移動軟交換技術(shù)在3G核心網(wǎng)中的實(shí)現(xiàn)(下)

　　經(jīng)濟(jì)的辦法是由移動終端始發(fā)/終接的呼叫通過軟交換機(jī)選路，軟交換機(jī)通過所裝的觸發(fā)器對SCP發(fā)起詢問。由于觸發(fā)器集中裝在軟交換機(jī)中，從而減輕了MSC的負(fù)擔(dān)。利用軟交換結(jié)構(gòu)可開放包括無線號碼攜帶、號碼共用、預(yù)付費(fèi)漫游、長途免費(fèi)業(yè)務(wù)等的智能業(yè)務(wù)。

　　(3)通過軟交換利用基于IP的服務(wù)平臺來開放業(yè)務(wù)

　　軟交換機(jī)可以使用SIP或LDAP來接入基于IP的應(yīng)用服務(wù)器，獲得服務(wù)。這些IP使服務(wù)平臺的工作方式與SCP相同，但它們的成本低很多，而且更加靈活。一旦數(shù)據(jù)庫被移到更現(xiàn)代的平臺，軟交換機(jī)可以利用SIP或LDAP來對它們進(jìn)行詢問。

5、移動與固定網(wǎng)軟交換技術(shù)的差異比較

　　從表面看，無線軟交換機(jī)與用于固定網(wǎng)五類機(jī)的軟交換機(jī)一樣，但是無線軟交換機(jī)的軟件程序必須符合GSM、UMTS規(guī)范，提供控制無線接入網(wǎng)(RAN)和移動用戶的必要功能。由此增加的復(fù)雜性也必須服從基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和流程，如CAMEL觸發(fā)器/GSM MoU要求的特點(diǎn)、用戶信息管理(SIM)流程、與原籍位置寄存器(HLR)的通信、與其它MSC的訪問位置寄存器(VLR)的通信等。這些附加的復(fù)雜性使無線軟交換機(jī)比有線軟交換機(jī)復(fù)雜得多。

　　5.1　移動與固定軟交換設(shè)備的特征差異

　　移動軟交換設(shè)備：即MSC Server，繼承了3G VMSC及GMSC所有的業(yè)務(wù)控制層的業(yè)務(wù)處理及信令接口功能，并在業(yè)務(wù)流程中根據(jù)需要調(diào)用經(jīng)過移動擴(kuò)展的H.248協(xié)議控制移動接入或中繼媒體網(wǎng)關(guān)完成媒體流的匯聚、映射及交換功能。主要完成的業(yè)務(wù)功能除了基本話音業(yè)務(wù)、中繼業(yè)務(wù)以及補(bǔ)充業(yè)務(wù)外，還包括MO/MT短消息、G3傳真業(yè)務(wù)、定位業(yè)務(wù)和支持移動智能特性。

　　固定網(wǎng)軟交換設(shè)備：提供繼承傳統(tǒng)C4固定端局及C5長途局交換機(jī)的所有業(yè)務(wù)處理及信令接口功能，并通過MGCP/H.248協(xié)議控制固定接入網(wǎng)關(guān)或中繼網(wǎng)關(guān)完成媒體流的匯聚、映射及交換功能。支持通過MGCP或H.248協(xié)議從接入網(wǎng)關(guān)(AG)接入的普通常規(guī)電話業(yè)務(wù)(POTS，Plain Ordinary Telephone Service)用戶或以太網(wǎng)電話用戶，為固定網(wǎng)用戶提供的業(yè)務(wù)包括：基本話音業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、Centrex業(yè)務(wù)、固定智能SSP特性、分組中繼業(yè)務(wù)、支持H.323、SIP分組語音用戶的接入認(rèn)證以及呼叫互通功能、提供可視電話、電視會議等視頻業(yè)務(wù)，并通過SCP及Parlay網(wǎng)關(guān)提供開放的業(yè)務(wù)API，供第三方業(yè)務(wù)開發(fā)而自定制增值業(yè)務(wù)。

　　5.2　移動與固定網(wǎng)軟交換技術(shù)在協(xié)議方面的差異

　　(1)接入側(cè)協(xié)議

　　移動軟交換支持的接入側(cè)協(xié)議為：RANAP(WCDMA用戶接入)、BSSAP(GSM用戶接入)；

　　固定網(wǎng)軟交換支持的接入側(cè)協(xié)議：H.248和MGCP(POTS用戶接入)、IUA(ISDN用戶接入)、V5UA(接入網(wǎng)用戶接入)。

　　(2)中繼側(cè)協(xié)議

　　移動軟交換設(shè)備支持的中繼側(cè)協(xié)議：ISUP/TUP(窄帶PSTN、MSC局間)、BICC(MSC Server局間)。

　　固定網(wǎng)軟交換設(shè)備支持的中繼側(cè)協(xié)議：ISUP/TUP(窄帶PSTN局間)、H.323和SIP/SIP-T(固定網(wǎng)軟交換局間)、No.1/R2(隨路交換機(jī)局間)、BICC。

　　(3)智能應(yīng)用協(xié)議

　　移動軟交換智能應(yīng)用協(xié)議采用CAP(Camel PhaseⅢ),而固定網(wǎng)軟交換智能應(yīng)用協(xié)議采用INAP(CS1/2)。

　　CAP與INAP分別由3GPP 22.078/23.078及ITU-T Q.12XX系列定義，在基本概念上類似，都以SCCP/TCAP協(xié)議為承載，其差異主要體現(xiàn)為O/T-BCSM的狀態(tài)機(jī)不同、觸發(fā)點(diǎn)定義不同、觸發(fā)方式不同、智能嵌套處理及其他業(yè)務(wù)的交互關(guān)系處理也不同。

　　(4)移動交換設(shè)備特有的移動應(yīng)用協(xié)議

　　基于SCCP/TCAP的MAP協(xié)議(MSC Server與HLR間、MSC Server間)是移動軟交換設(shè)備從MSC/VLR繼承的完成網(wǎng)絡(luò)層移動應(yīng)用(位置更新、短消息、局間切換、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和被叫路由信息獲取等)的專有協(xié)議。

　　(5)信令承載模式

　　移動軟交換設(shè)備信令承載模式：

　　*ISUP/TUP over MTP3/MTP2/MTPl or over M3UA/SCTP/IP

　　*BICC over SCTP/IP or M3UA/SCTP/IP or MTP3B/SAAL/AAL5

　　*SIP-T over SCTP/IP

　　*H.248 over SCTP/IP or M3UA/SCTP/IP or MTP3B/SCTP/IP

　　*MAP/CAP over MTP3/MTP2/MTP1 or over M3UA/SCTP/IP

　　*RANAP over M3UA/SCTP/IP or MTP3B/SAAL/AAL5

　　*BSSAP over M3UA/SCTP/IP or MTP3/MTP2/MTP1

　　固定網(wǎng)軟交換設(shè)備信令承載模式：

　　*ISUP/TUP over MTP3/MTP2/MTP1，or over M3UA/SCTP/IP，or over MTP3/M2UA/SCTP/IP

　　*H.323 over UDP/IP and TCP/IP

　　*SIP/SIP-T over UDP/IP or SCTP/IP or TCP/IP

　　*IUA over SCTP/IP

　　*V5UA over SCTP/IP

　　*H.248 over UDP/IP or SCTP/IP or TCP/IP

　　*MGCP over UDP/IP

　　固定網(wǎng)軟交換體系中，對于采用IP承載的網(wǎng)絡(luò)，高層應(yīng)用協(xié)議的底層傳輸協(xié)議比較多樣化，而在3G R4核心網(wǎng)中則統(tǒng)一規(guī)定所有應(yīng)用層協(xié)議均承載在SCTP協(xié)議上，主要基于以下考慮：

　　除網(wǎng)絡(luò)層因特網(wǎng)安全協(xié)議(IPSec，Internet Security Protocol)外，SCTP在IP域能夠支持比TCP更為強(qiáng)大的傳輸層可靠性機(jī)制，SCTP提供了連接可靠性、實(shí)時性及鏈路順序保障機(jī)制以及比TCP更為靈活的信息復(fù)用/拆卸能力。

　　5.3　移動和固定網(wǎng)軟交換技術(shù)在資源控制方面的差異

　　軟交換設(shè)備對媒體網(wǎng)關(guān)的資源控制主要分為兩大類：智能網(wǎng)方式及啞網(wǎng)關(guān)方式。在目前已實(shí)現(xiàn)并投入運(yùn)營的軟交換設(shè)備配置中，網(wǎng)關(guān)資源控制模式大多數(shù)采用了啞網(wǎng)關(guān)方式。3G R4標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際選擇了智能網(wǎng)關(guān)方式作為移動軟交換設(shè)備的資源控制模式。從長遠(yuǎn)看，智能網(wǎng)關(guān)控制模式正逐步成為承載控制分離網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的最終演進(jìn)趨勢。對于移動、固定融合的軟交換設(shè)備，將同時支持這兩種資源控制模式。

　　5.4　移動與固定軟交換技術(shù)在媒體網(wǎng)關(guān)方面的差異

　　固定網(wǎng)媒體網(wǎng)關(guān)可分類為：中繼網(wǎng)關(guān)，即SCN與分組網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)；接入網(wǎng)關(guān)，提供用戶到網(wǎng)絡(luò)接口的媒體網(wǎng)關(guān)；住宅網(wǎng)關(guān)，把模擬線路接入到分組網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。

　　移動媒體網(wǎng)關(guān)可分類為：移動接入網(wǎng)關(guān)，ATM為核心的RAN與IP/ATM/TDM為承載的核心交換網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備；移動中繼網(wǎng)關(guān)，IP/ATM/TDM為承載的核心交換網(wǎng)與其他運(yùn)營商之間的網(wǎng)關(guān)，或IP/ATM為承載的核心交換網(wǎng)與基于TDM的PSTN網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

　　(1)在語音編解碼(Codec)能力上的差異

　　移動MG，典型的情況是完成PSTN內(nèi)基本的非壓縮編解碼算法(G.711-A率、G.711-U率)與3G R4電路域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)基于自適應(yīng)速率及碼本激勵線性預(yù)測機(jī)制AMR編解碼算法(4.75kb/s-12.2kb/s)及各類固定速率Codec(GSM-EFR、PDC-EFR、TDMA-EFR、HR AMR、FR AMR、UMTS AMR、UMTS AMR2、FR AMR-WB和UMTS AMR-WB等)。

　　對于固定網(wǎng)MG，典型的情況是完成PSTN內(nèi)的基本非壓縮編解碼算法(G.711-A率、G.711-U率)與VoIP/VoATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)基于先進(jìn)的碼本激勵線性預(yù)測(CELP)機(jī)制編解碼(G.722、G.723.1、G.726、G.727、G.728、G.729、G.729A等)。

　　(2)對傳真/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持的差異

　　在支持移動電路域的數(shù)據(jù)承載及傳真業(yè)務(wù)的過程中，移動MG擔(dān)任的角色與固定網(wǎng)MG完全不同。固定網(wǎng)中，從原始數(shù)據(jù)信息到3.1kb/s模擬音頻(在AG/IAD轉(zhuǎn)換為G.711PCM格式)的調(diào)制解調(diào)，或64kb/s數(shù)據(jù)信道的速率適配(RA)，都是在用戶終端側(cè)完成的，而在移動網(wǎng)體系中，上述全部或部分功能都需要在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的移動MG中來完成，即MG的IWF功能。

　　移動域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型非常豐富，包括透明/非透明、異步/同步業(yè)務(wù)、基于多種制式Modem調(diào)制解調(diào)的3.1kHz音頻數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。移動MG根據(jù)軟交換設(shè)備下發(fā)的承載能力(BC)信息判斷當(dāng)前為語音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)選擇合適的Modem及速率適配資源。

　　固定網(wǎng)的語音/傳真(數(shù)據(jù))交替由于沒有帶外信令的指示，因而MG需要具備從帶內(nèi)語音檢測特殊傳真音的能力，而對于移動終端，由于有帶外Modify(修改)機(jī)制，使得移動MG可以根據(jù)軟交換設(shè)備下發(fā)的模式修改命令來切換工作模式。

　　(3)用戶面承載控制協(xié)議的差異

　　固定網(wǎng)MG用戶面承載控制協(xié)議有：RTP/RTCP(IP承載組網(wǎng)的基本協(xié)議)、IP、AAL2、AAL1、ATM。

　　3G移動MG的用戶面承載控制協(xié)議有：Q.1790(IPBCP)、Q.1990(Tunnel)、Q.2630.1/Q.2630.2、IuUP、AAL2、ATM。

　　(4)信令承載控制協(xié)議的差異

　　固定網(wǎng)MG的信令承載控制協(xié)議有：M3UA、M2UA、IUA、SCTP、TCP、UDP、IP、MTP、AAL5。

　　3G移動MG的信令承載控制協(xié)議有：M3UA、SCTP、MTP、AAL5、MTP3B。

　　(5)網(wǎng)關(guān)控制方式的差異

　　固定網(wǎng)MG的網(wǎng)關(guān)控制方式有標(biāo)準(zhǔn)的H.248會話過程、標(biāo)準(zhǔn)的MGCP會話過程，在IP上可以使用TCP、UDP或SCTP協(xié)議傳輸H.248。

　　3G移動MG的網(wǎng)關(guān)控制方式有經(jīng)過3G擴(kuò)展的H.248會話過程，在IP上只能使用SCTP傳輸H.248。

6、結(jié)束語

　　雖然早期軟交換的發(fā)展主要是針對有線網(wǎng)的應(yīng)用，但是，這種技術(shù)給無線運(yùn)營商也帶來很大好處。在軟交換協(xié)會(ISC)中，專門成立了一個無線工作組，來研究如何把軟交換結(jié)構(gòu)運(yùn)用到無線網(wǎng)。

　　采用基于軟交換的全I(xiàn)P的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)，符合NGN的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)了傳輸與控制、控制與業(yè)務(wù)的分離，相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全性、業(yè)務(wù)質(zhì)量保證、新業(yè)務(wù)提供的便利性、業(yè)務(wù)種類的豐富性以及開放系統(tǒng)帶來的廣闊商機(jī)都是無可比擬的。移動軟交換技術(shù)在3G中的應(yīng)用，將使運(yùn)營商能夠構(gòu)筑更經(jīng)濟(jì)有效的網(wǎng)絡(luò)，提供先進(jìn)的服務(wù)，創(chuàng)造更多的收入。