EPC网元融合改造实施

根据EPC核心网总体方案设计,结合网络规划和工程建设经验,基于辽宁现有核心网网络现状,综合考虑EPC网元的设计。 (1)采用GSM/TD-SCDMA/LTE核心网融合的方式来对LTE核心网络进行建设,以此来达到实现MME/SGSN、HSS/HLR、SAE GW/GGSN还有DNS、CG、PCRF融合

根据EPC核心网总体方案设计,结合网络规划和工程建设经验,基于辽宁现有核心网网络现状,综合考虑EPC网元的设计。
(1)采用GSM/TD-SCDMA/LTE核心网融合的方式来对LTE核心网络进行建设,以此来达到实现MME/SGSN、HSS/HLR、SAE GW/GGSN还有DNS、CG、PCRF融合的目的。对现网设备进行升级改造的方式是最先采取使用的。
(2)为达到保障用户通过“两不一快”的策略使用LTE业务的目的,这一期工程理应对全网HSS/HLR实现融合,在现网HLR进行改造升级时,允许对不支持融合的现网HLR进行替换。
(3)逐步推进MME/SGSN、SAE GW/GGSN融合,避免盲目扩大改造范围。当现网SGSN、GGSN不支持融合或容量紧张时,直接采用新建MME/SGSN、SAE GE/GW融合设备方式进行建设。当满足条件的时候,应该选择将SGSN/MME POOL引入,以此对网络的保密安全性进行提升。
 EPC网元融合改造实施

核心网元的改造实施

(1)MME/SGSN融合改造实施
综合比较MME/SGSN的设计方案,采用融合设备,LTE用户在LTE系统与GSM/TD-SCDMA之间互相操作信令,通过不一样的网元之间转变成为在网元的内部进行处理,可以有效的降低互操作时延,有利于LTE与GSM/TD-SCDMA互操作,LTE用户体验较好。减少运维节点,简化网络架构,便于维护管理。建议辽宁移动改造现网SGSN设备为MME/SGSN的建设方式。
根据辽宁移动现网情况,改造现有4套SGSN为MME/SGSN,新增设备容量为70万用户。MME的融合改造实施如下表4.11所示:
表4-11 MME/SGSN融合改造情况表



改造MME/SGSN 厂家 负责地市 硬件类型 设置方案 局址 现有4G容量(万) 本期新增4G容量(万) 到达容量(万)
沈阳 MME1 爱立信 沈阳 MKVIII 现网扩容 沈北虎石台三楼 5 20 25
辽东 SYSGSN3 华为 抚、本、丹、铁 ATCA 现网改造 浑南第二生产楼 0 6 6
辽西 SYSGSN2 华为 锦、朝、阜、葫 ATCA 现网改造 浑南第二生产楼 0 9 9
大连 DLSGSN2 华为 大连 ATCA 现网改造 大连一二九六楼 0 21 21
辽中 DLSGSN3 爱立信 鞍、营、辽、盘 MKVIII 现网改造 大连周水子三楼 0 14 14
总计             5 70 75
 

(2)SAE-GW/GGSN融合改造实施
综上比较省内SAE GW/GGSN的设计方案,采用融合设备,当LTE用户在GSM/TD-SCDMA和LTE系统间切换时,业务一点接入,保证业务的连续性,LTE用户体验较好。为了使维护管理更加方便进行,需要降低运维节点的数量,对网络架构进行简化措施。作者建议辽宁移动应该采用对现网GGSN改造成为融合SAE-GW/GGSN,同时处理GSM/TD-SCDMA/LTE业务。
根据辽宁移动现网情况,改造现有4套GGSN为SAE-GW/GGSN,新增设备容量为70万PDP上下文。SAE-GW的融合改造实施如下表4.12所示:
 
 
表4-12 SAE-GW/GGSN融合改造情况表

业务区 改造SAE-GW/GGSN 厂家 负责地市 硬件
类型
设置
方案
局址 4G PDP容量(万)
现有 本期
新增
到达
沈阳 SAE-GW1 爱立信 沈阳 M120E 现网
改造
沈北虎石台三楼 5 20 25
辽东、
辽西
SYGGSN11 华为 抚、本、丹、铁、锦、朝、阜、葫 PGP-X16 现网
改造
沈北虎石台三楼 0 15 15
大连 DLGGSN7 华为 大连 PGP-X16 现网
改造
大连一二九六层 0 21 21
辽中 DLGGSN8 爱立信 鞍、营、辽、盘 SSR 现网
改造
大连周水子三层 0 14 14
总计             5.0 70.0 75
 

同一时期,为了满足当TD-LTE用户在漫游至国外的2G/3G/4G网络的时候使用业务的需求,需要设置骨干SAE-GW/GGSN在网内,由于GSM/TD-SCDMA、LTE用户的业务路由是保持相同的(国际间的漫游业务以及全网类APN),便于统一的业务管理和维护等因素,改造现有GSM/TD-SCDMA分组域的北京和广州各1对骨干GGSN为骨干SAE-GW/GGSN。计费话单对BOSS的改造要求,可以采用如下两种方式。
方式1:GGSN产生PGW-CDR,不管LTE用户在从LTE网络或是GSM/TD-SCDMA网络两种中的任何一种接入的时候,都可以形成PGW-CDR话单,PGW-CDR话单的处理是需要BOSS支持的。
方式2:GGSN依据无线网络接入的类型,LTE用户通过GSM/TD-SCDMA进行接入之时,形成G-CDR,通过LTE接入之时,形成PGW-CDR。PGW-CDR话单的处理是需要BOSS支持的。
(3)HSS融合改造实施
根据总体设计方案,采用独立号段的数据卡(MIFI、CPE)、物联网等全网应用的用户数据,由集中设置的HLR/HSS负责存储和处理。用于存储和处理以省为单位独立发展运营的LTE手机及数据卡用户数据的HSS,为满足现有GSM/TD-SCDMA用户不换号使用LTE业务,仍由各省负责建设。
辽宁移动HSS的融合方案比较特殊,主要考虑华为和爱立信现有HLR设备的融合改造支持不同。省内HSS不同业务区融合改造措施如下:
华为业务区域内的朝阳选取方案一:将现网HLR改造为融合HSS/HLR。将LTE无线网络所辐射区域内的本地网所有HLR升级成为GSM/TD-SCDMA/LTE融合HSS/HLR,将用户的数据进行统一的存储。可满足现网2G/3G用户“不换号”使用LTE业务,用户默认开通LTE业务,不需登记。用户数据统一存储,业务一点开通,出错风险相对较小。
其它业务区需要新建HSS设备,选取方案二:重新建立融合HSS/HLR,同时对现网HLR具备FNR(灵活的号码寄存器)的功能进行改造,针对使用LTE业务用户在不换号的情况下,其用户数据是通过HLR迁移出来到重新建立的融合HSS/HLR中,通过HLR来做迁出标识,并将呼叫前转至HSS/HLR中。针对处在新号段的用户数据信息,则以重新建立的融合HSS/HLR设备进行存储。为了保障现网2G/3G用户“不换号”顺利开展使用LTE业务,需通过BOSS登记。同时需要进行用户数据搬迁,出错风险较大。
按照辽宁省现网的情况,对现有的2台HLR改造成为HSS/HLR融合设备,把重新建立的10台HSS/HLR融合设备替换掉,新建2台HSS用于实现爱立信私有过渡方案,具体实施如下表4.13-4.15所示:
表4-13 改造现网HLR为融合HSS/HLR

序号 设备名称 厂家 硬件平台 软件版本 现有GSM/TD-SCDMA动态容量
(万户)
新增HSS动态用户容量
(万户)
覆盖本地网 安装
地点
1 CYHLR1 华为 OSTA2.0 V9R6 120 1.3 朝阳 沈阳
2 CYHLR2 华为 OSTA2.0 V9R6 120 朝阳 沈阳
 

表4-14 替换新建HSS/HLR

业务区 序号 节点名称 所辖城市 替换新增2G用户动态容量
(万户)
新增4G用户动态容量(万户) 安装
地点
大连业务区 1 HSS/HLR1
HSS/HLR2
大连 260 5.9 大连
2 HSS/HLR3
HSS/HLR4
鞍山 195 3.9 大连
丹东 231
3 HSS/HLR5
HSS/HLR6
本溪 158 6.6 大连
营口 257
辽阳 182
沈阳业务区 4 HSS/HLR7
HSS/HLR8
抚顺 197 4.7 沈阳
铁岭 222
盘锦 162
5 HSS/HLR9
HSS/HLR10
阜新 195 3.5 沈阳
葫芦岛 210
    总计   2269 24.7  
 

表4-15 爱立信私有过渡方案

序号 设备名称 厂家 新增HSS动态用户容量
(万户)
覆盖本地网 安装
地点
1 HSS1 爱立信 34 沈阳、大连、鞍山、锦州 沈阳
2 HSS2 爱立信 沈阳
 

(4)CG的改造实施
       P-GW与S-GW是EPC核心网络的业务计费点。因为这些设备自身对计费话单存储的能力不足,这就需要在每个节点都来设置CG,以此来防止因为传输链路错误从而造成计费话单的丢失。S-GW与P-GW和CG设置数量的安装地址相互关联。辽宁移动将现网4套CG改造成为融合设备。改造实施如下表4.16所示:
表4-16 CG改造实施情况表

设备名称 设备厂家 硬件平台 软件版本 现有GSM/TD-SCDMA容量(CDR/S) 新增LTE容量(CDR/S)
浑二四CG2 华为 ATCA V5R5 3000 0
沈北CG2 华为 ATCA V5R5 4000 0
一二九CG1 华为 ATCA V5R5 3000 0
一二九CG2 华为 ATCA V5R5 3000 0

(5)DNS融合改造实施
       采取使用跟GSM/TD-SCDMA分组域进行融合组网的建设方式,通过使用现网分组域中的DNS,其中包含根DNS与省级DNS,而根DNS则利用设置在广州和北京的融合根        DNS设备之中;省级DNS,在现有DNS的基础之上通过新建替换或升级的建设方式,融合DNS需要具备支持GSM/TD-SCDMA/EPC域名解析等功能。
       建议改造辽宁省内1套DNS为融合DNS。DNS融合改造实施情况如下表4.17所示:
       表4-17 融合DNS改造实施情况表

设备名称 设备厂家 硬件平台 软件版本 负责范围/本地网 安装地点
DLDNS02 爱立信 HP G8 Bind 10 大连、鞍山、营口、辽阳、盘锦 大连
 

(6)PCRF融合改造实施
       为了达到对LTE业务策略进行一定程度的管理控制的目的,在用户发起相关业务的请求时,内置在P-GW之内的DPI完成业务鉴别并同时上报到PCRF,PCRF通过BOSS从而得到市场策略、用户状态信息或用户的签约信息等输入进行决策,这样来实现对网络的管理控制策略,给P-GW/PCEF下发,PCEF是在业务类型和用户的基础之上进行限速和门控,QoS信息通过P-GW传输给S-GW、MME及无线侧,核心网、无线同时一起对端到端的承载资源进行管理,要求SAE-GW/GGSN兼作PCEF和DPI功能,PCRF/SPR支持LTE业务的策略控制决策以及LTE用户数据管理功能。
       辽宁移动共建有4套PCRF/SPR,容量为457万PDP/3500万静态用户;8套PCEF,由GGSN兼作,实现对GSM/TD-SCDMA业务的管控,建议由现有PCRF设备作为GSM/TD-SCDMA/LTE的融合设备。
(7)BG的融合使用
       为了实现LTE用户在国际漫游,中国移动的TD-LTE核心网络将和其他运营商网络实现互通,这是通过设置在广州和北京的各1个BG设备实现的。
(8)NTP Server的融合使用
       核心网网元SAE-GW/GGSN、MME/SGSN等需要与时间同步,辽宁移动通过现网设置的NTP Server给这些网元提供时间一致性的信号,同时设置在上海、北京和广州的NTP Server来用作时间同步信令所提取的备选Server。

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