軟交換及其在移動通信網(wǎng)上的應(yīng)用(下)

 
　　四、軟交換技術(shù)的主要特點(diǎn)

軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)廣泛采用的技術(shù)，具有明顯優(yōu)于現(xiàn)有電路型網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：

1.可有效降低投資和維護(hù)成本

由于軟交換設(shè)備處理跑力強(qiáng)、容量大，可以將原來需要采用多個(gè)MSC進(jìn)行管理的區(qū)域集中在一個(gè)MSC Server上進(jìn)行管理，因此可降低維護(hù)成本(0PEX)。軟交換平臺廣泛采用分組交換和IP傳輸技術(shù)，可以大大節(jié)省傳輸資源，提高產(chǎn)品集成度，減少系統(tǒng)耗電量，降低投資成本(CAPEX)。對于移動軟交換設(shè)備，由于一個(gè)MSC server控制的多個(gè)MGW可以分布在靠近每個(gè)地區(qū)接入網(wǎng)和PSTN的地方，所以可顯著節(jié)省傳輸資源，降低回程費(fèi)用。

2.組網(wǎng)高效靈活

基于TDM的傳統(tǒng)話音技術(shù)，雖然可以提供優(yōu)良的語音業(yè)務(wù)，但是每個(gè)交換節(jié)點(diǎn)都需完成業(yè)務(wù)交換和信令控制，新業(yè)務(wù)的提供周期較長。軟交換體系結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢在于將應(yīng)用層和控制層與承載層完全分開，業(yè)務(wù)提供與具體的承載無關(guān)，有利于以最快、最有效的方式引入各類新業(yè)務(wù)，大大縮短了新業(yè)務(wù)的開發(fā)周期。利用軟交換體系結(jié)構(gòu)，用戶可以非常靈活地享用網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，運(yùn)營商可以更快地獲得收入。由于軟交換設(shè)備與MGW分離，所以組網(wǎng)非常靈活，在業(yè)務(wù)量大的地方可以設(shè)置大容量MGW，業(yè)務(wù)量稀少的地方設(shè)置小容量MGW，然后連接到同一個(gè)MSC Server上。

3.具有很好的開放性

由于軟交換體系架構(gòu)中的所有網(wǎng)絡(luò)部件間均采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此各部件既能夠獨(dú)立發(fā)展和演進(jìn)，又能夠有機(jī)組合成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)互連互通。運(yùn)營商可根據(jù)自己的需要選擇市場上的優(yōu)勢產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)最佳配置。軟交換設(shè)備還支持通過開放協(xié)議或API與開放的業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行交互，使其能夠間接地利用底層網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制的分離。

4.有利于固定和移動核心網(wǎng)的融合

固定軟交換與3G R4的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)模型十分吻合，為未來網(wǎng)絡(luò)的完全融合提供了可能。

五、軟交換技術(shù)在移動網(wǎng)上的應(yīng)用

2003年12月，全球第一個(gè)基于軟交換架構(gòu)的商用3G網(wǎng)絡(luò)？？阿聯(lián)酋ETISALAT的UMTS網(wǎng)絡(luò)放號運(yùn)營；同月，中國香港SUNDAY也采用軟交換架構(gòu)建設(shè)了覆蓋全港的3G網(wǎng)絡(luò)。2004年3月，泰國AIS2G移動軟交換網(wǎng)割接使用；同年4月，中國移動選擇移動軟交換技術(shù)建設(shè)覆蓋全國的移動長途匯接網(wǎng)；2004年7月，毛里求斯EMTEL也采用R4軟交換技術(shù)建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。“軟交換”不再只是固定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者討論的熱點(diǎn)，移動運(yùn)營商們正在將軟交換系統(tǒng)真實(shí)地推到移動用戶面前。

1.軟交換技術(shù)的選擇

從目前軟交換技術(shù)發(fā)展及其在移動網(wǎng)上的使用情況看，R4軟交換技術(shù)應(yīng)該是當(dāng)前移動核心網(wǎng)建設(shè)的最佳選擇。WCDMA目前分為3GPP R99、R4、R5/R6幾個(gè)階段和版本網(wǎng)絡(luò)。R99在GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對接入網(wǎng)部分進(jìn)行了革命性地變革，由TDMA制式發(fā)展為CDMA制式，大大提高了網(wǎng)絡(luò)頻譜利用率和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬，同時(shí)引入了能夠支持小區(qū)呼吸的AMR語音編解碼技術(shù)。

R4在R99的基礎(chǔ)上對于電路域進(jìn)行了徹底改造，引入了NGN提出的軟交換技術(shù)，將控制與承載面分離；信令鏈路與話路引入分組技術(shù)。

分離架構(gòu)的引入，使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰合理，路由方式簡單靈活，業(yè)務(wù)提供與升級更加方便快捷，有效地低了網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和運(yùn)維成本。分組技術(shù)的引入，使網(wǎng)絡(luò)可以采用不同的編解碼方式和靜音檢測技術(shù)，節(jié)省了傳輸資源；可以采用TRFP技術(shù)，減少了語音編解碼次數(shù)，提高了語音質(zhì)量。軟交換架構(gòu)的采用，適應(yīng)將來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展需求，可以很容易地與其它網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有機(jī)融合，為將來基于分組網(wǎng)的語音、寬帶多媒體和新的增值業(yè)務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

R5/R6在原有R4分組域的基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)IP多媒體域，提供統(tǒng)一的基于分組的核心網(wǎng)，為將來各種業(yè)務(wù)的融合提供平臺。R5/R6更多側(cè)重于多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用，與R4是相輔相成的關(guān)系。R4分組語音技術(shù)的充分應(yīng)用，為R5/R6的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而且R4的承載網(wǎng)在R5/R6中仍然可用。R4網(wǎng)元可以通過軟件升級來支持R5/R6的相關(guān)協(xié)議，如R4軟交換設(shè)備，即MSC Server網(wǎng)元，可以很容易地通過軟件升級為R5/R6的MGCF網(wǎng)元。

當(dāng)前，語音業(yè)務(wù)仍然是各運(yùn)營商的主要收入來源，因此對于新建的3G網(wǎng)絡(luò)來說，在R5/R6本身技術(shù)尚未完全成熟的情況下，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)既優(yōu)于R99，又比R5/R6成熟可靠的R4軟交換技術(shù)是最佳選擇。它既可保證新建網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營穩(wěn)定、業(yè)務(wù)提供方便快捷，又為網(wǎng)絡(luò)今后的演進(jìn)發(fā)展做好了準(zhǔn)備，進(jìn)退攻守，應(yīng)付自如。同時(shí)，R4也是傳統(tǒng)GSM運(yùn)營商對現(xiàn)有GSM核心網(wǎng)擴(kuò)容升級的首選技術(shù)。

2.軟交換技術(shù)在中國移動長途匯接網(wǎng)上的應(yīng)用

2004年4月，中國移動根據(jù)全國現(xiàn)有一級話務(wù)匯接網(wǎng)容量及軟件版本對業(yè)務(wù)支持的情況，提出對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容，在國內(nèi)首家引入軟交換技術(shù)建設(shè)獨(dú)立于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)匯接網(wǎng)，初期用于疏通省際長途IP話音業(yè)務(wù)，組網(wǎng)方式見圖2。將全國按照地域、業(yè)務(wù)量情況劃分為8大業(yè)務(wù)區(qū)，每個(gè)區(qū)所在地分別建設(shè)1對SS，負(fù)責(zé)本省及所轄省長途業(yè)務(wù)交換，完成集中呼叫控制和連接管理功能，以及相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理信息的傳送。其它省分別建設(shè)1套獨(dú)立的TMG，完成軟交換網(wǎng)IP業(yè)務(wù)流與中國移動GSM網(wǎng)網(wǎng)元的中繼連接，實(shí)現(xiàn)TDMA電路型話音業(yè)務(wù)與VoIP業(yè)務(wù)流之間的編解碼、打/拆包、時(shí)延抖動濾除等功能；同時(shí)各省分別建設(shè)1套SG(初期可以與TMG合設(shè)1套物理設(shè)備)，完成與七號信令網(wǎng)的連接，實(shí)現(xiàn)基于MTP/TDMA和基于SCTP/IP的信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能。各SS之間、TMG/SG與其歸屬的SS之間通過IP承載網(wǎng)的廣域網(wǎng)方式相連，各TMG/SG之間通過IP承載網(wǎng)以網(wǎng)狀網(wǎng)方式相連，各省TMG/SG與本省各MSC、GMSC、HSTP之間通過長途傳送網(wǎng)相連。本省軟交換節(jié)點(diǎn)設(shè)備(TGW、SG、本地操作終端)通過本地局域網(wǎng)組網(wǎng)，然后連接IP承載網(wǎng)接入路由器接入軟交換網(wǎng)絡(luò)。本省網(wǎng)元信息通過IP承載網(wǎng)與集團(tuán)公司軟交換網(wǎng)管中心進(jìn)行連接。軟交換匯接網(wǎng)與原來用于傳送話音業(yè)務(wù)的電路型TMCS1匯接網(wǎng)之間不發(fā)生業(yè)務(wù)互連。隨著技術(shù)和業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，最終將全部長途業(yè)務(wù)導(dǎo)入軟交換網(wǎng)絡(luò)。

SS間接口協(xié)議采用BICC(CS2)/SCTP/IP，SG與移動通信網(wǎng)GSM間接口協(xié)議采用標(biāo)準(zhǔn)的MISUP/MTP七號信令協(xié)議，SG與SS間采用M3UA協(xié)議的信令轉(zhuǎn)接模式，TMG與SS間采用MEGACO/H.248接口協(xié)議，不同的TMG間采用RTP/RTCP協(xié)議。

由于中國移動GSM網(wǎng)的TDM交換機(jī)目前均采用G.711語音編碼方式，因此新建TMG在TDM側(cè)采用G.711 over TDM話音傳送方式，在IP網(wǎng)側(cè)采用G.711和G.729 over RTP/RTCP/IP話音傳送方式，完成話音信息基于TDM承載與基于IP承載的轉(zhuǎn)換�？紤]到TMG在IP側(cè)啟動話音活動檢測，對話音信號進(jìn)行靜音壓縮，產(chǎn)生舒適噪聲能夠更為有效地控制IP承載網(wǎng)的業(yè)務(wù)負(fù)荷，在TMG中增加了靜音壓縮/舒適噪聲功能。

內(nèi)蒙古移動作為中國移動全國31個(gè)省級話務(wù)匯接網(wǎng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在本次軟交換匯接網(wǎng)建設(shè)中不單設(shè)SS，與北京大區(qū)共用SS設(shè)備；TMG和SG各新建1套，同時(shí)設(shè)立軟交換匯接網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)本地操作維護(hù)終端，負(fù)責(zé)本地設(shè)備的維護(hù)管理。新建軟交換匯接網(wǎng)目前僅負(fù)責(zé)內(nèi)蒙古移動省際長途IP電話業(yè)務(wù)的傳送，普通省際長途話音業(yè)務(wù)仍由原來的一級話務(wù)匯接網(wǎng)傳送。

從全球電信技術(shù)發(fā)展進(jìn)程看，無論是傳統(tǒng)固定電話網(wǎng)、移動電話網(wǎng)，還是即將建設(shè)的NGN、3G網(wǎng)絡(luò)，均已開始大量應(yīng)用軟交換技術(shù)。相信今后通信技術(shù)的發(fā)展，用戶需求的增加以及運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的不斷演進(jìn)，對軟交換體系的組網(wǎng)、功能、協(xié)議、網(wǎng)管和計(jì)費(fèi)等方面還將提出更多更高的需求。軟交換體系標(biāo)準(zhǔn)與軟交換體系的商用，將互相促進(jìn)、共同發(fā)展。未來的電信網(wǎng)絡(luò)將主要朝著軟交換全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。