WCDMAR4與NGN商用、運營關鍵問題比較

2019-11-05 02:54:18

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供稿：網友

　　從R4階段開始，NGN與3G技術開始走到一起：NGN承載與控制分離的軟交換機制、統一的ip/ATM分組業務承載都被引入到了3G核心網中。
　　
　　WCDMAR4網絡與NGN網絡異同點，可以從總體網絡架構、基礎傳輸網絡、設備網元功能、可商用/可運營要害技術等多個方面進行比較。
　　
　　總體網絡架構
　　WCDMAR4與NGN網絡均采用了相似的承載與控制分離的分層體系架構，即原有承載、控制合一的交換機分離為專門負責用戶面的媒體處理與交換功能的媒體網關，以及專門負責控制面呼叫處理及業務提供的軟交換設備，并且媒體網關之間、軟交換之間以及軟交換與媒體網關之間的媒體與控制流的承載均由傳統的TDM專線交換演化為基于分組轉發的寬帶包交換網絡(IP/ATM)。軟交換與媒體網關之間不再是話音媒體流，而是基于H.248的控制消息。
　　
　　基礎傳輸網絡
　　WCDMAR4與NGN對于基礎傳輸網絡設施，包括路由器、交換機以及底層的SDH/DWDM傳輸設備及傳輸鏈路，其需求均是相同的，均統一采用基于分組統計復用及包/信元轉發的寬帶IP/ATM承載。
　　
　　設備網元功能
　　WCDMAR4與NGN中業務獨立的設備網元包括：通過H.248控制的非凡媒體資源(MRS)以及負責寬窄帶信令互通的信令網關(SG)。
　　
　　MRS主要用于軟交換在普通呼叫及智能呼叫流程中對分組網中集中放音、收號、會議等媒體資源的支持。SG主要用于各類應用層信令(包括MAP、INAP/CAP等)在SIGTRAN承載與基于TDMMTP1/2承載之間的互通轉換，它們所基于的底層傳輸協議棧是相同的，因此對SG的互通功能需求完全相同。
　　
　　此外，其他網元設備基本在功能、業務流程方面存在較大的差異性。主要體現在以下幾個方面：
　　
　　網絡設備構件的差異性。WCDMAR4網絡劃分為接入網及核心網兩個部分。接入網由WCDMA基站NodeB及基站控制器RNC構成。核心網部分除原移動交換機MSC分離為控制面軟交換MSCserver及承載面媒體網關MGW設備外，其他核心網及業務應用層網元設備均繼續移動WCDMAR99，包括SGSN/GGSN、HLR、移動SCP、SMSC等。
　　
　　NGN網絡也可劃分為接入網及核心網兩個部分：接入網由從C5交換機分離出來的固定電話遠/近端接入部分的接入網關AG/IAD等組成，而核心網則由固網相當于C5/C4交換機控制部分的軟交換及與其他網互通的中繼網關構成，其他業務應用層網元設備如固網SCP等均直接繼續PSTN。
　　
　　軟交換設備的差異性。WCDMAR4與NGN軟交換的差別主要體現在業務特性集及交互協議方面。WCDMAR4的MSCserver繼續了3G端局MSC及關口局MSC所有的業務控制層的業務處理及信令接口功能，與UTRAN移動接入網及其他PSTN/PLMN網絡進行控制面流程交互實現3G用戶的接入及實現與其他運營商或傳統網絡的互通，并在業務流程中根據需要調用經過移動擴展的H.248協議控制移動接入或中繼媒體網關完成媒體流的匯聚、映射及交換。
　　
　　NGN軟交換則繼續傳統C4固定端局及C5長途局交換機的所有業務處理及信令接口功能，并通過MGCP/H.248協議控制固定接入網關或中繼網關完成媒體流的匯聚、映射及交換，實現與PSTN用戶及其他運營商或傳統網絡的互通。
　　
　　WCDMAR4采用RANAP/BSSAP協議接入移動用戶，BICC作為軟交換局間中繼控制；而NGN軟交換則采用H.248/MGCP/IUA/V5UA接入固定用戶，H.323/SIP/SIP-T/BICC作為軟交換局間的中繼控制。
　　
　　WCDMAR4軟交換具備NGN軟交換沒有的移動性治理及呼叫治理(CM/MM)特性。
　　
　　移動、固定接入及中繼的差異性。移動接入媒體網關與UTRAN接入網進行復雜的控制面交互(Q.AAL2/IuUP)，將UTRAN業務流轉換為IP/ATM核心網業務流，并轉接來自UTRAN的非接入層信令(如層3呼叫控制)到MSCserver或轉發從MSCserver到UTRAN的控制命令，固定接入媒體網關則直接或通過AN接入傳統POTS或IS?DN用戶，轉換模擬或數字線信號為IP/ATM核心網業務流，將用戶呼叫進程事件轉換為H.248/MGCP或IUA消息上報或作反向轉換。
　　
　　移動中繼媒體網關與固定中繼媒體網關都承擔VoIP/VoATM與傳統電路交換網之間的承載類型、語音編解碼模式轉換及回聲抑止的控制，但移動與固網采用的編解碼算法(移動采用AMR/E?FR，而固網采用G.723/G.729)以及對回聲抑止功能參數的需求均不同，并且移動中繼媒體網關還涉及復雜的用戶面及TrFO功能的處理。
　　
　　軟交換與媒體網關間的媒體控制協議在WCDMAR4與NGN中也存在較大差別，移動媒體控制協議是在固網H.248協議基礎上作了大量擴展，包括ITU-T的CBC資源控制模型Q.1950擴展，以及3GPP的TS29.232UMTS域特有擴展。
　　
　　WCDMAR4與NGN可商用、可運營等要害問題的比較
　　WCDMAR4與NGN網絡在可商用、可運營的要害問題的異同主要可以從承載網QoS、網絡安全性等幾方面展開比較。
　　
　　承載網QoS問題?？傮w來說，WCDMAR4的QoS問題相對NGN更易解決，因為WCDMAR4面臨著與NGN相同的承載核心骨干層QoS問題，而其接入層則不存在接入層QoS問題，相反NGN網絡解決QoS問題的難點恰恰在于承載網接入層。
　　
　　承載網接入層QoS。無論3G的語音或數據應用，均要通過UTRAN接入網承載接入R4的IP承載骨干網，由于RNC、NodeB、MGW及SGSN等接入網相關實體均共同基于ATM的高速轉發及區分QoS類別處理的能力，完善的基于每事務的QoS協議保證機制，使得WCDMAR4的UTRAN接入網在資源配置足夠的情況下，幾乎不必引入額外的機制便可提供很好的QoS保障。NGN網絡中固定話音或數據用戶接入IP核心網絡的層次更復雜、可選接入方式更多，最終導致其QoS的保障實施相對WCDMAR4接入網更為困難。不同的接入方式對應不同的QoS策略。
　　
　　承載網核心骨干層QoS。NGN及WCDMAR4對IP核心骨干網，包括其基礎IP傳輸網絡尤其是IP路由器、L2交換設備所必須具備的QoS能力有著相似的需求，其綜合QoS解決方案的經驗也可以相互借鑒，在WCDMAR4與NGN核心承載網共用的情況下，其QoS工程也可以統一規劃。
　　
　　網絡安全性的問題。NGN的軟交換須采用非標準的認證機制以確認接入網關(AG/IAD)的身份有效性，其對NGN用戶的認證實際就隱含在對AG/IAD設備的認證過程中，而WCDMAR4則由HLR、MSCserver、UTRAN及終端UE的配合，提供了完備而強大的標準的雙向鑒權加密機制來確保接入用戶的身份可靠性、數據完整性及業務私密性。MSCserver對接入MGW的合法性認證，則可以通過WCDMAR4核心設備間SCTP連接所具備的加強連接建立認證以及H.248協議加密能力得到支持。
　　
　　在開放的公共IP承載網中，WCDMAR4與NGN均可考慮通過核心設備端到端IPSec或外掛路由器間的隧道IPSec方式提供網絡層的身份認證及信息完整性保護，同時均可考慮引入層2及層3VPN(VLAN及IPVPN)實現WCDMAR4及NGN實時業務與其他非實時業務的邏輯隔離以更徹底地杜絕網絡安全隱患。
　　
　　NGN與WCDMAR4在組網制式方面的比較
　　承載網組網。就承載網組網制式而言，WCD?MAR4與NGN基本上相同。
　　
　　信令網組網。在采用IP作為信令控制面承載的前提下，WCDMAR4與NGN的信令網組網方面還是存在一定差別的。固定NGN網絡中一般采用SIP或H.323作為局間信令，而對應與遠地軟交換之間的信令一般選擇平面式的尋址，WCDMAR4的信令網要考慮呼叫獨立的移動信令網(MAP/CAP)以及呼叫信令網(BICC)兩種完全不同的情況。

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