中興通訊CDMA2000 ALL-IP靈活的組網(wǎng)解決方案

摘要：本文描述了中興通訊CDMA2000 ALL-IP網(wǎng)絡(luò)靈活的組網(wǎng)方案，主要針對CDMA網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到LMSD階段后，分析實(shí)現(xiàn)BSC與核心網(wǎng)之間A接口分組傳輸后帶來的一系列網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)勢，組網(wǎng)方式的靈活。

關(guān)鍵詞：MSCe，MGW，Ap接口，TrFO，RTO，LMSD，SIP

　　依據(jù)3GPP2標(biāo)準(zhǔn)，CDMA網(wǎng)絡(luò)向ALL-IP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)分4個(gè)階段，傳統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)域LMSD為第三階段，核心網(wǎng)引入了軟交換架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了呼叫控制和承載的分離，把原來的MSC演進(jìn)為兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)元MSCe和MGW。在LMSD階段的開始階段，核心網(wǎng)和BSS之間仍然采用原來的A接口，在2005年3月份，3GPP2推出了新的IOS標(biāo)準(zhǔn)-IOS5.0，從而實(shí)現(xiàn)了BSS和核心網(wǎng)之間的分組傳輸，包括A1接口的信令和A2接口的話音承載，我們稱分組化的A接口為Ap接口，分組化的A1接口和A2接口分別稱之為A1p和A2p接口。

一、 ZTE CDMA2000 Ap接口解決方案優(yōu)勢分析

　　中興通訊在2005年9月份推出了支持Ap接口的商用版本，實(shí)現(xiàn)了TrFO和RTO功能。ZTE CDMA2000 ALL-IP產(chǎn)品ZXC10 3GCN和BSS產(chǎn)品嚴(yán)格遵循3GPP2和IETF標(biāo)準(zhǔn)，A1p、A2p、yy、zz接口協(xié)議棧模型嚴(yán)格遵循3GPP2接口協(xié)議規(guī)定，A1p信令協(xié)議棧為IOS Application/SUA/SCTP/IP/Link Layer/ Physical Layer，A2p和yy接口承載協(xié)議棧為User Traffic/RTP/UDP/IP/Link Layer/ Physical Layer，zz接口遵循SIP(or SIP-T)/TCP(or UDP or SCTP)/ IP/Link Layer/ Physical Layer，對于A2p和yy接口上層的usertraffic，中興通訊遵循RFC3558 EVRC和SMV、RFC3551 PCM(G.711)、RFC2658 13K Qcelp和RFC2833 DTMF對相關(guān)承載的規(guī)定，同時(shí)還擴(kuò)展支持8K Qcelp的RTP傳輸。

　　相比傳統(tǒng)的電路交換解決方案，Ap接口實(shí)現(xiàn)后，系統(tǒng)引入了TrFO和RTO特性，中興通訊BSC不再保留聲碼器，聲碼資源被移到MGW中，使得局內(nèi)和局間的大約45%呼叫不再需要聲碼資源，這點(diǎn)相比傳統(tǒng)CDMA移動(dòng)解決方案節(jié)省了大量聲碼投資。

　　實(shí)現(xiàn)Ap接口后，語音承載編碼類型從原來的64kbps PCM（G.711編碼）直接變?yōu)镋VRC(目前絕大部分手機(jī)支持EVRC)，分組網(wǎng)絡(luò)承載EVRC編碼語音時(shí)，每路話路帶寬變?yōu)?6.8kbps，同時(shí)中興通訊支持話音的多幀綁定功能，即多個(gè)EVRC編碼語音幀放在一個(gè)ip packet中傳輸，幀范圍為1~6，考慮到話音的整體效果，推薦多幀綁定數(shù)為3，這樣每路話路帶寬變?yōu)?1.73kbps，這樣每路會(huì)話節(jié)省的帶寬大約為81%。實(shí)現(xiàn)Ap接口后，由于在整個(gè)話音傳輸路徑上，減少了兩次的編解碼過程，降低了話音的信息損耗，減少了話路端對端延遲，話音質(zhì)量得以改善。

　　中興通訊3G ALL-IP硬件平臺(tái)確保了BSS、MSCe、MGW、HLRe、PDSN、GoTa等CDMA2000網(wǎng)元實(shí)體中單板的重用性，數(shù)字中繼接口板DTB、窄帶七號信令板SPB、IP網(wǎng)絡(luò)接口板IPI等關(guān)鍵單板均可在BSC、MSCe、MGW、HLRe中混插，對于現(xiàn)網(wǎng)中已經(jīng)商用運(yùn)行的BSC中的聲碼器資源板VTCD可直接在MGW中使用，從而很好地實(shí)現(xiàn)了中興通訊ALL-IP產(chǎn)品的平滑升級和擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)了最大限度的為運(yùn)營商節(jié)省投資的目的。中興通訊CDMA2000 ALL-IP ZXC10 3GCN解決方案同時(shí)支持平滑向IMS過渡及平滑升級。

　　中興通訊CDMA2000 ALL-IP產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)Ap接口后的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下圖所示，圖中給出了Ap接口解決方案下網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的優(yōu)勢。



二、ZTE CDMA2000 ALL-IP整體解決方案

　　ZTE CDMA2000 ALL IP全套產(chǎn)品組網(wǎng)靈活，SGW功能既可內(nèi)置于MSCe，也可內(nèi)置于MGW內(nèi)，也可內(nèi)置于HLRe內(nèi)，同時(shí)也可單獨(dú)成為獨(dú)立的物理實(shí)體，除了軟交換承載與控制分離的基本組網(wǎng)模型外，還有其他形式多樣、變化靈活的組網(wǎng)方式：

* 大容量組網(wǎng)

　　由于中興通訊CDMA ALL IP基于中興通訊全新的ALL-IP 3G硬件平臺(tái)，交換容量和系統(tǒng)處理能力得到大幅提升，能很容易實(shí)現(xiàn)大容量、少局所的組網(wǎng)方式，這種組網(wǎng)一般適用于大中城市的用戶量大、用戶密集地區(qū)。中興通訊ALL-IP核心網(wǎng)產(chǎn)品ZXC10 3GCN最大支持5400KBHCA、60000erl的端局或關(guān)口局和端局合一局，若純粹的關(guān)口局系統(tǒng)支持的能力進(jìn)一步擴(kuò)大。該種情況下組網(wǎng)模型如下：



　　上圖中，BSS系統(tǒng)以TDM接入或以IP接入都可以，核心網(wǎng)絡(luò)部署在IP網(wǎng)絡(luò)上。

* 跨區(qū)域、多局所組網(wǎng)

　　對于若干個(gè)用戶量少的地區(qū)或用戶分散的偏遠(yuǎn)地區(qū)，可以采用跨區(qū)域的組網(wǎng)方式，以一個(gè)MSCe帶若干個(gè)MGW組網(wǎng)，MSCe位于中心區(qū)域，MGW位于各個(gè)外圍區(qū)域，就近接入當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)，從而構(gòu)成一個(gè)大本地網(wǎng)，解決廣覆蓋及迂回路由的問題。



　　外圍區(qū)域的BSS接入，既可以采用TDM A接口方式接入，也可以采用IP Ap方式接入，下面專門討論遠(yuǎn)程接入時(shí)，只有傳統(tǒng)E1/T1沒有專用的IP骨干傳輸網(wǎng)時(shí)，如何解決Ap接入問題。

* Ap Over E1方式組網(wǎng)

　　對于那些只有傳統(tǒng)的TDM承載網(wǎng)絡(luò)、沒有現(xiàn)成的IP骨干承載網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商來說，可以考慮租用IP骨干承載網(wǎng)絡(luò)或租用或建設(shè)專用IP網(wǎng)絡(luò)，來建設(shè)ALL-IP CDMA網(wǎng)絡(luò)。出于建網(wǎng)成本的考慮，建設(shè)或租用IP網(wǎng)絡(luò)太過昂貴，但出于節(jié)省聲碼資源的目的，也可以考慮Ap接口，BSS局內(nèi)交換在本地完成，可以節(jié)省這部分聲碼資源。

　　對于A1p和相關(guān)H.248信令，可以采用中興通訊專用單板實(shí)現(xiàn)IP Over E1的傳輸。

　　對于BSS之間的話路，即A2p和yy接口的話音承載，可以通過專用的數(shù)據(jù)設(shè)備WAN Router來解決，也可采用中興通訊專用的IP Over E1單板來加以解決。

　　由于帶寬資源寶貴，對于這時(shí)的語音報(bào)文采用壓縮的RTP技術(shù)來進(jìn)行傳遞，可以進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)對帶寬的需求，CRTP是專門針對低速點(diǎn)對點(diǎn)鏈路上提出的語音報(bào)文傳遞技術(shù)。

* SIP電話接入

　　中興通訊CDMA2000 軟交換系統(tǒng)ZXC10 3GCN提供對SIP Phone的接入，SIP Phone可以以User Agent方式和通過SIP Proxy Server代理方式兩種方式接入到ZXC10 3GCN系統(tǒng)中，SIP Phone可以與PSTN用戶電話、CDMA移動(dòng)手機(jī)電話實(shí)現(xiàn)話音互通。該功能已在印度Reliance IITC實(shí)驗(yàn)室與Reliance SIP Phone成功實(shí)現(xiàn)了對接。

　　對于采用CDMA無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的mobile Phone電話接入，如EVDO移動(dòng)手機(jī)或插入EVDO無線網(wǎng)卡的筆記本電腦，中興通訊已經(jīng)在2005年重慶國家863項(xiàng)目中成功演示了采用EVDO Mobile Phone與普通CDMA MS、PSTN fixed phone等電話互通，同時(shí)還演示了視頻電話業(yè)務(wù)。

四、結(jié)束語

　　中興通訊CDMA2000 ALL-IP產(chǎn)品依托中興通訊強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和深厚的技術(shù)底蘊(yùn)，推出了包含Ap接口在內(nèi)的ALL-IP接口解決方案，極大的豐富了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。中興通訊CDMA2000 ALL-IP產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，容量大，接口協(xié)議豐富，兼容性演進(jìn)性俱佳，組網(wǎng)靈活方便，既可以構(gòu)建現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)，便于向ALL-IP網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)，又可以滿足3G新建網(wǎng)絡(luò)的需求，充分考慮客戶需求，最大限度地節(jié)省運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用，充分保護(hù)運(yùn)營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資，從而建設(shè)一個(gè)穩(wěn)定可靠、技術(shù)先進(jìn)、面向未來的網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)

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3GPP2 TSG-X X.P0025 Legacy MS Domain Step 2, 2005.12

3GPP2 S.R0037 v3.0 IP Network Architecture Model for CDMA Systems 2003.8

IETF RFC 3261 SIP: Session Initiation Protocol 2002.6