软交换技术在2G交换网中的应用

一、概述
第三代移动网络是移动通信领域的下一代网络 。在这个网络的发展中,软交换技术和IP技术得到充分体现 。然而,软交换技术在移动网的应用不是只能从3G网络开始,事实上在3G即将到来之前,软交换技术已经逐渐在2G的网络中崭露头角 。中国移动2004年建成软交换长途汇接网后,各地移动公司也逐渐开始在GSM省网以及本地网上采用软交换技术构建移动汇接局TMSC、关口局GMSC以及端局MSC 。
从业界情况看,国外已有固网运营商在商用中大规模采用软交换技术,更多的固定/移动运营商正在试验软交换技术 。3G方面,现在WCDMA R4协议已经基本稳定,跨 过R99直接采用软交换的R4架构建设3G核心网已成定局 。相信随着3G应用的推迟,软交换技术/设备的成熟,在现有的2G网络上尽早引入软交换技术,积累软交换的应用经验,将会给运营商的未来发展带来更多好处 。
二、移动软交换的体系结构
在软交换构建的开放体系架构中,通过呼叫控制与媒体交换/承载的分离,实现了开放的分层架构,各层次网络单元通过标准协议互通,可以各自独立演进,以适应未来技术的发展 。软交换主要包含两个层次:呼叫控制层和媒体网关层 。
1.; 呼叫控制层
呼叫控制层完成各种呼叫控制,并负责相应业务处理信息的传送 。呼叫控制层中的物理实体是软交换机(SS:SoftSwitch),软交换机的主要功能如下:
● 对接入层的各种媒体网关的控制,指示媒体网关应与哪个媒体网关建立连接关系,完成信息压缩编码方式的控制、回声抑制功能控制和业务流量控制;
● 基本话音业务的呼叫处理和连接控制;
● 数据业务的处理和连接控制;
● 提供与更高层应用的接口;
● 计费功能 。
2.; 媒体网关层
媒体网关层的功能是将用户/业务连接接入软交换网络 。边缘接入层中的物理实体是一系列媒体网关设备(MGW),各网关设备完成数据格式和协议的转换,将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送 。2G移动交换网主要实现话音业务的时隙交换,最常用的有两种媒体网关:中继媒体网关(TMG)和信令网关(SG) 。
(1)中继媒体网关(TMG);用于与电路交换网相连,负责将电路交换网中的业务转换为软交换网中传送的IP媒体流 。用软交换设备构建的TMSC、GMSC或者MSC,与原有GSM网元的互通只能继续采用TDM方式承载, 而软交换TMG之间的连接,则可以选择TDM承载、IP承载或者ATM承载 。中国移动的长途汇接网在各个省会城市设置了TMG,TMG之间的话务采用IP承载,通过建设独立的IP专网来满足移动长途网话音业务QoS以及安全性的需要 。而在GSM省网或者本地网引入软交换时,由于初期软交换网元数量较少,通常只有二三个,故可以在TMG之间继续采用TDM方式承载,以减少初期建网的复杂程度 。
(2)信令网关(SG);用于与电路型交换网中的七号信令网相连,将窄带七号信令转换为适于在IP网中传送的信令 。在软交换引入初期业务量不大的时候,可以考虑SG与TMG合设的方式,当信令业务量增大时再考虑设置独立的SG 。
假如移动软交换网建设初期只处理话音业务,在全部采用TDM方式承载时也可以考虑将信令网关和软交换机合设在一起 。此时TMG通过半永久连接将信令消息直接传送至软交换机 。这种方式采用传统的TDM技术,成熟性高,但是需要大量的中继收敛,可扩展性比较差,尤其是在软交换机和媒体网关之间采用双归属时更耗费中继资源 。
三种信令网关设置方式下移动软交换结构如图1所示。
三、软交换在GSM交换网中的优势

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