引言
移動通信技術和網絡經過多年的發展,使運營商和終端用戶對傳統的語音移動通信網絡有了更多的需求,而移動通信技術也隨著這種市場的需要不斷的進行發展和演進。移動通信網絡從2G技術(GSM/CDMA)向2.5G技術(EGPRS)和3G技術(WCDMA/CDMA2000)演進,移動網絡技術的發展又促進了移動分組業務和多媒體業務的發展。
隨著這一趨勢的明朗化,新的挑戰擺在了所有移動通信網絡運營商面前,傳統的網絡組織架構和傳統的電信傳輸網絡如何能夠適應從滿足窄帶的移動語音業務到滿足移動分組業務和寬帶業務轉變。從技術角度看,這種挑戰體現在移動網絡的IP化和移動通信網絡的寬帶化。更具體一些,就是傳統移動通信網絡向3G網絡的演進,而與此同時傳統電信傳輸網絡也需要實現IP化,以適應移動寬帶業務的要求。
隨著國內外運營商的重組和并購的發生,電信網絡的融合也不可避免。如何在網絡融合的過程中,在保證用戶業務的平滑過渡和降低網絡運維風險的同時,減小投資成本和運維成本,是擺在運營商面前急需解決的課題。
移動網絡全IP化的市場驅動力
對于傳統的電信運營商而言,隨著網絡通信技術的發展,基于IP的通信方式,已經深入到網絡的各個領域,多種多樣的IP接入技術已經在各個領域得到廣泛支持。在互聯網技術的發展、推動下,越來越多的業務應用被開發出來,并漸漸被移植到傳統的電信領域。這刺激了傳統電信運營商通過開發更多有效的移動寬帶業務增加運營收入。同時,要求這種業務能夠保證電信級的質量和滿足運營商對該業務的可控性。
傳統電信網絡的融合也推動著網絡的IP化。全IP移動網絡建設始于R4軟交換核心網,并快速向信令網和無線接入網延伸。盡管可以使用多種類型的承載網,但是運營商愈來愈傾向于向IP承載網演進,而非傳統的TDM或者ATM。IP承載可以與3G技術演進的趨勢保持一致,從傳統的電路交換演進到全IP傳輸平臺。
上述網絡的演進趨勢以及業務的豐富和發展,最終將促成全網IP化的發展趨勢。在這個演進過程中,更大的帶寬需求、更豐富的運營模式、移動和固網的網絡融合、以及更低的CAPEX/OPEX,將成為推動全IP化進程的幾個主要動力。
承載網絡采用IP技術是未來電信網絡的重要發展趨勢之一。通過采用統一的IP骨干網,可實現移動通信網絡結構的簡化與優化,支持組網的靈活性和傳輸帶寬的最佳利用,從而為移動運營商節省網絡投資和運維開銷。并可為完全基于IP的下一代移動技術(如SAE/LTE,IMS…)的到來做好充分準備。
愛立信公司全IP化核心設備解決方案
愛立信公司保持著對移動通信技術的研發投入,在3GPP組織中的技術標準化工作和產品開發能力上始終保持著業界領袖的位置,我們的移動通信產品已經在2006年支持端到端的IP承載解決方案。愛立信公司結合電信網絡的業務發展需求,從長期的網絡商業部署經驗中提出了傳統電信網絡實現全IP網絡的目標如下。
-所有的業務和應用基于IP技術
-業務控制由基于SIP協議的IMS系統來完成
-所有的用戶信息和控制信令的傳送采用IP承載
-多種網絡接入方式應支持IP技術
為了實現這些目標,愛立信公司向運營商推薦了如下的網絡演進思路。
-網絡現代化
通過IP承載技術和移動軟交換,對傳統電信網絡進行改造,降低網絡擁有成本和維護成本。
-移動寬帶業務和基于IMS平臺的多媒體業務的引入
通過引入移動寬帶技術和IMS業務平臺,推廣 IP多媒體業務,包括IP多媒體電話業務,提高運營商的業務收入。
-IMS發展為公共的業務控制域
隨著IP多媒體電話業務的支持和普及,IMS系統將開始逐步吸收電路域的話音業務。運營商的網絡投入重心將逐步從電路域轉向分組域。
-提高網絡效能
移動網絡的長期演進 (LTE/SAE),簡化網絡結構,提高網絡效率。
全IP化解決方案,意味著無論是信令還是話務,都將用IP網絡進行承載,如下圖所示。現階段,移動通信網絡IP化主要是基于先進靈活的IP承載技術和相應的QoS和安全性保證機制。
圖:愛立信移動通信全IP化解決方案[NextPage]
已經實現的GSM/WCDMA全IP化方案包括以下幾個方面的關鍵技術:
-語音承載的IP化(VoIP) (Nb接口)
-全網信令的IP化(SIGTRAN) (Nc、Mc、MAP接口)
-Gb接口的IP化
-Iu接口的IP化
-Abis接口的IP化(Packet Abis)
愛立信公司全IP化城域傳輸網絡解決方案
愛立信在業界最早提出構建全融合網絡的演進思路,致力推動運營商的全IP化網絡建設,同時積極參與國內運營商的數據網絡建設,多年來已先后和各大運營商在骨干網和城域網的建設上保持良好合作,充分理解運營商對網絡建設的要求,以良好的服務獲得運營商的認可。
在全IP化網絡時代,城域網是運營商建設的重點,而在城域網中作為運營商的POP節點,是運營商的網絡中,業務和功能最豐富的部分,是運營商收入的直接來源,也是投資最大的部分,降低網絡服務節點的設備投入費用和運維費用是利潤的主要因素之一,過去的服務節點一般都是分離的服務節點,每種設備支持單獨的業務,比如,通常專線接入一般都使用單獨的匯聚路由設備,寬帶匯聚有單獨的BRAS平臺,VPN接入又使用另一種接入平臺,幀中繼和ATM接入分別也要終結到不同的設備上,眾多類型的業務節點不僅使運營商的設備投入大大增加,從維護人員、機架占地面積和耗電等方面又大大增加了運維負擔,使運營商在運營成本和投入大大增加,在競爭中往往處于不利地位。
愛立信公司提出了漸進和安全的網絡演進方案,該方案是可以針對不同運營商的特定需求和希望量身定做的電信級、已驗證和低成本高效的方案組合。全IP化網絡的演進首先由核心網開始,然后隨著基于IP電話業務的無線承載技術的優化逐步將無線子系統的傳輸網絡改造升級為IP網絡。無論演進的路徑和步驟如何不同,目標網絡架構將是統一的,那就是所有業務都基于IP技術的,以IMS和SIP為核心的網絡;用戶業務流量和信令控制數據的傳輸都由IP實現;而且多數接入技術都支持IP協議連接。下圖展示了愛立信公司全IP傳輸網絡的組織架構。
圖:愛立信移動通信全IP化傳輸網絡組織架構
愛立信倡導并致力于推動融合網絡的建設,提供全IP化的解決方案,通過MSER和城域電信級以太網傳輸平臺,構建融合網絡的2個關鍵部分:SmartEdge平臺作為MSER,在融合網絡的邊緣提供多業務的支持能力,滿足未來固網和移動業務的發展需要;城域電信級以太網平臺SM480可滿足網絡融合對電信級以太網的承載要求,從而為業務的端到端的承載提供保證。
MSER(Multi-Service Edge Router)-靈活的網絡邊緣
愛立信理解在城域網絡邊緣需要部署一種可充分滿足運營商各種不同的接入技術,可提供不同的業務支持的設備,也就是愛立信所倡導的MSER(Multi-Service Edge Router),從而滿足網絡邊緣業務運營部署的需要。
基于對融合網絡的理解,愛立信在過去3年中進行一系列的并購, 涵蓋多媒體業務平臺,高速光纖接入技術,IPTV集成,多業務接入平臺等,結合原有的移動通信整體解決方案,愛立信可以向客戶提供端到端的最佳組合的融合通信解決方案。尤其是收購源自Redback的SmartEdge業務平臺,使得愛立信進入了市場前景最廣闊的網絡邊緣業務接入平臺,充實了愛立信的解決方案,并將為愛立信的全IP化網絡產品提供了良好的發展平臺。
基于SmartEdge平臺的MSER作為運營商的服務網關,它是運營商的服務提供點,是運營商為用戶提供計費、認證和授權的關鍵部分,是關系到運營商能否在寬帶業務商帶來收入的最關鍵的部分之一,上面終結的最終用戶成千上萬,因此,這就要求MSER具有極高的可靠性,能夠達到電信級的要求,必須能夠實現大容量的用戶管理,強大的業務提供能力,配合豐富的Qos功能和性能,從而為不同級別的用戶提供差異化服務,為多業務承載提供保證。
同時,隨著網絡的融合,網絡邊緣的業務接入將提出更高的要求,SmartEdge平臺不斷提供新的功能以滿足運營商的業務發展需要。
a.通過SBC(Session Boarding Control)功能為未來的融合網絡的VoIP業務提供支持;
b.支持Mobile IP,滿足未來無線上網用戶的漫游需要,真正實現單一平臺支持全部融合業務;
c.通過標準的3GPP所要求的話單,可針對用戶的的數據流提供計費,滿足未來融合業務所需要的復雜計費功能;
d.支持DPI(Deep Packet Inspection),可攔截阻斷惡意流量,為用戶提供安全保障;同時可以過濾非法業務流量,保護運營商的利益。
e.支持合法監聽(Lawful Interception),解決全IP網絡通訊監管的難點,在網絡邊緣即可提供相應的監聽能力,為運營商的網絡監管提供有效的支撐。
圖:愛立信移動通信全IP化網絡邊緣解決方案
Metro-E靈活的城域傳送平臺
網絡的IP化趨勢使得傳統的城域傳輸平臺面臨考驗,基于MSTP或SDH已無法滿足不斷增長的帶寬需要,而IP RAN的發展和移動寬帶潛