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        軟交換及其在移動通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用分析

        2010-12-31 18:23:31林健
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2010年19期
        關(guān)鍵詞:信令互通網(wǎng)關(guān)

        林健

        (中國移動通信集團(tuán)浙江有限公司舟山分公司,浙江 舟山 316021)

        1 前言

        軟交換是在下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)建設(shè)的強(qiáng)烈需求下孕育而生的。軟交換思想吸取IP,ATM,IN和TDM等眾家之長,形成了分層的全開放的體系架構(gòu),使得各個運(yùn)營商可以根據(jù)自己的需要,全部或者部分利用轉(zhuǎn)交換體系的產(chǎn)品,采用適合自己的網(wǎng)絡(luò)解決方案,在充分利用現(xiàn)有資源的同時,尋找到自己的網(wǎng)絡(luò)立足點(diǎn)。

        軟交換所完成的功能相當(dāng)于原有交換機(jī)所提供的功能,是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機(jī)呼叫功能的尸體。但傳統(tǒng)的呼叫控制功能是和業(yè)務(wù)結(jié)合在一起的,不同的業(yè)務(wù)所需要的呼叫控制功能不同,而軟交換則是與業(yè)務(wù)無關(guān)的,這要求軟交換提供的呼叫控制功能是各種業(yè)務(wù)的基本呼叫控制。

        2 軟交換主要功能

        媒體網(wǎng)關(guān)接人功能:如PSTN/IsDN網(wǎng)關(guān)、IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)、ATM網(wǎng)關(guān)、無線媒體網(wǎng)關(guān)等。

        呼叫控制功能: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)檢出和資源控制等。

        業(yè)務(wù)提供功能:提供PSTN/ISDN交換機(jī)業(yè)務(wù),包括基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù);可與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合,提供現(xiàn)有智能網(wǎng)所能提供的業(yè)務(wù);可與第三方合作,提供多種增值業(yè)務(wù)和智能業(yè)務(wù)。

        互連互通功能(H323和sIP、IN):可通過信令網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)分組網(wǎng)與現(xiàn)有七號信令網(wǎng)的互通;可通過信令網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有智能網(wǎng)互通,提供多種智能業(yè)務(wù);允許SCF控制VolP呼叫,并對呼叫信息進(jìn)行操作(號碼顯示等);可通過互通模塊,實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有H.323體系的IP電話網(wǎng)的互通;可通過互通模塊,采用SIP協(xié)議實(shí)現(xiàn)與sIP網(wǎng)絡(luò)體系的互通;可實(shí)現(xiàn)與其他軟交換的互通互連,采用SIP、BICC協(xié)議;可提供IP網(wǎng)內(nèi)H.248終端、SIP終端和MGCP終端之間的互通。

        支持開放的業(yè)務(wù)/應(yīng)用接口功能:(1)認(rèn)證與授權(quán)功能:軟交換與認(rèn)證中心連接,可將轄區(qū)內(nèi)的用戶、媒體網(wǎng)關(guān)信息送往認(rèn)證中心,進(jìn)行認(rèn)證與授權(quán),防止非法用戶或設(shè)備接人。(2)計費(fèi)功能:具有采集詳細(xì)話單和復(fù)式計次的功能,可根據(jù)運(yùn)營需求將話單傳送至計費(fèi)中心。對于記帳卡計費(fèi)業(yè)務(wù),具備實(shí)時斷線功能。(3)資源控制功能和QOS管理功能:提供資源管理功能,對系統(tǒng)中的各種資源進(jìn)行集中管理,如資源的分配、釋放和控制。(4)協(xié)議和接口功能:軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)之間的接口用于軟交換對媒體網(wǎng)關(guān)的承載控制、資源控制、管理,可使用媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MG CP)、Internet設(shè)備控制協(xié)議 (IPDC)、SIP 協(xié)議、H.323 和 H.248 協(xié)議軟交換與信令網(wǎng)關(guān)間的接171用于傳遞軟交換和信令網(wǎng)關(guān)問的信令信息,可采用信令控制傳輸協(xié)議(SCTP)或其他類似協(xié)議。

        3 軟交換的特點(diǎn)和優(yōu)勢

        移動通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換主要針對核心網(wǎng)絡(luò)的交換部分,不涉及接入網(wǎng)絡(luò)的改造。移動通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換的核心概念是實(shí)現(xiàn)了控制面與用戶面的分離。軟交換所有的控制功能集中在Ms c服務(wù)器中。所有的交換功能在媒體網(wǎng)關(guān)(MGW)中完成。MSC服務(wù)器通過標(biāo)準(zhǔn)的H.248接El完成對話務(wù)等交換過程的控制。同時,MsC服務(wù)器通過傳統(tǒng)的MAP信令與HLR交互,通過傳統(tǒng)的BssAP信令完成對接入網(wǎng)絡(luò)的控制。移動通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換技術(shù)具有以下顯著的特點(diǎn):軟交換技術(shù)符合未來電信網(wǎng)絡(luò)面向全I(xiàn)P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,因此處于控制面的Msc服務(wù)器容量相對原有交換機(jī)大大提高。

        當(dāng)引入IP承載話音時.可以將話音承載平面化。由于IP網(wǎng)絡(luò)本身具備路由與交換的特性.因此原有的匯接局將不再需要,而且整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)將趨于簡單。

        移動通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)為以下幾個方面。

        3.1 基本建設(shè)費(fèi)用低

        軟交換技術(shù)放棄了傳統(tǒng)交換網(wǎng)絡(luò)的封閉架構(gòu),轉(zhuǎn)而采用相對集中的控制核心為全網(wǎng)戶提供服務(wù)。通過開放的接口和通用協(xié)議,協(xié)助運(yùn)營商構(gòu)造一個開放的低成本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提高業(yè)務(wù)的部署速度。軟交換技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)從2G,3G,IMS網(wǎng)絡(luò)的良好兼容和平滑遷移,從而大幅減少網(wǎng)絡(luò)遷移的費(fèi)用支出。

        另一方面,軟交換網(wǎng)絡(luò)采用IP作為傳輸承載介質(zhì),提高了傳輸效率,降低了整網(wǎng)的傳輸成本。相比傳統(tǒng)交換網(wǎng)絡(luò),軟交換網(wǎng)絡(luò)可節(jié)省20%~30%的總體費(fèi)用支出。

        3.2 運(yùn)營支出成本低

        軟交換設(shè)備在處理能力、集成度和功耗等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的交換設(shè)備,從而大大地降低了對機(jī)房、供電的要求,可節(jié)省機(jī)房面積70% 以上,節(jié)電30% 。承載與控制相分離的機(jī)制可將軟交換網(wǎng)絡(luò)的核心集中放置和管理,運(yùn)營商可將運(yùn)維力量聚焦于數(shù)量有限的軟交換局所,從而降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維成本。

        3.3 網(wǎng)絡(luò)安全性提高

        傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)缺乏網(wǎng)絡(luò)級的可靠性策略和手段,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時,服務(wù)質(zhì)量將受到極大影響。軟交換網(wǎng)絡(luò)引入了雙歸屬、MSC Pool等網(wǎng)絡(luò)級的可靠性機(jī)制,極大地提高了電信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和網(wǎng)絡(luò)的可用性。

        3.4 快速方便地提供新業(yè)務(wù)

        3.4.1 網(wǎng)絡(luò)開放,縮短業(yè)務(wù)開發(fā)周期

        軟交換系統(tǒng)基于更加開放的構(gòu)架和分布式軟件技術(shù),網(wǎng)絡(luò)易于集成,可為運(yùn)營商提供快速業(yè)務(wù)開發(fā)環(huán)境。

        3.4.2 集中管理,易于業(yè)務(wù)部署

        在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,新業(yè)務(wù)的部署需要升級網(wǎng)絡(luò)中的所有交換設(shè)備,業(yè)務(wù)部署非常復(fù)雜:在軟交換網(wǎng)絡(luò),新業(yè)務(wù)部署僅需對軟交換設(shè)備進(jìn)行軟件升級,大容量、集中化管理的軟交換組網(wǎng)模式進(jìn)一步簡化了業(yè)務(wù)部署的難度,業(yè)務(wù)部署周期縮短一倍以上。

        3.4.3 可擴(kuò)展多媒體業(yè)務(wù)的提供能力

        軟交換網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了對數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)的支撐能力。

        4 移動通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

        在移動通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換核心網(wǎng)的電路域中,可以使用承載獨(dú)立的方式支持不同的傳輸層.如IP,ATM 或TDM。電路域核心網(wǎng)主要由MSC服務(wù)器、GMSC服務(wù)器和MGW 組成。

        4.1 MSC服務(wù)器

        Msc服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)、基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)互通、媒體網(wǎng)關(guān)控制等主要功能,包括:呼叫控制功能.業(yè)務(wù)提供功能,統(tǒng)過負(fù)荷控制功能,計費(fèi)功能,系統(tǒng)性能統(tǒng)計、告警、網(wǎng)管功能,路由、地址解析功能,網(wǎng)絡(luò)互通和信令網(wǎng)關(guān)功能,持漫游用戶數(shù)據(jù)管理,支持鑒權(quán)與安全性管理。

        4.2 GMSC服務(wù)器

        GMsc服務(wù)器是電路交換子系統(tǒng)中負(fù)責(zé)與外部PSTN/ISDN網(wǎng)絡(luò)互通的軟交換機(jī),主要包含了傳統(tǒng)GMSC的呼叫和移動管理功能。

        4.3 媒體網(wǎng)關(guān)

        媒體網(wǎng)關(guān)是將一種網(wǎng)絡(luò)中的媒體轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡(luò)所要求的媒體格式。它能夠在電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換??梢蕴幚硪纛l、視頻,能夠進(jìn)行全雙工的媒體翻譯,可以演示視頻/音頻消息,實(shí)現(xiàn)其他IVR功能,也可以進(jìn)行多媒體會議等。

        5 結(jié)束語

        任何事物的發(fā)展都需要一個過程,整個軟交換的技術(shù)尚處于初期發(fā)展階段,許多思想尚須通過實(shí)踐來不斷驗(yàn)證和修正,移動軟交換隨著業(yè)務(wù)及功能的發(fā)展而不斷補(bǔ)充和更新。軟交換技術(shù)已經(jīng)取得的巨大成績是有目共睹的,技術(shù)的進(jìn)步和新問題的產(chǎn)生總是同步的,通過積極地試驗(yàn),深入的研究,相信這些問題一定會得到解決,從而進(jìn)一步推動軟交換技術(shù)的完善,加快其商用。

        [1]陳文德,孔群.移動電臺的頻率分配問題[J],通信學(xué)報,1983年04期.

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