软交换技术在中国移动本地网的应用

利用软交换技术改造或新建移动端局后的组网结构如图10-3-7所示。改造或新建的移动软交换端局均采用3GPP的R4核心网架构，因此原来的（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。
MSC服务器与MG之间采用H. 248协议，MSC服务器之间、GMSC服务器与MSC服务器之间采用BICC协议，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，承载协议栈为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。

图新建移动软交换端局的组网结构

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：{丨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服务器和固定网软交换系统的功能基本类似，只要包括呼叫控制功能、多媒体业务的处理和控制功能、业务提供功能、业务交换功能、互通功能、SIP代理功能、计费功能，路由、地址解析和认证功能，No. 7信令系统应用部分的处理功能，过负荷控制能力，过负荷控制能力等。主要的区别是在移动软交换系统中包含移动性管理功能，同时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。
MSC服务器主要负责移动始发和移动终接的CS域呼叫的呼叫控制。它终结用户到网络的信令并将其转换成网络到网络的信令。并利用扩展的H. 248协议控制MG，实现媒体流的汇聚、映射和交换功能。MSC服务器能针对MG的媒体信道，控制适合连接控制的呼叫状态部分。
移动交换服务器可以为基本呼叫的建:、>:、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
移动交换服务器应可以接受来自业务交换功能（SSF)的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理：接受来自SSF的呼叫控制相关信息，支特呼叫的建立和监视。
支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，提供对多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊逻辑关系，呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听以及混音过程的控制等。
移动交换服务器应能够控制媒体网关向用户发送录音通知或者各种音信号，如振铃音、回铃音等，接收用户发送的DTMF数字音，控制媒体网关播放该DTMF数字音，或者在带外信号中将该DTMF数字音传送给下一节点，提供满足特定需求的拨号计划。
移动交换服务器应可以控制媒体网关发送IVR，以完成如二次拨号等多种业务。
移动软交换服务器还要完成移动性管理功能、安全保密功能和査询被叫移动位置.完成对被叫移动用户呼叫控制的功能。
移动性管理功能主要包括位置登记、切换和呼叫重建。
位置登记是指移动用户进入一个新的位置区后应向其注册的归属位置寄存器HLR 报告其当前所在的位置，管辖移动用户当前位置的拜访归属位置寄存器VLR应从用户注册的归属位置寄存器HLR获得该移动用户的用户数据。在VLR中存储当前活动在 MSC服务器/VLR区域中的移动用户的有关数据。存储数据的内容目前应有以下内容： IMSI、MSISDN、类别、用户状态、基本业务信息、补充业务信息、ODB信息、漫游限制信息和CAMEL签约信息。
当移动用户在通话过程中从一个小区移动到另一个小区时要进行切换，以便移动用户能够使用其新进入的小区分配的语音信道进行通话。MSC服务器应能支持同一 MSC服务器下不同RNC之间的切换，同一 MSC服务器下不同MG之间的切换以及不同MSC服务器之间的切换。对于双模手机用户，MSC服务器应能支持同一 MSC服务器下BSC与RNC之间的信道切换（川能连接在相同或不同的MG上），以及不同MSC服务器之间的切换。
呼叫重建是指在一次呼叫中由于信道切换等原因失去个业务信道时重新建立呼 Bq，MSC服务器应能支持呼叫重建功能。
安全保密功能包括鉴权、使用临时移动用户识别码TMSI和对用户信息加密。
MSC服务器应支持用户鉴权功能，按照从HLR/AuC获取的鉴权5元组（必选）或3 元组（川选），对用户进行认证与授权，以防止非法用户的接入。鉴权5元组分别是随机数 RAND、期望响应（XRES)、加密密钥（CKK完整性密钥（IK)、鉴权令牌（AUTN)。与 GSM相比，增加了 IK和AUTN两个参数，其中完整性密钥提供了接入链路信令数据的完整性保护，鉴权令牌增强了用户对网络侧合法性的鉴权。
TMSI用于在无线路径上保护用户的识别号，以便对IMSI保密。MSC服务器应能支持此功能。
MSC服务器应能支持在UTRAN/BSS中对语音信息及数据信息进行加密，支持在 UTRAN/BSS中采用不同的加密算法。
由于移动用户的位置随时可能发生变化，当移动用户为被叫时，关口 MSC(GMSC) 服务器应能够根据被叫移动用户的MSISDN号码査询移动用户的实际位置，获取漫游号码MSRN后将呼叫接续至被叫移动用户当前所在的拜访MSC服务器，拜访MSC服务器应具有对被叫移动用户进行寻呼所必需的呼叫处理功能。
MG在移动端局位置时，位于无线子系统和核心网之间，负责把3GPP R4或3GPP R99 的UTRAN系统和2GGSM的无线接入侧设备BSC接入到核心网。MG负责完成Iu接口用户平面功能和Nb接口功能，即支持语音的ATM /IP承载与TDM承载之间的双向转换。如果MG的两侧均为分组承载(ATM或IP)，则MG应当支持AMR语音的透明传递。
MG应能根据移动MSC服务器的命令对它所连接的呼叫资源进行控制，配合MSC服务器实现呼叫无关的媒体网关控制过程、前向承载建立过程、后向承载建立过程以及漫游切换等业务过程。MG负责接入网与核心网之间媒体的转换和承载的转换。按“大容量、少局所”的原则，MSC服务器独立于本地网之外集中设置，MG按需要分散设置在各个本地网，一个MSC服务器可控制多个MG。MSC服务器/MG同时支持2G/3G用户接入，因此2G/ 3G在本地网实现了融合。原GSM交换网络中的HLR、SCP、SMS等网元设备则被重用。
在移动软交换网中，信令网关SGW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。SGW在物理实现上一般与MG合设。

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