圖1　本地網GSM核心網結構圖

　　無論中國移動GSM網絡還是中國聯(lián)通的GSM網絡，其覆蓋面積都非常大，由于受自然條件、人口、經濟發(fā)展水平差異導致的通信需求和通信消費的差別也非常大，不同地區(qū)網絡規(guī)模差異非常大，同時由于現有GSM核心網能力的限制，不同地區(qū)的網絡各自有突出的問題，主要包括以下幾個方面。

　�。�1）設備容量小、處理能力低�，F有GSM核心網交換機設備容量小，處理能力低，數量多，不符合“大容量，少局所”的發(fā)展趨勢。特別對于比較發(fā)達的東部沿海地區(qū)，隨著用戶數的不斷增長，每年均需要進行比較繁重的新建局和擴容局的工作，除了新增網元的安裝調測外，還包括繁重的電路割接、局數據加載及網絡調整的工作。造成了巨大的工程建設壓力，也給網絡穩(wěn)定帶來了一定的隱患。

　�。�2）業(yè)務提供能力差，升級費用高。為了在全網提供各種新業(yè)務，除了在SCP上加載上述業(yè)務外，數量龐大的GSM MSC交換機成了業(yè)務快速推廣的瓶頸。由于MSC數量多，為了實現對新業(yè)務的觸發(fā)，幾乎必須升級現網所有的MSC，升級費用高，升級周期長，大大地延誤了業(yè)務推出的時機，影響了網絡的盈利能力。部分相對落后的省市用戶數量少，但需升級的MSC數量不少（以地市為單位設置MSC），考慮到業(yè)務收益與成本的關系，往往錯過了升級的機會，使用戶無法享受更加豐富多樣的增值業(yè)務，比如部分省的GSM網絡由于MSC軟件升級費用高，至今仍未提供彩鈴等有效提升ARPU值的業(yè)務。

　　（3）設備利用率不均勻，話務無法動態(tài)調整。由于現有MSC之間缺乏有效的資源共享機制和技術，MSC之間無法實現動態(tài)的負荷均衡，對于擁有若干個GSM MSC的本地網來說，在部分MSC負荷過大的情況下，只有采取新建MSC的方式或者將某個／某幾個BSC割接至其他負荷較輕的MSC的方式來實現負荷的均衡。前者則造成建設投資大，設備整體利用率不高，后者則造成頻繁的網絡調整和巨大的割接工作量。

　　從網絡擴容規(guī)劃的角度看，MSC之間缺乏資源共享機制給規(guī)劃造成了更大的難度，由于外部競爭環(huán)境都比較激烈，各本地網用戶發(fā)展要進行準確預測是比較困難的，而本地網MSC的擴容規(guī)劃是根據本地網的用戶和業(yè)務發(fā)展進行的，可能造成的結果就是部分本地網MSC設備（或者同一本地網的部分MSC）利用率非常低，部分本地網頻繁擴容（或者同一本地網的部分MSC頻繁擴容）。

　�。�4）本地網維護力量薄弱，故障恢復時間長，影響了服務質量。根據現有維護體制，GSM設備及網絡維護主要依靠各本地網的維護力量。作為現有GSM MSC，除了日常硬件維護外，維護的主要內容仍然是數據維護以及網絡的維護，GSM MSC分布廣，數量多，維護難度大，特別對于欠發(fā)達地區(qū)本地網維護力量薄弱，維護經驗不足，容易出現由于維護經驗薄弱而造成故障恢復時間長，網絡無法正常運行的情況。另外，GSM MSC作為計費點，計費點數量多，計費傳送網絡的故障也容易造成原始話單的丟失，影響了計費處理的及時性。

　�。�5）缺乏容災方案。不少省市和地區(qū)有較多的返鄉(xiāng)人流，每當節(jié)假日設備會面臨話務沖擊的考驗，現有GSM網絡端局均沒有容災方案，即當設備故障時，沒有相應的網絡級容災備份方案。

　　2、優(yōu)化方案

　　上述所有問題都是現有GSM網絡運營商所面對的問題，從現有基于傳統(tǒng)MSC技術的能力來看，解決上述問題是比較困難的，惟有采用新技術來解決上述問題�；�于軟交換的GSM核心網優(yōu)化就是一個較完善的方案，基于軟交換的GSM核心網基本結構如圖2所示。

　　軟交換技術是近幾年崛起的一種全新的網絡技術，通過控制與承載的分離的體系結構，它將原來相互獨立的網內各節(jié)點變成一種有機的整體，從而可以實現核心網內資源的共享和動態(tài)調配，加上其具有大容量、雙歸屬等特性，能解決現有GSM網絡存在的問題。

　　為了更好地闡述上述方案，本文以一個欠發(fā)達省的省網改造為例來說明該優(yōu)化方案。

　　該省現有GSM核心網結構如圖3所示。

　　針對該省網存在的上述問題，本文建議采用移動軟交換技術對現有GSM網絡進行優(yōu)化，其基本步驟包括：

　　第一步：在省會城市建設1～2臺集中設置的MSC，該MSC的MSC Server和MGW部分均放置在同一機房，將省會城市原MSC下的1～2個BSC割接到新建MSC下。

　　第二步：逐步將省會城市現網MSC下所帶BSC逐步割接到新建MSC上，新建MSC繼承原有MSC的全部物理接口：A接口、中繼電路、No.7信令鏈路。同時考慮后續(xù)發(fā)展，對新建MSC進行適當擴容。

　　第一、二步完成后該省核心網網絡如圖4所示。

圖4　優(yōu)化第一階段結構圖

　　第三步：等條件成熟，在非省會城市其他本地網設置1～2個MGW，通過IP網絡跟省會城市MSC Server相連，形成全省分布式組網。新建各MGW應用于各地的交換機擴容，部分存在2個MGW的本地網可在2個MGW之間采用局內的負荷均衡技術，提高A接口的安全性，動態(tài)調配2個MGW之間的負荷。

　　第四步：隨著話務量的增長，同時考慮網絡安全性，可以考慮在其他較大的1個本地網建設1～2個MSC Server，將全省各地MGW按照地理位置劃分，各MSC Server按照雙歸屬方式進行備份，以加強網絡安全性。

　　第五步：逐步使用各地MGW對現網窄帶交換機進行替換，全省形成基于軟交換的分布式組網。

　　最后的目標網絡如圖5如示。

　　3、目標網絡的優(yōu)點與優(yōu)勢

　　根據軟交換的特點，與現有網絡相比，優(yōu)化完成后的目標網絡將具備以下幾個優(yōu)點。

　　3.1　可以實現集中維護

　　大量的數據維護工作集中在了MSC Server上進行，維護投入可以降低到現網的1/N。優(yōu)化前后維護模式見圖6所示。

　　3.2　業(yè)務集中加載，統(tǒng)一業(yè)務出口，大大提高了網絡業(yè)務提供能力

　　軟交換MSC與SSP和設置，由MSC Server統(tǒng)一作業(yè)務處理，整個省網只有一個業(yè)務出口，升級維護方便，此外，升級過程只是對MSC Server進行升級，無需MGW的參與，設備的安全性進一步提高。

　　3.3　雙歸屬滿足了容災的要求，負荷均衡實現了不同MGW之間資源的共享

　　采用MSC Server雙歸屬解決方案，使得每個MGW都可以連接到兩個MSC Server，充分保證網絡的安全性。另外，傳統(tǒng)的GSM MSC組網模式下，1個BSC只能和1個MSC相連，因此當1個BSC到MSC的話務擁塞并不能將擁塞的話務疏導到其他MSC下，可能造成話務擁阻甚至癱機。而采用軟交換特有的均衡技術，可以同時將1個BSC連接到兩個MGW上，兩個MGW可以動態(tài)調整話務，保證網絡的接續(xù)質量。雙歸屬及負荷分擔示意如圖7所示。

 

 

　　3.4　無信令點擴容

　　在基于結構軟交換的MSC中，信令處理等都由MSC Server負責，MGW不需信令點，因此在需要建設地區(qū)直接放置MGW的拉遠即可解決。這樣不僅使得擴容非常靈活，而且可以避免申請信令點和MSC號的過程，節(jié)省配合調整工作量，大大加快工程實施進度。

　　3.5　后期規(guī)劃和擴容工作更加簡單

　　MSC Server的集中設置意味著跨本地網資源的利用成了可能，在后期規(guī)劃中，重點在于把握整個省網的發(fā)展，MSC Server的擴容是在對整個省網發(fā)展進行規(guī)劃的基礎上進行的，即使不同本地網網絡對呼叫處理能力的需求會出現一定的波動，只要從整個省的層面來看其對呼叫處理能力的需求保持穩(wěn)定就能保證MSC Server有足夠的呼叫處理和業(yè)務提供能力。

　　其次，MGW擴容由于幾乎不涉及龐大的數據設置工作，MGW擴容工作主要包括硬件擴容和增開電路，整個過程將變得異常簡單，大大減少了工程建設周期和工程管理成本。

　　4、優(yōu)化后的目標網向3G核心網的演進

　　在獲得3G牌照后，在上述目標網的基礎上，整個核心網完全可以實現到3G的平滑演進，有效保護運營商在優(yōu)化工程中的投資。優(yōu)化后的目標網向3G核心網演進的路標如圖8所示。

摘自：電信工程技術與標準化