构筑3G网络基础 拓展3G网络应用

    一： 理解3G 移动通信系统及应用的本质
  
    无线通信方式是通讯网络领域最灵活的接入方式，而数据通信产业和无线通信产业的技术融合则是最终实现“Any to Any”通信的关键所在。互联网及数据通信产业的发展加快了无线通信的演进，使无线通信在技术上能更好的满足对数据业务(主要是IP业务)快速增长的需求。而3G正是在这样的期盼中备受关注，并向我们走来。3G是第三代移动通信系统的通称。与现有的移动语音网络技术相比，3G技术的主要优点是利用先进的空中接口技术（包括对频谱的高效利用）、核心网全面的IP包交换及控制技术，能极大地增加系统容量，提高端到端通信质量和更高的数据传输速率，包括实现实时语音视频、高速多媒体和移动互联网访问及相关业务。
  
    国际电联确定的全球统一的无线接口标准—IMT-2000 对3G及其含义进行了明确的定义和说明。我们可以简单的把3G系统分成无线接入网、核心网络两大部分。在IMT2000定义中则定义了几种方法或技术平台作为无线接入网络的技术，其中，包括DS－WCDMA/UMTS，多载波CDMA2000 1x/3x，TD-SCDMA，单载波TDMA EDGE/IS-136等等多种无线接入技术平台，而它们在无线接入网络部分是根本不同的（无法兼容的）。因此在考虑建建设3G网络的时候，移动运营商就必须根据国家所定义的规范、自身拥有的频谱资源等因素选择其中一种无线接入技术平台。
  
    但无论移动运营商选择何种无线接入技术，他们的核心网络在很大程度上都是可以共用的，并且必将朝着全IP方向演进和发展：语音、数据、多媒体等业务形式的承载是基于IP的；端到端的业务呼叫模型是基于IP的；RAN及CN核心的网络交换和呼叫控制也是基于IP的；另外毫无疑问的是，所以面向3G系统开发的所有网络应用也是基于IP的。而且从用户应用的角度看，终端用户并不关心空中接口的技术类型，而是关心他们到底享受什么样的3G应用，因为他们所感知到的只能是运营商所能提供的基于IP的各种应用。所以从业务种类及应用的角度来看，最终的3G系统可以看作是一套端到端的基于IP的应用系统。运营商能否从3G投资中尽快获得回报，主要将取决于这套“IP应用系统”的设计、实施的质量，业务的开发拓展和营运的模式。
  
    二：Cisco面向3G 移动通信系统的相关解决方案：
  
    作为全球领先的电信网络设备供应商，以及在互联网及数据通信领域无以置疑的领导者，Cisco自1997年便开始了面向移动数据通信系统产品的研发，并参与制定了大量的3GPP、3GPP2 的标准规范。Cisco还与国内外领先的3G无线系统供应商进行广泛合作，而今天Cisco已经可针对3G的核心网络、无线RAN的分组传输网络提出了完善的解决方案，包括针对3G基础网络结构和3G网络的增值业务部分。针对3G基础网络架构，思科所提供的是基于3G行业标准的通用平台，包括无线分组网关设备、语音网关、信令网关、软交换、无线RAN的分组交换及传输网络、核心的IP交换及传输网络等各个方面；针对3G的增值业务部分，充分考虑运营商的服务方式、内容资源、计费策略，并结合企业及个人用户的应用需求，Cisco为移动运营商所定做的CMX业务系统平台藉以实现移动业务控制、服务选择、移动VPN以及内容计费、后付费、预付费等必备的解决方案。本文将对以上将针对解决方案部分进行简要说明。
  
    1：无线分组网关设备（GGSN、PDSN）解决方案：

    Cisco公司的无线分组网关(GGSN/PDSN) 解决方案，能够使移动运营商为各种类型市场段的移动用户提供增强的移动数据服务。Cisco无线分组网关设备，采用相同的硬件平台但通过不同的软件功能集来实现GGSN或PDSN的功能，不仅支持3GPP（GGSN遵循）、3GPP2（PDSN遵循）的标准功能集，而且具备行业验证的、丰富的Cisco IOS增值的软件功能（Security, MPLS , MPLS VPN, QoS等等）。 组合了其强有力的路由能力，Cisco的GGSN、PDSN解决方案可提供与Cisco在电信互联网和数据通讯领域所体现出的同等的质量、可靠性和扩展性。
  
    2：无线接入网络RAN的分组传输网络 解决方案：

    无线接入网络RAN的分组传输网络 包括从把信息流从BTS（或Node B）送到汇聚节点和BSCs（或RNCs），在BSCs（或RNCs）之间，以及在相关的MSC之间的网络传输部分。
  
    在针对UMTS演进过程中，Cisco提供基于兼容的、面向不同阶段(R99/R4/R5)的网络技术解决方案，并充分保证RAN网络从基于ATM的R99 UTRAN向全IP/MPLS的网络过渡；在针对CDMA2000的RAN部分，充分考虑其演进路径（1xRTT — 1xEV-DO阶段 或直接到1xEV-DV）,Cisco 则提供全面基于IP交换路由的RAN传输系统。出于运营商对RAN传输网络的可靠性要求，在解决方案中充分考虑设备级的可靠性要求和网络级的高可用性；出于运营商经济性的考虑，在Cisco的RAN分组传输网络方案中，可充分考虑移动运营商的现有的网络资源，而采用相应的技术以充分提高分组传输网络的带宽有效性。
  
    3：3G核心网络及IP传输网络解决方案：
  
    无论是3GPP还是3GPP2，它们所定义的核心网络最终必将是全分布式的、全IP多媒体网络体系结构。无论采用何种无线网络技术，它们的技术演进方向将是：在移动终端信息交流的源与目的之间，话音和数据自始至终都是以同一种方式进行处理的，而IP 则是这个统一化的技术平台。
  
    Cisco的3G核心网络解决方案在与针对不同无线网络技术以及它们发展的不同阶段，提出同一的面向未来网络演进的全IP网络架构，可提供的3G网络组件包括3G系统的呼叫控制部分，媒体网关MGW，信令网关SGW、无线分组网关设备以及IP核心交换传输网络。这种核心网络方案在充分考虑网络系统安全的基础上，将具备标签交换MPLS，服务质量QoS，流量管理TM，流量工程TE以及虚拟专用网VPN的功能，以便在同一网络平台上为3G网络的不同业务子网（如语音、数据、多媒体、信令子网等等）、不同的服务质量要求的应用提供相应的服务质量级别。同时，在网元级、网络级分别实现控制界面、数据界面的不间断转发（SSO/NSF）机制，以充分保证电信IP网络的高可靠可用性要求。
  
    4：信令网关ITP（SIGTRAN）解决方案：
  
    信令网络是移动、固定语音网络及实现相互通讯的支撑网络，专门用于在SS7网络组件间传送呼叫信令、网络控制和数据消息。而且随着移动用户大量增加、TCAP应用的不断增长，例如SMS和与漫游相关的注册流量，目前使用基于电路交换的信令网正显示出它的不足：承载SS7效率低而且成本高，不具备应付突发的能力。Cisco的信令转接点/信令网关 ITP将充分利用IP的高灵活性、扩展性及服务质量保证能力，为信令网络提供SS7oIP的全面解决方案。对于传统的SS7网络（TDM网络模式下），可作为STP来使用； 在SS7oIP 网络模式下， Cisco ITP 基于IETF的SIGTRAN 行业标准，可作为信令网关来使用。采用Cisco的ITP解决方案，不仅支持传统的、新一代的信令网络，并支持混合传统/新一代信令网络，运营商可以完全控制他们现有的信令网络向新一代的信令网络平滑演进，并确保网络的演进与业务发展目标进行紧密的结合。
  
    5：IPv6系统 解决方案：
  
    3GPP、3GPP2规范的方向均确定IPv6是网络承载、业务应用的发展方向。这样必然要求运营商在3G网络的建设初期，对3G系统的端到端的所有网元对IPv6的支持能力或平滑演进的实现方式、应用模式进行充分考虑。包括双栈UE连接到IPv4、IPv6的网络中，IPv4的UE通过IPv6网络连接到IPv4的节点上，IPv6的UE通过IPv4网络连接到IPv6的节点上，或者IPv4/IPv6 UE连接到IPv6/IPV4的节点上等应用模式。
  
    需要指出的是，在Cisco所提供的3G分组网关设备及为RAN、CN的IP承载网络方案均充分对未来IPv6应用提供解决方案。包括分组网GGSN/PDSN的双栈支持（终结PDP、PPP并提供两种IPv4、IPv6网络的连接），以及IP承载网络的各种IPv4承载IPv6应用、IPv6承载IPv4应用，或纯IPv6组网的解决方案。
  
    6：移动门户CMX解决方案：
  
    运营商营运的3G移动通信网络能否从市场取得回报，将主要取决于3G系统的应用，包括应用形式、种类和内容等。如何更好的结合、利用现有移动业务资源和数据内容资源，并开发新的3G网络应用系统将是移动运营商面临的新的课题。Cisco Mobile eXchange (CMX)解决方案是Cisco为2.5G和3G移动运营商网络提供充分发挥移动数据业务潜能解决方案的一个组成部分，其作用是填补无线接入网络和通过IP网络提供的所有“互联网”业务–互联网接入、专用门户、公司内联网、具体服务内容–之间的市场空间。它将为移动运营商提供丰富的网络控制、移动VPN、业务选择、内容存储、内容转换等功能，并将紧密结合移动运营商的业务支持系统提供各种可选的后付费、预付费、内容计费等计费方式。此外，利用CMX系统也将通过移动IP的技术提供数据、多媒体业务在3G网内的无间断漫游， 并可实现3G网络与有线网络、2.5G及WLAN网络系统的无间断漫游。CMX系统基于Cisco业已证明的硬件并利用思科在开发IP业务方面的领导地位，为移动服务供应商提供重要的增值功能，从而增加收入并减少客户流失。 
  
    目前Cisco已与国内外主要的3G供应商开展紧密的合作关系，共同对3G系统的试验和商用网络系统的实施开展了大量的工作，积累了丰富的经验。我们相信，基于Cisco的3G基础网络结构和3G的增值业务的解决方案，并结合Cisco在光传输、交换路由、网络安全、鉴权认证、内容存贮等众多方面领先的技术，移动运营商可以充分优化他们的网络并提供高质量的移动语音和数据服务，并且从运营管理的有效性、对等IP网络架构的扩展性、网络的投资回报等方面得到好处，从而更好的为移动用户提供服务。

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