【摘要】文章以3G核心网电路域为重点,分析了呼叫业务流程,通过对接续时长和话音质量优化的解析阐述了核心网的优化,并给出了应用实例,最后介绍了核心网优平台实现的功能,以指导日常核心网优工作。 

1 前言 
　　 
　　在移动网络中,网络优化工作已经不仅需要进行无线网络部分的分析,而且还需要进行核心网部分的分析,即全程全网的分析,才能够更好地达到优化网络及业务的目标。随着3G网络发展,各种新业务纷纷上市,业务量也快速上升,全程全网保证数据业务的稳定和业务量的稳定将成为运营商关注的焦点,而核心网优化的重要性也将凸显出来。 
　　3G核心网分组域相对GPRS,结构基本一致,系统指标基本一致,仅增建了Iu接口。而电路域由于采用软交换构架,增加了Mc、Nc、Nb等新端口,因此本文主要以3G核心网电路域为重点,分析电路域的优化。 
　　 
2 呼叫业务流程 
　　 
　　3G核心网电路域相对于传统的GSM交换机在性能指标方面有很大的不同,除了要分析交换机接通率、寻呼成功率、话务量、电路利用率、单元负荷、信令链路负荷等,还需要分析WCDMA软交换系统自有的H.248信令性能,如MSS/MGW处理的H.248信令消息的成功率以及Nb接口、Iu接口上的性能统计。 
　　以3G用户内部呼叫为例,即3G拨打3G业务,根据在MSC Server侧Mc接口统计的信令消息,Mc接口交互的H.248消息流程如表1。

    由表1可知,一次完整的呼叫包含了H.248协议定义的8条命令,分别为:ADD,MOVE,MOTIFY,SUBSTRACT,AUDITVALUE,AUDITCAPABILITIES,NOTIFY,SERVICE CHANGE。如MSC Server通过Add命令向MGW发起呼叫,其中包含的参数有:相应终端应该监听的事件、请求RTP终端IP地址端口、传输模式等。 
　　MSC Server既实现呼叫的控制,又完成信令接续,因此Mc接口既有与MGW交互的H.248消息,又有与RNC的RANAP信令流程、局间/内的交互的No.7信令。如RANAP的Security Mode Control命令,用于CN向UTRAN传送进行加密和一致性保护的信息,UTRAN在RAB连接建立、重定位等过程中将使用这些算法;RANAP的Common ID命令,在UE建立RRC连接之后,将UE的IMSI与RRC连接相关联并在RNC中保存起来,便于以后寻呼消息在RRC连接上的传输;RANAP的RAB指配命令,由CN侧发起,确定RAB ID的值和相关的RAB参数,由RNC执行请求,分配用户平面资源,并利用一个或多个应答向CN返回结果。 
　　 
3 核心网优化 
　　 
　　对于核心网的优化,主要通过信令监测分析,采集监测移动网主要接口的信令,包括MAP、CAP、BSSAP、TUP、ISUP等信令消息,及各类协议IP化后基于IP封装的协议消息。对其呼叫全程全网的分析,使网络优化工作不仅停留在无线网络部分和问题表相上,更能够深挖到全网各个环节,这将对问题的彻底解决起到更直接的支持保障作用。 
3.1 基于接续时长的优化 
　　呼叫接续时长关系到无线网、核心网两大方面,对于核心网方面,影响接续时长的因素主要有寻呼、主叫指配、被叫指配。 
　　(1)对于寻呼因素,通过调整隐含位置登记、再寻呼次数、寻呼间隔等因素可以提高寻呼成功率。其中隐含位置登记对接续时长的影响很大,需要通过网优减少边界,还可以适当地增加VLR配置中的用户无访问去活时间,减少隐含位置登记呼叫的比例。 
　　(2)采用寻呼优化提高寻呼成功率,通过优化寻呼间隔、系统的寻呼消息发送策略和修改SCI值、开通彩铃等实现。寻呼优化对于直接的接续时长没有什么影响,但是可以有效地减少寻呼不到的情况,例如当呼叫边界区与用户时,主叫用户在长时间等待后才接通或收听“无法接通”录音通知的情况会大大减少,因此用户感受度会有所改善。 
　　(3)采用早指配方案。在主叫指配完成前就下发PAGING请求,这样主叫侧的指配请求就和寻呼并行,因为指配和寻呼是接续过程中的占用比较大的部分。早指配与晚指配的区别在于TCH信道的分配时机不同。对被叫,早指配是指在摘机之前就开始指配,晚指配是指在摘机之后才开始指配;对主叫,早指配是在ALERTING消息之前就开始指配,晚指配是在ALERTING消息之后才开始指配。早指配缩短了呼叫接续时延,并提高了呼叫接通率。 
3.2 基于话音质量的优化 
　　WCDMA系统中,当一个MS/UE呼叫另一个MS/UE时,话音信号的二次编码将对语音信号的质量造成损害。为了避免这种损害,当主叫MS/UE和被叫MS/UE使用相同的语音编解码器时,可通过在网络的发起端PLMN A和网络的终结端PLMN B关闭编解码器的功能,让语音信号在发起端的MS/UE和终结端的MS/UE间透明传输,语音信号只在发起端的MS/UE编码一次和终结端的MS/UE解码一次,也就是采用TFO协议的实现。 
　　当在MSC上启用TFO功能时,对于在本局发起/终止的UE/MS间语音呼叫,无论对端是否在本局,主被叫TC通道上将进行TFO协商,以决定是否进行级联释放操作。 
　　

   当网络访问的两端声码器类型不匹配时,通过TFO优化参数的协商,建立TFO。本地UE发送TFO_REQ消息,指示系统的识别标识(UMTS,GSM)和语音编码器类型的主要特征(如ACS等参数)。远端给本地TC响应一个TFO_ACK消息,远端TC同时完成本地TC相同的过程。当本地TC收到远端TC的应答消息,并且确认两边编码器类型兼容后,将进入TFO状态。 

    为了建立TFO,TC需要发送TFO_TRANS消息。在TFO_TRANS消息中需要定义传输带宽占用情况。一旦两端TC发送且接收到TFO帧,并且编码器类型匹配,TFO状态就建立了。 

3.3 网络优化应用 
　　结合某地优化案例,为提高寻呼成功率,缩短接续时长,综合考虑无线优化和交换优化,可调整以下参数: 
　　(1)隐含性开关机时长参数:该参数减小能更快地将脱网用户置为关机状态,从而减少无效寻呼的次数,提高寻呼成功率。调整前:3小时;调整后:1小时。同时无线部分的周期性位置更新时长要先改成小于该参数的值。 
　　(2)再寻呼次数:调整前:1次;调整后:2次。增加一次寻呼,可以一定程度地提高寻呼成功率。 
　　(3)寻呼间隔:调整前:4秒;调整后:7秒。因无线部分的“最大重发次数”已经由2次改为4～7次,因此寻呼间隔需相应增大,增加寻呼响应的机会。

    从图3可看出,优化前后寻呼成功率提高了近10个百分点。 
　　 
4 核心网优化平台 
　　 
　　对于一个稳定的网络,系统参数和局数据一般不会经常修改,因此网络出现问题时,通过信令分析找出原因就是一种被动方式。为了有效地解决这个问题,需要建立一个合理的网络管理平台,对网络的使用情况进行适时、严格的监控,按照实际运行情况均衡核心网资源的分配。 
　　通过信令监测系统可以做到采集监测移动网主要接口的信令,包括MAP、CAP、BSSAP、TUP、ISUP等信令消息,同时对于各类协议IP化后基于IP封装的协议消息也可以采集分析。这些和移动网运行相关的消息中包含着大量的信息,从中能获取大量的网络信息、呼叫信息及用户信息。 

    对于移动网络的各类协议信息,在采集处理完成后,通过对其进行统计分析,可以满足网络维护的需要。同时通过更细粒度的深入分析,和对呼叫全程的各段协议的流程关联,完成端到端的呼叫分析,更是网络优化的重要手段。 
　　 
5 结束语 
　　 
　　目前国内三家运营商都在加快3G建网步伐,对网络容量和网络质量的极高要求使得网络的扩容与优化备受关注,而处于移动网络最内部的核心网则成了容易被忽略的部分。但是作为网络之本,运营商必须选择一种既具有前瞻性又具有保护作用的核心网发展策略,以适应网络的不断演进。因此,对核心网络进行持续性的优化就成为运营商的必然选择。核心网的优化也不可能一蹴而就,需要随着3G网络和业务的发展持续进行,人们对其重要性的认识也将在这个过程中不断加深。 

作者简介：

孙广波：硕士，现就职于广州杰赛科技股份有限公司通信规划设计院，主要从事通信规划设计工作。