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打造高效的移动分组核心网

发布时间:2020-02-11 06:13:11 阅读: 来源:聚氨酯直埋保温管厂家

伴随着3G的发展,尤其是HSPA的普及所带动的移动宽带的起飞,用户对于移动宽带接入的需求像火山一样爆发出来,在几乎所有部署了HSPA的运营商网络中,用户数据量都以每年500%的速度在持续增长,这种增长一直持续到今天,尚未见到任何放缓的迹象。来自数据业务的收入已经成为运营商保持ARPU稳定,提高总体收入的关键所在。

随着移动数据业务的井喷式发展,移动分组核心网由于承担着对用户的移动性管理、对业务数据的转发、对业务策略的控制等功能,网络规模迅速膨胀。分组核心网逐渐变为运营商进行基础设施建设的考虑重点之一。

我们认为,随着业务量猛增,运营商面临的主要挑战包括:

1, 网络数据量爆发,网络扩容压力较大;

2, 数据业务收入上升,需要对网络的可靠性进行进一步提升

3, 在分组网络中的业务逐渐繁多,需要对不同种类业务提供分级保障,提供不同的QoS。

同时,怎样将规模飞速发展的现有分组核心网演进为适应LTE的EPC架构,也是运营商考虑的重点问题之一。

基于以上的需求,爱立信凭借对网络发展趋势的深刻认识,对分组核心网现阶段演进方案提出以下几个步骤:

• 第一步:Gb接口IP化

从软交换结构引入现网以来,IP化改造一直是热门话题。由于移动话音业务量在前几年的猛增,运营商普遍认为有必要将语音转移到IP进行承载。

事实情况是,在欧美主要运营商,移动数据业务量早已远远超过移动语音业务,成为IP承载网的主要带宽占用者。对于国内的几大运营商来说,数据业务增长不如欧美运营商迅猛,但2G数据的年增长量也在100%左右,随着3G的引入,数据增长也将再一次提速。

目前的分组核心网是一个“半IP”的网络。向“全IP”演进,将流量利用IP承载,可以大大降低运营商投资。爱立信现网所有GSN都支持以软件升级方式进行IP化改造,无需更换硬件,最大程度降低业务中断时间。

• 第二步:SGSN池组化

随着数据业务用户日趋增多,相关收入上升,数据业务的可靠性已经成为运营商关心的重要问题。SGSN池组化是提高业务可靠性的利器,通过池组化,当需要对一台SGSN进行维护或出现故障,不会影响当地用户使用数据业务。

同时,SGSN池组化还可以大幅度减少SGSN间的路由区更新将降低SGSN CPU负荷,同时减少由于切换引起的业务干扰,提升用户感受。

爱立信在AT&T,沃达丰,澳大利亚电信等运营商都有SGSN池组应用案例,在现网取得了良好效果。值得一提的是,在很多运营商的网络中还部署了双接入SGSN池组,网络结构更为优化。

• 第三步:优化使用网络资源

在这一步骤中,主要包括两大技术,3GDT和PCC架构

1. 部署3GDT

3GDT(3G 直通隧道)是指将核心网中的用户面和信令面分离,部分用户数据不再由SGSN进行转发,而是在RNC和GGSN之间建立直接连接的GTP隧道。

这项技术为运营商带来的好处是,当网络中的数据量超量增长时,而用户量较为稳定时,运营商无需同时扩容SGSN和GGSN,而只需根据需求扩容GGSN,从而为运营商节省了大笔投资。

同时需要指出的是,在未来的EPC网络架构中,MME仅对信令进行处理而不再转发数据,这与3GDT的基本思想是一致的。当网络通过平滑演进至EPC架构而用户数据主要通过LTE承载时,运营商网内的SGSN-MME将会面临大量的容量过剩。因此,在3G数据超量增长的情况下,启用3GDT解决方案是保持网络结构良性发展的重要手段。

爱立信是世界上唯一拥有3GDT现网案例的厂商,爱立信提供优化的、可针对特定用户开启3GDT的机制,同时在SGSN提供名为TMO的内部优化机制,保证网络的最优性。

2. 引入PCC架构

一方面,运营商网络面对骤增的数据量,投资压力增大,而这些骤增的数据量中,又有很大一部分是由于少量所谓“包月滥用者”带来的,这一部分少量用户挤占了大量网络资源;另一方面,分组网络上的流媒体等实时业务越来越多,需要更好的业务保障机制。上述两个方面的问题需要运营商引入更先进的流量控制和QoS控制机制。

爱立信为解决上述问题推出了以3GPP PCC构架为基础的完善解决方案。

• 第四步:引入LTE/EPC

3GPP R8在无线侧引入了速度高达100Mbps、后期可演进到1Gbps的LTE技术,为适应无线侧的速度增长,对核心网构架进行进一步的演进就成为3GPP组织研究的一个重点课题。这就是我们今天常常谈到的“系统构架演进”即SAE。而最终重新设计核心网的成果,我们通常把它称为“演进的分组核心网”即EPC。

爱立信作为目前世界第一的分组核心网设备供货商,占有总体市场份额的45%以上。在目前世界上仅有的两个EPC商用合同中,爱立信是同时入围的唯一厂商。这充分说明了爱立信在产业中的领导地位。

爱立信在进行EPC产品线的战略规划时,有两个出发点:

第一,对于现网客户庞大的存量设备,爱立信会帮助客户将现网设备演进至EPC构架,所有现有爱立信分组核心网设备都可以软件升级至EPC。

值得一提的是,从2007年开始,爱立信推出的新产品都已经从产品构架层面预先考虑了未来向EPC演进的需求,因此,爱立信所承诺的现网升级策略是真正的平滑演进,我们保证现网设备上的每一块板卡都可以在未来LTE/EPC环境中发挥它的最大功效。

第二,固定移动网络融合是未来的发展方向,这一融合从核心网传输层面逐渐扩展到城域网传输,同时也将扩展到“业务边缘层”。这一融合不仅将节省运营商的设备投资,更重要的是能够实现全业务运营商的固网、移动网的业务逻辑的融合,为运营商迈向真正的全业务宽带铺平道路。

爱立信基于业务边缘层的融合趋势,推出了全新的融合分组网关(CPG)产品,这一产品不仅可以提供LTE,3G,2G接入,提供CDMA2000接入,同时它能够提供固定宽带网络的接入。这一产品将成为运营商提供全业务无缝运营的利器。

凭借领先、全面的分组核心网解决方案,面向未来的产品设计,以及丰富的全球部署经验,爱立信有信心帮助运营商打造一个高效的移动分组核心网,确保其充分满足移动数据业务高速发展所带来的挑战,并能够平滑地迈向LTE时代。

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