浅谈软交换技术的应用

时间：2020-02-11 09:20 作者：admin 分享到：

由于软交换技术和采用统一协议的IP网络能快速、灵活地提供各种业务，以软交换为中心的下一代网络技术在固定电话网、移动电话网和企业网中都得到了广泛的应用。
运营商在建设软交换网络时大致分（个步骤：第一步是利用NGN技术实现运营商长途网的优化改造；第二步是利用软交换技术实现替换和新建本地网的功能；第三步是利用软交换技术提供新型增值业务。
宽带化、多媒体化、移动性是未来通信发展的主要方向，固定电话网向下一代网络的演进可分为以下步骤：第一个步骤是对本地网络进行智能化改造，在固定电话本地网建立业务交换中心、用户数据中心和智能业务中心，通过…:个屮心快速实现网络低成本快速化、移动化和综合化。固网演进的第：：个步骤是对固网进行宽带化的改造。对固网进行宽带化的改造包含两个方面的内容，即软交换和分组交换。软交换是指对固定电话网中的交换机的控制功能进行改造，实现呼叫控制功能和承载功能的分离，分组交换是指逐步将固定电话网的电路交换方式改为分组交换方式，将电话网的承载网络改为IP/ATM网络。固网演进的第^ :个步骤是固网终端智能化和接入宽带化。在固网终端智能化和接入宽带化的基础上实现多媒体通信（包含语音、数据和视频）。
以软交换为中心的下一代网络技术在固定电话网的应用主要有以下儿个方面：用软交换设备构建长途电话网，利用软交换汇接局替代本地网汇接局，利用软交换技术替代端局•完成用户接入解决方案，基于宽带多媒体的多业务应用解决方案，面向集团用户以及大客户的应用，结合移动业务的解决方案。
很多本地网在固网智能化改造中采用了软交换技术，用软交换汇接局替代本地网独立汇接局/SSP.由软交换与中继网关（TG)结合替代PSTN中的汇接局，负责呼叫控制、路由控制、计费和维护等功能，同时要求软交换具备SSP功能，负责网络智能化业务的触发、业务实现的控制等。由于用户的号码信息以及用户签约的智能业务信息集中存放在 SDB屮.因此软交换必须具备通过标准协议访问SDB的能力。在由软交换和TG构成本地网汇接层面后，原有的PSTN端局全部通过TG接入到软交换网络中。
在用软交换汇接局替代本地网独立汇接局/SSP方案中，采用的设备主要有软交换机 SS、中继媒体网关TG、信令网关SG、应用服务器AS和集中的用户数据库SDB。
在固定电话网也可采用软交换设备提供各种方式的用户接入，替代现有的端局。实现软交换端局常见的有AG方案和基于以太网方式的无源光网络（EPON)方案，前者常用于对已有端局的软交换改造，后者则应用于新端局的建设。
EPON接入可实现语音、宽带、视频等业务的综合接入。鉴于基于IP的各种业务的高速发展，以及下一代网络将以IP为核心的发展趋势，要求接入网演进成以以太网技术为核心的全业务综合接入网，以适应未来网络发展方向。
在移动通信系统中软交换技术的应用主要涉及移动通信系统的核心网络部分，基于 R4的核心网部分，对移动通信系统的电路(CS)域进行了较大改造，将MSC分为MSC服务器（MSC Server)和媒体网关(MG)，实现了 CS域中呼叫与承载的分离，支持信令的IP 承载。
软交换技术在移动通信网的应用主要有以下几个方面：用软交换设备构建移动长途电话网，利用软交换汇接局替代移动汇接局，利用软交换技术替代端局。
中国移动长途软交换网的网络结构可分为边缘接入层、核心传送层和控制层。
边缘接入层的功能是将用户/业务连接入软交换网络。边缘接入层中的物理实体主要是中继媒体网关(TG)和信令网关（SG)。中继媒体网关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；信令网关用于与电路型交换网中的No. 7信令网相连，将窄带No. 7信令转换为适于在IP网中传送的信令。
控制层的功能是完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。控制层中的物理实体是软交换机（SS)。
核心传送层的任务是将接入层的各种媒体网关、控制层中的软交换机、业务层中的各种服务器平台等各软交换网网元连接起来。软交换网中各网元之间均是采用IP数据报来传送各种控制信息和业务数据信息的，传送层实际上就是IP承载网络。
在中国移动长途软交换网络中，软交换机之间采用与承载无关的呼叫控制信令协议 BICC;软交换机与中继媒体网关之间采用H. 248协议；信令网关SG与软交换机SS之间采用SIGTRAN协议，低层采用SCTP协议，高层采用用户适配层协议M3UA;中继媒体网关之间采用RTP/RTCP协议承载媒体流。
利用软交换技术改造或新建移动端局后.改造或新建的移动软交换端局均采用 3GPP的R4核心网架构，原来的（G)MSC功能都被分离成为（G)MSC服务器和媒体网关MG(信令网关SG)，实现控制与承载的分离。
MG之间、MG与GMG之间的接口用于传送媒体（如语音）信息，语音的传送可采用 ATM/IP分组承载或者TDM电路承载。该接口上的语音编码与采用的承载方式直接相关。当采用TDM承载时，语音采用G. 711编码。当采用IP承载时，语音编解码采用 AMR2 12. 2 kbit/s，承载协议桟为RTP/UDP/IP。当MG之间采用ATM/IP分组承载时， BSC中的TC单元(TRAU Transcoder )转移到MG中，在移动网内部支持TrFO (Transcoder Free Operation)特性，即从UE到UE呼叫整个路径均采用AMR语音，而无须经过两次TC 编解码，即从AMR语音到G. 711 PCM语音再到AMR语音的转换。
MSC服务器是移动通信系统中电路交换向分组交换方式演进的核心设备。当MSC 服务器处于端局，应具有UMTS/GSM(可选）系统中MSC的呼叫控制功能和移动性管理功能。移动软交换MSC服务器除了完成固定网软交换系统的功能外，还要完成移动性管理功能，在移动软交换系统中包括来访位置寄存器，用来保存当前在其管辖范围内活动的移动用户的签约数据以及CAMEL相关数据。
MSC服务器继承了（G)MSC所有的业务控制层业务处理能力及信令接口功能，在无线接入侧，MSC服务器应支持A接口的BSSAP协议和Iu-CS接口的RANAP协议，用于处理用户与网络之间的信令消息交换；而在核心网侧，MSC服务器除了支持原有的 MAP、ISUP、CAP等协议外，还要支持Me接口的H. 248和Nc接口的BICC协议。
在移动软交换网中，信令网关实现以下的信令消息的承载转换功能：
(1) RNC与MSC服务器之间的RANAP消息；
(2) BSC与MSC服务器之间的BSSAP消息；
(3) TDM MSC/GMSC与MSC服务器之间的ISUP消息。信令网关在物理实现上一般与MG合设。
目前我国许多企业、事业单位、政府机构和大学等都有自己的内部局域网和内部电话网，并且有些已通过宽带接入因特网。随着业务的扩展，开始在不同的地区和国家设立自己的分支机构。各分支机构相互之间的联系也日趋频繁，随着VoIP技术要走向成熟，越来越多的运营商、企业以及个人把VoIP作为通信的主要通道。