鑒于聯通公司現在的WCDMA核心網絡情況,CS域中語音的IP化演進問題是非常關鍵的,其次是在新的全IP結構中IMS視頻電話的發展。語音處理需解決兩個關鍵性的問題:一是在保證語音質量的前提下,盡可能降低編碼比特率;二是在IP網絡環境中,保證一定的通話質量,這樣就涉及語音編碼技術及分組丟失補償和回波抵消技術。在WCDMA現網中傳統語音電話(PSTN)廣泛使用PCM語音編碼(G.711)技術(包括:采樣、量化、編碼三個過程),比特率為64kbps,而且每次通話時都要在局端建立一個獨享的64kbps信道,這樣,雖然語音質量高,但由于效率低、帶寬浪費嚴重,不符合未來電信技術的發展方向。WCDMA核心網CS域IP化后,承載層由TDM改變成IP,WCDMA采用的壓縮語音編碼AMR就可以在核心網中透明傳送,AMR提供8種編碼速率,編碼從4.75kbps到12.2kbps,這樣就大大節省了帶寬資源。因為網絡電話是在基于IP的分組網絡上傳輸話音,將模擬語音信號轉換成數字語音分組,采用存儲轉發方式,以分組的形式在面向無連接的分組網上傳輸,這種分組語音技術,能夠極大地提高帶寬利用率。
現網中IP化的具體改造方案
第一步:SCTP多歸屬改造。山西聯通現網的MSCS和MGW之間是通過CE接入信令網,在改造過程中將原有的單IP對接改為了雙IP對接,給MSC、MGW分別新增一個IP地址與原有的一對IP地址分別接一個CE,CE之間可以互通。這樣,設備端只要保證MSC和MGW各有一個IP地址可用、有一個CE正常工作就不會使業務受阻。
第二步:山西聯通現網中MSCServer間的NC口沒有直接電路(通過L局或MGW轉接),NC口IP化需要同NB口一并考慮,因為NC口協議BICC是控制NB口必須的協議,也就是MGW間中繼的IP化,這是IP扁平化的第一步。山西聯通綜合關口局已是軟交換,按照扁平化發展思路即可同GMSCServer/GMGW對接,實現IP承載。
第三步:完成設備內部改造,這一步需要增加支持IP承載的單板。目前華為公司UMG8900現有VPB板負責語音業務的IP分組適配處理,新增HRD板,HRD板出光纖接至CE,通過CE接入IP承載網。從承載來看,只是通過HRD增加了新的BICC中繼電路用于承載。中興MGW新增GIPI、VTCD、PSN4V、PSN8V板,VTCD板負責語音編譯碼、速率適配,PS4V、PS8V負責各線卡的分組數據交換,GIPI板出光纖接至CE,通過CE接入IP承載網,而MSCServer均變化不大。從信令來看,各個局向之間直接通過MSC的IP進行對接(信令不用通過MGW進行轉接),ISUP信令在PSTN的局向間中繼上傳送,通過MGW的SIGTRAN功能轉換后,經IP網傳送到MSCServer。
數據配置方面,在SCTP多歸屬改造中,給MSC、MGW分別增加一個IP地址,然后將MSC、MGW之間的H248鏈路、M3UA鏈路全部由原來的單信令點對接改為雙信令點對接。在IP對接中,信令由原來的通過電路中的某個時隙的對接改為通過CEIP對接。原來是由MSC之間的N7LNK直接對接,或者通過MGW進行轉接,現在直接在需要對接的MSC之間進行M3UA對接即可。
核心網IP化的優點
核心網IP化是R4版本最理想的結網方案。平面式IP網結構,承載在一個平面上交互,充分發揮運營商完善的IP骨干網絡。語音、數據、信令承載共用一套IP骨干網,利于降低網絡的運營成本和維護成本。電路域采用用戶面(話務)和控制面(信令)承載分離的結構,使得MSC服務器、HLR可以集中放置,提高了組網的靈活性,有利于運營商快速掌握整個網絡的運營和維護。網絡向全IP多媒體演進更加容易、平滑。
WCDMA現網CS域的IP化是通信技術發展的必然趨勢,同時也是一個循序漸進的過程。WCDMAR4版本核心網的軟交換架構,實現了控制與承載的分離,是移動網和固網軟交換融合的起點,核心網CS域的IP化將會推動WCDMA全網IP化進程,下一代網絡(NGN)將以IP為骨干,在各種網絡相互融合的基礎上,向用戶提供多樣化、智能化、個性化的數據業務。隨著移動網絡IP化的發展,移動2G/3G核心網設備、無線側設備,以及PSTN網絡、DTV(數字電視),需要通過CE路由器匯聚,再接入IP承載專網,通過不同的VPN進行轉發。由于CE路由器網絡需要承載移動語音以及流媒體等高價值業務,因此將對承載網絡的可靠性、安全性以及服務質量提出更高的要求。