淺析軟交換在移動(dòng)核心網(wǎng)中的應(yīng)用

陳莉

摘要：隨著時(shí)代發(fā)展科技技術(shù)不斷地更新?lián)Q代應(yīng)用之后，全世界的移動(dòng)用戶成一個(gè)急速增長(zhǎng)的狀況。軟交換就是利用構(gòu)建IP作為中心，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音以及多媒體這多重業(yè)務(wù)的融合。因此，移動(dòng)軟交換技術(shù)注定在3G核心網(wǎng)當(dāng)中有很大的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，并且會(huì)隨著時(shí)代科技技術(shù)的進(jìn)一步不斷發(fā)展有更多的應(yīng)用和進(jìn)步，更完美的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)軟交換技術(shù)；3G核心網(wǎng)

一、軟交換體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1、分布式交換

過(guò)去的電路交換網(wǎng)的語(yǔ)音交換都是通過(guò)RAN及PSTN二者的集中MSC轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種情況所需的運(yùn)營(yíng)成本較高，需要構(gòu)建大型的集中MSC，也就是建立不同城市的RAN回程語(yǔ)音電路[4]。因?yàn)楹芏嗪艚卸及l(fā)生在本地，從而提高電路應(yīng)用，由本次RAN至MSC，在傳遞給本地PSTN。建立在軟交換上的分布式系統(tǒng)框架的另外一種好處在于語(yǔ)音業(yè)務(wù)和GPRS數(shù)據(jù)可同用核心網(wǎng)。運(yùn)營(yíng)商則用一個(gè)網(wǎng)就可以，而不像以往一樣，同時(shí)占用兩個(gè)網(wǎng)。

2、智能業(yè)務(wù)的開(kāi)放需升級(jí)所有MSC

在移動(dòng)智能網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)開(kāi)放，進(jìn)行移動(dòng)智能網(wǎng)的GSM規(guī)范是移動(dòng)增強(qiáng)邏輯定制應(yīng)用。在這一方面，北美也進(jìn)行了無(wú)線智能網(wǎng)的規(guī)范化。就目前而言，還有很多業(yè)務(wù)都是通過(guò)移動(dòng)智能網(wǎng)協(xié)議的特有擴(kuò)充來(lái)實(shí)現(xiàn)，但若想將其擴(kuò)展至漫游者還需進(jìn)行規(guī)范的移動(dòng)增強(qiáng)邏輯制定應(yīng)用和無(wú)線智能網(wǎng)。這二者都是建立在集中智能網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，也就是業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。在升級(jí)后的MSC關(guān)于一些點(diǎn)上將呼叫控制轉(zhuǎn)移給業(yè)務(wù)控制點(diǎn)，由它來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯。在新業(yè)務(wù)開(kāi)展前，運(yùn)營(yíng)商需要對(duì)每一MSC升級(jí)，并裝如觸發(fā)器。

二、軟交換的概念及定義

1、軟交換的概念和原理

軟交換的概念最早其實(shí)是出現(xiàn)在美國(guó)的。它作為下一代的網(wǎng)絡(luò)控制功能的實(shí)體，也是語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相互融合的全新網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，越來(lái)越受到運(yùn)營(yíng)商的重視。所謂的軟交換，其實(shí)就是把呼叫的控制功能從多媒體的網(wǎng)關(guān)里面獨(dú)立出來(lái)，然后通過(guò)軟線，來(lái)實(shí)現(xiàn)連接、控制、選路、翻譯以及網(wǎng)關(guān)、寬帶的管理包括安全性等等的功能，把控制和業(yè)務(wù)相關(guān)分開(kāi)來(lái)。軟件換的個(gè)自己的實(shí)體之間可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行連接以及通信，這也讓系統(tǒng)的靈活性大幅度增加了。

2、軟交換的體系結(jié)構(gòu)

2.1邊緣接入層。這一結(jié)構(gòu)的功能主要負(fù)責(zé)把各樣不同的網(wǎng)絡(luò)以及終端的設(shè)備接入到軟交換的體系結(jié)構(gòu)里面，把這一些業(yè)務(wù)量進(jìn)行統(tǒng)一的集中，而且還能夠把信息的格式轉(zhuǎn)換成可以再網(wǎng)絡(luò)里面?zhèn)鬟f的信息的格式。

2.2核心交換層。這一層主要采用的是分組的技術(shù)，為此提供到一個(gè)可靠性高、有QoS的保證并且容量大的綜合傳送的平臺(tái)，可以把信息的媒體流選路到最終的目的地。

2.3網(wǎng)絡(luò)的控制層。這也是整個(gè)體系里面的呼叫控制的核心，對(duì)應(yīng)到的是網(wǎng)絡(luò)的會(huì)話層面上的功能，主要用軟件進(jìn)行控制的方式完成呼叫控制、認(rèn)證、路由以及資源管理的等等功能。

2.4業(yè)務(wù)的應(yīng)用層。用下層的網(wǎng)絡(luò)能力作為基礎(chǔ)來(lái)為一個(gè)整體的體系提供多種多樣的增值業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以及管理、網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層的功能。

3、移動(dòng)軟交換的功能

實(shí)際上來(lái)說(shuō)，移動(dòng)軟交換就是許多種邏輯功能實(shí)體的集中合體，可以實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的多種業(yè)務(wù)的功能，主要包括下面幾個(gè)方面：

3.1安全保密的功能。支持進(jìn)行用戶的信息的加密，支持用戶的鑒權(quán)更支持TMSI的使用。

3.2移動(dòng)性的管理功能。這一部分主要就是完成切換，包括GSM和UMIS的系統(tǒng)以及UMIS和GSM兩者系統(tǒng)之間的切換，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)去話的功能，完成登記。

三、移動(dòng)軟交換在3G核心網(wǎng)中的應(yīng)用

現(xiàn)如今，主要的3G制式可以分為以下幾種：WCDMA、TDSCDMA以及CDMA2000這三種。其中前兩種是有標(biāo)準(zhǔn)的組織3GPP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的指定的，而最后一個(gè)是有3GPP2指定的標(biāo)準(zhǔn)。所以到現(xiàn)今為止，R99、R4、R6、R5這4個(gè)版本都是由3GPP所制定出來(lái)的UMTS的核心網(wǎng)絡(luò)。在這其中，移動(dòng)軟交換技術(shù)得到最多利用的是R5以及R4的核心網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。而在這之中，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備包括MGW、GMSC服務(wù)器以及MSC服務(wù)器。一下是他們的功能介紹

1、MGW

主要是3G里面R4核心網(wǎng)用戶們所承載面的網(wǎng)關(guān)交換的設(shè)備，是在3G CS的核心網(wǎng)通往到傳統(tǒng)的固定網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線的接入網(wǎng)絡(luò)的邊界位置。是PSTN/PLMN借口以及IU借口的承載通道以及分組的網(wǎng)絡(luò)媒體流的最終結(jié)束點(diǎn)。它可以利用H.248 的信號(hào)指令，然后接受GMSC和MSC這兩個(gè)服務(wù)器發(fā)出來(lái)的資源控制的指令。

2、GMSC

主要是由移動(dòng)控制以及呼叫控制這兩部分組成的，只是為了完成GMSC信息指令的處理的功能，可以查詢位置的相關(guān)信息。GMSC服務(wù)器主要通過(guò)H.248 的協(xié)議來(lái)控制MGW當(dāng)中的媒體通道的接連繼續(xù)，并且也支持ISUP和BICC這兩協(xié)議的互通。

3、軟交換應(yīng)用在3G核心網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)

3.1引入了競(jìng)爭(zhēng)。如果在3G核心網(wǎng)當(dāng)中，采用了軟交換的架構(gòu)，就可以把一些具有獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)的專業(yè)公司很好地引進(jìn)到設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)里面來(lái)，這不僅僅對(duì)于提高設(shè)備的性能有幫助，也可以把運(yùn)營(yíng)商建立網(wǎng)絡(luò)的成本進(jìn)一步地降低，最重要的是能夠促進(jìn)公司業(yè)務(wù)的發(fā)展。

3.2低投資成本。傳統(tǒng)電路的交換網(wǎng)進(jìn)行語(yǔ)音交換的時(shí)候，所利用的是PSTN、RAN以及MSC三者的集中，面臨布點(diǎn)非常多，而且運(yùn)行的成本更高，后期維修保護(hù)人員的成本也很高的這一些問(wèn)題。運(yùn)營(yíng)商們?yōu)榱丝梢越鉀Q掉這些問(wèn)題，一般會(huì)去建設(shè)幾種或者是大型的MSC，但是所面臨的代價(jià)需要建設(shè)不同城市的RAN的回程語(yǔ)音的電路。而后使用了軟交換技術(shù)之后，由于業(yè)務(wù)的服務(wù)器以及媒體網(wǎng)關(guān)兩者的分離，讓他們進(jìn)行工程的實(shí)施、布局以及擴(kuò)展容量的時(shí)候可以獨(dú)立進(jìn)行，這也為日后的軟件升級(jí)節(jié)省了大量的費(fèi)用。

四、結(jié)束語(yǔ)

縱觀國(guó)內(nèi)軟交換發(fā)展歷程，其早期是朝著有線方面，但顯而易見(jiàn)，其對(duì)無(wú)線運(yùn)營(yíng)商的利益也是巨大的。我們知道，軟交流協(xié)會(huì)中單獨(dú)組建了一個(gè)無(wú)線工作組，用以將軟交換結(jié)構(gòu)有效的轉(zhuǎn)移到無(wú)線網(wǎng)中。他們認(rèn)為，過(guò)去的MSC已無(wú)法滿足時(shí)代發(fā)展的要求，最終將被MSC服務(wù)器和媒體網(wǎng)關(guān)及信令網(wǎng)關(guān)取代。目前主流的網(wǎng)絡(luò)逐漸從2G變?yōu)?G，因此在這兩種網(wǎng)絡(luò)中，軟交換都被重視并引入其中，從而為運(yùn)營(yíng)商開(kāi)辟更便捷有效的網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)，獲取效益。