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摘要 文章首先闡述了CDMA2000的發展現狀，分析了不同的CDMA2000 1X網絡演進路線，然后針對新建運營商或已有CDMA2000 1X的網絡運營商，給出了CDMA2000核心網電路域、分組域的組網策略建議，并提出了相應的混合組網方式。
??? 1、CDMA2000發展情況
??? 目前，在3G技術領域，WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA呈現三足鼎立之勢。根據CDG統計，截至2007年5月，全球已有91個國家209個運營商部署CDMA2000網絡——現有1X商用網絡205個，EV-DO商用網絡70個，EV-DO Rev.A版本商用網絡7個。而截至2006年末的統計顯示，CDMA2000用戶已達3.25億，DO用戶約5500萬。
??? 2、CDMA2000核心網標準演進步驟
??? CDMA2000網絡向全IP網絡演進過程采用分階段步驟實施，演進技術體制遵循3GPP2標準。3GPP2不同于3GPP，在無線側與核心網的標準制定方面具有相對獨立性，這使得網絡運營商在網絡部署或者演進時有更多方案可選，也使演進平滑，節省成本。
??? CDMA2000核心網從傳統域至全IP網絡的演進大致分四個階段，簡述如下：
??? （1）階段0
??? 核心網電路域基于IS41D協議。分組業務通過業務類型“33”來體現。分組數據網絡（核心網分組域）的結構由P.R0001來定義，使用簡單IP和移動IP作為分組數據業務的接入方式，并使用RADIUS（AAA服務器）。分組域的協議通過P.S0001來定義。
??? （2）階段1
??? 網絡結構與階段0相比沒有變化，在IS41D的基礎上增加了IS880協議，以支持與分組數據相關的功能，如切換、用戶屬性信息、分組數據業務選項等。分組域的協議通過P.S0001-B來定義。
??? （3）階段2-LMSD（Legacy MS Domain）
??? 階段2是向ALL-IP網絡發展的第一步，被稱為LMSD（Legacy MS Domain）。LMSD分N個步驟不斷演進。目前3GPP2標準組織明確了步驟1和步驟2：
??? 步驟1（Step 1）：3GPP2標準X.S0012-v2.0（2004/04）定義了LMSD階段步驟1的網絡結構和接口要求，相對于階段1，核心網主要變化是將MSC分離成MSCe和MGW-MRFP，實現控制與承載的分離；新增接口xx、yy、zz和39接口[1]。
??? 步驟2（Step 2，）：3GPP2標準X.S0025-v1.0（2006/03）定義了LMSD階段步驟2的網絡結構和接口要求，相對于LMSD階段步驟1，確定了A1p和A2p接口定義，實現了無線接入網信令和承載基于IP傳輸，并支持TrFO和RTO功能[2]。LMSD構架示意圖如圖1所示：
圖1 LMSD構架示意圖
??? （4）階段3-MMD（Multimedia Domain）
??? 階段3將實現全網基于IP傳輸[3]，該階段以實現基于IP的空中接口為標志，核心網結構由X.S0013系列標準定義，目前還在不斷完善。
??? 3、CDMA2000核心網特點分析
??? 根據前述分析，對比3GPP組織制定的WCDMA核心網標準，CDMA2000核心網具有如下特點：
??? （1）移動通信技術在無線網特別是空口部分，技術更新換代比核心網快而頻繁。3GPP2在制定CDMA2000標準過程中，采用無線網和核心網標準，分兩條腿走路的方式，這可有效保護核心網已有投資，并具有較好的后前向兼容性，相對于3GPP的無線與核心網一起更新標準的方式，的確有獨到之處。如CDMA2000無線網主推的CDMA2000 1x EV-DO Rev.A版本，能與國內已經部署的CDMA2000 1X核心網電路域與分組域較好的兼容[4]；而WCDMA在R99向R4網絡演進時，核心網電路域必須把原有基于傳統電路交換的交換機更新換代為基于軟交換的交換機。
??? （2）在CDMA2000核心網演進路線中，其全IP化的網絡發展目標是與3GPP完全一致的，但在標準制定上CDMA2000的演進路線更加靈活，能為運營商的核心網演進提供多種選擇，如在核心網電路域承載話音業務、分組域承載數據業務發展到電路域完全萎縮、分組域承載全業務的過程中，電路域是否引入軟交換等方面，運營商可以根據運營策略來決定。
??? （3）CDMA2000分組域與CDMA2000電路域完全分離，完全基于IP相關技術，便于向MMD的方向演進。在CDMA2000的分組域，數據業務的承載采用IP，數據業務的呼叫控制采用PPP協議，鑒權認證計費基于AAA方式，移動性管理采用Simple IP或Mobile IP協議，均為IP相關協議。
??? 綜上所述，CDMA2000核心網的標準制定和演進便于其向全IP網絡方向發展，目前仍有待完善。CDMA2000為了支持DO網絡的高速數據業務與1X話音業務并發，以及在EV-DO Rev.A版本下可以應用的VoIP和視頻話音業務，需要考慮DO網絡與1X網絡間的切換，需要1X電路域和DO分組域間支持交叉尋呼。實現交叉尋呼的方式可以采用終端雙模待機、增加互通接口、核心網絡設備支持等方式，目前3GPP2組織采用了在DO的RNC與1X電路域的MSC之間增加A1/A1p接口的方式來實現交叉尋呼。目前與1X網絡相比DO商用網絡尚少，采用增加互通接口的方式需要在實際商用中不斷完善。
??? 4、CDMA2000 1X核心網演進路線
??? 目前，CDMA2000 1X網絡得到了廣泛商用，國內部署的也是CDMA2000 1X網絡，已經覆蓋全國，1X話音業務由核心網電路域完成承載和控制，1X數據業務由分組域完成承載和控制。在無線網絡演進至EV-DO階段，特別是到了EV-DO Rev.A版本階段，技術上可以滿足VoIP和視頻話音業務的承載控制要求，則運營商核心網的演進需要結合網絡現狀和運營商的建設策略，確定演進路線。演進路線可以根據業務核心網采用不同承載策略來劃分。
??? （1）語音業務在電路域還是分組域承載
??? 在EV-DO Rev.A版本階段，1X網絡與DO網絡的核心網分組域均能承載話音，1X核心網電路域可以采用基于傳統交換機和TDM電路方式，也可以考慮采用基于LMSD STEP 2的軟交交換設備和IP分組方式；DO核心網分組域則采用VoIP方式承載。
??? 比較上述兩類方式，在電路域承載語音是目前商用成熟度較高，可靠性較大的方式，Rev.A版本下制定的交叉尋呼接口也能解決雙模終端上1X語音和DO數據的業務并發問題，且如果基于軟交換方式，其話音網絡資源利用率可以提高；但也有缺點，從CDMA2000核心網演進策略可知，其電路域最終會被淘汰，從技術演進發展角度講，在電路域承載語音最終會被3GPP2標準組織拋棄。在分組域采用VoIP方式承載語音符合3GPP2標準組織對核心網演進的發展路線，VoIP承載語音的資源利用率很高，但目前1X仍大量存在，特別對已建有1X的網絡運營商，疊加建設的DO網絡與1X網絡均承載語音，對話音網絡承載不但沒有簡化，反而將原來相對獨立的電路域和分組域聯系在了一起，因此，需要考慮語音互通性問題。
??? （2）電路域是否需要引入軟交換設備
??? 軟交換設備相對于原有傳統話音網絡，具有以下特點：
??? ◆基于IP傳輸，便于逐步實現扁平化的網絡結構，簡化網絡結構。
??? ◆可以充分利用TrFO/RTO功能，減少傳輸網絡占用帶寬。
??? ◆可以大本地網組網，可以靈活地分配交換網絡資源。
??? ◆新設備容量較大，可以減少網絡單元節點，機房占地少，功耗少，節省投資。
??? ◆網絡結構簡單，相對于傳統電路域交換網元網元減少，方便網絡運維，便于集中管理。
??? 相對于傳統交換設備，軟交換設備有較大技術優勢，但在網絡層面上看，軟交換設備在控制層面對話音的呼叫控制做了更新換代，即移動性管理仍是基于七號信令的MAP協議，原來的TUP/ISUP協議則替換成SIP-T/I協議，因而在話路網內可以實現IP方式的承載和控制，但在信令網內實現IP方式承載控制需要采用SIGTRAN來承載MAP協議，而目前MAP協議仍大量應用在基于TDM的信令網內，必須考慮到信令的可靠傳輸和互通問題。因此，是否采用軟交換，運營商應結合自身的網絡現狀（交換容量富余度，傳輸資源情況），有選擇的引入。
??? 5、CDMA2000核心網組網建設策略
??? 無論是新建運營商還是已有1X網絡運營商，都可選擇如下組網建設策略：
??? 5.1 在電路域方面
??? （1）新建運營商
??? ◆新建1X核心網電路域，采用基于LMSD STEP 2標準的軟交換設備組網，1X核心網的電路域負責承載控制，1X核心網的分組域完成1X數據業務接入，DO核心網的分組域完成有高速數據業務需求的區域覆蓋。
??? ◆不再建設1X網絡，采用VoIP方式承載語音，有DO核心網分組域完成所有語音和數據業務覆蓋。
??? 這兩種方式在前面章節已經分析過，不再重述。
??? （2）已有CDMA2000 1X網絡運營商
??? ◆繼續發展傳統電路域，待MMD階段完善，直接由階段1核心網升級至LMSD階段步驟N或者MMD階段。在階段1下也能支持無線側EV-DO.Rev.A版本，保證3G業務開展。這種演進方式最大化保護投資，對現網影響最小，適用于運營商對3G業務持保守的發展狀態，預期CDMA2000用戶有限發展，而注重在分組域與3G業務平臺的建設和用戶培育。
??? ◆引用支持LMSD步驟2的MSCe、MGW、HLRe、SCPe等，淘汰原有核心網傳統設備。這種方式可避免原有核心網設備與新交換設備之間的互通問題；可以利用新設備容量大的特點，使網絡快速擴展；便于向MMD階段演進。這種方式投資較大，而且會面臨設備割接和新設備兼容性穩定性對網絡的考驗，但能使運營商快速步署網絡，大力發展3G網絡。
??? ◆引入支持LMSD步驟2的MSCe、MGW、HLRe、SCPe等設備，用于滿足新增用戶需求，原有傳統電路域交換設備繼續使用，采用混合組網策略。這種方式較好地平衡了投資保護與網絡升級之間的矛盾，但設備的互通性需要具體測試完善，網絡維護會相對復雜，比較適合運營商在原有CDMA2000 1X網絡已有一定規模，需要考慮保護原有投資的情況下，平滑向全IP網絡演進。
??? 5.2 在分組域方面
??? 分組域的組網建設策略選擇可按照分組域1X和DO是否合適來分類。1X和DO網絡在核心網分組域側基于完全一致的結果，但兩者承載的業務不同，故建設需求不同[5]。建網初期，已有1X網絡分組域且容量富余，高速數據業務還處于起步階段，這種情況可以考慮合設方式，以節省和保護投資；中期，DO承載的高速數據業務發展到一定規模后，應考慮分設。分組域合設圖和分設圖分別如圖2和圖3所示。
圖2 分組域合設圖
圖3 分組域分設圖
??? 6、CDMA2000核心網電路域混合組網方式探討
??? 已有CDMA2000 1X核心網的運營商，采用原有傳統MSC與新增基于LMSD階段步驟2標準的MSCe、MGW混合組網的方式，其組網最為復雜。
??? 6.1 話路網
??? 已有CDMA2000 1X核心網的運營商，原有電路域網絡組織一般分為TMSC1、TMSC2、MSC三層。MSCe由于實現了控制與承載分離，相對原有基于傳統電路交換的MSC交換機，容量大、處理能力高，且可實現大本地網組網[6]。建議初期考慮TMSC1、TMSC2層仍利用原有基于傳統電路交換的MSC交換機，負責大區和省際、省內不同地區之間的話務匯接與轉接；省內各地區新增用戶可考慮通過新建MSCe實現，按照大本地網方式考慮，可以實現新建少量MSCe，滿足省內不同地區用戶增長需要，靈活分配MSCe的交換容量，充分體現大本地網的組網優勢。建設中后期，可以考慮逐步替代基于傳統電路交換的TMSC1、TMSC2和MSC（包括GMSC），實現電路域的完全IP化。網絡結構分別如圖4、圖5和圖6所示。
圖4 話路網網絡組織結構圖（現狀）
圖5 話路網網絡組織結構圖（初期）
圖6 話路網網絡組織結構圖（中后期）
??? 6.2 信令網
??? （1）信令網總體結構
??? 目前基于SIGTRAN的協議的IP STP還未廣泛應用，其傳輸質量的可靠性、協議的互通性還需完善，而基于TDM的信令網有較大富裕容量，因此，在近期信令網仍將基于TDM承載建設移動信令網。
??? 一般地，移動信令網采用二級/三級混合網絡結構，其中，三級結構由高級信令轉接點（HSTP）、低級信令轉接點（LSTP）和信令點（SP）組成，二級結構由H & LSTP和SP組成。在三級網絡結構下，HSTP負責轉接它所匯接的第二級LSTP的信令消息，LSTP負責轉接它所匯接的第三級SP的信令消息；在二級結構下，H & LSTP負責轉接它所匯接SP的信令消息。
??? HSTP成對設置在各大區中心所在城市。HSTP間采用A、B平面連接方式，同一平面內部的各HSTP網狀連接；A和B平面間成對的HSTP相連。LSTP以省為單位成對設置，各LSTP分別連接至其歸屬的HSTP。
??? （2）本地信令網組織
??? 省內信令網一般采用二級結構，如圖7所示。
圖7 省內本地信令網網絡組織結構
??? 設置1對HSTP/LSTP負責匯接省內及省際信令轉接、省際GT翻譯。所有MSC/MSCe、HLR/AUC、SMSC、GMSC/GMSCe、SCP等設SP。各SP與一對HSTP/LSTP設置直達信令鏈路；如果省內各個MSCe采用大本地網組網方式，建議考慮設置MSCe之間的直達IP信令鏈路（SIP-T/I），可減少省內長途的話路和信令迂回，同一本地網內的MSC/MSCe和相關HLR/HLRe之間設置直達信令鏈路；本地網內備SP間直連信令鏈路作為主用，與HSTP/LSTP間準直連鏈路作為備用。
參考文獻
【1】 3GPP2 X.S0012-C-V2.0.Legacy MS Domain Step1[S].2004.
【2】 3GPP2 X.S0025-0-V1.0.Legacy MS Domain Step2[S].2006.
【3】 All-IP Core Network Multuimedia Domain-Overview[S].2005.
【4】 楊太星 等.CDMA2000核心網的演進介紹[J].移動通信，2006(4).
【5】 徐子華.CDMA2000 IX/EV-DO雙網運營中存在的問題及解決方案[J].郵電設計技術，2007(2).
【6】 Mehmet Yavuz etc.VoIP over CDMA2000 1X EV-DO Rev.A[J].IEEE Communications Magazine，2006(2).
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