軟交換節點間。
四、GSM核心網與其他網絡的互連要求
1、不同電信經營者網絡的互通:在一個移動本地網內,GSM核心網應通過關口局與同一電信業務經營者的其他通信網進行互通,移動關口局與其他通信網的相關節點直接相連,宜采用來去話匯接方式。GSM核心網與其他電信業務經營者的通信網間應通過移動關口局進行互通,本網關口局應與其他電信業務經營者的關口局間設置直達中繼電路。不同電信業務經營者的網間話務宜采用就遠出網的路由原則。
2、與信令網的互連:GSM網七號信令網網絡組織遵循YD/T 5094《No. 7信令網工程設計規范》。核心網網元均作為信令點(SP)接入七號信令網。信令點間、信令點與信令轉接點、信令轉接點間的信令承載方式可采用TDM或IP承載方式。
五、中繼接口要求與信令方式
1、中繼接口要求:對于GSM核心網,TDM節點間包括GMSC與其他通信網關口局之間、MSC與MSC、GMSC、TMSC之間應采用基于TDM的E1接口或STM-1接口。同時YD/T 5104中給出了軟交換節點的中繼接口應遵循的5點要求。
2、信令方式要求:YD/T 5104中給出了TDM核心網內和軟交換核心網內信令方式的基本要求,分別由3項和5項的要求。
六、中繼、信令及IP帶寬的計算
1、業務模型:中繼、信令及IP帶寬的計算與GSM網絡的業務模型相關。GSM核心網的業務模型需至少包含如表6-1所示的7個參數。工程設計使用的業務模型應根據現網調查、統計數據來取定,并考慮業務特性及業務量的變化趨勢等綜合因素。
表6-1:GSM核心網的業務模型
2、計算要求:YD/T 5104中給出了具體TDM中繼電路的計算、軟交換核心網相關網元間IP帶寬的計算和七號信令鏈路的計算要求。具體的計算方法:中繼電路數的計算見YD/T 1404;信令鏈路的計算見YD/T 5094;IP帶寬的計算見YD/T 5104標準的條文說明。
欲詳細了解相關標準的請進入:YD/T 1404;YD/T 5094
七、編號與IP地址的要求
1、編號方式:GSM網絡的編號方式包括:移動用戶的ISDN號碼(MSISDN)、國際移動用戶識別碼(IMSI)、移動用戶漫游號碼(MSRN)、臨時移動用戶識別碼(TMSI)、位置區域標識(LAI)、全球小區標識碼(GCI)、基站識別碼(BSIC)、分組臨時移動用戶識別碼(P-TMSI)、接入點名(APN)、網絡資源標識(NRI)等,以及GSM網絡相關網元在No.7信令中識別碼、信令點編碼等。YD/T 5104中給出了具體這些編號方式的編號原則及要求。
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2、IP地址:GSM核心網的網元的IP地址宜分配靜態地址,應根據IP承載網的承載方式確定使用私有地址或共有地址,具體分配方式應遵循電信業務經營者的相關規定。根據IPv6技術的發展和業務的需求適時引入IPv6地址。
八、計費、網管、同步與安全要求
YD/T 5104中具體給出了GSM核心網的計費(計費點的設置、計費數據端口的配置話單方式等)、網管(集中維護管理、管理系統的管理內容、管理接口及協議要求)、同步(時鐘同步與時間同步)和安全(防火墻的設置、安全保護機制、冗余保護等)的相關要求。
九、其他要求
YD/T 5104中還給出了GSM核心網局址的選擇要求、核心網機房的工藝要求,以及綠色節能、環保與資源共享的要求。這些要求都是些原則性的要求,大部分是引用相關標準。
以上概要性的介紹了YD/T 5104對TDMA核心網絡建網的規范要求,若要詳細了解該標準請查閱YD/T 5104-2015《數字蜂窩移動通信網900/1800MHz TDMA工程設計規范》。
欲具體查閱YD/T 5104-2015條款內容的請進入。
欲進一步了解TDMA移動通信相關網絡建設要求的請進入:GPRS核心網絡;GSM/GPRS無線網絡