高效、創(chuàng)新的愛立信NGN解決方案
2004/04/27
愛立信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)務層面，在這個業(yè)務層面可以為固定和移動運營商帶來新的業(yè)務收入。今天，很多廠商都稱自己的產(chǎn)品是“電信級”、“可擴展”的。但運營商卻認為，對企業(yè)用戶和終端用戶而言，電信級的產(chǎn)品應面向21世紀的運營商，使其可以向快速增長的復雜市場提供業(yè)務，并且有利可圖。愛立信ENGINE產(chǎn)品即可滿足運營商未來的發(fā)展需求。僅從成本的角度來考慮商業(yè)模式是不夠的，就像現(xiàn)在不會再有運營商因為價格便宜而去購買機械交換機一樣，程控交換機已取代了當年的機械交換機。如今，由因特網(wǎng)和移動通信技術(shù)所引起的變革正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的電信世界。
愛立信通過在世界各地部署商用ENGINE，向人們展示了傳統(tǒng)的語音通信是如何同時支持數(shù)據(jù)、視頻，并通過媒體網(wǎng)關(guān)在分組交換的網(wǎng)絡上傳遞的。它也保證了基礎設施的投資帶來業(yè)務收入的增長。雖然，VoIP不是新技術(shù)，但愛立信提供的是完整的ToIP（TelephonyOverIP）技術(shù)，也就是業(yè)界領先的軟交換技術(shù)。愛立信已經(jīng)證明，在超過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。這也是各大國際、國內(nèi)運營商選擇愛立信的信心來源。
客戶的需求是不斷變化的，因此，所有系統(tǒng)必須能夠擴展以支持更多的用戶數(shù)和話務量。目前商用的ENGINE中的每一個媒體網(wǎng)關(guān)都承載著每周超過3500萬次通話。ENGINE的核心網(wǎng)絡建立在3GPP體系構(gòu)架之上，具備可擴展的能力，同時對于資源的分配也可根據(jù)用戶的分布情況來決定。ENGINE具備創(chuàng)新的業(yè)務構(gòu)架，支持全新的SIP業(yè)務及傳統(tǒng)C4、C5類業(yè)務和第三方應用。這樣，運營商可以建立“殺手級”應用的開發(fā)環(huán)境，而不是單純地追求“殺手級”應用。
未來需要新的業(yè)務模式
對于大多數(shù)運營商來說，用戶終端是業(yè)務收入的起點和終點。以電話終端和智能網(wǎng)的方式為終端用戶提供服務的模式已經(jīng)歷了數(shù)十年的歷史。用戶提起聽筒，完成撥號到通話結(jié)束，就完成了整個業(yè)務收入的流程，而業(yè)務收入的多少取決于通話時間長短和距離的遠近。人們已經(jīng)習慣于在固話、移動、Internet和VoIP業(yè)務中使用這種模式。但是，現(xiàn)在這種模式已經(jīng)開始改變。終端用戶不再需要使用運營商提供的終端。在固話領域，運營商正在建立開放的、具有競爭力的網(wǎng)絡，業(yè)務的終結(jié)點也從用戶終端變?yōu)榫W(wǎng)絡。用戶可以選擇自己的終端設備接入到網(wǎng)絡中。所以，運營商開始提供各種創(chuàng)新的終端，這些終端開始具備一些增強的功能和特性。不管是固定網(wǎng)絡還是移動網(wǎng)絡，運營商未來的目標都是將業(yè)務和接入分離，并且支持高智能化的終端。語音業(yè)務雖仍將是運營商的主要業(yè)務收入來源，但它并不是支撐整個運營商的新業(yè)務模式。新的業(yè)務需要跨越各種技術(shù)并提供新的業(yè)務模式，未來不應是又一個Internet泡沫時代。
如今，TDM技術(shù)已經(jīng)有了30多年歷史。而新的寬帶業(yè)務和為了保留客戶而提供的綜合業(yè)務使得原有TDM投資回報減少。即使在TDM設備價格回落時，網(wǎng)絡規(guī)劃、物流和安裝的成本并沒有減少。那么，NGN的目標就是要在降低開銷的同時，增加運營商的業(yè)務能力。運營商的投資需要在具有競爭力的前提下建立基于包交換的基礎網(wǎng)絡，同時滿足當前帶來穩(wěn)定收入的語音業(yè)務的需要以及新出現(xiàn)的業(yè)務增長點的需要。業(yè)務收入和利潤是所有商業(yè)決定考慮的重要因素。DresdnerKleinwortWasserstein公司對于歐洲主要運營商的調(diào)查數(shù)據(jù)（見圖1），顯示了業(yè)務收入的變化情況。來自市場的壓力將會降低現(xiàn)有業(yè)務的收入和利潤，與此同時新的業(yè)務對于業(yè)務收入和利潤的貢獻將會變得重要。當然，如何以用戶感興趣的方式來包裝業(yè)務和管理各種業(yè)務的收入是商業(yè)模式成功的關(guān)鍵。如圖1所示，穩(wěn)定業(yè)務的收入包括第一根線路接入費、移動接入費和ISDNBRI接入費。該類業(yè)務必須由NGN的C4、C5類電話業(yè)務支持。但是，其業(yè)務收入在未來幾年將會減少，利潤將會被壓縮。受競爭威脅的業(yè)務包括呼叫業(yè)務和任何擴展的業(yè)務即第二根線路接入、專線、ISDN、PRI及Internet業(yè)務。更重要的是，這些業(yè)務對于業(yè)務收入的貢獻相對穩(wěn)定，所以不能被NGN忽視。而未來成長性的業(yè)務，雖尚未能以業(yè)務收入的形式證明，但是今天的投資必須支持IP業(yè)務，以滿足在這個領域利潤增長的需要。
認識到業(yè)務收入的這種變革，愛立信提供了集電話業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務和視頻業(yè)務為一體，基于移動和固定通用體系架構(gòu)的軟交換網(wǎng)絡。在這個體系結(jié)構(gòu)中，很多網(wǎng)元在移動和固定網(wǎng)絡中都是通用的，所以在初始階段可以只為固定網(wǎng)絡或移動網(wǎng)絡部署。開放的接口和基于IP核心網(wǎng)絡的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)（見圖2），這個體系結(jié)構(gòu)基于全球多家廠商提出的第三代移動通信標準。采用這個體系結(jié)構(gòu)意味著運營商可以兼容來自于多家廠商的產(chǎn)品而不影響其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這個體系結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢在于，所有用戶發(fā)起的呼叫都由用戶的歸屬域發(fā)出，這對于面向21世紀用戶的移動通信網(wǎng)絡顯得特別重要。
愛立信軟交換解決方案的優(yōu)勢來自集中的呼叫控制和采用分組承載的分層體系結(jié)構(gòu)。它可以向應用和業(yè)務提供開放的API以及標準的協(xié)議接口。通過承載和控制的分離，可以使網(wǎng)絡的各部分根據(jù)需要擴展。下一代軟交換網(wǎng)絡是靈活的和可擴展的，能夠提供話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務�？伸`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)的運營商比他們的競爭對手投入更少、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)。各設備之間采用開放的通信協(xié)議如SIP、SIP－T、BICC和H.323，這使得運營商可以靈活地和其他運營商的網(wǎng)絡互連互通。同時，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的設計思想就是使系統(tǒng)具有很高的可擴展性，可以滿足數(shù)百萬的終端用戶的需要。核心之中的HSS（HomeSubscriberServer）使得用戶的應用具有可攜帶性。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)也負責在不同的接口之間建立分組承載的語音流。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)。
愛立信在移動網(wǎng)絡中廣泛使用了MultiActivation系統(tǒng)，可以滿足用戶業(yè)務的開發(fā)和資源分配的需要。HSS還提供移動網(wǎng)絡中類似HLR功能的管理大型移動用戶數(shù)據(jù)庫的工具。
連接層
連接層由3個關(guān)鍵部分組成：用戶設備、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)量的用戶擴展到數(shù)百萬用戶。本地交換機、匯接交換機和用戶交換機可以接入到媒體網(wǎng)關(guān)。多媒體用戶可通過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)點的用戶。在ENGINE解決方案中，媒體網(wǎng)關(guān)同時也是接入網(wǎng)關(guān)，可以實現(xiàn)C5電話業(yè)務和基于SIP的寬帶用戶功能。
將電信級的電話業(yè)務承載在IP網(wǎng)上，需要設計良好的IP網(wǎng)絡。具體而言，就是要做到低延時、低抖動和低丟包率，并且保護不受DOS攻擊和能夠快速愈合。愛立信與IP核心網(wǎng)的領導者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，支持500個節(jié)點，包括媒體網(wǎng)關(guān)和電話業(yè)務服務器；低于150ms的口到耳延時；低于1％的語音丟包率；99.999％的節(jié)點可用率；抵抗DOS攻擊和其他安全隱患。
控制層
控制層的HSS使得移動用戶的特性不受網(wǎng)絡的限制（見圖3）。它基于移動網(wǎng)絡中HLR設計，保證了漫游用戶的業(yè)務可攜帶性。HSS同時負責用戶授權(quán)和身份確認。多媒體終端之間的呼叫將由CSCF來控制呼叫的建立，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)務服務器共同完成。在這種情況下，在用戶注冊到HSS之后（1、2），發(fā)起呼叫（3、4）。CSCF通過SIP告知電話業(yè)務服務器請求建立呼叫（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基于一個可以線性擴展的開放系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以處理最大90萬BHSA。HSS也可以在同樣的硬件系統(tǒng)上擴展到支持100萬用戶。當軟交換網(wǎng)絡中的傳統(tǒng)用戶需要發(fā)起呼叫時，呼叫控制由電話業(yè)務服務器負責。如果呼叫為出域呼叫，則電話業(yè)務服務器需要通過SIP－T或BICC協(xié)議與其他網(wǎng)絡互通。電話業(yè)務服務器采用經(jīng)過驗證的APZ實時處理器，使得它的AXE電信級特性及信令功能得到保留。電話業(yè)務服務器最高支持800萬BHCA，也支持同在一個網(wǎng)絡中多個電話業(yè)務服務器共存。
應用層
愛立信一直致力于開放式應用體系架構(gòu)的研究，ENGINE系統(tǒng)從應用服務器到終端經(jīng)過了多廠商環(huán)境測試。ENGINE解決方案本身還具備了一些業(yè)務方案包，供運營商在部署軟交換網(wǎng)絡時選擇。例如：
1.駐地和企業(yè)業(yè)務。運營商業(yè)務收入的關(guān)鍵之一，是向終端用戶提供增值業(yè)務。ENGINE解決方案提供了一系列的用戶功能。對于傳統(tǒng)電話業(yè)務，ENGINE向窄帶和寬帶用戶提供了完整的C5類應用。同時，也向駐地和企業(yè)用戶提供包括IPCentrex和基于呈現(xiàn)業(yè)務的多媒體應用。
2.網(wǎng)絡能力。網(wǎng)絡應具有一些滿足運營規(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于計費機制及互連接口方面的要求。
3.網(wǎng)絡功能。有一些網(wǎng)絡功能是網(wǎng)絡成功的關(guān)鍵。ENGINE支持與其他網(wǎng)絡的集成，包括與傳統(tǒng)TDM網(wǎng)絡的互通和通過BA（BoardAgent）與H.323網(wǎng)絡互通。系統(tǒng)還可以提供各種靈活性，例如可以使用戶對網(wǎng)絡的接入不受終端的影響。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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