WCDMAR4与NGN的特点及其关系探讨

stalamo

“3G”和“NGN”，作为下一代数字通信技术革新发展趋势和目标，无疑是当今业界最受瞩目的两大热点，而领先的国内外运营商及设备制造商们也都不遗余力地对3G和NGN试验和商用进行了大量投入。

　　追溯到UMTS标准发展初期的R99阶段，WCDMA与NGN基本上是在固定和移动两个通信技术领域各自独立发展，该阶段主要解决无线接入层从2G时分多址到宽带CDMA码分多址空中接口技术的规范化，核心网相对GSM没有大的变化，但从R4阶段开始，NGN与3G技术终于走到了一起：NGN的承载与控制分离软交换机制、统一的IP/ATM分组业务承载及其所带来的众多优势与挑战，都被引入到了3G核心网中，从而为建设一个具备更高投资收益率的3G网络提供了基础。

　　那么，WCDMAR4与NGN的关系到底是怎样的？它们的差异和共同点如何？NGN的建设对WCDMAR4的建设具有怎样的参考价值？它们将以何种状态共存？这些问题对于未来的移动、固定综合运营商，尤其是已积累了一定NGN规模试验网经验并计划开展3G业务的运营商来说，是被关注最多的基础问题。本文的目的即在于对这些问题给出分析解答。

　　WCDMAR4与NGN的异同点比较

　　WCDMAR4网络与NGN网络的异同点，可以从总体网络架构、基础传输网络、设备网元功能、可商用/可运营关键技术等多个方面进行比较。

　　一、总体网络架构

　　WCDMAR4与NGN网络均采用了相似的承载与控制分离的分层体系架构：即原有承载、控制合一的交换机分离为专门负责用户面的媒体处理与交换功能的媒体网关，以及专门负责控制面呼叫处理及业务提供的软交换设备，并且媒体网关之间、软交换之间，以及软交换与媒体网关之间的媒体与控制流的承载均由传统的TDM专线交换演化为基于分组转发的宽带包交换网络（IP/ATM）。软交换与媒体网关之间不再是话音媒体流，而是基于H.248的控制消息。

　　二、基础传输网络

　　无论是WCDMAR4的移动实时呼叫与非实时数据业务，或者NGN的固定实时呼叫与非实时数据业务，以及相关的控制信令流，均统一采用基于分组统计复用及包/信元转发的宽带IP/ATM承载。因此WCDMAR4与NGN对于基础传输网络设施，包括路由器、交换机以及底层的SDH/DWDM传输设备及传输链路，其需求均是相同的。

　　三、设备网元功能

　　WCDMAR4与NGN网络除与移动、固定用户业务流程无关的网元设备可以共享以外，其他网元设备在功能、业务流程方面有较大差异性。

　　相同点

　　WCDMAR4与NGN中业务独立的设备网元包括：通过H.248控制的特殊媒体资源（MRS）以及负责宽窄带信令互通的信令网关（SG）功能。

　　MRS主要用于软交换在普通呼叫及智能呼叫流程中对分组网中集中放音、收号、会议等媒体资源的支持。由于H.248资源控制协议对媒体网关承载及媒体操作的抽象化封装，使得对MRS设备资源调用可以做到对上层的业务逻辑完全透明，因此使得其可以完全独立于移动WCDMAR4或固网NGN不同的业务流程。但如果同一MRS设备需同时接受WCDMAR4及NGN软交换的业务控制，则要求MRS支持虚拟媒体网关（VMG）的功能。

　　SG主要用于各类应用层信令（包括MAP、INAP/CAP等）在SIGTRAN承载与基于TDMMTP1/2承载之间的互通转换，无论是WCDMAR4与NGN公用的中继协议ISUP、TUP，还是WCDMAR4特有的MAP、CAP以及NGN特有的INAP，它们所基于的底层传输协议栈是相同的，因此对SG的互通功能需求完全相同。

　　差异点

　　移动WCDMAR4与固网NGN在设备网元方面的差异性体现在以下几个方面：

　　1)网络设备构件差异性

　　●WCDMAR4网络划分为接入网及核心网两个部分，接入网由WCDMA基站NodeB及基站控制器RNC构成，核心网部分除原移动交换机MSC分离为控制面软交换MSCserver及承载面媒体网关MGW设备外，其他核心网及业务应用层网元设备均继承自移动WCDMA R99，包括SGSN/GGSN、HLR、移动SCP、SMSC等；

　　●NGN网络也可划分接入网及核心网两个部分：接入网由从C5交换机分离出来的固定电话远/近端接入部分的接入网关AG/IAD组成，而核心网则由固网相当于C5/C4交换机控制部分的软交换及与他网互通的中继网关构成，其他业务应用层网元设备如固网SCP等均直接继承自PSTN。

　　2）软交换设备的差异性：

　　WCDMAR4与NGN软交换的差别主要体现在业务特性及交互协议方面：

　　●WCDMAR4软交换(MSCserver)继承了3G 端局MSC及关口局MSC所有的业务控制层的业务处理及信令接口功能，与UTRAN移动接入网及其他PSTN/PLMN网络进行控制面流程交互实现3G用户的接入及与传统网络的互通，并在业务流程中根据需要调用经过移动扩展的H.248协议控制移动接入或中继媒体网关完成媒体流的汇聚、映射及交换；

　　●NGN软交换则继承传统C4固定端局及C5长途局交换机的所有业务处理及信令接口功能，并通过MGCP/H.248协议控制固定接入网关或中继网关完成媒体流的汇聚、映射及交换，实现与PSTN用户及其他运营商或传统网络的互通；

　　●WCDMAR4软交换采用RANAP/BSSAP协议接入移动用户，BICC作为软交换局间中继控制；而NGN软交换则采用H.248/MGCP/IUA/V5UA接入固定用户，H.323/SIP/SIP-T/BICC作为软交换间的中继控制 。

　　●WCDMAR4软交换具备NGN软交换没有的移动性管理及呼叫管理（CM/MM）特性。

　　3）移动、固定接入及中继的差异性：

　　●移动接入媒体网关与UTRAN接入网进行复杂的控制面交互（Q.AAL2/IuUP），将UTRAN业务流转换为IP/ATM核心网业务流，并转接来自UTRAN的非接入层信令（如层3呼叫控制）到MSCserver或转发从MSCserver到UTRAN的控制命令，固定接入媒体网关则直接或通过AN接入传统POTS或ISDN用户，转换模拟或数字线信号为IP/ATM核心网业务流，将用户呼叫进程事件转换为H.248/MGCP或IUA消息上报或做反向转换；由于UTRAN容量的原因，移动接入网关容量一般大于AG/IAD。

　　●移动与固定接入媒体网关对数据、传真业务的处理方式完全不同。

　　●尽管移动中继媒体网关与固定中继媒体网关都承担VoIP/VoATM与传统电路交换网之间的承载类型、语音编解码模式转换及回声抑止的控制，但它们各自采用的编解码算法（移动采用AMR/EFR，而固网采用G.723/G.729），以及对回声抑止功能参数的需求均不同，并且移动中继媒体网关还涉及复杂的用户面及TrFO功能的处理。

　　●基于上述差异，软交换与媒体网关间的媒体控制协议在WCDMAR4与NGN中也存在较大差别，移动媒体控制协议是在固网H.248协议基础上做了大量扩展，包括ITU-T的CBC资源控制模型Q.1950扩展，以及3GPP的TS29.232 UMTS域特有扩展。