UT斯達康NGN平滑演進之路——兼容并蓄，平滑演進
2009/06/12
隨著電信技術的發(fā)展，NGN技術已經(jīng)成熟并得到大規(guī)模商用。UT斯達康公司針對下一代網(wǎng)絡演進，推出了多業(yè)務接入網(wǎng)關iAN8K系列MSAN設備，可以滿足電信運營商平滑到NGN網(wǎng)絡的需要。UT斯達康的小靈通核心網(wǎng)iPAS系統(tǒng)是構建在mSwitch軟交換構架上的平臺，在接入PHS網(wǎng)絡的同時，還可以接入MSAN，提供基于有線和無線的VoIP語音、數(shù)據(jù)、多媒體等多元化業(yè)務。本文結合第三代MSAN
iAN8K系列產(chǎn)品和mSwitch平臺，對UT斯達康的NGN平滑演進之路做了相關探討。
一、引言
進入21世紀，通信網(wǎng)絡發(fā)生著巨大的變化。在充滿競爭的電信行業(yè)，有效提高各類用戶群體的ARPU值成為電信運營商的企業(yè)存在和發(fā)展的必要條件。中國通信行業(yè)展聚焦于業(yè)務應用的發(fā)展，市場化程度日益提高，重視業(yè)務開發(fā)。目前的中國通信業(yè)市場上，各種業(yè)務應用均圍繞著提升客戶的業(yè)務體驗、提高每用戶的ARPU而蓬勃發(fā)展。
隨著電信網(wǎng)絡的擴容和電信技術的發(fā)展，NGN技術已經(jīng)成熟并得到大規(guī)模商用。UT斯達康的小靈通核心網(wǎng)iPAS系統(tǒng)構建在mSwitch軟交換構架上，在接入小靈通網(wǎng)絡的同時還可以接入有線接入網(wǎng)，能夠提供基于有線和無線的VoIP語音、數(shù)據(jù)、多媒體等多元化業(yè)務。在中國的PHS網(wǎng)絡中，UT斯達康占據(jù)約65%的市場份額，近200個國內(nèi)小靈通網(wǎng)絡超過80％是基于mSwitch的iPAS系統(tǒng)。iPAS系統(tǒng)在中國市場承載著數(shù)千萬的PHS用戶，提供VoIP語音，是目前業(yè)界最大的NGN商用案例。據(jù)iLocus公司06年上半年發(fā)布的統(tǒng)計報告顯示，在2006年第四季度全球NGN
VoIP話務量統(tǒng)計中，UT斯達康公司的mSwitch系統(tǒng)以354億分鐘話務量以及47.1%的市場份額排名第一，遙遙領先于其他廠商。
目前有線接入網(wǎng)絡正在由單一網(wǎng)絡承載單一窄帶業(yè)務發(fā)展到具有寬帶、窄帶綜合業(yè)務接入能力，又面向NGN網(wǎng)絡建設，為用戶提供“一站式”服務的綜合接入網(wǎng)絡。UT斯達康公司針對NGN的演進，推出了成熟穩(wěn)定的多業(yè)務接入網(wǎng)關iAN8K系列設備，可以滿足電信運營商平滑到NGN網(wǎng)絡的需要。iAN8K系列是業(yè)界領先的第三代MSAN設備，配合UT斯達康的軟交換mSwitch系統(tǒng)，能夠提供VoIP語音、數(shù)據(jù)、多媒體等多元化業(yè)務。
本文結合UT斯達康的第三代MSAN產(chǎn)品iAN8K系列和mSwitch軟交換平臺，探討UT斯達康的NGN平滑演進之路。
二、網(wǎng)絡和業(yè)務的融合帶來新的市場機遇
技術的融合是催生新技術、新業(yè)務應用的有效途徑，網(wǎng)絡和業(yè)務的融合是電信網(wǎng)絡發(fā)展的必然趨勢。全方位、全業(yè)務、綜合化的電信競爭格局正在逐步形成，要求電信運營商業(yè)務提供能力向提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體等多元化方向發(fā)展。
目前，寬帶接入成為中國電信行業(yè)運營商業(yè)務收入的亮點，權威調(diào)查顯示，2003年到2007年，寬帶接入占運營商的主營業(yè)務收入的百分比從5.6%增長到17.5%，貢獻增長百分比從22%增長到179%。寬帶和增值業(yè)務已經(jīng)成為拉動運營商在中高端客戶收入增長的主要動力。
隨著運營商光進銅退大潮的推進，融合了寬帶和傳統(tǒng)窄帶接入、同時支持PSTN和NGN的MSAN綜合接入設備成為運營商網(wǎng)絡建設的新熱點。MSAN的應用可以降低運維成本，提升業(yè)務投放的靈活度，有助于運營商從傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商向多業(yè)務運營商的角色轉變。MSAN的引入不但可以充分兼容現(xiàn)有的PSTN、ATM以及IP網(wǎng)絡、提供TDM語音、窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務、寬帶業(yè)務和視頻業(yè)務的綜合接入，還可以適用于未來的NGN，提供VoIP業(yè)務。
PHS網(wǎng)絡在中國得到大規(guī)模建設和商用，并推出彩鈴、短信、一號通、廣域Centrex、靈通伴我行、Q-BOX等大量新業(yè)務，提升了PHS網(wǎng)絡用戶的ARPU值。UT斯達康將PHS的核心網(wǎng)技術由基于TDM的PAS系統(tǒng)推進到基于軟交換（mSwitch）的iPAS系統(tǒng)，為整個網(wǎng)絡向NGN平滑演進做好了準備。
隨著3G技術的發(fā)展和3G網(wǎng)絡構建，運營商紛紛搶占制高點，傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商在PHS領域的投資逐步下降。面對即將到來的運營商合并，固網(wǎng)運營商更加關心的小靈通網(wǎng)絡的下一步發(fā)展，在小靈通話務量萎縮的情況下如何盤活整個小靈通網(wǎng)絡的資產(chǎn)。有效利用現(xiàn)有的PHS網(wǎng)絡，提供更多的增值業(yè)務是固網(wǎng)運營商關注的重點。
面對新的市場格局，UT斯達康積極順應市場新需求，提供現(xiàn)網(wǎng)PHS網(wǎng)絡向NGN的演進方案及靈活的業(yè)務解決方案，提出了獨到的建設思路：利用UT斯達康龐大的PHS核心網(wǎng)iPAS系統(tǒng)/mSWITCH平臺，在支持PHS接入的同時支持MSAN有線接入，提供有線和無線形式的基于NGN的VoIP業(yè)務。這種解決方案不僅可以有效降低運營商新建軟交換網(wǎng)絡的巨大投資，滿足業(yè)務對網(wǎng)絡的靈活性需求以及VoIP的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)平滑演進NGN，同時也最大化地利用了現(xiàn)有的PHS網(wǎng)絡資源，以增值業(yè)務提升了網(wǎng)絡的價值。
UT斯達康的MSAN設備iAN8K系列產(chǎn)品不僅可以提供寬窄帶業(yè)務、提供基于H.248/MGCP的VoIP業(yè)務等MSAN設備的基本功能，并以獨特的功能進一步拓展了MSAN設備的概念：可以插入小靈通基站控制板，通過MSAN平臺實現(xiàn)小靈通基站的接入。這一切都為電信運營商的靈活業(yè)務投放，提升用戶ARPU值創(chuàng)造了有利的條件。
三、UT斯達康有線、無線技術融合方案
1、iPAS核心網(wǎng)的NGN演進
1) UT斯達康小靈通系統(tǒng)架構簡述
UT斯達康小靈通iPAS網(wǎng)絡的基本上由4大部分組成：無線子系統(tǒng)、核心交換控制部分、業(yè)務系統(tǒng)、運營支撐系統(tǒng)。
- 無線子系統(tǒng)，包括CSC（基站控制器）、CS（基站），提供小靈通終端的無線接入。
- mSwitch核心交換控制系統(tǒng)，可以分為3個子系統(tǒng)：
- iPAS GW核心網(wǎng)元，負責中繼、VoIP端口、放音資源等媒體資源的管理，呼叫控制，參與移動性管理。
- OSX，大容量開方式的業(yè)務交換平臺，基于軟交換體系架構。
- TS/iTS，整個核心控制部分的數(shù)據(jù)核心和事務處理部分。
- 業(yè)務系統(tǒng)包括UT斯達康 短信和VAS（增值業(yè)務平臺）、基于中繼連接的業(yè)務系統(tǒng)（如彩鈴平臺）、計費相關的業(yè)務系統(tǒng)mBOSS、基于OSA/Parlay架構的Parlay業(yè)務系統(tǒng)。
- 運營支撐系統(tǒng)包括NMS系統(tǒng)、CSS（用戶自服務系統(tǒng)）、mBOSS（計費支撐系統(tǒng)）。
2) 網(wǎng)絡演進解析
UT斯達康 近200個國內(nèi)小靈通網(wǎng)絡，80％以上是上述網(wǎng)絡結構。它具有兩大優(yōu)勢：
- 已經(jīng)是VoIP網(wǎng)絡，且經(jīng)過了至少2年以上的運營，用戶數(shù)從幾十萬到一、兩百萬不等，是經(jīng)過實踐驗證的可運營的VoIP網(wǎng)絡。
- 大多數(shù)已具備基于OSA/Parlay體系架構的業(yè)務平臺，經(jīng)過了大量業(yè)務量和用戶數(shù)的商用檢驗。
面對通信運營商的新需求，現(xiàn)有網(wǎng)絡還有不足之處：
- 現(xiàn)有網(wǎng)絡是面向窄帶語音交換設計的，呼叫控制和媒體控制都是集中在iPAS GW網(wǎng)元，網(wǎng)絡調(diào)整的彈性不夠強。不斷累加的新業(yè)務會頻繁要求iPAS
GW的擴容，將導致PSTN不斷調(diào)整中繼、信令鏈路等資源。
- 現(xiàn)有網(wǎng)絡基本上是單一的PHS終端接入。
- 現(xiàn)網(wǎng)運行的Parlay業(yè)務平臺只是為iPAS網(wǎng)絡提供業(yè)務能力，沒有體現(xiàn)出OSA/Parlay的真正網(wǎng)絡優(yōu)勢。
針對上述的現(xiàn)有網(wǎng)絡優(yōu)劣勢，UT斯達康參照NGN和3G核心網(wǎng)標準架構及相關協(xié)議規(guī)范，推出了現(xiàn)有的iPAS網(wǎng)絡向下一代網(wǎng)絡平緩演進的解決方案。
3) 核心網(wǎng)演進
iPAS核心網(wǎng)的演進方向主要參照3GPP對于3G核心網(wǎng)的結構建議。
UT斯達康參照3G核心網(wǎng)中的CS域部分，將mSwitch核心網(wǎng)分成GMSC和MSC兩層架構。這樣VoIP網(wǎng)絡和PSTN網(wǎng)絡就有一個統(tǒng)一的界面。GMSC具有SSF功能和路由優(yōu)化能力，能夠使得呼叫路徑在mSwitch網(wǎng)絡內(nèi)更為清晰合理。原有的網(wǎng)關被按照軟交換的標準體系分解為UMG和Call
Server（GMSC還包括SG），從而呼叫處理能力和媒體資源可以根據(jù)需要單獨的靈活擴容，網(wǎng)絡結構基本不會受到影響。核心網(wǎng)的演進如圖所示：
在網(wǎng)絡演進中，原有的OSX本身就是基于NGN架構的大容量軟交換平臺，并且具有增強的SSF功能，能夠處理各種業(yè)務嵌套邏輯。OSX經(jīng)過適當擴容就可以改造為GMSC。而原有的iPAS
GW可以根據(jù)需要改造為AG/TG/SG。由于原有網(wǎng)絡中iPAS GW的E1端口基本上是一部分用于連接無線子系統(tǒng)，一部分用來連接PSTN，改造后，要么全部用于連接PSTN(TG)，要么全部用于連接無線子系統(tǒng)(AG)。因此改造所需的TG/AG基本上都可以由原有的iPAS
GW軟件改造而來，只需新增CS-P即可。總的來說，核心網(wǎng)的演進只是增加CS-P、擴容CS-T、原有的iPAS GW軟件升級為TG/AG，就可以建立其一個具有多種終端接入能力的開放性多媒體VoIP移動軟交換網(wǎng)絡，而原有的PHS系統(tǒng)功能又不會受到影響。
4) 業(yè)務平臺演進
原有Parlay GW經(jīng)過演進將會提供對INAP、CAP的接入，實現(xiàn)對PSTN SSP、2G SSP的接口封裝，使得現(xiàn)網(wǎng)的OSA/Parlay業(yè)務體系能夠很方面的為PSTN、及其他小靈通網(wǎng)絡服務，全部實現(xiàn)OSA體系架構的所有業(yè)務能力。由于該體系架構的靈活性，運營商對集團客戶將能夠方便的提供有針對性的企業(yè)集團業(yè)務。
以上演進方案在技術上實現(xiàn)了從單一終端類型的窄帶語音交換及專有業(yè)務平臺，向具有多種終端接入能力及開放性業(yè)務體系架構的轉變。從成本上看，現(xiàn)有iPAS網(wǎng)絡設備全部都得到充分的利用，有效的保護了已有投資，明顯減少了組建下一代移動軟件換網(wǎng)絡及業(yè)務體系的成本。
2、iAN8K系列MSAN支持向NGN平滑演進
1) 全業(yè)務快速建網(wǎng)
iAN8K系列綜合接入設備基于IP內(nèi)核，采用雙總線設計結構，為運營商提供包括POTS、ISDN、E&M、E1&N*64K、xDSL和LAN、ATM等多業(yè)務的接入手段；可以混插小靈通基站控制板，接入小靈通基站的接入問題；同時還支持V5/H.248/MGCP協(xié)議，可平滑地演進到下一代網(wǎng)絡（NGN），實現(xiàn)全IP的全業(yè)務接入。
- 可根據(jù)業(yè)務需求的多樣性分步投資，有效降低投資成本與建設風險；
- 為高附加值的大客戶提供“一站式”服務，有效提高運營商的競爭力；
- 可以混插原CSC的小靈通基站控制板，解決光進銅退下的小靈通基站的接入問題，實現(xiàn)有線、無線一體化接入。此時，PHS接入可以由原小靈通網(wǎng)管系統(tǒng)管理，不改變原有的網(wǎng)管習慣。
2) 對現(xiàn)網(wǎng)和NGN的雙重支持
iAN8K系列MSAN采用雙總線設計結構，支持V5/H.248/MGCP協(xié)議，同時支持電路交換和分組交換，這種系統(tǒng)結構設計使設備在支持現(xiàn)網(wǎng)的同時無需變動就可以輕松地平滑演進到NGN。
四、UT斯達康有線、無線技術融合方案的特色
UT斯達康的有線、無線技術融合方案，包含iPAS核心網(wǎng)、業(yè)務平臺改造和兼顧寬帶、窄帶，融合有線、無線的綜合接入網(wǎng)，實現(xiàn)有線、無線一體化，平滑演進到NGN。
在核心層，從UT斯達康基于mSwitch的iPAS系統(tǒng)平臺在經(jīng)過適當?shù)母脑旌�，就可以平滑地演進成為NGN軟交換平臺。在接入層，MSAN設備在實現(xiàn)寬窄帶接入的同時還兼顧PHS接入，同時支持V5/H.248/MGCP協(xié)議，平滑地演進到NGN。
1、網(wǎng)絡演進的經(jīng)濟性
iPAS核心網(wǎng)演進到NGN軟交換平臺
1. 和新建VoIP軟交換平臺和業(yè)務平臺的巨額投資相比，節(jié)省了初期投資，符合電信網(wǎng)邊建設邊演進的建設策略。
2. 不需要新建網(wǎng)管平臺，不需要重新配備維護力量。
iAN8K系列MSAN設備平滑演進NGN，兼顧光進銅退
1. iAN8K系列MSAN設備同時支持V5/MGCP/H.248協(xié)議，可以同時支持V5接入和VoIP接入，平滑演進成為基于NGN的AG設備，避免重復投資。
2. iAN8K系列MSAN設備支持寬窄帶業(yè)務統(tǒng)一管理，提高了運維效率。
3. iAN8K系列MSAN設備可以混插原CSC的小靈通基站控制板，經(jīng)濟地解決了光進銅退下的小靈通基站的接入問題，實現(xiàn)有線、無線一體化接入，不改變原有的網(wǎng)絡管理習慣。
2、網(wǎng)絡演進的便利性
iPAS核心網(wǎng)演進到NGN軟交換平臺
1. mSwitch核心網(wǎng)分成GMSC和MSC兩層架構，VoIP網(wǎng)絡和PSTN網(wǎng)絡統(tǒng)一界面。
2. 原有iPAS GW被分解為UMG和CS（GMSC還包括SG），從而呼叫處理能力和媒體資源可以根據(jù)需要單獨的靈活擴容，網(wǎng)絡結構基本不會受到影響。
3. 原有的OSX本身就是基于NGN架構的大容量軟交換平臺，經(jīng)過適當擴容就可以改造為GMS。核心網(wǎng)的演進只是增加CS-P、擴容CS-T、將原有的iPAS
GW軟件升級為TG/AG，即可建立其一個具有多種終端接入能力的開放性多媒體VoIP移動軟交換網(wǎng)絡，原有的PHS系統(tǒng)功能不會受到影響。
4. 原有Parlay GW經(jīng)過演進將提供對INAP、CAP的接入，實現(xiàn)對PSTN SSP、2G SSP的接口封裝，使OSA/Parlay業(yè)務體系能夠全部實現(xiàn)OSA體系架構的所有能力。
iAN8K系列MSAN設備支持平滑演進NGN
1. 設備支持V5.X和MGCP/H.248/SIP協(xié)議，可以同時配置V5接入和VoIP接入。
2. POTS用戶可以設置成僅V5上連或僅VoIP上連，也可以同時設置V5上連和VoIP上連,VoIP優(yōu)先或者V5優(yōu)先，鏈路互為備份。
3. VoIP用戶可以設置成指向2個CS，主鏈路中斷可以自動切換到備份鏈路。
4. 從TDM網(wǎng)到NGN的演進有兩種方式。一種是在ONU上演進：在ONU上配置語音處理模塊，完成TDM和IP語音的編解碼，增加媒體網(wǎng)關控制協(xié)議軟件模塊，支持H.248/MGCP協(xié)議。另一種是在OLT上演進：維持原有的OLT-ONU的TDM架構不變，ONU不變，在OLT側配置語音處理模塊。
3、網(wǎng)絡演進的可行性
隨著軟交換技術和綜合接入技術的成熟和大規(guī)模應用，采用MSAN向NGN平滑演進正在得到大量的實際商用。近兩年，國內(nèi)固網(wǎng)運營商已經(jīng)認可采用綜合接入取代純窄帶接入網(wǎng)和DSLAM分別建設，很多省份已經(jīng)進行了綜合接入網(wǎng)的大規(guī)模建設，在光進銅退中采用MSAN實現(xiàn)接入點下移，其中VoIP功能成為運營商進行MSAN建設的重要著眼點。
另一方面，遍及全國的PHS網(wǎng)絡覆蓋，尤其是UT斯達康的iPAS系統(tǒng)的大規(guī)模應用，也給運營商一個可行的、經(jīng)濟的NGN建設思路：有線、無線融合方案。將iPAS網(wǎng)絡改造成軟交換平臺，配置有VoIP功能的MSAN設備，不僅能滿足現(xiàn)有的TDM窄帶接入，也可以實現(xiàn)向NGN的平滑演進，實現(xiàn)語音業(yè)務的有線、無線一體化，全面提升POTS用戶的ARPU值。此外，UT
MSAN可以混插小靈通基站控制板，也為固網(wǎng)運營商的光進銅退進程提供了經(jīng)濟可行的小靈通接入方案，解決部分節(jié)點“光進銅不能退”的困境。
UT斯達康第三代MSAN產(chǎn)品iAN8K系列結合mSwitch軟交換平臺，可以實現(xiàn)NGN平滑演進。這個解決方案為即將合并和變革的固網(wǎng)運營商提供一種新思路，使得固網(wǎng)運營商可以充分利用小靈通網(wǎng)絡，在小靈通話務量萎縮的情況下充分盤活整個小靈通網(wǎng)絡的資產(chǎn)，提供更多的增值業(yè)務，提升固網(wǎng)的ARPU值。
C114中國通信網(wǎng)
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