第二代移动软交换

融合时代的呼唤

  在全球范围内,移动软交换技术已经得到了运营商的广泛认可,并被视为网络建设、改造的首选,以及通往未来IMS的重要桥梁。传统的基于TDM承载的移动软交换设备,实现了呼叫控制与承载的分离和设备处理能力的增强,通过大容量、高密度的分布式部署和集中运维,极大地降低了运营商的CAPEX和 OPEX。

  与此同时,全球电信产业也在经历新的变革和转型。新应用、新技术如雨后春笋般层出不穷。IT、CT乃至媒体和娱乐行业正在加速融合,业务也正在走向融合,因此,网络发展必将走向融合。这使运营商面临新的挑战与发展机遇。

  但是,当前移动运营商普遍面临核心网容量小,网络节点资源独占、可靠性低,产品平台分散,无法支持多接入和多业务能力等问题,特别是运营商加速向ALL IP、全融合和移动互联网转型时,迫切需要性能更强大的下一代移动软交换——第二代移动软交换。

  第二代移动软交换能够协助运营商更好地抓住这个大融合、大变革和大转型带来的发展机遇,建设面向未来的下一代移动核心网,持续构筑强大的竞争力。那么,第二代软交换到底具有一些什么样的特征呢?


五大关键特征

  简单地定义第二代移动软交换颇为困难。正如Web2.0指代了下一代互联网发展的核心内容,令人联想到SNS(Social Network Service)、Blogging、RSS(Really Simple Syndication)等新技术和概念,却没有一个准确的定义。第二代移动软交换是下一代移动核心网发展的风向标,同样具有像Web2.0一样的鲜明特征和独特价值。

  总的来说,第二代移动软交换应该具有这样五个特征:电信级的ALL IP网络架构;具有分布式计算能力的通用平台;资源共享的高可靠性网络;具备多接入支持和融合的业务处理能力;能源节约型的绿色核心网。

  通过构建基于第二代移动软交换的核心网,运营商实现从传统单业务运营向全业务运营转变,开展更多的融合业务和增值业务以扩大服务范围,制定灵活的业务资费以吸引更多的企业和高价值客户。


电信级的ALL IP网络

  移动化、宽带化和IP化已经成为现代通信发展的三大趋势和主要特征。移动核心网正从传统的TDM网络全面向IP网络转型。只有构建了ALL IP的移动核心网,才能使移动网络真正支撑移动互联网业务。

  第二代移动软交换就是要构建ALL IP的电信级网络,涉及接入网、承载网、核心网、业务网乃至终端的全面转型。移动核心网的IP化是其中最重要,也是最复杂的部分,将带动整个移动网络快速的从传统分层、全互联的复杂网络向扁平化的分布式网络迁移。在移动核心网的IP化建设中,可靠性、经济性和QoE(Quality of Experience)一直是运营商关注的焦点。

  基于无连接的IP协议如何确保电信级可靠性?电信级IP网络需要保证信令传输和承载的可靠性,以及故障检测、恢复和容灾,满足网络运营的需要。第二代移动软交换利用SCTP(Stream Control Transmission Protocol)多归属技术,确保信令传输的可靠性;业务优先级(DiffServ),确保IP承载网络的传输可靠性;毫秒级的故障检测和快速恢复技术,确保业务的连续性;类似传统交换机流控机制的IP CAC(Call Admission Control)技术,实现业务流控。

  如何利用IP技术构建经济型的网络?电信级的IP网络通过IP流传输协议(RTP协议)复用技术,可节约超过30%的传输资源。接入网的IP化,则可以实现超过80%的传输资源节约。而基于CRTP(Compressed Real-Time Protocol)协议的电路复用,使TDM网络承载能力增强16倍,从而确保向IP网络迁移过程中,无需额外的TDM投资。

  电信级IP网络如何保证最终用户的业务体验(QoE)?通过语音质量增强(Voice Quality Enhancement)技术,以及IP化的A接口和Iu接口技术,保证在IP网络丢包、抖动和延时的情况下的高质量业务体验。

  中国移动早在2004年就制定了ALL IP网络发展战略,启动了基于ALL IP的移动长途局建设,实现了超过50%的CAPEX/OPEX节省。从2006年起,中国移动开始全面推动端局的IP化进程,持续构建包括接入网、承载网和业务网在内的端到端的ALL IP移动网络。


分布式的通用平台

  移动核心网设备未来发展的方向,将是支持平滑扩容的大容量、分布式组网。第二代移动软交换通过基于ICT融合的全新业务平台,开放的、标准的软交换架构,与互联网紧密配合、同步发展。第二代移动软交换还具有同时支撑千万级用户的业务处理能力,并随着用户和业务的增加进行平滑扩容,保护设备的原有投资。

  基于分布式通用技术的下一代通用平台,使得CDMA、GSM、UMTS和IMS网络使用统一的核心网平台。这不仅增强了移动软交换的业务处理能力,而且通过标准的软件化组件,使网络迁移与硬件无关。尤其是对移动网络改造来讲,通用的平台能够快速实现网络平滑演进和业务平滑迁移,对运营商的投资保护至少达到80%。

  全球著名跨国运营商Telenor,2008年5月在其巴基斯坦子网,成功实现了基于下一代分布式通用平台的融合数据中心的商用部署,有效简化了网络运维,节省了70%的长途信令传输费用。


资源共享的高可靠性网络

  传统移动交换机面临着资源独占和单点故障等问题。第二代移动软交换通过各种Pool的组网,实现了资源利用的最大化、实时容灾备份的高可靠性,如建立 “MSC Pool”、“MGW Pool”、“SGSN Pool”乃至未来的“CSCF Pool”等各种资源池。

  以MSC Pool为例,相对于传统的移动核心网与接入网之间的一对多树型拓扑结构,MSC Pool实现了核心网与接入网的多对多网状连接,核心网元间共享资源、互为备份。

  而且,第二代移动软交换进一步提升了MSC Pool的优势:

  网络负荷分担:将传统的资源独占变为资源共享,节约超过30%的设备投资,并降低网络规划难度和维护成本。

  网络实时容灾:基于网络级的容灾备份技术,确保任何网元故障时,其他网元能实时进行业务接管,保障业务连续性和网络高可靠性。

  网络性能提升:Pool组网极大的降低了呼叫过程中的局间位置更新和切换消息,提高了核心网元的性能和用户的业务体验质量。

  快捷部署Pool:通过基于核心网实现的用户负荷分担技术,无需BSS/RAN升级就可快速部署Pool。

  被叫无缝切换:创新的被叫恢复方案,在核心网节点故障后,能在第一时间内恢复业务。

  开放接入能力:松耦合的核心网与接入网可以引入更多竞争,有利于运营商的长远发展。

  跨国电信集团Warid Telecom,选择了MSC Pool解决方案,建设其在非洲第一个资源共享的全容灾移动核心网,实现了MSC Pool的快速部署和维护成本的降低。


多接入与多业务支撑能力

  当前,构建面向全业务运营的移动核心网,将是运营商能否取得市场竞争优势地位的关键。这对下一代移动核心网提出了新的业务支撑能力要求。第二代移动软交换就是要在现有移动核心网的基础上实现多接入与融合业务处理能力,使用户可以通过传统固定网络,移动2G/3G网络,固定、无线宽带网络(Fixed line、xDSL、GSM/UMTS、Wi-Fi、WiMAX、WLAN、HSPA/HSPA+、LTE)实时接入到统一的移动核心网平台,享受到语音、数据、多媒体和各种融合业务。

  针对需求日益强大的全球企业网市场,通过对多接入和多业务的支撑,第二代移动软交换可以帮助运营商将广域IP Centrex(基于固定、移动和宽带的Centrex)、移动/宽带会议系统、企业即时通讯等在内的各种业务提供给企业、集团和价值客户。

  针对满足用户对灵活通讯的需求,第二代移动软交换的多业务支撑能力可以帮助运营商部署各种融合业务,如移动互联网业务、一号通、Quadruple- Play或Triple-Play等业务。以一号多终端业务为例,让用户的多个终端(移动、固定、VoBB终端等)共享统一号码、统一账户;固定用户向移动网络迁移后保持号码统一,同时保留固定终端,完成号码携带。

  Vodafone在2006年企业年会上,提出了“Mobile Plus”的发展战略,其核心就是通过提供多种接入和多业务能力,提高客户满意度,持续提升企业的运营收入和市场竞争力。


能源节约型的绿色核心网

  通信行业不仅是高科技行业,也是高耗能行业。随着网络规模的不断扩大,核心设备、动力系统以及机房、基站等成倍增加,耗能巨大。以中国的通信行业为例,2007年消耗电能超过200亿度,各种能耗费用超过100亿元人民币。“绿色节能”成为可持续发展的重要内容。下一代移动核心网在物理型态上也必然要求节能、环保,在整个生命周期节约能源和功耗。

  第二代移动软交换通过各种创新的软硬件设计,以及先进的节能技术,构建能源节约型的绿色核心网。各种低能耗芯片降低网络能耗;创新的软件设计,根据业务负荷,实时调整降低系统设备运行的能耗;大容量、高密度的设备,降低占地空间和建筑能耗;温度自动控制技术实现设备温度的自适应调节,降低空调能耗;传统的业务功能模块从1+1优化为N+1备份,降低50%的单位能耗。

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