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2G到3G無線網(wǎng)絡進化對回聲取消器
和語音質(zhì)量增強設(shè)備的影響

　　圖4中給出了在從2G到3G網(wǎng)絡的變遷歷程中將會遇到的主要轉(zhuǎn)折點。正如在前面所解釋的那樣，現(xiàn)有的2G起點決定了最終的整體形態(tài)。

　　3G的基本問題版本多。有兩種正在顯現(xiàn)的3G標準。盡管從技術(shù)上講，它們都屬于CDMA的范疇，但是在現(xiàn)實中（從實施的觀點上看），它們并不相同。如圖4所示，cdma-2000（1XMC繼之以3XMC）是cdmaOne和cdmaTwo的接替者。類似地，W-CDMA是GSM的接替者。每一種標準都能向后兼容其前輩，而且每一種體系結(jié)構(gòu)都提供了與其他結(jié)構(gòu)的接口。

　　借助GPRS進行的、從GSM向W-CDMA的演化歷程將通過另一個階段，稱之為EDGE（針對GSM進化的增強數(shù)據(jù)率）。EDGE是為了"數(shù)字-高級移動電話服務"（D-AMPS,TDMA）向W-CDMA的順利演變而設(shè)計的。EDGE采用了一種不同的模塊化方案（8-PSK，每一個比特有8種狀態(tài)，而不是2種），能夠?qū)⒃紨?shù)據(jù)的速率從21.4 kbps增加到64.2 kbps（三倍）。對于EDGE，語音流量也是潛在的有效負載，在某些技術(shù)文獻中，將EDGE視為一種3G方法（相當于W-CDMA和cdma-2000）。

　　從cdmaOne到cdma-2000的演化經(jīng)歷cdmaTwo，1XMC，然后是3XMC。在1XMC技術(shù)中，將每一個IS-95的沃爾什碼使用了兩次，使得其容量為cdmaTwo的兩倍。完成轉(zhuǎn)變后，3XMC成為了cdma-2000 IMT-2000的有機組成部分，涵蓋了大部分3G標準。

　　4.2 作為3G王牌應用的語音服務和VQE

　　引領(lǐng)3G網(wǎng)絡中語音通信演化的主導因素在于同步進行的商業(yè)考慮，后者部分獨立于構(gòu)成3G體系結(jié)構(gòu)的信息包技術(shù)細節(jié)。全球通信服務提供商正在從事大規(guī)模的企業(yè)合并進程，從而導致了數(shù)量更少的巨型公司。類似地，移動通信公司也在經(jīng)歷著合并歷程，這使得長途（國際）有線鏈路被納入到大型無線通信公司所提供的部分服務范圍內(nèi)。

　　這種進程使得MSC體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，歸屬位置。從本質(zhì)上講，GMSC是一種網(wǎng)絡集線器，將多個MSC相互連接在一起。GMSC具有HLR（登記器）和/或VLR（拜訪位置登記器）功能，因此，當通過國際HLR ③路由本地呼叫時，消除了不必要的帳單。將HLR/VLR部署在GMSC中后，就能對這種因網(wǎng)絡拓撲的生硬解釋，由消費者帳單導致的"旅行者陷阱"現(xiàn)象④ 進行更好的控制。

　　在流量密集的場合，GMSC很可能會變成一種寬帶網(wǎng)絡集線器。它所引發(fā)的一個結(jié)果是，VQE和EC設(shè)備將從"MSC對PSTN"鏈路轉(zhuǎn)向"GMSC對PSTN"鏈路，⑤以適應由長途連接而增加的回聲尾長作為進化的部分，在MSC內(nèi)信息包處理器和/或聲碼器設(shè)備上集成EC功能并非很關(guān)鍵，而且甚至會顯得多余。信息包交換語音（VoIP和VoATM）被視為3G的一個主要吸引點。VOP（建立在信息包之上的語音）的傳輸路徑，將與指定給數(shù)據(jù)和視頻應用的相同。它將（在大多數(shù)情況下）通過Internet傳到PSTN，另一個VOP終端，或無線終端上（請參見圖3）。顯然，這是未來的目標，而且在相當一段時間內(nèi)，電路交換語音仍將是占統(tǒng)治地位的語音應用（與信息包交換語音相比）。其主要原因在于：與2G保持向后兼容的需要，以及3G帶寬將主要集中在人口稠密的中心地帶這一事實。這種情況使得人口稀疏的鄉(xiāng)村和郊區(qū)仍會保留基礎(chǔ)設(shè)施（2G和/或2.5G）⑥�？傊�3G網(wǎng)絡必須與2G基礎(chǔ)設(shè)施共存，當移動用戶穿越不同的地理區(qū)域時，也將經(jīng)歷不同的網(wǎng)絡類型。

　　4.3 2G/3G網(wǎng)絡拓撲

　　在圖5中，按照VQE和EEC設(shè)備的位置，描繪出了3G的網(wǎng)絡拓撲。這是一種綜合性的視圖，融合了2G和3G的核心部分。作為該體系結(jié)構(gòu)中的兩個主要標準組件，BSC和MSC將在相當長的時間內(nèi)共存。3G BSC會擴充其功能，使之變成能支持信息包和線路交換語音流量的RNC（無線電網(wǎng)絡控制器），而MSC將繼續(xù)扮演其管理和路由電路交換通信流量的角色。MSC仍將執(zhí)行很多在2G網(wǎng)絡中它所負責的功能。另外，GMSC中提供的電路交換層將減少目前由傳統(tǒng)MSC承擔的負載（在大多數(shù)情況下）。它還能為PSTN接合點處更高層次的通信量聚集（如寬帶設(shè)施終端）提供支持。

　　在這種拓撲布局下，在RNC處，將信息包通信從線路通信分離了出來，然后通過Internet將其導向最終目的地（如標準的"兩線"電話、桌面計算機、或無線電話）。在GMSC中引入HLR/VLR將消除（減少）前面所述的"旅行者陷阱"現(xiàn)象（請參見4.2）。

　　傳統(tǒng)的VQE和EEC設(shè)備將繼續(xù)留在電路交換中，以及3G基礎(chǔ)設(shè)施的2G部分內(nèi)。共有四種不同的VQE組件，將其指定為類型1、2、3、4，如圖5所示。在下面幾個段落中，簡要介紹了每一種類型。

　　"類型1"VQE設(shè)備通常用于支持GSM 2G基礎(chǔ)設(shè)施。這類設(shè)備被部署在GSM A-Interface上。在3G體系結(jié)構(gòu)中，"類型1"VQE組件用于提供聲學回聲控制、降噪、以及相同行星系統(tǒng)⑦內(nèi)"移動對移動"呼叫的同等優(yōu)化。不需要使用"類型1"VQE設(shè)備來支持混合回波消除。在3G環(huán)境下，BSC的功能將越來越接近MSC，并被共同當作MCC（移動通信控制中心），如圖5所示。可以將"類型1"VQE設(shè)備置于MCC內(nèi)。

　　"類型2"VQE設(shè)備提供了電氣混合回波消除（EEC）功能。正如前面所指出的那樣，HLR/VLR和EEC功能將逐漸遠離MSC，并最終被重新定位于GMSC中（靠近PSTN）。在無線基礎(chǔ)設(shè)施的演化過程中，重新安排這些組件的原因有幾個。其最重要的優(yōu)點在于它能降低成本并提高密度。寬帶VQE設(shè)備（即具有STS-1、OC-3或STM-1接口的設(shè)備）的可用性為這兩種優(yōu)勢提供了基礎(chǔ)成本降低歸因于：因高密度VQE設(shè)備帶來的直接節(jié)省，以及因減少空間、集中電纜、消除不必要的多路復用設(shè)備而產(chǎn)生間接節(jié)省（更大）。此外，VQE功能與混合線路（位于集中位置內(nèi)）的接近性確保了每一個"PSTN對移動"呼叫均會通過VQE設(shè)備。寬帶"類型2"VQE設(shè)備的新位置可能不會涵蓋"移動對移動"呼叫（或位于相同的MSC內(nèi)或位于多個MSC⑧之間）。顯而易見，理想的體系結(jié)構(gòu)在GMSC處僅會定位EEC功能（而不是完整的VQE）。與此類似，對于"移動對移動"連接來說，應當將不具有EEC功能的VQE設(shè)備安放在內(nèi)部MSC處［或是位于GSM配置的A-Interface上，或是位于所有其他結(jié)構(gòu)（不排除GSM）的"MSC對GMSC"鏈路上。

　　"類型3"VQE設(shè)備是為了支持VoIP和/或信息包多媒體網(wǎng)關(guān)應用而設(shè)計的。雖然3G語音服務承諾，能比2G語音服務⑨提供更高的保真度（由于拓展的帶寬），但它也可能面臨與2G服務相同的問題（噪音、電平不匹配、以及聲學回聲）。此外，對視頻信號的通用轉(zhuǎn)換需要新的網(wǎng)關(guān)功能，能夠?qū)⒉煌瑓f(xié)議所支持的應用鏈接起來。將信息包多媒體網(wǎng)關(guān)（PMG）與VQE功能結(jié)合在一個終端設(shè)備中，由此即構(gòu)成了"類型3"VQE設(shè)備（參見圖5）。

　　"類型4"VQE設(shè)備適用于現(xiàn)有的GSM應用或非GSM應用（cdmaOne）。"類型4"VQE設(shè)備的功能與安裝在A-Interface上的"類型1"VQE設(shè)備的功能相同，不支持混合EEC⑩。

　　雖然很多長途和國際服務提供商正在推廣VOP技術(shù)，將其視為"電信的未來"，不過，要讓人相信它能實現(xiàn)由市場營銷建立所許下的商業(yè)承諾，理由并不多。用新的技術(shù)取代已有的長途般或長途性質(zhì)業(yè)務，并無明顯的正當理由，尤其是，很多消費者將服務視為最終目標（雖然難以實際交付）。與此同時，建立在3G技術(shù)上的VOP有潛力改善目前由GSM和cdmaOne無線系統(tǒng)提供的16 kbps或8 kbps語音編碼能力。在這種情況下，由于建立在3G技術(shù)上的VOP能夠改善語音質(zhì)量，它有可能最終獲得商業(yè)上的成功。

　　建立在3G技術(shù)上的VOP是一種能取代目前2G電路交換語音體系結(jié)構(gòu)的選擇。然而，靈活性要求的是，能與2G、2.5G和3G應用完全兼容的多模式自動交換便攜式電話。移動用戶會在2G、2.5G和3G地區(qū)漫游，因此他們的便攜式電話必須能夠在使用過程中以無縫方式切換工作模式。顯然，2G、2.5G和電路交換語音應用將與純粹的3G共存，需要它們彼此之間的兼容性，這樣才能被用戶接受。

　　為了支持成熟的體系結(jié)構(gòu)，需要特定的基礎(chǔ)設(shè)施和VQE系統(tǒng)，它們將不斷增長，與快速發(fā)展的新技術(shù)相適應，這些新技術(shù)將被用于提供信息包交換服務的基礎(chǔ)設(shè)施的實施當中。在3G環(huán)境下，提供了VQE功能的設(shè)備由四種類型組成，如4.3中所述。2G和3G設(shè)備的主要差別體現(xiàn)在應用重心上："移動對移動"、"移動對PSTN"、以及"Internet對PSTN"。不同的應用環(huán)境將決定嵌入在VQE硬件設(shè)備中的功能。據(jù)預測，"類型2"和"類型3"（或許還有"類型4"）VQE設(shè)備將使用寬帶接口（STM-1或OC-3）⑾，而"類型1"VQE設(shè)備仍將停留在T1/E1設(shè)施的接口水平上。

　　總之，在無線網(wǎng)絡應用領(lǐng)域，市場對VQE和EEC系統(tǒng)的需求將不斷增強，并將達到與"建立在3G上的VoIP"（VoIP over 3G）的預期增長相對應的水平。

　　NMS通信⑿公司從事技術(shù)領(lǐng)先系統(tǒng)和組件的開發(fā)、營銷和支持業(yè)務，為通信行業(yè)的最新語音服務提供了多種無線和有線解決方案。NMS與其他技術(shù)、組件和集成廠家，以及眾多應用提供商建立了多種戰(zhàn)略合作關(guān)系，通過提供開發(fā)環(huán)境下獨一無二的技術(shù)，向客戶提供了價值。NMS公司為下一代通信解決方案，語音、視頻和數(shù)據(jù)的結(jié)合，以及Web與電話的連接提供了堅實的基礎(chǔ)，通過它們，NMS公司幫助其客戶將對明天高價值應用和服務的希望轉(zhuǎn)化成了今天的收入機會。NMS公司是世界頂尖的通信設(shè)備供應商、解決方案開發(fā)商、和服務提供商，使用NMS公司的產(chǎn)品和服務，他們就能以較低的成本，更快地將他們的應用和服務推向市場。

　　請訪問我們的站點：www.nmscommunications.com

　　下面，按字母順序，列出了本文中所使用的縮略語和術(shù)語：

③	目前，當一名法國用戶（他的移動電話是在巴黎注冊的）到英國旅行，并在倫敦進行本地呼叫時，會發(fā)生兩項國際呼叫收費。第一項收費來自"從移動電話到位于巴黎的HLR"呼叫，第2項收費來自"從巴黎到倫敦"呼叫。這種現(xiàn)象就是所謂的"旅行者陷阱"。（引"四－4.2"）
④	"旅行者陷阱"是我的原創(chuàng)術(shù)語，我發(fā)明它是因為找不到貼切的術(shù)語，A.Perry博士。（引"四－4.2"）
⑤	不會撤銷安裝在GSM A-Interface上的VQE設(shè)備。在同一個MSC系統(tǒng)中，它將繼續(xù)為"移動對移動"呼叫提供VQE支持。（引"四－4.2"）
⑥	寬帶語音、數(shù)據(jù)或視頻通信很可能會通過信息包來傳輸。這種方法很有吸引力，這是因為能夠在很多用戶之間共享"厚管道"（虛擬）。當大量用戶參與其中時，資源共享將變得經(jīng)濟可行。因此，人口稠密的中心地帶將是3G寬帶通訊的最經(jīng)濟的孵化場所，而鄉(xiāng)村地帶和人口稀疏地區(qū)仍將停留在2G線路交換模式中。（引"四－4.2"）
⑦	一個行星系統(tǒng)是構(gòu)成MSC和BSC的一個子網(wǎng)（行星），它們均由給定GMSC中相同的HLR/VLR功能（太陽）進行管理。（引"四－4.3"）
⑧	在某些應用場合，可能會將多個MSC直接連接起來，不涉及GMSC。（引"四－4.3"）
⑨	部分3G語音通信將通過分配給所有其他媒介的信息包流進行傳輸。使用這種體系結(jié)構(gòu)，可以在虛擬語音線路上提供更高的帶寬。（引"四－4.3"）
⑩	"類型1"和"類型4"VQE設(shè)備彼此互斥。GSM可以使用"類型1"或"類型4"VQE設(shè)備（但不能同時使用兩者），而cdmaOne只能使用"類型4"VQE設(shè)備。（引"四－4.3"）
⑾	這些寬帶設(shè)施將位于通信高度集中的地區(qū)。（引"五"）
⑿	NMS通信是NMS通信公司的商標。所有的產(chǎn)品或公司引用是相應企業(yè)的商標或注冊商標。（引"關(guān)于NMS通信公司"）

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1XMC	1X多信道
2G	第2代（無線網(wǎng)絡）
2.5G	2,5代（增強的2G無線網(wǎng)絡）
3G	第3代（無線網(wǎng)絡）
3GPP	第3代（無線標準）合作計劃
3XMC	3X多信道
8-PSK	8（態(tài)）階段移動頻鍵控（調(diào)制）
A-interface	空中接口
AEC	聲學回聲控制
AGC	自動增益控制
ATM	異步轉(zhuǎn)移模式
BSC	基站控制器
BTS	發(fā)射基站或基站
CDMA	碼分多址
cdmaOne	cdmaOne無線技術(shù)
cdmaTwo	cdmaTwo無線技術(shù)（增強的cdmaOne）
D-AMPS	數(shù)字-高級移動電話服務
DSL	數(shù)字用戶線
EDGE	針對GSM進化的增強數(shù)據(jù)率
EEC	電回聲抑制
FDM	頻分多路復用
GMSC	網(wǎng)關(guān)MSC
GPRS	通用無線數(shù)據(jù)業(yè)務
GSM	全球移動系統(tǒng)
GSGSN	網(wǎng)關(guān)SGSN
HLR	歸屬位置登記器
HSCSD	高速電路交換數(shù)據(jù)
IMT-2000	國際移動電信-2000（W-CDMA標準）
IP	Internet協(xié)議
MSC	移動交換中心
NC	噪聲補償
NR	降噪
PCU	信息包控制單元
PDC	個人數(shù)字蜂窩（電話）
PMG	信息包媒體網(wǎng)關(guān)
PSTN	公共交換電話網(wǎng)絡
RNC	無線網(wǎng)絡控制器
SGSN	服務GPRS支持節(jié)點
TDMA	時分多址
TFO	級聯(lián)式自由操作
UMTS	全球移動電話系統(tǒng)
VLR	拜訪位置登記器
VoATM	建立在ATM上的語音（服務）
VoIP	建立在IP上的語音（服務）
VOP	建立在信息包上的語音（服務）
VQE	語音質(zhì)量增強
W-CDMA	寬帶CDMA