谢永基 吕 品

（中国移动通信集团广东有限公司佛山分公司，广东 佛山 528000）

1 A接口IP化的原理

A接口是GSM网络中CN与BSS之间的接口。无论是信令面还是用户面，现有的A接口使用TDM传输的承载方式。虽然支持在原有TDM信令传输的基础上增加基于IP的信令（SIGTRAN）传输，但对于用户面来说，还属于TDM传输，并且代码转换功能均位于BSS设备中，为TDM传输的A接口定义的编解码只有PCM（G.711）。当A接口使用IP传输的承载方式后，在信令面上，BSS通过BSSAP信令直接与MSC交互；在用户面上，BSS通过将数据封装在RTP包中并且由UDP/IP协议栈与MGW进行交互。TC资源从BSS转移到MGW上。如图1所示。

图1

2 AoIP带来的移动核心网演变

过往在A over TDM情况下BSSAP信令一般是通过MGW作为信令网关进行中转，而实现A over IP后，可以通过IP传输网为MSC-S和BSC之间建立直接的BSSAP连接，而不需要经过MGW。这种扁平化的网络，可以节省MGW的信令处理资源，同时也可以避免MGW节点故障而对信令造成的影响。

对于A接口的媒体面，过往在A over TDM的连接下由于TDM传输的专属性，以及MGW上TDM资源受MSC-S控制的独占性，每个BSC最多只连接2个MGW用于话务承载。而实现A over IP之后，借助于IP路由网络，BSC可以很容易并且动态的建立到多个MGW的A接口连接，实现MGW Pool组网。为网络带来显著的好处：

（1）更好的节点冗余能力：由过往A接口的MGW 1+1冗余，到N+K冗余。能够更好的应对单一节点故障所造成的容量波动，甚至可以应对多节点故障。（2）更节省冗余资源：当要求全冗余时，过往A接口的1+1情况下，需要预留50%的MGW节点资源以及TDM传输资源；而MGW Pool情况下，只需要预留1/N的MGW节点资源即可实现全冗余，资源使用效率更高。（3）更好的负载均衡：A接口的MGW负载均衡，有过往的2个MGW之间的均衡，到MGW Pool后可以实现多个MGW之间的均衡。结合相关的功能，可以通过选择优先级、权重值等进一步优化。（4）更优的MGW选择：MGW Pool可以在多个MGW中进行，从而有更大的可能性选择更少的MGW来建立呼叫。因此节省MGW的节点资源和传输资源。

3 A接口IP化后信令的变化

在A接口over TDM的传统网络架构中，BSC发送给MSC-S的BSSAP信令通过A口的TDM承载发送到MGW，MGW作为一个SG（信令网关）将TDM承载的信令转换成基于IP承载的信令，再通过MC口发送给MSC-S。而用户面的语音流亦是基于TDM的承载，用PCM的格式发送给MGW。具体的协议栈如图2。

图2

在AoIP以后，BSC与MSC-S之间通过IP承载网互通，因此发送给MSC-S的BSSAP信令可以直接基于IP承载来发送，而无需再经过MGW转发。而用户面的数据也从原来TDM的承载变成了IP承载，通过IP承载网发送给MGW。由于A接口的承载变成了IP，因此其控制面的和用户面的协议栈变成图3所示。

图3

对于AoIP的话务建立过程需要BSC、MSC-S和MGW三者配合完成，新的流程主要有如下6个步骤：

在MSC收到Complete Layer 3消息CM Service Request，决定为呼叫使用AoIP后，MSC给MGW发送一条添加H.248的请求消息ADD REQUEST要求MGW预留本地IP地址和UDP端口。MGW预留A接口IP终结点并且在ADD REPLY消息中向MSC给出本地IP地址和UDP端口号码。MSC-S将MGW的ip地址利用BSSMAP分配请求消息BSSMAP Assignment Request转发给BSC，IP地址和UDP端口信息就封装在Assignment Request这条消息的新字段：“AoIP传输层地址（AoIP Transport Layer Address）”中。

BSS执行信道分配任务，并通过BSSMAP分配完成（BSSMAP Assignment Complete）消息，将BSS的IP地址和UDP端口号发给MSC-S。BSC的IP地址和UDP端口信息也封装在Assignment Request这条消息的新字段：“AoIP传输层地址（AoIP Transport Layer Address）”中。

MSC-S通过MODIFY REQUEST消息现把接收到的BSS IP地址和UDP端口号码传送给MGW。MGW回复MODIFY REPLY消息，确认收到BSC的IP地址和UDP端口号码。A接口IP化是网络全IP化演进的极其重要一步，AoIP技术的应用可以为移动核心网带来多方面优势：

简化A接口物理连接和资源分配，增加组网的灵活性。AoIP实施后仅使用一种传输技术，简化维护和设计，BSC易于连接到多个MGW和MSC-S，提升网络容灾能力。能实现MGW池组网容灾备份易于实施。

提供更好的语音业务质量。IP化便于引入TrFO功能，支持端到端透明传送语音，无需编码转换提升语音质量。TrFO的另一好处是分组承载中使用时可以节省网络带宽，因为话音 是以自适应多速率编码(AMR)后的速率 12.2 kbps的速率，而不是64 kb/s速率在核心网中传输。2G和3G共享编解码资源池，终端和网络支持多种编码类型：AMR FR，AMR HR GSM FR，GSM HR，GSM EFR，AMR WB。未来可以使用宽带AMR编码（AMR WB），将提供最好的语音业务质量。

AoIP技术应用负荷全网IP化是大趋势，更进一步的降低资本性成本CAPEX与运维成本OPEX。

[1]中国移动IMS试点总体技术要求（2006版）[Z].2006.

[2]张智江，等.基于IMS融合、开放的下一代网络[M].北京：人民邮电出版社，2007.