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軟交換在3G核心網(wǎng)中的應(yīng)用

云知道

一、概述
下一代網(wǎng)絡(luò)是集話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)于一體的全新網(wǎng)絡(luò) 。它基于軟交換技術(shù)和IP技術(shù)構(gòu)建出分層開放的體系架構(gòu) 。運營商可以在業(yè)務(wù)的驅(qū)動下利用這個開放的體系架構(gòu)靈活實現(xiàn)自己的網(wǎng)絡(luò)解決方案，并通過業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的不斷融合提高企業(yè)的競爭能力 。
第三代移動網(wǎng)絡(luò)是移動通信領(lǐng)域的下一代網(wǎng)絡(luò) 。在這個網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中，軟交換技術(shù)和IP技術(shù)得到充分體現(xiàn) 。本文主要介紹軟交換在3G核心網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)上的應(yīng)用，而不涉及其中的具體協(xié)議和接口問題 。
二、軟交換的體系結(jié)構(gòu)
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，實現(xiàn)了開放的分層架構(gòu)，各層次網(wǎng)絡(luò)單元通過標準協(xié)議互通，可以各自獨立演進，以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展 。軟交換主要包含兩個層次：
· 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)的配合實現(xiàn)呼叫的建立、維持和釋放控制功能） 。
三、軟交換在3G核心網(wǎng)中的應(yīng)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的標準由標準組織3GPP2制定 。由于WCDMA/TD-SCDMA共用同一核心網(wǎng)，核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和演進代表了3G核心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，我們就以這個核心網(wǎng)為例介紹軟交換在3G核心網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 。
到目前為止，3GPP定義的WCDMA系統(tǒng)有R99、R4、R5和R6四個版本 。其中R6版本不涉及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，主要是業(yè)務(wù)研究 。
我們可以看到，軟交換技術(shù)在R4和R5網(wǎng)絡(luò)中得到了充分的應(yīng)用 。應(yīng)用軟交換技術(shù)后，R99網(wǎng)絡(luò)中的移動交換中心（MSC）在R4網(wǎng)絡(luò)中被分解為MSC服務(wù)器（軟交換機）和媒體網(wǎng)關(guān)，前者提供傳統(tǒng)MSC的呼叫控制部分，后者提供傳統(tǒng)MSC的媒體交換部分 。而在R5網(wǎng)絡(luò)中更是增加了基于軟交換架構(gòu)的IP多媒體（IMS）域 。實體包括：CSCF（呼叫控制服務(wù)器）、MGCF（媒體網(wǎng)關(guān)控制服務(wù)器）、IM-MGW（IP 多媒體網(wǎng)關(guān),上圖中CS-MGW在功能上代替了IM-MGW）、MRFC（多媒體資源功能控制器）和MRFP（多媒體資源功能處理器） 。
值得注重的是，雖然R99采用了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，但在實現(xiàn)的時候，考慮到未來的演進，很多廠家在符合R99接口協(xié)議和支持TDM組網(wǎng)的前提下提供了用MSC服務(wù)器和媒體網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)R99組網(wǎng)的PRE-R4解決方案 。
四、軟交換在3G核心網(wǎng)中的優(yōu)勢
1．分布式組網(wǎng)節(jié)省投資成本
傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)利用集中的MSC在RAN和PSTN之間完成話音交換，存在布點多，運行成本和運維人員成本高的問題 。運營商為解決這個問題，大多建設(shè)大型、集中的MSC，其代價是要建設(shè)來自各城市RAN的回程話音電路 。由于多數(shù)呼叫是本地的，這就造成電路迂回，從本地RAN到MSC，又從MSC到本地PSTN 。
2． 設(shè)備獨立升級
在R99中，由于MSC是單個網(wǎng)元，無論是業(yè)務(wù)功能升級/部署還是媒體交換能力升級都需要升級MSC 。而在軟交換的R4架構(gòu)中，媒體網(wǎng)關(guān)和業(yè)務(wù)服務(wù)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 。由于業(yè)務(wù)升級遠多于媒體交換能力升級，而采用軟交換后，R4中的業(yè)務(wù)服務(wù)器數(shù)量遠小于媒體網(wǎng)關(guān)的數(shù)量，這將帶來大量軟件升級費用的節(jié)省 。
3． 通過軟交換利用基于IP的服務(wù)平臺來開放業(yè)務(wù)
在WCDMA的R5階段，IP多媒體域采用SIP呼叫協(xié)議，使得運營商可以借助基于IP的應(yīng)用服務(wù)器向用戶提供更靈活和更豐富的業(yè)務(wù) 。

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