《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 淺議移動軟交換大容量集中化部署
淺議移動軟交換大容量集中化部署
愛立信
摘要: -移動話音業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀及預(yù)測 首先看一組愛立信今年11月《流量與市場數(shù)據(jù)報告》中的數(shù)字: 全球移動用戶普及率在2012年第三季度達(dá)到了91%,移動用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了64億。實(shí)際用戶數(shù)約為43億左右,這是因?yàn)樵S多用戶擁有多個移動終端或者進(jìn)行了多重訂購注冊。到2012年年底,移動用戶總量將達(dá)到66億。到2018年年底,這一數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到93億(不含M2M用戶)。
關(guān)鍵詞: 移動軟交換大容量 部署
Abstract:
Key words :

     一、山重水復(fù)-移動軟交換的危機(jī)和挑戰(zhàn)

    -移動話音業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀及預(yù)測

    首先看一組愛立信今年11月《流量與市場數(shù)據(jù)報告》中的數(shù)字:

    全球移動用戶普及率在2012年第三季度達(dá)到了91%,移動用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到了64億。實(shí)際用戶數(shù)約為43億左右,這是因?yàn)樵S多用戶擁有多個移動終端或者進(jìn)行了多重訂購注冊。到2012年年底,移動用戶總量將達(dá)到66億。到2018年年底,這一數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到93億(不含M2M用戶)。

    2012年第三季度移動用戶數(shù)量年同比增長9%,季度同比增長2%。

    智能手機(jī)用戶總數(shù)到2012年年底將達(dá)到11億,預(yù)計(jì)到2018年年底將增加到33億。目前大多數(shù)用戶都采用的是僅具備基本功能的手機(jī)。

    全球所有的WCDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)部署HSPA。LTE正在全球部署建設(shè),再未來五年內(nèi),LTE網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全世界50%的人口地區(qū)。到2018年LTE將擁有大約16億用戶,這些用戶將代表高端用戶群體。

    愛立信多年來對大量現(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行了測量,這些測量為計(jì)算全球網(wǎng)絡(luò)的總流量提供了有代表性的依據(jù)。

    圖:2007-2012年全球移動網(wǎng)絡(luò)總流量

    從上圖(2007-2012年全球移動網(wǎng)絡(luò)總流量)可以看出,移動數(shù)據(jù)用戶增長迅猛,驅(qū)動數(shù)據(jù)流量和每用戶的平均數(shù)據(jù)量也呈持續(xù)增長態(tài)勢。移動語音流量繼續(xù)穩(wěn)定增長,主要是由于亞太地區(qū)、中東以及非洲的新增用戶驅(qū)動的。

    未來,語音流量增長將保持在一個平穩(wěn)的水平上,而數(shù)據(jù)流量將會突飛猛進(jìn)。到2018年,在全球范圍內(nèi),相比數(shù)據(jù)流量,語音流量將會變得非常小。

    隨著語音流量的增長趨緩或停止,電路域核心網(wǎng)的未來開始越來越多地被探討。目前的電路域核心網(wǎng)主要都是基于以承載與控制功能分離、語音IP化傳輸為特征的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)。移動軟交換網(wǎng)絡(luò)大約從2006年開始部署,曾經(jīng)為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源結(jié)構(gòu)、全網(wǎng)IP化奠定基石,如今卻不得不思考它的下一步發(fā)展。

    對于移動軟交換的未來,為保護(hù)對現(xiàn)有軟交換的已有巨大資產(chǎn)和收入來源,運(yùn)營商需要考慮如下幾個方面:降低運(yùn)營成本、保持和提高語音質(zhì)量、向LTE演進(jìn)。

    具體方案包括:優(yōu)化移動軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過集中化地部署大容量移動軟交換節(jié)點(diǎn)以降低運(yùn)營成本;持續(xù)改善語音質(zhì)量,確保移動軟交換語音業(yè)務(wù)的競爭優(yōu)勢,并通過部署高清語音方案(AMR-WB語音編解碼)為用戶提供更好的語音業(yè)務(wù)體驗(yàn);通過移動軟交換功能演進(jìn),如部署CSFB功能,實(shí)現(xiàn)與LTE無線技術(shù)共存。

    在移動軟交換的后續(xù)發(fā)展策略中,集中化地部署大容量移動軟交換節(jié)點(diǎn)居于核心地位。它將對移動軟交換網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營維護(hù)、新功能引入和今后演進(jìn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。這也正是本文探討的話題。

    二、它山之石-移動軟交換大容量集中化部署案例

    隨著技術(shù)的進(jìn)步,新一代處理器芯片的處理能力隨摩爾定律持續(xù)增長。電信設(shè)備供應(yīng)商基于這些芯片,基于分布式的刀片處理架構(gòu),已能提供具備大容量能力的新一代MSCServer產(chǎn)品。新一代的MSCServer產(chǎn)品近兩年開始在全球逐步擴(kuò)大部署。由于其相對上一代產(chǎn)品的節(jié)能減排的明顯優(yōu)勢,已經(jīng)逐漸成為新入網(wǎng)運(yùn)行的MSCServer設(shè)備的主流。

    基于刀片式MSCServer大容量的處理能力,部分海外運(yùn)營商已經(jīng)開始采用新平臺進(jìn)行大容量的集中化部署,業(yè)界趨勢已經(jīng)形成。澳大利亞、印度尼西亞和尼日利亞等國家已經(jīng)先后部署了大容量集中化的MSCServer,通過對現(xiàn)網(wǎng)的老舊設(shè)備的逐步替換,逐漸實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)代化改造。愛立信已經(jīng)部署的MSCServer節(jié)點(diǎn)中,最大的單節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)容量460萬用戶,約7.5萬愛爾蘭。隨著承載了大話務(wù)量的MSC Server設(shè)備的在現(xiàn)網(wǎng)的長期運(yùn)行,其穩(wěn)定性和可靠性已經(jīng)逐步得到驗(yàn)證。大容量集中化部署的MSC Server所帶來的運(yùn)營成本下降和節(jié)能減排效果顯著。

  -案例之一:澳大利亞電信的NextG計(jì)劃

    澳大利亞Telstra在2008年啟動了其移動軟交換網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代化改造項(xiàng)目-NextG計(jì)劃,以降低網(wǎng)絡(luò)OPEX。

    NextG第一期采用愛立信CP60MSCServer,并集中部署在5個中心城市,節(jié)省OPEX約50%

    NextG第二期采用愛立信刀片式MSC服務(wù)器(MSC-SBC),集中部署在兩個中心城市,進(jìn)一步節(jié)省OPEX約60%

    Telstra的案例可以作為中國運(yùn)營商進(jìn)行省內(nèi)大容量集中化部署MSCServer的參考。

    NextG計(jì)劃的實(shí)施步驟如下:

    -案例之二:印度尼西亞的XLAxiata

    印度尼西亞XLAxiata從2010年開始引入愛立信MSC-SBC,逐步替代其現(xiàn)網(wǎng)CP50MSC-S。

    Jabodetabek大區(qū)計(jì)劃率先于2012年全部完成MSC-S的大容量集中化,將由4個MSC-SBC(每個BC帶9刀片)代替原有16個MSC-S。

    XLAxiata全網(wǎng)將預(yù)計(jì)在201X年完成全部MSC-S的大容量集中化,將由19個MSC-SBC(每個BC帶刀片數(shù)5~9個)代替原有56個MSC-S。

    另外,XLAxiata引入愛立信GMPv4的MGW代替原有MGW,使得MGW也實(shí)現(xiàn)大容量集中化,全網(wǎng)MGW數(shù)量從94個減少為19個。

    實(shí)施效果:

    · XL Axiata全網(wǎng)用戶量增長速度較快,但進(jìn)行大容量集中化部署后,其MSC-S的人均年OPEX有了顯著下降,預(yù)計(jì)2012年比2009年節(jié)省約31%。Jabodetabek大區(qū)的優(yōu)化效果更為明顯,預(yù)計(jì)2012年比2009年節(jié)省約57%。

    · MGW大容量集中化后,其人均年OPEX也顯著下降,預(yù)計(jì)2012年將比2009年節(jié)省約44%。Jabodetabek大區(qū)的優(yōu)化效果更為明顯,預(yù)計(jì)2012年比2009年節(jié)省約48%。

    -案例小結(jié):

    上述移動軟交換大容量集中化部署案例給其他仍在猶豫和觀望的運(yùn)營商帶來啟示:移動軟交換大容量集中化部署技術(shù)上已經(jīng)完全成熟,網(wǎng)絡(luò)易運(yùn)營、易管理。全球逐步增加的大容量集中化移動軟交換部署案例,也將增強(qiáng)中國運(yùn)營商進(jìn)行大容量集中化部署的信心。

    三、解決之道-移動軟交換大容量集中化部署的關(guān)鍵點(diǎn)

    當(dāng)前,主要的中國運(yùn)營商目前都有數(shù)量龐大的移動軟交換設(shè)備節(jié)點(diǎn)。中國運(yùn)營商的移動軟交換的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是:以地市或本地網(wǎng)為單位,再根據(jù)用戶數(shù)量建設(shè)1個或若干個MSCPool。每個Pool內(nèi)含若干個MSCServer,少則2到3個,多個7到8個。每個MSCServer的用戶數(shù)通常約40萬至70萬,最多不超過100萬。

    基于目前的移動軟交換網(wǎng)絡(luò),移動運(yùn)營商面臨的主要問題有:全網(wǎng)性的新功能引入緩慢,由于需要對現(xiàn)網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)丁升級或版本升級,龐大的設(shè)備基數(shù)導(dǎo)致升級工期漫長,完成一輪升級往往需要一年半以上的時間。數(shù)量龐大的節(jié)點(diǎn)需要相應(yīng)數(shù)量的機(jī)房、能耗和維護(hù)管理網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測人員。各地維護(hù)人員水平參差不齊。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多,導(dǎo)致單個呼叫的路徑中的潛在故障點(diǎn)也多,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提升遇到一定瓶頸。提升單個節(jié)點(diǎn)承載的話務(wù)量,大幅減少移動軟交換的節(jié)點(diǎn)數(shù)量,并進(jìn)行集中化部署已經(jīng)成為移動運(yùn)營商正在考慮的對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行現(xiàn)代化改造一個選項(xiàng)。

     對于部署集中化大容量的移動軟交換,中國運(yùn)營商所擔(dān)心的主要問題有:部署多大容量的節(jié)點(diǎn)比較合適?大容量集中化的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)的安全性是否有保障?如何實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)網(wǎng)到大容量集中化移動軟交換的平滑部署?等等。下面就這些問題一一進(jìn)行分析。

    1、大容量移動軟交換節(jié)點(diǎn)的部署容量

    · 最低容量

    建議最低容量為150萬用戶左右,相當(dāng)于現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備2~3倍容量。此時刀片式MSC-S的節(jié)能減排指標(biāo)的優(yōu)勢開始充分顯現(xiàn)。

    · 上限警戒容量

    建議刀片式MSC-S使用中的上限警戒容量為最低容量的3倍:450萬用戶。

    考慮到20%的話務(wù)處理能力冗余,一臺刀片式MSC-S的硬件最大處理能力應(yīng)該至少達(dá)到540萬用戶。

    · 正常使用容量

    正常使用容量需在上限警戒容量的基礎(chǔ)上額外考慮Pool內(nèi)設(shè)備單點(diǎn)故障時的容災(zāi)方案。

    通常情況下現(xiàn)網(wǎng)Pool內(nèi)MSC數(shù)目為3-7臺。

    考慮3臺MSC組Pool的情況,當(dāng)1臺大容量MSC單點(diǎn)故障時,剩余每臺大容量MSC需額外承載50%的用戶量,所以正常情況下大容量MSC的用戶數(shù)為450/1.5=300萬用戶。

    基于200-300萬用戶的正常使用容量,5臺大容量MSC的Pool服務(wù)一個大城市或大本地網(wǎng)(1000萬~1500萬移動用戶)。超大城市和超大本地網(wǎng)(2000萬用戶),可增加Pool內(nèi)的大容量MSC數(shù)量到7臺左右。

    2、大容量集中化的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)的安全保障機(jī)制

    大容量集中化的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)將使用MSCPool機(jī)制提供網(wǎng)絡(luò)安全保障。為了地理容災(zāi),如何設(shè)置中心點(diǎn)及其機(jī)房,中心點(diǎn)之間是否容災(zāi),距離多遠(yuǎn)合適,有不同的方案。

    方案1:采用省內(nèi)雙中心異地部署,每個中心多局址的方式,每個中心服務(wù)一個片區(qū)的MSCPool,中心之間不容災(zāi),同一MSCPool內(nèi)的MSC不跨中心放置;

    方案2:采用省內(nèi)雙中心異地部署,每個中心多局址的方式,每個中心服務(wù)全部片區(qū)的MSCPool,中心之間通過MSCPool機(jī)制容災(zāi),同一MSCPool內(nèi)的MSC跨中心放置;

    這兩個方案的對比分析如下:

    總的來說,在MSCPool內(nèi)為保證地理安全,應(yīng)將同一MSCPool中的MSC放于至少兩個不同地方的機(jī)房。

    根據(jù)容災(zāi)程度的不同,同一MSCPool中的MSC可以選擇跨中心點(diǎn)機(jī)房部署。比如,如果只是考慮火災(zāi)、斷電等范圍較小的災(zāi)害,可以選擇同一中心點(diǎn)內(nèi)異局址部署。而如果需要考慮地震、海嘯等范圍較大的災(zāi)害,可以選擇跨中心點(diǎn)部署。

    3、大容量集中化的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)的平滑部署

    為實(shí)現(xiàn)大容量集中化的移動軟交換網(wǎng)絡(luò)的平滑部署,有如下建議。

    建議全網(wǎng)部署MSCPool,并加快A接口IP化改造進(jìn)度,A接口IP化有利于大容量的MSCServer平滑加入MSCPool。

    建議加快全網(wǎng)信令I(lǐng)P化進(jìn)度,MAP/CAP信令I(lǐng)P化將使得大容量MSCServer實(shí)施更為簡便。

    為配合大容量移動軟交換跨本地網(wǎng)組網(wǎng),建議計(jì)費(fèi)方式統(tǒng)一采用LAC計(jì)費(fèi)方式。由BOSS側(cè)進(jìn)行軟件功能升級實(shí)現(xiàn),核心網(wǎng)話單格式可保持不變?,F(xiàn)有基于本地網(wǎng)的網(wǎng)管統(tǒng)計(jì),建議由綜合話務(wù)網(wǎng)管系統(tǒng)來進(jìn)行功能開發(fā),網(wǎng)管系統(tǒng)基于現(xiàn)有的MSCPool統(tǒng)計(jì)功能之上,細(xì)分本地網(wǎng)粒度,實(shí)現(xiàn)分本地網(wǎng)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)功能。

     四、總結(jié)

    移動軟交換節(jié)點(diǎn)的大容量化和集中化,有利于節(jié)能減排打造“綠色”網(wǎng)絡(luò),有利于網(wǎng)絡(luò)功能演進(jìn),有利于節(jié)省網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營開支。目前大容量集中化軟交換的相關(guān)支撐技術(shù)已經(jīng)成熟,全球越來越多的運(yùn)營商已經(jīng)部署愛立信大容量移動軟交換MSC-SBC設(shè)備。

    同時,移動軟交換是移動網(wǎng)絡(luò)提供電信級業(yè)務(wù)最重要的網(wǎng)元設(shè)備。在集中化建設(shè)中,大容量設(shè)備的使用,需要考慮容量需求和組網(wǎng)安全這兩個重要因素。大容量設(shè)備,可以快速滿足網(wǎng)絡(luò)的容量建設(shè)需求,但是單套設(shè)備較大,其安全更為重要。容量和安全,就是把雙刃劍。在這雙刃劍之下,采用大容量設(shè)備組網(wǎng)時,網(wǎng)元設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)組織需要繼續(xù)保持各項(xiàng)業(yè)務(wù)及功能,實(shí)現(xiàn)最小限度的調(diào)整,保障網(wǎng)絡(luò)的安全及穩(wěn)定。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。