移動核心網絡科技發展

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移動核心網絡的發展目標將是基于IMS技術的網絡。IP化和融合化成為移動核心網發展的主要特征。基于IP化的核心網網絡結構，不僅可以顯著降低網絡成本，實現簡單而高效的網絡運營，并能快速部署新型業務。LTE引入后分組域也將在網絡演進中起重要作用。隨著運營商全業務經營的逐步開展，可控制的IP多媒體業務越來越引人關注。

1.移動TDM電路交換退出歷史舞臺

由于傳統的移動TDM交換機面臨容量小、節點數量多、部分設備老化、運維成本增加，并且部分廠家不再提供設備維保等問題，全球運營商普遍啟動了核心網的IP化戰略。

在長途和省級層面移動交換機加速退網，實現固定、移動網的融合，退網后以移動軟交換為主進行網絡演進。同時，運營商根據業務需求驅動，引入IMS系統，提供多媒體業務，形成軟交換與IMS并存的網絡結構。這種思路的主要特點是固定、移動軟交換技術成熟，全球已經進行了大規模的部署，運營商可以快速實施網絡的IP化演進。

2.寬帶分組域將在網絡演進中扮演重要角色

LTE引入后，寬帶分組域無論在移動互聯網的業務支撐還是在IP承載網絡的演進方面都將起到重要作用。分組域將主要完成IP承載控制的功能和IP傳送功能。

LTER8版本中20MHz頻譜帶寬無線側下行速度高達100Mbps，后期可演進到1Gbps，為適應無線側的速度增長，對核心網構架進行進一步的演進就成為3GPP組織研究的一個重點課題，這就是我們今天常常談到的“系統構架演進”即SAE項目的重要內容，也是更名后我們通常把它稱為“演進的分組核心網”即EPC。設備商與運營商齊心協力經過5年多的努力基本完成了LTE/EPC的標準工作。

設備商在這個領域的投入不斷加大，芯片廠也積極跟進。業界LTE/EPC設備的IOT測試在MSF論壇推動下于2009年3月開始；

EPS是未來移動網絡演進的方向，主要特征包括：全面分組化，提供真正意義上的純分組接入；支持多接入技術，除支持現有3GPP系統接入外，同時支持非3GPP網絡(如CDMA、WLAN)的接入，并支持在3GPP網絡和非3GPP網絡之間的漫游和切換；支持端到端的QoS保證，增加了對實時業務的支持，通過簡化網絡架構和信令流程，降低業務連接的時延小于200ms；網絡層次扁平化，在用戶面進行節點壓縮，取消了RNC，核心網用戶面節點在非漫游時可合并為一個。

EPS的這些特征不僅滿足了下一代移動網的需求，也為網絡融合提供一個新的平臺，受到業界廣泛關注。

EPS標準從2004年啟動R8版本，該版本制定了EPS的主要功能，目前已凍結。R9版本針對一些增強功能進行研究，功能也基本凍結，3GPP目前正在制定R10版本的需求和功能。

EPS系統包括無線網接入網(可以是LTE、CDMA、WLAN等)和核心網EPC。

該架構中，EPC系統同時支持3GPP接入(如LTE)、信任的非3GPP網絡接入(如CDMA)和非信任非3GPPIP網絡接入(如WLAN等)。其中PDNGW作為接入的核心設備，不同接入網絡的接入網關(LTE無線網對應SGW，CDMA無線網對應HSGW，WLAN無線網對應ePDG)分別接入PGW實現異質網絡的接入。HSS作為EPC網絡鑒權認證的核心，除支持LTE網絡認證外，對于CDMA和WLAN的網絡認證，則先通過3GPPAAA服務器統一處理后，也在HSS實現最終的接入認證和鑒權。

EPC作為IMS網絡和業務的接入承載網絡，通過PDNGW實現與IMS業務互通。為了增強用戶的計費策略和實現端到端的QoS，EPC系統支持PCC架構。通過PCC的控制，EPC網絡可為用戶或業務配置相應的QoS資源和執行相應的計費策略。

在LTE接入場景下，EPC的核心網元包括MME、SGW、PGW和HSS。

EPC網絡的主要特征包括：

(1)QoS機制進一步完善，能夠支持端到端的QoS保證。EPC系統因為引入了PCC架構，計費和QoS策略管理得到進一步的加強，更加靈活；

(2)全面IP化，提供真正意義上的純分組接入，將不再提供電路域業務，實現全IP的核心網。

(3)支持多接入技術，既支持和現有3GPP系統的互通，同時也能支持非3GPP網絡(eg.WLAN、WiMAX)的接入，并支持用戶在3GPP網絡和非3GPP網絡之間的漫游和切換。

(4)增加對實時業務的支持。簡化網絡架構，簡化用戶業務連接建立信令流程，降低業務連接的時延，連接建立的時間要求小于200ms。

(5)網絡層次扁平化。用戶面節點盡量壓縮，接入網取消RNC，核心網用戶面節點在非漫游時合并為一個。

EPC的目標與LTE是一致的：一是性能提高，減少時延，提供更高的用戶數據速率，提高系統容量和覆蓋率，減少運營成本；二是可以實現一個基于IP網絡的現有或者新的接入技術的移動性的靈活配置和實施；三是優化IP傳輸網絡。但是不同于LTE，EPC更多地是從系統整體角度考慮未來移動通信的發展趨勢和特征，從網絡架構方面確定將來移動通信的發展方向：在無線側呈現出多樣化、同質化的特征，在網絡側控制面與用戶面的分離以及用戶面的扁平化，滿足未來發展趨勢的網絡架構將使運營商在未來更有競爭力，用戶不斷變化的業務需求也將得到較好的滿足。

IP技術逐漸成為了移動通信網絡的主角，全網IP化已經成為一種趨勢，為了實現并優化IP業務，需要對現有的移動核心網進行必要的改進和優化，逐步過渡到全IP的核心網，EPC標準的目標就是取消電路域，電路域業務在分組域(PS)實現，這就意味著支持E-UTRAN的是一個全IP的核心網。

EPC網絡實現了核心網的融合，支持各種3GPP接入方式和non-3GPP網絡的共接入，并支持多模終端用戶的無縫移動性。運營商全業務運營的發展趨勢，使得運營商開始面對運營多種制式網絡。支持多種網絡共接入的EPC網絡，實現核心網的融合，使得網絡結構更加簡單，降低了網絡運營成本。同時EPC網絡支持各種接入方式之間的無縫移動性，提高LTE用戶在LTE部署初期局部覆蓋時的使用感受。

EPC網絡控制面與用戶面的分離以及用戶面的扁平化的趨勢，也是應對網絡流量激增的必然選擇。單用戶的數據流量和高速接入用戶數的雙邊增長，使用戶面吞吐能力逐漸成為移動分組網絡設備的主要瓶頸，同時也導致分組核心網的投資飛速增長。對分組核心網進行控制面與用戶面分離，使得分組核心網只對網關節點提供用戶面處理，不僅大大節省了其他網絡節點如SGSN/MME的用戶面投資以及承載網的投資的快速增長，同時優化了用戶面的性能。

寬帶分組域各網元的引入將對IP承載網絡的架構有一定的影響，根據業務流量的不同，網絡配置也會發生相應的變化。應結合網絡現狀和IMS業務網絡的能力配置，認真研究EPC的演進策略。

3.IMS是未來融合網的業務控制層

國際標準化組織早就將IMS定義為未來的核心控制架構，包括3GPP、TISPAN、3GPP2、ITU-T等。國際各大主流運營商的業務重點，正在或已經從語音業務向融合業務和多媒體業務轉移，視頻能力更是各運營商戰略發展的重點。在中國，隨著3G牌照的發放，視頻通信等多媒體業務的需求也豁然顯現。此外，全業務運營使得融合業務成為運營商贏得競爭的關鍵。IMS具有開放式標準架構、支持固網/移動統一的接入網絡控制架構、靈活的業務提供和業務觸發能力、以及對多媒體業務的管控能力和運營能力等特點，是運營商提供會話型多媒體業務和網絡融合的主流技術。

KDDI、NTTDOCOMO和Verizon都一致認為，從長遠的發展看，IMS將是固定網絡和移動網絡共同的核心業務控制層；特別是在LTE的引入階段，全IP的分組化網絡使IMS控制各種業務的核心地位更加凸顯；。此外，國內外一些運營商正在嘗試將IMS的業務能力與IP互聯網應用相結合，如將IMS的語音和即時消息等通信能力，與Facebook等SNS網站及網絡游戲結合；將IMS的通信能力與IPTV結合。同時，運營商也準備將IMS的業務能力給多個業務系統調用，如將IMS網絡的通信錄的業務能力，給移動手機終端、PC軟終端共用，為用戶提供統一的業務體驗。

IMS發展的一個關鍵問題是業務能力平臺是否能夠開放，聚合用戶、CP/SP/AP，發揮電信與合作伙伴的整體優勢。業務能力是各種業務系統的可重用業務單元，業務能力總體發展策略是整合、增強、共享和開放。通過開放，讓用戶參與業務提供，直接降低業務成本，縮小業務提供周期。電信能力需要與第三方或者其他系統服務能力組合和集成(眾多客戶特別是政企客戶的業務系統需要靈活的嵌入網絡/業務平臺能力)；通過能力開放，電信能力才可以更好嵌入客戶業務流程以及與其他能力服務集成，提供融合業務，滿足客戶的業務融合需求。

目前業務能力API，ParlayAPI和ParlayX定義的接口有限，運營商需要拓展API接口定義范圍；向第三方提供SDK開發工具包，現在越來越多的人使用REST和SOAP類型的開放接口降低業務開發門檻。讓越來越廣泛的開發者參與到業務創新中來，是增強能動性的重要途徑。目前開放的方式有很多，例如，通過WebService接口將業務能力開放出去，供第三方調用。WebService屬于常見接口，IT開發者易掌握，門檻較低；再如將SIP能力封裝成終端控件，提供給第三方調用，提供API文檔，可實現較復雜邏輯，但開發范圍受到終端封裝范圍控制。

4.RCS的進展與思考

RCS(RichCommunicationSystem)是指除了語音通信外，還可以向客戶提供提供包括圖片、Flash、視頻、文本(IM、Presence)在內的更多的交互和呈現手段，以創造豐富的溝通環境和體驗。

我們對理解的RCS，不僅僅是一項業務，而是網絡能力，我們更關注的是如何借鑒和提升電信網絡優勢，提升更豐富和優質通信能力。初期可以IMS網絡技術為切入點，提供豐富的高質量的VOIP服務、多媒體通信服務，同時將電信基礎業務能力有控制的向互聯網業務滲透。

GSMA于2008年7月成立RCS(RichCommunicationSuite，增強型通信業務組件)工作組。目前有60多家運營商和廠商參與，包括Orange、中國移動、Vodafone、NTTDocomo等。

RCS目標是為用戶提供可定制的基于IP的增強型整合式服務，包括：增強型通訊簿、RichCall、Richmessaging等。RCS手機的目標是要達到原廠預先安裝，RCS平臺是要達到與原廠手機的兼容；核心組件基于IMS網絡實現，不是建立新的標準，而是根據現有標準制定出可實施互通、基于IMS通訊的核心業務集。

RCS具有的商業價值包括：它可以增加運營商的業務吸引力，提供集成呈現能力的新業務；它的消息業務基于電話號碼，通過手機地址簿易于使用，將來可以與MSN-Messenger,Skype等用戶互通；它可以增強運營商對客戶個性化業務需求的響應，基于同樣的價格提供更好的服務，可以保持ARPU值和用戶的忠誠度，等等。

到目前為止，RCS已經了三個版本：

RCS1.0：于2008年12月。在RCS1.0中，包含了RCS最核心的業務集，即前文介紹的增強型地址薄、增強型呼叫、增強型融合消息。但是，RCS1.0只支持移動設備。

RCS2.0：于2009年6月，Q3進行IOT測試。RCS2.0中，用戶體驗向寬帶和多設備環境延伸。其主要特點包括：

(1)多設備環境：可以任意終端通信

(2)寬帶PC接入RCS服務方面：客戶端支持網絡側、終端側接口；分組域PC客戶端的語音通話；基于會話的消息聊天；分組域呼叫的視頻共享；分組域呼叫的圖像共享；基于SIM卡的認證；文件傳輸；社交狀態呈現

(3)業務部署方面：基于OMADM；RCS設置鎖定；RCS自動配置

(4)網絡地址薄：基于SyncML的同步機制；備份、恢復及提取功能；多設備同步；

(5)增強的消息通信：發往所有注冊設備的初始對話

(6)PC可以發短信/彩信

RCS3.0：于2009年12月，擬2010年Q1IOT測試。RCS3.0在1.0和2.0的基礎上，又進行了相應的功能擴展和完善。其主要特點包括：

(1)寬帶PC接入RCS服務方面：PC客戶端與手機或其它PC客戶端的視頻通話

(2)服務推薦

(3)內容共享擴展：不帶語音呼叫的點到多點內容共享；不帶語音呼叫的點到點內容共享

(4)增強的社交信息呈現：包括位置信息、個性化邀請、URL標簽

(5)增強的消息通信：閃爍、表情符、組列表

(6)PC上增強的短信/彩信體驗

(7)融合消息：IMSIPsimple/SMS/MMSinterworking(候選)

網絡與業務的發展為RCS的引入奠定了基礎，第一，互聯網的發展，需要與通信基礎能力相結合：如SNS社交網站、電子商務網站、其他Web2.0應用等；第二信息服務的需求，信息服務需要與通信基礎能力相結合：如行業應用、個人應用、物聯網應用等，需要通信基礎能力更好的發揮調度的作用；第三，LTE等無線超寬帶技術的發展，需要提升基礎通信能力，提供端到端全IP化的語音和多媒體通信服務。

綜上所述，隨著IP技術以及LTE等無線超寬帶技術的發展，網絡寬帶化趨勢愈加明顯，為RCS的推出奠定了網絡基礎，因此RCS在傳統電信能力與互聯網應用中搭建了一座橋梁。

IMS的發展和產業鏈成熟性密切相關，RCS工作組目前成為推進IMS的成熟和商用的一個熱點組織。RCS(RichCommunicationSuite)工作組于主要致力于推動IMS實現商用，推動IMS產業鏈快速成熟，快速應用移動新業務，為用戶提供可互通的、融合、豐富的通訊體驗。RCS工作組主要基于已有的標準(包括3GPP,ETSI,OMA,GSMA)制定出一個可實施、可互通、基于IMS的核心業務集，提出RCS的實現標準并測試業務需求的滿足度、業務成熟度和業務互通性，推動IMS業務快速實現商用。我們在推動融合業務的同時也要重視IMS終端的開發，包括硬終端和軟終端的應用，在軟終端的設計方面要有良好的用戶體驗。