中興軟交換在3G核心網(wǎng)中的應用方案
2004/06/10
一 概述
隨著(zhù)信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，人們已越來(lái)越不滿(mǎn)足于現有GSM/CDMA網(wǎng)絡(luò )以窄帶方式提供的單一語(yǔ)音服務(wù)，提供寬帶化、智能化、個(gè)人化移動(dòng)多媒體服務(wù)的要求日益迫切。而移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展和加入WTO后國內電信市場(chǎng)的逐步開(kāi)放，則為滿(mǎn)足這一需求的第三代移動(dòng)通信(3G)的應用準備了條件。
在ITU批準的WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種3G技術(shù)體制中，WCDMA由于GSM的普及程度最高以及自身的一些特點(diǎn)而得到了最廣泛的支持；CDMA2000以可以從2G/2.5G平滑過(guò)渡作為最大亮點(diǎn)；TD-SCDMA作為中國擁有自主知識產(chǎn)權的標準，其優(yōu)勢則集中在空中接口方面。
其實(shí)，這三種體制的主要區別集中體現在無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)(RAN)部分，核心網(wǎng)(CN)部分的差異相對來(lái)說(shuō)并不是很明顯，完全可以采用統一的技術(shù)加以實(shí)現。下面僅以WCDMA為例加以說(shuō)明。
二 軟交換在3G中的應用
1.軟交換在3G中的應用模式
WCDMA的R4已經(jīng)在電路交換域(CS)中采用網(wǎng)關(guān)分離模式，通過(guò)(G)MSC Server和MGW(媒體網(wǎng)關(guān))功能實(shí)體實(shí)現了MSC功能，而全IP結構的R5則進(jìn)一步發(fā)展了這種實(shí)現方式。R6研究雖然剛剛開(kāi)始，但預計將會(huì )在分組交換域(PS)中引入這種模式，從而使整個(gè)CN都基于網(wǎng)關(guān)分離模式。
網(wǎng)關(guān)分離(或者說(shuō)控制和媒體分離)思想是軟交換最重要的技術(shù)基礎。只要是采用這種思想實(shí)現的系統，都可以認為是軟交換技術(shù)的一種應用形式。因此可以說(shuō)，WCDMA的CN部分是采用軟交換技術(shù)實(shí)現的。具體地說(shuō)，軟交換技術(shù)在3G中有兩個(gè)方面的應用：一是基礎網(wǎng)絡(luò )，二是增值業(yè)務(wù)。
2.軟交換在3G基礎網(wǎng)絡(luò )中的應用
WCDMA的R5只是采用了全IP結構，在軟交換應用模式方面和R4并沒(méi)有大的區別。因此，在下面的討論中僅以R4為例。
WCDMA的R4階段網(wǎng)絡(luò )模型如圖1所示。
圖1 WCDMA(R4)網(wǎng)絡(luò )模型
如前所述，R4的主要變化在于將R99的CS中的(G)MSC分解成兩個(gè)功能實(shí)體，即(G)MSC Server與其控制的MGW。其中，(G)MSC Server主要用來(lái)完成對信令和呼叫的控制，而MGW則主要提供媒體流的處理。
在這一模型中，(G)MSC Server與MGW之間采用H.248協(xié)議，(G)MSC Server之間采用BICC協(xié)議。(G)MSC Server通過(guò)SGW(信令網(wǎng)關(guān))實(shí)現與PSTN(T-SGW)和P*MN(R-SGW)的互通。
這一分層模型和軟交換體系結構可以說(shuō)是完全相同的。
3.軟交換在3G增值業(yè)務(wù)中的應用
3G在增值業(yè)務(wù)的實(shí)現方面主要有三種方式：一是由MSC Server(某些情況下需MGW配合)直接實(shí)現；二是通過(guò)和移動(dòng)SCP(業(yè)務(wù)控制點(diǎn))互通實(shí)現；三是通過(guò)開(kāi)放業(yè)務(wù)體系(OSA，在3G中規定基于Par*ay)實(shí)現。
其中，第一種方式的效率最高，但開(kāi)放性最差，因為它其實(shí)就是傳統的程控交換機的業(yè)務(wù)實(shí)現方式。它主要適用于和基本呼叫關(guān)系密切、本身沒(méi)有獨立邏輯的簡(jiǎn)單業(yè)務(wù)的實(shí)現。
第二種方式主要是為了保護移動(dòng)智能網(wǎng)的已有投資。MSC Server實(shí)現SSP功能，并通過(guò)CAME*和SCP互通，適用于繼承網(wǎng)絡(luò )中已經(jīng)實(shí)現的智能語(yǔ)音業(yè)務(wù)。
第三種方式是3G的主流實(shí)現方式，主要適用于融合了語(yǔ)音、數據、視頻等特征，采用類(lèi)似于Internet工作模式的綜合型業(yè)務(wù)的實(shí)現。它通常是通過(guò)提供一個(gè)完全開(kāi)放的，可編程的業(yè)務(wù)環(huán)境來(lái)實(shí)現的。但由于R4階段仍以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主，所以這種方式直到R5階段才會(huì )有較多的應用。
隨著(zhù)以3G為代表的NGN逐步進(jìn)入商用階段，電信運營(yíng)商傳統的商業(yè)運營(yíng)模式將發(fā)生重大變化，促使ISV(獨立業(yè)務(wù)提供商)產(chǎn)生并積極參與市場(chǎng)競爭。隨著(zhù)這一趨勢的不斷加強，上述第三種方式將越來(lái)越多地被采用以實(shí)現新業(yè)務(wù)。
開(kāi)放業(yè)務(wù)體系也正是軟交換體系結構所使用的業(yè)務(wù)實(shí)現方式。
三 中興軟交換對3G的支持
中興通訊是最早開(kāi)展軟交換技術(shù)研究和產(chǎn)品研制的國內廠(chǎng)商。經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，中興軟交換品牌已經(jīng)獲得業(yè)界的普遍認同，承建了國內第一個(gè)軟交換商用工程--網(wǎng)通控股寬帶電話(huà)網(wǎng)，同時(shí)在國內主要運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )上都開(kāi)通了試驗局。
中興軟交換始終立足于在單一承載網(wǎng)絡(luò )上構建電信應用平臺，其技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢是多方面的，并集中體現在以下三個(gè)方面：
* 網(wǎng)絡(luò )模型是分層的。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )分為接入層、控制層和業(yè)務(wù)層等層次，各層分別完成特定的功能，互相配合，共同實(shí)現系統的目標。這是軟交換系統的最主要特征，也是其區別于現有網(wǎng)絡(luò )的最重要標志。
* 協(xié)議接口是開(kāi)放的。軟交換系統全部采用標準化的協(xié)議接口，以便于不同廠(chǎng)商設備的互聯(lián)互通。這種標準化不但表現在軟交換系統和其它網(wǎng)絡(luò )(如PSTN、P*MN、IN和Internet等)之間，也表現在軟交換系統內部各設備之間。
* 軟件系統是可裁剪的。軟交換系統各設備的軟件系統也是分層的。以控制設備為例，它可簡(jiǎn)單地分為協(xié)議適配層、呼叫和資源管理層、業(yè)務(wù)交換和應用適配層。協(xié)議適配層可以根據接入/控制/互聯(lián)的設備不同進(jìn)行裁剪，呼叫和資源管理層保持功能邏輯上的相對獨立，業(yè)務(wù)交換和應用適配層則根據開(kāi)展具體應用的不同而取舍。
在進(jìn)行中興3G(R4)系統的設計和研制時(shí)，軟交換是被作為一項十分重要的基礎技術(shù)來(lái)考慮的。這一思路在CN子系統全部網(wǎng)絡(luò )設備的設計中都得到了貫徹，而在MSC Server設備中則得到了集中體現，主要是依據3GPP和ITU的相關(guān)標準規定，在繼承固定網(wǎng)軟交換的特色和優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)行了功能增強和系統優(yōu)化。
具體地說(shuō)，MSC Server在固定網(wǎng)軟交換設備的基礎上主要進(jìn)行了協(xié)議接口的改變，并相應地增刪了某些功能：
* 增加了位置更新、切換、漫游等移動(dòng)性管理功能。
* 增加了V*R和對新增協(xié)議的數據支持。
* 增加了和3G基站(Iu口)和2G基站(A口)通信的RANAP等協(xié)議。
* 增加了和對等網(wǎng)絡(luò )實(shí)體互通的BICC協(xié)議。
* 增加了和移動(dòng)智能網(wǎng)SCP通信的CAP協(xié)議。
* 增加了和H*R等數據庫服務(wù)器通信的MAP協(xié)議。
* 增加了對控制MGW的H.248移動(dòng)Package的支持。
* 增加了ATM和TDM承載協(xié)議棧。
* 屏蔽了和現有VoIP網(wǎng)絡(luò )互通的H.323協(xié)議(可隨時(shí)啟用)。
* 屏蔽了控制MGW所可能使用的MGCP協(xié)議(可隨時(shí)啟用)。
* 屏蔽了和固定智能網(wǎng)SCP通信的INAP協(xié)議。
* 改造了SIP，引入了SIP-T(適應未來(lái)R5階段的需要)。
四 小結
3G無(wú)疑是下一代網(wǎng)絡(luò )(NGN)的一個(gè)有機組成部分，因此作為NGN主流解決方案的軟交換在3G中得到廣泛的應用是順理成章的，可以有效地促進(jìn)未來(lái)基于軟交換的單一通信網(wǎng)絡(luò )的形成。
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