浅谈全IP软交换的未来发展

　　IP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。IP地址具有性，根据用户性质的不同，可以分为5类。另外，IP还有进入防护，知识产权，指针寄存器等含义。

　　1 背景

　　移动软交换属于3GPP R4阶段的技术，到2004年3GPP移动软交换相关协议已趋于成熟，首先实现了网的IP化。随后，3GPP R5和R6阶段引入了IU接口的IP化，R7实现了Gb和A接口控制面IP化，在R8引入A接口用户面IP化，并终实现移动软交换下的端到端IP承载。

　　IP协议中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个的地址，叫做“IP 地址”。由于有这种的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。现在电信网正在与 IP网走向融合，以IP为基础的新技术是热门的技术，如用IP网络传送话音的技术（即VoIP）就很热门，其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等，都是IP技术的研究重点。

　　IP是怎样实现网络互连的？各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据包”格式，这种转换是因特网的一个重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。

　　2 软交换IP化总体演进策略

　　那就用IP切换软件，推荐IP地址切换器 V6.179(一款可随时更换IP的软件_绿色免安装版).如果您电脑的IP地址经常要换来换去（比如：笔记本用户在家里需要一套配置，在公司又是一套），每次都这样：IP、网关、子网掩码、DNS服务器等一个个设过来是不是感觉很不方便？

　　软件“IP地址切换器”（简称IPCFG）就是为解决这种问题而设计的，而且操作简单，速度飞快。“IP地址切换器”可以备份已经设置好的网络地址配置，让您的网卡在备份好的配置之间快速切换。支持多网卡(10块)。为您解决IP地址换来换去的烦恼！

　　软交换IP化既有驱动力、又有存在很大风险，主要体现为：

　　(1)IP网的灵活带来业务的灵活和开放等一系列好处，但是IP网的灵活多变也给电信网络一贯的高品质带来了挑战。IP软交换带来成本节约的同时，也不同程度的出现了网络质量的下降。

　　(2)IP软交换扁平化的组织方式，对管理模式，运维模式带来挑战。IP网络某一部分的变化和故障往往很容易影响到全网，这些都给运营商带来巨大挑战；IP网络扁平化的组网改变了传统的维护模式，推进了集中化的维护模式，对维护体制是巨大变化。

　　(3)IP化带来了资源重新组织的能力，对传统业务在长途、漫游，业务归属关系都带来挑战；IP化导致很难确定某一个业务是为一个地区服务还是为全网服务，这就要求改变业务运营商的思维，梳理全网服务意识。

　　(4)为保证长期投资的有效性，使移动通信网络平滑演进到下一代网络，针对网络IP化既有驱动力、又有存在很大风险的实际情况，移动软交换IP化应遵循分步骤逐渐演进的策略。主要体现为：对于全网IP化，按先R4移动软交换(网络)，再IMS(业务)的思路演进；对于网络IP化，按先网，再接入网的思路演进；对于网IP化，按先话音，再信令的思路演进；对于话音IP化，按先汇接，再端局的思路演进；对于端局IP化，按先分离架构，再IP承载语音的思路演进。

　　3 全IP软交换催生技术创新

　　3.1 分离式架构催生新的部署策略

　　R99网电路域基于TDM承载的传统程控交换方式，网络架构与GSM网相同。如果将R99

　　MSC在地理上集中设置，会导致明显的话路迂回，网络容灾方面的安全性也有问题。

　　移动软交换实现了控制与承载相分离，可以把容量相对较小的MGW拉远到地级市负责交换本地话路，这样就可以避免本地话路迂回的问题；同时把MSC Server部署在省会中心，便于集中维护和管理。由于软交换可以通过MGW归属到多个MSC Server(地理可分离)的机制实现MSC Server POOL组网，可以在在一定程度上补偿由于MSC Server集中设置所带来的容灾方面的安全性问题。

　　3.2网IP承载语音优化网络组织结构

　　中国移动采用基于IP承载语音的软交换架构组网。软交换机集中设置在省中心城市，媒体网关MGW靠近话务源部署在各地市。移动软交换机和MGW都应具备同时支持3G和2G的能力。在控制面，全国省内所有软交换机平面组网，省际软交换机之间的BICC信令经CMN转接。在用户面，全国所有的MGW平面组网，MGW之间的媒体流由IP承载网疏通，不再经其他MGW转接。

　　对于省际、省内长途IP端局与TDM端局的互通话务，由交换关口局GMGW或TMG做互通设备(IW－MGW)，疏通TDM侧的省际话务和部分省内话务。实现TDM端局到IP端局互通话务的就近入IP，IP端局到TDM端局互通话务的就远出IP路由方式。

　　网IP承载语音的上述路由方式保证IP端局之间媒体直连，IP-TDM互通话务尽量由本地网转接，降低汇接网TMG扩容规模压力。

　　3.3 无线接入网IP化实现端到端全面IP承载

　　对于网络IP化的策略，在全IP软交换的基础上，引入无线接入网IP化，可实现端到端全面IP承载。

　　BTS与BSC间的Abis接口目前为设备厂家的私有接口，主要采用设备厂家的自有方案实现IP承载，Gb接口IP化标准化和设备实现都比较成熟，但3GPP早期仅仅对A接口信令面的IP化进行了规定，在用户面的IP化方面尚属一片空白。

　　A接口用户面的IP化能够带来节省传输带宽，提高语音质量等优势，中国移动积极推动相关研究，并已经在2008年将研究成果全部推入国际标准，填补了3GPP在AoIP方面的空白。

　　A接口用户面IP化的完成，标志着移动软交换下端到端基于IP承载的实现，其优势主要体现为：

　　（1） 话音业务质量提高：在A接口TDM承载时(网IP化条件下)，单个2G－2G呼叫需要经过4次TC(编解码转换)过程 ，语音质量下降；AoIP后，可实现全程免编解码从而提高语音质量。

　　（2） 降低网络成本：A接口IP化后，由于TC从BSC上移到MGW，IP化后TrFO情况下的2G呼2G不需要TC，大量降低设备投资。

　　（3） BSC信令直达MSC Server，取消SG：BSC和MSC Server皆有IP端口，信令可以直接从BSC直连MSC  Server，不再需要SG做TDM→IP转接，简化网络组织。

　　（4） IP化利于MSC POOL组网实施：在A/Gb为TDM情况下，由于E1传输连接太复杂， MSC in Pool、SGSN in Pool方案实现难度大。IP带来的组网扁平化使得MSC、SGSN资源池的网络结构得以快速实施。

　　（5） 简化维护管理难度：GSM网和接入网统一支持全IP组网，有利于网络规划。Abis接口、A接口、Gb接口IP化后，可以将需要维护的网络类型归一化，减少维护人员的技能要求，简化了维护管理难度。

　　(6) 2G/3G共享网络传输，利于传输网的规划设计：在3G RAN采用IP传输的情况下，3G RAN的基础网络必然将采用IP化传输技术，IP BSS使得2G、3G可以共享基础网络，不需要为2G BSS单独维护一张TDM基础网络。

　　4 ICS技术实现业务由IMS统一控制

　　对于全网IP化，在移动软交换IP化的基础上，再引入基于IP的IMS控制架构，实现从承载到业务控制的全面IP化。

　　IMS支持多种固定/移动接入方式的融合，支持无缝的移动性和业务连续性，是全业务运营的目标网架构。在LTE阶段，运营商可以提供由IMS控制的PS承载语音及丰富的多媒体业务。但LTE初期可能以热点覆盖为主，一段时间内还无法形成与2/3G接近的全面覆盖。由于2/3G无线网络带宽和QoS等因素的限制，运营商可以在2/3G网络提供一些PS域非实时业务，但移动话音业务还需要从CS域接入。IMS

　　Centralized Services (ICS)就是要建立一个公共的网络，同时向移动/固定IP接入和移动CS接入用户提供统一服务，以实现有效地降低网的OPEX和CAPEX。

　　5 结束语

　　全网IP化是未来网络发展趋势，软交换从网到无线接入网全面引入IP承载，为移动网络整体平滑演进到下一代全IP网络奠定了基础。同时，全IP软交换也催生了许多新的网络部署策略、路由组织策略，便于部署更多的新技术。因此，全IP软交换必然会进一步提升网络的安全性和业务质量。