移動(dòng)軟交換向下一代網(wǎng)絡(luò )穩步演進(jìn)
2008/08/01
移動(dòng)通信和寬帶技術(shù)的發(fā)展給整個(gè)電信行業(yè)帶來(lái)了前所未有的機遇和挑戰。怎樣順應向下一代網(wǎng)絡(luò )轉型的歷史潮流，開(kāi)發(fā)出更加豐富多彩的業(yè)務(wù)應用，從而打造可持續盈利的運營(yíng)模式，成為當今電信運營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)。面對市場(chǎng)需求的變化，現在以TDM交換為主的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足寬帶化、智能化的業(yè)務(wù)和運營(yíng)要求，在網(wǎng)絡(luò )核心層面，我們急需一種先進(jìn)架構的出現，在這一背景下移動(dòng)軟交換應運而生，并逐漸成為技術(shù)主流。隨著(zhù)全球越來(lái)越多的主流運營(yíng)商開(kāi)始全面引入移動(dòng)軟交換，核心網(wǎng)新一輪的演進(jìn)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。
先進(jìn)架構符合網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)趨勢
事實(shí)上，早在上世紀90年代末就有人提出在第三代移動(dòng)通信系統中引入移動(dòng)服務(wù)器的設想，形成了日后的軟交換思想。近幾年來(lái)，電信網(wǎng)逐步走向IP化，固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)融合的趨勢越來(lái)越明顯，跟固網(wǎng)一樣，移動(dòng)網(wǎng)同樣要從PSTN向IP網(wǎng)過(guò)渡。因此，3GPP在制定WCDMAR4規范時(shí)正式在移動(dòng)核心網(wǎng)中引入了軟交換的概念，促進(jìn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)及與固定網(wǎng)絡(luò )的融合。
移動(dòng)軟交換主要針對核心網(wǎng)絡(luò )的交換部分，其核心概念是實(shí)現控制面與用戶(hù)面的分離。移動(dòng)交換中心(MSC)被分解為MSC服務(wù)器(MSS)和媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)，所有的控制功能集中在MSS中，所有的交換功能在MGW中完成。MSS通過(guò)標準的H.248接口控制MGW完成話(huà)務(wù)的交換。同時(shí)，MSS通過(guò)傳統的MAP信令與HLR交互，通過(guò)傳統的信令完成對接入網(wǎng)絡(luò )的控制。
控制面與用戶(hù)面的分離決定了移動(dòng)軟交換技術(shù)符合未來(lái)電信網(wǎng)絡(luò )面向全IP發(fā)展的趨勢，同時(shí)兼顧原有的TDM承載需要。而建立在多承載基礎上的TrFO技術(shù)通過(guò)減少編解碼過(guò)程，同時(shí)解決了提高話(huà)音質(zhì)量與節約核心網(wǎng)帶寬的需求。由于軟交換技術(shù)在R4中被定義，因此很多新的電路交換功能也在移動(dòng)軟交換設備中被引入，從而為運營(yíng)商發(fā)展更豐富的電路交換業(yè)務(wù)提供了可能。這種架構上的先進(jìn)性還使得移動(dòng)軟交換在網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方面的效率大為提高。處于控制面的MSS容量相對原有交換機大大提高，而且可以集中放置在省會(huì )與地區中心的機房，負責交換的MGW則放置在各個(gè)本地網(wǎng)中，由此就實(shí)現了清晰的網(wǎng)絡(luò )結構。這樣一來(lái)，主要的控制與管理工作將可以集中完成，新業(yè)務(wù)的引入也可以集中在MSS中進(jìn)行，而MSS與MGW之間可以通過(guò)IP連接。此外，當引入IP承載話(huà)音時(shí)，可以將話(huà)音承載平面化。由于IP網(wǎng)絡(luò )本身具備路由與交換的特性，因此原有的匯接局將不再需要，而且整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的結構將趨于簡(jiǎn)單，使得網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化工作效率大為提高，成本也隨之下降。
業(yè)務(wù)和技術(shù)驅動(dòng)移動(dòng)軟交換快速發(fā)展
傳統的移動(dòng)交換中心不是開(kāi)放的計算機硬件和平臺，其業(yè)務(wù)承載和呼叫控制集中在一起。由于不同廠(chǎng)家采用自己專(zhuān)有的操作平臺和軟硬件，造成了傳統交換機在購買(mǎi)設備、軟硬件升級和維護等方面的費用很高。面對業(yè)務(wù)數量和質(zhì)量要求越來(lái)越高的形勢，移動(dòng)軟交換因其強大的業(yè)務(wù)支持能力和低成本獲得了快速發(fā)展。
一方面，移動(dòng)運營(yíng)商希望通過(guò)各種促銷(xiāo)手段來(lái)增加移動(dòng)用戶(hù)數量，吸引用戶(hù)延長(cháng)使用移動(dòng)電話(huà)的時(shí)間，增加使用頻度，但是由于競爭的加劇和資費的降低，運營(yíng)收入并沒(méi)有隨著(zhù)用戶(hù)數的增加成正比例增長(cháng)。因此，移動(dòng)運營(yíng)商就面臨了很大的壓力，要在不斷推出新業(yè)務(wù)的同時(shí)，努力降低運營(yíng)成本，提高收益。但是，傳統交換機的維護成本很高。此外，必須構建一個(gè)全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )，而不斷成熟的3G等領(lǐng)先移動(dòng)通信技術(shù)又逼迫運營(yíng)商進(jìn)行大量投資，將移動(dòng)設備更新?lián)Q代，使其能提供數據、多媒體等新業(yè)務(wù)。運營(yíng)商擁有的大量程控電話(huà)交換機是為傳統電話(huà)業(yè)務(wù)設計的，所采用的資源獨占的電路交換方式，以及為通信雙方提供的對等固定帶寬通道的方式，不適用于承載突發(fā)數據量大、上下行數據流量差異大的數據業(yè)務(wù)。在這樣的情形下，移動(dòng)軟交換快速發(fā)展起來(lái)，因為它不僅能以一種更經(jīng)濟的方式繼續服務(wù)現有的用戶(hù)，還能滿(mǎn)足未來(lái)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展需要。
另一方面，下一代網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展最明顯的一個(gè)特征就是IP化。對于專(zhuān)為電話(huà)業(yè)務(wù)而設計的傳統交換設備來(lái)說(shuō)，在基于二進(jìn)制的優(yōu)化平臺上實(shí)現那些大多基于文本的IP協(xié)議，將是一個(gè)很大的挑戰。設計理念上的巨大差異使傳統交換機開(kāi)發(fā)者很難在其專(zhuān)有平臺上開(kāi)發(fā)IP接口，而且任何IP接口的實(shí)現都是從零開(kāi)始的，開(kāi)發(fā)成本巨大，無(wú)法利用市場(chǎng)上成熟的IP技術(shù)和產(chǎn)品，使制造商進(jìn)入了進(jìn)退兩難的境地。在此情況下，移動(dòng)軟交換這種基于開(kāi)放標準的計算機平臺的呼叫服務(wù)器和媒體網(wǎng)關(guān)，成為傳統電信網(wǎng)向前發(fā)展的關(guān)鍵一步。
全球商用浪潮風(fēng)起云涌
依靠移動(dòng)軟交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò )架構等方面的先進(jìn)理念，運營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò )建設、運維成本方面節約了大量開(kāi)支，同時(shí)業(yè)務(wù)提供和控制更加靈活有效，彩鈴等基于軟交換的殺手級業(yè)務(wù)使他們獲益頗豐。這些優(yōu)勢吸引全球各地的移動(dòng)運營(yíng)商都對移動(dòng)軟交換關(guān)注有加，并且努力對自身的移動(dòng)交換機進(jìn)行改造，使得全球的移動(dòng)軟交換市場(chǎng)呈現出增長(cháng)態(tài)勢。據相關(guān)市場(chǎng)調查機構的樂(lè )觀(guān)預測，未來(lái)幾年軟交換市場(chǎng)將保持高增長(cháng)率。今年全球運營(yíng)商將投資高達390億美元用于軟交換技術(shù)，該投資將實(shí)現全球服務(wù)收入850億美元。這種服務(wù)收入大大超過(guò)投資支出的情況，反映出包括移動(dòng)軟交換在內的軟交換技術(shù)在促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)和業(yè)務(wù)發(fā)展中的強大推動(dòng)作用。
在中國市場(chǎng)，目前移動(dòng)軟交換正逐步走向成熟并不斷向縱深發(fā)展。幾年來(lái)，中國的各大運營(yíng)商都緊鑼密鼓地進(jìn)行著(zhù)移動(dòng)軟交換的試驗和規模部署。隨著(zhù)3G時(shí)代的日益臨近，客觀(guān)上要求中國的運營(yíng)商更加注重移動(dòng)軟交換的發(fā)展，于是他們紛紛進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )改造，引入軟交換這一先進(jìn)架構，網(wǎng)絡(luò )的部署卓有成效。早在2004年12月，中國移動(dòng)就用軟交換成功替換傳統的長(cháng)途電路交換機；中國聯(lián)通則構造了一個(gè)覆蓋全國的基于分組技術(shù)的全新業(yè)務(wù)網(wǎng)。2005年上半年，中國移動(dòng)長(cháng)途匯接軟交換網(wǎng)絡(luò )二期工程啟動(dòng)。軟交換的各種應用在中國呈現出千姿百態(tài)、爭奇斗艷之態(tài)勢。
從2003年移動(dòng)軟交換快速發(fā)展開(kāi)始，越來(lái)越多的移動(dòng)服務(wù)供應商宣布其向基于R4網(wǎng)絡(luò )的第三代移動(dòng)通信項目的演進(jìn)策略。同時(shí)，業(yè)界普遍相信移動(dòng)軟交換的演進(jìn)是通向IMS服務(wù)的橋梁，也是必須邁出的第一步。運營(yíng)商借助移動(dòng)軟交換在CAPEX和OPEX兩方面都取得了可觀(guān)的效益。因此，伴隨向IMS體系架構的不斷演進(jìn)，我們有理由相信移動(dòng)軟交換的市場(chǎng)將獲得更大的發(fā)展。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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