第三代通信系统-3G曲折的商用化进程： 3G核心网技术路线选择

风中追风

    虽然3G技术标准主要由3GPP和3GPP2来制订，但由于3GPP2更加侧重于无线接口规范的制订工作，对于网络和业务方面的标准主要跟随3GPP，因此，一般对网络整体架构的分析主要按照3GPP的体系。

R99：传统网络结构

　　R99的整体网络结构仍采用传统方式，整体网络分为电路域和分组域。电路域基于TDM的传输方式，分组域基于分组传输方式。整个网络基于GSM和GPRS的网络演进。在电路域中支持所有GSM的电信业务和承载业务及其补充业务。只是在语音编码上采用了AMR（adaptivemulti－rate）的语音编码方式，其电路型数据业务更加丰富，如可提供电路交换64kbit／s的多媒体业务（H．324M）。为了保证GSM与UMTS之间的切换，定义了相关程序。

　　在分组域提供多种速率的分组承载业务。SGSN作为接入移动网的网关，GGSN完成与外部Internet的连接。由于采用了WCDMA等无线宽带接入技术，使得无线接入速率提高，分组承载业务速率有大幅度提升。

　　基于R99传统架构的核心网络，其标准和产品都非常成熟，在许多国家已经规模商用。其产品硬件平台与2G基本相同，可直接在原有2G网络上升级。

　　R99的核心网络架构引入新业务和新功能的能力比较有限，在未来的网络融合和发展方面没有优势。在组网方面，分组域和电路域采用不同的承载方式，组网相对复杂；在设备平台方面，基于传统平台结构，不利于产品设备未来的利用和网络演进。

R4：移动软交换的引入

　　在R4的网络结构中，分组域没有变化。其主要变化是将电路域的MSC分离为MSC服务器和MGW，在承载层面引入分组传输方式，这也就是我们通常所说的软交换概念。

　　R4在电路域的特点主要是几个方面：R4的业务能力基本与R99相当。对于语音业务提供TrFO的功能，针对移动到移动的业务可以通过控制程序减少编解码的次数，提高语音质量，降低传送带宽；采用基于IP或ATM的分组传输方式，易于实现在承载层与分组域融合的传输网络方式；控制和承载分离，控制点更加集中，更加易于新业务的实施；设备简单，在节省建设成本和运营维护成本方面具有明显优势。

　　R4的标准已经成熟，其主要的缺陷在于目前MSC服务器和MGW之间的接口标准不开放。这个问题对大部分应用场景没有影响，但对于我国多厂家组网以及MGW“双归属”组网时会有一定的影响。

　　R4由于采用分组承载方式，电路域语音业务质量会受到一定的影响，但基本认为在IPVPN等方式可保证整体业务质量。目前移动软交换设备在汇接局层面的应用已经比较广泛，并逐步向本地网应用延伸，其大规模组网经验仍然需要进一步积累。

　　从移动软交换市场分析的结果来看，R4设备和组网技术在全球范围内已经逐步走向成熟。

IMS：面向全IP架构的IP多媒体子系统

　　3GPPIMS（IP多媒体子系统）的体系采用了分层结构。业务网层面，通过CAMEL、OSA／parlay和SIP技术提供多媒体业务的应用平台；在IP多媒体核心网层面，3GPP定义与3GPP2MMD基本上相同，提供多媒体业务环境，全部基于Internet协议以便于与Internet网络的融合；在IP可连接的接入网络层面，包括3GPPGPRS、WLAN等，提供接入、移动性管理。

　　IP多媒体网络（IMS）的提出是以GPRS等IP网络为承载，为多媒体业务提供了一种解决方案，同时满足了多媒体业务在安全、计费、漫游及QoS上的需求。IMS可看作为多种多样的移动多媒体业务提供的一个平台。IMS的基本协议是基于IETF已有标准的，增加了支持移动性的扩展，包括SIP、Diameter、COPS等。

　　现有产品是IMS的早期产品或者为支持特定业务（如PoC）的SIP服务器，仅仅满足这些业务的基本要求，系统功能和兼容性仍不完善，并不是完整功能的IMS产品。预计这种支持简单功能的PoC平台会在2006年初出现，但真正完善的作为公共业务平台架构的产品需要在2007～2008年出现。

　　综上所述，不同的运营商会根据其具有的网络资源来选择不同的技术发展路线。目前R4架构在长途组网已经比较成熟，近期正在向本地端局延伸。其分离的网络架构至少很容易实现在承载层面的融合，在降低网络的建设投资和维护费用方面具有很强的优势。因此，可根据运营商现有传输资源可能整合的状况以及整体网络规模的大小来确定方案。为了便于未来的发展，目前看至少应要求设备具有R4的功能，在组网方面可以采取多种灵活方式。同时，由于IMS产品尚没有面世，控制端到端的业务质量，并不是在短时间内就可以实现的。目前，在无线接入网络中，电路域和分组域的无线信道是独立划分和设计的，如果需要实现全IP架构，特别是实现VoIP业务，首先要在无线接口进行无线信道和无线资源控制方面的修改，这样才有可能保证在无线复杂的传播环境下适应业务需要。因此，在3GPP中仍然进行SAE项目的研究工作，来优化和解决端到端分组业务性能问题。