農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)

[摘 要] 本文對(duì)農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，從農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)工程組網(wǎng)建設(shè)和業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)等方面，提出SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)村通信工程建設(shè)方面的一些建設(shè)方案，以供參考。

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)；農(nóng)業(yè)工程；農(nóng)村信息化建設(shè)；SCDMA核心網(wǎng)

[中圖分類號(hào)] TN929.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2017）16-86-2

1 研究的意義和目的

1.1 農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)研究目的

農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)主要是為了提高農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)的組建網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的能力，簡化農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)中繼設(shè)備發(fā)揮最大的工作效率，促進(jìn)整體網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)容量的提升。SCDMA核心網(wǎng)的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)固定網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，基本架構(gòu)是固定網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，固定交換機(jī)英文縮寫是LMCC，主要用于存儲(chǔ)農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)用戶業(yè)務(wù)屬性等信息，用戶要是在其他的交換機(jī)上進(jìn)行呼叫，用戶所屬的交換機(jī)要先對(duì)用戶業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，在SCDMA網(wǎng)絡(luò)中如果用戶數(shù)量比較少，SCDMA通信系統(tǒng)中使用一套LMCC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建是可以滿足網(wǎng)絡(luò)用戶需求的[1]。但是，隨著用戶數(shù)量的增加，SCDMA網(wǎng)絡(luò)中要組建多套LMCC設(shè)備才可以滿足對(duì)用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)需要。使用多套LMCC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建時(shí)，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備的浪費(fèi)現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)安全性出現(xiàn)問題，組建網(wǎng)絡(luò)時(shí)間長，工程建設(shè)復(fù)雜度高，一些新的業(yè)務(wù)在功能實(shí)現(xiàn)上存在問題，所以要對(duì)SCDMA核心網(wǎng)進(jìn)行改造和完善。

1.2 農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)研究的意義

農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與工程建設(shè)分別從系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組建能力、系統(tǒng)安全、系統(tǒng)的易維護(hù)性和系統(tǒng)功能業(yè)務(wù)能力等多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和改善，使SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)可以得到更廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮農(nóng)村通信通信系統(tǒng)的作用。目前，在農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用中，以無線接入方式接入數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用較為廣泛的一種通信系統(tǒng)方式，SCDMA無線接入技術(shù)具有應(yīng)用開發(fā)潛力大和組建網(wǎng)絡(luò)快等特點(diǎn)，深受廣大用戶的歡迎[2]。SCDMA技術(shù)是采用同步碼分多址技術(shù)，在無線頻率的使用上比較高，并且在低功率下可以保證長距離的通信距離，SCDMA技術(shù)在無線接入的通信系統(tǒng)中作為主要的技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)工程建設(shè)中[3]。SCDMA同步碼分多址技術(shù)是我國國內(nèi)自主研發(fā)的，SCDMA技術(shù)中采用了無線電技術(shù)等核心技術(shù)，SCDMA無線接入通信系統(tǒng)的基本功能可以為移動(dòng)終端盒固定終端提供技術(shù)支持。另外，寬帶數(shù)據(jù)接入也是主要采用SCDMA無線接入通信系統(tǒng)[4]。對(duì)SCDMA核心網(wǎng)的設(shè)計(jì)和工程改造，要從系統(tǒng)組網(wǎng)能力的提高和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的簡化等方面來實(shí)現(xiàn)。

2 農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與工程建設(shè)

2.1 需求分析與功能設(shè)計(jì)

SCDMA通信系統(tǒng)采用同步碼分多址技術(shù)，SCDMA通信系統(tǒng)的通信保密性高，SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要以用戶的需求為依據(jù)，要根據(jù)軟件系統(tǒng)的功能進(jìn)行軟件模塊的設(shè)計(jì)。呼叫控制模塊主要負(fù)責(zé)資源的管理工作，對(duì)業(yè)務(wù)呼叫的過程進(jìn)行控制。

OMC模塊式系統(tǒng)處理機(jī)的維護(hù)中心，協(xié)調(diào)內(nèi)部處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步，為外部提供以太網(wǎng)和幀中繼等維護(hù)接口，以及接口的連接功能。計(jì)費(fèi)服務(wù)器模塊接收計(jì)費(fèi)信息，按照一定的規(guī)則對(duì)計(jì)費(fèi)信息進(jìn)行分析處理。信令處理模塊主要負(fù)責(zé)信令終端的驅(qū)動(dòng)分配，為信令消息的可靠傳輸提供保證，信令終端是采用動(dòng)態(tài)分配的主備用方式，由多個(gè)處理機(jī)構(gòu)成一個(gè)整體。掃描處理模塊主要是對(duì)用戶和公用設(shè)備的掃描進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò)控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)容量較大的交換機(jī)網(wǎng)板進(jìn)行控制。SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)改造以CDMA的組建網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，對(duì)SCDMA核心網(wǎng)進(jìn)行改造，使SCDMA核心網(wǎng)的信令交換過程可以在IP網(wǎng)上進(jìn)行，并且實(shí)現(xiàn)良好的擴(kuò)展性，以便后期SCDMA核心網(wǎng)的擴(kuò)展。對(duì)SCDMA核心網(wǎng)的核心設(shè)備LMCC進(jìn)行改造，可以實(shí)現(xiàn)大范圍移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的基本功能，實(shí)現(xiàn)信令協(xié)議的改造，使SCDMA核心網(wǎng)改造后變?yōu)镾MAP協(xié)議。改造后的SCDMA核心網(wǎng)具有對(duì)移動(dòng)用戶消息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和跟蹤的功能，在不影響基本系統(tǒng)功能和用戶使用的情況下，提升SCDMA通信系統(tǒng)的性能，改進(jìn)系統(tǒng)配置過程中對(duì)局間中繼的需要次數(shù)等。SCDMA核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參考模型如圖1所示[5]。

[LMCC][BSS][SA][SUm][HS][SQ][AC][SME][SS][SH][SA][LMCC][HLR][SC][SB][SD][SDi][SAi][SMC][SN][SM][SMC][VLR][PSTN][ISDN]

圖1 網(wǎng)絡(luò)參考模型

圖1中，AC代表授權(quán)中心，HS代表移動(dòng)臺(tái)，BSS代表基站系統(tǒng)，LMCC代表本地移動(dòng)控制中心，HLR代表歸屬位置寄存器，PSTN公用交換電話網(wǎng)，ISDN代表綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，VLR代表拜托位置寄存器，SMC代表短消息中心，SME代表短消息實(shí)體。其中，SA、Sum、SAi、SQ、SB、SD、SS和SM代表網(wǎng)絡(luò)中的接口部分。

SCDMA核心網(wǎng)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，在LMCC中存儲(chǔ)了所屬用戶的用戶屬性數(shù)據(jù)、用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息和用戶的位置信息等數(shù)據(jù)資源，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中HLR只對(duì)用戶的位置信息進(jìn)行存儲(chǔ)，漫游地負(fù)責(zé)存放用戶終端類別的信息。SCDMA核心網(wǎng)的設(shè)計(jì)要把用戶所有的數(shù)據(jù)包括本地?cái)?shù)據(jù)和用戶終端數(shù)據(jù)都存放在LMCC中，實(shí)現(xiàn)LMCC和HLR的互通，這樣HLR中可以存儲(chǔ)所有用戶的數(shù)據(jù)信息[6]。在SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程建設(shè)上，要充分考慮系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，如果試呼叫次數(shù)在交換設(shè)備上超過了預(yù)先設(shè)計(jì)的負(fù)荷能力的2倍，那么交換設(shè)備呼叫能力可以比負(fù)荷能力低10%。交換設(shè)備出現(xiàn)負(fù)荷過大時(shí)，可以對(duì)一部分用戶呼叫進(jìn)行限制，以用戶呼叫的先后順序?yàn)橐罁?jù)對(duì)用戶呼叫進(jìn)行限制；出現(xiàn)負(fù)荷降低時(shí)，可以依次減少對(duì)用戶呼叫次數(shù)的限制，對(duì)用戶呼叫次數(shù)的限制可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的運(yùn)行需要來設(shè)置[7]。實(shí)現(xiàn)SCDMA核心網(wǎng)全局的話務(wù)控制功能，實(shí)現(xiàn)能夠按照規(guī)定的時(shí)間間隔，來對(duì)目的碼的最大路由呼叫次數(shù)進(jìn)行選擇。

2.2 子系統(tǒng)與工程建設(shè)的實(shí)現(xiàn)

在農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)的SCDMA核心網(wǎng)中，LMCC子系統(tǒng)各模塊和模塊之間接口設(shè)計(jì)，在信令適配層中，信令適配層是由SMAP和TCAP組成的，信令適配層的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)要結(jié)合本地網(wǎng)絡(luò)組建的實(shí)際情況，采取簡單安全的措施，TCAP的會(huì)話功能應(yīng)用于信令適配層中，主要為成分調(diào)用提供一個(gè)時(shí)間管理機(jī)制。信令適配層還具有地址翻譯功能，在實(shí)現(xiàn)信令適配層功能時(shí)可以考慮傳輸適配層功能的設(shè)計(jì)，傳輸適配層具有可以隨時(shí)卸載的特性，并且為傳輸適配層設(shè)計(jì)一個(gè)接口，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互命令的操作。原有的LMCC子系統(tǒng)接入HP代理和HP功能，而且由于LMCC子系統(tǒng)已經(jīng)同時(shí)兼具SSP功能。所以，CP已經(jīng)使用了HP功能，包括TCAP和SCCP的用戶部分，SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)再次為SMAP提供業(yè)務(wù)而提供TCAP功能，且SMAP業(yè)務(wù)子層新引入的子系統(tǒng)定義和SSP/SCP的SSN不重合。原有的HLR子系統(tǒng)中不含HP功能，只有HP代理功能，SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)在改造時(shí)需要添加TCAP功能并引入一個(gè)SSN。原來的SMC子系統(tǒng)不含有任何的HP功能，只有HP代理功能，也可能包含了HP功能，但是原先使用的是ATCAP功能，SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)需要統(tǒng)一更換TCAP功能，并且SSN功能不變。所以，在HP代理中應(yīng)對(duì)信令適配層進(jìn)行開發(fā)。針對(duì)HLR在SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)中的容災(zāi)設(shè)計(jì)，采用的備份方式是1+1的模式，HLR備份設(shè)備分布所在的地理位置不同，可以分為本地備份和異地備份2種方式。HLR的主用設(shè)備和HLR的備份設(shè)備之間沒用通過直接的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，采用的通信方式是通過在DCN網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行STN的消息轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)連接的。

農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)，在網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)工程建設(shè)中具有一定的研究價(jià)值，SCDMA組網(wǎng)技術(shù)是基于同步碼分多址技術(shù)的無線接入通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以提高網(wǎng)絡(luò)的性能，使網(wǎng)絡(luò)具有較高的可擴(kuò)展性和安全性，在設(shè)計(jì)中采用HLR容災(zāi)技術(shù)保證網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的安全。

3 結(jié)語

農(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與工程建設(shè)的實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)檗r(nóng)村通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)起到借鑒的作用，具有一定的研究和應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]莫楠.TD-SCDMA核心網(wǎng)重要數(shù)據(jù)的智能存儲(chǔ)分析平臺(tái)開發(fā)與應(yīng)用[A]//第十三屆中國科協(xié)年會(huì)第11分會(huì)場-中國智慧城市論壇論文集，2011.

[2]丁麗，程曉明，張冰.WCDMA核心網(wǎng)電路域呼叫控制模塊功能的研究[A]//全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會(huì)論文集（下冊(cè)），2007.

[3]尼松濤.WCDMA系統(tǒng)核心網(wǎng)容災(zāi)技術(shù)探討[A]//中國通信學(xué)會(huì)無線及移動(dòng)通信委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2005.

[4]鄭加林.TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)工程的優(yōu)化研究[J].信息與電腦，2016（19）：181-182.

[5]李嘉雯，王鵬.高速移動(dòng)場景下的TD-SCDMA無線工程優(yōu)化策略研究[J].電腦迷，2016（4）：75.

[6]周云，李錦屏.TD-SCDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究[J].電子測試，2012（2）：27-30.

[7]胡堅(jiān).TDSCDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中單通問題排查思路[J].無線互聯(lián)科技，2014（5）：22.