CDMA2000技術在移動通訊領域中取得了巨大的成功,全球CDMA2000商用化網絡日益普遍,CDMA用戶數量也在日益增加。同時,近幾年IP技術的發(fā)展,互聯網技術發(fā)展迅速,極大地改變了人們的生活和工作方式,IP與互聯網技術成為全球信息產業(yè)界的熱門話題。隨著個人通信的需求日益強烈,人們對下一代網絡的需求朝著數字化、寬帶化、智能化、個人化、綜合化的方向發(fā)展,網絡架構將遵循softswitch軟交換思想,同樣,CDMA2000網絡的發(fā)展必將向ALL-IP方向發(fā)展,遵循接入層、傳輸層、呼叫控制層、業(yè)務層分離的軟交換思想,各個網絡層次獨立演進。
一、 CDMA2000 ALL-IP網絡演進
CDMA2000網絡向ALL-IP演進步驟分為Phase0、Phase1、Phase2、Phase 3,其中,Phase 2又劃分為Step 1、Step 2和Step N,Phase 3又劃分為Step 1和Step N。
Phase0和Phase1階段基于傳統電路模式的無線網絡,支持電路交換技術和初始分組交換技術,只不過Phase1階段相比Phase 0階段來說,提供對分組數據會話的切換功能支持,還提供電路域話音業(yè)務和分組域數據呼叫同時進行的并發(fā)業(yè)務,同時無線接入網側業(yè)務信令采用IP方式傳輸。
Phase2階段,又稱為傳統MS域LMSD階段,在這個階段,核心網絡首次引進軟交換思想、基于呼叫控制和承載分離原則,用分組網技術替換TDM技術,把傳統的電路域核心網元MSC分離為MSCe和MGW兩個功能實體,MSCe提供呼叫控制和移動性管理功能,MGW提供媒體承載和編解碼轉換功能。
Phase3階段,又稱為多媒體域MMD,包含兩個子系統:分組數據子系統PDS和IP多媒體子系統IMS,分組數據子系統PDS為IP多媒體子系統IMS提供可靠的IP承載通道,IMS為CDMA2000網絡提供豐富多彩的移動多媒體相關業(yè)務。
在CDMA2000網絡演進過程中,核心網和無線接入網是獨立演進的,這兩個網絡之間的接口由最初的TDM承載變?yōu)镮P承載,為了最大限度地保護運營商現有網絡投資,網絡演進要保持不同階段的網絡互聯互通,盡可能地體現不同網絡之間的兼容性。從嚴格意義來講,不同的網絡演進階段不是絕對保持靜態(tài)不變的,而是可以動態(tài)調整的,例如,Phase2階段與Phase1或Phase0階段的網絡肯定要在一定時間段內保持共存;同理,即使到了多媒體域階段后,可能還要和LMSD階段網絡共存相當長的時間。
網絡演進到多媒體域后,核心網提供對各種接入技術的支持,3G業(yè)務統一基于一個ALL-IP架構上來實現,業(yè)務的實現形式也變得更加容易和豐富?梢哉f,多媒體域階段為網絡融合提供了很好的契機,分別基于3GPP2和3GPP標準的移動網絡可以實現融合,而且移動網絡也可以實現與固定網絡的融合。
二、 LMSD---承載與呼叫控制的分離
在LMSD階段,引入了呼叫控制與承載分離的原則,分離出了MSCe和MGW兩個網元,整個核心網基于IP承載,同時為了有別于基于TDM方式傳輸的傳統,HLR和SCP分別稱之為HLRe和SCPe。MSCe和MGW可提供與傳統網絡的互通功能,所以原來基于TDM接口的基站系統可以接入,采用IP接口的ALL-IP基站也可以接入,MSCe也可與傳統的MAP網絡實現互通,同時也提供與PSTN網絡的互通。
在LMSD階段,引入了幾個關鍵的接口(見圖1所示):
zz接口:MSCe與MSCe之間的呼叫控制接口;
yy接口:MGW和MGW之間的媒體承載接口;
xx/39接口:MSCe與MGW(/MRFP)之間的網關控制接口;
A1p接口:MSCe與BSC之間的信令接口;
A2p接口:MGW與BSC之間的媒體承載接口。
由于核心網基于IP傳輸,承載與呼叫控制分離,LMSD引入了新的協議:SIP和H.248協議,我們通常的話音信息在IP網上通過RTP進行傳輸。對于MAP網絡中MAP信令的傳輸,既可采用原來的MAP/TCAP/SCCP/MTP傳輸,也可采用MAP/TCAP/SCCP/M3UA/SCTP/IP方式傳輸,也就是說可以采用SS7信令系統傳遞,也可采用Sigtran方式傳遞。
由于在核心網中引入了IP,使得原來位于BSC內的聲碼器位置可以移入到MGW內,從而在LMSD產生了兩個重要的概念:TrFO(TranscoderFreeOperation)、RTO(RemoteTranscoder Operation)。
CDMA系統目前階段話音編解碼技術目前有G.711、QCELP(8k和13k)、EVRC,隨著無線技術和編解碼技術的發(fā)展,又涌現了SMV和VMR-WB兩種編解碼技術。這樣具有不同編解碼技術的移動終端共存于同一個網絡中,對于具有相同編解碼技術的移動終端在CDMA網絡中傳輸話音時,就可以不進行編解碼操作,這樣的話,能夠提高話音質量,減少傳輸延遲。
TrFO就是指在基于分組的傳輸網絡中傳輸傳統移動終端的壓縮(G.711為PCMA/u律未壓縮編解碼技術)的話音信息,在承載路徑上消除了不必要的信號編碼和解碼操作,提高了帶寬利用率,減少了話音延遲,TrFO僅是LMSD內具有的一種能力,利用帶外信令來對通訊雙方的話音編碼方式進行一致性協商。當然,如果對于通訊雙方的編碼類型相同,聲碼器在核心網中已無存在的必要,這時,聲碼器僅僅存在于通訊終端。
RTO為TrFO的一種特例,由于通訊雙方的編碼方式沒法達成一致,核心網中就會有聲碼器存在的必要性,在通話承載路徑上僅有一個聲碼器資源。
三、 中興通訊CDMA2000 3GCN解決方案
中興通訊CDMA20003GCN解決方案是針對CDMA2000網絡特點和演進趨勢而自主研發(fā)設計并提供差異化和客戶化的電信運營級的網絡綜合解決方案。中興通訊CDMA20003GCN產品ZXC10-3GCN是采用了基于ALL-IP之上的具有軟交換思想的NGN架構,提供了完全符合3GPP2標準的CDMA2000LMSD階段核心網功能支持,采用中興通訊先進的3G統一硬件平臺,能平滑過渡到多媒體域。
中興通訊ZXC10-3GCN產品包含:
ZXC10-MSCe
為多種邏輯功能實體的集合,提供綜合業(yè)務的呼叫控制、連接以及移動性管理功能,是LMSDS軟交換系統中提供電路域實時語音/數據業(yè)務呼叫、控制、業(yè)務的核心設備。
ZXC10-MGW
為核心網中的分組環(huán)境和PSTN網絡中的電路交換環(huán)境提供承載業(yè)務支持,提供話音編解碼的聲碼器功能,提供調制解調器MODEM/IWF功能。內置MRFP功能,與控制實體MSCe一起提供多方會議橋接、通知回放和語音回放等業(yè)務。
ZXC10-SGW
在核心網中主要承擔信令的轉發(fā)功能,以及Sigtran信令與SS7信令的相互轉發(fā)。
ZXC10-HLRe
在HLR基礎上增加了IP信令接口,管理用戶的語音業(yè)務和數據業(yè)務特征以及用戶的位置和可接入性信息。(見圖2所示)
中興通訊ZXC10-3GCN有如下特點:
采用了ALL-IP架構。
采用了業(yè)務和控制、呼叫和承載的軟交換技術。
具有大容量交換、分布式處理和完善的軟、硬件可靠設計功能,整體提升系統性能。
整體系統的集成度高,提供優(yōu)秀的設備性能指標,整體硬件平臺采用中興通訊的3G平臺架構,硬件集成度高、通用性好,MSCe和MGW能夠配置在同一個機架內,在0.03erl/用戶的話務模型下,MSCe單框能支持30萬用戶,MGW單框能支持15萬用戶。
與中興通訊的全IP基站結合提供全套、整體網絡解決方案
在系統組網中,網元可分可合,組網和配置靈活
對外提供了豐富、標準、開放的接口,易與其他設備對接
豐富的增值業(yè)務體系,開放式業(yè)務架構,便于業(yè)務開展的多樣化
提供高效的端對端呼叫路由策略
完善的網管功能
ZXC10-3GCN提供了電信級Qos和網絡安全解決方案,利用IP技術傳輸和軟交換架構,使得網絡建設成本降低;在系統組網上,充分考慮了2G無線系統的接入和與2G網絡的共存,保護了運營商原有的網絡投資;由于呼叫控制和承載分離,使得業(yè)務應用部署更加靈活和豐富,新的增值業(yè)務將為運營商帶來更大的增值空間。
ZXC10-3GCN提供了TrFo和RTO操作,使得在IP網上能顯著改善話音質量,減少通話延遲。
四、 結束語
中興通訊CDMA2000ALL-IP核心網系列產品(ZXC10-3GCN)采用先進的NGN軟交換技術,由于技術的一致性,ZXC10-3GCN只需要增加相關的功能網元就可以平滑地向多媒體域演進。
ZXC10-3GCN作為中興通訊CDMA2000全套ALL-IP解決方案中的一員,既充分考慮到現有的網絡投資,同時又考慮網絡向未來的演進。面對洶涌的3G潮流,中興通訊ZXC10-3GCN愿憑借其自身完善全面的解決方案,攜手全球各大運營商進入更加輝煌的3G時代。