淺析：軟交換在3G核心網(wǎng)中應(yīng)用
2007/09/25
1、引言
隨著信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，人們已越來越不滿足于現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)以窄帶方式提供的單一語音服務(wù)，提供寬帶化、智能化、個(gè)人化移動(dòng)多媒體服務(wù)的需求日益劇增。
下一代網(wǎng)絡(luò)泛指一個(gè)以IP為中心，可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)融合全新的網(wǎng)絡(luò)。3G不是現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)和IP網(wǎng)的簡(jiǎn)單疊加，也不是單項(xiàng)節(jié)點(diǎn)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，而是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)框架的變革，是一種整體方案。軟交換SoftSWitch正是構(gòu)建在以IP為中心，可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的融合方案�；谲浗粨Q技術(shù)和IP技術(shù)構(gòu)建出分層開放的體系架構(gòu)全新的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在3G中占有極為重要位置。
2、軟交換的體系結(jié)構(gòu)
軟交換體系結(jié)構(gòu)是目前面向網(wǎng)絡(luò)融合的新一代多媒體業(yè)務(wù)整體解決方案，具有層次化、呼叫控制與承載分離、快速開發(fā)業(yè)務(wù)、集中部署業(yè)務(wù)等特點(diǎn)，可以向用戶提供包含PSTN話音、無線話音、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等各種業(yè)務(wù)。通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不但實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，使得包交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能，同時(shí)，可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的新型業(yè)務(wù)。
在軟交換構(gòu)建的開放體系架構(gòu)中，通過呼叫控制與媒體交換/承載的分離，實(shí)現(xiàn)了開放的分層架構(gòu)，各層次網(wǎng)絡(luò)單元通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議互通，可以各自獨(dú)立演進(jìn)，以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。軟交換主要包含兩個(gè)層次：
- 媒體網(wǎng)關(guān)層：根據(jù)組網(wǎng)的位置，可分為接入媒體網(wǎng)關(guān)(提供接入適配功能)、中繼媒體網(wǎng)關(guān)(提供與其他網(wǎng)絡(luò)互通的媒體流轉(zhuǎn)換功能)、資源媒體網(wǎng)關(guān)(提供特定媒體資源)。
- 呼叫控制層：由信令網(wǎng)關(guān)(提供中繼信令SS7在IP網(wǎng)上的傳輸適配功能)和呼叫控制服務(wù)器(通過與信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)的配合實(shí)現(xiàn)呼叫的建立、維持和釋放控制功能)。
3、軟交換的特點(diǎn)
(1)分布式交換降低運(yùn)營(yíng)成本
傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)存在布點(diǎn)多、運(yùn)行成本和運(yùn)維人員成本高的問題。而基于軟交換的體系結(jié)構(gòu)由集中的MSC服務(wù)器/軟交換機(jī)與分布的媒體網(wǎng)關(guān)組成，呼叫控制與話音處理/交換是分開的，媒體網(wǎng)關(guān)可以布設(shè)在提供最大價(jià)值的地方，復(fù)雜的呼叫控制被集中在一起。通過部署分布式交換，可以實(shí)現(xiàn)靈活的組網(wǎng)方式，可以有效地解決傳統(tǒng)組網(wǎng)模式中容量、覆蓋和路由迂回的矛盾，便于進(jìn)行集中維護(hù)和管理，有利于降低建網(wǎng)成本和運(yùn)維費(fèi)用。
(2)開放智能業(yè)務(wù)不需對(duì)所有核心網(wǎng)網(wǎng)元升級(jí)
在2G、2.5G中，由于MSC是單個(gè)網(wǎng)元，無論是業(yè)務(wù)功能升級(jí)/部署還是媒體交換能力升級(jí)都需要升級(jí)MSC。經(jīng)過升級(jí)的MSC要把呼叫控制移交給移動(dòng)智能網(wǎng)(IN)節(jié)點(diǎn)——業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP，由SCP執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯。這樣導(dǎo)致業(yè)務(wù)提供成本高，MSC實(shí)時(shí)處理代價(jià)高，軟件成本高。而在軟交換的3GPP R4架構(gòu)中，媒體網(wǎng)關(guān)和MSC服務(wù)器的分離使得它們各自可以獨(dú)立的進(jìn)行工程實(shí)施、擴(kuò)容和布局。由于業(yè)務(wù)升級(jí)遠(yuǎn)多于媒體交換能力升級(jí)，而采用軟交換后，R4中的MSC服務(wù)器數(shù)量遠(yuǎn)小于媒體網(wǎng)關(guān)的數(shù)量，這將帶來大量軟件升級(jí)費(fèi)用的節(jié)省。
4、移動(dòng)軟交換的功能
移動(dòng)軟交換是多種邏輯功能實(shí)體的集合，提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接以及部分業(yè)務(wù)功能，是3GPP R4及以后階段軟交換系統(tǒng)核心網(wǎng)中的電路域?qū)崟r(shí)語音/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫、控制、業(yè)務(wù)提供的核心設(shè)備。其主要功能包括以下幾個(gè)部分：
(1)移動(dòng)性管理功能
主要完成切換(包括UMTS系統(tǒng)內(nèi)、GSM系統(tǒng)內(nèi)以及GSM與UMTS系統(tǒng)間的切換)、登記和移動(dòng)臺(tái)去話功能。還具有VLR功能，包括用戶數(shù)據(jù)管理、位置登記、鑒權(quán)、提供MSRN、VLR恢復(fù)、切換號(hào)碼分配、TMSI分配、清除、SuperCharger功能。
(2)安全保密功能
支持用戶鑒權(quán)、TMSI使用和用戶信息加密。
(3)呼叫控制和處理功能
移動(dòng)交換服務(wù)器可以為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能，包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)檢測(cè)和資源控制等;接收來自業(yè)務(wù)交換功能的監(jiān)視請(qǐng)求，并對(duì)其中與呼叫相關(guān)的事件進(jìn)行處理;支持基本的兩方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。
(4)其他功能
包括協(xié)議處理、互通、資源管理、計(jì)費(fèi)、認(rèn)證與授權(quán)、號(hào)碼分析/地址解析、媒體控制等。
移動(dòng)通信
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