軟交換技術標準及演進過程
作為下一代網絡的核心技術,到目前為止軟交換技術的發展已經非常成熟,當數據業務逐漸取代話音業務成為主要的收益來源時,向以數據為主的分組網絡演進不可避免。由于話音仍是一種重要的業務,要求下一代網絡必須根據不同業務的要求提供相應的QoS保證。因此,形成了網絡技術向NGN網絡演進的主要推動力。
軟交換技術是下一代網絡的核心技術,其基本思想是呼叫和承載分離。軟交換技術最開始提出的出發點是基于將現有的電路交換網逐步地向IP網過渡,并替代傳統的電路交換網。同時,為IP電話提供更多的業務,使IP網獲得與傳統的電路交換網所能提供的相同的業務。
軟交換技術的概述
固網NGN的軟交換技術現在基本上按兩條技術路線來發展:一條是將傳統電路交換領域的業務移植到分組承載網上來實現。另一條是全新的基于全IP的多媒體業務系統。對于第一條路線,傳統電信業務從專用TDM承載向統一的共享式IP/ATM多業務傳輸網絡轉移,并且在維持用戶接入方式不變的前提下借助接入網關完成網絡層業務傳輸的分組化。原電路交換網絡設備被劃分為物理上獨立的控制面軟交換和承載面媒體網關兩個部分,而PSTN/ISDN/PLMN最終用戶基本感覺不到業務特性及接入方式的變化。
對于全新的基于全IP的多媒體業務系統,實現了真正端到端的IP業務特性,并且引入了包括話音在內的全新實時多媒體應用。用戶以SIP/H.323分組終端的方式接入軟交換技術網絡。網絡體系結構及業務的提供方式(如SIP方式)完全不同于傳統電路交換網。而UMTS移動領域的3GPP R4及R5兩個階段,正好與上述軟交換技術發展的兩條技術路線相對應。
移動網的下一代核心網電路域
1.3GPP電路域核心網
軟交換技術在3GPP核心網的應用主要在兩個方面:即電路域和IMS子域。3GPP的R4中,電路域核心網引入了控制和承載分離的網絡結構。在移動交換服務器核心網的電路域中,可以使用承載獨立的方式支持不同的傳輸層,如IP,ATM或TDM。電路域核心網主要由MSC Server,GMSC Server和MGW組成。
(1)移動交換服務器(GMSC Server和MSC Server)是UMTS移動通信系統中電路域核心網向分組交換方式演進的核心設備,它獨立于底層承載協議,主要完成呼叫控制、媒體網關接入控制、移動性管理、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等功能,并向用戶提供3GPP R4階段的電路域核心網所能提供的業務,以及配合智能SCP提供多樣化的第三方業務。
(2)媒體網關(MGW),是將一種網絡中的媒體轉換成另一種網絡所要求的媒體格式。媒體網關能夠在電路交換網的承載通道和分組網的媒體流之間進行轉換,可以處理音頻、視頻,能夠進行全雙工的媒體翻譯,可以演示視頻/音頻消息,實現其它IVR功能,也可以進行多媒體會議等。GMSC Server和MSC Server通過Mc接口控制MGW。GMSC Server和MSC Server之間通過Nc接口連接。MGW之間通Nb接口連接。其中:
(1)Mc接口:為MSC Server與MGW之間的接口,主要功能是媒體控制。使用基于H.248的呼叫承載控制協議。協議內容包括3GPP29.232,H.248,MeGaCo和Q.1950。
(2)Nc接口:為MSC Server與(G)MSC Server之間的接口,主要解決的是用控制和承載分離的方式解決移動ISUP的呼叫控制。使用呼叫控制與承載相分離的呼叫控制協議,如BICC,SIP-T。
(3)Nb協議:為MGW之間的接口。主要功能是使用ATM或IP的方式承載電路域的業務,包括話音和電路域的數據承載業務。使用分組交換方式對3GPP電路域的承載協議。Nb接口的主要內容包括3GPP29.415。