软交换技术引进案例

中图分类号：TN915.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0156-01

在移动下一代网络（NGN）中，MSC将演变为移动软交换和媒体网关，以此实现控制层与承载层的分离。它的产生是由数据业务需求及技术演进的趋势共同推动的。文章介绍了移动软交换的背景及发展状况，描述了移动软交换的技术特点、网络结构、协议组成、功能划分和接口要求。

在未来的移动通信网络中，传统MSC将分割为MSC呼叫服务器（MSC-Call Server）和MSC网关（MSC-GW），MSC-GW完成媒体网关的功能，MSC-Call Server完成软交换机的功能，包括呼叫控制、业务提供功能、资源分配、协议处理、路由、鉴权、计费、操作维护等，可以为用户提供移动语音业务、数据业务及多样化的第三方业务。

1、移动软交换的特点

移动软交换主要针对核心网络的交换部分，不涉及到接入网络的改造。移动软交换的核心概念是实现了控制面与用户面的分离。所有的控制功能集中在MSC-Call Server中，所有的交换功能在媒体网关（MGW）中完成。MSC-Call Server通过标准的H.248接口完成对话务等交换过程的控制。同时MSC-Call Server通过传统的MAP信令与HLR交互，通过传统的BSSAP信令完成对接入网络的控制。而在MSC-Call Server之间可以通过ISUP协议或者BICC协议（当使用IP承载时）完成呼叫的建立。移动软交换技术有以下显著的特点：

软交换技术符合未来电信网络面向全IP发展的趋势，同时兼顾原有的TDM承载需要。建立在多承载基础上的TrFO技术通过减少编解码过程，同时解决了提高话音质量与节约核心网带宽的需求。由于软交换技术在3GPPR4中定义，因此很多新的电路交换功能也在移动软交换设备中引入，从而为运营商提供更丰富的电路交换业务提供了可能。

由于控制面与用户面的分离，因此处于控制面的MSC-Call Server容量相对原有交换机大大提高，而且可以集中放置在省会与地区中心的机房，而负责交换的MGW则放置在各个本地网中，从而实现了清晰的网络结构。主要的控制与管理工作将可以集中完成，新业务的引入也可以集中在MSC-Call Server中进行。MSC-Call Server与MGW之间可以通过IP连接。

当引入IP承载话音时，可以将话音承载平面化。由于IP网络本身具备路由与交换的特性，因此原有的汇接局将不再需要，而且整个网络的结构将趋于简单。

2、移动软交换网络结构

移动软交换网络结构如图1所示。在移动软交换核心网的电路域中，可以使用承载独立的方式支持不同的传输层，如IP、ATM或TDM。电路域核心网主要由MSC Server，GMSC Server和MGW组成。

（1）MSC服务器（MSC Server）

电路交换子系统中的软交换机，除了具有传统MSC的呼叫控制功能以外，增加了移动系统特有的移动管理功能，负责移动发起和移动终结的电路域呼叫控制，它终止用户-网络信令并把它转化成网络-网络信令。MSC服务器也包含VLR功能，容纳移动用户的各种签约数据。MSC服务器管理媒体网关中与连接控制相关的呼叫状态。

MSC服务器可以实现语音业务、基本数据业务、网络互通、媒体网关控制等主要功能需求，支持业务请求和寻呼功能等。

（2）GMSC服务器（GMSC Server）

GMSC服务器是电路交换子系统中负责与外部PSTN/ISDN网络互通的软交换机，主要包含了传统GMSC的呼叫控制和移动管理功能。

（3）媒体网关（MGW）

媒体网关是将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式。它能够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换，可以处理音频、视频，能够进行全双工的媒体翻译，可以演示视频/音频消息，实现其它IVR功能，也可以进行多媒体会议等。

（4）T-SGW

传输信令网关主要用于呼叫控制信令的承载转换，它的主要功能是执行7号信令承载和IP承载的转换，以实现7号信令交换机和软交换机的信令承载互通；提供PSTN/PLMN和IP的传输层地址映射。

（5）Mc接口

Mc为MSC Server与MGW之间的接口，主要功能是媒体控制，以实现软交换机和媒体网关的交互，完成承载控制、网关管理等功能。

（6）Nc接口

Nc为MSC Server与（G）MSC Server之间的接口，主要解决控制和承载分离的移动ISUP的呼叫控制。使用呼叫控制与承载相分离的呼叫控制协议。

（7）Nb接口

Nb为MGW之间的接口。主要功能是使用ATM或IP的方式承载电路域的业务，包括话音和电路域的数据承载业务。以ATM方式作为承载时，Nb接口的用户平面和控制平面都在两个MGW之间直接传输。用户平面基于AAL2，采用IP承载时，Nb接口的用户平面和控制平面的传输路径不同。用户平面基于RTP，直接在两个MGW之间传输。

（8）MSC服务器与应用/业务层之间的接口

提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口，实现对各种增值业务、管理业务和三方应用的支持。

3、典型的移动软交换实现

随着通信技术的发展，国内外各大设备制造商应针对市场业务需求多样化的挑战纷纷提出了移动软交换的解决方案，软交换体系逐步完善，相关设备已逐步成熟。如上海贝尔阿尔卡特A5020 Spatial Atrium移动软交换设备最近顺利获得了中国移动入网许可证。Spatial Atrium移动软交换解决方案（见图），是目前全球范围内获得大规模商用的解决方案，该方案增强了网络提供基于分组的无线话音和数据通信的能力，为移动运营商部署和维护其核心网络提供了一个全新的范例，以最少的网络建设成本和运维成本创造了最大的利润！方案采用控制和承载分离，控制部分可以集成话音业务、数据业务和IMS业务，以分布在网络中的多个节点代替传统集中配置的交换机，主要包括集中配置的无线软交换（WSS）、分布配置的无线媒体网关（WMG）、集成在WSS中的无线网管系统（WEM）三类网络节点，从而可实现向全IP网络的平滑演进。

Spatial Atrium TM软交换解决方案

无线软交换（WSS，Wireless Soft Switch）：能控制媒体网关（Media Gateways）并且管理所有语音和数据业务的呼叫。

无线媒体网关（WMG，Wireless Media Gateway）：提供TDM/ATM/IP的交换能力，具有丰富的话音和数据接口类型和端口密度。实现承载媒体和编码转换、回声消除、静音抑制、录音通知、DTMF、合法侦听、会议桥等功能。

网管系统（WEM，Wireless Element Man agement System）：完成对呼叫服务器和媒体网关的管理和维护。

对于移动运营商来说，Spatial Atrium极大降低了投资成本和运营成本，简化了网络结构，提高了呼叫的处理能力，占地面积大大减小，并带来了许多竞争优势