中兴通讯CDMA2000 ALL-IP灵活的组网解决方案

　　依据3GPP2标准，CDMA网络向ALL-IP网络演进分4个阶段，传统移动台域LMSD为第三阶段，核心网引入了软交换架构，实现了呼叫控制和承载的分离，把原来的MSC演进为两个独立的网元MSCe和MGW。在LMSD阶段的开始阶段，核心网和BSS之间仍然采用原来的A接口，在2005年3月份，3GPP2推出了新的IOS标准--IOS5.0，从而实现了BSS和核心网之间的分组传输，包括A1接口的信令和A2接口的话音承载，我们称分组化的A接口为Ap接口，分组化的A1接口和A2接口分别称之为A1p和A2p接口。这时的网络架构如下图所示：

　　一、 ZTE CDMA2000 Ap接口解决方案优势分析

　　中兴通讯在2005年9月份推出了支持Ap接口的商用版本，实现了TrFO和RTO功能。ZTE CDMA2000 ALL-IP产品ZXC10 3GCN和BSS产品严格遵循3GPP2和IETF标准，A1p、A2p、yy、zz接口协议栈模型严格遵循3GPP2接口协议规定，A1p信令协议栈为IOS Application/SUA/SCTP/IP/Link Layer/ Physical Layer，A2p和yy接口承载协议栈为User Traffic/RTP/UDP/IP/Link Layer/ Physical Layer，zz接口遵循SIP(or SIP-T)/TCP(or UDP or SCTP)/ IP/Link Layer/ Physical Layer，对于A2p和yy接口上层的usertraffic，中兴通讯遵循RFC3558 EVRC和SMV、RFC3551 PCM(G.711)、RFC2658 13K Qcelp和RFC2833 DTMF对相关承载的规定，同时还扩展支持8K Qcelp的RTP传输。

　　相比传统的电路交换解决方案，Ap接口实现后，系统引入了TrFO和RTO特性，中兴通讯BSC不再保留声码器，声码资源被移到MGW中，使得局内和局间的大约45%呼叫不再需要声码资源，这点相比传统CDMA移动解决方案节省了大量声码投资。

　　实现Ap接口后，语音承载编码类型从原来的64kbps PCM（G.711编码）直接变为EVRC(目前绝大部分手机支持EVRC)，分组网络承载EVRC编码语音时，每路话路带宽变为26.8kbps，同时中兴通讯支持话音的多帧绑定功能，即多个EVRC编码语音帧放在一个ip packet中传输，帧范围为1~6，考虑到话音的整体效果，推荐多帧绑定数为3，这样每路话路带宽变为11.73kbps，这样每路会话节省的带宽大约为81%。实现Ap接口后，由于在整个话音传输路径上，减少了两次的编解码过程，降低了话音的信息损耗，减少了话路端对端延迟，话音质量得以改善。

　　中兴通讯3G ALL-IP硬件平台确保了BSS、MSCe、MGW、HLRe、PDSN、GoTa等CDMA2000网元实体中单板的重用性，数字中继接口板DTB、窄带七号信令板SPB、IP网络接口板IPI等关键单板均可在BSC、MSCe、MGW、HLRe中混插，对于现网中已经商用运行的BSC中的声码器资源板VTCD可直接在MGW中使用，从而很好地实现了中兴通讯ALL-IP产品的平滑升级和扩容，实现了最大限度的为运营商节省投资的目的。中兴通讯CDMA2000 ALL-IP  ZXC10 3GCN解决方案同时支持平滑向IMS过渡及平滑升级。
 中兴通讯CDMA2000 ALL-IP产品实现Ap接口后的网络架构图如下图所示，图中给出了Ap接口解决方案下网络运营的优势。

　　二、ZTE CDMA2000 ALL-IP整体解决方案

　　ZTE CDMA2000 ALL IP全套产品组网灵活，SGW功能既可内置于MSCe，也可内置于MGW内，也可内置于HLRe内，同时也可单独成为独立的物理实体，除了软交换承载与控制分离的基本组网模型外，还有其他形式多样、变化灵活的组网方式：

　　大容量组网

　　由于中兴通讯CDMA ALL IP基于中兴通讯全新的ALL-IP 3G硬件平台，交换容量和系统处理能力得到大幅提升，能很容易实现大容量、少局所的组网方式，这种组网一般适用于大中城市的用户量大、用户密集地区。中兴通讯ALL-IP核心网产品ZXC10 3GCN最大支持5400KBHCA、60000erl的端局或关口局和端局合一局，若纯粹的关口局系统支持的能力进一步扩大。该种情况下组网模型如下：

　　上图中，BSS系统以TDM接入或以IP接入都可以，核心网络部署在IP网络上。

　　跨区域、多局所组网

　　对于若干个用户量少的地区或用户分散的偏远地区，可以采用跨区域的组网方式，以一个MSCe带若干个MGW组网，MSCe位于中心区域，MGW位于各个外围区域，就近接入当地网，从而构成一个大本地网，解决广覆盖及迂回路由的问题。

　　外围区域的BSS接入，既可以采用TDM A接口方式接入，也可以采用IP Ap方式接入，下面专门讨论远程接入时，只有传统E1/T1没有专用的IP骨干传输网时，如何解决Ap接入问题。

　　Ap Over E1方式组网

　　对于那些只有传统的TDM承载网络、没有现成的IP骨干承载网络的运营商来说，可以考虑租用IP骨干承载网络或租用或建设专用IP网络，来建设ALL-IP CDMA网络。出于建网成本的考虑，建设或租用IP网络太过昂贵，但出于节省声码资源的目的，也可以考虑Ap接口，BSS局内交换在本地完成，可以节省这部分声码资源。

　　对于A1p和相关H.248信令，可以采用中兴通讯专用单板实现IP Over E1的传输。

　　对于BSS之间的话路，即A2p和yy接口的话音承载，可以通过专用的数据设备WAN Router来解决，也可采用中兴通讯专用的IP Over E1单板来加以解决。

　　由于带宽资源宝贵，对于这时的语音报文采用压缩的RTP技术来进行传递，可以进一步降低网络对带宽的需求，CRTP是专门针对低速点对点链路上提出的语音报文传递技术。

　　SIP电话接入

　　中兴通讯CDMA2000 软交换系统ZXC10 3GCN提供对SIP Phone的接入，SIP Phone可以以User Agent方式和通过SIP Proxy Server代理方式两种方式接入到ZXC10 3GCN系统中，SIP Phone可以与PSTN用户电话、CDMA移动手机电话实现话音互通。该功能已在印度Reliance ITC实验室与Reliance SIP  Phone成功实现了对接。

　　对于采用CDMA无线网络技术的mobile Phone电话接入，如EVDO移动手机或插入EVDO无线网卡的笔记本电脑，中兴通讯已经在2005年重庆国家863项目中成功演示了采用EVDO Mobile Phone与普通CDMA MS、PSTN fixed phone等电话互通，同时还演示了视频电话业务。

　　三、ZTE CDMA2000 ALL-IP产品QoS保障

　　建立CDMA2000 ALL-IP网络，如何保障QoS，是每一个运营商和设备制造商重点关注的问题。中兴通讯CDMA2000 ALL-IP产品解决方案有完善的端对端QoS保障机制。对于无线网络的QoS保证问题，这里不再专门论述，这里主要讨论实现Ap接口后的ALL-IP网络的QoS保证问题。对于IP骨干承载网络来说，假定为MPLS网络，主要因为MPLS网络是一种比较常用的、最典型的、QoS解决方案已经比较完善和成熟的网络。

　　从业界推荐的几种QoS解决方案中，中兴通讯CDMA2000 ALL-IP网络选取DifferServ模型，根据业务模型划分为信令VPN、语音承载VPN、网络管理VPN、普通数据业务VPN等，不同的VPN具有不同的QoS策略和安全路由策略。

　　MPLS Diffserv网络基于分层管理的需求，将网元划分为P（运营商骨干路由器）、PE（运营商边界路由器）和CE（客户边界路由器）三种类型。CDMA2000 ALL-IP网元，如MSCe、MGW、BSC等，其在MPLS Diffsev组网中到底以何种角色存在，取决于网络规划，如果CE网元较少，则从节省建网成本考虑，CDMA2000 ALL-IP网元业务网元可以以PE＋CE的角色参与组网；如果CE网元较多，为便于网络管理和保证网络的可扩展性，则以CE角色参与组网。中兴通讯推荐CDMA2000 基站和软交换核心网作为一种MPLS网络的CE设备接入到MPLS承载网络，与运营商的MPLS网络的PE存在接口关系。

　　为了更大限度的保护网络运行持续稳定，中兴通讯CDMA2000 ALL-IP解决方案的设计架构充分考虑到系统冗余备份机制，核心备件及设备采用1+1、N+1、M+N等备份方式，核心数据库1+1主备，组网平面采用双网双平面架构来确保网络无单点故障。

　　四、结束语

　　中兴通讯CDMA2000 ALL-IP产品依托中兴通讯强大的研发实力和深厚的技术底蕴，推出了包含Ap接口在内的ALL-IP接口解决方案，极大的丰富了网络架构。中兴通讯CDMA2000 ALL-IP产品技术先进，容量大，接口协议丰富，兼容性演进性俱佳，组网灵活方便，既可以构建现有的2G网络，便于向ALL-IP网络平滑演进，又可以满足3G新建网络的需求，充分考虑客户需求，最大限度地节省运营商网络建设费用，充分保护运营商现有网络投资，从而建设一个稳定可靠、技术先进、面向未来的网络。