基于GSM網(wǎng)絡的3G業(yè)務系統(tǒng)建設方案

　　摘要：主要探討了基于GSM網(wǎng)絡的3G業(yè)務系統(tǒng)建設方案。 　　介紹了3G業(yè)務系統(tǒng)建設的總體構(gòu)想。論述了原有業(yè)務系統(tǒng)的平滑過渡。著重說明了3G網(wǎng)絡業(yè)務平臺建設方案。 　　經(jīng)過多年的建設，中國移動已建成了龐大的GSM網(wǎng)絡。3G時代到來之際，GSM網(wǎng)絡不會在3G時代沒有用武之地，而且也不用再建設一張全新的網(wǎng)絡，只要基于GSM網(wǎng)絡升級即可。 　　相關通信運營商在基于GSM網(wǎng)絡的3G業(yè)務系統(tǒng)建設方面較早地進行了積極的探索，以便為緊隨其后的3G網(wǎng)絡建設打下堅實的基礎。 　　1、3G業(yè)務系統(tǒng)建設的總體構(gòu)想 　　根據(jù)3G網(wǎng)絡架構(gòu)，其數(shù)據(jù)業(yè)務將主要由分組域承載。R4版3G網(wǎng)絡所能提供的業(yè)務種類與GSM/GPRS網(wǎng)絡區(qū)別不大，只是3G網(wǎng)絡能為這些業(yè)務提供更高的速率。另外，2G網(wǎng)已建的大部分業(yè)務平臺可以平滑地移植到3G網(wǎng)絡，為3G用戶提供服務。新業(yè)務在2G/3G網(wǎng)絡基本上都需要增加新的網(wǎng)元和功能。 　　因此，在建設3G業(yè)務系統(tǒng)時主要存在兩種思路。一是在各平臺新建一套系統(tǒng)僅為3G用戶服務。這種方式結(jié)構(gòu)清晰，但投資大，將來組網(wǎng)困難，局數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)需要調(diào)整。二是在現(xiàn)有平臺的基礎上進行升級改造，使之同時支持2G/3G用戶及提供服務。這種方式投資少，符合網(wǎng)絡發(fā)展演進的思路，但改造工作量大，可能會對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務造成影響。 　　考慮到3G網(wǎng)絡建設初期用戶數(shù)量較少，對業(yè)務平臺容量要求較小，因此對于3G業(yè)務平臺的建設在原則上建議在提供與2G網(wǎng)絡中相同的數(shù)據(jù)業(yè)務時，盡量與2G網(wǎng)絡合用業(yè)務平臺，當現(xiàn)有業(yè)務平臺不能滿足3G業(yè)務需求時再考慮新建業(yè)務平臺；對于3G網(wǎng)絡支持的獨特業(yè)務需要新建業(yè)務平臺。 　　2、原有業(yè)務系統(tǒng)的平滑過渡 　　下面，針對現(xiàn)有的主要業(yè)務平臺分別提出網(wǎng)絡演進方案。 　　2.1短消息系統(tǒng) 　　目前短消息系統(tǒng)多采用分布式結(jié)構(gòu)，在各個本地網(wǎng)都有短消息中心。由于短消息業(yè)務屬于基本業(yè)務，因此仍將同時為2G和3G用戶所使用。 　　對于短消息中心來說，由于信令網(wǎng)可以共用于2G和3G網(wǎng)絡，因此短消息系統(tǒng)從2G網(wǎng)絡過渡到3G網(wǎng)絡在協(xié)議以及信令方面沒有任何調(diào)整，短消息中心只需要針對局數(shù)據(jù)配置做相應調(diào)整，此外，3G核心網(wǎng)絡側(cè)配置到短消息中心的路由數(shù)據(jù)需新增3G用戶號碼段以及與短消息中心的對應關系，這樣就可以支持3G網(wǎng)絡的承載。 　　因此，對于短消息中心的建設，主要是增加系統(tǒng)容量來滿足用戶的需求。3G網(wǎng)絡增加的MSCServer通過No.7信令網(wǎng)直接接入現(xiàn)有的短消息中心，不同本地網(wǎng)短消息中心通過網(wǎng)內(nèi)多對LSTP疏通信令消息，SMSC和ISMG接口保持不變。在建設中也可考慮將短消息在PS域上承載，通過無線分組業(yè)務信道下發(fā)業(yè)務。 　　采用上述建設方案網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)清晰，業(yè)務和承載相分離，既可節(jié)省投資，又可保持原有業(yè)務價值鏈的平滑過渡，無需SP多做額外的工作，符合目前各通信網(wǎng)絡平穩(wěn)演進的建設思路。 　　2.2USSD業(yè)務 　　USSD（非結(jié)構(gòu)化補充數(shù)據(jù)業(yè)務）是一種基于GSM網(wǎng)絡的新型交互式數(shù)據(jù)業(yè)務。它是在GSM的短消息系統(tǒng)技術(shù)基礎上推出的新業(yè)務。 　　目前已有的USSD系統(tǒng)一般與LSTP互聯(lián)，實現(xiàn)對用戶提供相關業(yè)務，用戶上行采用USSD消息，下行的菜單也采用USSD消息，而最終查詢信息采用短消息的形式下發(fā)。 　　USSD作為非結(jié)構(gòu)化補充業(yè)務，在協(xié)議和信令方面不需要做任何調(diào)整（需要調(diào)整的主要是局數(shù)據(jù)配置、3G核心網(wǎng)絡側(cè)配置到USSD的路由數(shù)據(jù)，需新增3G用戶號碼段及與USSD的對應關系）和升級軟件，就可以支持3G網(wǎng)絡的承載。 　　2.3WAP網(wǎng)關 　　WAP協(xié)議規(guī)范的發(fā)展可分為WAP1.2.1協(xié)議、WAP2.0協(xié)議和開放移動聯(lián)盟（OMA）三個階段。在2G/2.5G網(wǎng)絡中，WAP用戶使用的協(xié)議主要是WAP1.2.1，僅有少量用戶使用WAP2.0。但在3G網(wǎng)絡中，由于不同終端廠商推出的3G手機在支持WAP協(xié)議棧方面有所側(cè)重，多數(shù)手機支持WAP 2.0協(xié)議，因此在3G時代將對使用WAP 2.0協(xié)議的用戶有所側(cè)重。 　　3G網(wǎng)絡建設之初業(yè)務量較少時，目前的WAP網(wǎng)關可以提供對3G手機的支持，除需考慮相關業(yè)務統(tǒng)計功能等問題外，無需做大的調(diào)整，但將來3GWAP業(yè)務量增加后有可能對WAP2.0邏輯網(wǎng)提供業(yè)務的整體能力提出新的要求，屆時將會引起WAP業(yè)務網(wǎng)的調(diào)整和容量擴充。WAP網(wǎng)關在PS域基本起到一個數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關的作用，可以承載MMS、KJAVA、WAP瀏覽、E-mail、LCS等業(yè)務。如果要考慮對內(nèi)容計費的支持，則對WAP網(wǎng)關的性能要求是較高的。 　　2.4MMS業(yè)務 　　彩信業(yè)務的發(fā)展為大多數(shù)運營商看好，在3G中有可能得到進一步發(fā)展。MMS在3G階段并未增加新特性，現(xiàn)網(wǎng)MMSC系統(tǒng)均同時支持2G和3G網(wǎng)絡用戶的承載。對于3G網(wǎng)絡，需要考慮的是系統(tǒng)內(nèi)相關業(yè)務統(tǒng)計功能以及需要支持DRM（數(shù)字版權(quán)管理）特性等問題，無需對現(xiàn)有系統(tǒng)進行大的改造，所以可以使用原有設備，不需要升級軟件，MMSC組網(wǎng)結(jié)構(gòu)將保持不變。 　　3、3G新業(yè)務平臺建設方案 　　由于3G網(wǎng)絡可提供更高的業(yè)務速率，因此未來數(shù)據(jù)業(yè)務平臺將多種多樣，能夠從各方面（如游戲、高精度定位、圖鈴下載、大額支付平臺、監(jiān)控平臺等）滿足用戶的需求。 　　下面介紹幾種典型的業(yè)務平臺系統(tǒng)，它們被認為基本能夠在3G網(wǎng)絡下較好地提供新業(yè)務，其中除可視電話業(yè)務是3G網(wǎng)絡下的特有業(yè)務外，其他幾類均可在2.5G網(wǎng)絡開放。目前，各業(yè)務系統(tǒng)共同面臨的問題是相關標準和協(xié)議尚在修訂和完善之中，部分平臺還處于測試階段，終端的支持能力有限。 　　由于3G業(yè)務系統(tǒng)建設初期用戶較少，同時考慮到業(yè)務平臺建設對于網(wǎng)絡承載、數(shù)據(jù)維護等方面的需求，因此一般新建設的3G業(yè)務平臺會采用集中設置的方式。 　　3.1IM&PS 　　IM&PS業(yè)務是指用戶動態(tài)變化的、能被他人獲知的狀態(tài)信息，用戶的狀態(tài)可以被他人獲知，同時能夠獲知他人的狀態(tài)，具體包括個人和終端的可用性、通信參數(shù)、終端性能、當前的行為和位置信息。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 　　圖1 IM&PS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意　　IM&PS系統(tǒng)通過不同接口實現(xiàn)內(nèi)、外部通信：對內(nèi)，IMPSServer及IMPSSAP之間通過基于內(nèi)部協(xié)議的IF1接口（系統(tǒng)內(nèi)部接口，是IMPSSAP和IMPS Server之間的通信接口，IMPS SAP和IMPS Server協(xié)同實現(xiàn)IMPS業(yè)務的核心功能）通信；對外，針對具體的通信對象，采用不同的接口協(xié)議通信。 　　為支持新建的IM&PS系統(tǒng)的運行，需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡的營賬、計費、結(jié)算系統(tǒng)及數(shù)據(jù)業(yè)務管理平臺增加業(yè)務管理、計費等功能的支持。在業(yè)務量大的地區(qū)需要對WCDMA/GPRS網(wǎng)絡進行優(yōu)化和擴容。 　　3.2PTT 　　PTT業(yè)務（又稱PoC業(yè)務）是數(shù)據(jù)域上的對講機業(yè)務，適用特殊行業(yè)（消防、酒店、出租車等行業(yè)）用戶和企業(yè)用戶（企業(yè)會議電話等業(yè)務）。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。 　　圖2 PTT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意　　IMS Core可提供IMS的CSCF（IMS框架中定義的功能網(wǎng)元）的主要功能，包括PoC用戶注冊、SIP（一項類似于HTTP的基于文本的協(xié)議）消息路由和點對點/群組的PoC呼叫控制。在PoC業(yè)務部署初期，IMSCore的功能可以集成在PoCServer中。 　　PoC Server由PoC控制器和PoC媒體分發(fā)器組成：PoC控制器負責處理來自PoC終端用戶的SIP消息，協(xié)商SDP參數(shù)等；PoC媒體分發(fā)器接收來自PoC控制器的媒體控制請求，根據(jù)媒體控制請求建立群組媒體轉(zhuǎn)發(fā)任務。 　　GLMS Server是群組列表管理服務器，功能包括：保持用戶數(shù)據(jù)和用戶鑒權(quán)信息；保持用戶的聯(lián)系列表和群組列表；允許終端通過HTTP/XML協(xié)議實現(xiàn)聯(lián)系列表和群組管理；允許用戶通過Web界面實現(xiàn)聯(lián)系列表和群組管理，為系統(tǒng)管理員提供開戶和用戶管理操作界面。 　　Presence Server/IM Server為用戶提供即時消息和呈現(xiàn)業(yè)務。該網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)符合IMS和OMAPoC標準框架。 　　PoC功能包括：支持群組通信（群組通話、群組消息）；在通話過程中可添加/刪除PoC用戶；對用戶的優(yōu)先級、呼入/呼出等權(quán)限限制；通話過程中可查看其他用戶狀態(tài)（在線、下線、忙、暫時離開等狀態(tài)）等。 　　為支持新建的PTT系統(tǒng)的運行，需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡的營賬、計費、結(jié)算系統(tǒng)增加計費等功能，而且需要對WCDMA/GPRS網(wǎng)絡進行優(yōu)化和擴容。 　　3.3流媒體 　　流媒體技術(shù)是指支持多媒體數(shù)據(jù)流通過網(wǎng)絡從服務器向客戶端傳送、客戶端邊接收邊播放的技術(shù)。 　　流媒體技術(shù)具有實時性強、利于版權(quán)保護、不大量占用本地存儲空間等特點。該技術(shù)廣泛應用于多媒體點播、直播等。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。 　　圖3 流媒體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意　　組網(wǎng)時需要建設流媒體內(nèi)容服務器、內(nèi)容緩存分發(fā)服務器、用戶終端適配能力數(shù)據(jù)庫等。流媒體業(yè)務對用戶終端的要求主要有以下幾個方面： 　　●支持能力信息上報； 　　●支持接入帶寬設置（可選）； 　　●支持3GPP規(guī)定的編/解碼格式和文件格式； 　　●支持3GPP推薦的RTSP/RTP/RTCP傳輸機制，能夠進行播放、暫停、停止控制； 　　●能夠接收直播和點播方式。 　　3.4可視電話網(wǎng)關 　　可視電話是一種集圖像、語音、數(shù)據(jù)于一體的多媒體通信業(yè)務，可以實現(xiàn)人們面對面的溝通，用戶在通話的同時可以看到對方的圖像�？梢曤娫拰儆�3G特有業(yè)務，3GPP在PS上實現(xiàn)可視電話業(yè)務的方法與IP網(wǎng)相比不會有太大的差異。目前，PS上的多媒體業(yè)務并沒有實現(xiàn)，只是因為帶寬的穩(wěn)定性以及無線網(wǎng)絡的QoS等問題不能得到很好的解決。在3G網(wǎng)絡，MSC都可支持可視電話業(yè)務并以3G-H.324M標準實現(xiàn)。 　　3G可視電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。 　　圖4 可視電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意　　在3G網(wǎng)絡中，可視電話業(yè)務可分為3G移動用戶間和3G移動用戶與Internet、PSTN等網(wǎng)上的多媒體設備之間的可視電話業(yè)務兩種。對于3G網(wǎng)絡上3G-H.324M終端之間的可視電話業(yè)務，由3G網(wǎng)絡設備直接提供，其主要涉及的網(wǎng)元為發(fā)端MSC、收端HLR、收端MSC等。 　　在圖4中，3G可視電話業(yè)務如果需要和Internet/PSTN上的多媒體設備互聯(lián)，需要引入以下網(wǎng)元： 　　●VIG。指的是3G可視電話網(wǎng)關，用于實現(xiàn)3G手機和IP網(wǎng)絡可視終端、固定可視終端、ISDN/專線可視終端的互通。 　　●MCU。在IP網(wǎng)上的多點控制單元，實現(xiàn)多方的可視會議功能。 　　●TK。也稱網(wǎng)守，用于完成對端點接入網(wǎng)絡的控制和地址翻譯服務。 　　3.5高精度定位平臺 　　依據(jù)技術(shù)發(fā)展的趨勢，要求3G通信網(wǎng)絡支持3GPPTS23.171規(guī)定的位置業(yè)務操作方式。在WCDMA網(wǎng)絡中，為了實現(xiàn)定位業(yè)務需要在網(wǎng)絡側(cè)增加GMLC（位置服務網(wǎng)關）和SMLC（位置計算單元）兩個網(wǎng)絡實體：GMLC是WCDMA網(wǎng)絡中提供移動位置業(yè)務的核心實體，可以是單獨的物理設備，也可以集成在MSC中；SMLC功能是集成在RNC中的，由RNC對各種位置信息進行收集和計算，并把位置評估的結(jié)果通過Iu接口向MSC報告。 　　定位業(yè)務平臺與GSM/WCDMA網(wǎng)絡設備之間交互信息的承載可通過No.7信令網(wǎng)實現(xiàn)。由于信令網(wǎng)在2G、3G網(wǎng)絡中可以共用，因此為了實現(xiàn)對3G用戶的定位業(yè)務，需要新建的RNC、MSC、HLR、GMSC在軟件功能上支持3GPPTS23.171規(guī)定的定位業(yè)務操作方式；同時，也需要對LSP進行軟件升級，增加相應的業(yè)務處理和管理模塊，以便能夠從3GGMLC獲得位置信息，并以標準格式發(fā)送給相應的SP/CP。通用數(shù)據(jù)存放在通信運營商數(shù)據(jù)管理平臺，特性數(shù)據(jù)存放在定位業(yè)務平臺。 　　定位業(yè)務平臺組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。 　　圖5 定位業(yè)務平臺組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意　　在WCDMA系統(tǒng)中，由于網(wǎng)絡承載能力的提高以及終端顯示的改進，位置業(yè)務信息將不局限于文本形式，圖像、文本、聲音以及媒體流等都可能成為信息載體，這不僅使信息提供更準確，而且還將吸引更多的用戶使用位置業(yè)務。 　　4、結(jié)束語 　　目前，運營商已在不同程度上擁有無線數(shù)據(jù)業(yè)務及相關管理平臺。部分運營商，原有的2.5G平臺已經(jīng)有了大量的內(nèi)容，如何將這些內(nèi)容平滑移植到3G平臺上將是非常關鍵的。在3G平臺中，業(yè)務是由不同廠商開發(fā)的，每個系統(tǒng)均有可能有各自的用戶、計費和鑒權(quán)管理，那么如何將這些平臺集成起來，形成完整的、統(tǒng)一的平臺，具有統(tǒng)一的用戶模型、集成的流程、集成的業(yè)務管理，是在3G業(yè)務平臺建設規(guī)劃中必須要考慮的問題。 ----《通信世界》