移動(dòng)軟交換向下一代網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)步演進(jìn)
2008/08/01
移動(dòng)通信和寬帶技術(shù)的發(fā)展給整個(gè)電信行業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。怎樣順應(yīng)向下一代網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的歷史潮流，開發(fā)出更加豐富多彩的業(yè)務(wù)應(yīng)用，從而打造可持續(xù)盈利的運(yùn)營模式，成為當(dāng)今電信運(yùn)營商關(guān)注的焦點(diǎn)。面對(duì)市場需求的變化，現(xiàn)在以TDM交換為主的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無法滿足寬帶化、智能化的業(yè)務(wù)和運(yùn)營要求，在網(wǎng)絡(luò)核心層面，我們急需一種先進(jìn)架構(gòu)的出現(xiàn)，在這一背景下移動(dòng)軟交換應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸成為技術(shù)主流。隨著全球越來越多的主流運(yùn)營商開始全面引入移動(dòng)軟交換，核心網(wǎng)新一輪的演進(jìn)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。
先進(jìn)架構(gòu)符合網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì)
事實(shí)上，早在上世紀(jì)90年代末就有人提出在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中引入移動(dòng)服務(wù)器的設(shè)想，形成了日后的軟交換思想。近幾年來，電信網(wǎng)逐步走向IP化，固定網(wǎng)與移動(dòng)網(wǎng)融合的趨勢(shì)越來越明顯，跟固網(wǎng)一樣，移動(dòng)網(wǎng)同樣要從PSTN向IP網(wǎng)過渡。因此，3GPP在制定WCDMAR4規(guī)范時(shí)正式在移動(dòng)核心網(wǎng)中引入了軟交換的概念，促進(jìn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)及與固定網(wǎng)絡(luò)的融合。
移動(dòng)軟交換主要針對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的交換部分，其核心概念是實(shí)現(xiàn)控制面與用戶面的分離。移動(dòng)交換中心(MSC)被分解為MSC服務(wù)器(MSS)和媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)，所有的控制功能集中在MSS中，所有的交換功能在MGW中完成。MSS通過標(biāo)準(zhǔn)的H.248接口控制MGW完成話務(wù)的交換。同時(shí)，MSS通過傳統(tǒng)的MAP信令與HLR交互，通過傳統(tǒng)的信令完成對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的控制。
控制面與用戶面的分離決定了移動(dòng)軟交換技術(shù)符合未來電信網(wǎng)絡(luò)面向全I(xiàn)P發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)兼顧原有的TDM承載需要。而建立在多承載基礎(chǔ)上的TrFO技術(shù)通過減少編解碼過程，同時(shí)解決了提高話音質(zhì)量與節(jié)約核心網(wǎng)帶寬的需求。由于軟交換技術(shù)在R4中被定義，因此很多新的電路交換功能也在移動(dòng)軟交換設(shè)備中被引入，從而為運(yùn)營商發(fā)展更豐富的電路交換業(yè)務(wù)提供了可能。這種架構(gòu)上的先進(jìn)性還使得移動(dòng)軟交換在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面的效率大為提高。處于控制面的MSS容量相對(duì)原有交換機(jī)大大提高，而且可以集中放置在省會(huì)與地區(qū)中心的機(jī)房，負(fù)責(zé)交換的MGW則放置在各個(gè)本地網(wǎng)中，由此就實(shí)現(xiàn)了清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣一來，主要的控制與管理工作將可以集中完成，新業(yè)務(wù)的引入也可以集中在MSS中進(jìn)行，而MSS與MGW之間可以通過IP連接。此外，當(dāng)引入IP承載話音時(shí)，可以將話音承載平面化。由于IP網(wǎng)絡(luò)本身具備路由與交換的特性，因此原有的匯接局將不再需要，而且整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)將趨于簡單，使得網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作效率大為提高，成本也隨之下降。
業(yè)務(wù)和技術(shù)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)軟交換快速發(fā)展
傳統(tǒng)的移動(dòng)交換中心不是開放的計(jì)算機(jī)硬件和平臺(tái)，其業(yè)務(wù)承載和呼叫控制集中在一起。由于不同廠家采用自己專有的操作平臺(tái)和軟硬件，造成了傳統(tǒng)交換機(jī)在購買設(shè)備、軟硬件升級(jí)和維護(hù)等方面的費(fèi)用很高。面對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)量和質(zhì)量要求越來越高的形勢(shì)，移動(dòng)軟交換因其強(qiáng)大的業(yè)務(wù)支持能力和低成本獲得了快速發(fā)展。
一方面，移動(dòng)運(yùn)營商希望通過各種促銷手段來增加移動(dòng)用戶數(shù)量，吸引用戶延長使用移動(dòng)電話的時(shí)間，增加使用頻度，但是由于競爭的加劇和資費(fèi)的降低，運(yùn)營收入并沒有隨著用戶數(shù)的增加成正比例增長。因此，移動(dòng)運(yùn)營商就面臨了很大的壓力，要在不斷推出新業(yè)務(wù)的同時(shí)，努力降低運(yùn)營成本，提高收益。但是，傳統(tǒng)交換機(jī)的維護(hù)成本很高。此外，必須構(gòu)建一個(gè)全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，而不斷成熟的3G等領(lǐng)先移動(dòng)通信技術(shù)又逼迫運(yùn)營商進(jìn)行大量投資，將移動(dòng)設(shè)備更新?lián)Q代，使其能提供數(shù)據(jù)、多媒體等新業(yè)務(wù)。運(yùn)營商擁有的大量程控電話交換機(jī)是為傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的，所采用的資源獨(dú)占的電路交換方式，以及為通信雙方提供的對(duì)等固定帶寬通道的方式，不適用于承載突發(fā)數(shù)據(jù)量大、上下行數(shù)據(jù)流量差異大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在這樣的情形下，移動(dòng)軟交換快速發(fā)展起來，因?yàn)樗粌H能以一種更經(jīng)濟(jì)的方式繼續(xù)服務(wù)現(xiàn)有的用戶，還能滿足未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要。
另一方面，下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最明顯的一個(gè)特征就是IP化。對(duì)于專為電話業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)交換設(shè)備來說，在基于二進(jìn)制的優(yōu)化平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)那些大多基于文本的IP協(xié)議，將是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)理念上的巨大差異使傳統(tǒng)交換機(jī)開發(fā)者很難在其專有平臺(tái)上開發(fā)IP接口，而且任何IP接口的實(shí)現(xiàn)都是從零開始的，開發(fā)成本巨大，無法利用市場上成熟的IP技術(shù)和產(chǎn)品，使制造商進(jìn)入了進(jìn)退兩難的境地。在此情況下，移動(dòng)軟交換這種基于開放標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)的呼叫服務(wù)器和媒體網(wǎng)關(guān)，成為傳統(tǒng)電信網(wǎng)向前發(fā)展的關(guān)鍵一步。
全球商用浪潮風(fēng)起云涌
依靠移動(dòng)軟交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等方面的先進(jìn)理念，運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)維成本方面節(jié)約了大量開支，同時(shí)業(yè)務(wù)提供和控制更加靈活有效，彩鈴等基于軟交換的殺手級(jí)業(yè)務(wù)使他們獲益頗豐。這些優(yōu)勢(shì)吸引全球各地的移動(dòng)運(yùn)營商都對(duì)移動(dòng)軟交換關(guān)注有加，并且努力對(duì)自身的移動(dòng)交換機(jī)進(jìn)行改造，使得全球的移動(dòng)軟交換市場呈現(xiàn)出增長態(tài)勢(shì)。據(jù)相關(guān)市場調(diào)查機(jī)構(gòu)的樂觀預(yù)測，未來幾年軟交換市場將保持高增長率。今年全球運(yùn)營商將投資高達(dá)390億美元用于軟交換技術(shù)，該投資將實(shí)現(xiàn)全球服務(wù)收入850億美元。這種服務(wù)收入大大超過投資支出的情況，反映出包括移動(dòng)軟交換在內(nèi)的軟交換技術(shù)在促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和業(yè)務(wù)發(fā)展中的強(qiáng)大推動(dòng)作用。
在中國市場，目前移動(dòng)軟交換正逐步走向成熟并不斷向縱深發(fā)展。幾年來，中國的各大運(yùn)營商都緊鑼密鼓地進(jìn)行著移動(dòng)軟交換的試驗(yàn)和規(guī)模部署。隨著3G時(shí)代的日益臨近，客觀上要求中國的運(yùn)營商更加注重移動(dòng)軟交換的發(fā)展，于是他們紛紛進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造，引入軟交換這一先進(jìn)架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)的部署卓有成效。早在2004年12月，中國移動(dòng)就用軟交換成功替換傳統(tǒng)的長途電路交換機(jī)；中國聯(lián)通則構(gòu)造了一個(gè)覆蓋全國的基于分組技術(shù)的全新業(yè)務(wù)網(wǎng)。2005年上半年，中國移動(dòng)長途匯接軟交換網(wǎng)絡(luò)二期工程啟動(dòng)。軟交換的各種應(yīng)用在中國呈現(xiàn)出千姿百態(tài)、爭奇斗艷之態(tài)勢(shì)。
從2003年移動(dòng)軟交換快速發(fā)展開始，越來越多的移動(dòng)服務(wù)供應(yīng)商宣布其向基于R4網(wǎng)絡(luò)的第三代移動(dòng)通信項(xiàng)目的演進(jìn)策略。同時(shí)，業(yè)界普遍相信移動(dòng)軟交換的演進(jìn)是通向IMS服務(wù)的橋梁，也是必須邁出的第一步。運(yùn)營商借助移動(dòng)軟交換在CAPEX和OPEX兩方面都取得了可觀的效益。因此，伴隨向IMS體系架構(gòu)的不斷演進(jìn)，我們有理由相信移動(dòng)軟交換的市場將獲得更大的發(fā)展。
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