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中国移动在下一代网络上技术上的探索和应用 [复制链接]

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注册：2005-4-13

发表于 2005-4-24 17:27:00 |显示全部楼层

我演讲内容分为三个部分，第一简要回顾一下移动网络发展趋势以及演进过程，第二希翼和大家一起分享一下中国移动软交换的应用和实验工作，第三看看未来下一代网的演进。这是GSM的标准架构，可以划分为三个部分，最左边无线网、核心网、业务能力部分，核心网又分为CS域、PS域，这是传统移动通信的网络架构，在这个基础上向3G迈进，3GPP有很多不同的版本，第一个版本是ReL99，由TDM方式变成WCDMA的网络，在核心网、业务网是没有更多改进的，这里只是提供了64K可视电话的业务。

　　紧接着进入3GPP第二个版本，就是Rel4，主要是对核心网电路域的改造，替换了原有的基于TDM电路域的交换方式，采用承载和控制相分离的软交换的架构，这是Rel4在标准上的变化，实际上它在业务方面是没有更多进展的。再往后演进的标准是R5/6/7，这个标准里面最大的变化是在移动通信网的分组域里增加了IMS多媒体子系统，在这里可以提供多媒体的业务，实现除了移动通信和WCDMA其他的一些接入方式，比如说WLAN、LANL等等一些接入方式的支撑。再向后发展还会看到，Rel4、R5/6/7都是在分组的进展，大家希翼在R5/6/7里的核心网交换网还是几张网络并存的局面，什么时候会看到共产主义的IMS呢？是不是会有一个IMS的核心架构来替代现在整个的电路域和核心域，让整个业务是在一张网络架构上共同完成的，目前为止还需要相当长的时间。当大家引入IMS之后，可以看到整个网络架构从移动的角度看NGN的架构把网络划分成几个层面，最右边的用户、然后是接入网，但进入NGN之后不再把TDM看成端到端的网络，会划分出来：接入网、核心网、业务网，在核心网络里又认为会非常广泛地采用承载与控制相分离的架构，会分为承载层和控制层，在承载层里有GPRS的承载方式，也有其他一些接入方式。在控制层里有CSCF、AGCF等等完成相应的承载方式的控制。刚才是从演进的方向跟大家分享在未来认为大家的网络是由IMS组成的类似于“共产主义”由一张网络提供语音业务、多媒体业务这样综合业务的网络。现在再跟大家分享一下IMS系统结构，为什么中国移动会认为IMS这样一个系统架构是未来网络的核心。首先看一下IMS架构的组成，实际上是在3GPP Rel5标准之后才引入的子系统，先是在分组域上引入的，最初的接入方式是无限分组域的接入方式，增加了P—CSCF—S—CSCF等等，现在在Rel5标准之后会H2会向HSS演进，这是移动通信网络和固定通信网络非常重要的不同。用户的一些属性是有一个集中的数据库存放的，这样对于用户实现漫游、游牧是非常有利的，大家也认为这至少是IMS领先于其他NGN标准的主要方面。在这个标准里也有SCSF这样一个功能模块来负责与外部的IMS网络实现互通，避免今后在网络上形成NGN的孤岛。当在网络架构开始时就考虑到了如何漫游、如何互通。另外在Rel6之后IMS的系统架构里又增加了MGCF这样的模块，可以实现传统的PSTN领域的互通。在IMS架构里还有一个功能可以实现多方呼叫的多媒体业务。又增加了PDF这样一个模块是实现了增强性的QoS控制，这样才保证整个子系统是有相应的QoS保障的。在IMS系统里有非常完善的计费策略，通过以上的分析可以看到IMS从整体架构上是全分布式的架构，这样就可以灵活地实现部署，另外实现了接入的无关性，从刚才的分析也可以看到在Rel6之后IMS不仅能够实现和原有的移动通信网络的互通，同时还可以实现LAN等等其他接入方式，拓展业务范围。另外有集中的HSS，还有一个重要的功能就是健全中心，有集中的数据库管理和统一的认证机制，无论用户漫游到哪里都能够实现统一的认证，并能够为用户提供一致的业务。另外IMS是从移动通信网络产生的所以具有天然的移动性，有利于固定和移动的整合。在IMS系统里还有比较完善的QoS以及安全机制、计费策略等等。上面提的都是IMS的优点，但是并不是意味着IMS就是共产主义，共产主义今天就能够到来，下面可以看到IMS的标准是在不断的完善过程中。首先它需要进一步完善的方面就是安全。对于移动通信网络来讲，所有用户进入到这个网络里已经经过了详尽的认证机制，当IMS实现其他的接入方式(比如LAN等)接入方式时如何对这些用户进行认证、健全，保证相应的安全机制是需要进一步研究的。在不同运营商网络之间，进入IMS，进入NGN之后就会发现有更多的互通，如何在不同的运营商之间实现完善的安全机制、如何建立这个机制是需要进一步研究的。IMS用于实现通信接入方式是有一些NAT/FW穿越的问题需要进一步研究。第二个方面是针对QoS的，大家已经谈了很多，在不同的接入方式下网络与接入资源的控制能力增强，如何保证QoS需要进一步完善。对于计费、策略控制方面IMS现有的标准用于真正在网络上开展电信业务的话还需要进一步研究。另外对于IPv4和IPv6在IMS网络中的应用需要进一步的研究。

　　此外，在IMS标准里还有一些东西，前面这些已经列入到大家的议事日程中来了，真正的IMS走向网络时大家会发现它还有更多的问题，比如说现在IMS的子系统是在一堆通信网分组域上衍生出来的，还需要完善。真正走向NGN除了标准要完善之外，很重要的层面是如何在NGN架构下实现，大家缺少的不仅仅是一些标准，更多的是需要在今后的实践中积累一些经验，包括研究的经验、规划、QoS真正的实施，这样才能保证NGN真正地走向网络、走向大众的生活。因此我的第二个主题是跟大家分享一下中国移动软交换的业务实践。从大家的角度来讲，认为软交换的应用可以分为三个渐进的层面，是从简单到复杂，难度是逐步增加的。第一个层次就是长途汇接的层面。可以通过建设软交换来实现长途网的IP化，这实际上从十年前就有一些小的运营商在使用了，真正的大网方面中国移动在去年实现了全球最大软交换长途网络。第二个阶段是关于如何用软交换这个技术来替代传统的本地网络，包括替代固定的本地网络以及移动通信的本地网络。第三个阶段是IMS，利用IMS软交换与接入无关的方式，提供端到端的多媒体业务，这样就可实现可运营、可管理的网络。分享一下中国移动在这方面的研究。首先先容一下中国移动软交换长途汇接网，04年11月27日完成的全球迄今为止最大的软交换的割接,实现全国31个省市的话务汇接任务，已经分担了中国移动相当份额的业务，而且今年除夕夜在话务量是平时三倍的情况下经受了考验，积累了大量的数据，我相信会对大家今后在其他方面采用软交换技术积累了一个经验。长途汇接网上通过这种方式验证了一些软交换技术的可行性以及相应的优势、劣势，下面跟大家做进一步的分享。整个网络是软交换汇接网的架构，用一张IP的基础承载网，上面有TMG以及相应的TMCServer作为承载侧面，与长途汇接网形成长途汇接网的两个层面承担业务，这是全网31个省的长途话务量搁在这上面实施的。通过这个网络上得到了一些经验，第一点，采用软交换的承载与控制分离的架构可以实现网络拓扑结构的简单化，左边这张图是传统汇接图的拓扑管理，所有点对点之间，尤其是长途汇接这一层基本上是点点相连的结构，中国移动有60多个省际长途汇接局可以实现点点的互通，这个网络是非常复杂的。实现软交换的方式是承载与控制的分离，真正TMGW这一层进入IP网络，就不需要再建设点点相连的结构了。而相应的Server这一级相应的数量比较少，实现全部的方式就是一个非常复杂的架构，软交换的第一个功能是使网络的拓扑结构简化。
　　第二是扩容能力提高，扩容成本降低。原有的方式下一旦发现汇接网的能力不足时，每增加一个汇接网全网都是一个非常大的举措，跟长途的每个局之间都需要进行电路的调整、电路配置，都是一个非常复杂的工程。在软交换方式下再进行扩容时就会发现变得非常简单了，只需要增加一个TMCW就可以，对其他省区市都是没有影响的。第三利用软交换实现集中华管理非常好的方式,因为传统的每个交换机都需要做很多数据分析、号码分析等等，在进行配置时需要每个交换机都配被相应的工作人员，对于采用转交换这种方式分为TMGW和Server两层，对于控制数字比较多的Server节点比较少，只需要在大区重点来配置管理的队伍，这样时管理集中化，管理成本降低。另外一个优点是带宽和线路利用率提高。在传统方式里每个点点之间采用的是专线的方式，可以根据话务量来算出来需要多少电路，这个电路是相应分散的，在软交换的网络里进入了IP网络这样就是可利用的了。另外软交换的传输可以用更低的汇接码的速率，传送一个话音不需要20多K的资源，传输成本上也降低了。另外是抗突发话务高峰能力增强了。当规划好话务量之后，可以首先通过压缩每一路话音的传输带宽实现能够容纳更多的话务量，这样是增加了另外一种手段。刚才是跟大家分享了一些中国移动已经建设的软交换汇接网的经验，下面跟大家分享一下大家对于中国移动未来网络的演进方向，首先面对3G会建设这样一个R4的网络，除了实现汇接这一层软交换、IP化之外，会在本地核心网络里向IP网络进行过渡。这是Rel99和Rel4的差别，把核心这一块分成了两块。在组网过程中考虑了很多因素，第一个要保证质量，保证互通、切换质量，还有业务质量。第二是在组网过程中尽可能实现IP组网的优势，另外实现集中管理降低成本的优势，同时在组网过程中会充分考虑现有网络的互通，另外采用R4之后网络可以平滑地向未来演进，包括整个系统的演进以及今后的演进。这是移动网络向NGN演进的步伐，当大家再向NGN演进时可以看到控制层是有一个IMS的核心控制层，在这个层里是从R4MGW升级来的，由R4MSCServer升级而来。

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