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打造高效的移動分組核心網
2009/4/21

  伴隨著3G的發(fā)展,尤其是HSPA的普及所帶動的移動寬帶的起飛,促使用戶對于移動寬帶接入的需求像火山一樣爆發(fā)出來,在幾乎所有部署了HSPA的運營商網絡中,用戶數(shù)據量都以每年500%的速度在持續(xù)增長,這種增長一直持續(xù)到今天,尚未見到任何放緩的跡象。來自數(shù)據業(yè)務的收入增長已經成為運營商保持ARPU穩(wěn)定,提高總體收入的關鍵所在。

    移動數(shù)據業(yè)務呈現(xiàn)井噴式發(fā)展,移動分組核心網由于承擔著對用戶的移動性管理、對業(yè)務數(shù)據的轉發(fā)、對業(yè)務策略的控制等功能,所以網絡規(guī)模迅速膨脹。分組核心網逐漸變?yōu)檫\營商進行基礎設施建設的考慮重點之一。

圖 分組核心網演進的進程

    愛立信認為,隨著業(yè)務量猛增,運營商面臨的主要挑戰(zhàn)包括以下三方面:首先是網絡數(shù)據量爆發(fā),網絡擴容壓力較大。其次是數(shù)據業(yè)務收入上升,需要對網絡的可靠性進行進一步提升。最后是在分組網絡中的業(yè)務逐漸繁多,需要對不同種類業(yè)務提供分級保障,提供不同的QoS。

    同時,怎樣將規(guī)模飛速發(fā)展的現(xiàn)有分組核心網演進為適應LTE的EPC架構,也是運營商考慮的重點問題之一。

    基于以上的需求,愛立信憑借對網絡發(fā)展趨勢的深刻認識,對分組核心網現(xiàn)階段演進方案提出以下幾個步驟。

    第一步:Gb接口IP化

    從軟交換結構引入現(xiàn)網以來,IP化改造一直是熱門話題。由于移動話音業(yè)務量在前幾年的猛增,運營商普遍認為有必要將語音轉移到IP進行承載。

    事實情況是,在歐美的主要運營商,移動數(shù)據業(yè)務量早已遠遠超過移動語音業(yè)務,成為IP承載網的主要帶寬占用者。對于國內的幾大運營商來說,數(shù)據業(yè)務增長不如歐美運營商迅猛,但2G數(shù)據的年增長量也在100%左右,隨著3G的引入,數(shù)據增長也將再次提速。

    目前的分組核心網是一個“半IP”的網絡。向“全IP”演進,將流量利用IP承載,可以大大降低運營商投資成本。愛立信現(xiàn)網所有GSN都支持以軟件升級方式進行IP化改造,無需更換硬件,最大程度降低業(yè)務中斷時間。

    第二步:SGSN池組化

    隨著數(shù)據業(yè)務用戶日趨增多,相關收入上升,數(shù)據業(yè)務的可靠性已經成為運營商關心的重要問題。SGSN池組化是提高業(yè)務可靠性的利器,通過池組化,當需要對一臺SGSN進行維護或出現(xiàn)故障,不會影響當?shù)赜脩羰褂脭?shù)據業(yè)務。

    同時,SGSN池組化還可以大幅度減少SGSN間的路由區(qū)更新,將降低SGSNCPU負荷,同時減少由于切換引起的業(yè)務干擾,提升用戶感受。

    愛立信在at&t、沃達豐、澳大利亞電信等運營商處都有SGSN池組應用案例,在現(xiàn)網取得了良好效果。值得一提的是,在很多運營商的網絡中還部署了雙接入SGSN池組,網絡結構更為優(yōu)化。

    第三步:優(yōu)化使用網絡資源

    這一步驟主要包括兩大技術:3GDT和PCC架構。

    部署3GDT

    3GDT(3G)是指將核心網中的用戶面和信令面分離,部分用戶數(shù)據不再由SGSN進行轉發(fā),而是在RNC和GGSN之間建立直接連接的GTP隧道。

    這項技術為運營商帶來的好處是,當網絡中的數(shù)據量超量增長而用戶量較為穩(wěn)定時,運營商無需同時擴容SGSN和GGSN,只需根據需求擴容GGSN,從而為運營商節(jié)省了大筆投資。

    同時需要指出的是,在未來的EPC網絡架構中,MME僅對信令進行處理而不再轉發(fā)數(shù)據,這與3GDT的基本思想是一致的。當網絡通過平滑演進至EPC架構而用戶數(shù)據主要通過LTE承載時,運營商網內的SGSN-MME將會面臨大量的容量過剩。因此,在3G數(shù)據超量增長的情況下,啟用3GDT解決方案是保持網絡結構良性發(fā)展的重要手段。

    愛立信是世界上惟一擁有3GDT現(xiàn)網案例的廠商,愛立信提供優(yōu)化的,可針對特定用戶開啟3GDT的機制,同時在SGSN提供名為TMO的內部優(yōu)化機制,保證網絡的最優(yōu)性。

    引入PCC架構

    一方面,運營商網絡面對驟增的數(shù)據量,投資壓力增大,而這些驟增的數(shù)據量中,又有很大一部分是由于少量所謂“包月濫用者”帶來的,這一部分少量用戶擠占了大量網絡資源;另一方面,分組網絡上的流媒體等實時業(yè)務越來越多,需要更好的業(yè)務保障機制。上述兩個方面的問題需要運營商引入更先進的流量控制和QoS控制機制加以解決。

    愛立信為解決上述問題推出了以3GPPPCC構架為基礎的完善解決方案。

    第四步:引入LTE/EPC

    3GPPR8在無線側引入了速度高達100Mbit/s、后期可演進到1Gbit/s的LTE技術,為適應無線側的速度增長,對核心網構架進行進一步的演進就成為3GPP組織研究的一個重點課題。這就是我們今天常常談到的“系統(tǒng)構架演進”即SAE。而最終重新設計核心網的成果,我們通常把它稱為“演進的分組核心網”即EPC(如圖所示)。

    愛立信作為目前世界第一的分組核心網設備供貨商,占有總體市場份額的45%以上。在目前世界上僅有的兩個EPC商用合同中,愛立信是同時入圍的惟一廠商。這充分說明了愛立信在產業(yè)中的領導地位。

    愛立信在進行EPC產品線的戰(zhàn)略規(guī)劃時有兩個出發(fā)點。

    第一,對于現(xiàn)網客戶龐大的存量設備,愛立信會幫助客戶將現(xiàn)網設備演進至EPC架構,所有現(xiàn)有愛立信分組核心網設備都可以軟件升級至EPC。

    值得一提的是,從2007年開始,愛立信推出的新產品都已經從產品構架層面預先考慮了未來向EPC演進的需求,因此,愛立信所承諾的現(xiàn)網升級策略是真正的平滑演進,我們保證現(xiàn)網設備上的每一塊板卡都可以在未來LTE/EPC環(huán)境中發(fā)揮它的最大功效。

 第二,固定移動網絡融合是未來的發(fā)展方向,這一融合從核心網傳輸層面逐漸擴展到城域網傳輸,同時也將擴展到“業(yè)務邊緣層”。這一融合不僅將節(jié)省運營商的設備投資,更重要的是能夠實現(xiàn)全業(yè)務運營商的固網、移動網的業(yè)務邏輯的融合,為運營商邁向真正的全業(yè)務寬帶鋪平道路。

    愛立信基于業(yè)務邊緣層的融合趨勢,推出了全新的融合分組網關(CPG)產品,這一產品不僅可以提供LTE、3G、2G接入,提供cdma2000接入,同時它能夠提供固定寬帶網絡的接入。這一產品將成為運營商提供全業(yè)務無縫運營的利器。

    憑借領先、全面的分組核心網解決方案,面向未來的產品設計,以及豐富的全球部署經驗,愛立信有信心幫助運營商打造一個高效的移動分組核心網,確保其充分滿足移動數(shù)據業(yè)務高速發(fā)展所帶來的挑戰(zhàn),并能夠平滑地邁向LTE時代。

 

產品導航:光端機 電話光端機 PCM設備 光纖收發(fā)器 光電轉換器 協(xié)議轉換器 漢信光纜 光Modem(光貓) 視頻光端機 數(shù)字光端機
 

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