江苏联通核心网IP化改造技术浅析

【摘要】本文主要分析了移动网络核心网IP化改造的原则、要求、步骤，并介绍了无锡联通IP化改造的方案设计和实施过程。

【关键词】核心网；IP化；改造

1.引言

随着网络技术的不断发展，整个电信网向IP化、融合化、宽带化和智能化综合信息网络的方向逐步演进，新的业务模式和业务种类不断出现，电信业正日益融入消费者的日常生活、政府和企业的日常生产过程，成为全社会发展进步的不可缺少的关键要素。

3G网络和智能终端引发了一场移动互联网革命，移动流量爆发式地增长，移动数据、娱乐、媒体、广告等成为电信运营商新的收入增长点。

从核心网来看，将朝着融合化、智能化发展。软交换已成为核心网的重要支撑，IMS网络也将在不久进行建设，网络池组化技术已经成熟，它们互相融合的网络体系结构不仅能降低业务与网络的耦合度，也能降低成本，还能灵活开发出品种种丰富的业务，满足信息社会不断增长的需求。

目前江苏联通VOIP网络尚呈小规模，距离ALL IP的网络架构还有一段距离，根据集团公司要求，在2013年底全网将完成100%的IP化，在2014年完成池组化的建设，因此建设本期工程，实施语音IP化；不仅满足集团公司战略发展要求，而且符合通信技术的发展趋势。

2.IP化改造的原则

目前中国联通移动网已经具备实施语音IP化的条件，公司根据现网设备情况、各省的工程进展情况，在切实降低IP化推进成本，实现投资效益最大化，统筹规划，充分利用IP承载及现有传输资源的前提下，计划分阶段、分步骤推进移动网IP化的改造与建设。

2.1 保持现网稳定原则

进行现有网络的IP化改造不能影响中国联通现有网络的运行，进行IP化改造需要制定严格的升级改造及分步骤实施方案，并且对于每一步骤都应有相应的风险分析以及规避方案，并在改造不成功的情况下应有回退的方案。

2.2 业务继承性原则

IP化改造后的软交换设备必须继承现网各种业务，并且不能降低现网业务的用户体验，包括电信业务、承载业务、补充业务、智能业务、增值业务等。

2.3 分阶段实施原则

IP化改造工程从类型上可以分为如下三类：

第一类：全网范围实施的移动语音网IP化。端口改造涉及Nb、Nc、Mc接口，设备改造涉及端局、关口局和软交换长途局。

第二类：分区域按需求实施的无线接入IP化。根据需求及投资分区域实施，端口改造涉及Gb、Iu-Cs等接口，设备改造涉及端局、SGSN、BSC、RNC。

第三类：根据发展稍后考虑信令IP化。结合协议标准化程度及IP网建设进度考虑，端口改造涉及C/D、E接口。设备改造涉及端局、HLR、IP STP等。

对于以上三类，遵循先核心后接入，先承载后信令，先局部后全局的实施过程：

①全网范围内逐步完成第一类语音网的IP化。应保证全程全网实施，按照先本地网、后省内、再省际；先同厂家、后异厂家的顺序进行。

②根据业务需求，综合投资因素有选择的实现第二类Gb、Iu-CS的IP化。

③第三类信令网等IP化进程需要结合标准及IP网建设程度逐步考虑。

2.4 “站点接入”原则

软交换设备均通过本站点内的一对业务接入路由器接入到本地IP承载网，进而与IP承载网B网互通，应满足接入IP承载网的相关技术要求。

3.IP化改造要求

3.1 设备技术要求

3.1.1 MSC Server

采用2/3G共核心网方式建设WCDMA端局，实现2/3G资源共享，同时，尽量保证同一MSC Server下的2/3G无线区域同覆盖，减少信令消息流量，提高网络质量。

MSC Server应集中设置在省会城市和区域中心城市。一个MSC Server可以服务于一个或若干个移动业务本地网。当一个MSC Server服务于多个移动业务本地网时，应要求设备支持虚拟MSC Server功能，支持跨本地网计费功能。为了便于传输电路的组织，MSC Server将设置在传输节点上。

3.1.2 MGW

MGW以本地网为单位设置，为便于传输电路组织、调度，MGW站点应选在传输的节点上，并且MGW应尽可能和与之相连的RNC同机房设置。

3.1.3 本地IP承载网

本地综合承载网的建设承载本地网内的PS及CS业务，主要包括：Iu-PS/Gb、Iu-CS、Mc、Nb、Nc、Gn等接口。

本地IP承载网内设置一对汇聚路由器DCE与IP承载网骨干网连接。根据本地网内的节点及业务量情况，汇聚路由器DCE可与本地业务接入路由器ACE合设，也可以单独设置。各业务节点成对设置业务接入路由器，本地业务接入路由器ACE与本地汇聚路由器DCE之间以“口字型”连接。

本地IP承载网内启用MPLS VPN及Qos策略，实现不同业务的隔离及QoS保障。

3.2 接口协议要求

3.2.1 Nc接口

MSC Server之间、GMSC Server之间、GMSC Server与MSC Server之间、CMN与（G）MSC Server之间、以及CMN之间通过Nc接口连接。该接口基于IP承载，接口协议栈为BICC/M3UA/SCTP/IP。

对于BICC承载建立方式，在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。Nc接口支持SCTP多归属机制。

3.2.2 Mc接口

MSC Server与MGW之间、GMSC Server与GMGW之间通过Mc接口连接。该接口基于IP承载，接口协议栈为H.248/SCTP/IP，H.248/M3UA/SCTP/IP（可选）。Mc接口支持SCTP多归属机制。

3.2.3 Nb接口

Nb接口是MGW之间、MGW与GMGW之间的接口。该接口基于IP承载，语音编解码采用AMR2 12.2k，接口承载协议栈为RTP/UDP/IP。

对于IP承载语音的软交换网，其承载层采用全网扁平化组网模式，任意两个MGW之间的媒体流直接通过IP承载网B网进行疏通。

3.2.4 A接口

现阶段A接口的用户面基于TDM承载，其协议栈为PCM/TDM（E1）。

A接口的控制面在MGW中经内置SG转接，MGW内置SG与软交换机之间采用IP承载，其协议栈为BSSAP/SCCP/M3UA/SCTP/IP，其中的SCTP协议应支持多归属机制。

3.2.5 Iu-Cs协议接口

Iu-Cs为RNC和MGW之间的接口。目前现网是ATM承载；IP化改造后，控制层面改为RANAP/SCCP/M3UA/SCTP/IP，其中的SCTP协议应支持多归属机制，在用户面采用基于RTP/UDP/IP协议栈。

4.组网方案

4.1 信令路由组网方案

江苏联通各业务区SG和MGW合设。MGW/SG和HLR、IGW设置信令链路以疏通本地MAP和ISUP信令，TMSC1及TMG设置信令链路疏通长途ISUP信令；MGW/SG和MSC SERVER之间通过IP承载网来疏通H.248&SIGTRAN信令。同时MSC SERVER和设置在南京的一对H/LSTP开通信令链路以疏通长途MAP信令，以及作为其它直连链路的准直连备用链路。

4.2 话务路由组网方案

江苏联通各业务区MGW与本业务区的其它MGW、以及与IGW之间设置直达中继电路，以疏通本网本地话务以及和其它运营商的话务，爱立信片区本地MGW之间采用IP互通；各业务区MGW和南京的一对TMG及一对TMSC1/2设置中继电路以疏通省内，省际话务。图1是无锡联通软交换信令及话路组网图。

4.3 本地IP承载网组网方案

江苏联通在2011年WCDMA工程中进行了本地承载网的建设，目前在江苏联通13个业务区分别设有一对独立的汇聚路由器，各业务区的原CS域路由器作为本地IP承载业务接入路由器，综合承载移动网业务；Iu_b接口路由器和Iu_PS路由器在物理上分离，Iu_b业务在RNC侧路由器即原有的PS路由器上承载，Iu_PS业务接入到本地综合业务接入路由器上，江苏联通本地综合承载网网络组织如图2所示。

5.现网中IP化的具体改造方案

5.1 第一步：建设本地IP承载网

5.2 第二步：端局VOIP改造

MSC SERVER、MGW均与新建的本地承载网的一对CE路由器通过IP方式直连。IP端局两两之间直接建立BICC呼叫，中间不走CMN汇接；改造期间，TDM和IP端局之间的互通，都使用ISUP，不使用TDM-IP互通节点，汇接局同时承载IP和TDM的呼叫；所有TDM端局改造完成后，省内层面形成网状网结构。

5.3 第三步：软交换关口局改造

6.结束语

从电信业务需求和通信网技术的发展来看，全IP化是移动网络的发展趋势，但是网络的IP化不能一蹴而就，而是一个逐步演进的过程，需要进行全盘规划、循序渐进、按需实施。

参考文献

[1]刘韵洁.移动软交换核心技术研究[J].中兴通信技术，2005（2）.

[2]尼松涛.电信网IP化发展策略探讨[C].第五届中国通信学会学术年会，2007.

作者简介：张炯，男，江苏无锡人，工程硕士，中国联通无锡分公司工程师，研究方向：通信工程。