GSM本地网组网方式初探----朱建华

GSM本地网组网方式初探----朱建华

摘要  随着GSM网络的迅速发展，以及移动通信运营体制的改革，GSM的网络建设引发了
      一系列有待解决的问题，本文结合移动网的特殊性及网络实际运行情况，对GSM
      本地网的组网方式进行了探讨，并提出了解决这些问题的一些建议和方法。
关键词  GSM   网间互联   网关局

1  前言
    随着GSM业务的迅速增长，GSM网络规模的不断扩大，GSM发展初期的单一  MSC（移
动业务交换中心）、 HLR（归属位置寄存器）的网路结构已不再适应业务的发展，GSM本
地网内多MSC、多HLR的出现，以及电信运营体制的改革，移动网与固定网网间结算的实
施，都要求我们重新考虑GSM本地网的网络架构及与固定网连接方式。
    本文将从话路网和信令网两个方面，分析GSM本地网的现状，并对GSM本地网的网络
结构、网间互联等进行初步探讨。
2  一级移动业务汇接中心与GSM本地网的中继方式
    按照我国GSM网的技术体制，GSM网采用三级结构，如图1所示。全国划分为若干个移
动业务本地网，每个移动业务本地网内设立一个或若干个MSC，与其相应的二级移动业务
汇接中心（TMSC2）相连。各省原则上设立两个或两个以上TMSC2，TMSC2与其相应的一级
移动业务汇接中心（TMKI）相连，其主要功能是江接省内的移动通信业务；暂不设TMSC1
的省份，其TMSC2负责将省际业务转接至本大区的一对TMSC1上。在全国大区中心及部分
省中心设立TMSC1，TMSC1之间采用网状网相连，主要功能是疏通省间移动通信业务。
    由于我国GSM在建网初期话务量不高，所以1998年以前只有8个大区设有一级移动业
务汇接中心，大部分省内只有二级移动业务汇接中心。随着GSM用户的迅猛发展，GSM本
地端局的数量和容量都大大增加，加上移动通信漫游的特点，省际话务量飞速增长。为
提高网络的安全可靠性，全国移动通信汇接网进行了扩容改造，分两期在全国24个城市
建设了24对独立汇接中心，省际一级汇接中心间网状网相连，话路网仍维持三级结构。
    在传统的PSTN（公共交换电话网）组网方式中，出省的话务是从LS（市话交换局）
到MLS（市话汇接局），再到TS（长途交换局），话务是按级汇接后再出省。这种方式对
PSTN是比较适合的，因其绝大部分的端局容量均较小，基本在 5万门以下，到TS的话务
量一般先经汇接以提高中继利用率。而GSM由于终端移动性的特点，其话务模型与 PSTN
有较大差异，尤其是省际话务量比例较大，有效而经济合理地疏通省际话务，是组网时
要考虑的重要问题。
    我们通过理论计算和实际统计，发现移动端局产生的省际话务量很高，每1万用户的
省际话务量为30Erl左右，而现在一般移动端局的容量都是5万～10万，按5万容量计算，
每个移动端局的省际话务量为 150Erl左右，所以在端局与 TMSC1间开直达中继不仅可行，
而且是必要的。另外，我们通过计算得出，若没有设置网关局，一个移动端局的用户数
达到1．5万左右就应该设置到TMSC1的直达中继；如设置网关局，则移动端局用户数达2.
3万左右时应设置。这样，GSM的网络结构就如图2所示。
    由于端局的省际话务量直接由一级汇接中心疏通，而省内话务则由二级汇接中心疏
通，这样，自然就分开了省际与省内的话务汇接，并对今后向二级网过渡是非常有利的。
3   GSM本地网与PSTN的互连
    随着移动通信的高速发展，GSM本地网内移动交换机的数也在迅速增加。浙江省一
些地区GSM本地内已设置了十个左右移动交换机，如果这些换机都分别与固定网或其它网
的交换机网状相连，势必会造成传输上的浪费和管理上的混乱。为维护网络界面的清晰，
保障网间结算的准确便捷，移动网与其它网之间通过设置网关局（GMSC）实现互联互通，
已成为迫切需要解决的问题。
    网关局可以简单地理解为不同网络间话务流通的必经交换局，它不仅需要承担网间结
算功能，还需要具备路由查询功能，以保证其它网呼叫移动用户时能准确地确定被叫所在
的交换机，接通相应的话路。
    在现阶段移动网关局应以本地网为单位成对设置，可以分为以下几种形式：
    （1）对于一些交换机数量较少的本地网，可以利用现有端局兼做网关局。
    （2）对于交换机数量为4个左右的本地网，可设置独立的兼做端局的网关局。
    （3）对于交换机数量较多的本地网，可以设置一对独立的网关局。
    网关局的设置，对其它网也是同样重要，特别是PSTN方面需对此问题引起相当的重
视。因为GSM网将从PSTN的一个补充部分，成为初具规模的通信大网，GSM网与PSTN网间的
话务流量将大幅增长，另外电信运营体制的改革也要求实行网间结算，因此PSTN侧必须加
快网关局的建设，才能有效地疏通网间话务，实现网间结算。
    网关局的设置主要有两种方式，方式1：采用来去话汇接方式，方式2：采用来话汇接
方式，如图3所示。
    方式1网间结构清晰，网间互不影响，独立性较好，而且网间结算简单易实现，是今
后的发展趋势。方式2可以减少转接段数，对网关局容量要求低，但网间结构不清晰，特
别是随着其它运营公司的加入，网关局需对不同网络的端局进行全连接，网间结构复杂，
且网间结算不易。
    在设置网关局时，需要注意的一个问题是特服呼叫的处理。在实际中，可以采用加诸
如A1、A2等前缀来区分不同区域的特服呼叫，或者在移动网关局与持服台间设置直达中继，
以保证这些特服业务的通信。
    网关局的设置，将有助于分清网与网之间的界面，明确计费点，使得每个网络有更大
的灵活性。特别是随着电信市场的进一步开放，新的运营商将不断加入，均可以利用网关
局进行互联互通。
4   GSM信令网与PSTN信专网的互连
    由于GSM网的迅速发展，促使国内开始建设独立于PSTN的GSM信令网。话路网主要是面
向用户，为用户提供正常的通话服务；而信令网则是面向业务的，它作为通信网的支撑网
主要是为各种业务的实现提供必要的信令服务。这两者是相互独立，但又相互依存的，因
此我们在进行话路网建设的同时，必须进行信令网的建设；在进行话路网互联的同时，也
必须完成信令网的互联。
    如没有设置移动网关局，移动端局是作为PSTN的一个信令点（SP），它要么与市话汇
接局和长途局设置直达链路，要么接入PSTN本地网内的低级信令转接点（LSTP）。随着移
动网和PSTN网关局的建设，网间信令结构也必须做相应的调整，可以采用的方式有以下几
种：（1）移动STP（信令转接点）与PSTN的HSTP（高级信令转接点）设立直达信令键路；
（2）移动  STP与PSTN的LSTP设立直达信令链路；（3）网关局间设置直达信令
链路；（4）移动网关局与PSTN的LSTP间设置直达信令链路。
    显然方式1和2信令转接段数多，要为信令的传送建立新的中继电路，特别是移动网与
PSTN间的主要信令是TUP，这样使得两网间的信令局数据独立性较差，一边信令网或话路
网的变化会影响另一边的信令网。
    方式3信令转接段数少，信令可在话路网实现互联时建立的局间中继中的某一时隙传
送，不需要为信令链路建立新的中继电路，并且特别适合于“就近入网”的原则以及网间
的TUP信令。方式4与方式3类似。从长远的发展来讲，网间的相互独立性和清晰性将越来
越重要，从这个角度来看，方式3是最佳的选择，也就是说，两网间的信令应经过网关局
来转接。
5    HLR信令的转接
    由于移动网内的SP点相对于PSTN的SP来讲是一个很小的数目，并且从长远考虑，移动
信令网将采取两级结构，因此一个省内STP的数量不能太大，从现在实际情况来看，基本上
每个省只能设置一对STP（既是HSTP又是LSTP）。
    按照目前的GSM技术体制的要求，GSM本地网内的MSC必须与本地的HLR设置直达信令链
路。随着本地网内HLR数量的增加（一些本地网内 HLR的数量已经达到 4个以上），为确保
万无一失，MSC必须与本地网内的所有HLR均设置直达信令链路，需要的链路数量为每个HLR
的容量除以一万。如HLR容量为3O万，4个HLR就需要120条链路，这个数量是相当大的。
    解决此问题可采用的方式有：
    （1）到HLR的信令均经 STP转接；
    （2）到HLR的信令均经网关局转接。
    对于方式一，由于每个省基本上只有一对STP，现有的STP设备是很难满足要求的。
    对于方式二，由于每个本地网内基本上都设有成对的网关局（有可能兼作端局），因
此可以利用这两个网关局进行所有到HLR的信令的转接（仅MTP层转接）。同时移动网关局
是以本地网为单位，完全能满足链路数量上的要求。采用方式二还能充分利用网关局到HLR
的电路，省掉了MSC到HLR的中继电路，特别是对有多个HLR的地区可以使得HLR尽量分开设
置，提高了网络安全性。
6  结束语
    总之，由于GSM网与PSTN网的区别，使得我们在建设GSM移动网时必须充分注意到这些
差异，按照移动网本身的特点进行网络建设。尤其是随着智能网（IN）的引入，由于适合
移动用户的IN业务种类与PSTN差异很大，并且双方的标准化进程有先后，建设移动智能网
时要更加注意这些差异。