摘要:本文描述了中興通訊CDMA2000 ALL-IP網絡靈活的組網方案,主要針對CDMA網絡演進到LMSD階段后,分析實現BSC與核心網之間A接口分組傳輸后帶來的一系列網絡架構優勢,組網方式的靈活。
關鍵詞:MSCe,MGW,Ap接口,TrFO,RTO,LMSD,SIP
依據3GPP2標準,CDMA網絡向ALL-IP網絡演進分4個階段,傳統移動臺域LMSD為第三階段,核心網引入了軟交換架構,實現了呼叫控制和承載的分離,把原來的MSC演進為兩個獨立的網元MSCe和MGW。在LMSD階段的開始階段,核心網和BSS之間仍然采用原來的A接口,在2005年3月份,3GPP2推出了新的IOS標準-IOS5.0,從而實現了BSS和核心網之間的分組傳輸,包括A1接口的信令和A2接口的話音承載,我們稱分組化的A接口為Ap接口,分組化的A1接口和A2接口分別稱之為A1p和A2p接口。
一、 ZTE CDMA2000 Ap接口解決方案優勢分析
中興通訊在2005年9月份推出了支持Ap接口的商用版本,實現了TrFO和RTO功能。ZTE CDMA2000 ALL-IP產品ZXC10 3GCN和BSS產品嚴格遵循3GPP2和IETF標準,A1p、A2p、yy、zz接口協議棧模型嚴格遵循3GPP2接口協議規定,A1p信令協議棧為IOS Application/SUA/SCTP/IP/Link Layer/ Physical Layer,A2p和yy接口承載協議棧為User Traffic/RTP/UDP/IP/Link Layer/ Physical Layer,zz接口遵循SIP(or SIP-T)/TCP(or UDP or SCTP)/ IP/Link Layer/ Physical Layer,對于A2p和yy接口上層的usertraffic,中興通訊遵循RFC3558 EVRC和SMV、RFC3551 PCM(G.711)、RFC2658 13K Qcelp和RFC2833 DTMF對相關承載的規定,同時還擴展支持8K Qcelp的RTP傳輸。
相比傳統的電路交換解決方案,Ap接口實現后,系統引入了TrFO和RTO特性,中興通訊BSC不再保留聲碼器,聲碼資源被移到MGW中,使得局內和局間的大約45%呼叫不再需要聲碼資源,這點相比傳統CDMA移動解決方案節省了大量聲碼投資。
實現Ap接口后,語音承載編碼類型從原來的64kbps PCM(G.711編碼)直接變為EVRC(目前絕大部分手機支持EVRC),分組網絡承載EVRC編碼語音時,每路話路帶寬變為26.8kbps,同時中興通訊支持話音的多幀綁定功能,即多個EVRC編碼語音幀放在一個ip packet中傳輸,幀范圍為1~6,考慮到話音的整體效果,推薦多幀綁定數為3,這樣每路話路帶寬變為11.73kbps,這樣每路會話節省的帶寬大約為81%。實現Ap接口后,由于在整個話音傳輸路徑上,減少了兩次的編解碼過程,降低了話音的信息損耗,減少了話路端對端延遲,話音質量得以改善。
中興通訊3G ALL-IP硬件平臺確保了BSS、MSCe、MGW、HLRe、PDSN、GoTa等CDMA2000網元實體中單板的重用性,數字中繼接口板DTB、窄帶七號信令板SPB、IP網絡接口板IPI等關鍵單板均可在BSC、MSCe、MGW、HLRe中混插,對于現網中已經商用運行的BSC中的聲碼器資源板VTCD可直接在MGW中使用,從而很好地實現了中興通訊ALL-IP產品的平滑升級和擴容,實現了最大限度的為運營商節省投資的目的。中興通訊CDMA2000 ALL-IP ZXC10 3GCN解決方案同時支持平滑向IMS過渡及平滑升級。
中興通訊CDMA2000 ALL-IP產品實現Ap接口后的網絡架構圖如下圖所示,圖中給出了Ap接口解決方案下網絡運營的優勢。
二、ZTE CDMA2000 ALL-IP整體解決方案
ZTE CDMA2000 ALL IP全套產品組網靈活,SGW功能既可內置于MSCe,也可內置于MGW內,也可內置于HLRe內,同時也可單獨成為獨立的物理實體,除了軟交換承載與控制分離的基本組網模型外,還有其他形式多樣、變化靈活的組網方式:
* 大容量組網
由于中興通訊CDMA ALL IP基于中興通訊全新的ALL-IP 3G硬件平臺,交換容量和系統處理能力得到大幅提升,能很容易實現大容量、少局所的組網方式,這種組網一般適用于大中城市的用戶量大、用戶密集地區。中興通訊ALL-IP核心網產品ZXC10 3GCN最大支持5400KBHCA、60000erl的端局或關口局和端局合一局,若純粹的關口局系統支持的能力進一步擴大。該種情況下組網模型如下:
上圖中,BSS系統以TDM接入或以IP接入都可以,核心網絡部署在IP網絡上。
* 跨區域、多局所組網
對于若干個用戶量少的地區或用戶分散的偏遠地區,可以采用跨區域的組網方式,以一個MSCe帶若干個MGW組網,MSCe位于中心區域,MGW位于各個外圍區域,就近接入當地網,從而構成一個大本地網,解決廣覆蓋及迂回路由的問題。
外圍區域的BSS接入,既可以采用TDM A接口方式接入,也可以采用IP Ap方式接入,下面專門討論遠程接入時,只有傳統E1/T1沒有專用的IP骨干傳輸網時,如何解決Ap接入問題。
* Ap Over E1方式組網
對于那些只有傳統的TDM承載網絡、沒有現成的IP骨干承載網絡的運營商來說,可以考慮租用IP骨干承載網絡或租用或建設專用IP網絡,來建設ALL-IP CDMA網絡。出于建網成本的考慮,建設或租用IP網絡太過昂貴,但出于節省聲碼資源的目的,也可以考慮Ap接口,BSS局內交換在本地完成,可以節省這部分聲碼資源。
對于A1p和相關H.248信令,可以采用中興通訊專用單板實現IP Over E1的傳輸。
對于BSS之間的話路,即A2p和yy接口的話音承載,可以通過專用的數據設備WAN Router來解決,也可采用中興通訊專用的IP Over E1單板來加以解決。
由于帶寬資源寶貴,對于這時的語音報文采用壓縮的RTP技術來進行傳遞,可以進一步降低網絡對帶寬的需求,CRTP是專門針對低速點對點鏈路上提出的語音報文傳遞技術。
* SIP電話接入
中興通訊CDMA2000 軟交換系統ZXC10 3GCN提供對SIP Phone的接入,SIP Phone可以以User Agent方式和通過SIP Proxy Server代理方式兩種方式接入到ZXC10 3GCN系統中,SIP Phone可以與PSTN用戶電話、CDMA移動手機電話實現話音互通。該功能已在印度Reliance IITC實驗室與Reliance SIP Phone成功實現了對接。
對于采用CDMA無線網絡技術的mobile Phone電話接入,如EVDO移動手機或插入EVDO無線網卡的筆記本電腦,中興通訊已經在2005年重慶國家863項目中成功演示了采用EVDO Mobile Phone與普通CDMA MS、PSTN fixed phone等電話互通,同時還演示了視頻電話業務。
四、結束語
中興通訊CDMA2000 ALL-IP產品依托中興通訊強大的研發實力和深厚的技術底蘊,推出了包含Ap接口在內的ALL-IP接口解決方案,極大的豐富了網絡架構。中興通訊CDMA2000 ALL-IP產品技術先進,容量大,接口協議豐富,兼容性演進性俱佳,組網靈活方便,既可以構建現有的2G網絡,便于向ALL-IP網絡平滑演進,又可以滿足3G新建網絡的需求,充分考慮客戶需求,最大限度地節省運營商網絡建設費用,充分保護運營商現有網絡投資,從而建設一個穩定可靠、技術先進、面向未來的網絡。
關鍵詞:MSCe,MGW,Ap接口,TrFO,RTO,LMSD,SIP
依據3GPP2標準,CDMA網絡向ALL-IP網絡演進分4個階段,傳統移動臺域LMSD為第三階段,核心網引入了軟交換架構,實現了呼叫控制和承載的分離,把原來的MSC演進為兩個獨立的網元MSCe和MGW。在LMSD階段的開始階段,核心網和BSS之間仍然采用原來的A接口,在2005年3月份,3GPP2推出了新的IOS標準-IOS5.0,從而實現了BSS和核心網之間的分組傳輸,包括A1接口的信令和A2接口的話音承載,我們稱分組化的A接口為Ap接口,分組化的A1接口和A2接口分別稱之為A1p和A2p接口。
一、 ZTE CDMA2000 Ap接口解決方案優勢分析
中興通訊在2005年9月份推出了支持Ap接口的商用版本,實現了TrFO和RTO功能。ZTE CDMA2000 ALL-IP產品ZXC10 3GCN和BSS產品嚴格遵循3GPP2和IETF標準,A1p、A2p、yy、zz接口協議棧模型嚴格遵循3GPP2接口協議規定,A1p信令協議棧為IOS Application/SUA/SCTP/IP/Link Layer/ Physical Layer,A2p和yy接口承載協議棧為User Traffic/RTP/UDP/IP/Link Layer/ Physical Layer,zz接口遵循SIP(or SIP-T)/TCP(or UDP or SCTP)/ IP/Link Layer/ Physical Layer,對于A2p和yy接口上層的usertraffic,中興通訊遵循RFC3558 EVRC和SMV、RFC3551 PCM(G.711)、RFC2658 13K Qcelp和RFC2833 DTMF對相關承載的規定,同時還擴展支持8K Qcelp的RTP傳輸。
相比傳統的電路交換解決方案,Ap接口實現后,系統引入了TrFO和RTO特性,中興通訊BSC不再保留聲碼器,聲碼資源被移到MGW中,使得局內和局間的大約45%呼叫不再需要聲碼資源,這點相比傳統CDMA移動解決方案節省了大量聲碼投資。
實現Ap接口后,語音承載編碼類型從原來的64kbps PCM(G.711編碼)直接變為EVRC(目前絕大部分手機支持EVRC),分組網絡承載EVRC編碼語音時,每路話路帶寬變為26.8kbps,同時中興通訊支持話音的多幀綁定功能,即多個EVRC編碼語音幀放在一個ip packet中傳輸,幀范圍為1~6,考慮到話音的整體效果,推薦多幀綁定數為3,這樣每路話路帶寬變為11.73kbps,這樣每路會話節省的帶寬大約為81%。實現Ap接口后,由于在整個話音傳輸路徑上,減少了兩次的編解碼過程,降低了話音的信息損耗,減少了話路端對端延遲,話音質量得以改善。
中興通訊3G ALL-IP硬件平臺確保了BSS、MSCe、MGW、HLRe、PDSN、GoTa等CDMA2000網元實體中單板的重用性,數字中繼接口板DTB、窄帶七號信令板SPB、IP網絡接口板IPI等關鍵單板均可在BSC、MSCe、MGW、HLRe中混插,對于現網中已經商用運行的BSC中的聲碼器資源板VTCD可直接在MGW中使用,從而很好地實現了中興通訊ALL-IP產品的平滑升級和擴容,實現了最大限度的為運營商節省投資的目的。中興通訊CDMA2000 ALL-IP ZXC10 3GCN解決方案同時支持平滑向IMS過渡及平滑升級。
中興通訊CDMA2000 ALL-IP產品實現Ap接口后的網絡架構圖如下圖所示,圖中給出了Ap接口解決方案下網絡運營的優勢。
二、ZTE CDMA2000 ALL-IP整體解決方案
ZTE CDMA2000 ALL IP全套產品組網靈活,SGW功能既可內置于MSCe,也可內置于MGW內,也可內置于HLRe內,同時也可單獨成為獨立的物理實體,除了軟交換承載與控制分離的基本組網模型外,還有其他形式多樣、變化靈活的組網方式:
* 大容量組網
由于中興通訊CDMA ALL IP基于中興通訊全新的ALL-IP 3G硬件平臺,交換容量和系統處理能力得到大幅提升,能很容易實現大容量、少局所的組網方式,這種組網一般適用于大中城市的用戶量大、用戶密集地區。中興通訊ALL-IP核心網產品ZXC10 3GCN最大支持5400KBHCA、60000erl的端局或關口局和端局合一局,若純粹的關口局系統支持的能力進一步擴大。該種情況下組網模型如下:
上圖中,BSS系統以TDM接入或以IP接入都可以,核心網絡部署在IP網絡上。
* 跨區域、多局所組網
對于若干個用戶量少的地區或用戶分散的偏遠地區,可以采用跨區域的組網方式,以一個MSCe帶若干個MGW組網,MSCe位于中心區域,MGW位于各個外圍區域,就近接入當地網,從而構成一個大本地網,解決廣覆蓋及迂回路由的問題。
外圍區域的BSS接入,既可以采用TDM A接口方式接入,也可以采用IP Ap方式接入,下面專門討論遠程接入時,只有傳統E1/T1沒有專用的IP骨干傳輸網時,如何解決Ap接入問題。
* Ap Over E1方式組網
對于那些只有傳統的TDM承載網絡、沒有現成的IP骨干承載網絡的運營商來說,可以考慮租用IP骨干承載網絡或租用或建設專用IP網絡,來建設ALL-IP CDMA網絡。出于建網成本的考慮,建設或租用IP網絡太過昂貴,但出于節省聲碼資源的目的,也可以考慮Ap接口,BSS局內交換在本地完成,可以節省這部分聲碼資源。
對于A1p和相關H.248信令,可以采用中興通訊專用單板實現IP Over E1的傳輸。
對于BSS之間的話路,即A2p和yy接口的話音承載,可以通過專用的數據設備WAN Router來解決,也可采用中興通訊專用的IP Over E1單板來加以解決。
由于帶寬資源寶貴,對于這時的語音報文采用壓縮的RTP技術來進行傳遞,可以進一步降低網絡對帶寬的需求,CRTP是專門針對低速點對點鏈路上提出的語音報文傳遞技術。
* SIP電話接入
中興通訊CDMA2000 軟交換系統ZXC10 3GCN提供對SIP Phone的接入,SIP Phone可以以User Agent方式和通過SIP Proxy Server代理方式兩種方式接入到ZXC10 3GCN系統中,SIP Phone可以與PSTN用戶電話、CDMA移動手機電話實現話音互通。該功能已在印度Reliance IITC實驗室與Reliance SIP Phone成功實現了對接。
對于采用CDMA無線網絡技術的mobile Phone電話接入,如EVDO移動手機或插入EVDO無線網卡的筆記本電腦,中興通訊已經在2005年重慶國家863項目中成功演示了采用EVDO Mobile Phone與普通CDMA MS、PSTN fixed phone等電話互通,同時還演示了視頻電話業務。
四、結束語
中興通訊CDMA2000 ALL-IP產品依托中興通訊強大的研發實力和深厚的技術底蘊,推出了包含Ap接口在內的ALL-IP接口解決方案,極大的豐富了網絡架構。中興通訊CDMA2000 ALL-IP產品技術先進,容量大,接口協議豐富,兼容性演進性俱佳,組網靈活方便,既可以構建現有的2G網絡,便于向ALL-IP網絡平滑演進,又可以滿足3G新建網絡的需求,充分考慮客戶需求,最大限度地節省運營商網絡建設費用,充分保護運營商現有網絡投資,從而建設一個穩定可靠、技術先進、面向未來的網絡。
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