摘要:本文從GSM網(wǎng)的發(fā)展開始，簡要論述了GSM網(wǎng)演化進程，并對移動軟交換的體系結構、邏輯接口和協(xié)議以及基本信令流程進行了說明，對BICC協(xié)議和H.248協(xié)議規(guī)范進行了整理，為大家的日常維護提供幫助。

關鍵詞:軟交換;邏輯接口;協(xié)議;規(guī)范

GSM1982年開始成為歐洲電信標準，1992年規(guī)模商用。在傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡的核心網(wǎng)中，所有的信令控制與話務交換均由MSC交換機完成，而且所有的鏈路必須使用TDM鏈路。伴隨著網(wǎng)絡與技術的發(fā)展，原有的交換技術已經(jīng)不能滿足技術發(fā)展的需要，因此移動軟交換的引入成為核心網(wǎng)絡演進的必然。

軟交換技術符合未來電信網(wǎng)絡面向全IP發(fā)展的趨勢，同時兼顧原有的TDM承載需要，由于控制面與用戶面的分離，處于控制面的MSS容量相對原有交換機大大增加，而且可以集中放置在省會與地區(qū)中心的機房，而負責交換的MGW則放置在各個本地網(wǎng)中，從而實現(xiàn)了清晰的網(wǎng)絡結構。主要的控制與管理工作將可以集中完成，新業(yè)務的引入也可以集中在MSS中進行。

1 軟交換的體系結構

軟交換體系結構是目前面向網(wǎng)絡融合的新一代多媒體業(yè)務整體解決方案，具有層次化、呼叫控制與承載分離、快速開發(fā)業(yè)務、集中部署業(yè)務等特點，可以向用戶提供包含PSTN話音、無線話音、基礎數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等各種業(yè)務。通過優(yōu)化網(wǎng)絡結構，不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務的融合，使得包交換網(wǎng)絡能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務功能，同時，可以在全網(wǎng)范圍內快速提供原有網(wǎng)絡難以提供的新型業(yè)務。

在軟交換構建的開放體系架構中，通過呼叫控制與媒體交換/承載的分離，實現(xiàn)了開放的分層架構，各層次網(wǎng)絡單元通過標準協(xié)議互通，可以各自獨立演進，以適應未來技術的發(fā)展。軟交換主要包含兩個層次:a. 媒體網(wǎng)關層:根據(jù)組網(wǎng)的位置，可分為接入媒體網(wǎng)關(提供接入適配功能)、中繼媒體網(wǎng)關(提供與其他網(wǎng)絡互通的媒體流轉換功能)、資源媒體網(wǎng)關(提供特定媒體資源)。b. 呼叫控制層:由信令網(wǎng)關(提供中繼信令SS7在IP網(wǎng)上的傳輸適配功能)和呼叫控制服務器(通過與信令網(wǎng)關和媒體網(wǎng)關的配合實現(xiàn)呼叫的建立、維持和釋放控制功能)。

2 軟交換邏輯接口和協(xié)議

Nc接口

MSC Server與MSC Server的接口，遵循3GPP的TS29.205，應用層協(xié)議為BICC，可以基于ATM/IP。

執(zhí)行基于網(wǎng)絡-網(wǎng)絡的呼叫控制，Nc接口的協(xié)議主要分為呼叫控制協(xié)議、信令傳輸轉換協(xié)議和信令傳輸協(xié)議。

-呼叫控制協(xié)議:BICC;-信令傳輸轉換協(xié)議:STC用于特定信令協(xié)議適配到信令承載時的格式轉換。-信令傳輸協(xié)議:包括寬帶SS7和IP兩種方式。

Mc接口

MSC(GMSC) Server與 MGW的接口，遵循3GPP的TS29.232。

應用層主要基于H.248及其擴展BICC。對H.248的擴展支持移動環(huán)境的特殊應用，如重定位/切換。

可以基于ATM/IP

主要用于網(wǎng)關控制信息的傳遞，以便實現(xiàn)軟交換和MGW的交互，完成承載控制、網(wǎng)關管理等功能。

Nb接口

MGW之間的接口

用于用戶數(shù)據(jù)的傳輸，包括高層的用戶平面(UP)和傳輸層協(xié)議。

Nb UP位于電路交換核心網(wǎng)絡用戶平面Nb接口上，用來傳輸媒體網(wǎng)關(MGW)之間的數(shù)據(jù)，包括兩種操作模式:透明模式:主要用于那些核心網(wǎng)絡承載，除用戶數(shù)據(jù)的傳輸之外不需要任何其他特征， Nb UP協(xié)議層被高層和傳輸網(wǎng)絡層透明穿越，基本是個空層。預定義SDU尺寸的支持模式:主要用于那些核心網(wǎng)絡承載，除用戶數(shù)據(jù)的傳輸之外，要求從Nb UP協(xié)議中得到其他特征，本操作模式下，雙方的協(xié)議實例交換Nb UP幀。包括三個功能集合:幀處理(成幀/拆幀和校驗等)、過程控制(速率、緩存)、非接入層數(shù)據(jù)流特定的功能。

Nb的傳輸網(wǎng)絡層Nb UP可以在ATM/IP承載上傳輸

ATM承載

ATM傳輸網(wǎng)絡控制平面:負責ATM傳輸網(wǎng)絡虛電路的建立、維持、撤銷。

ATM傳輸網(wǎng)絡用戶平面:以AAL2連接傳輸語音分組。

IP承載

IP傳輸網(wǎng)絡控制平面: 負責RTP承載的建立和釋放。

IP傳輸網(wǎng)絡用戶平面:采用RTP/UDP/IP的方式進行語音業(yè)務的實時傳輸。

BICC協(xié)議

BICC協(xié)議由ITU-T SG11研究組完成標準化，由ISUP協(xié)議演進而來，是一種在骨干網(wǎng)中實現(xiàn)使用與業(yè)務承載無關的呼叫的控制協(xié)議。BICC定義了信令傳送轉換器(STC)、應用傳送機制(APM)、承載控制隧道協(xié)議(BCTP)和IP承載控制協(xié)議(IPBCP)。通過點編碼建立信令聯(lián)系，信令鏈路通過靜態(tài)SCTP連接，BICC節(jié)點中采用正常呼叫的選路原則選定路由，為呼叫的信令建立通路。信令信息利用信令傳送轉換器轉換之后，采用APM傳送BICC特定的控制信息。BICC協(xié)議把支持BICC信令的節(jié)點分為服務節(jié)點(SN)和呼叫協(xié)調節(jié)點(CMN)，SN具有承載控制功能(BCF)，CMN不具有承載控制功能。對于SN，呼叫功能和承載控制功能在物理上既可以分開，也可以不分開。如果分開，那么呼叫功能和承載控制功能實體需要用呼叫承載控制(CBC)信令來發(fā)送消息。SN和CMN都使用\"半呼叫\(zhòng)"模型，每個完整的呼叫分為\"入局\"和\"出局\"呼叫，所允許的連接類型有3.1kHz音頻、64 kbit/s、2×64 kbit/s、384 kbit/s、1536 kbit/s、1920 kbit/s、N×64 kbit/s?N=2～30等。BICC信令消息包括初始地址消息(IAM)、地址全消息(ACM)、應答消息(ANM)、CIC系列消息，等等。BICC從真正意義上解決了呼叫控制和承載控制相分離的問題，可以用于任何承載網(wǎng)絡，如ATM、IP、STM。

基于H.248的媒體網(wǎng)關控制協(xié)議

H.248和MeGaCo是同一種協(xié)議，是ITU與IETF共同努力的結果，ITU-T稱之為H.248，而IETF稱為MeGaCo。H.248協(xié)議是在MGCP協(xié)議的基礎上，結合其它媒體網(wǎng)關控制協(xié)議特點發(fā)展而成的一種協(xié)議?？苫赨DP/TCP/SCTP等多種承載。軟交換設備與各種媒體網(wǎng)關之間的通信采用H.248協(xié)議，連接模型的主要抽象概念是終結點和關聯(lián)。

終結點(Termination)是媒體網(wǎng)關上的一個邏輯實體，是媒體流的源或宿，一個終結點發(fā)送和接收一個或者多個媒體流。相關媒體流參數(shù)、對應的承載參數(shù)、可能包含的modem等都構成終結點的描述特性，終結點可以用來代表物理實體，也可以用來代表暫時性的信息流。

關聯(lián)(Context)表示多個終端間的相互關系，包括終結點間的拓撲關系以及媒體混合和交換參數(shù)。如無特殊規(guī)定，統(tǒng)一關聯(lián)中每個終結點發(fā)送的數(shù)據(jù)都能被所有其它終結點接收，通過Add 命令進行創(chuàng)建，通過Subtract 進行刪除。一個關聯(lián)中必須包含終端，一個終結點同時只能存在與一個關聯(lián)中。

移動軟交換技術不僅能充分滿足對現(xiàn)有2G、2.5G網(wǎng)絡的革新需求，更面向3G網(wǎng)絡建設與運營的要求，可打造兼容現(xiàn)網(wǎng)且面向未來全IP網(wǎng)絡的移動核心網(wǎng)。移動軟交換系統(tǒng)的接口、協(xié)議必將在3G網(wǎng)絡的維護中越來越多的使用。