淺析軟交換在核心網中的運行方法

摘要:本文在介紹了軟交換相關標準和協議的制定同時得到了IETE、ITU-T等國際標準化組織的重視。目前，軟交換技術的級別框架結構、主要功能、性能、應用范圍等方面已經基本確定，軟交換的產品正在逐步走向實用化階段。

關鍵詞:軟交換3G應用

1 軟交換的概念

下面將介紹軟交換的原理和體系結構:

1.1 軟交換原理 軟交換就是把呼叫控制功能從多媒體網關中分離出來，通過軟件實現連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和生成呼叫詳細記錄等功能，把控制和業務提供分離。軟交換的各實體間通過標準協議進行連接和通信，增加了系統的靈活性。軟交換的這種業務、控制與傳送、接入分離的設計思想能夠更加方便的為用戶提供各種業務，避免了傳統電路交換網中，新業務開發過程復雜、周期長等缺點。軟交換提供的功能概括起來主要有:媒體接入功能、呼叫控制功能、業務提供功能、互聯互通功能、資源管理功能以及計費和認證功能。軟交換實質是多種邏輯功能實體的集合，其核心思想是硬件軟件化，通過軟件來實現原來交換機的控制、接續和業務處理等功能。它是下一代網絡的控制功能實體，是下一代交換網中語音、視頻、多媒體業務呼叫、控制以及業務提供的核心設備。

1.2 軟交換體系結構 軟交換體系結構按功能可分為四層:邊緣接入層、核心層、網絡控制層以及業務應用層。各層之間采用標準化接口和協議，增加了系統的靈活性。

1.2.1 邊緣接入層:邊緣接入層負責將各種不同的網絡和終端設備接入軟交換體系結構將各種業務量進行集中，并將信息格式轉換為能夠在網絡中傳遞的信息格式。

1.2.2 核心交換層:核心交換層采用分組技術，提供一個高可靠性、具有QoS保證、大容量的綜合傳送平臺，并將信息媒體流選路至目的地。

1.2.3 網絡控制層:網絡控制層是軟交換體系的呼叫控制核心，對應網絡的會話層功能，以軟件控制的形式完成呼叫控制、路由、認證、資源管理等功能。

1.2.4 業務應用層:業務應用層主要是基于下層網絡的能力為整個體系提供各種豐富的增值業務、相應的網絡管理及服務，對應網絡的應用層功能。

1.3 移動軟交換的功能 移動軟交換是多種邏輯功能實體的集合，提供綜合業務的呼叫控制、連接以及部分業務功能。其主要功能包括以下幾個部分。

1.3.1 移動性管理功能:主要完成切換(包括UMTS系統內、GSM系統內以及GSM與UMTS系統間的切換)、登記和移動臺去話功能。

1.3.2 安全保密功能:支持用戶鑒權、TMSI使用和用戶信息加密。

1.3.3 呼叫控制和處理功能:移動交換服務器可以為級別呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能，包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢測和資源控制等;接受來自業務交換功能的監視請求，并對其中與呼叫相關的事件進行處理;支持級別的兩方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。

2 軟交換在3G核心網中的應用

主流的3G制式有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種，在這三種制式中，WCDMA和TD-SCDMA的標準由標準組織3GPP制定，CDMA2000的標準由3GPP2制定。到目前為止，3GPP制定的UMTS核心網絡有R99、R4、R5和R6四個版本，在R4和R5核心網絡標準中，軟交換技術得到了充分的利用。網絡設備主要包括MSC服務器、GMSC服務器、MGW，它們的功能介紹如下。

2.1 MSC的功能:對外提供純粹的信令接口;集成R99 VLR功能，以處理移動用戶業務數據及CAMEL相關數據;對電路域級別業務及補充業務設計的MGW中承載終端及媒體流的控制，是通過3G擴展的H.248協議來實現;與其它MSC服務器間通過BICC信令實現承載無關的居間呼叫控制;支持MGW及自身的登記及故障恢復操作。

2.2 GMSC服務器的功能:GMSC服務器由GMSC的呼叫控制和移動控制組成，只完成GMSC的信令處理功能，具有查詢位置信息的功能。GMSC服務器通過H.248協議控制MGW中媒體通道的接續，支持BICC與ISUP的協議互通。

2.3 MGW的功能:它是3G R4核心網的用戶承載面的網關交換設備，位于3G CS核心網通往無線接入網及傳統固定網的邊界處，是IU接口、PSTN/PLMN接口的承載通道以及分組網媒體流的終結點。MGW可通過H.248信令，接受來自MSC服務器及GMSC服務器資源控制命令。

3 3G中應用軟交換的優勢

3.1 投資成本低 傳統電路交換網利用集中的MSC在RAN和PSTN之間完成話音交換，存在布點多、運行成本和維護人員等成本高的問題。運營商為解決這個問題，大多建設大型、幾種的MSC，其代價是要建設來自各個城市RAN的回程話音電路。使用軟交換技術，媒體網關和業務服務器的分離使得它們各自可以獨立的進行工程實施、擴容和布局，這將帶來大量軟件升級費用的節省。

3.2 引入競爭 在3G組網中，采用軟交換的架構，就可以很好的將具有獨到技術優勢的專業公司引入到設備的競爭中來，這對提高設備性能，降低運營商建網成本，促進業務發展具有重大意義。

3.3 通過軟交換利用基于IP的服務器平臺來開放業務 在UMTS R5階段，IP多媒體域采用SIP作為呼叫控制協議，引入IMS，實現在IP上的語音、數據、多媒體等業務的提供，使得運營商可以借助基于IP的應用服務器向用戶提供更靈活和更豐富的業務。

4 結語

下一代網絡泛指一個以IP為中心，可以支持語音、數據和多媒體業務融合全新的網絡。而3G不是現有移動網和IP網的簡單疊加，是整個網絡框架的變革。軟交換正是構建以IP為中心，可以支持語音、數據和多媒體業務的融合方案。軟交換技術在3G核心網中大有作為。