UT斯达康NGN平滑演进之路—— 兼容并蓄，平滑演进_NGN

UT斯达康NGN平滑演进之路——兼容并蓄，平滑演进

2009/06/12

　　随着电信技术的发展，NGN技术已经成熟并得到大规模商用。UT斯达康公司针对下一代网络演进，推出了多业务接入网关iAN8K系列MSAN设备，可以满足电信运营商平滑到NGN网络的需要。UT斯达康的小灵通核心网iPAS系统是构建在mSwitch软交换构架上的平台，在接入PHS网络的同时，还可以接入MSAN，提供基于有线和无线的VoIP语音、数据、多媒体等多元化业务。本文结合第三代MSAN iAN8K系列产品和mSwitch平台，对UT斯达康的NGN平滑演进之路做了相关探讨。

一、引言

　　进入21世纪，通信网络发生着巨大的变化。在充满竞争的电信行业，有效提高各类用户群体的ARPU值成为电信运营商的企业存在和发展的必要条件。中国通信行业展聚焦于业务应用的发展，市场化程度日益提高，重视业务开发。目前的中国通信业市场上，各种业务应用均围绕着提升客户的业务体验、提高每用户的ARPU而蓬勃发展。

　　随着电信网络的扩容和电信技术的发展，NGN技术已经成熟并得到大规模商用。UT斯达康的小灵通核心网iPAS系统构建在mSwitch软交换构架上，在接入小灵通网络的同时还可以接入有线接入网，能够提供基于有线和无线的VoIP语音、数据、多媒体等多元化业务。在中国的PHS网络中，UT斯达康占据约65%的市场份额，近200个国内小灵通网络超过80％是基于mSwitch的iPAS系统。iPAS系统在中国市场承载着数千万的PHS用户，提供VoIP语音，是目前业界最大的NGN商用案例。据iLocus公司06年上半年发布的统计报告显示，在2006年第四季度全球NGN VoIP话务量统计中，UT斯达康公司的mSwitch系统以354亿分钟话务量以及47.1%的市场份额排名第一，遥遥领先于其他厂商。

　　目前有线接入网络正在由单一网络承载单一窄带业务发展到具有宽带、窄带综合业务接入能力，又面向NGN网络建设，为用户提供“一站式”服务的综合接入网络。UT斯达康公司针对NGN的演进，推出了成熟稳定的多业务接入网关iAN8K系列设备，可以满足电信运营商平滑到NGN网络的需要。iAN8K系列是业界领先的第三代MSAN设备，配合UT斯达康的软交换mSwitch系统，能够提供VoIP语音、数据、多媒体等多元化业务。

　　本文结合UT斯达康的第三代MSAN产品iAN8K系列和mSwitch软交换平台，探讨UT斯达康的NGN平滑演进之路。

二、网络和业务的融合带来新的市场机遇

　　技术的融合是催生新技术、新业务应用的有效途径，网络和业务的融合是电信网络发展的必然趋势。全方位、全业务、综合化的电信竞争格局正在逐步形成，要求电信运营商业务提供能力向提供话音、数据、多媒体等多元化方向发展。

　　目前，宽带接入成为中国电信行业运营商业务收入的亮点，权威调查显示，2003年到2007年，宽带接入占运营商的主营业务收入的百分比从5.6%增长到17.5%，贡献增长百分比从22%增长到179%。宽带和增值业务已经成为拉动运营商在中高端客户收入增长的主要动力。

　　随着运营商光进铜退大潮的推进，融合了宽带和传统窄带接入、同时支持PSTN和NGN的MSAN综合接入设备成为运营商网络建设的新热点。MSAN的应用可以降低运维成本，提升业务投放的灵活度，有助于运营商从传统固网运营商向多业务运营商的角色转变。MSAN的引入不但可以充分兼容现有的PSTN、ATM以及IP网络、提供TDM语音、窄带数据业务、宽带业务和视频业务的综合接入，还可以适用于未来的NGN，提供VoIP业务。

　　PHS网络在中国得到大规模建设和商用，并推出彩铃、短信、一号通、广域Centrex、灵通伴我行、Q-BOX等大量新业务，提升了PHS网络用户的ARPU值。UT斯达康将PHS的核心网技术由基于TDM的PAS系统推进到基于软交换（mSwitch）的iPAS系统，为整个网络向NGN平滑演进做好了准备。

　　随着3G技术的发展和3G网络构建，运营商纷纷抢占制高点，传统固网运营商在PHS领域的投资逐步下降。面对即将到来的运营商合并，固网运营商更加关心的小灵通网络的下一步发展，在小灵通话务量萎缩的情况下如何盘活整个小灵通网络的资产。有效利用现有的PHS网络，提供更多的增值业务是固网运营商关注的重点。

　　面对新的市场格局，UT斯达康积极顺应市场新需求，提供现网PHS网络向NGN的演进方案及灵活的业务解决方案，提出了独到的建设思路：利用UT斯达康庞大的PHS核心网iPAS系统/mSWITCH平台，在支持PHS接入的同时支持MSAN有线接入，提供有线和无线形式的基于NGN的VoIP业务。这种解决方案不仅可以有效降低运营商新建软交换网络的巨大投资，满足业务对网络的灵活性需求以及VoIP的发展趋势，实现平滑演进NGN，同时也最大化地利用了现有的PHS网络资源，以增值业务提升了网络的价值。

　　UT斯达康的MSAN设备iAN8K系列产品不仅可以提供宽窄带业务、提供基于H.248/MGCP的VoIP业务等MSAN设备的基本功能，并以独特的功能进一步拓展了MSAN设备的概念：可以插入小灵通基站控制板，通过MSAN平台实现小灵通基站的接入。这一切都为电信运营商的灵活业务投放，提升用户ARPU值创造了有利的条件。

三、UT斯达康有线、无线技术融合方案

1、iPAS核心网的NGN演进

　　1) UT斯达康小灵通系统架构简述

　　UT斯达康小灵通iPAS网络的基本上由4大部分组成：无线子系统、核心交换控制部分、业务系统、运营支撑系统。

无线子系统，包括CSC（基站控制器）、CS（基站），提供小灵通终端的无线接入。

mSwitch核心交换控制系统，可以分为3个子系统：

iPAS GW核心网元，负责中继、VoIP端口、放音资源等媒体资源的管理，呼叫控制，参与移动性管理。

OSX，大容量开方式的业务交换平台，基于软交换体系架构。

TS/iTS，整个核心控制部分的数据核心和事务处理部分。

业务系统包括UT斯达康短信和VAS（增值业务平台）、基于中继连接的业务系统（如彩铃平台）、计费相关的业务系统mBOSS、基于OSA/Parlay架构的Parlay业务系统。

运营支撑系统包括NMS系统、CSS（用户自服务系统）、mBOSS（计费支撑系统）。

2) 网络演进解析

　　UT斯达康近200个国内小灵通网络，80％以上是上述网络结构。它具有两大优势：

已经是VoIP网络，且经过了至少2年以上的运营，用户数从几十万到一、两百万不等，是经过实践验证的可运营的VoIP网络。

大多数已具备基于OSA/Parlay体系架构的业务平台，经过了大量业务量和用户数的商用检验。

　　面对通信运营商的新需求，现有网络还有不足之处：

现有网络是面向窄带语音交换设计的，呼叫控制和媒体控制都是集中在iPAS GW网元，网络调整的弹性不够强。不断累加的新业务会频繁要求iPAS GW的扩容，将导致PSTN不断调整中继、信令链路等资源。

现有网络基本上是单一的PHS终端接入。

现网运行的Parlay业务平台只是为iPAS网络提供业务能力，没有体现出OSA/Parlay的真正网络优势。

　　针对上述的现有网络优劣势，UT斯达康参照NGN和3G核心网标准架构及相关协议规范，推出了现有的iPAS网络向下一代网络平缓演进的解决方案。

3) 核心网演进

　　iPAS核心网的演进方向主要参照3GPP对于3G核心网的结构建议。

　　UT斯达康参照3G核心网中的CS域部分，将mSwitch核心网分成GMSC和MSC两层架构。这样VoIP网络和PSTN网络就有一个统一的界面。GMSC具有SSF功能和路由优化能力，能够使得呼叫路径在mSwitch网络内更为清晰合理。原有的网关被按照软交换的标准体系分解为UMG和Call Server（GMSC还包括SG），从而呼叫处理能力和媒体资源可以根据需要单独的灵活扩容，网络结构基本不会受到影响。核心网的演进如图所示：

　　在网络演进中，原有的OSX本身就是基于NGN架构的大容量软交换平台，并且具有增强的SSF功能，能够处理各种业务嵌套逻辑。OSX经过适当扩容就可以改造为GMSC。而原有的iPAS GW可以根据需要改造为AG/TG/SG。由于原有网络中iPAS GW的E1端口基本上是一部分用于连接无线子系统，一部分用来连接PSTN，改造后，要么全部用于连接PSTN(TG)，要么全部用于连接无线子系统(AG)。因此改造所需的TG/AG基本上都可以由原有的iPAS GW软件改造而来，只需新增CS-P即可。总的来说，核心网的演进只是增加CS-P、扩容CS-T、原有的iPAS GW软件升级为TG/AG，就可以建立其一个具有多种终端接入能力的开放性多媒体VoIP移动软交换网络，而原有的PHS系统功能又不会受到影响。

4) 业务平台演进

　　原有Parlay GW经过演进将会提供对INAP、CAP的接入，实现对PSTN SSP、2G SSP的接口封装，使得现网的OSA/Parlay业务体系能够很方面的为PSTN、及其他小灵通网络服务，全部实现OSA体系架构的所有业务能力。由于该体系架构的灵活性，运营商对集团客户将能够方便的提供有针对性的企业集团业务。

　　以上演进方案在技术上实现了从单一终端类型的窄带语音交换及专有业务平台，向具有多种终端接入能力及开放性业务体系架构的转变。从成本上看，现有iPAS网络设备全部都得到充分的利用，有效的保护了已有投资，明显减少了组建下一代移动软件换网络及业务体系的成本。

2、iAN8K系列MSAN支持向NGN平滑演进

1) 全业务快速建网

　　iAN8K系列综合接入设备基于IP内核，采用双总线设计结构，为运营商提供包括POTS、ISDN、E&M、E1&N*64K、xDSL和LAN、ATM等多业务的接入手段；可以混插小灵通基站控制板，接入小灵通基站的接入问题；同时还支持V5/H.248/MGCP协议，可平滑地演进到下一代网络（NGN），实现全IP的全业务接入。

可根据业务需求的多样性分步投资，有效降低投资成本与建设风险；

为高附加值的大客户提供“一站式”服务，有效提高运营商的竞争力；

可以混插原CSC的小灵通基站控制板，解决光进铜退下的小灵通基站的接入问题，实现有线、无线一体化接入。此时，PHS接入可以由原小灵通网管系统管理，不改变原有的网管习惯。

2) 对现网和NGN的双重支持

　　iAN8K系列MSAN采用双总线设计结构，支持V5/H.248/MGCP协议，同时支持电路交换和分组交换，这种系统结构设计使设备在支持现网的同时无需变动就可以轻松地平滑演进到NGN。

四、UT斯达康有线、无线技术融合方案的特色

　　UT斯达康的有线、无线技术融合方案，包含iPAS核心网、业务平台改造和兼顾宽带、窄带，融合有线、无线的综合接入网，实现有线、无线一体化，平滑演进到NGN。

　　在核心层，从UT斯达康基于mSwitch的iPAS系统平台在经过适当的改造后，就可以平滑地演进成为NGN软交换平台。在接入层，MSAN设备在实现宽窄带接入的同时还兼顾PHS接入，同时支持V5/H.248/MGCP协议，平滑地演进到NGN。

1、网络演进的经济性

　　iPAS核心网演进到NGN软交换平台

　　1. 和新建VoIP软交换平台和业务平台的巨额投资相比，节省了初期投资，符合电信网边建设边演进的建设策略。

　　2. 不需要新建网管平台，不需要重新配备维护力量。

　　iAN8K系列MSAN设备平滑演进NGN，兼顾光进铜退

　　1. iAN8K系列MSAN设备同时支持V5/MGCP/H.248协议，可以同时支持V5接入和VoIP接入，平滑演进成为基于NGN的AG设备，避免重复投资。

　　2. iAN8K系列MSAN设备支持宽窄带业务统一管理，提高了运维效率。

　　3. iAN8K系列MSAN设备可以混插原CSC的小灵通基站控制板，经济地解决了光进铜退下的小灵通基站的接入问题，实现有线、无线一体化接入，不改变原有的网络管理习惯。

2、网络演进的便利性

　　iPAS核心网演进到NGN软交换平台

　　1. mSwitch核心网分成GMSC和MSC两层架构，VoIP网络和PSTN网络统一界面。

　　2. 原有iPAS GW被分解为UMG和CS（GMSC还包括SG），从而呼叫处理能力和媒体资源可以根据需要单独的灵活扩容，网络结构基本不会受到影响。

　　3. 原有的OSX本身就是基于NGN架构的大容量软交换平台，经过适当扩容就可以改造为GMS。核心网的演进只是增加CS-P、扩容CS-T、将原有的iPAS GW软件升级为TG/AG，即可建立其一个具有多种终端接入能力的开放性多媒体VoIP移动软交换网络，原有的PHS系统功能不会受到影响。

　　4. 原有Parlay GW经过演进将提供对INAP、CAP的接入，实现对PSTN SSP、2G SSP的接口封装，使OSA/Parlay业务体系能够全部实现OSA体系架构的所有能力。

　　iAN8K系列MSAN设备支持平滑演进NGN

　　1. 设备支持V5.X和MGCP/H.248/SIP协议，可以同时配置V5接入和VoIP接入。

　　2. POTS用户可以设置成仅V5上连或仅VoIP上连，也可以同时设置V5上连和VoIP上连,VoIP优先或者V5优先，链路互为备份。

　　3. VoIP用户可以设置成指向2个CS，主链路中断可以自动切换到备份链路。

　　4. 从TDM网到NGN的演进有两种方式。一种是在ONU上演进：在ONU上配置语音处理模块，完成TDM和IP语音的编解码，增加媒体网关控制协议软件模块，支持H.248/MGCP协议。另一种是在OLT上演进：维持原有的OLT-ONU的TDM架构不变，ONU不变，在OLT侧配置语音处理模块。

3、网络演进的可行性

　　随着软交换技术和综合接入技术的成熟和大规模应用，采用MSAN向NGN平滑演进正在得到大量的实际商用。近两年，国内固网运营商已经认可采用综合接入取代纯窄带接入网和DSLAM分别建设，很多省份已经进行了综合接入网的大规模建设，在光进铜退中采用MSAN实现接入点下移，其中VoIP功能成为运营商进行MSAN建设的重要着眼点。

　　另一方面，遍及全国的PHS网络覆盖，尤其是UT斯达康的iPAS系统的大规模应用，也给运营商一个可行的、经济的NGN建设思路：有线、无线融合方案。将iPAS网络改造成软交换平台，配置有VoIP功能的MSAN设备，不仅能满足现有的TDM窄带接入，也可以实现向NGN的平滑演进，实现语音业务的有线、无线一体化，全面提升POTS用户的ARPU值。此外，UT MSAN可以混插小灵通基站控制板，也为固网运营商的光进铜退进程提供了经济可行的小灵通接入方案，解决部分节点“光进铜不能退”的困境。

　　UT斯达康第三代MSAN产品iAN8K系列结合mSwitch软交换平台，可以实现NGN平滑演进。这个解决方案为即将合并和变革的固网运营商提供一种新思路，使得固网运营商可以充分利用小灵通网络，在小灵通话务量萎缩的情况下充分盘活整个小灵通网络的资产，提供更多的增值业务，提升固网的ARPU值。

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