高效、創(chuàng)新的愛(ài)立信NGN解決方案
2004/04/27
愛(ài)立信ENGINE解決方案提供了高效的通信資源和創(chuàng)新的分布式業(yè)務(wù)層面，在這個(gè)業(yè)務(wù)層面可以為固定和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)新的業(yè)務(wù)收入。今天，很多廠商都稱(chēng)自己的產(chǎn)品是“電信級(jí)”、“可擴(kuò)展”的。但運(yùn)營(yíng)商卻認(rèn)為，對(duì)企業(yè)用戶和終端用戶而言，電信級(jí)的產(chǎn)品應(yīng)面向21世紀(jì)的運(yùn)營(yíng)商，使其可以向快速增長(zhǎng)的復(fù)雜市場(chǎng)提供業(yè)務(wù)，并且有利可圖。愛(ài)立信ENGINE產(chǎn)品即可滿足運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的發(fā)展需求。僅從成本的角度來(lái)考慮商業(yè)模式是不夠的，就像現(xiàn)在不會(huì)再有運(yùn)營(yíng)商因?yàn)閮r(jià)格便宜而去購(gòu)買(mǎi)機(jī)械交換機(jī)一樣，程控交換機(jī)已取代了當(dāng)年的機(jī)械交換機(jī)。如今，由因特網(wǎng)和移動(dòng)通信技術(shù)所引起的變革正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的電信世界。
愛(ài)立信通過(guò)在世界各地部署商用ENGINE，向人們展示了傳統(tǒng)的語(yǔ)音通信是如何同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、視頻，并通過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)在分組交換的網(wǎng)絡(luò)上傳遞的。它也保證了基礎(chǔ)設(shè)施的投資帶來(lái)業(yè)務(wù)收入的增長(zhǎng)。雖然，VoIP不是新技術(shù)，但愛(ài)立信提供的是完整的ToIP（TelephonyOverIP）技術(shù)，也就是業(yè)界領(lǐng)先的軟交換技術(shù)。愛(ài)立信已經(jīng)證明，在超過(guò)99.999％可用率的前提下，可以將電路交換的流量安全地轉(zhuǎn)移到分組交換網(wǎng)絡(luò)。這也是各大國(guó)際、國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商選擇愛(ài)立信的信心來(lái)源。
客戶的需求是不斷變化的，因此，所有系統(tǒng)必須能夠擴(kuò)展以支持更多的用戶數(shù)和話務(wù)量。目前商用的ENGINE中的每一個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)都承載著每周超過(guò)3500萬(wàn)次通話。ENGINE的核心網(wǎng)絡(luò)建立在3GPP體系構(gòu)架之上，具備可擴(kuò)展的能力，同時(shí)對(duì)于資源的分配也可根據(jù)用戶的分布情況來(lái)決定。ENGINE具備創(chuàng)新的業(yè)務(wù)構(gòu)架，支持全新的SIP業(yè)務(wù)及傳統(tǒng)C4、C5類(lèi)業(yè)務(wù)和第三方應(yīng)用。這樣，運(yùn)營(yíng)商可以建立“殺手級(jí)”應(yīng)用的開(kāi)發(fā)環(huán)境，而不是單純地追求“殺手級(jí)”應(yīng)用。
未來(lái)需要新的業(yè)務(wù)模式
對(duì)于大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，用戶終端是業(yè)務(wù)收入的起點(diǎn)和終點(diǎn)。以電話終端和智能網(wǎng)的方式為終端用戶提供服務(wù)的模式已經(jīng)歷了數(shù)十年的歷史。用戶提起聽(tīng)筒，完成撥號(hào)到通話結(jié)束，就完成了整個(gè)業(yè)務(wù)收入的流程，而業(yè)務(wù)收入的多少取決于通話時(shí)間長(zhǎng)短和距離的遠(yuǎn)近。人們已經(jīng)習(xí)慣于在固話、移動(dòng)、Internet和VoIP業(yè)務(wù)中使用這種模式。但是，現(xiàn)在這種模式已經(jīng)開(kāi)始改變。終端用戶不再需要使用運(yùn)營(yíng)商提供的終端。在固話領(lǐng)域，運(yùn)營(yíng)商正在建立開(kāi)放的、具有競(jìng)爭(zhēng)力的網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)的終結(jié)點(diǎn)也從用戶終端變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)。用戶可以選擇自己的終端設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)中。所以，運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始提供各種創(chuàng)新的終端，這些終端開(kāi)始具備一些增強(qiáng)的功能和特性。不管是固定網(wǎng)絡(luò)還是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商未來(lái)的目標(biāo)都是將業(yè)務(wù)和接入分離，并且支持高智能化的終端。語(yǔ)音業(yè)務(wù)雖仍將是運(yùn)營(yíng)商的主要業(yè)務(wù)收入來(lái)源，但它并不是支撐整個(gè)運(yùn)營(yíng)商的新業(yè)務(wù)模式。新的業(yè)務(wù)需要跨越各種技術(shù)并提供新的業(yè)務(wù)模式，未來(lái)不應(yīng)是又一個(gè)Internet泡沫時(shí)代。
如今，TDM技術(shù)已經(jīng)有了30多年歷史。而新的寬帶業(yè)務(wù)和為了保留客戶而提供的綜合業(yè)務(wù)使得原有TDM投資回報(bào)減少。即使在TDM設(shè)備價(jià)格回落時(shí)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、物流和安裝的成本并沒(méi)有減少。那么，NGN的目標(biāo)就是要在降低開(kāi)銷(xiāo)的同時(shí)，增加運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)能力。運(yùn)營(yíng)商的投資需要在具有競(jìng)爭(zhēng)力的前提下建立基于包交換的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)滿足當(dāng)前帶來(lái)穩(wěn)定收入的語(yǔ)音業(yè)務(wù)的需要以及新出現(xiàn)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)的需要。業(yè)務(wù)收入和利潤(rùn)是所有商業(yè)決定考慮的重要因素。DresdnerKleinwortWasserstein公司對(duì)于歐洲主要運(yùn)營(yíng)商的調(diào)查數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖1），顯示了業(yè)務(wù)收入的變化情況。來(lái)自市場(chǎng)的壓力將會(huì)降低現(xiàn)有業(yè)務(wù)的收入和利潤(rùn)，與此同時(shí)新的業(yè)務(wù)對(duì)于業(yè)務(wù)收入和利潤(rùn)的貢獻(xiàn)將會(huì)變得重要。當(dāng)然，如何以用戶感興趣的方式來(lái)包裝業(yè)務(wù)和管理各種業(yè)務(wù)的收入是商業(yè)模式成功的關(guān)鍵。如圖1所示，穩(wěn)定業(yè)務(wù)的收入包括第一根線路接入費(fèi)、移動(dòng)接入費(fèi)和ISDNBRI接入費(fèi)。該類(lèi)業(yè)務(wù)必須由NGN的C4、C5類(lèi)電話業(yè)務(wù)支持。但是，其業(yè)務(wù)收入在未來(lái)幾年將會(huì)減少，利潤(rùn)將會(huì)被壓縮。受競(jìng)爭(zhēng)威脅的業(yè)務(wù)包括呼叫業(yè)務(wù)和任何擴(kuò)展的業(yè)務(wù)即第二根線路接入、專(zhuān)線、ISDN、PRI及Internet業(yè)務(wù)。更重要的是，這些業(yè)務(wù)對(duì)于業(yè)務(wù)收入的貢獻(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定，所以不能被NGN忽視。而未來(lái)成長(zhǎng)性的業(yè)務(wù)，雖尚未能以業(yè)務(wù)收入的形式證明，但是今天的投資必須支持IP業(yè)務(wù)，以滿足在這個(gè)領(lǐng)域利潤(rùn)增長(zhǎng)的需要。
認(rèn)識(shí)到業(yè)務(wù)收入的這種變革，愛(ài)立信提供了集電話業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)為一體，基于移動(dòng)和固定通用體系架構(gòu)的軟交換網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，很多網(wǎng)元在移動(dòng)和固定網(wǎng)絡(luò)中都是通用的，所以在初始階段可以只為固定網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)部署。開(kāi)放的接口和基于IP核心網(wǎng)絡(luò)的SIP呼叫控制協(xié)議，可以為用戶提供革新的商業(yè)模式。
體系結(jié)構(gòu)
ENGINE采用了3GPP體系結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2），這個(gè)體系結(jié)構(gòu)基于全球多家廠商提出的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。采用這個(gè)體系結(jié)構(gòu)意味著運(yùn)營(yíng)商可以兼容來(lái)自于多家廠商的產(chǎn)品而不影響其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這個(gè)體系結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)在于，所有用戶發(fā)起的呼叫都由用戶的歸屬域發(fā)出，這對(duì)于面向21世紀(jì)用戶的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)顯得特別重要。
愛(ài)立信軟交換解決方案的優(yōu)勢(shì)來(lái)自集中的呼叫控制和采用分組承載的分層體系結(jié)構(gòu)。它可以向應(yīng)用和業(yè)務(wù)提供開(kāi)放的API以及標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議接口。通過(guò)承載和控制的分離，可以使網(wǎng)絡(luò)的各部分根據(jù)需要擴(kuò)展。下一代軟交換網(wǎng)絡(luò)是靈活的和可擴(kuò)展的，能夠提供話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)。可靈活部署的媒體網(wǎng)關(guān)，使得ENGINE系統(tǒng)可以超越地理位置的限制，幫助采用ENGINE系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商比他們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手投入更少、得到更多。ENGINECore是系統(tǒng)的核心，其中媒體網(wǎng)關(guān)控制器控制媒體網(wǎng)關(guān)完成呼叫的接續(xù)。各設(shè)備之間采用開(kāi)放的通信協(xié)議如SIP、SIP－T、BICC和H.323，這使得運(yùn)營(yíng)商可以靈活地和其他運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)互連互通。同時(shí)，系統(tǒng)中信令網(wǎng)關(guān)的存在，也使得系統(tǒng)可以和各種不同的信令系統(tǒng)通信。ENGINECore的設(shè)計(jì)思想就是使系統(tǒng)具有很高的可擴(kuò)展性，可以滿足數(shù)百萬(wàn)的終端用戶的需要。核心之中的HSS（HomeSubscriberServer）使得用戶的應(yīng)用具有可攜帶性。媒體網(wǎng)關(guān)智能地完成媒體流的交換和路由交換，以及電路域和分組域的互通。媒體網(wǎng)關(guān)也負(fù)責(zé)在不同的接口之間建立分組承載的語(yǔ)音流。媒體網(wǎng)關(guān)還內(nèi)置了回聲消除功能，可以按需求由控制器觸發(fā)。
愛(ài)立信在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用了MultiActivation系統(tǒng)，可以滿足用戶業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)和資源分配的需要。HSS還提供移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中類(lèi)似HLR功能的管理大型移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)的工具。
連接層
連接層由3個(gè)關(guān)鍵部分組成：用戶設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)和IP傳輸。ENGINE解決方案的媒體網(wǎng)關(guān)可以支持從很小數(shù)量的用戶擴(kuò)展到數(shù)百萬(wàn)用戶。本地交換機(jī)、匯接交換機(jī)和用戶交換機(jī)可以接入到媒體網(wǎng)關(guān)。多媒體用戶可通過(guò)SIP終端和IAD接入。ENGINE支持采用V5、ISUP、SIP和H.248等各種接入節(jié)點(diǎn)的用戶。在ENGINE解決方案中，媒體網(wǎng)關(guān)同時(shí)也是接入網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)C5電話業(yè)務(wù)和基于SIP的寬帶用戶功能。
將電信級(jí)的電話業(yè)務(wù)承載在IP網(wǎng)上，需要設(shè)計(jì)良好的IP網(wǎng)絡(luò)。具體而言，就是要做到低延時(shí)、低抖動(dòng)和低丟包率，并且保護(hù)不受DOS攻擊和能夠快速愈合。愛(ài)立信與IP核心網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者Juniper共同合作，提供了完整的承載網(wǎng)解決方案。其目前支持的主要承載網(wǎng)性能為：多節(jié)點(diǎn)，支持500個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括媒體網(wǎng)關(guān)和電話業(yè)務(wù)服務(wù)器；低于150ms的口到耳延時(shí)；低于1％的語(yǔ)音丟包率；99.999％的節(jié)點(diǎn)可用率；抵抗DOS攻擊和其他安全隱患。
控制層
控制層的HSS使得移動(dòng)用戶的特性不受網(wǎng)絡(luò)的限制（見(jiàn)圖3）。它基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中HLR設(shè)計(jì)，保證了漫游用戶的業(yè)務(wù)可攜帶性。HSS同時(shí)負(fù)責(zé)用戶授權(quán)和身份確認(rèn)。多媒體終端之間的呼叫將由CSCF來(lái)控制呼叫的建立，多媒體終端和傳統(tǒng)終端用戶之間的呼叫建立由CSCF和電話業(yè)務(wù)服務(wù)器共同完成。在這種情況下，在用戶注冊(cè)到HSS之后（1、2），發(fā)起呼叫（3、4）。CSCF通過(guò)SIP告知電話業(yè)務(wù)服務(wù)器請(qǐng)求建立呼叫（5），媒體網(wǎng)關(guān)控制器通知媒體網(wǎng)關(guān)建立呼叫（6、7）。
CSCF基于一個(gè)可以線性擴(kuò)展的開(kāi)放系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以處理最大90萬(wàn)BHSA。HSS也可以在同樣的硬件系統(tǒng)上擴(kuò)展到支持100萬(wàn)用戶。當(dāng)軟交換網(wǎng)絡(luò)中的傳統(tǒng)用戶需要發(fā)起呼叫時(shí)，呼叫控制由電話業(yè)務(wù)服務(wù)器負(fù)責(zé)。如果呼叫為出域呼叫，則電話業(yè)務(wù)服務(wù)器需要通過(guò)SIP－T或BICC協(xié)議與其他網(wǎng)絡(luò)互通。電話業(yè)務(wù)服務(wù)器采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的APZ實(shí)時(shí)處理器，使得它的AXE電信級(jí)特性及信令功能得到保留。電話業(yè)務(wù)服務(wù)器最高支持800萬(wàn)BHCA，也支持同在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)電話業(yè)務(wù)服務(wù)器共存。
應(yīng)用層
愛(ài)立信一直致力于開(kāi)放式應(yīng)用體系架構(gòu)的研究，ENGINE系統(tǒng)從應(yīng)用服務(wù)器到終端經(jīng)過(guò)了多廠商環(huán)境測(cè)試。ENGINE解決方案本身還具備了一些業(yè)務(wù)方案包，供運(yùn)營(yíng)商在部署軟交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)選擇。例如：
1.駐地和企業(yè)業(yè)務(wù)。運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)收入的關(guān)鍵之一，是向終端用戶提供增值業(yè)務(wù)。ENGINE解決方案提供了一系列的用戶功能。對(duì)于傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)，ENGINE向窄帶和寬帶用戶提供了完整的C5類(lèi)應(yīng)用。同時(shí)，也向駐地和企業(yè)用戶提供包括IPCentrex和基于呈現(xiàn)業(yè)務(wù)的多媒體應(yīng)用。
2.網(wǎng)絡(luò)能力。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有一些滿足運(yùn)營(yíng)規(guī)定和法律要求的基本能力。ENGINE可以滿足合法截取的要求以及用戶對(duì)于計(jì)費(fèi)機(jī)制及互連接口方面的要求。
3.網(wǎng)絡(luò)功能。有一些網(wǎng)絡(luò)功能是網(wǎng)絡(luò)成功的關(guān)鍵。ENGINE支持與其他網(wǎng)絡(luò)的集成，包括與傳統(tǒng)TDM網(wǎng)絡(luò)的互通和通過(guò)BA（BoardAgent）與H.323網(wǎng)絡(luò)互通。系統(tǒng)還可以提供各種靈活性，例如可以使用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的接入不受終端的影響。
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