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下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)主要按照兩條路線來發(fā)展：第一條路線主要體現(xiàn)為傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)從專用TDM承載向統(tǒng)一共享式IP/ATM多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)承載的轉(zhuǎn)移，在維持用戶接入方式不變的前提下借助接入網(wǎng)關(guān)完成網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)傳輸?shù)姆纸M化。原電路交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被劃分為物理上獨(dú)立的控制面軟交換與承載面媒體網(wǎng)關(guān)兩部分，而最終用戶基本感覺不到業(yè)務(wù)特性及接入方式的變化。而第二條路線則實(shí)現(xiàn)了真正端到端的IP業(yè)務(wù)特性，并引入了包括話音在內(nèi)的全新實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用，用戶以SIP/H.323分組終端的方式接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及業(yè)務(wù)的提供方式(如SIP方式)完全不同于傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)。
3GPP R4及R5階段，正好與上述網(wǎng)絡(luò)交換發(fā)展的兩條路線相對(duì)應(yīng)。本文所討論的，僅限于R4階段軟交換的相關(guān)分析。
1、軟交換
相對(duì)與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，軟交換的好處已為大家所熟知：
●開放性
開放的體系，使運(yùn)營(yíng)商可以自由的選擇設(shè)計(jì)自己的網(wǎng)絡(luò)，易于提高競(jìng)爭(zhēng)力，使得綜合建網(wǎng)成本下降。
●低成本
三網(wǎng)合一的建網(wǎng)思路，使運(yùn)營(yíng)商的建設(shè)成本及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維成本大幅度降低。
●易規(guī)劃，分布建網(wǎng)
無級(jí)網(wǎng)絡(luò)，伸縮性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)可按需邊規(guī)劃邊建設(shè)，分布式組網(wǎng)使運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)“低成本、廣覆蓋”。起步容量較小時(shí)，成本優(yōu)勢(shì)明顯，組網(wǎng)成本線性增長(zhǎng)。
●更豐富的業(yè)務(wù)
可以支持有線/無線/多媒體融合的業(yè)務(wù)，任何用戶可以在任何地點(diǎn)、采用任何接入手段、任何時(shí)間獲得基本相同的業(yè)務(wù)，“一點(diǎn)提供、全網(wǎng)共享”，支持第三方業(yè)務(wù)，支持用戶業(yè)務(wù)定制，業(yè)務(wù)個(gè)性化。
由于本次3G試驗(yàn)網(wǎng)要求的是R99制式，因此軟交換在本次3G試驗(yàn)網(wǎng)并未顯著的應(yīng)用，各個(gè)廠商設(shè)備的對(duì)外接口都是標(biāo)準(zhǔn)的R99版本，但是從廠商設(shè)備的內(nèi)部連接和組網(wǎng)可以比較深刻的感覺到R4已經(jīng)在各個(gè)廠商的設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。
圖1是諾基亞在本次3G試驗(yàn)網(wǎng)中的設(shè)備邏輯連接圖。
圖1
從圖1中可以看出，其MSC已經(jīng)分出MGW部分，其HLR和MSC之間已經(jīng)采用IP(SIGTRAN)承載，已經(jīng)具備了進(jìn)行R4互聯(lián)的能力。
圖2是UT斯達(dá)康在本次試驗(yàn)網(wǎng)中設(shè)備邏輯連接圖。
圖2
從圖2可以看出，UT思達(dá)康的MSC已經(jīng)分成了TG、SG、WMG等部分，拆分得非常徹底，除了Iu接口外，各個(gè)網(wǎng)元之間完全是IP交換，可以說UT思達(dá)康對(duì)R4標(biāo)準(zhǔn)的支持非常完善。
綜上所述，雖然在本次3G試驗(yàn)網(wǎng)中，各廠商的設(shè)備是以R99標(biāo)準(zhǔn)提供的，但是有很多的廠商的設(shè)備已經(jīng)完全具備了R4組網(wǎng)的能力，同時(shí)也具備了平滑過渡到R4的能力(R4 Ready)，各個(gè)廠家基于R4的設(shè)備已經(jīng)基本成熟。
2、對(duì)多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)承載的分析
對(duì)于R4的成功應(yīng)用，設(shè)備的成熟僅僅是一方面，基于R4的組網(wǎng)、承載、運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)等各方面都很重要。特別是在承載方面，問題較多。下面逐一對(duì)ATM、IP和TDM承載進(jìn)行分析。
●基于ATM的承載
目前的問題是CS域采用ATM進(jìn)行承載，現(xiàn)有的基于TDM TMSC設(shè)備將無法繼續(xù)使用，需要建設(shè)支持ATM的MSC Server、TMSC、MGW等設(shè)備并需要增加ATM交換機(jī)，增加了設(shè)備投資的成本。增加ATM交換機(jī)，增加了網(wǎng)絡(luò)中的故障元源，且ATM交換機(jī)的停機(jī)時(shí)間將降低網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
●采用IP網(wǎng)進(jìn)行承載
IP是目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，3GPP也將IP作為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)遠(yuǎn)期目標(biāo)。IP承載與TDM承載相比，更為節(jié)省帶寬，根據(jù)不同協(xié)議的包頭長(zhǎng)度不同，可以節(jié)省25%-50%的帶寬。但是目前路由器設(shè)備的可靠性無法與TDM交換機(jī)設(shè)備相提并論，需要對(duì)路由器設(shè)備進(jìn)行冗余配置，并需要制定快速的故障檢測(cè)和倒換策略。雖然可以通過MPLS、Dfferv等技術(shù)可以改善IP網(wǎng)絡(luò)的QoS，但是在網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性上無法與TDM相比。為了保證傳輸?shù)陌踩詫⑿枰陆▽Ｓ肐P網(wǎng)絡(luò)，需要大量的設(shè)備投資。為了保證網(wǎng)絡(luò)的安全性，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和路由策略變得復(fù)雜，對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)變得更為復(fù)雜。
●全部由TDM網(wǎng)絡(luò)承載
TDM承載將需要占用較多的帶寬資源，但是可以重用現(xiàn)網(wǎng)的TMSC、STP設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較清晰，設(shè)備維護(hù)具有延續(xù)性，CS域業(yè)務(wù)的QoS和安全性能夠得到保障。
由上綜合比較分析，目前采用IP/ATM承載不如采用TDM承載，但是TDM承載的R4將丟失一些優(yōu)勢(shì)，如TRFO。從根本上說，應(yīng)用R4遇到的問題和目前IP網(wǎng)絡(luò)電信化所遇到的問題類似。
3、仍需探討的問題
除了承載問題外，綜合各個(gè)R4設(shè)備構(gòu)建一個(gè)可運(yùn)營(yíng)可商用的網(wǎng)絡(luò)，仍然存在許多問題需要探討和摸索。
●IP QoS及安全性問題
基于IP分組承載組件R4網(wǎng)絡(luò)時(shí)，最為突出的如何確保盡力而為IP組網(wǎng)提供電路域?qū)崟r(shí)業(yè)務(wù)所需的QoS，以及在開放IP網(wǎng)絡(luò)上的安全性保障，這也是在固網(wǎng)VoIP及NGN領(lǐng)域由來以久并一直處于研究和探討中的問題；盡管目前已有一些的理論解決方法，但基本未得到規(guī)模實(shí)踐(根據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)現(xiàn)狀，R4階段也可選擇采用ATM建設(shè)核心網(wǎng)絡(luò)，但在中繼ATM交換機(jī)不支持SVC或Q.AAL2交換能力的前提下，必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的配置過于復(fù)雜甚至超出可運(yùn)維管理的限度)；
●分層結(jié)構(gòu)問題
R4組網(wǎng)在體系構(gòu)成上相對(duì)R99來說最大的區(qū)別在于其承載控制分離的分層式的，控制面的大容量MSC server可以對(duì)應(yīng)多個(gè)分布式MGW，因此如何為控制與承載面設(shè)備選擇合適的容量及配比對(duì)應(yīng)關(guān)系以達(dá)到核心網(wǎng)設(shè)計(jì)最優(yōu)化，值得探索；提供端局業(yè)務(wù)的MSC server的業(yè)務(wù)容量不斷增大，要求必須在設(shè)備可靠性的技術(shù)上進(jìn)一步提供組網(wǎng)級(jí)別可靠性(如雙歸屬技術(shù))
●運(yùn)營(yíng)模式的變化
R4組網(wǎng)中控制面的MSC server相對(duì)R99 MSC處于更高的網(wǎng)絡(luò)地位，必須考慮如何利用該特點(diǎn)為統(tǒng)一的業(yè)務(wù)提供及升級(jí)提供便利，另外對(duì)R4寬帶承載網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理對(duì)傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商來說也必將是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。
綜上所述，雖然目前基于R4的設(shè)備已經(jīng)成熟，但是基于R4的商業(yè)運(yùn)營(yíng)仍然有很多問題，在這些問題妥善解決之前，運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，R4和R99的選擇和具體部署仍然是一個(gè)重要問題。
