移动核心网典型场景的优化思路与方法
2020-11-30康文蕾
康文蕾
(陕西通信规划设计研究院有限公司 陕西省西安市 710000)
和传统无线网优化不同,移动核心网的优化重点在于业务逻辑问题,技术人员需从移动核心网的深层次入手,探究业务逻辑,分析移动核心网存在的不足,提出相应解决方案,方可实现移动核心网的优化。在此基础上,以典型场景为例,分析移动核心网的优化思路与方法,可为技术人员提供成功经验参考。
1 移动核心网优化现状
1.1 移动核心网优化作用
在移动通信网络服务中,用户使用的电话、互联网等移动网络业务,均需核心网与无线网协同,为保障协同有效性,二者需进行相应的优化。对于无线网来说,优化关键在于无线网是否接通;对于核心网来说,优化关键在于业务逻辑。基于移动通信网络的复杂应用场景,用户使用的业务种类较多,在与无线网协同时,核心网可能面临业务场景叠加、网络变化、用户需求增多等现象,对业务逻辑提出更高要求,引发深层次问题,需做好优化[1]。细化来说,移动通信网中核心网优化的作用体现在以下三点:
1.1.1 确保业务实现
通过核心网优化工作,可深入分析业务场景及业务逻辑存在的问题,给出相应的解决方案,确保典型业务实现,为用户使用业务提供保障。例如,在高铁业务场景中,易出现业务场景叠加,导致不同省区间的被叫漫游前转失败现象。通过核心网优化工作,可明确典型场景失败的原因在于切入局并未发送被叫漫游前转标识,采取针对性措施解决该问题,实现典型场景有效应用。
1.1.2 实现全网优化
在移动通信网络中,核心网优化以区域为基础,通过各个地区的核心网优化,可为全网优化提供索引,推动网络优化的全面化、专业化发展。
1.1.3 提高业务质量
在核心网优化背景下,可强化核心网与无线网的协同效果,保障核心网和业务端的有效通信,进而提高端对端业务的质量,强化业务性能。
1.2 移动核心网优化方法
基于移动核心网优化的重要作用,学术界关于移动核心网的研究取得丰富的研究成果,总结多种移动核心网优化方法,可为移动核心网典型场景优化提供理论参考。本节主要介绍以下几种使用广泛的优化方法:
1.2.1 网络架构优化
在移动通信业务中,网络架构的连接效果,直接关系到通信质量,技术人员可通过局域网的网络配置及路由状况,调节相关参数,实现网络架构优化,提高网络运行安全性及可靠性,为通信业务创设良好运行条件。
1.2.2 网络指标优化
在移动通信业务中,网络指标可体现出网络质量状态,技术人员可通过网络指标与系数优化,实现移动核心网优化。常见的网络指标优化内容为交换侧指标,技术人员可通过交换机参数、路由数据等交换侧指标优化,提高通信网络的接通率,提高通信的可靠性。
1.2.3 系统配置优化
在移动核心网建设中,系统设置与配置,均会影响通信质量,运营商可结合平均分配荷载等措施,实现系统配置优化,提高网络的安全性及运行效率,实现移动核心网对系统的有效管控,为移动核心网的后续优化提供条件,推动移动核心网可持续发展。
1.2.4 局数据优化
在移动核心网中,局数据用于约束信令路由等参数,优化方法在于调整不同的寻址措施,使跨省数据符合省内标准,保障通信业务的正常进行。同时,局数据优化还设计系统垃圾清理、通信信令格式调整、号码分析优化及路由简化等。局数据优化方法是核心网优化中全网优化作用发挥的关键,即根据局数据规定,对核心网各类数据进行深入分析与分类,完成索引的制作,避免通信业务出现数据偏差。
2 移动核心网典型场景的优化思路
本文以高铁通信典型场景为例,深入分析移动核心网典型场景优化思路、方法与要点。在核心网优化前,需对高铁通信存在的问题进行分析,再制定优化方案,明确优化思路,确保优化工作可妥善处理典型场景问题。
2.1 典型场景的优化问题
在移动通信网络持续发展优化的背景下,高铁通信不断创新升级,跨省语音切换成为核心网典型优化场景。在跨省语音切换业务中,并未使用4G 移动通信技术,运营商利用CSFB 技术将语言业务置于3G 通信网络中,完成语音切换操作。就此,在该典型场景分析中,需从3G 通信条件下入手,切实分析核心网在语音业务方面的功能。在3G 通信条件下,关于高铁跨省语音切换业务的问题分析方法有四种,分别是主动测试、终端软件报警、投诉反馈及网络监测。本文分析的案例高铁采用主动测试方法[2]。
在2016年,案例高铁对跨省语音切换等典型场景进行集中优化,并对优化过程进行主动测试。测试结果显示,在该高铁A 省A市到B 省C 市的路段,跨省语音切换存在掉话现象,导致切换失败。其中,在高铁行驶到A 省和B 省的交接位置时,如果跨省语音通话正在进行,则A 市到C 市方向的通话必然掉话;而C 市到A 市的通话则顺利进行。针对该现象,技术人员在主动测试的同时,全面采集无线网的RSCP、Ec/Io 等指标及各项资源的数据信息,根据采集到的信息,判断无线网处于正常运行状态,导致跨省语音切换失败的原因并非无线信号问题。就此,需从核心网优化角度入手,保障跨省语音切换业务顺利进行。
2.2 典型场景的优化方案
在实施典型场景优化前,需对典型场景问题进行深入分析,了解核心网的运行状况,有的放矢实施优化。在案例高铁运行中,确认A 省和B 省在核心网跨省语音切换业务中存在问题,收集两省信息接收和发送端的数据,进行对比分析,发现跨省语音切换业务问题出现的原因在于切换准备失败。分析流程如下:
在跨省语音切换业务中,A 省MSC1 与B 省配置的MSC13 来自于两个供应商,根据收集到的数据,A 省MSC1 在发送跨省语音切换准确消息时,B 省配置的MSC13 能够正确解析消息内容,并回馈相应的消息。而A 省MSC1 在接收到B 省回馈的信息后,并不能正确解析,而是进行报错处理,将回馈信息认定为错误信息,导致切换失败。针对该问题,进行深入分析,发现A 省的设备在接收回馈消息时,解析至Iu 口可用的编解码列表Iu Available CodecsList 信元时,不能解析出回馈消息的字节信息,呈现出Can not explain 的字样。而B 省配置的MSC13 设备可以正确解析。对比A 省设备发送的信令消息和设备供应商规定的正确信令消息,发现在Iu Available CodecsList 信元解析时,设备供应商规定的正确信令消息不包括AO 及OA 字节。但在B 省设备回馈的信息中,携带有AO 及OA 两个字节,导致解析失败。就此,可以判断典型场景问题出现的原因在于不同设备供应商的信元参数不一致,出现解析失败问题,导致跨省语音切换失败。
在明确问题原因后,即可明确优化思路:首先,明确逻辑处理的规范标准,分析信元参数不一致的原因;再分析跨省语音切换业务的相关性影响因素,分析是否存在其他原因导致切换失败;然后,结合前两项工作的成果,选择问题处理方法;最后,对比类似典型场景,探究核心网其他领域是否存在切换问题,从整体角度入手,实现移动核心网的优化。
3 移动核心网典型场景的优化方法
3.1 明确逻辑处理规范标准
通过上述分析可知,在高铁跨省语音切换业务中,导致切换失败的根本原因在于供应商信元参数不一致。信元参数归属于逻辑处理范畴,在参数内容、数值设置方面均有明确的标准规范。不同供应商对标准的认知不同,可能会使设备参数设置时出现偏差。在移动核心网中,案例高铁涉及的业务需遵循3GPP 协议标准,可依据该标准分析供应商设置的信元参数是否符合要求,进而明确信元参数不一致的原因。
根据3GPP 协议标准的内容,对A、B 两省配置的设备进行参数验证。验证结果显示,在3GPP 协议标准的29.002 条例中,明确跨省语音切换信令的信元内容,包括CodecList 格式的Iu 口可用编解码列表Iu Available CodecsList、Codec 格式的Iu 口选择的编解码Iu Selected Codec 等。在信令规定中,Iu Available CodecsList 信元属于可选信元,B 省配置的设备在回馈信息中携带的信元符合标准要求。
然后,根据3GPP 协议标准的29.002 条例,分析信元格式描述标准规范,验证B 省回馈信息中的AO 及OA 字节是否合理。条例中提到,CodecList 信元中包括多个codec 字节,属于十进制编码,符合要求的字节有A8、08、A0、0A 等。其中,A0 是指该信元下CODECLITE 列表的tag 标签;0A 是指该信元下信息的内容长度。而关于AO、OA,3GPP 协议标准并未进行明确规定[3]。就此,判断B 省MSC13 设备的字节为设备供应商内部的编码参数规范。
3.2 明确业务的相关性影响
在确定信元参数不一致问题由B 省设备供应商内部制度引起后,需对业务相关性进行分析,了解该问题对业务产生的影响程度、影响范围及处理级别等信息,为移动核心网典型场景优化提供参考,使优化方法更具针对性。
在移动通信业务中,高清语音未开通时,Iu Available CodecsList 信元归属于可选信元范畴。在高清语音业务出现后,《中国联通高清语音编解码技术要求-V.12》对该信元有更为细致的规定,在跨省语音切换业务信息传输中,需在信令中携带该信元。在MSC 设备支持TrFO 时,跨省语音切换业务信令中涵盖该信元,接收端在回馈信令信息时,也需携带该信元。就此,在B 省MSC13供应商的设备在于其他设备传递信令时,易出现切换失败问题,可判断典型场景问题的影响范围为使用B 省MSC13 设备的所有业务。
3.3 做好设备参数调整优化
在明确问题原因和影响范围后,即可进行典型场景优化,妥善处理该问题。通常来说,在移动核心网优化中,典型场景问题可采取网络设备调整、设备参数调整、功能补丁及版本升级等措施处理。对于网络设备存在的问题,均可利用版本管理方法处理。但对于处于运行状态的网络,需结合网络运行状况、配置条件、问题影响程度及问题解决的急迫程度等要素,选择问题处理方法,并分析问题处理方法是否对网络其他因素产生影响。基于该问题解决思路,案例高铁选择设备参数调整优化方案,确保B 省设备MSC Server 可利用“Iu Available CodecsList 编码方式参数”实现信元编码的控制。
设备参数调整优化需将B 省设备供应商的原参数说明为基础,其内容如下:
(1)参数控制说明,在Iu Available CodecsList 编码中,处于开关控制局间切换场景的业务信令,在回馈信息中,遵循GCP 参数要求;
(2)参数取值说明,在参数取值为1 时,说明根据协议结构编码,信元不携带tag 标签及内容长度信息,在参数取值为0 时,说明根据原有结构编码,信元携带CODECLIST 列表上的tag 标签及内容长度信息;
(3)参数开关状态,在设备运行中,开关默认为关闭状态,即设备参数设置为0;
(4)参数版本,在B 省设备的供应商中,参数设置条件存在于供应商核心网的V3 与V4 版本中,说明供应商的所有CS 设备均存在信元参数问题。
观察B 省供应商的原参数发现,导致设备信元参数出现偏差的原因在于开关状态默认为开关,使设备参数取值为0,回馈信息的信元中携带tag 标签及内容长度,导致A 省设备解析失败。就此,在典型场景优化中,需将B 省设备的开关从关闭状态更换为开启状态,即可保障回馈信息的有效解析,实现A 省与B 省跨省语音切换业务的正常进行。
3.4 实施类似场景对比分析
在移动核心网中,典型场景的问题具有代表性与普适性,为发挥其作用,实现移动核心网的整体优化。技术人员对典型场景的类似场景进行对比分析,探究设备供应商是否在信元参数设置方面存在不一致问题。同时,在供应商设备生产中,及时初运行时不同省市配置的设备信元参数一致,也可能会在后续运行中因设备升级出现信元参数偏差,影响通信业务正常进行。例如,高清语音功能是否相关开关变化、业务流程参数抓包变化等[4]。
针对该问题,建议B 省设备供应商对省内所有设备进行参数调整,将MSC13 设备从默认开关关闭状态更换为开启状态。在该问题解决后,评估B 省设备供应商的设备与其他设备间的兼容性,确保无误后,在移动核心网中所有应用B 省设备供应商的设备进行优化,实现移动核心网的优化。
4 结论
综上所述,在移动核心网的高铁跨省语音切换业务中,存在切换失败典型场景问题,技术人员可通过明确逻辑处理规范标准、业务相关性影响,选择设备参数调整的优化方法,并对类似典型场景进行对比分析,提出统一调整供应商设备参数的解决方案,利用典型场景优化,实现移动核心网优化,保障网络通信业务正常进行。