首頁 > 2008/05/27
All-IP和網(wǎng)絡融合是未來移動網(wǎng)絡演進的必然方向，無論是業(yè)務本身，還是語音、數(shù)據(jù)和多媒體的承載方式都將實現(xiàn)全IP。隨著IP技術的發(fā)展，通信網(wǎng)絡逐漸面向全IP網(wǎng)絡發(fā)展，將形成互操作的、融合的網(wǎng)絡結構，這將不僅幫助運營商實現(xiàn)網(wǎng)絡平滑演進和高效部署，而且在有效降低運營商CAPEX和OPEX的同時，保護運營商投資，實現(xiàn)快速投資回報，并最終實現(xiàn)各種網(wǎng)絡的漫游和業(yè)務接入。
同時，我們也必須看到目前全球的電信運營收入仍然以基本語音業(yè)務為主，尤其是新興市場運營商的語音業(yè)務收入比例達80%以上，無論網(wǎng)絡如何演進，這部分用戶及其帶來的收入是運營商首要考慮的。但基于IMS的語音業(yè)務目前還不能提供可承諾的服務質量(QoS)保證，對其他類似的實時業(yè)務的提供還有待論證。因此在無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)全IP化的前提下，在未來網(wǎng)絡中將出現(xiàn)以語音業(yè)務為主的3G CS域和以多媒體業(yè)務為主的IMS長期并存的局面。
另外，電信級的網(wǎng)絡能力保障、網(wǎng)絡可靠性、組網(wǎng)靈活性以及網(wǎng)絡服務質量將是運營商面臨的主要問題。
一、All-IP通用電信級平臺 為網(wǎng)絡奠定堅實基礎
隨著全IP網(wǎng)絡的發(fā)展，特別是以IP協(xié)議為基礎的業(yè)務在不同網(wǎng)絡的互通，為網(wǎng)絡的融合打下了良好的基礎。而下一代網(wǎng)絡承載和控制分離，控制和業(yè)務分離的思想與以軟交換為基礎的IMS移動網(wǎng)絡的演進思路不謀而合。
做為All-IP架構的積極倡導者和領導者，2004年，中興通訊首先在業(yè)界推出了All-IP通用電信級平臺，采用符合全IP發(fā)展方向的媒體面和控制面分離的系統(tǒng)結構，保證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)內部設計兩套以太網(wǎng)，一套用于媒體流互聯(lián)，一套用于內部控制、信令流互聯(lián)，這種創(chuàng)新設計保證了系統(tǒng)的可靠性，從物理上將媒體面和控制面的流量進行隔離，避免系統(tǒng)媒體突發(fā)流量對控制面的沖擊。
另外一種系統(tǒng)設計思路是在IP通用平臺采用媒體面和控制面不分離的設計方式，媒體流和控制流在一個以太網(wǎng)交換平面進行交換。由于電信競爭環(huán)境日趨激烈，對系統(tǒng)容量的要求越來越大，系統(tǒng)在一些特殊時間段如節(jié)日期間將面臨超大突發(fā)流量的沖擊。采用這種系統(tǒng)架構的設備由于媒體流和控制流會互相影響，將面臨服務質量下降，甚至有系統(tǒng)癱瘓的風險。
在 2008年元旦通訊系統(tǒng)的話務高峰時，印度海德拉巴的中興通訊All-IP BSC經(jīng)受住大用戶量的沖擊和考驗，其中兩個BSC在高峰的語音話務量分別為平時話務量的8.8倍和6.8倍。該時段內海德拉巴其他運營商的網(wǎng)絡全部癱瘓，只有中興通訊的設備屹立不倒。
中興通訊All-IP解決方案領先業(yè)界三年實現(xiàn)全IP規(guī)模商用，截至2008年3月，中興通訊CDMA產(chǎn)品已成功進入70多個國家，120多個運營商，在全球超過1.35億線。隨著中興通訊在CDMA2000 All-IP上的領先地位的進一步鞏固，中興通訊已經(jīng)成為全球CDMA的領導者， Yankee group 2008年的一份咨詢報告顯示，中興通訊CDMA綜合排名穩(wěn)居全球第一集團行列（見圖1）。
二、全方位容災備份方案對網(wǎng)絡呵護有加
由于單系統(tǒng)容量巨大，全IP通信設備對系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性要求更高，需要在各個層次做好全方位的備份。
為了最大限度地保護網(wǎng)絡運行持續(xù)穩(wěn)定，中興通訊CDMA2000 All-IP解決方案的設計架構充分考慮到系統(tǒng)冗余備份機制，核心備件及設備采用1+1、N+1、M+N等備份方式，核心數(shù)據(jù)庫1+1主備，組網(wǎng)平面采用雙網(wǎng)雙平面架構來確保網(wǎng)絡無單點故障。
在網(wǎng)元容災方面，中興通訊CDMA2000 All-IP解決方案支持Ap-Flex、MGW負荷分擔、MSCe容災備份、HLRe容災等多種網(wǎng)元備份方式。這些基于All-IP的容災解決方案充分利用了IP網(wǎng)絡的扁平化特點，避免了TDM方式下類似方案在傳輸資源上的巨大浪費。
三、業(yè)界最高效率傳輸方案節(jié)省運營成本
對于那些只有傳統(tǒng)TDM承載網(wǎng)絡、沒有現(xiàn)成IP骨干承載網(wǎng)絡的運營商，中興通訊提供IP over E1保證運營商充分享受All-IP帶來的優(yōu)勢：在E1承載網(wǎng)絡上支持TrFO、RTO，節(jié)省聲碼器資源達30%～40%甚至更高；和TDM相比，IP over E1方案更將E1傳輸效率提高到難以置信的11倍，節(jié)省E1租賃成本。
對于那些具有現(xiàn)成的IP骨干承載網(wǎng)絡的運營商，中興通訊提供IP over FE/GE讓運營商體驗All-IP化帶來的變革：支持TrFO和RTO，節(jié)省聲碼器資源達30%~40%甚至更高；網(wǎng)絡扁平化，提高網(wǎng)絡的可擴展性和靈活性；和TDM相比，節(jié)省語音傳輸帶寬可達80%，節(jié)省網(wǎng)絡建設成本和租賃成本，全面降低TCO；
針對偏遠地區(qū)、島嶼的覆蓋，以及傳輸資源匱乏的運營商，中興通訊提供衛(wèi)星鏈路解決方案以及微波組網(wǎng)方案組成大本地網(wǎng)，解決廣覆蓋和路由迂回的問題，幫助運營商在有限的衛(wèi)星鏈路上接入更多的用戶，提升網(wǎng)絡盈利能力。
四、完善的QoS機制精品網(wǎng)絡的保證
IMS是端到端的全IP架構，提供端到端的VoIP業(yè)務取代傳統(tǒng)的移動電話業(yè)務。對于VoIP電話，影響其發(fā)展的首要因素是需要提供完善的QoS機制來保證其話音質量不差于傳統(tǒng)移動電話的話音質量。圖2顯示了CDMA2000 MMD網(wǎng)絡為了滿足端到端QoS要求，而設置的多層不同承載服務級別、網(wǎng)元間的端到端QoS保證機制。
如圖2， CDMA2000 MMD QoS模型是由終端、接入網(wǎng)絡和核心網(wǎng)絡共同保證。終端和無線接入網(wǎng)之間的空中接口定義相關的QoS服務參數(shù)和級別；在無線接入網(wǎng)BSC和PCF之間的A8接口以及PCF和PDSN/AGW之間的A10接口上分配滿足用戶已被授權的QoS要求的資源；核心網(wǎng)提供在PDSN/AGW和邊界路由器（BR）之間的QoS服務。
除此之外，為了消除網(wǎng)絡抖動、丟幀、報文亂序的影響，VoIP終端還需要完成相應的應用層QoS功能：自適應動態(tài)緩沖區(qū)、報文重排、報文補償?shù)�。因此，傳統(tǒng)的終端已經(jīng)不能滿足要求，需要采用支持SIP/VoIP功能的智能終端。
在傳統(tǒng)移動電話業(yè)務方面，中興通訊推出支持IP RAN和軟交換架構的CDMA2000 LMSD All-IP系統(tǒng)。依據(jù)3GPP2標準，CDMA網(wǎng)絡向All-IP網(wǎng)絡演進分4個階段，傳統(tǒng)移動終端域LMSD為第三階段。在此階段核心網(wǎng)引入了軟交換架構，實現(xiàn)了呼叫控制和承載的分離，BSC和核心網(wǎng)之間采用IP傳輸，提高了傳輸效率并有效降低了運營商的TCO，保護了運營商的投資。另外，和IMS VoIP必須采用支持SIP/VoIP功能的智能終端不同，LMSD系統(tǒng)完全兼容傳統(tǒng)TDM移動網(wǎng)絡終端，為了和VoIP區(qū)別開來，我們將這種方式的Voice over IP稱為移動IP Phone。圖3顯示了CDMA2000 LMSD網(wǎng)絡為了滿足端到端QoS要求，而設置的多層不同承載服務級別、網(wǎng)元間的端到端QoS保證機制。
如圖3所示，由于在LMSD域仍然使用傳統(tǒng)移動終端，因此這種端到端的QoS機制是由接入網(wǎng)絡和核心網(wǎng)絡共同保證。無線接入網(wǎng)對IP流量進行分類后再分別提供QoS；在核心網(wǎng)進行擁塞控制和流量調節(jié)，同時核心網(wǎng)還提供MGW和NGN之間的QoS服務。
除此之外，為了消除網(wǎng)絡抖動、丟幀、報文亂序的影響，BSC/MGW還需要完成相應的應用層QoS功能：自適應動態(tài)緩沖區(qū)、報文重排、網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控（RTCP）、丟幀補償?shù)�。在丟幀補償上有幾種常規(guī)技術：報文重傳、交織編碼、本地補償、冗余編碼。
但報文重傳不適合語音業(yè)務，而交織編碼、本地補償和冗余編碼在實現(xiàn)算法上過于復雜，同時這些技術都會引入較大的時延，因此這些常規(guī)技術不太適用于電信級設備，為此中興通訊開發(fā)了專利技術SuperVT，可以在復雜度和算法高效上取得良好的平衡效果。SuperVT技術可以有效減少網(wǎng)絡丟包對話音質量的影響，在滿足通話質量的情況下，對承載網(wǎng)絡的指標要求大大降低：最大單向時延<200ms，抖動<80ms，丟包率<5%。
五、結束語
以IP網(wǎng)絡技術為基礎的電信網(wǎng)絡融合是未來網(wǎng)絡的必然趨勢。由于IP網(wǎng)絡技術最初是為了傳輸“Best Effort”的Internet業(yè)務，要建設一個高性能、高可靠性、具有良好QoS的電信級All-IP網(wǎng)絡并非易事。構建未來全IP移動網(wǎng)絡應符合四項基本原則：第一，移動設備采用媒體面和控制面分離的系統(tǒng)架構；第二，系統(tǒng)能夠提供全方位的容災備份解決方案；第三，面對多樣的傳輸條件提供豐富的接口進行靈活組網(wǎng)，不斷創(chuàng)新提升傳輸效率、降低運營商TCO；第四，具有完善的QoS機制。
中興通訊CDMA2000 All-IP網(wǎng)絡在秉承四年的全?一站式解決方案和長期優(yōu)質的服務，助力運營商打造精品網(wǎng)絡，持續(xù)盈利。
