中国联通网络建设部2006年8月中国联通GPRS核心网总体建设方案. 目 次1 概述41.1 编制依据41.2 工程建设概况41.2.1 工程建设满足期41.2.2 开放的业务41.2.3 业务覆盖范围及建设规模41.2.4 工程分工42 GPRS网络简介及主要设备功能53 话务模型64 中国联通GPRS网络建设84.1 GPRS各省网元建设105 网络组织方案115.1 GPRS承载网115.1.1 Gn承载网的方案115.1.2 GPRS网络与外部数据网的连接115.2 Gb接口网络组织125.3 Gr接口网络组织125.4 Gp接口网络组织135.5 Ga接口网络组织135.6 CG与计费中心之间的网络组织135.7 网管接口组织136 IP地址分配136.1 IP地址分配原则136.2 设备地址136.3 用户地址157 编号方案157.1 信令点编码157.2 GT编码167.3 全网业务的APN设置167.4 自治域号168 路由计划168.1 GPRS网内，Gn接口之间的路由原则168.2 GPRS网与外部数据网之间的路由原则178.3 信令路由方式178.4 使用WAP APN时，Radius消息的信令路由方式179 DNS配置1710 网络同步1810.1 时钟同步1810.2 时间同步1811 网管方案1812 计费1812.1 计费要求1912.2 计费网络结构1913 安全191 概述按照总部GPRS的建设要求，将在全国31个省份建设GPRS系统。为规范各省GPRS核心网的建设，特制定本总体建设方案，用于指导各省分公司2006年GPRS核心网工程的建设。无线等其它部分的建设遵照网建字2006151号文件中国联通GPRS建设指导意见执行。本文件具体内容要求包括业务模型、网元设置原则、设备配置要求、网络组织和承载方案、IP地址和编号计划、路由计划等。对于目前已经建设了GPRS网络的省份，由总部统一协调，按照本方案进行相关局数据以及网络调整。对于全网共用设备，要求北京和广东按照本建设方案增加相关设备。1.1 编制依据1) 中国联通GPRS技术体制2) 中国联通GPRS建设指导意见3) 中国联通GPRS交换子系统设备规范4) 中国联通900/1800Mhz TDMA数字蜂窝移动通信网技术体制1.2 工程建设概况1.2.1 工程建设满足期要求按照满足到2007年中期业务发展的需要进行建设。1.2.2 开放的业务按照市场部门的业务开放需求，近期工程开放的业务主要包括：l 中国联通开放的全网增值业务，该类业务采用的APN为Uniwap/Cmwap，具体业务如WAP、彩信、JAVA等l 各省开放的本地业务，如企业专网接入等另外，今后在市场有需求时，也可以开展互联网接入业务（该业务的APN采用Uninet/Cmnet）。1.2.3 业务覆盖范围及建设规模各省建设的覆盖范围为以及建设规模以总部计划部的GPRS发展规划为准。1.2.4 工程分工本方案仅涉及GPRS的核心网相关网元设备及相应网络设备的建设，主要包括SGSN、GGSN、CG、BG、OMC子系统、根DNS、省级DNS、NTP服务器以及组网用的网络设备（内部局域网交换机、Gi接口防火墙、Gn接口CE路由器）等。核心网工程建设中，各省需充分利用现有的电源、传输及165网络的相关资源。其中，除PE设备由联通总部统一解决外，其它资源由省内解决。为了顺利开通业务，各省尚需要对现网的无线网络、计费系统、HLR进行升级改造以支持GPRS的相关业务属性。2 GPRS网络简介及主要设备功能GPRS系统的基本网络结构如图2.1所示：BSCPCUBTS短消息中心GGSN7号信令网IP传输网帧中继网或E1等联通增值业务网企业内部网MSCHLRBGCGDNS其它运营者的GPRS网SGSNInternet图2.1 GPRS系统的基本网络结构示意图GPRS系统的主要组成包括下述功能单元：l 分组控制单元（PCU）：主要用于完成RLC/MAC功能和与Gb接口的转换。配备了PCU的基站子系统把分组业务经Gb接口送往SGSN，把话音业务经A接口送往MSC。l 服务GPRS支持节点（SGSN）：执行移动性管理、安全功能和接入控制和路由选择等功能。SGSN与HLR之间的Gr接口用于SGSN与HLR之间传送移动性管理的相关信令。根据中国联通的技术体制要求，SGSN需具备通用APN用户回归属地GGSN接入外部数据网的功能。即：SGSN向DNS发起APN解析时，应将用户的号段信息带给DNS设备，以便DNS设备查询到用户归属的GGSN的地址，用户通过归属地的GGSN接入外部数据网。l 网关GPRS支持节点（GGSN）：负责提供GPRS PLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制（如防火墙）。为减少资源占用以及数据配置方便，要求GGSN具有识别APN别名的功能。即，要求GGSN把“UNIWAP”和“CMWAP”、“UNINET”和“CMNET”分别当作同一个APN来处理。要求GGSN能够支持内容计费，能进行3-7层的协议解析。同时要求GGSN支持实时扣费接口的相关功能，即：支持DIAMETER CC协议。l 边界网关（BG）：边界网关用于不同PLMN间GPRS网的互连，它应具有基本的安全功能，此外还可以根据运营商之间的漫游协定增加相关功能。边界网关设备应支持BGP协议(RFC1771)作为其基本的路由功能集。在边界网关上可以收集记费信息，作为不同的GPRS运营者分担不同PLMN之间链路费用的依据。l 计费网关（CG）：计费网关通过Ga接口与GPRS网络中的计费实体如GSN等通信，用于收集各GSN发送的计费数据记录并进行计费。l 域名服务器（DNS）：负责提供GPRS网内部SGSN、GGSN等网络节点的域名解析以及APN的解析。l 时间同步服务器（NTP）：负责为全网GPRS设备提供基准时间，其它设备可以通过NTP协议向NTP服务器获得时间。3 话务模型对于用户申请开通和默认开通情况下，话务模型分别取定如下：模型参数内容默认开通申请开通（1）GPRS用户的数据量忙时平均每用户的数据吞吐速率(单位：bps)(不含链路开销，含上下行数据)(计数基础是出帐用户数)6060（2）业务模型忙时每用户Attach次数0.50.5忙时每用户Dttach次数0.50.5忙时每用户PDP上下文激活次数（计数基础是附着用户数）0.040.12忙时同时激活用户比（计数基础是附着用户数）0.020.06忙时每用户路由区更新次数55上下行数据量的比例1:61:6平均IP包长(不含开销)(单位：Byte)200200信令链路(64Kbps)单向正常负荷0.20.2广域网链路利用率70%70%局域网带宽利用率50%50%漫游入和漫游出用户的比例10%10%各个接口带宽计算公式：1) Gi接口带宽：Gi接口总带宽=出帐用户数x忙时平均每用户的数据吞吐速率其中，Gi接口上行带宽和下行带宽分别占上述Gi接口总带宽的1/7和6/7Gi接口上行带宽=出帐用户数x忙时平均每用户的数据吞吐速率x 1/7Gi接口下行带宽=出帐用户数x忙时平均每用户的数据吞吐速率x 6/72) Gn接口带宽：Gn接口数据是在Gi接口数据报的基础上封装了GTP的报头，在计算时， Gn接口带宽按照Gi接口的1.4倍考虑；进出SGSN/GGSN的Gn接口的总带宽=出帐用户数x忙时平均每用户的数据吞吐速率x1. 4其中，Gn接口上行带宽和下行带宽分别按上述Gn接口总带宽的1/7和6/73) Gn CE路由器带宽：进出Gn CE路由器的Gn接口总带宽=2x进出SGSN/GGSN的Gn接口的总带宽/10=2x出帐用户数x忙时平均每用户的数据吞吐速率x1.4/10其中，上行和下行各占一半4) Gb接口带宽：Gb接口是在用户数据数据报的基础上封装了帧中继的报头，在计算时， Gb接口带宽按照Gi接口的1.3倍考虑；进出SGSN Gb接口的总带宽=出帐用户数x忙时平均每用户的数据吞吐速率x1.3其中，Gb接口上行带宽和下行带宽分别按上述Gb接口总带宽的1/7和6/7计算5) 对传输带宽的要求上述计算中，都是有效带宽，对相关传输链路提要求时，对于广域网链路应考虑70%的带宽利用率；对于内部局域网，应该考虑50%的链路利用率即实际的广域网带宽需求=广域网有效带宽需求/0.7实际的局域网带宽需求=局域网有效带宽需求/0.56) 信令配置原则：暂可以按照2万附着用户配置一条64K信令链路考虑，另外由于初期设备容量购置较少，考虑到手机终端自动附着的因素，暂时按照每个SGSN配置16条64K信令链路考虑，另外对于大容量的SGSN设备，也可以配置高速信令链路。4 中国联通GPRS网络建设中国联通GPRS网由省网设备和全网共用设备组成。如图4.1所示。图4.1 中国联通GPRS网的网络结构示意图考虑GPRS网络未来的演进，本次建设要求GPRS各网元设备同时支持2.5G 和3G R4的功能要求。SGSN、GGSN、CG、OMC、NTP、BG、DNS等设备的具体设置原则见中国联通GPRS网络建设指导意见，各设备的功能要求见中国联通GPRS交换子系统设备规范。GPRS全网共用设备GPRS全网共用设备负责提供中国联通GPRS网与其它PLMN GPRS网的互联以实现网间漫游。全网共用设备由所在省公司负责建设。l 目前在北京设置了一个边界网关（BG）作为GPRS国际出口节点与其他PLMN的GPRS网互联，实现GPRS用户在不同PLMN间的漫游。需要在广州增设边界网关。l 为了实现漫游到其它运营商的用户使用归属省的GGSN，需在北京和广州设置GGSN代理。两套GGSN代理通过根DNS的路由配置实现负荷分担。l 分别在北京和广州设置根DNS，为全网提供域名解析服务。这两套根DNS设置成互为备份，负荷分担。目前，北京已经有一套DNS设备，兼作为北京省网DNS和根DNS，广州目前没有建设根DNS。需要在北京新建省级DNS，原DNS仅做根DNS使用；在广州新建根DNS。l 目前，在北京已经建有一套全网共用的NTP服务器，本次建设需在广州新建一套NTP服务器，两套NTP服务器设置成互为备份。4.1 GPRS各省网元建设以省为单位组建GPRS省网，各GPRS省网负责向用户提供GPRS业务。SGSN的设置应从业务量、传输费用以及设备投入费用等方面权衡考虑，集中设置在省会城市，原则上要求各省初期只采用一个厂家的设备。GGSN的设置主要根据业务发展需要，以省为单位集中在省会设置。各GPRS省网设置两个省级DNS，它们负荷分担，互为备份。5 网络组织方案5.1 GPRS承载网图5-1 GPRS承载网方案注：上图是逻辑图，其中的