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摘 要：网络IP化是未来电信网络的重要发展趋势之一。可实现移动通信网络结构的简化与优化，支持组网的灵活性和传输带宽的最佳利用。
关键词：原则 IP化 接口 协议
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0024-02
在运营商传统的运营模式中，语音业务所带来的收入占到了80%以上，而移动运营商这一比例更达到了90%以上。在语音业务的黄金时期，国内外几乎所有的主流实体电信运营商都建立起了庞大的长途和本地电路网络。但是随着3G时代的到来和智能手机的普及，电信运营上竞争越来越激烈，导致语音业务价格逐年下滑，最终语音业务出现了话务量逐年增长，但收入逐年下滑的尴尬境地。一方面语音业务仍在逐年增长，长途网络和本地网需要不断投资扩容；另一方面资费不断下降，语音业务收入不断下滑。为了有效解决这一矛盾，几乎所有主流运营商都选择了语音网IP化的演进方向。所谓音网IP化就是以IP承载方式替代传统电路承载，实现语音网各个接口的IP化改造。
在语音网IP化改造中，由于以IP方式替代传统电路交换，因此必须注意以下几个问题，才能保证改造的顺利完成。
1 总体原则
1.1 保持现网稳定原则
对现有的网络进行IP化改造，这些是不能够影响正在运行的现有网络，如果进行IP化改造的话，就要有制定比较严格的升级改造的各项步骤和实施方案，并且要对升级改造的每一个步骤上要做好可能出现的一些列的风险分析和遇到风险时规避的方案，同时还要做出升级改造不成时的相应回退的方案。
1.2 业务继承性原则
进行IP化改造后的软交换设备，就要继承现在有的一切业务，并且在现网业务上的用户体验是不能出现降低状态，其中现网业务包含补充业务、增值业务、智能业务、电信业务以及承载业务等。
1.3 分阶段实施原则
从类型上我们可以把IP化改造工程分为以下三种：第一，全网范围内实施移动语音网的IP化。其中IP化改造包含了设备和系统端口的改造，其中设备改造包含关口局、软交换长途局、端局等，端口改造中包含了Mc、Nb、Nc这三个接口。第二，分区域按需求实施的无线接入IP化。根据需求及投资分区域实施，端口改造涉及Gb、Iu-Cs等接口，设备改造涉及端局、SGSN、BSC、RNC。第三，根据发展稍后考虑信令IP化。结合协议标准化程度及IP网建设进度考虑，端口改造涉及C/D、E接口。设备改造涉及端局、HLR、IP STP等对于以上三类，遵循先核心后接入，先承载后信令，先局部后全局的实施过程。
2 核心网的IP化改造
2.1 技术要求
（1）MSC Server。
启用Nc接口，支持BICC消息，对于BICC承载建立方式，在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。为了保证软交换系统的安全、正确接入，要求软交换机MSC Server/VLR支持SCTP多归属机制。
IP化改造后的MSC Server应支持以下接口和协议：
接口支持能力：需要支持的逻辑接口包括：Nc接口、Mc接口；MSC Server需要支持的物理接口包括：FE接口、E1接口；
协议支持能力：MSC Server需要支持的协议包括：BICC、SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）；
（2）MGW。
Nb接口基于IP承载，MGW支持在软交换机的控制下完成分组语音编解码之间的转换和互通，包括AMR、AMR2编码语音与G.711编码语音之间的转换。为了保证软交换系统的正确接入，要求Mc接口支持SCTP多归属机制。
MGW内置SG应采用M3UA（代理或转接方式）转接BSSAP/RANAP及互通ISUP信令。对于已采用M2UA代理方式的设备，应积极改造以支持M3UA。当BSC/RNC支持多目的信令点功能时，要求MGW内置SG优选M3UA转接点方式转接BSSAP/RANAP信令。
IP化改造后的MGW应支持以下接口和协议：
接口支持能力：需要支持的逻辑接口包括：Mc接口、Nb接口；MGW需要支持的物理接口包括：FE接口、GE接口、E1接口、POS接口、ATM接口。
协议支持能力：MGW需要支持的协议包括：SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）、RTP、RTCP、NbUP、UDP；MGW需要支持的编解码：AMR2（优选）、AMR、G.711、可选支持G.729、GSM FR、GSM HR。
（3）GMSC Server和GMGW。
即软交换关口局的软交换机和媒体网关。主要负责疏通端局与他网的互连互通话务和本地网内IP化的端局和未IP化的端局间的互通话务。
GMSC Server启用Nc接口，支持BICC消息，对于BICC承载建立方式，采用“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。要求Mc接口支持SCTP多归属机制。
GMGW具备内置信令网关SG，支持其它TDM网元与该GMGW所归属的GMSC Server互通，ISUP信令基于SIGTRAN方式的转接。支持在软交换机的控制下完成分组语音编解码之间的转换和互通，包括AMR、AMR2编码语音与G.711编码语音之间的转换。
IP化改造后的软交换关口局应支持以下接口和协议：
接口支持能力：需要支持的逻辑接口包括：Nc接口、Mc接口、Nb接口；？GMSC Server需要支持的物理接口包括：FE接口、E1接口；GMGW需要支持的物理接口包括：FE接口、GE接口、E1接口、POS接口。 协议支持能力：GMSC Server需要支持的协议包括：BICC、SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）；GMGW需要支持的协议包括：SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）、RTP、RTCP、NbUP、UDP；GMGW需要支持的编解码：AMR2（优选）、AMR、G.711、可选支持G.729、GSM FR、GSM HR。
（4）CMN（Call Mediation Node）。
即呼叫协调节点，负责全网被叫号码分析及省际、省内软交换机之间信令链路的汇聚。现有的TMSC Server已经支持CMN。移动网进行语音IP化改造时，现网TMSC Server将兼做CMN转接（G）MSC Server间的BICC信令。对于目前没有建设TMSC Server的省份，其BICC消息的转接暂由现在负责该省的大区TMSCServer/CMN负责。
2.2 接口协议要求
（1）Nc接口。
MSC Server之间、GMSC Server之间、GMSC Server与MSC Server之间、CMN与（G）MSC Server之间、以及CMN之间通过Nc接口连接。该接口基于IP承载，接口协议栈为BICC/M3UA/SCTP/IP。对于BICC承载建立方式，在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。Server的Nc接口应采用SCTP多归属机制。目前TMSC Server/CMN的Nc口没有采用SCTP多归属，要求TMSC Server/CMN与（G）MSC Server间Nc接口采用SCTP多归属，IP化改造初期TMSC Server/CMN间Nc接口暂不进行SCTP多归属改造，下一阶段在由集团统一组织改造。
（2）Mc接口。
MSC Server与MGW之间、GMSC Server与GMGW之间通过Mc接口连接。该接口基于IP承载，接口协议栈为H.248/SCTP/IP，H.248/M3UA/SCTP/IP（可选）。
Mc接口应采用SCTP多归属机制。
（3）Nb接口。
Nb接口是MGW之间、MGW与GMGW之间的接口。该接口基于IP承载，语音编解码采用AMR2 12.2k，接口承载协议栈为RTP/UDP/IP。Nb接口承载层采用全网扁平化组网模式，任意两个MGW之间的媒体流直接通过IP直达。在编解码列表中，要求AMR2编解码优先级高于G.711编解码。在移动网内使用时，端局、关口局、长途局的G.711语音业务编解码格式统一要求采用支持模式，缺省打包时长为5 ms，20 ms为补充项。
2.3 软交换设备总体路由原则
（1）对于TDM发起且TDM落地的本地及长途话务，维持现有疏通方式。（2）对于IP端到端本地及长途话务，媒体流采用直达方式。呼叫控制信令则根据本地、省内、省际长途，分别采用直达或经由CMN转接方式进行疏通。话务和信令均承载在IP承载网上。（3）改造过程中需支持TDM、IP共局向，支持主备方式，以实现平滑过渡。在IP化的软交换设备之间能够设置按比例分配TDM和IP话务。（4）新建IP承载软交换局不采用TDM电路备份机制；现网改造的软交换局，对于长途业务，在现有TMSC、TMG端口允许的情况下，可以暂时保留改造的软交换端局至TMSC、TMG的TDM电路作为备份电路。
3 信令网的IP化改造
3.1 BICC/ISUP信令
IP化的软交换设备之间通过BICC信令互通，长途通过CMN转接。对于未IP化的软交换设备和IP化的软交换设备之间的BICC/ISUP互通，采用以下原则。
（1）本地网内部：通过ISUP信令互通，可启用MGW内置SG功能，通过M3UA转接方式将ISUP/TDM转换成ISUP/M3UA/SCTP/IP，以避免MSC Server出TDM端口；也可由MSC Server采用TDM端口连接至本省STP。
（2）省内/省际长途：可通过互通网元（IP关口局或TMSC Server）将ISUP/TDM转换成BICC/M3UA/SCTP/IP后和IP软交换互通。
3.2 MAP/CAP信令
MSC Server/VLR与HLR/AuC/SCP、GMSC Server与HLR/AuC/SCP之间信令维持现有MAP/CAP信令方式，继续采用TDM信令，暂不考虑MAP/CAP信令的SIGTRAN演进。
3.3 BSSAP信令
目标方式是采用M3UA转接方式转接BSSAP信令，但在BSC支持多目的信令点之前，仍可采用M3UA代理或M2UA方式。对于省内MSC Server及MGW分散设置情况，MSC Server现阶段也可以暂时通过TDM信令链路直达或经由SG转接的方式与BSC实现BSSAP信令的互通。
关键词：原则 IP化 接口 协议
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0024-02
在运营商传统的运营模式中，语音业务所带来的收入占到了80%以上，而移动运营商这一比例更达到了90%以上。在语音业务的黄金时期，国内外几乎所有的主流实体电信运营商都建立起了庞大的长途和本地电路网络。但是随着3G时代的到来和智能手机的普及，电信运营上竞争越来越激烈，导致语音业务价格逐年下滑，最终语音业务出现了话务量逐年增长，但收入逐年下滑的尴尬境地。一方面语音业务仍在逐年增长，长途网络和本地网需要不断投资扩容；另一方面资费不断下降，语音业务收入不断下滑。为了有效解决这一矛盾，几乎所有主流运营商都选择了语音网IP化的演进方向。所谓音网IP化就是以IP承载方式替代传统电路承载，实现语音网各个接口的IP化改造。
在语音网IP化改造中，由于以IP方式替代传统电路交换，因此必须注意以下几个问题，才能保证改造的顺利完成。
1 总体原则
1.1 保持现网稳定原则
对现有的网络进行IP化改造，这些是不能够影响正在运行的现有网络，如果进行IP化改造的话，就要有制定比较严格的升级改造的各项步骤和实施方案，并且要对升级改造的每一个步骤上要做好可能出现的一些列的风险分析和遇到风险时规避的方案，同时还要做出升级改造不成时的相应回退的方案。
1.2 业务继承性原则
进行IP化改造后的软交换设备，就要继承现在有的一切业务，并且在现网业务上的用户体验是不能出现降低状态，其中现网业务包含补充业务、增值业务、智能业务、电信业务以及承载业务等。
1.3 分阶段实施原则
从类型上我们可以把IP化改造工程分为以下三种：第一，全网范围内实施移动语音网的IP化。其中IP化改造包含了设备和系统端口的改造，其中设备改造包含关口局、软交换长途局、端局等，端口改造中包含了Mc、Nb、Nc这三个接口。第二，分区域按需求实施的无线接入IP化。根据需求及投资分区域实施，端口改造涉及Gb、Iu-Cs等接口，设备改造涉及端局、SGSN、BSC、RNC。第三，根据发展稍后考虑信令IP化。结合协议标准化程度及IP网建设进度考虑，端口改造涉及C/D、E接口。设备改造涉及端局、HLR、IP STP等对于以上三类，遵循先核心后接入，先承载后信令，先局部后全局的实施过程。
2 核心网的IP化改造
2.1 技术要求
（1）MSC Server。
启用Nc接口，支持BICC消息，对于BICC承载建立方式，在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。为了保证软交换系统的安全、正确接入，要求软交换机MSC Server/VLR支持SCTP多归属机制。
IP化改造后的MSC Server应支持以下接口和协议：
接口支持能力：需要支持的逻辑接口包括：Nc接口、Mc接口；MSC Server需要支持的物理接口包括：FE接口、E1接口；
协议支持能力：MSC Server需要支持的协议包括：BICC、SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）；
（2）MGW。
Nb接口基于IP承载，MGW支持在软交换机的控制下完成分组语音编解码之间的转换和互通，包括AMR、AMR2编码语音与G.711编码语音之间的转换。为了保证软交换系统的正确接入，要求Mc接口支持SCTP多归属机制。
MGW内置SG应采用M3UA（代理或转接方式）转接BSSAP/RANAP及互通ISUP信令。对于已采用M2UA代理方式的设备，应积极改造以支持M3UA。当BSC/RNC支持多目的信令点功能时，要求MGW内置SG优选M3UA转接点方式转接BSSAP/RANAP信令。
IP化改造后的MGW应支持以下接口和协议：
接口支持能力：需要支持的逻辑接口包括：Mc接口、Nb接口；MGW需要支持的物理接口包括：FE接口、GE接口、E1接口、POS接口、ATM接口。
协议支持能力：MGW需要支持的协议包括：SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）、RTP、RTCP、NbUP、UDP；MGW需要支持的编解码：AMR2（优选）、AMR、G.711、可选支持G.729、GSM FR、GSM HR。
（3）GMSC Server和GMGW。
即软交换关口局的软交换机和媒体网关。主要负责疏通端局与他网的互连互通话务和本地网内IP化的端局和未IP化的端局间的互通话务。
GMSC Server启用Nc接口，支持BICC消息，对于BICC承载建立方式，采用“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。要求Mc接口支持SCTP多归属机制。
GMGW具备内置信令网关SG，支持其它TDM网元与该GMGW所归属的GMSC Server互通，ISUP信令基于SIGTRAN方式的转接。支持在软交换机的控制下完成分组语音编解码之间的转换和互通，包括AMR、AMR2编码语音与G.711编码语音之间的转换。
IP化改造后的软交换关口局应支持以下接口和协议：
接口支持能力：需要支持的逻辑接口包括：Nc接口、Mc接口、Nb接口；？GMSC Server需要支持的物理接口包括：FE接口、E1接口；GMGW需要支持的物理接口包括：FE接口、GE接口、E1接口、POS接口。 协议支持能力：GMSC Server需要支持的协议包括：BICC、SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）；GMGW需要支持的协议包括：SCTP、H.248、M3UA、M2UA（可选）、RTP、RTCP、NbUP、UDP；GMGW需要支持的编解码：AMR2（优选）、AMR、G.711、可选支持G.729、GSM FR、GSM HR。
（4）CMN（Call Mediation Node）。
即呼叫协调节点，负责全网被叫号码分析及省际、省内软交换机之间信令链路的汇聚。现有的TMSC Server已经支持CMN。移动网进行语音IP化改造时，现网TMSC Server将兼做CMN转接（G）MSC Server间的BICC信令。对于目前没有建设TMSC Server的省份，其BICC消息的转接暂由现在负责该省的大区TMSCServer/CMN负责。
2.2 接口协议要求
（1）Nc接口。
MSC Server之间、GMSC Server之间、GMSC Server与MSC Server之间、CMN与（G）MSC Server之间、以及CMN之间通过Nc接口连接。该接口基于IP承载，接口协议栈为BICC/M3UA/SCTP/IP。对于BICC承载建立方式，在不启用TrFO和启用TrFO的情况下都应按“前向延迟不通知方式”（delayed forward without notification）建立承载。Server的Nc接口应采用SCTP多归属机制。目前TMSC Server/CMN的Nc口没有采用SCTP多归属，要求TMSC Server/CMN与（G）MSC Server间Nc接口采用SCTP多归属，IP化改造初期TMSC Server/CMN间Nc接口暂不进行SCTP多归属改造，下一阶段在由集团统一组织改造。
（2）Mc接口。
MSC Server与MGW之间、GMSC Server与GMGW之间通过Mc接口连接。该接口基于IP承载，接口协议栈为H.248/SCTP/IP，H.248/M3UA/SCTP/IP（可选）。
Mc接口应采用SCTP多归属机制。
（3）Nb接口。
Nb接口是MGW之间、MGW与GMGW之间的接口。该接口基于IP承载，语音编解码采用AMR2 12.2k，接口承载协议栈为RTP/UDP/IP。Nb接口承载层采用全网扁平化组网模式，任意两个MGW之间的媒体流直接通过IP直达。在编解码列表中，要求AMR2编解码优先级高于G.711编解码。在移动网内使用时，端局、关口局、长途局的G.711语音业务编解码格式统一要求采用支持模式，缺省打包时长为5 ms，20 ms为补充项。
2.3 软交换设备总体路由原则
（1）对于TDM发起且TDM落地的本地及长途话务，维持现有疏通方式。（2）对于IP端到端本地及长途话务，媒体流采用直达方式。呼叫控制信令则根据本地、省内、省际长途，分别采用直达或经由CMN转接方式进行疏通。话务和信令均承载在IP承载网上。（3）改造过程中需支持TDM、IP共局向，支持主备方式，以实现平滑过渡。在IP化的软交换设备之间能够设置按比例分配TDM和IP话务。（4）新建IP承载软交换局不采用TDM电路备份机制；现网改造的软交换局，对于长途业务，在现有TMSC、TMG端口允许的情况下，可以暂时保留改造的软交换端局至TMSC、TMG的TDM电路作为备份电路。
3 信令网的IP化改造
3.1 BICC/ISUP信令
IP化的软交换设备之间通过BICC信令互通，长途通过CMN转接。对于未IP化的软交换设备和IP化的软交换设备之间的BICC/ISUP互通，采用以下原则。
（1）本地网内部：通过ISUP信令互通，可启用MGW内置SG功能，通过M3UA转接方式将ISUP/TDM转换成ISUP/M3UA/SCTP/IP，以避免MSC Server出TDM端口；也可由MSC Server采用TDM端口连接至本省STP。
（2）省内/省际长途：可通过互通网元（IP关口局或TMSC Server）将ISUP/TDM转换成BICC/M3UA/SCTP/IP后和IP软交换互通。
3.2 MAP/CAP信令
MSC Server/VLR与HLR/AuC/SCP、GMSC Server与HLR/AuC/SCP之间信令维持现有MAP/CAP信令方式，继续采用TDM信令，暂不考虑MAP/CAP信令的SIGTRAN演进。
3.3 BSSAP信令
目标方式是采用M3UA转接方式转接BSSAP信令，但在BSC支持多目的信令点之前，仍可采用M3UA代理或M2UA方式。对于省内MSC Server及MGW分散设置情况，MSC Server现阶段也可以暂时通过TDM信令链路直达或经由SG转接的方式与BSC实现BSSAP信令的互通。