融合宽带的多媒体时代已经向我们走来,传统的网络架构已经无法适应业务的多媒体化和网络的融合化需求,以IMS为核心的高效网络架构是融合时代的合理选择。
文/姜青松
随着新一代无线和固定宽带接入技术的不断涌现,电信网络变得越来越复杂,传统电信业务正受到IT和互联网的强力挑战。核心网作为电信网的 “心脏”,在后软交换时代何去何从,成为摆在电信运营商面前的重大课题。
核心网现状与不足
为了建设面向未来的新一代核心网,运营商需要了解核心网的现状和不足。
接入网已逐渐变得扁平和简化,而核心网却变得越来越复杂。和接入网逐渐扁平和简化相反,随着承载和控制的分离,控制和业务分离理念的引入,核心网正变得越来越复杂。众多的业务领域,繁多的网元种类,无数的对内、对外接口和协议,以及由于容量限制带来同类网元节点数量的增加,整个网络的拓扑异常复杂,导致网络运营与维护困难,网络可靠性下降和效率低下,而且由于众多的网元种类和数量,使得在维护人员、机房面积、功耗等方面都增加了OPEX开销。
分离的网络和环境,难以提供融合的业务和体验。据统计,在目前业界Top 30的运营商中,同时运营固定和移动业务的运营商有29个,运营商向全业务运营转型的趋势非常明显。但目前运营商的网络大多是移动和固定相分离的烟囱状架构,这导致每个系统需要独立的人员来维护,人员多,效率低;由于业务控制点分散在两个系统里,难以提供固定、移动融合的业务体验,导致网络对终端客户的粘性不强。
面临互联网和IT应用对传统电信业务的强力蚕食,运营商应对乏力。根据Gartner的预测,到2013年话音业务收入还会占运营商业务总体收入的70%以上,语音还是运营商的现金牛。然而,这个现金牛目前正面临着众多IT和互联网应用的强力挑战,和目前电信运营商提供的Plain Voice相比,互联网上IM、VoIP、SNS等应用的业务体验更丰富、更新颖,话音业务被这些应用分流严重,运营商却缺少应对手段。
面向未来的统一核心网
为应对挑战,运营商传统的TDM或软交换架构的核心网需要向以IMS为中心的协议体系和产品解决方案转型。在多接入技术环境下的新一代融合核心网,应该具备什么样的特性和要求?总体来讲,可用八个词来概括:融合、统一;简洁、高效;演进、兼容;开放、互通。
融合、统一
对同时运营固定移动话音、宽带业务的综合运营商而言,最大的挑战就是实现网络的融合,结束条块分割的网络和环境,减少运维成本。一个真正融合、统一的核心网络,应该具备以下关键特性:
五合一,融合的会话控制和接入控制。一个真正融合的核心网应该至少具备GSM、UMTS/HSPA、LTE/WiMAX、PSTN、xDSL/FTTx这五种主流接入方式的控制能力,并为这五种接入形态提供融合的业务体验。核心网需要融合的IMS Core为所有的接入方式提供鉴权、路由和业务触发的功能,屏蔽接入的差异性;在融合的IMS Core之下,需要多种类型的接入控制设备,完成不同接入控制信令到SIP信令的转换。
Common TAS,保证多种接入方式下业务的一致性。在接入无关的统一控制节点之上,需要Common TAS(Telephony Application Server)为各种接入方式提供统一、融合的业务能力,如图1所示。Common TAS除了要实现FBB、MBB共同需要的基本话音和视频业务功能集合,还需要包含传统固定、移动网络的一些常用业务,如固定CS网络中的热线、闹钟,移动CS网络中的预付费业务、彩铃等。为了实现企业客户的要求,Common TAS中还需要包含IP Centrex等高级话音业务特性,用于企业市场场景的应用。有了这三组功能集,基本上可以实现终端用户在不同接入方式间转换时,对基本业务功能集体验的一致性。此外,Common TAS还需要提供更多的增值业务,如FMC类增值业务、ICT类增值业务等。
融合的用户数据中心,是网络融合过程中不可缺的重要部件。在传统的网络架构中,用户的签约数据是存在不同地方的,在网络逐渐从以传统的CS/PS网络向以IMS/SAE为核心的融合网络演进的过程中,一个融合的用户数据中心是必须的,它是实现网络向未来发展演进、用户平滑迁移的桥梁。
简洁、高效
在话音ARPU值不断下降的压力下,为有效降低OPEX/CAPEX,运营商需要不断提高网络效率,挖潜网络能力,可以采取以下两个措施:
采用统一、高性能的软硬件平台。由于ATCA高性能刀片式服务器的计算架构和虚拟化技术的出现,使得众多网元统一到一个硬件平台上成为可能。统一的硬件平台,使得不同网元的备件可以共享,降低了维护成本。高性能的硬件平台极大提高了单网元的容量,可使得网络中网元节点的数目急剧下降,拓扑得到简化。
集成的站点管理和不同网元间互通接口协议的优化和协同。基于统一软、硬件平台基础,在同一站点部署的不同网元,通过共享公共部件(比如话单服务器单元、IP互联单元等),可以做到共框共柜,提升解决方案的集成度和简化网络拓扑。同一站点的不同网元,采用相同或相似的风格进行操作和运维,实现统一管理,降低运维人员的学习成本,共享运维经验,提升了运维管理的效率;可以通过内部优化和协同来提高处理效率,降低CAPEX;与站点外的其它网元互通时,仍然是标准接口,对外部网元没有任何影响。