华为助力中外运营商引领移动网络走向IP

目前，基于IP的移动软交换已经得到全球运营商的日益关注，成为近期的投资重点。为了共同迎接IP时代电信网络面临的机遇和挑战，探讨IP建网的经验和运营模式，最近，来自中国移动、荷兰皇家电信、法国电信等全球32个国家和地区的41个运营商、Dittberner咨询公司以及华为，共200多位网络技术专家聚首中国西安，就All-IP核心网的建设与运营进行了探讨。

中国移动通信集团设计院副院长兼总工程师张同须--解读中国移动IP策略

“中国移动作为全球最有实力的移动运营商之一，目前已是全球市值最大的移动通信运营公司，注册资金518亿人民币，资产规模超过4000亿人民币，拥有超过12万名员工，在中国31个省市自治区拥有全资子公司，而且在香港和纽约都已经上市。

当前，中国移动确立了做世界一流企业，将“从优秀到卓越的新跨越”作为发展战略目标。围绕这一目标，中国移动将秉承“正德厚生，臻于至善”的核心价值观，努力成为移动信息专家和卓越品质的创造者。

经过近二十多年的建设，中国移动已建成一个覆盖范围广、通信质量高、业务品种丰富、服务水平一流的移动通信网络，网络规模和客户规模均列全球第一。截止到2006年底，中国移动用户总数超过3亿，月均净增用户443万；与219个国家和地区的301个运营公司开通了GSM 漫游业务，与107个国家和地区的223个运营商开通了GPRS国际漫游业务。

IP转型的驱动力

网络融合是最近的热点话题。随着利润空间逐渐缩减，竞争将向全方位和多元化方向发展，从而导致产业格局的变化以及传统主导企业的价值流失。尤其是在潜在竞争者中，存在着大量的非传统通信业群体，甚至看上去另类的“草根阶层”，比如Google、微软、Skype等等。

根据最近的统计，Skype在中国提供的免费使用服务预计造成运营商每年30亿元的长途话音收入损失。这些非传统通信企业最终无一例外的会逐步从互联网向移动领域进行门户迁移，力图在移动领域建立锁定更加庞大的客户群。微软的总体战略就是将从门户、基础软件、手机操作系统三个层次，同时切入移动通信领域，谋求再造移动领域的霸主地位。这些都将给移动运营商带来潜在的巨大价值损失。

目前，电信运营商只能向用户提供有限的业务选择，而在互联网上，用户之间的互动激发出了层出不穷的业务，这对运营商是挑战也是机遇。

电信运营商要想持续发展，不但需要发挥自身的独特优势，更要在新的价值链中找准自己的定位。强劲的财务表现、庞大的用户基数、领先的市场地位，对于他们来说都不再称得上是优势。企业价值的转移往往在不经意间发生，在过去25年间，近50%的财富五百强公司衰亡乃至消失的现实案例，提醒着运营商要以警觉的目光思量产业环境发生的变化。

如何实现All-IP

基于All-IP的网络转型已经成为全球主流运营商的选择。中国移动也将向IP转型作为谋求用户规模和企业价值同步增长，以及应对未来挑战的关键策略。维持和延续目前有竞争力的品牌，对于实现IP发展战略至关重要，包括中国移动网络品牌的优势、市场份额和高价值用户等。

同时，中国移动需要建设集业务创新、运营迁移、技术革新和降低成本于一身的网络，来实现从语音业务到增值业务的转化，并实现可靠性、可接入性和高质量等特点。

我们知道，All-IP架构包括四部分：核心网、传输网、数据网和接入网。

在核心网层面，IMS是实现未来统一的核心网的关键技术，可以提供丰富的下一代多媒体业务，实现网络的融合。但就目前来看，2G、3G仍以语音业务为主，因此以软交换架构为基础的移动网络，将在相当长的一段时间里和IMS并存，并最终融入IMS架构中。HSS作为下一代网络的统一用户数据库，将在业务分布、网络性能等方面发挥至关重要的作用，并在融合过程中替代现有的HLR设备。

在接入网层面，大多数技术，包括3G或后3G技术，都与IP技术有着密不可分的关系。

而作为光传输的关键技术，MSTP、ASON、WDM、GMPLS将成为未来All-IP传输网的发展趋势。统一的IP接入可实现传送资源的共享和性能的提升。

在骨干网上，IP技术和传统的光传输技术会在很长时间内分层共存，IP over DWDM会成为主要技术。而在城域网内，IP技术和光技术将走向融合，以便提供多种高带宽、高质量的业务。

因此说，IP化包含了网络的各个层面。对于中国移动来说，在如此庞大的网络上推行IP化，是一个非常具有挑战性的工程。中国移动将网络的IP化分成几个阶段逐步进行，首先由核心网开始，然后再向边缘网络延伸。具体来说，第一步是引入控制和承载分离的R4软交换架构，并在长途网层面实现IP承载；然后在端局和关口局实施软交换改造；最后实现包括无线接入网在内的All-IP。

目前，中国移动已经开始了端局IP承载语音的工作。2007年，中国移动将主要致力于语音IP化的推广、HLR和关口局的IP化、IP over DWDM等工作。

基于IP的移动软交换

最近3年来的大规模应用表明，基于IP的移动软交换已经基本成熟，能支持多种业务，并实现现有用户和业务的平滑过渡。同时，IP承载网能基本提供和传统TDM网络同样质量的服务，网络可靠性和安全性也得到了较好的保证。根据中国移动年报公布的数据，2004到2006年总通话时间的复合年增长率为34.64%，OPEX降低了13.4%。这与大规模采用移动软交换替代传统交换机是分不开的。

未来的All-IP融合网络

要进一步发展用户并扩大规模，中国移动必须对网络进行扩容。在这样的形势下，可以继续沿袭传统方式扩容TDM网络，但这样一来网络结构将会更加复杂，稳定性会下降，而且不利于今后的运营维护和长远发展。

而把网络扩容和技术创新联系起来，将原来的电路交换系统升级为基于IP的软交换系统，2G和3G就可以共享一个核心网系统，将来建设3G网络也不再需要建设新的核心网。不仅如此，为降低网络的复杂度，中国移动还将在未来网络中引入CMN，以实现信令层面的分层管理。

在核心网实现IP承载之后，下一步就是IP接入网。而传输的IP化，包括A接口和Abis接口，通过资源共享和传输效率的提升，能明显节省CAPEX和OPEX，并带来更灵活的BTS的接入方式，对网络覆盖有非常大的促进，并能改善话音质量。

在All-IP演进过程中，网络最终将向扁平化结构发展，从而进一步简化网络结构、提高网络性能，并向未来的融合网络演进。

现有分离的各个网络，各自为用户提供独立的业务，不能完全满足用户的需要，也不能应对日益增长的市场竞争。而为用户提供不同接入方式、不同终端，在任何时间、任何场景下的统一的业务和体验，是网络融合的最大驱动力。融合包括了终端的融合、网络的融合、业务的融合，甚至是行业的融合，所以需要各网络层面的全面配合。

All-IP是未来网络发展的趋势，中国移动将会进一步积极推动网络的IP化进程。目前，陕西移动的VoIP工程已经为中国移动向All-IP的发展迈出了关键的一步。”

Dittberner Associates Inc.首席执行官Lilian Tau--向IP移动软交换演变

“Dittberner Associates公司自1966年以来，一直致力于电信咨询业务。基于对业界发展趋势分析和未来的预测，我们充分认识到，向IP移动软交换演变是必然趋势。

我们认为，移动网络的演变过程大体分为以下阶段：从2G的纯语音业务演变到3G新型宽带业务，最后演变到以用户为中心的、面向应用的All-IP业务。我们目前正处在从2G向3G的演变过程中，但是运营商必须未雨绸缪，为向第三阶段演变做好准备。

这种发展趋势可通过以下几个移动产业关键指标来说明：2007年底，全球移动用户将超过30亿；西欧地区的移动用户渗透率已经达到100%；在中国和印度，每周新增的移动用户数超过100万；语音ARPU值不断下降，而数据ARPU值(主要来自消息业务)却日益增加；维持ARPU总值必须积极发展数据业务。举个例子，2006年，DoCoMo的数据业务收入达到了105亿美元。

调研结果显示，成熟市场和新兴市场的网络转型驱动因素各不相同。

对成熟市场而言，固定转移动的用户数仍在强劲增长，各种不限时的通话套餐也促使网络流量不断增加。因此，运营商需要持续扩大网络容量，这种扩容需求可能构成了70%的网络转型推动力。此外，通过3G网络提供更丰富的数据业务，及使用先进设备降低投资成本，也是不可忽视的驱动因素。

对新兴市场而言，绝大多数收入增长来自低ARPU值用户。因此，运营商迫切需要降低成本，同时，通过高性价比、差异化的业务，防止ARPU值因竞争而不断下滑。而所有这些诉求都可以通过向All-IP网络转型得以解决。

由3GPP Release 4定义的移动软交换，是核心网实现自然演进的良好开端。移动软交换能够将呼叫控制和传输相分离，然后通过IP来完成信令传输和语音承载。整个过程对用户而言是透明的，而且能够实现新业务快速部署。最后一个阶段将在3GPP Release 5和6中完成，届时可实现所有语音IP化，并可提供基于IMS的真正多媒体应用业务。当然，这种All-IP愿景需要大量的架构开发工作，以建立分层架构，即通过将业务实施、控制和接入相分离，来降低维护成本、提高业务交付质量。

仅从投资成本方面看，使用移动软交换架构可以帮运营商节省30-35%的投资成本。我们和欧洲一家领先的移动运营商进行合作，得出了其使用3G All-IP网络后，一些显著的指标改进：基于回传减少，网络利用率提高，操作、管理、维护和配置简化，环境成本降低等因素，总体成本降低了20%；语音容量提高将近3倍；数据容量提高超过5倍。

总之，我们建议运营商对3GPP Release 4所定义的架构给予充分考虑，将其作为通向All-IP愿景的必然之举。因为运营商现在部署移动软交换，不但可以节省运营成本和投资成本，更可以为将来的IMS多媒体应用奠定良好的基础。”

KPN集团荷兰移动网络负责人Michael Vocke--谈KPN的核心网切换

“在荷兰，我们面对的挑战和中国不太一样。荷兰的国土面积小、地势平坦，但用户对技术创新的要求很高。与中国相比，荷兰更容易达到100%的覆盖率，但要满足用户快速增长的需求就相对困难。

KPN拥有固定和移动网络，并致力于提供创新性的固定和移动融合服务。我们部署了3G网络和HSDPA，实现了几乎覆盖全国的高速移动数据接入，并通过使用固定移动网络融合提供服务。我们知道向All-IP网络演进是必然趋势，但我们不确定建立All-IP网络的时间和方式。

在2005年，KPN并购了移动运营商Telfort。Telfort有很好的客户群，但是当时它的网络覆盖率不高，大多数先进的特色业务还不能提供。因为Telfort有着很好的品牌知名度，KPN决定保留Telfort的品牌，但需合并网络以节约成本和调整特性。通过对两家公司网络兼容性的评估，我们发现可以在无线网络上最大程度地节省成本，而且从核心网着手是最可行的。我们希望Telfort的用户使用KPN的无线接入网络和核心网络。

我们得知Telfort此前已经选择华为来升级改造他们的3G网络，但这一升级还没有全部完成。我们希望Telfort的用户在9个月以内可以使用合并后的核心网，这意味着我们的无线网络和核心网络能兼容新的用户。

为了达到这个目标，我们决定建立All-IP网络；同时基于Telfort的良好经验，我们决定使用华为核心网设备进行基础的合并。我们的目标是将老的系统，包括MSC，SCP和GGSN，移植到新的华为核心网上。这个工程非常复杂，因为这些系统有不同的接口并连接不同的服务。同时，我们需要连接到一个All-IP的骨干网以满足合并后更大的流量。

更复杂的是，我们想将13个设有核心网的局点缩减为5个；在此期间，我们需要根据协议向其他运营商提供正常的服务。同时，我们希望将原来的接口程序改造为一个开放和标准的协议。

在容量方面，我们核心网改造的第一阶段需在9个月内完成，其它阶段的需在剩下的两年内完成。其中，第一阶段分两步执行：安装华为设备系统作为现有核心网的叠加网，包括一个IP骨干网络；使用该叠加网传输MSC间的路由数据。这样，通过使用原来用于传输数据的端口，我们可以获得额外的无线带宽。最重要的是，我们可以在非常短的时间完成如此复杂的网络改造。

我们选择的网络架构有三层。底层是接入层，提供固网和无线接入，包括我们现在使用的所有技术：GSM、UMTS、光纤、铜缆和WiMAX。第二层是控制层，我们假设它为IMS层，因为它实现功能和业务分离。第三层为业务层，它与接入方式无关。

选择好网络架构和供应商后，就开始改造网络了。第一步是在真实的环境里测试我们的方案。我们本可以在荷兰完成测试，但我们最终决定在华为总部的中国实验室。我们派出了最好的员工；华为的设备也通过了严格的考验。结果表明，测试取得了圆满的成功。

在核心网切换的第一个阶段，我们成功实现了既定目标：所需的带宽在规定的时间内达到；所有的Telfort用户在2007年6月前都移到KPN的无线网络上。

完成上述步骤后，我们将进入下一个阶段，包括连接UMTS核心网，移植ISUP服务平台，连接合作伙伴的系统，移植智能网平台、无线网络等，并把它们都连接到我们的OSS/BSS基础设施上。这是一个重大行动，但我们相信与华为一起合作，我们会继续取得成功，并向用户提供他们所需的先进服务。”

华为技术有限公司核心网副总裁张新宇--助力运营商迈向All-IP网络

“IP转型是大势所趋

未来十年至二十年，对所有的运营商和设备商乃至整个通信行业来说，都将是一个至关重要的时期。曾经的TDM模式为我们提供了丰富的语音服务。但随着时间的推移，仅靠语音业务已经不能满足用户日益发展的需求。通信行业必须要找到TDM模式的继承者，它不仅可以满足语音服务，而且还必须提供综合信息服务。这个转型过程将不会是一帆风顺的。因此，我们需要一个平滑的网络演进方案来帮助运营商应对诸多挑战。

所有的运营商都认同固定移动融合将是通信网络的下一代建设目标。目前讨论的问题已不再是是否要从TDM演进到全网IP，而是如何平稳演进及应对挑战。我们相信，部署软交换是迈向全网IP的第一步。这已经不是什么新鲜的概念了。事实上，很多电信运营商已经迈出了这一步，以下便是促成他们决定的一些理由：IP软交换能在2G和3G网络中节省50%至80%的投资成本；在向未来IMS网络演进的过程中，所有之前2G/3G中使用的硬件将被继续使用；可以节约50%的传输成本；可以减少10-20%的运营成本；可以减少40%的空间和电力资源；华为专业的部署经验可以提供优质的服务。

运营商的关注点

选择了IP软交换，对运营商来说，网络演进仍然充满挑战，包括服务质量：对于运营商来说，要保证用户享受到与TDM组网下同样的服务质量至关重要；端到端的IP工程能力：全网IP系统的工程建设和性能指标与TDM组网下的完全不同；服务迁移：在向全网IP迁移的过程中，对用户的服务不能改变也不能中断；供应商的支撑：对于大部分的运营商而言，转型是一个全新的尝试。他们无法完全依靠内部资源和技术来应对TDM向IP转型中的复杂情况。供应商应为其助力。

IP化挑战及华为的应对

提高话音质量，提供优质体验

服务质量至关重要。但它往往被那些在TDM组网下有丰富经验的运营商忽视。在IP网络上开展语音业务时，那些在互联网和宽带方面已有丰富经验的运营商也纷纷栽了跟头。在纯数据环境下，延时和丢包要靠IP协议的重发能力才能弥补。最差的情形也不过是用户在接收文件和更新屏幕时会经历延时。然而，在提供语音业务时，延时对用户来说将变得无法接受，用户还不得不面临回声及其它劣化的问题。

为此，华为公司开发了一些技术，允许语音和数据通信共存于IP组网中，并都有优秀的服务质量。针对语音业务，华为提供了访问控制机制，允许运营商设置服务质量和宽带参数以确保声音质量，既使在发生大量的数据通讯及其他网络超载的情况下也能确保。这个呼叫准入控制的解决方案可以灵活处理声音呼叫，包括TDM组网下改变为低比特率多媒体数字信号编解码器，甚至是拒绝安置呼叫时的重路由。此外，华为还开发了领先的语音质量增强技术，可以改善数据丢包和抖动，提高话音质量。

领先成熟的核心网容灾解决方案

如果网络失败，仅仅拥有突出的通讯质量也是无济于事，而这正是华为关注的另一领域。为了备份，华为提供了双归属的解决方案。一旦发生故障时，一个区域的MSC-server可以接管另一个区域的MSC- server的业务。这项技术被应用在1+1互助和N+1备分解决方案中，允许一个备用的MSC-server向网络中众多服务器中的任何一个提供服务。

还有一个弹性解决方案叫MSC Pool，允许BSC利用众多MSC中的任何一个作为正常预分配方法下的对应。这对大城市来说尤为重要，因为它减少了在使用网络任一闲置容量时移交和场所的负荷。使用了华为的MSC Pool解决方案，不必再升级BSC/RNC或者为A/lu接口提供连网。

华为还拥有IP组网工程建设方面的丰富经验。在IP组网下，没有一种“适合所有”的技术或方案。网络设计必须充分考虑地理位置、语音和数据平衡、总流量等因素。举个例子，如果您拥有一个大规模、高话务量的网络，就要考虑利用智能路由和网络分配来进行适当配置。而如果你拥有的是一个较小的网络，IP over E1可以通过重新利用现有的数字TDM容量而带来巨大的收益。华为压缩实时协议解决方案允许一个E1有180个语音通道，而不影响服务质量和IP安全。

专业服务为运营商带来更多价值

华为拥有专业的服务团队，有经验、有能力为运营商提供商业咨询、网络评估和设计、客户集成服务，培训客户员工运作新网络。例如，华为将为客户个性化设计呼叫历史记录解决方案。该方案十分灵活，支持与用户互动，允许对分布的网络进行集中管理和支持。

华为将通过丰富的IP经验和全套高质量的产品，保证合作伙伴和客户取得成功。我们致力于成为所有面向未来的服务提供商的最佳选择。”