核心網融合組網策略研究

趙雯+徐本政

摘 要：目前，各個運營商已經建成了較大的GSM網絡及3G網絡，為了能夠更加有效地利用資源，需要將兩張網絡進行融合。該文對2G和3G的核心網3個方面進行區別和論述，并且以此作為基礎論述2G和3G核心網融合的含義和策略，提出具體的建設方案，為GSM核心網的發展提供參考意見。

關鍵詞：核心網 融合組網 策略

目前，GSM網絡已經非常龐大，逐漸構成3G網絡。隨著3G網絡的建設以及發展，如何連接3G網絡和2G網絡、如何實現數據用戶的無縫連接等問題逐漸受到社會的關注[1-2]。尤其是對于運營商而言，經濟有效同時容易演進的網絡結構是快速搶占市場的關鍵所在。為了提高有效資源的使用率，融合2G和3G網絡，把現有的大量GSM核心網軟變換設備和3G核心網融合在一起，從而實現現有業務平臺在3G網絡中的應用[3]。二者相結合，能夠大大節省3G建設投資費用并縮短構建周期，有效地減少運行、維護、管理等方面的資源。

1 2G和3G核心網的概念

2G和3G核心網使用同一個技術路線，網絡側基本無差異，主要區別在于業務接入接口和協議區別、用戶管理功能區別、語音編碼區別、帶寬速率區別、服務質量區別等。

1.1 網元、接口和協議區別

GSM核心網網元包括MSC、MGW、HLR、SGSN、GGSN，MGW和無線網BSC經接入口A連接，經BSSAP協議處理。A接入口話務量采用TDM的方式傳輸，Gb接入口則負責連接SGSN和BSC，也是采用TDM方式傳輸。在性能方面，GSM處理BSSAP信號，3G處理RANAP信號，因為ARANAP信號較為復雜，3GMSC的性能降低。SGSN2G支持BSC、PCU接入，3G支持RNC接入，性能無區別。3G和GSM核心網網元數量一致，接入口和協議存在區別的地方，功能也得到拓展，MGW和無線的RNC經InCS接口相連接。采用RANAP協議處理。InCS接口話務量經ATM、IP方式傳輸。和SGSN一樣，3G系統的SGSN主要工作內容在于控制業務、處理業務和轉發業務，現如今SGSN可以同時和RNC、BSC連接，因為InPS接口以IP作為基礎，所以在3G系統中，GTP隧道連接于SGSN和GGSN設備，通過InPS接口延伸至RNC。在GSM系統中，Gb接口IP化，GTP隧道可延伸至BSC。和GGSN一樣，3G系統的GGSN是GPRS的網關設備，主要工作內容在于分配移動終端IP地址、建立PDP、建立外部數據網。現如今GGSN設備能夠同時和2G、3G融合。因為和外部數據庫越接近，GGSN支持內容計費就更加便利。

1.2 語音編碼方式區別

在3G系統中，話音采用壓縮編碼的方式經無線接口傳輸，達到核心網后，以傳統的方式實現碼型轉換，變成64 K速率。新的TRFO功能能夠減少碼型變換的次數，以壓縮的形式傳達話音，能夠減少核心網傳送的壓力，還可以提高質量，縮短語音延長時間。3G網內用戶語音呼叫，當R4網絡使用TRFO功能，能夠使用同一個AMR編碼實現通信，省去編碼去編的過程。但是如果兩個終端難以形成AMR編碼，則需要MGW負責編碼轉換。所以2G核心網的MGW設備必須增加AMR編碼支持的功能，從而為實現AMR和其他編碼間的轉換提供支撐。

1.3 業務QOS和安全保障機制

和2G網絡對比，3G網絡接入、QOS服務、安全保障機制獲得增強。3G技術體制經軟件升級、硬件改造和功能拓展等方式，獲得更加強大的業務控制能力。

2 2G和3G核心網融合的策略

2.1 2G和3G核心網融合的概念

2G和3G核心網融合包括幾方面的含義：其一，業務融合。業務指的是語音業務和數據業務。融合后，核心網對用戶透明，用戶沒有明顯感到網絡的變化。對GSM用戶而言，業務沒有改變；對3G用戶而言，接入GSM時，不僅能夠使用視頻業務等3G特有的業務，而且還能夠繼續使用GSM原有的業務，這是二者融合的首要內容。其二，物理設備融合。已有的GSM核心網軟交換設備通過設備升級，包括軟件和硬件升級，從而實現對3G業務的支持。同時，3G核心網設備也能夠支持GSM業務，2G和3G物理設備完全融合。表現在MSC和MGW同時支持A接入口和InCS接入口，SGSN和GGSN能夠同時接入于Gb接入口和InPS接入口，號碼數據能夠統計管理，計費信息能夠統一處理，2G和3G能夠互相切換等方面。其三，號碼融合。隨著GSM用戶攜帶號碼向3G用戶轉變，必須迪侄吆怕氳娜諍？以方便統一地管理移動號碼和識別個人。因此，二者的號碼不存在區別。3G用戶繼續使用原有的2G號碼，也可以使用新號碼，二者的分配原則是一致的。（如圖1所示）

2.2 融合的前提—— 網元改造

2G和3G核心網硬件平臺和軟件條件是一致的，因此二者完全融合。軟交換硬件不需要進行改造，其軟件需要開啟BICC、RANAP協議的支持功能，開啟和3G用戶接入的功能。MGW硬件需要增加兩個接入口：IP、ATM，并且需要增加TC資源。當GSM軟交換完成VoIP改造，可在轉向為3G網絡時增加RNC支持，也就是增加ATM接口板。SGSN需要開啟3G用戶接入功能，當In接口使用ATM，增加ATM接口的處理板，只需要升級軟件；GGSN和CG需要開啟3G用戶的接入功能。HLR需要建立在2G的基礎上開啟3G功能，例如簽約R99+QOS。

綜上所述，融合2G和3G網絡，能夠大大節省3G建設投資費用并縮短構建周期，有效地減少運行、維護、管理等方面的資源，應當予以高度的重視。

參考文獻

[1]易曼.2G和3G核心網融合組網策略研究[J].移動通信，2012，36（1）：126-128.

[2]吳敏，張明浩.核心網融合組網策略研究[J].電子技術，2013（7）：82-87.

[3]方昭時.GSM與WCDMA混合組網策略研究[J].信息通信，2013（9）：241-242.