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摘要　文章闡述了3G移動(dòng)核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)過(guò)程，分析了3G移動(dòng)核心網(wǎng)向NGN發(fā)展的趨勢(shì)，最后分析了網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的策略。

1、引言

　　隨著3G牌照即將發(fā)放，移動(dòng)通話的費(fèi)用會(huì)越來(lái)越低，移動(dòng)通信會(huì)吸納一部分固定電信業(yè)務(wù)的收入和業(yè)務(wù)量，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將越來(lái)越激烈、復(fù)雜�？偟内厔�(shì)是移動(dòng)用戶的數(shù)量和普及率的增長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越緩慢，話音業(yè)務(wù)的收入會(huì)不斷降低，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入會(huì)有比較大的增長(zhǎng)。隨著用戶對(duì)多樣化和個(gè)性化業(yè)務(wù)的需求日趨高漲，業(yè)內(nèi)已經(jīng)共同認(rèn)識(shí)到：現(xiàn)有固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)向NGN演進(jìn)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

　　目前，運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越迫切地希望為用戶提供一個(gè)能集成多種接入技術(shù)、基于IP分組技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、控制與承載相分離的統(tǒng)一提供綜合業(yè)務(wù)的NGN網(wǎng)絡(luò)，以便更快地滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，加快新業(yè)務(wù)的開發(fā)運(yùn)營(yíng)周期，降低網(wǎng)絡(luò)投資和運(yùn)維成本。

2、3G移動(dòng)核心網(wǎng)的“軟化”歷程

　　NGN是目前運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備廠商討論的熱點(diǎn)技術(shù)，也是標(biāo)準(zhǔn)化組織的研究工作重點(diǎn)。NGN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將呈現(xiàn)層次化，各層之間相互分離化的趨勢(shì)。本節(jié)主要介紹3GPP、3GPP2、Parlay三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織在NGN方面的研究和進(jìn)展。

　　2.1　3GPP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　3GPP負(fù)責(zé)制定WCDMA的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)分成R99、R4、R5、R6等階段，由兼容傳統(tǒng)的GSM、GPRS的網(wǎng)絡(luò)逐漸向全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行演進(jìn)，最終將形成全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

　　（1）R99規(guī)范提出了開放的業(yè)務(wù)架構(gòu)（OSA），提出了分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即將網(wǎng)絡(luò)分成四個(gè)層次，包括業(yè)務(wù)層、控制層、承載層和接入層，網(wǎng)絡(luò)向業(yè)務(wù)提供商提供開放接口，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活擴(kuò)展。這些思路和NGN是一致的。

　　（2）R4版本在核心網(wǎng)中引入軟交換理念，采用與承載無(wú)關(guān)的呼叫控制信令BICC來(lái)控制IP或ATM的傳送電路，即將傳統(tǒng)的MSC分解成MSC服務(wù)器和MSC媒體網(wǎng)關(guān)兩種不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，實(shí)現(xiàn)承載與控制相分離的電路交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外，R4提出了基于IP傳輸?shù)暮诵木W(wǎng)信令協(xié)議（CAP、MAP等）。

　�。�3）R5版本是全I(xiàn)P（或全分組化）的第一個(gè)版本，最大的變化是它在R4的基礎(chǔ)上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），它與分組域一起實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的多媒體業(yè)務(wù)，并可以實(shí)現(xiàn)與電路域的互操作。實(shí)際上，這是沒(méi)有電路域也可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音呼叫。

　�。�4）R6版本目前還沒(méi)有凍結(jié)，尚處于研究階段，主要提出了IMS的第二階段規(guī)范，包括IMS域和CS域的漫游、與PSTN的互聯(lián)互通規(guī)范等。

　　2.2　3GPP2標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　（1）3GPP2最初的規(guī)范基于CDMA2000 1X技術(shù)，能提供話音業(yè)務(wù)和高于153.6kb/s的分組數(shù)據(jù)。在這一階段，3GPP2參考模型引入RAN與新的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)（PDSN）之間的接口，以提供高速分組數(shù)據(jù)（因特網(wǎng)）業(yè)務(wù)。話音業(yè)務(wù)繼續(xù)由電路交換的MSC支持。標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)是納入基于TIA-EIA-41的服務(wù)和解決互通問(wèn)題。值得注意的是，此時(shí)，MSC也可以用基于軟交換結(jié)構(gòu)的MSC來(lái)取代，即可具備電路交換能力，也可具備分組數(shù)據(jù)能力，具體取決于RAN提供的是電路接口還是分組接口。這使服務(wù)提供商在目前的網(wǎng)絡(luò)中就可以獲得軟交換結(jié)構(gòu)的好處。

　�。�2）標(biāo)準(zhǔn)的下一階段是引入1x EV-DO技術(shù)，它只提供高速數(shù)據(jù)CDMA信道。利用與1X類似的1.24MHz信道，下行鏈路數(shù)據(jù)速率高達(dá)2.4 Mb/s，上行鏈路數(shù)據(jù)速率為307 kb/s。由于1x EV-DO的重點(diǎn)是傳送數(shù)據(jù)，所以對(duì)話音業(yè)務(wù)而言，它繼續(xù)支持電路交換的MSC。

　�。�3）3GPP2的再下一階段是同時(shí)支持話音和數(shù)據(jù)的1x EV-DV，它同時(shí)利用1.24MHz信道，同時(shí)支持話音和高達(dá)3.1 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。由于這一技術(shù)同時(shí)支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此在這一階段制定的標(biāo)準(zhǔn)要同時(shí)滿足全I(xiàn)P核心網(wǎng)的所有要求。全I(xiàn)P核心網(wǎng)的規(guī)范由TSG-N來(lái)制定。核心網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)將遵照3GPP R5 IP網(wǎng)絡(luò)模型，它由MSC服務(wù)器（MGCF-CSCF）、媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)組成，另外還可通過(guò)開放的服務(wù)接入（Open Service Access）加入新的應(yīng)用或特色服務(wù)器。這種軟交換結(jié)構(gòu)能夠方便的支持電路交換域的核心IP結(jié)構(gòu)。

　　2.3　Parlay

　　Parlay組織主要研究支持外部應(yīng)用安全訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部資源的網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范，它的目標(biāo)是要開放電信領(lǐng)域的能力，以使最大范圍內(nèi)的市場(chǎng)參與者可開發(fā)和提供先進(jìn)的電信業(yè)務(wù)，為此該組織制定了一套開放的、獨(dú)立于具體技術(shù)的、用與第三方業(yè)務(wù)開發(fā)和部署的API，稱為Parlay API。目前Parlay研究組定義的API已得到大多數(shù)工業(yè)組織的引用，很可能成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)開放的標(biāo)準(zhǔn)接口。鑒于Parlay API的廣泛應(yīng)用和它在業(yè)界的重大影響，許多著名的標(biāo)準(zhǔn)化組織和業(yè)界組織相繼宣布在自己制定的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中采用或者即將采用Parlay API規(guī)范。這些組織包括ITU-T、ETSI、IEEE、IETF、3GPP、OMG、TINA-C、Soft Switch論壇、JAIN等。

3、3G移動(dòng)核心網(wǎng)面向NGN的發(fā)展趨勢(shì)研究

　　我們認(rèn)為移動(dòng)核心網(wǎng)的演進(jìn)可大致分為兩個(gè)階段：基于軟交換架構(gòu)的移動(dòng)核心網(wǎng)和基于IMS的核心網(wǎng)向NGN架構(gòu)演進(jìn)。下面我們將分別對(duì)這兩個(gè)階段進(jìn)行討論分析。

　　3.1　基于軟交換的移動(dòng)核心網(wǎng)

　　隨著電信業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和人們對(duì)新業(yè)務(wù)的需求日趨增加，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高，3GPP的R4版本中軟交換技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了。軟交換具有清晰的分層結(jié)構(gòu)模型，提供統(tǒng)一開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，利于新業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，軟交換網(wǎng)絡(luò)可提供的業(yè)務(wù)除了PSTN的基本業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)外，還可提供：多媒體業(yè)務(wù)、與因特網(wǎng)應(yīng)用結(jié)合的業(yè)務(wù)、通過(guò)對(duì)第三方提供開放的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)接口而為運(yùn)營(yíng)商提供新業(yè)務(wù)。

　　軟交換把控制和承載分開，原來(lái)的MSC變?yōu)镸SC Server和媒體網(wǎng)關(guān)（MGW），話音通過(guò)MGW由分組網(wǎng)來(lái)傳送。MGW和MSC Server之間采用標(biāo)準(zhǔn)的H.248協(xié)議組網(wǎng)，MSC Server之間基于從窄帶ISUP演進(jìn)的BICC協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)。

　　軟交換的優(yōu)勢(shì)可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　�。�1）MGW和MSC Server在地理上可以完全分離，媒體網(wǎng)關(guān)可以布放在提供最大價(jià)值的地方，復(fù)雜的呼叫控制被集中在一起，由此，運(yùn)營(yíng)商可以明顯降低部署網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。

　�。�2）通過(guò)軟交換利用基于IP的服務(wù)平臺(tái)開發(fā)業(yè)務(wù)。軟交換機(jī)可以使用SIP或LDAP來(lái)接入基于IP的應(yīng)用服務(wù)器。這些IP服務(wù)平臺(tái)的工作方式與SCP相同，但他們的成本低很多，而且更加靈活。這樣既加快了新業(yè)務(wù)開發(fā)的進(jìn)程又節(jié)省了開發(fā)新業(yè)務(wù)的成本。由于R4版本的CS域和PS域統(tǒng)一承載在IP網(wǎng)絡(luò)中，又有軟交換技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)支持，因此R4版本得到了廣大的應(yīng)用。但我們同時(shí)也認(rèn)識(shí)到軟交換存在一些弱勢(shì)。軟交換采用分組承載網(wǎng)絡(luò)，信令和數(shù)據(jù)以IP包或ATM信元的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，IP協(xié)議的簡(jiǎn)單和通用性就給黑客以可乘之機(jī)。軟交換涉及的一些協(xié)議尚未達(dá)到很好的兼容性，并且系統(tǒng)整體的開放性有待進(jìn)一步增強(qiáng)。此外，軟交換在業(yè)務(wù)和應(yīng)用上很薄弱，特別是多媒體業(yè)務(wù)支持方面較弱。

　　3.2　基于IMS的核心網(wǎng)向NGN架構(gòu)逐步演進(jìn)的過(guò)程

　　隨著用戶需求的變化，單純的話音通信和Internet業(yè)務(wù)已不能滿足用戶需要，3GPP從R5版本開始提出IMS，其全稱是IP Multimedia Subsystem（多媒體子系統(tǒng)）。

　　IMS的軟交換思想是：通過(guò)呼叫狀態(tài)控制模塊（CSCF）、媒體網(wǎng)關(guān)控制模塊（MGCF）、漫游信令網(wǎng)關(guān)（R-SGW）、傳輸信令網(wǎng)關(guān)（T-SGW）和媒體資源模塊（MRF）完成實(shí)時(shí)移動(dòng)業(yè)務(wù)的呼叫控制和信令功能；通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)（MGW）完成媒體承載功能。其中，核心的CSCF具有呼叫關(guān)口的、呼叫控制、業(yè)務(wù)文件數(shù)據(jù)庫(kù)、地址處理器等功能；MGCF是用于實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)，與CSCF配合完成信令控制的功能；T-SGW完成PLMN/PSTN與IP傳送網(wǎng)信令的轉(zhuǎn)換；R-SGW為實(shí)現(xiàn)2G/R99/R4 CS和PS與R5 CS和PS的漫游，實(shí)現(xiàn)漫游協(xié)議間的MAP（底層轉(zhuǎn)換）；MRF執(zhí)行多方呼叫、多媒體會(huì)議功能的實(shí)體；MGW用于在MGCF等實(shí)體的控制下進(jìn)行多媒體業(yè)務(wù)的載體連接。

　　從IMS的架構(gòu)可以看出，IMS提供了開放的接口來(lái)接入各種業(yè)務(wù)服務(wù)器，允許各種業(yè)務(wù)提供商通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口來(lái)向網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，而且基于SIP協(xié)議的特點(diǎn)使其能夠提供的業(yè)務(wù)類型更加豐富，很好地滿足了網(wǎng)絡(luò)的多樣化需求，在安全管理、計(jì)費(fèi)和QoS控制方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

　　正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，3GPP2、ETSI TISPAN、ITU NGN FG都考慮把IMS作為NGN的核心網(wǎng)框架。NGN是目前業(yè)界討論的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，它是一種理想化的網(wǎng)絡(luò)——分層結(jié)構(gòu)的核心網(wǎng)絡(luò)由統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)支撐網(wǎng)絡(luò)管理，多種接入技術(shù)在核心網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)綜合，新業(yè)務(wù)的開發(fā)周期短，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低。

　　因?yàn)镮MS最初是基于3G移動(dòng)網(wǎng)提出的，所以ETSI、ITU-T都成立了IMS應(yīng)用于固網(wǎng)領(lǐng)域的研究小組，積極推進(jìn)基于IMS的NGN開發(fā)進(jìn)程。從目前情況來(lái)看，ETSI TISPAN在NGN的標(biāo)準(zhǔn)研究方面比較領(lǐng)先，多媒體子系統(tǒng)已確定應(yīng)用IMS架構(gòu)，基于IMS的NGN R1版本標(biāo)準(zhǔn)的功能架構(gòu)框架已基本穩(wěn)定，相關(guān)的業(yè)務(wù)流程和信令方面的工作尚在進(jìn)行中。

　�。�1）應(yīng)用層面，主要包括以下幾個(gè)方面：

　　◆IP多媒體部件：繼承3GPP的IMS規(guī)范，提供IP多媒體業(yè)務(wù)（如視頻、語(yǔ)音、文本及其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）；

　　◆PSTN/iSDN仿真：為連接到IP網(wǎng)的傳統(tǒng)電話終端進(jìn)行PSTN/iSDN仿真，使傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)保持可用與一致：

　　◆流媒體和其它多媒體部件：應(yīng)用寬帶接入技術(shù)和流媒體傳輸技術(shù)，提供新的更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（如遠(yuǎn)程教育、交互游戲、視頻點(diǎn)播等）。

　　◆公用部件：提供用戶信息管理，計(jì)費(fèi)功能，接入安全控制等。

　�。�2）傳輸層面，主要包括以下兩個(gè)方面：

　　◆網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)（NASS）：提供IP地址分配（如利用DHCP），IP層的鑒權(quán)，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)檔案（Profile）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入授權(quán)和接入網(wǎng)配置，負(fù)責(zé)發(fā)生在IP層的位置管理。

　　◆資源和接入控制子系統(tǒng)（RACS）：提供準(zhǔn)入控制和網(wǎng)關(guān)控制功能。準(zhǔn)入控制即根據(jù)用戶業(yè)務(wù)檔案（Profile）、運(yùn)營(yíng)商的本地策略和可用資源決定是否允許用戶接入，并保證其QoS預(yù)留資源。

4、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型策略分析

　　近兩年來(lái)，當(dāng)軟交換基本規(guī)模商用時(shí)，IMS又成為大家討論的熱點(diǎn)問(wèn)題，IMS的性能在很多方面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)軟交換，倍受業(yè)界推崇。有些人不禁產(chǎn)生疑問(wèn)：是不是軟交換已經(jīng)不適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，已經(jīng)“過(guò)時(shí)”了呢?我們認(rèn)為不是這么絕對(duì)的。軟交換和IMS各具特色，而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，它們將實(shí)現(xiàn)共存和互通。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，IMS向我們描繪了固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合的美好藍(lán)圖，代表了下一代網(wǎng)絡(luò)的前進(jìn)方向，但離IMS的商用還有一段漫長(zhǎng)的過(guò)程。

　　因此，如何處理好軟交換和IMS之間的關(guān)系將是固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在制定NON戰(zhàn)略時(shí)需要著重考慮的問(wèn)題。

　　從目前實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，軟交換對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)的兼容做的時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)原有的無(wú)論是業(yè)務(wù)的管理、提供，以及支撐系統(tǒng)、終端的管理技術(shù)都相對(duì)成熟一些。特別在固定網(wǎng)絡(luò)中，窄帶域和寬帶域的區(qū)分并不是特別明顯，可以說(shuō)固定軟交換一開始就具備了寬窄帶融合的雛形。隨著目前技術(shù)的發(fā)展，固定軟交換應(yīng)該可以平滑演進(jìn)到IMS。IMS在技術(shù)上更領(lǐng)先，但是IMS面臨的挑戰(zhàn)是在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈以及在標(biāo)準(zhǔn)的完善上還需要做一定的工作，還需要專家和業(yè)界人士共同的探討。

　　這種情況下，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略和近期目標(biāo)，結(jié)合目前產(chǎn)品技術(shù)成熟度，制定出移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基于IMS架構(gòu)并向NGN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的計(jì)劃。

　　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)從軟交換向IMS轉(zhuǎn)型的過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜。以3GPP的R4電路域（CS）為例，CS域不支持端到端的SIP，同時(shí)它也不支持SIP信令，局間采用BICC進(jìn)行互通，另一方面，IMS域具備了軟交換沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的多媒體業(yè)務(wù)的提供能力，因此移動(dòng)軟交換的CS域和IMS域不是平滑演進(jìn)的關(guān)系，而是一個(gè)業(yè)務(wù)互補(bǔ)、網(wǎng)絡(luò)互通、融合替代的關(guān)系。同時(shí)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商還需要密切關(guān)注有關(guān)IMS和NGN新技術(shù)的發(fā)展，為進(jìn)一步邁向移動(dòng)固網(wǎng)融合的更高階段做準(zhǔn)備。

5、結(jié)束語(yǔ)

　　軟交換和IMS是移動(dòng)核心網(wǎng)演進(jìn)發(fā)展的兩個(gè)階段，兩者將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)共存和互通。3G移動(dòng)核心網(wǎng)向NGN發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，不可能一蹴而就。運(yùn)營(yíng)商應(yīng)根據(jù)自身情況，逐階段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)向NGN的平穩(wěn)過(guò)渡。




摘要　文章闡述了3G移動(dòng)核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)過(guò)程，分析了3G移動(dòng)核心網(wǎng)向NGN發(fā)展的趨勢(shì)，最后分析了網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的策略。

1、引言

　　隨著3G牌照即將發(fā)放，移動(dòng)通話的費(fèi)用會(huì)越來(lái)越低，移動(dòng)通信會(huì)吸納一部分固定電信業(yè)務(wù)的收入和業(yè)務(wù)量，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將越來(lái)越激烈、復(fù)雜�？偟内厔�(shì)是移動(dòng)用戶的數(shù)量和普及率的增長(zhǎng)會(huì)越來(lái)越緩慢，話音業(yè)務(wù)的收入會(huì)不斷降低，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的收入會(huì)有比較大的增長(zhǎng)。隨著用戶對(duì)多樣化和個(gè)性化業(yè)務(wù)的需求日趨高漲，業(yè)內(nèi)已經(jīng)共同認(rèn)識(shí)到：現(xiàn)有固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)向NGN演進(jìn)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

　　目前，運(yùn)營(yíng)商越來(lái)越迫切地希望為用戶提供一個(gè)能集成多種接入技術(shù)、基于IP分組技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、控制與承載相分離的統(tǒng)一提供綜合業(yè)務(wù)的NGN網(wǎng)絡(luò)，以便更快地滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，加快新業(yè)務(wù)的開發(fā)運(yùn)營(yíng)周期，降低網(wǎng)絡(luò)投資和運(yùn)維成本。

2、3G移動(dòng)核心網(wǎng)的“軟化”歷程

　　NGN是目前運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備廠商討論的熱點(diǎn)技術(shù)，也是標(biāo)準(zhǔn)化組織的研究工作重點(diǎn)。NGN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將呈現(xiàn)層次化，各層之間相互分離化的趨勢(shì)。本節(jié)主要介紹3GPP、3GPP2、Parlay三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織在NGN方面的研究和進(jìn)展。

　　2.1　3GPP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　3GPP負(fù)責(zé)制定WCDMA的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，WCDMA的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)分成R99、R4、R5、R6等階段，由兼容傳統(tǒng)的GSM、GPRS的網(wǎng)絡(luò)逐漸向全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行演進(jìn)，最終將形成全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

　�。�1）R99規(guī)范提出了開放的業(yè)務(wù)架構(gòu)（OSA），提出了分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即將網(wǎng)絡(luò)分成四個(gè)層次，包括業(yè)務(wù)層、控制層、承載層和接入層，網(wǎng)絡(luò)向業(yè)務(wù)提供商提供開放接口，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活擴(kuò)展。這些思路和NGN是一致的。

　�。�2）R4版本在核心網(wǎng)中引入軟交換理念，采用與承載無(wú)關(guān)的呼叫控制信令BICC來(lái)控制IP或ATM的傳送電路，即將傳統(tǒng)的MSC分解成MSC服務(wù)器和MSC媒體網(wǎng)關(guān)兩種不同的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，實(shí)現(xiàn)承載與控制相分離的電路交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外，R4提出了基于IP傳輸?shù)暮诵木W(wǎng)信令協(xié)議（CAP、MAP等）。

　　（3）R5版本是全I(xiàn)P（或全分組化）的第一個(gè)版本，最大的變化是它在R4的基礎(chǔ)上增加了IP多媒體子系統(tǒng)（IMS），它與分組域一起實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的多媒體業(yè)務(wù)，并可以實(shí)現(xiàn)與電路域的互操作。實(shí)際上，這是沒(méi)有電路域也可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音呼叫。

　�。�4）R6版本目前還沒(méi)有凍結(jié)，尚處于研究階段，主要提出了IMS的第二階段規(guī)范，包括IMS域和CS域的漫游、與PSTN的互聯(lián)互通規(guī)范等。

　　2.2　3GPP2標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　（1）3GPP2最初的規(guī)范基于CDMA2000 1X技術(shù)，能提供話音業(yè)務(wù)和高于153.6kb/s的分組數(shù)據(jù)。在這一階段，3GPP2參考模型引入RAN與新的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)（PDSN）之間的接口，以提供高速分組數(shù)據(jù)（因特網(wǎng)）業(yè)務(wù)。話音業(yè)務(wù)繼續(xù)由電路交換的MSC支持。標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)是納入基于TIA-EIA-41的服務(wù)和解決互通問(wèn)題。值得注意的是，此時(shí)，MSC也可以用基于軟交換結(jié)構(gòu)的MSC來(lái)取代，即可具備電路交換能力，也可具備分組數(shù)據(jù)能力，具體取決于RAN提供的是電路接口還是分組接口。這使服務(wù)提供商在目前的網(wǎng)絡(luò)中就可以獲得軟交換結(jié)構(gòu)的好處。

　�。�2）標(biāo)準(zhǔn)的下一階段是引入1x EV-DO技術(shù)，它只提供高速數(shù)據(jù)CDMA信道。利用與1X類似的1.24MHz信道，下行鏈路數(shù)據(jù)速率高達(dá)2.4 Mb/s，上行鏈路數(shù)據(jù)速率為307 kb/s。由于1x EV-DO的重點(diǎn)是傳送數(shù)據(jù)，所以對(duì)話音業(yè)務(wù)而言，它繼續(xù)支持電路交換的MSC。

　�。�3）3GPP2的再下一階段是同時(shí)支持話音和數(shù)據(jù)的1x EV-DV，它同時(shí)利用1.24MHz信道，同時(shí)支持話音和高達(dá)3.1 Mb/s的數(shù)據(jù)速率。由于這一技術(shù)同時(shí)支持話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此在這一階段制定的標(biāo)準(zhǔn)要同時(shí)滿足全I(xiàn)P核心網(wǎng)的所有要求。全I(xiàn)P核心網(wǎng)的規(guī)范由TSG-N來(lái)制定。核心網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)將遵照3GPP R5 IP網(wǎng)絡(luò)模型，它由MSC服務(wù)器（MGCF-CSCF）、媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)組成，另外還可通過(guò)開放的服務(wù)接入（Open Service Access）加入新的應(yīng)用或特色服務(wù)器。這種軟交換結(jié)構(gòu)能夠方便的支持電路交換域的核心IP結(jié)構(gòu)。

　　2.3　Parlay

　　Parlay組織主要研究支持外部應(yīng)用安全訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部資源的網(wǎng)絡(luò)接口規(guī)范，它的目標(biāo)是要開放電信領(lǐng)域的能力，以使最大范圍內(nèi)的市場(chǎng)參與者可開發(fā)和提供先進(jìn)的電信業(yè)務(wù)，為此該組織制定了一套開放的、獨(dú)立于具體技術(shù)的、用與第三方業(yè)務(wù)開發(fā)和部署的API，稱為Parlay API。目前Parlay研究組定義的API已得到大多數(shù)工業(yè)組織的引用，很可能成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)開放的標(biāo)準(zhǔn)接口。鑒于Parlay API的廣泛應(yīng)用和它在業(yè)界的重大影響，許多著名的標(biāo)準(zhǔn)化組織和業(yè)界組織相繼宣布在自己制定的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中采用或者即將采用Parlay API規(guī)范。這些組織包括ITU-T、ETSI、IEEE、IETF、3GPP、OMG、TINA-C、Soft Switch論壇、JAIN等。

3、3G移動(dòng)核心網(wǎng)面向NGN的發(fā)展趨勢(shì)研究

　　我們認(rèn)為移動(dòng)核心網(wǎng)的演進(jìn)可大致分為兩個(gè)階段：基于軟交換架構(gòu)的移動(dòng)核心網(wǎng)和基于IMS的核心網(wǎng)向NGN架構(gòu)演進(jìn)。下面我們將分別對(duì)這兩個(gè)階段進(jìn)行討論分析。

　　3.1　基于軟交換的移動(dòng)核心網(wǎng)

　　隨著電信業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和人們對(duì)新業(yè)務(wù)的需求日趨增加，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高，3GPP的R4版本中軟交換技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了。軟交換具有清晰的分層結(jié)構(gòu)模型，提供統(tǒng)一開放的業(yè)務(wù)平臺(tái)，利于新業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，軟交換網(wǎng)絡(luò)可提供的業(yè)務(wù)除了PSTN的基本業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)外，還可提供：多媒體業(yè)務(wù)、與因特網(wǎng)應(yīng)用結(jié)合的業(yè)務(wù)、通過(guò)對(duì)第三方提供開放的標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)接口而為運(yùn)營(yíng)商提供新業(yè)務(wù)。

　　軟交換把控制和承載分開，原來(lái)的MSC變?yōu)镸SC Server和媒體網(wǎng)關(guān)（MGW），話音通過(guò)MGW由分組網(wǎng)來(lái)傳送。MGW和MSC Server之間采用標(biāo)準(zhǔn)的H.248協(xié)議組網(wǎng)，MSC Server之間基于從窄帶ISUP演進(jìn)的BICC協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)。

　　軟交換的優(yōu)勢(shì)可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　�。�1）MGW和MSC Server在地理上可以完全分離，媒體網(wǎng)關(guān)可以布放在提供最大價(jià)值的地方，復(fù)雜的呼叫控制被集中在一起，由此，運(yùn)營(yíng)商可以明顯降低部署網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。

　　（2）通過(guò)軟交換利用基于IP的服務(wù)平臺(tái)開發(fā)業(yè)務(wù)。軟交換機(jī)可以使用SIP或LDAP來(lái)接入基于IP的應(yīng)用服務(wù)器。這些IP服務(wù)平臺(tái)的工作方式與SCP相同，但他們的成本低很多，而且更加靈活。這樣既加快了新業(yè)務(wù)開發(fā)的進(jìn)程又節(jié)省了開發(fā)新業(yè)務(wù)的成本。由于R4版本的CS域和PS域統(tǒng)一承載在IP網(wǎng)絡(luò)中，又有軟交換技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)支持，因此R4版本得到了廣大的應(yīng)用。但我們同時(shí)也認(rèn)識(shí)到軟交換存在一些弱勢(shì)。軟交換采用分組承載網(wǎng)絡(luò)，信令和數(shù)據(jù)以IP包或ATM信元的方式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，IP協(xié)議的簡(jiǎn)單和通用性就給黑客以可乘之機(jī)。軟交換涉及的一些協(xié)議尚未達(dá)到很好的兼容性，并且系統(tǒng)整體的開放性有待進(jìn)一步增強(qiáng)。此外，軟交換在業(yè)務(wù)和應(yīng)用上很薄弱，特別是多媒體業(yè)務(wù)支持方面較弱。

　　3.2　基于IMS的核心網(wǎng)向NGN架構(gòu)逐步演進(jìn)的過(guò)程

　　隨著用戶需求的變化，單純的話音通信和Internet業(yè)務(wù)已不能滿足用戶需要，3GPP從R5版本開始提出IMS，其全稱是IP Multimedia Subsystem（多媒體子系統(tǒng)）。

　　IMS的軟交換思想是：通過(guò)呼叫狀態(tài)控制模塊（CSCF）、媒體網(wǎng)關(guān)控制模塊（MGCF）、漫游信令網(wǎng)關(guān)（R-SGW）、傳輸信令網(wǎng)關(guān)（T-SGW）和媒體資源模塊（MRF）完成實(shí)時(shí)移動(dòng)業(yè)務(wù)的呼叫控制和信令功能；通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)（MGW）完成媒體承載功能。其中，核心的CSCF具有呼叫關(guān)口的、呼叫控制、業(yè)務(wù)文件數(shù)據(jù)庫(kù)、地址處理器等功能；MGCF是用于實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)，與CSCF配合完成信令控制的功能；T-SGW完成PLMN/PSTN與IP傳送網(wǎng)信令的轉(zhuǎn)換；R-SGW為實(shí)現(xiàn)2G/R99/R4 CS和PS與R5 CS和PS的漫游，實(shí)現(xiàn)漫游協(xié)議間的MAP（底層轉(zhuǎn)換）；MRF執(zhí)行多方呼叫、多媒體會(huì)議功能的實(shí)體；MGW用于在MGCF等實(shí)體的控制下進(jìn)行多媒體業(yè)務(wù)的載體連接。

　　從IMS的架構(gòu)可以看出，IMS提供了開放的接口來(lái)接入各種業(yè)務(wù)服務(wù)器，允許各種業(yè)務(wù)提供商通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口來(lái)向網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)，而且基于SIP協(xié)議的特點(diǎn)使其能夠提供的業(yè)務(wù)類型更加豐富，很好地滿足了網(wǎng)絡(luò)的多樣化需求，在安全管理、計(jì)費(fèi)和QoS控制方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

　　正是因?yàn)檫@些特點(diǎn)，3GPP2、ETSI TISPAN、ITU NGN FG都考慮把IMS作為NGN的核心網(wǎng)框架。NGN是目前業(yè)界討論的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，它是一種理想化的網(wǎng)絡(luò)——分層結(jié)構(gòu)的核心網(wǎng)絡(luò)由統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)支撐網(wǎng)絡(luò)管理，多種接入技術(shù)在核心網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)綜合，新業(yè)務(wù)的開發(fā)周期短，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低。

　　因?yàn)镮MS最初是基于3G移動(dòng)網(wǎng)提出的，所以ETSI、ITU-T都成立了IMS應(yīng)用于固網(wǎng)領(lǐng)域的研究小組，積極推進(jìn)基于IMS的NGN開發(fā)進(jìn)程。從目前情況來(lái)看，ETSI TISPAN在NGN的標(biāo)準(zhǔn)研究方面比較領(lǐng)先，多媒體子系統(tǒng)已確定應(yīng)用IMS架構(gòu)，基于IMS的NGN R1版本標(biāo)準(zhǔn)的功能架構(gòu)框架已基本穩(wěn)定，相關(guān)的業(yè)務(wù)流程和信令方面的工作尚在進(jìn)行中。

　�。�1）應(yīng)用層面，主要包括以下幾個(gè)方面：

　　◆IP多媒體部件：繼承3GPP的IMS規(guī)范，提供IP多媒體業(yè)務(wù)（如視頻、語(yǔ)音、文本及其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）；

　　◆PSTN/iSDN仿真：為連接到IP網(wǎng)的傳統(tǒng)電話終端進(jìn)行PSTN/iSDN仿真，使傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)保持可用與一致：

　　◆流媒體和其它多媒體部件：應(yīng)用寬帶接入技術(shù)和流媒體傳輸技術(shù)，提供新的更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（如遠(yuǎn)程教育、交互游戲、視頻點(diǎn)播等）。

　　◆公用部件：提供用戶信息管理，計(jì)費(fèi)功能，接入安全控制等。

　　（2）傳輸層面，主要包括以下兩個(gè)方面：

　　◆網(wǎng)絡(luò)附著子系統(tǒng)（NASS）：提供IP地址分配（如利用DHCP），IP層的鑒權(quán)，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)檔案（Profile）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入授權(quán)和接入網(wǎng)配置，負(fù)責(zé)發(fā)生在IP層的位置管理。

　　◆資源和接入控制子系統(tǒng)（RACS）：提供準(zhǔn)入控制和網(wǎng)關(guān)控制功能。準(zhǔn)入控制即根據(jù)用戶業(yè)務(wù)檔案（Profile）、運(yùn)營(yíng)商的本地策略和可用資源決定是否允許用戶接入，并保證其QoS預(yù)留資源。

4、網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型策略分析

　　近兩年來(lái)，當(dāng)軟交換基本規(guī)模商用時(shí)，IMS又成為大家討論的熱點(diǎn)問(wèn)題，IMS的性能在很多方面已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)軟交換，倍受業(yè)界推崇。有些人不禁產(chǎn)生疑問(wèn)：是不是軟交換已經(jīng)不適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要，已經(jīng)“過(guò)時(shí)”了呢?我們認(rèn)為不是這么絕對(duì)的。軟交換和IMS各具特色，而且在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，它們將實(shí)現(xiàn)共存和互通。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，IMS向我們描繪了固定和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合的美好藍(lán)圖，代表了下一代網(wǎng)絡(luò)的前進(jìn)方向，但離IMS的商用還有一段漫長(zhǎng)的過(guò)程。

　　因此，如何處理好軟交換和IMS之間的關(guān)系將是固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在制定NON戰(zhàn)略時(shí)需要著重考慮的問(wèn)題。

　　從目前實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，軟交換對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)的兼容做的時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)原有的無(wú)論是業(yè)務(wù)的管理、提供，以及支撐系統(tǒng)、終端的管理技術(shù)都相對(duì)成熟一些。特別在固定網(wǎng)絡(luò)中，窄帶域和寬帶域的區(qū)分并不是特別明顯，可以說(shuō)固定軟交換一開始就具備了寬窄帶融合的雛形。隨著目前技術(shù)的發(fā)展，固定軟交換應(yīng)該可以平滑演進(jìn)到IMS。IMS在技術(shù)上更領(lǐng)先，但是IMS面臨的挑戰(zhàn)是在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈以及在標(biāo)準(zhǔn)的完善上還需要做一定的工作，還需要專家和業(yè)界人士共同的探討。

　　這種情況下，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該兼顧長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略和近期目標(biāo)，結(jié)合目前產(chǎn)品技術(shù)成熟度，制定出移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基于IMS架構(gòu)并向NGN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的計(jì)劃。

　　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)從軟交換向IMS轉(zhuǎn)型的過(guò)程相對(duì)比較復(fù)雜。以3GPP的R4電路域（CS）為例，CS域不支持端到端的SIP，同時(shí)它也不支持SIP信令，局間采用BICC進(jìn)行互通，另一方面，IMS域具備了軟交換沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的多媒體業(yè)務(wù)的提供能力，因此移動(dòng)軟交換的CS域和IMS域不是平滑演進(jìn)的關(guān)系，而是一個(gè)業(yè)務(wù)互補(bǔ)、網(wǎng)絡(luò)互通、融合替代的關(guān)系。同時(shí)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商還需要密切關(guān)注有關(guān)IMS和NGN新技術(shù)的發(fā)展，為進(jìn)一步邁向移動(dòng)固網(wǎng)融合的更高階段做準(zhǔn)備。

5、結(jié)束語(yǔ)

　　軟交換和IMS是移動(dòng)核心網(wǎng)演進(jìn)發(fā)展的兩個(gè)階段，兩者將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)共存和互通。3G移動(dòng)核心網(wǎng)向NGN發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，不可能一蹴而就。運(yùn)營(yíng)商應(yīng)根據(jù)自身情況，逐階段進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)向NGN的平穩(wěn)過(guò)渡。