摘 要:網(wǎng)絡IP化是未來電信網(wǎng)絡的重要發(fā)展趨勢之一??蓪崿F(xiàn)移動通信網(wǎng)絡結構的簡化與優(yōu)化,支持組網(wǎng)的靈活性和傳輸帶寬的最佳利用。
關鍵詞:原則 IP化 接口 協(xié)議
中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)05(c)-0024-02
在運營商傳統(tǒng)的運營模式中,語音業(yè)務所帶來的收入占到了80%以上,而移動運營商這一比例更達到了90%以上。在語音業(yè)務的黃金時期,國內外幾乎所有的主流實體電信運營商都建立起了龐大的長途和本地電路網(wǎng)絡。但是隨著3G時代的到來和智能手機的普及,電信運營上競爭越來越激烈,導致語音業(yè)務價格逐年下滑,最終語音業(yè)務出現(xiàn)了話務量逐年增長,但收入逐年下滑的尷尬境地。一方面語音業(yè)務仍在逐年增長,長途網(wǎng)絡和本地網(wǎng)需要不斷投資擴容;另一方面資費不斷下降,語音業(yè)務收入不斷下滑。為了有效解決這一矛盾,幾乎所有主流運營商都選擇了語音網(wǎng)IP化的演進方向。所謂音網(wǎng)IP化就是以IP承載方式替代傳統(tǒng)電路承載,實現(xiàn)語音網(wǎng)各個接口的IP化改造。
在語音網(wǎng)IP化改造中,由于以IP方式替代傳統(tǒng)電路交換,因此必須注意以下幾個問題,才能保證改造的順利完成。
1 總體原則
1.1 保持現(xiàn)網(wǎng)穩(wěn)定原則
對現(xiàn)有的網(wǎng)絡進行IP化改造,這些是不能夠影響正在運行的現(xiàn)有網(wǎng)絡,如果進行IP化改造的話,就要有制定比較嚴格的升級改造的各項步驟和實施方案,并且要對升級改造的每一個步驟上要做好可能出現(xiàn)的一些列的風險分析和遇到風險時規(guī)避的方案,同時還要做出升級改造不成時的相應回退的方案。
1.2 業(yè)務繼承性原則
進行IP化改造后的軟交換設備,就要繼承現(xiàn)在有的一切業(yè)務,并且在現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務上的用戶體驗是不能出現(xiàn)降低狀態(tài),其中現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務包含補充業(yè)務、增值業(yè)務、智能業(yè)務、電信業(yè)務以及承載業(yè)務等。
1.3 分階段實施原則
從類型上我們可以把IP化改造工程分為以下三種:第一,全網(wǎng)范圍內實施移動語音網(wǎng)的IP化。其中IP化改造包含了設備和系統(tǒng)端口的改造,其中設備改造包含關口局、軟交換長途局、端局等,端口改造中包含了Mc、Nb、Nc這三個接口。第二,分區(qū)域按需求實施的無線接入IP化。根據(jù)需求及投資分區(qū)域實施,端口改造涉及Gb、Iu-Cs等接口,設備改造涉及端局、SGSN、BSC、RNC。第三,根據(jù)發(fā)展稍后考慮信令IP化。結合協(xié)議標準化程度及IP網(wǎng)建設進度考慮,端口改造涉及C/D、E接口。設備改造涉及端局、HLR、IP STP等對于以上三類,遵循先核心后接入,先承載后信令,先局部后全局的實施過程。
2 核心網(wǎng)的IP化改造
2.1 技術要求
(1)MSC Server。
啟用Nc接口,支持BICC消息,對于BICC承載建立方式,在不啟用TrFO和啟用TrFO的情況下都應按“前向延遲不通知方式”(delayed forward without notification)建立承載。為了保證軟交換系統(tǒng)的安全、正確接入,要求軟交換機MSC Server/VLR支持SCTP多歸屬機制。
IP化改造后的MSC Server應支持以下接口和協(xié)議:
接口支持能力:需要支持的邏輯接口包括:Nc接口、Mc接口;MSC Server需要支持的物理接口包括:FE接口、E1接口;
協(xié)議支持能力:MSC Server需要支持的協(xié)議包括:BICC、SCTP、H.248、M3UA、M2UA(可選);
(2)MGW。
Nb接口基于IP承載,MGW支持在軟交換機的控制下完成分組語音編解碼之間的轉換和互通,包括AMR、AMR2編碼語音與G.711編碼語音之間的轉換。為了保證軟交換系統(tǒng)的正確接入,要求Mc接口支持SCTP多歸屬機制。
MGW內置SG應采用M3UA(代理或轉接方式)轉接BSSAP/RANAP及互通ISUP信令。對于已采用M2UA代理方式的設備,應積極改造以支持M3UA。當BSC/RNC支持多目的信令點功能時,要求MGW內置SG優(yōu)選M3UA轉接點方式轉接BSSAP/RANAP信令。
IP化改造后的MGW應支持以下接口和協(xié)議:
接口支持能力:需要支持的邏輯接口包括:Mc接口、Nb接口;MGW需要支持的物理接口包括:FE接口、GE接口、E1接口、POS接口、ATM接口。
協(xié)議支持能力:MGW需要支持的協(xié)議包括:SCTP、H.248、M3UA、M2UA(可選)、RTP、RTCP、NbUP、UDP;MGW需要支持的編解碼:AMR2(優(yōu)選)、AMR、G.711、可選支持G.729、GSM FR、GSM HR。
(3)GMSC Server和GMGW。
即軟交換關口局的軟交換機和媒體網(wǎng)關。主要負責疏通端局與他網(wǎng)的互連互通話務和本地網(wǎng)內IP化的端局和未IP化的端局間的互通話務。
GMSC Server啟用Nc接口,支持BICC消息,對于BICC承載建立方式,采用“前向延遲不通知方式”(delayed forward without notification)建立承載。要求Mc接口支持SCTP多歸屬機制。
GMGW具備內置信令網(wǎng)關SG,支持其它TDM網(wǎng)元與該GMGW所歸屬的GMSC Server互通,ISUP信令基于SIGTRAN方式的轉接。支持在軟交換機的控制下完成分組語音編解碼之間的轉換和互通,包括AMR、AMR2編碼語音與G.711編碼語音之間的轉換。
IP化改造后的軟交換關口局應支持以下接口和協(xié)議:
接口支持能力:需要支持的邏輯接口包括:Nc接口、Mc接口、Nb接口;?GMSC Server需要支持的物理接口包括:FE接口、E1接口;GMGW需要支持的物理接口包括:FE接口、GE接口、E1接口、POS接口。
協(xié)議支持能力:GMSC Server需要支持的協(xié)議包括:BICC、SCTP、H.248、M3UA、M2UA(可選);GMGW需要支持的協(xié)議包括:SCTP、H.248、M3UA、M2UA(可選)、RTP、RTCP、NbUP、UDP;GMGW需要支持的編解碼:AMR2(優(yōu)選)、AMR、G.711、可選支持G.729、GSM FR、GSM HR。
(4)CMN(Call Mediation Node)。
即呼叫協(xié)調節(jié)點,負責全網(wǎng)被叫號碼分析及省際、省內軟交換機之間信令鏈路的匯聚?,F(xiàn)有的TMSC Server已經支持CMN。移動網(wǎng)進行語音IP化改造時,現(xiàn)網(wǎng)TMSC Server將兼做CMN轉接(G)MSC Server間的BICC信令。對于目前沒有建設TMSC Server的省份,其BICC消息的轉接暫由現(xiàn)在負責該省的大區(qū)TMSCServer/CMN負責。
2.2 接口協(xié)議要求
(1)Nc接口。
MSC Server之間、GMSC Server之間、GMSC Server與MSC Server之間、CMN與(G)MSC Server之間、以及CMN之間通過Nc接口連接。該接口基于IP承載,接口協(xié)議棧為BICC/M3UA/SCTP/IP。對于BICC承載建立方式,在不啟用TrFO和啟用TrFO的情況下都應按“前向延遲不通知方式”(delayed forward without notification)建立承載。Server的Nc接口應采用SCTP多歸屬機制。目前TMSC Server/CMN的Nc口沒有采用SCTP多歸屬,要求TMSC Server/CMN與(G)MSC Server間Nc接口采用SCTP多歸屬,IP化改造初期TMSC Server/CMN間Nc接口暫不進行SCTP多歸屬改造,下一階段在由集團統(tǒng)一組織改造。
(2)Mc接口。
MSC Server與MGW之間、GMSC Server與GMGW之間通過Mc接口連接。該接口基于IP承載,接口協(xié)議棧為H.248/SCTP/IP,H.248/M3UA/SCTP/IP(可選)。
Mc接口應采用SCTP多歸屬機制。
(3)Nb接口。
Nb接口是MGW之間、MGW與GMGW之間的接口。該接口基于IP承載,語音編解碼采用AMR2 12.2k,接口承載協(xié)議棧為RTP/UDP/IP。Nb接口承載層采用全網(wǎng)扁平化組網(wǎng)模式,任意兩個MGW之間的媒體流直接通過IP直達。在編解碼列表中,要求AMR2編解碼優(yōu)先級高于G.711編解碼。在移動網(wǎng)內使用時,端局、關口局、長途局的G.711語音業(yè)務編解碼格式統(tǒng)一要求采用支持模式,缺省打包時長為5 ms,20 ms為補充項。
2.3 軟交換設備總體路由原則
(1)對于TDM發(fā)起且TDM落地的本地及長途話務,維持現(xiàn)有疏通方式。(2)對于IP端到端本地及長途話務,媒體流采用直達方式。呼叫控制信令則根據(jù)本地、省內、省際長途,分別采用直達或經由CMN轉接方式進行疏通。話務和信令均承載在IP承載網(wǎng)上。(3)改造過程中需支持TDM、IP共局向,支持主備方式,以實現(xiàn)平滑過渡。在IP化的軟交換設備之間能夠設置按比例分配TDM和IP話務。(4)新建IP承載軟交換局不采用TDM電路備份機制;現(xiàn)網(wǎng)改造的軟交換局,對于長途業(yè)務,在現(xiàn)有TMSC、TMG端口允許的情況下,可以暫時保留改造的軟交換端局至TMSC、TMG的TDM電路作為備份電路。
3 信令網(wǎng)的IP化改造
3.1 BICC/ISUP信令
IP化的軟交換設備之間通過BICC信令互通,長途通過CMN轉接。對于未IP化的軟交換設備和IP化的軟交換設備之間的BICC/ISUP互通,采用以下原則。
(1)本地網(wǎng)內部:通過ISUP信令互通,可啟用MGW內置SG功能,通過M3UA轉接方式將ISUP/TDM轉換成ISUP/M3UA/SCTP/IP,以避免MSC Server出TDM端口;也可由MSC Server采用TDM端口連接至本省STP。
(2)省內/省際長途:可通過互通網(wǎng)元(IP關口局或TMSC Server)將ISUP/TDM轉換成BICC/M3UA/SCTP/IP后和IP軟交換互通。
3.2 MAP/CAP信令
MSC Server/VLR與HLR/AuC/SCP、GMSC Server與HLR/AuC/SCP之間信令維持現(xiàn)有MAP/CAP信令方式,繼續(xù)采用TDM信令,暫不考慮MAP/CAP信令的SIGTRAN演進。
3.3 BSSAP信令
目標方式是采用M3UA轉接方式轉接BSSAP信令,但在BSC支持多目的信令點之前,仍可采用M3UA代理或M2UA方式。對于省內MSC Server及MGW分散設置情況,MSC Server現(xiàn)階段也可以暫時通過TDM信令鏈路直達或經由SG轉接的方式與BSC實現(xiàn)BSSAP信令的互通。