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核心网演进路线明晰 设备向通用性发展
2006年7月26日 9:12  来源:中国电子报  作者:青文
  随着中国3G的脚步声日益临近,3G网络的规划和优化问题成为运营商要面对的一个巨大挑战,同时这也是3G启动之初以及在随后的建设过程中,持续要面对的挑战:3G核心网究竟该如何规划?选择什么技术标准更有利?核心网规划过程中应该如何考虑其今后的演进路线?

  技术路线按需选择

  目前,在3G核心网的技术标准上,有几个版本可供选择:R99,主要以TDM语音、电路型多媒体及高速数据为主;R4,以分组语音、电路型多媒体、高速数据为主,当前已经进入了新移动核心网络的第一阶段;R5,引入了增值的IP多媒体业务,网络全面分组化,进一步丰富了3G业务;R6,IP多媒业务与网络的完善阶段。

  R99的整体网络结构仍采用传统方式,整体网络分为电路域和分组域。信息产业部电信研究院通信标准研究所所长王志勤示,目前基于R99传统架构的核心网络,其标准和产品都非常成熟,在许多国家已经规模商用;其产品硬件平台与2G基本相同,可直接在原有2G网络上升级。但R99的核心网络架构引入新业务和新功能的能力比较有限,在未来的网络融合和发展方面没有优势。

  而在R4的网络结构中,分组域没有变化,其主要变化是将电路域的MSC分离为MSC服务器和MGW,在承载层面引入分组传输方式,也就是软交换概念。目前R4的标准已经成熟,但其主要的缺陷在于目前MSC服务器和MGW之间的接口标准不开放,王志勤认为,这个问题对大部分应用场景没有影响,但对于我国多厂家组网以及MGW“双归属”组网时会有一定的影响。目前移动软交换设备在汇接局层面的应用已经

  比较广泛,并逐步向本地网应用延伸,其大规模组网经验仍然需要进一步积累。从移动软交换市场分析的结果来看,R4设备和组网技术在全球范围内已经逐步走向成熟。

  IP多媒体网络(IMS)的提出是以GPRS等IP网络为承载,为多媒体业务提供了一种解决方案,同时满足了多媒体业务在安全、计费、漫游及QoS上的需求,IMS可看作为多种多样的移动多媒体业务提供的一个平台。“现有产品是IMS的早期产品或者为支持特定业务(如PoC)的SIP服务器,仅仅满足这些业务的基本要求,系统功能和兼容性仍不完善,并不是完整功能的IMS产品。”王志勤表示。她预计这种支持简单功能的PoC真正完善、作为公共业务平台架构的产品需要在2007年-2008年出现。

  “综上所述,不同的运营商会根据其具有的网络资源来选择不同的技术发展路线。”王志勤说。

  3G核心网做好规划

  对于3G核心网电路域的大本地网的规划,电信研究院规划设计研究所交换与数据研究部高级技术主管许志远认为,地理位置临近的市级行政区应构成一个大本地网,建议一个大本地网含3-6个地区为宜;在网络发展中后期,各地区总用户容量达到100万左右再规划为一个大本地网;有省内汇接区的省份,大本地网的划分遵守省内汇接区的划分,更好地适应省内长途汇接的需求,大本地网的行政区最好不要跨越不同的省内汇接区。

  MSC Server应基于“集中放置、区域管理”的原则,集中放置在中心城市。在容量上,单个MSC Server最大容量应该设为100万左右为宜。考虑到容灾需求,可以利用双归属机制,使MSC Server实现1+1备份,保证网络安全。当3G本地网内有2个以上MSC Server时,其RNC的覆盖划分应遵循尽量减少MSC间越局切换的原则,且相邻覆盖区的分割线要避免落在高密度用户区。为便于传输电路组织,局址应选在传输的节点上,以利用传输路由组织,同时MSC Server应尽量靠近IP承载网核心路由器机房。

  在MGW的设置原则上,许志远认为,为方便就近和其他网元话路互通,MGW原则上应该设置在地级市。在中小城市,MGW单元的容量可以按照话务互通的需求配置,最小的MGW配置单元应该以10万用户为宜;在特大城市和大城市对容量需求较大的地区,可以考虑以70万用户为MGW的设置单位,避免设置过多的MGW。MGW之间可以采用IP承载,设备IP地址的分配遵循承载网的地址分配方式。为便于传输和承载网的组织、调度,MGW单元站点应优先选择靠近IP承载网的接入节点,同时应尽量考虑和RNC同机房放置。

  设备通用性是方向

  目前一个发展趋势是,运营商新建的3G核心网设备,一定要符合未来的发展趋势,也就是未来的设备都将向通用性的方向发展,而这种通用性主要体现在两个方面。

  一方面制造厂商都在努力使自己的设备同时能够支持WCDMACDMA2000TD-SCDMA。据了解,目前,国内的一些厂家的核心网设备基本都是基于同一个硬件平台的,并且3G核心网设备还与固网软交换设备共用平台。另一方面,未来各厂家的设备也将可以互相替换,甚至一个设备中的某些组件也能互相替换,这样运营商也可以根据自己的需求选择不同设备制造商的产品组建自己的网络,从而大大减低对某一厂商的依赖程度,降低网络建设和升级成本。

  有关专家指出,设备的标准化和通用性是发展的必然趋势,运营商在3G核心网设备的选择上一定要注意到这一发展趋势。

  相关链接

  IMS研究与标准进展

  3GPP IMS的研究进展

  3GPP对IMS的标准化是遵循R5版本、R6版本、R7版本……发的方式进行,IMS标准在R5版本阶段提出,在R6版本、R7版本功能不断完善。IMS R5版本在2002年9月冻结,主要功能包括:

  ●IMS基本架构和功能,指出IMS应独立于接入方式;

  ●选用基于IETF RFC3261扩展的SIP作为应用协议;

  ●定义了IMS网元之间的基本信令流程,并在认证与鉴权、计费、安全、QoS等方面进行了基本定义。

  IMS R6版本在2005年3月冻结,部分课题推迟到2005年6月。R6版本主要功能有:

  ●增强了互通性的定义,包括IPv4与IPv6互通、SIP互通、编解码方式、IMS与PSTN互通、IMS与移动CS域互通等;

  ●定义了通过其他接入技术使用IMS核心模块的方法,并对WLAN接入IMS系统的场景进行了详细定义;

  ●IMS组管理;

  ●定义了在线业务(presence)、即时消息(instant mess-age,IM)、IMS会议、IMS组管理、PoC(push to talk over cellular)等业务的具体信令流程和业务管理、计费;

  ●在QoS、计费等方面有所增强。

  可以看到,R6版本阶段提供了与各种现有网络的互通,支持新业务的需求,在计费和QoS功能上的增强使得IMS对用户和业务的控制功能更加完善。IMS R7版本正在制定过程中,目前提出的新功能有:

  ●通过电路域(CS domain)承载提供IMS语音;

  ●通过分组域(PS domain)提供紧急服务;

  ●对DSL和cable modem接入方式的定义。

  3GPP在R7版本最新草案中已经反映了TISPAN的最新研究成果。

  TISPAN对IMS的研究

  TISPAN在第9次全会上确定IMS基于3GPP R7最新草案,并针对固定接入的特殊需求,对相关功能实体的功能又进行了增强。除了从固定角度对IMS核心控制部分进行研究之外,TISPAN主要定义了NASS(网络附属子系统)和RACS(资源接纳控制子系统)两个子系统,并相应地增加了IMS和这些子系统之间的接口。 

 
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