高效、创新的爱立信NGN解决方案_电信_NGN及软交换

高效、创新的爱立信NGN解决方案

2004/04/27

　　爱立信ENGINE解决方案提供了高效的通信资源和创新的分布式业务层面，在这个业务层面可以为固定和移动运营商带来新的业务收入。今天，很多厂商都称自己的产品是“电信级”、“可扩展”的。但运营商却认为，对企业用户和终端用户而言，电信级的产品应面向21世纪的运营商，使其可以向快速增长的复杂市场提供业务，并且有利可图。爱立信ENGINE产品即可满足运营商未来的发展需求。仅从成本的角度来考虑商业模式是不够的，就像现在不会再有运营商因为价格便宜而去购买机械交换机一样，程控交换机已取代了当年的机械交换机。如今，由因特网和移动通信技术所引起的变革正在挑战传统的电信世界。

　　爱立信通过在世界各地部署商用ENGINE，向人们展示了传统的语音通信是如何同时支持数据、视频，并通过媒体网关在分组交换的网络上传递的。它也保证了基础设施的投资带来业务收入的增长。虽然，VoIP不是新技术，但爱立信提供的是完整的ToIP（TelephonyOverIP）技术，也就是业界领先的软交换技术。爱立信已经证明，在超过99.999％可用率的前提下，可以将电路交换的流量安全地转移到分组交换网络。这也是各大国际、国内运营商选择爱立信的信心来源。

　　客户的需求是不断变化的，因此，所有系统必须能够扩展以支持更多的用户数和话务量。目前商用的ENGINE中的每一个媒体网关都承载着每周超过3500万次通话。ENGINE的核心网络建立在3GPP体系构架之上，具备可扩展的能力，同时对于资源的分配也可根据用户的分布情况来决定。ENGINE具备创新的业务构架，支持全新的SIP业务及传统C4、C5类业务和第三方应用。这样，运营商可以建立“杀手级”应用的开发环境，而不是单纯地追求“杀手级”应用。

未来需要新的业务模式

　　对于大多数运营商来说，用户终端是业务收入的起点和终点。以电话终端和智能网的方式为终端用户提供服务的模式已经历了数十年的历史。用户提起听筒，完成拨号到通话结束，就完成了整个业务收入的流程，而业务收入的多少取决于通话时间长短和距离的远近。人们已经习惯于在固话、移动、Internet和VoIP业务中使用这种模式。但是，现在这种模式已经开始改变。终端用户不再需要使用运营商提供的终端。在固话领域，运营商正在建立开放的、具有竞争力的网络，业务的终结点也从用户终端变为网络。用户可以选择自己的终端设备接入到网络中。所以，运营商开始提供各种创新的终端，这些终端开始具备一些增强的功能和特性。不管是固定网络还是移动网络，运营商未来的目标都是将业务和接入分离，并且支持高智能化的终端。语音业务虽仍将是运营商的主要业务收入来源，但它并不是支撑整个运营商的新业务模式。新的业务需要跨越各种技术并提供新的业务模式，未来不应是又一个Internet泡沫时代。

　　如今，TDM技术已经有了30多年历史。而新的宽带业务和为了保留客户而提供的综合业务使得原有TDM投资回报减少。即使在TDM设备价格回落时，网络规划、物流和安装的成本并没有减少。那么，NGN的目标就是要在降低开销的同时，增加运营商的业务能力。运营商的投资需要在具有竞争力的前提下建立基于包交换的基础网络，同时满足当前带来稳定收入的语音业务的需要以及新出现的业务增长点的需要。业务收入和利润是所有商业决定考虑的重要因素。DresdnerKleinwortWasserstein公司对于欧洲主要运营商的调查数据（见图1），显示了业务收入的变化情况。来自市场的压力将会降低现有业务的收入和利润，与此同时新的业务对于业务收入和利润的贡献将会变得重要。当然，如何以用户感兴趣的方式来包装业务和管理各种业务的收入是商业模式成功的关键。如图1所示，稳定业务的收入包括第一根线路接入费、移动接入费和ISDNBRI接入费。该类业务必须由NGN的C4、C5类电话业务支持。但是，其业务收入在未来几年将会减少，利润将会被压缩。受竞争威胁的业务包括呼叫业务和任何扩展的业务即第二根线路接入、专线、ISDN、PRI及Internet业务。更重要的是，这些业务对于业务收入的贡献相对稳定，所以不能被NGN忽视。而未来成长性的业务，虽尚未能以业务收入的形式证明，但是今天的投资必须支持IP业务，以满足在这个领域利润增长的需要。

　　认识到业务收入的这种变革，爱立信提供了集电话业务、数据业务和视频业务为一体，基于移动和固定通用体系架构的软交换网络。在这个体系结构中，很多网元在移动和固定网络中都是通用的，所以在初始阶段可以只为固定网络或移动网络部署。开放的接口和基于IP核心网络的SIP呼叫控制协议，可以为用户提供革新的商业模式。

体系结构

　　ENGINE采用了3GPP体系结构（见图2），这个体系结构基于全球多家厂商提出的第三代移动通信标准。采用这个体系结构意味着运营商可以兼容来自于多家厂商的产品而不影响其网络结构。这个体系结构的最大优势在于，所有用户发起的呼叫都由用户的归属域发出，这对于面向21世纪用户的移动通信网络显得特别重要。

　　爱立信软交换解决方案的优势来自集中的呼叫控制和采用分组承载的分层体系结构。它可以向应用和业务提供开放的API以及标准的协议接口。通过承载和控制的分离，可以使网络的各部分根据需要扩展。下一代软交换网络是灵活的和可扩展的，能够提供话音、数据和视频业务。可灵活部署的媒体网关，使得ENGINE系统可以超越地理位置的限制，帮助采用ENGINE系统的运营商比他们的竞争对手投入更少、得到更多。ENGINECore是系统的核心，其中媒体网关控制器控制媒体网关完成呼叫的接续。各设备之间采用开放的通信协议如SIP、SIP－T、BICC和H.323，这使得运营商可以灵活地和其他运营商的网络互连互通。同时，系统中信令网关的存在，也使得系统可以和各种不同的信令系统通信。ENGINECore的设计思想就是使系统具有很高的可扩展性，可以满足数百万的终端用户的需要。核心之中的HSS（HomeSubscriberServer）使得用户的应用具有可携带性。媒体网关智能地完成媒体流的交换和路由交换，以及电路域和分组域的互通。媒体网关也负责在不同的接口之间建立分组承载的语音流。媒体网关还内置了回声消除功能，可以按需求由控制器触发。

　　爱立信在移动网络中广泛使用了MultiActivation系统，可以满足用户业务的开发和资源分配的需要。HSS还提供移动网络中类似HLR功能的管理大型移动用户数据库的工具。

连接层

　　连接层由3个关键部分组成：用户设备、媒体网关和IP传输。ENGINE解决方案的媒体网关可以支持从很小数量的用户扩展到数百万用户。本地交换机、汇接交换机和用户交换机可以接入到媒体网关。多媒体用户可通过SIP终端和IAD接入。ENGINE支持采用V5、ISUP、SIP和H.248等各种接入节点的用户。在ENGINE解决方案中，媒体网关同时也是接入网关，可以实现C5电话业务和基于SIP的宽带用户功能。

　　将电信级的电话业务承载在IP网上，需要设计良好的IP网络。具体而言，就是要做到低延时、低抖动和低丢包率，并且保护不受DOS攻击和能够快速愈合。爱立信与IP核心网的领导者Juniper共同合作，提供了完整的承载网解决方案。其目前支持的主要承载网性能为：多节点，支持500个节点，包括媒体网关和电话业务服务器；低于150ms的口到耳延时；低于1％的语音丢包率；99.999％的节点可用率；抵抗DOS攻击和其他安全隐患。

控制层

　　控制层的HSS使得移动用户的特性不受网络的限制（见图3）。它基于移动网络中HLR设计，保证了漫游用户的业务可携带性。HSS同时负责用户授权和身份确认。多媒体终端之间的呼叫将由CSCF来控制呼叫的建立，多媒体终端和传统终端用户之间的呼叫建立由CSCF和电话业务服务器共同完成。在这种情况下，在用户注册到HSS之后（1、2），发起呼叫（3、4）。CSCF通过SIP告知电话业务服务器请求建立呼叫（5），媒体网关控制器通知媒体网关建立呼叫（6、7）。

　　CSCF基于一个可以线性扩展的开放系统，这个系统可以处理最大90万BHSA。HSS也可以在同样的硬件系统上扩展到支持100万用户。当软交换网络中的传统用户需要发起呼叫时，呼叫控制由电话业务服务器负责。如果呼叫为出域呼叫，则电话业务服务器需要通过SIP－T或BICC协议与其他网络互通。电话业务服务器采用经过验证的APZ实时处理器，使得它的AXE电信级特性及信令功能得到保留。电话业务服务器最高支持800万BHCA，也支持同在一个网络中多个电话业务服务器共存。

应用层

　　爱立信一直致力于开放式应用体系架构的研究，ENGINE系统从应用服务器到终端经过了多厂商环境测试。ENGINE解决方案本身还具备了一些业务方案包，供运营商在部署软交换网络时选择。例如：

　　1.驻地和企业业务。运营商业务收入的关键之一，是向终端用户提供增值业务。ENGINE解决方案提供了一系列的用户功能。对于传统电话业务，ENGINE向窄带和宽带用户提供了完整的C5类应用。同时，也向驻地和企业用户提供包括IPCentrex和基于呈现业务的多媒体应用。

　　2.网络能力。网络应具有一些满足运营规定和法律要求的基本能力。ENGINE可以满足合法截取的要求以及用户对于计费机制及互连接口方面的要求。

　　3.网络功能。有一些网络功能是网络成功的关键。ENGINE支持与其他网络的集成，包括与传统TDM网络的互通和通过BA（BoardAgent）与H.323网络互通。系统还可以提供各种灵活性，例如可以使用户对网络的接入不受终端的影响。

中国信息产业网(www.cnii.com.cn)