作者：楊成軍  紀涌

    一、簡介

    第三代移動通信系統建設拉開帷幕。

    3G牌照具體什么時候發，3G什么時候能上，3G有些什么新的應用，目前還沒有明確的答案，但預計最遲2004年年底會發放3G牌照。提到的許多應用，通過2.5G網絡基本都能夠實現，3G的應用前景仍然很模糊，這仿佛預示著3G時代的到來還需時日。

    引入3G時，我們肯定不能為3G而3G，需要分析如何利用3G系統的優勢，才能使得運營商的投資得以充分發揮。我們為什么需要建設3G網絡?3G系統究竟能夠給我們帶來什么?更高的頻譜使用效率，給用戶帶來更好的網絡性能，基于3G網絡開展多媒體業務成為了可能。但我們更應該看到的是業務提供能力，3G系統的一個重要特點是空中無線部分的分組傳輸，可以降低數據業務的成本。同時軟交換的引入可以降低系統建設投資(EPEX)和運行維護費用(OPEX)。最重要的還是能夠更快、更方便地提供業務，Parlay和OSA的引入為第三方提供業務帶來了方便，這也正是互聯網得以快速發展的原因。

    下一代網絡(NGN)是電信行業的一個目標，它表征了一種寬帶化、光纖化、大容量、包交換、數據化、層次化、呼叫承載分離、快速開發業務、集中部署業務等的理想網絡，下一代網絡系統可以向用戶提供PSTN話音業務、無線話音業務、基礎數據業務、多媒體數據業務等。從長遠來看，3G系統只是下一代網絡的一種接入手段，所以3G系統建設時，需要適應未來下一代網絡建設的需要。

    二、3G系統建設的相關技術考慮

    組網思路上，對已有第二代移動網絡的運營商來說，如何實現向3G平滑過渡、最大化地降低演進成本是要害因素；對新興的運營商而言，要害因素是要快速建立起一個覆蓋廣泛的3G網絡，搶占市場。

    版本選擇上，一旦3G牌照下放，運營商將開始3G網絡建設，必須要確定是采用R99標準還是R4的標準，這需要立足于我們對不同網絡結構的不同網絡性能有清楚的熟悉。為了規避技術風險，目前運營商基本都傾向于R99標準，在技術的成熟性和系統的先進性之間，運營商選擇了技術成熟性。網絡組網時需要考慮網絡的演進，R99只是3G的初期版本，R4、R5、R6在核心網絡上有很大變化，業務提供性能上也有改進，假如初期采用R99，到R4、R5部署時期，需要能夠方便地進行網絡升級、改造，同時初期投資需要最大限度地得到保護。五年之內，R4、R5將進入成熟使用期，按理R99的投資回收期應該控制在五年之內，但是采用R4、R5以后，需要更換的只是核心網絡部分，核心網絡占總體投資的20％以下，所以屆時對網絡系統進行升級從成本上是可行的。3G系統中，將與NGN系統結合得更加緊密，從WCDMA的R99、R4到R5，接入網絡部分基本保持不變。變化的是核心網絡部分，從R99的ATM接口，到R4的無線軟交換和媒體網關，到R5的全ip網絡?？傊?，3G系統與NGN將會更加緊密的結合。

    三、以下一代網絡為目標構筑3G網絡

    3GPP標準不同的版本對于從電路交換的核心網絡到全IP的分組核心網絡的過渡有不同的處理方法：R99標準定義了ATM的核心網絡，并定義了Iu-cs的接口，用于發送從無線接入網(RAN)到核心網的語音業務流；R4采用相同的ATM核心網絡，但是規定了MSC中交換和呼叫控制的分離，成為了不同的網元，即媒體網關(MediaGateway)和MSC服務器，即無線軟交換(wirelesssoftswitch)，MSC服務器提供傳統MSC的所有呼叫控制功能。這種分離與固定網絡中將第四類和第五類傳統電路交換機分解成媒體網關和軟交換一樣；R5建立在分組核心網絡的基礎上，定義了從ATM核心網過渡到全IP核心網，并基于分組核心網發送語音、數據和多媒體業務。

    無線軟交換設備MSCServer不僅要完成話路相關的控制功能，而且要實現移動所特有的鑒權、位置更新、尋呼、切換等移動性治理功能；移動的媒體網關設備也具有移動特有的一些功能，例如需要支持UMTS中的AMR編碼以及寬帶AMR等技術，另外需要支持TFO/TrFO技術和相應的配置協調機制。在協議方面，移動網絡需要特有的MAP協議、CAP協議；除此以外對于共用的協議，例如媒體網關控制協議H.248，增加了移動相關的擴展。

    R99規定了從基于ATM的移動交換中心(MSC)的核心網的呼叫，一些設備商開始提供與R99兼容的MSC服務器和媒體網關，除了繼續采用R99中基于ATM的核心網絡以外，電路交換的MSC肯定會被R4的媒體網關和MSC服務器所取代。業務提供商可以一開始就選擇采用與R99兼容的媒體網關和無線軟交換解決方案，這樣可以在R99網絡中利用R4的媒體網關和無線軟交換的方案。從呼叫控制中分離交換功能，答應運營商將呼叫控制功能集中起來。運營商可以將網絡中的媒體網關在與PSTN關口局的地方集中起來，就像今天的MSC一樣。因此運營商可以降低中繼的開銷。同時將MSC服務器集中起來還可以降低網絡運行維護的開銷，這也是傳統網絡中將MSC集中起來的原因。

    采用與R99兼容媒體網關的MSC服務器代替R99傳統的MSC，將具有更高的費效比，同時在提供無線服務期間，能夠降低更多的建設投資和運作投資。運營商需要根據多種因素決定選擇基于現有技術MSC采用完全的R99或者全新的MSC服務器/媒體網關。

    同時，無線軟交換和媒體網關還可以用到第二代移動通信網絡中，提供基于分組語音，通過在網絡互聯節點上進行語音編解碼轉換。

    第三代移動通信網絡已經得到了部分標準化，預計在2003年？2005年開始商用，日本和韓國已經于今年開始商用，業務發展形勢很好。3G系統可以提供高達2Mbps速率的數據業務，兩個主要的3G標準已經階段性地制訂出來了：一個是3GPP的UMTS，一個是3GPP2的CDMA2000。UMTS主要解決從2GGSM網絡的演進，CDMA2000解決基于CDMA網絡的演進。前者主要是針對歐洲和亞洲市場，后者主要是面向美國和一些亞洲市場。

    四、融合到下一代網絡

    1.NGN？通信網絡的歸宿

    電信運營商總是喜歡統一：統一的核心網絡、統一的業務平臺、統一的運營治理平臺。統一的電信網絡給運營商帶來用戶信息統一、計費、維護治理等優勢，也會節省設備、系統等的投資，給運營商帶來直接好處是投資(CAPEX)和運維(OPEX)費用的下降。追求綜合網的努力雖然并未達到預期的結果，但促進了不同網絡技術的融合，這說明這種努力還是有價值的。

    B-ISDN曾經一度是電信人的夢想，B-ISDN預備用一種新的網絡替代電話網絡及各種專用網絡。利用單一的綜合網傳輸各類信息，提供更高的數據傳輸率，提供新業務，包括點播電視、電視廣播、動態多媒體電子郵件、可視電話、CD質量的音樂、局域網互聯、用于科研和工業的高速數據傳送等。

    B-ISDN將統一延伸到用戶的業務接入點，一點接入提供所有業務。B-ISDN的夢破滅以后，又希望統一到下一代網絡，下一代網絡的統一只是在核心網絡以后，而且更加側重于技術上的融合。從技術實現的可行性來看，下一代網絡比B-ISDN更現實。有人曾經說過下一代網絡概念本來就不準確，我們每一次談下一代網絡時，結果始終是下一代網絡，而且更下一代網絡也很難定義。ITU和ETSI給下一代網絡做了很不明確的定義：“NGN是一種規范和部署網絡的概念，通過使用分層、分面和開放接口的方式，給業務提供者和運營者提供一個平臺，借助這一平臺逐步演進以生成、部署和治理新的業務?！倍x中更多的是表達了愿望：人們能夠在任何時候、任何地方、以可以接受的價格和安全使用一組包括所有信息模式和支持開放式多種應用的通信業務。

    傳統的電信運營商，其主營的電話業務正遭受前所未有的資費改革影響以及移動和IP業務的分流威脅。在長途和國際通信大量業務量被IP分流；在本地網則大量業務量被移動分流。在這樣的形勢下，運營商急需尋找降低網絡成本、增加業務收入、開發新業務的戰略性新途徑，NGN的出現和發展恰好提供了一個重要機遇。ITU-T為NGN列出了七方面的特征：

    基于分組傳送；

    控制功能與承載分離，呼叫與業務分離；

    開放的業務接口，業務的提供與網絡獨立開發，支持廣泛的業務類型：

    具有端對端透明的寬帶能力：

    與現網絡的互連互通：

    通用移動性；

    用戶自由接入和自由選擇業務的能力。

    下一代網絡將是基于IP協議且有電信業務質量保證(QoS)的網絡，寬帶化和移動性是其基本能力。

    影響NGN推進的因素很多：技術的進步、用戶對電信業務的需求等等。促動NGN的因素有兩方面：互聯網業務的成功，雖然截止到今日，互聯網還沒有實現盈利，但是互聯網的用戶增長速度和互聯網業務的開發速度是其它電信業務所不能比擬的。

    NGN的另外一個促動是智能網的進一步延伸。傳統的電信網絡中，業務邏輯在交換機中實現，提供電信新業務時，需要對每一個交換機的硬件、軟件作比較大的調整，導致提供業務的種類和速度都受到了很大限制。智能網系統在傳統的電信網絡上疊加了業務控制系統，實現業務邏輯，因此提供新業務時只需要在交換機上作很小的修改就可以實現業務，加快了提供業務的速度和種類。但是智能網還是需要在交換機上進行修改，同時還需要依靠智能網系統的廠家。下一代網絡中，業務與控制分離、呼叫控制與承載分離，所有的控制功能都集中在軟交換中實現。所以提供新業務時，只需要對軟交換系統進行修改就可以了，而不需要對全網媒體網關普遍的修改，同時向第三方提供開放的業務接口，提高業務推出的速度和種類。

    電信網絡正在向信息網絡過渡，最后將統一到以分組網絡為核心、具有良好的可擴展性和開放的體系架構、支持各種綜合業務、可持續發展的下一代網絡。

    2.融合到下一代網絡

    隨著通信網絡向分組化的演進，傳統的電信網絡正經受著一場前所未有的變革。網絡向分組化融合的大趨勢已漸趨明顯。3G是NGN接入層的技術，NGN成為固網和未來3G系統的橋梁。在包交換技術迅速發展的大趨勢下，移動網絡也同樣面臨著向下一代網絡融合和演進的問題。就移動網絡而言，其發展方向是分組化、智能化和寬帶化的第三代通信網絡(3G)。但在更廣泛的意義上來說，3G也是下一代網絡的一個組成部分，而且它和其它組成部分間的聯系比現在GSM網絡與其它網絡間的聯系要密切得多，軟交換技術在其中將發揮重要的粘合作用。

    基于分組網絡語音業務的出現，帶來了用戶之間語音傳輸的重大變革。在VoIP中，承載業務流在私網或公網代替PSTN以數據包的形式傳送。與傳輸網絡一樣，除移動交換外語音業務流在無線通信系統中以電路交換的方式進行通信。第三代移動通信網絡標準制訂時，就預備從基于電路交換的核心網絡過渡到分組交換的核心網絡，UMTS系統定義了分組核心網絡的過渡方案，其中語音業務以包的形式在分組核心網絡上傳輸。

    五、結論

    未來的電信網絡將是具有QoS保證，能夠提供更多的新業務，能夠以各種方式為用戶提供接入并訪問業務。但是完善的通信網絡不是一蹴而就，需要歷經接入網絡、交換網絡、傳輸網絡、業務平臺、支撐系統的變革。從運營商的角度來看，投資需要保護，不可能是一蹴而就的革命，我們現在需要做的事情是建設好3G網絡，開發出更多適合廣大用戶使用的3G業務，為進一步的網絡變革奠定堅實的基礎。

    3G系統建設對每一個運營商都意味著一筆巨大的投資，因此技術方案的選擇顯得尤其重要，不同的技術方案將會影響運營商的業務提供能力，也代表了運營商技術路線的選擇。運營商需要認真考慮技術方案，以便符合未來長遠的技術發展方向。