3G移动核心网向NGN演进过程分析.doc

3G 移动核心网向 NGN 演进过程分析 摘要：文章阐述了 3G 移动核心网标准的演进过程，分析了 3G 移动核心网向 NGN 发展的趋势， 最后分析了网络演进的策略。 关键词：软交换、IMS、3G 移动核心网、NGN、网络演进 1 引言 随着 3G 牌照即将发放，移动通话的费用会越来越低，移动通信会吸纳一部分固定电信 业务的收入和业务量，市场竞争环境将越来越激烈、复杂。总的趋势，移动用户的数量和普 及率的增长会越来越缓慢，话音业务的收入会不断降低，但数据业务的收入会有比较大的增 长。随着用户对多样化和个性化业务的需求呼声日趋高涨，业内已经共同认识到：现有固定 网和移动网向 NGN 演进的战略转型势在必行。 目前，运营商越来越迫切希望为用户提供一个能集成多种接入技术，基于 IP 分组技术 实现业务与呼叫控制分离，控制与承载相分离的统一提供综合业务的 NGN 网络，以便更快 的满足市场发展需求，加快新业务的开发运营周期，降低网络投资和运维成本。 2 3G 移动核心网的“软化”历程 NGN 是目前运营商和设备厂商讨论的热点技术，也是标准化组织的研究工作重点。NGN 的网络架构将呈现层次化，各层之间相互分离化的趋势。本节主要介绍 3GPP、3GPP2、Parlay 三个标准组织在 NGN 方面的研究和进展。 2.1 3GPP 标准的发展 3GPP 负责制定 WCDMA 的相关标准，WCDMA 的网络演进分成 R99、R4、R5、R6 等 阶段，由兼容传统的 GSM、GPRS 的网络逐渐向全 IP 的网络架构进行演进，最终将形成全 IP 的网络架构。 1) R99 规范提出了开放的业务架构（OSA），提出了分层的网络结构，即将网络分成 四个层次，包括业务层、控制层、承载层和接入层，网络向业务提供商提供开放接 口，从而实现业务的灵活扩展。这些思路和 NGN 是一致的。 1  2) R4 版本在核心网中引入软交换理念，采用与承载无关的呼叫控制信令 BICC 来控制 IP 或 ATM 的传送电路，即将传统的 MSC 分解成 MSC 服务器和 MSC 媒体网关两 种不同的网络实体，实现承载与控制相分离的电路交换网络结构。另外，R4 提出 了基于 IP 传输的核心网信令协议（CAP、MAP 等）。 3) R5 版本是全 IP（或全分组化）的第一个版本，最大的变化是它在 R4 的基础上增加 了 IP 多媒体子系统（即 IMS），它与分组域一起实现实时和非实时的多媒体业务， 并可以实现与电路域的互操作。实际上，这是没有电路域也可以实现语音呼叫。 4) R6 版本目前还没有冻结，尚处于研究阶段，主要提出了 IMS 的第二阶段规范，包 括 IMS 域和 CS 域的漫游、与 PSTN 的互联互通规范等。 2.2 3GPP2 标准的发展 (1) 3GPP2 最初的规范基于 cdma2000-1x 技术，能提供话音业务和高大 153.6kbit/s 的分 组数据。在这一阶段，3GPP2 参考模型引入 RAN 与新的分组数据服务节点（PDSN） 之间的接口，以提供高速分组数据（因特网）业务。话音业务继续由电路交换的 MSC 支持。标准的重点是纳入基于 TIA-EIA-41 的服务和解决互通问题。值得注意 的是，此时，MSC 也可以用基于软交换结构的 MSC 来取代，即可具备电路交换能 力，也可具备分组数据能力，具体取决于 RAN 提供的是电路接口还是分组接口。 这使服务提供商在目前的网络中就可以获得软交换结构的好处。 (2) 标准的下一阶段是引入 1xEV-DO 技术，它只提供高速数据 CDMA 信道。利用与 1x 类似的 1.24MHz 信道，下行链路数据速率高达 2.4Mbit/s，上行链路数据速率为 307kbit/s。由于 1xEV-DO 的重点是传送数据，所以对话音业务而言，它继续支持电 路交换的 MSC。 (3) 3GPP2 的再下一阶段是同时支持话音和数据的 1xEV-DV，它同时利用 1.24MHz 信 道，同时支持话音和高达 3.1Mbit/s 的数据速率。由于这一技术同时支持话音和数 据业务，因此在这一阶段制定的标准要同时满足全 IP 核心网的所有要求。全 IP 核 心网的规范由 TSG-N 来制定。核心网的体系结构将遵照 3GPP R5 IP 网络模型，它 由 MSC 服务器（MGCF-CSCF）、媒体网关和信令网关组成，另外还可通过开放的 服务接入（Open Service Access）加入新的应用或特色服务器。这种软交换结构能 够方便的支持电路交换域的核心 IP 结构。 2  2.3 Parlay Parlay 组织主要研究支持外部应用安全访问网络内部资源的网络接口规范，它的目标是 要开放电信领域的能力，以使最大范围内的市场