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0 前言
隨著軟交換技術(shù)逐步走向商用和3G牌照發(fā)放的日益臨近，軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模布放和網(wǎng)絡(luò)組織逐漸成為技術(shù)研究的重點。在網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模布放之后，如何實現(xiàn)兩網(wǎng)的順利互通，互通中需要考慮哪些關(guān)鍵的技術(shù)問題，對互通節(jié)點如何要求等，成了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中必須要考慮的關(guān)鍵問題。本文從兩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點入手，就軟交換網(wǎng)絡(luò)和基于WCDMA R4架構(gòu)的3G網(wǎng)絡(luò)電路域基本業(yè)務(wù)互通的主要技術(shù)問題進(jìn)行探討，并借此提出對互通節(jié)點的技術(shù)要求，供網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和設(shè)備選型時參考。
1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)
軟交換網(wǎng)絡(luò)從下向上分為接入層、承載層、控制層和業(yè)務(wù)/應(yīng)用層。軟交換設(shè)備位于控制層，是整個網(wǎng)絡(luò)呼叫控制的核心設(shè)備。軟交換網(wǎng)絡(luò)以IP網(wǎng)作為承載層，實現(xiàn)呼叫控制和承載的分離，各種網(wǎng)關(guān)接受軟交換設(shè)備的控制，實現(xiàn)媒體的端到端連接。
1.2 3G R4網(wǎng)絡(luò)
可以看到，R4階段采用軟交換技術(shù)實現(xiàn)電路域業(yè)務(wù)的控制，多媒體業(yè)務(wù)主要通過分組域?qū)崿F(xiàn)。與軟交換網(wǎng)絡(luò)類似，R4網(wǎng)絡(luò)同樣以IP網(wǎng)作為承載層，實現(xiàn)呼叫控制和承載的分離，網(wǎng)關(guān)MGW接受MSC Server設(shè)備的控制，實現(xiàn)媒體的端到端連接。
2 業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式比較
2.1 話音業(yè)務(wù)
2.1.1 軟交換網(wǎng)實現(xiàn)方式
在支持語音業(yè)務(wù)時，軟交換通過H.248協(xié)議控制媒體網(wǎng)關(guān)（或通過SIP協(xié)議與SIP終端配合）完成呼叫的建立。當(dāng)涉及到跨軟交換的呼叫時，局間根據(jù)主被叫的情況采用SIP或SIP－I協(xié)議。對于目前軟交換作為匯接局或長途局的情況，局間采用SIP－I協(xié)議，通過封裝端局上送的ISUP消息來完成呼叫控制的接續(xù)。
媒體網(wǎng)關(guān)完成媒體的編解碼和格式轉(zhuǎn)換。目前語音在IP網(wǎng)上傳遞主要采用的編碼方式有G.711/G.723/G.729等。
在語音呼叫建立的過程中，軟交換負(fù)責(zé)媒體的編/解碼類型和格式的協(xié)商，并指示網(wǎng)關(guān)設(shè)備采用確定的編碼方式。當(dāng)涉及到編碼方式的動態(tài)調(diào)整時，網(wǎng)關(guān)需要上報軟交換設(shè)備，并在軟交換的指示下進(jìn)行切換。
2.1.2 3G網(wǎng)實現(xiàn)方式
3G R4網(wǎng)絡(luò)的電路域采用呼叫控制和業(yè)務(wù)承載分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。MSC Server屬于控制層面，負(fù)責(zé)呼叫控制、承載控制和路由解析等功能。MGW屬于承載層面，負(fù)責(zé)用戶面的話音和媒體流的傳遞和轉(zhuǎn)換功能。
網(wǎng)內(nèi)MSC Server之間使用BICC協(xié)議，MSC Server通過擴(kuò)展的H.248協(xié)議控制所管轄的MGW，MGW之間通過IPBCP和Nb-UP初始化消息建立用戶面的連接。
3G網(wǎng)內(nèi)用戶的語音呼叫，當(dāng)R4網(wǎng)絡(luò)使用TrFO功能時，可以使網(wǎng)內(nèi)的3G終端之間使用同一AMR編碼進(jìn)行通信，從而省去編/解碼的過程。AMR語音有8種編碼速率：12.2、10.2、7.95、7.40、6.70、5.90、5.15、4.75 kbit/s，但若兩終端不能統(tǒng)一成為一種AMR編碼，則仍需要MGW負(fù)責(zé)做編碼的轉(zhuǎn)換。
對于傳真業(yè)務(wù)，3G終端和MGW之間使用E-T.38協(xié)議，通過MGW轉(zhuǎn)換成G.711。
2.2 多媒體業(yè)務(wù)
2.2.1 軟交換網(wǎng)實現(xiàn)方式
軟交換網(wǎng)絡(luò)可提供點對點視頻和視頻會議功能，目前采用的終端主要為SIP的軟、硬終端。軟交換通過SIP協(xié)議與終端配合完成呼叫的建立，當(dāng)涉及到跨軟交換的呼叫時，局間也采用SIP協(xié)議進(jìn)行互通。
軟交換支持視頻會議業(yè)務(wù)需要用到MCU或者媒體資源服務(wù)器。目前廠家提供的MCU是基于原有的H.323體系，設(shè)備和軟交換之間采用H.323協(xié)議。當(dāng)涉及到跨軟交換的呼叫時，局間也采用SIP協(xié)議進(jìn)行互通。
2.2.2 3G網(wǎng)實現(xiàn)方式
3GPP采納H.324M協(xié)議作為電路型視頻通話的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)網(wǎng)內(nèi)2個3G-324M終端之間建立視頻呼叫時，MGW對媒體流不做任何處理，3G終端音頻使用AMR，視頻使用H.263。MSC Server之間仍然通過BICC消息進(jìn)行互通。
3G網(wǎng)內(nèi)的視頻會議要使用MCU，通過視頻互通網(wǎng)關(guān)（VIG）連接2個網(wǎng)絡(luò)。VIG與MCU相連，能夠讓H.324M終端加入到多點會議中。3G終端通過撥叫特服號創(chuàng)建或加入到視頻會議中。
VIG同時連接IP網(wǎng)絡(luò)（H.323）和TDM（WCDMA設(shè)備）。在IP側(cè)，VIG通過RAS注冊到H.323網(wǎng)絡(luò)中的GK，通過H.323協(xié)議與H.323網(wǎng)絡(luò)中MCU進(jìn)行信令交互；在TDM側(cè)，VIG以ISUP中繼接入WCDMA網(wǎng)絡(luò)，通過ISUP與WCDMA 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信令交互，通過H.324M協(xié)議與WCDMA網(wǎng)絡(luò)中的視頻終端進(jìn)行H.245交互和媒體交互。3G終端音頻使用AMR，視頻使用H.263。
3 業(yè)務(wù)互通技術(shù)要點分析
由上面的分析可以看到，軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G R4網(wǎng)絡(luò)互通時，會涉及到多個層面的互通，包括業(yè)務(wù)層、控制層和接入層。以下關(guān)于互通問題的討論，僅針對網(wǎng)絡(luò)的主要層面，即控制層和接入層。
3.1 互通協(xié)議的選擇
在軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G 互通時，會涉及到多個層面的互通，包括業(yè)務(wù)層、控制層和接入層。SIP-I協(xié)議和BICC協(xié)議是目前用于軟交換網(wǎng)絡(luò)控制層面和3G R4網(wǎng)絡(luò)控制層面的主流協(xié)議，是軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)互通時首先涉及的協(xié)議。以下主要討論兩種協(xié)議在2個網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展和作用。
3.1.1 BICC協(xié)議
BICC是在ISUP基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在語音業(yè)務(wù)支持方面比較成熟，能夠支持以前窄帶所有的語音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。BICC是直接面向電話業(yè)務(wù)的應(yīng)用提出的，來自傳統(tǒng)的電信陣營，具有更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系架構(gòu)，因此它能為在軟交換中實施現(xiàn)有電路交換電話網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)提供很好的透明性。
BICC協(xié)議解決了呼叫控制和承載分離的問題，使呼叫控制信令可以在各種網(wǎng)絡(luò)上承載，包括MTP No.7網(wǎng)和IP網(wǎng)。
目前BICC協(xié)議由CS1向CS2、CS3發(fā)展。CS1支持呼叫控制信令在MTP No.7網(wǎng)和ATM網(wǎng)上的承載；CS2增加了在IP網(wǎng)上的承載；CS3則關(guān)注MPLS、IP QoS等承載應(yīng)用質(zhì)量以及與SIP互通問題。
3.1.2 SIP與SIP-I協(xié)議
SIP協(xié)議是一個基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議，用于建立、修改和終止雙方或多方多媒體會話，在實現(xiàn)上獨立于底層傳輸協(xié)議，底層承載可采用TCP/UDP/SCTP中的任何一種。SIP協(xié)議通過與RTP/RTCP、SDP、RTSP等協(xié)議及DNS配合，在能力上可支持語音、視頻、數(shù)據(jù)、狀態(tài)呈現(xiàn)、即時通信、游戲等業(yè)務(wù)。除此之外，SIP消息體部分可允許同時存在多種不同會話描述協(xié)議，此種方式稱為MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）。
當(dāng)SIP成為一種趨勢時， ITU也開始制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，研究PSTN如何與SIP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互通。只不過ITU的相關(guān)文檔是在IETF的成果基礎(chǔ)上得出的。ITU提出了TRQ 2815和Q.1912規(guī)范，其中，TRQ 2815類似于IETF的RFC3372，定義了SIP與BICC/ISUP互通時的技術(shù)需求，包括互通接口模型、互通單元IWU所應(yīng)支持的協(xié)議能力集、互通接口的安全模型等；Q.1912類似于IETF的RFC3398，根據(jù)IWU在SIP側(cè)的NNI上所需支持的不同協(xié)議能力配置集，詳細(xì)定義了SIP與BICC/ISUP的互通、一般情況下SIP與BICC/ISUP的互通、SIP帶有ISUP消息封裝時（SIP-I）與BICC/ISUP的互通等。在Q.1912中，將封裝了ISUP消息的SIP消息稱為SIP-I。
SIP-I協(xié)議族重用了許多IETF的標(biāo)準(zhǔn)和草案，內(nèi)容不僅涵蓋了基本呼叫的互通，還包括了BICC/ISUP補(bǔ)充業(yè)務(wù)的互通。
3.2 互通需要解決的關(guān)鍵問題
由上面的分析可以看出，軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)實現(xiàn)時存在下述幾點不同，在業(yè)務(wù)互通時必須解決好這幾個方面的問題。
3.2.1 協(xié)議及編解碼方式的轉(zhuǎn)換
軟交換網(wǎng)絡(luò)中的控制設(shè)備（即軟交換設(shè)備）支持SIP/SIP-I協(xié)議進(jìn)行互通；3G網(wǎng)絡(luò)中的控制設(shè)備（即MSC Server設(shè)備）支持BICC協(xié)議進(jìn)行互通�；ネ〞r，需要在控制層設(shè)置相應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，根據(jù)呼叫發(fā)起的方向不同，互通設(shè)備實現(xiàn)以下兩種功能：
a） 終結(jié)BICC協(xié)議，并發(fā)起SIP/SIP-I協(xié)議；
b） 終結(jié)SIP/SIP-I協(xié)議，并發(fā)起B(yǎng)ICC協(xié)議。
另外，由于軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)采用的媒體編碼格式不同，因此，在承載層需要特定的媒體轉(zhuǎn)換設(shè)備，完成媒體編碼的轉(zhuǎn)換。
3.2.2 互通網(wǎng)關(guān)的選擇
軟交換網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)具有不同的特性，因此，在選擇互通網(wǎng)關(guān)時，必須注意網(wǎng)關(guān)能夠具備與兩種網(wǎng)關(guān)的互通。
網(wǎng)關(guān)控制模型的主要不同在于承載控制功能（BCF）的位置。軟交換網(wǎng)絡(luò)的承載控制由軟交換設(shè)備完成，即軟交換設(shè)備完成媒體地址的交互、媒體類型的協(xié)商等功能。3G網(wǎng)絡(luò)的承載控制由網(wǎng)關(guān)設(shè)備完成，即網(wǎng)關(guān)設(shè)備完成媒體地址的交互、媒體類型的協(xié)商等功能。
上述的不同使得3G網(wǎng)絡(luò)和軟交換互通時，需要通過特定的互通網(wǎng)關(guān)，同時支持網(wǎng)關(guān)設(shè)備的媒體控制協(xié)商功能和軟交換設(shè)備的媒體控制協(xié)商功能。
3.2.3 DTMF的信號處理
軟交換體系支持兩種DTMF信號的處理，RFC2833帶內(nèi)傳送和SIP info方式的帶外傳送，與3G互通時，前者通過互通網(wǎng)關(guān)終結(jié)2833并上報MSC Server，轉(zhuǎn)換成BICC，而后者則通過互通控制設(shè)備將SIP info直接映射到APM中。
綜上所述，在2個網(wǎng)絡(luò)互通時，需要設(shè)置相應(yīng)的互通協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備和互通網(wǎng)關(guān)設(shè)備來解決上述問題。
4 結(jié)束語
隨著軟交換網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越廣泛以及3G牌照的下發(fā)日期日益臨近，探討和關(guān)注2個網(wǎng)絡(luò)的互通將是直接影響到網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和部署的關(guān)鍵問題。各個運營商在了解互通的關(guān)鍵技術(shù)問題的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)自己網(wǎng)絡(luò)的實際情況和網(wǎng)絡(luò)部署的實際需求，選擇合適的互通方案，部署和建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。
----《郵電設(shè)計技術(shù)》
