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GSM本地网组网方式初探----朱建华

2/14/2005来源:移动通信人气:10249

GSM本地网组网方式初探----朱建华 摘要 随着GSM网络的迅速发展,以及移动通信运营体制的改革,GSM的网络建设引发了 一系列有待解决的问题,本文结合移动网的特殊性及网络实际运行情况,对GSM 本地网的组网方式进行了探讨,并提出了解决这些问题的一些建议和方法。 关键词 GSM 网间互联 网关局 1 前言 随着GSM业务的迅速增长,GSM网络规模的不断扩大,GSM发展初期的单一 MSC(移 动业务交换中心)、 HLR(归属位置寄存器)的网路结构已不再适应业务的发展,GSM本 地网内多MSC、多HLR的出现,以及电信运营体制的改革,移动网与固定网网间结算的实 施,都要求我们重新考虑GSM本地网的网络架构及与固定网连接方式。 本文将从话路网和信令网两个方面,分析GSM本地网的现状,并对GSM本地网的网络 结构、网间互联等进行初步探讨。 2 一级移动业务汇接中心与GSM本地网的中继方式 按照我国GSM网的技术体制,GSM网采用三级结构,如图1所示。全国划分为若干个移 动业务本地网,每个移动业务本地网内设立一个或若干个MSC,与其相应的二级移动业务 汇接中心(TMSC2)相连。各省原则上设立两个或两个以上TMSC2,TMSC2与其相应的一级 移动业务汇接中心(TMKI)相连,其主要功能是江接省内的移动通信业务;暂不设TMSC1 的省份,其TMSC2负责将省际业务转接至本大区的一对TMSC1上。在全国大区中心及部分 省中心设立TMSC1,TMSC1之间采用网状网相连,主要功能是疏通省间移动通信业务。 由于我国GSM在建网初期话务量不高,所以1998年以前只有8个大区设有一级移动业 务汇接中心,大部分省内只有二级移动业务汇接中心。随着GSM用户的迅猛发展,GSM本 地端局的数量和容量都大大增加,加上移动通信漫游的特点,省际话务量飞速增长。为 提高网络的安全可靠性,全国移动通信汇接网进行了扩容改造,分两期在全国24个城市 建设了24对独立汇接中心,省际一级汇接中心间网状网相连,话路网仍维持三级结构。 在传统的PSTN(公共交换电话网)组网方式中,出省的话务是从LS(市话交换局) 到MLS(市话汇接局),再到TS(长途交换局),话务是按级汇接后再出省。这种方式对 PSTN是比较适合的,因其绝大部分的端局容量均较小,基本在 5万门以下,到TS的话务 量一般先经汇接以提高中继利用率。而GSM由于终端移动性的特点,其话务模型与 PSTN 有较大差异,尤其是省际话务量比例较大,有效而经济合理地疏通省际话务,是组网时 要考虑的重要问题。 我们通过理论计算和实际统计,发现移动端局产生的省际话务量很高,每1万用户的 省际话务量为30Erl左右,而现在一般移动端局的容量都是5万~10万,按5万容量计算, 每个移动端局的省际话务量为 150Erl左右,所以在端局与 TMSC1间开直达中继不仅可行, 而且是必要的。另外,我们通过计算得出,若没有设置网关局,一个移动端局的用户数 达到1.5万左右就应该设置到TMSC1的直达中继;如设置网关局,则移动端局用户数达2. 3万左右时应设置。这样,GSM的网络结构就如图2所示。 由于端局的省际话务量直接由一级汇接中心疏通,而省内话务则由二级汇接中心疏 通,这样,自然就分开了省际与省内的话务汇接,并对今后向二级网过渡是非常有利的。 3 GSM本地网与PSTN的互连 随着移动通信的高速发展,GSM本地网内移动交换机的数也在迅速增加。浙江省一 些地区GSM本地内已设置了十个左右移动交换机,如果这些换机都分别与固定网或其它网 的交换机网状相连,势必会造成传输上的浪费和管理上的混乱。为维护网络界面的清晰, 保障网间结算的准确便捷,移动网与其它网之间通过设置网关局(GMSC)实现互联互通, 已成为迫切需要解决的问题。 网关局可以简单地理解为不同网络间话务流通的必经交换局,它不仅需要承担网间结 算功能,还需要具备路由查询功能,以保证其它网呼叫移动用户时能准确地确定被叫所在 的交换机,接通相应的话路。 在现阶段移动网关局应以本地网为单位成对设置,可以分为以下几种形式: (1)对于一些交换机数量较少的本地网,可以利用现有端局兼做网关局。 (2)对于交换机数量为4个左右的本地网,可设置独立的兼做端局的网关局。 (3)对于交换机数量较多的本地网,可以设置一对独立的网关局。 网关局的设置,对其它网也是同样重要,特别是PSTN方面需对此问题引起相当的重 视。因为GSM网将从PSTN的一个补充部分,成为初具规模的通信大网,GSM网与PSTN网间的 话务流量将大幅增长,另外电信运营体制的改革也要求实行网间结算,因此PSTN侧必须加 快网关局的建设,才能有效地疏通网间话务,实现网间结算。 网关局的设置主要有两种方式,方式1:采用来去话汇接方式,方式2:采用来话汇接 方式,如图3所示。 方式1网间结构清晰,网间互不影响,独立性较好,而且网间结算简单易实现,是今 后的发展趋势。方式2可以减少转接段数,对网关局容量要求低,但网间结构不清晰,特 别是随着其它运营公司的加入,网关局需对不同网络的端局进行全连接,网间结构复杂, 且网间结算不易。 在设置网关局时,需要注意的一个问题是特服呼叫的处理。在实际中,可以采用加诸 如A1、A2等前缀来区分不同区域的特服呼叫,或者在移动网关局与持服台间设置直达中继, 以保证这些特服业务的通信。 网关局的设置,将有助于分清网与网之间的界面,明确计费点,使得每个网络有更大 的灵活性。特别是随着电信市场的进一步开放,新的运营商将不断加入,均可以利用网关 局进行互联互通。 4 GSM信令网与PSTN信专网的互连 由于GSM网的迅速发展,促使国内开始建设独立于PSTN的GSM信令网。话路网主要是面 向用户,为用户提供正常的通话服务;而信令网则是面向业务的,它作为通信网的支撑网 主要是为各种业务的实现提供必要的信令服务。这两者是相互独立,但又相互依存的,因 此我们在进行话路网建设的同时,必须进行信令网的建设;在进行话路网互联的同时,也 必须完成信令网的互联。 如没有设置移动网关局,移动端局是作为PSTN的一个信令点(SP),它要么与市话汇 接局和长途局设置直达链路,要么接入PSTN本地网内的低级信令转接点(LSTP)。随着移 动网和PSTN网关局的建设,网间信令结构也必须做相应的调整,可以采用的方式有以下几 种:(1)移动STP(信令转接点)与PSTN的HSTP(高级信令转接点)设立直达信令键路; (2)移动 STP与PSTN的LSTP设立直达信令链路;(3)网关局间设置直达信令 链路;(4)移动网关局与PSTN的LSTP间设置直达信令链路。 显然方式1和2信令转接段数多,要为信令的传送建立新的中继电路,特别是移动网与 PSTN间的主要信令是TUP,这样使得两网间的信令局数据独立性较差,一边信令网或话路 网的变化会影响另一边的信令网。 方式3信令转接段数少,信令可在话路网实现互联时建立的局间中继中的某一时隙传 送,不需要为信令链路建立新的中继电路,并且特别适合于“就近入网”的原则以及网间 的TUP信令。方式4与方式3类似。从长远的发展来讲,网间的相互独立性和清晰性将越来 越重要,从这个角度来看,方式3是最佳的选择,也就是说,两网间的信令应经过网关局 来转接。 5 HLR信令的转接 由于移动网内的SP点相对于PSTN的SP来讲是一个很小的数目,并且从长远考虑,移动 信令网将采取两级结构,因此一个省内STP的数量不能太大,从现在实际情况来看,基本上 每个省只能设置一对STP(既是HSTP又是LSTP)。 按照目前的GSM技术体制的要求,GSM本地网内的MSC必须与本地的HLR设置直达信令链 路。随着本地网内HLR数量的增加(一些本地网内 HLR的数量已经达到 4个以上),为确保 万无一失,MSC必须与本地网内的所有HLR均设置直达信令链路,需要的链路数量为每个HLR 的容量除以一万。如HLR容量为3O万,4个HLR就需要120条链路,这个数量是相当大的。 解决此问题可采用的方式有: (1)到HLR的信令均经 STP转接; (2)到HLR的信令均经网关局转接。 对于方式一,由于每个省基本上只有一对STP,现有的STP设备是很难满足要求的。 对于方式二,由于每个本地网内基本上都设有成对的网关局(有可能兼作端局),因 此可以利用这两个网关局进行所有到HLR的信令的转接(仅MTP层转接)。同时移动网关局 是以本地网为单位,完全能满足链路数量上的要求。采用方式二还能充分利用网关局到HLR 的电路,省掉了MSC到HLR的中继电路,特别是对有多个HLR的地区可以使得HLR尽量分开设 置,提高了网络安全性。 6 结束语 总之,由于GSM网与PSTN网的区别,使得我们在建设GSM移动网时必须充分注意到这些 差异,按照移动网本身的特点进行网络建设。尤其是随着智能网(IN)的引入,由于适合 移动用户的IN业务种类与PSTN差异很大,并且双方的标准化进程有先后,建设移动智能网 时要更加注意这些差异。