淺析移動(dòng)軟交換核心網(wǎng)組網(wǎng)與業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)

【摘要】移動(dòng)軟件換作為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，已經(jīng)成為各大運(yùn)營(yíng)商的核心技術(shù)。軟件換技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)呼叫控制功能和交換功能的分離，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的靈活提供。本文就移動(dòng)軟交換核心網(wǎng)的基本概念，接口方式，接口協(xié)議，組網(wǎng)方式以及語音業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)軟交換 ?核心網(wǎng) ?組網(wǎng)方式 ?業(yè)務(wù)處理

【基金項(xiàng)目】吉林省教育廳2019年度職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究課題 ?課題名稱：高職擴(kuò)招背景下計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的線上線下一體化教學(xué)模式研究（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2019ZCY136）

隨著人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求增加，對(duì)業(yè)務(wù)的多樣化要求也越來越高，能保證服務(wù)質(zhì)量，一種能夠結(jié)合兩種網(wǎng)絡(luò)（電路交換網(wǎng)絡(luò)和分組交換網(wǎng)絡(luò)）優(yōu)點(diǎn)，既提供語音通信，又提供數(shù)據(jù)傳輸和多媒體業(yè)務(wù)的軟交換技術(shù)被提出來。

當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸代替語音業(yè)務(wù)，分組網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是不可避免的，但是語音業(yè)務(wù)仍然是很主要的業(yè)務(wù)，軟件換技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電路交換網(wǎng)向IP網(wǎng)的逐步發(fā)展。另外，目前通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越劇烈，運(yùn)營(yíng)商要面對(duì)成本與效益的壓力，軟交換技術(shù)是NGN的首選方法。軟交換技術(shù)可以的降低建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)，利用IP網(wǎng)絡(luò)來承載語音業(yè)務(wù)，可以達(dá)到降低帶寬的目的，進(jìn)一步降低成本。

1. 核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)功能及其組網(wǎng)方法

移動(dòng)軟交換核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要網(wǎng)元包括MSC Server、MGW、HLR、信令網(wǎng)關(guān)（SG）等設(shè)備。

1.1 MSC-S功能和組網(wǎng)方法

MSC-S在移動(dòng)軟交換系統(tǒng)的控制層，它所具有的主要功能有：（1）媒體網(wǎng)關(guān)控制功能;（2）呼叫控制功能;（3）業(yè)務(wù)控制功能;（4）移動(dòng)性管理;（5）計(jì)費(fèi)功能;（6）支持智能網(wǎng)和CAMEL業(yè)務(wù);（7）信令協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。省際層面的MSC-S互通需要CMN來實(shí)現(xiàn)（CMN：呼叫協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，可以對(duì)背膠號(hào)碼進(jìn)行分析并匯聚省際交換機(jī)之間的信令鏈路），而省內(nèi)的MSC-S互相之間則不需要其他部件，可以直接互通。

在長(zhǎng)途的軟交換網(wǎng)中，對(duì)于MSC-S的設(shè)置方法主要有兩種方式：集中設(shè)置方式和分散設(shè)置方式。前一種設(shè)置方式主要是將全國(guó)的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)按照以省為單位進(jìn)行大區(qū)的劃分，MSC-S主要是布置在大區(qū)的中心城市，用來管理它所在大區(qū)中的長(zhǎng)途中級(jí)媒體網(wǎng)關(guān)TMG;后一種方式主要是只將MSC-S和MGW進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)置，如果該省是有TMG，那么就直接在省會(huì)設(shè)置相應(yīng)的長(zhǎng)途軟交換機(jī)MSC-S，用來管理這個(gè)省的TMG。集中設(shè)置方式的可靠性高一些，組織方式也簡(jiǎn)單一些，分散設(shè)置方式的投資成本低一些，可擴(kuò)展性也強(qiáng)一些。

1.2 HLR功能和組網(wǎng)方法

HLR是歸屬位置寄存器，用來管理移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)庫。在HLR設(shè)備中引入軟交換網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理，提高網(wǎng)絡(luò)的智能化程度。另外，HLR設(shè)備位于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)/應(yīng)用層，軟交換設(shè)備通過跟HLR進(jìn)行一些交互實(shí)現(xiàn)號(hào)碼攜帶和業(yè)務(wù)嵌套控制等新功能?？刂茖用婧诵木W(wǎng)元主要包括MSC Server、HLR和SCP，有兩種不同的組網(wǎng)方式：扁平無級(jí)組網(wǎng)方式和分級(jí)組網(wǎng)方式。其中扁平無級(jí)組網(wǎng)方式會(huì)有兩個(gè)問題，一是任何的MSC Server都要配置其他MSC Server的數(shù)據(jù);二是所有的MSC Server與HLR之間，以及所有的MSC Server與SCP之間都有可能互相訪問，也就是說MSC Server還要配置全網(wǎng)的HLR和全網(wǎng)的SCP地址信息。

1.3 MGW的功能和組網(wǎng)方法

節(jié)點(diǎn)MGW主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：（1）實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)中電路有的媒體流處理以及轉(zhuǎn)換;（2）實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)與其他如PSTN等網(wǎng)絡(luò)之間的相互連通;（3）可以在功能上作為網(wǎng)絡(luò)中信令轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)STP，也可以充當(dāng)信令網(wǎng)關(guān);（4）MGW可以連接RNC與MSC之間的接口。如果網(wǎng)絡(luò)是采用的IP承載方式，此時(shí)該網(wǎng)絡(luò)的媒體網(wǎng)關(guān)MGW采用全網(wǎng)扁平化的一種組網(wǎng)模式，這個(gè)時(shí)候，媒體網(wǎng)關(guān)之間的話務(wù)不用再通過匯接。因?yàn)樵贗P承載的網(wǎng)絡(luò)中，這些話務(wù)可以直接通過專用網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行疏通，使用RTP等協(xié)議棧來進(jìn)行通信。

在對(duì)MGW進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候，應(yīng)該把它們安置在具有業(yè)務(wù)需求的地方，安在本地網(wǎng)中，進(jìn)來還是跟BSC使用一個(gè)端局的地址，如果這樣設(shè)置的話，可以節(jié)省一定的A接口的傳輸資源，但是也不能設(shè)置的過多，因?yàn)橐紤]到系統(tǒng)的成熟性。

MGW的組網(wǎng)應(yīng)該盡量的簡(jiǎn)單清晰，MSW之間的路由能夠盡量直達(dá)，如果通過其他MGW匯接，匯接MGW數(shù)量不超過兩個(gè)，盡量避免單點(diǎn)故障所造成的路由不可及，并且方便傳輸電路組織，可以根據(jù)傳輸電路來組織調(diào)整組網(wǎng)方式。

2. 核心網(wǎng)語音業(yè)務(wù)處理

移動(dòng)軟交換在處理語音業(yè)務(wù)時(shí)的流程從用戶發(fā)起呼叫請(qǐng)求開始，MSC-S批準(zhǔn)呼叫建立，通知RNC（無線網(wǎng)絡(luò)控制器）完成一系列的動(dòng)作后，完成接入端的承載建立;MSC-S對(duì)號(hào)碼進(jìn)行分析，找出目的端局;GMSC-S查詢HLR后，用HLR查詢到的IMSI（國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼）訪問VLR;VLR為登記過的用戶分配MSRN再將其送回HLR;HLR返回信息，向GMSC-S發(fā)送IAM消息;GMSC-S接收到IAM消息后，選擇MGW-G，要求其提供一個(gè)承載地址和綁定參考，供MGW-G入側(cè)呼叫承載使用;因?yàn)槭荌P承載的語音業(yè)務(wù)，所以要建立RTP（實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）連接，承載建立成功后，初始化用戶面，完成后通知GMSC-S入側(cè)承載已經(jīng)建立;GMSC-S向MSC-S B發(fā)送IAM消息，指示前向承載已經(jīng)建立。

MSC-S B與GMSC-S之間的承載建立過程同MSC-S A與GMSC-S承載建立過程：MSC-S B尋呼被叫用戶，準(zhǔn)備建立呼叫，被叫接入側(cè)的建立過程與主叫相同，等到網(wǎng)絡(luò)層承載建立完成后就可以建立接入側(cè)的承載。當(dāng)被叫用戶應(yīng)答，MSC-S B會(huì)向MGW-B發(fā)停止放音的指令，此時(shí)MSC-S B、GMSC-S、MSC-S A同時(shí)聯(lián)通，可以進(jìn)行通話。

當(dāng)被叫用戶釋放呼叫，MSC-S B通知RNC-B釋放Iu連接和接入側(cè)的承載，然后通知MGW-B釋放接入側(cè)的終端，同時(shí)MSC-S B向前一節(jié)點(diǎn)發(fā)送Release消息，發(fā)送成功后MGW-B釋放網(wǎng)絡(luò)側(cè)承載和終端。GMSC-S接收到Release后，通知MGW-G釋放承載和終端，同時(shí)返回Release Complete信息。

3. 結(jié)束語

從我國(guó)現(xiàn)在通信行業(yè)情況上看，將移動(dòng)軟交換的核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IP化是必然的趨勢(shì)，這是一種很好的改善通信問題的方法，可以真正的實(shí)現(xiàn)用戶之間無限制溝通和交流。但是這個(gè)工作并不是像理論上說的這樣簡(jiǎn)單，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IP化的改造，如何改造網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是首要問題。我們擁有成熟的技術(shù)，還有各種優(yōu)化的組網(wǎng)方案，相信從各方的努力，可以逐步實(shí)現(xiàn)移動(dòng)軟交換核心網(wǎng)的IP化，為用戶提供更加便利和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，未來移動(dòng)軟交換核心網(wǎng)的IP化一定能夠創(chuàng)造更多的價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：娜拉 內(nèi)蒙古赤峰市人，吉林工程職業(yè)學(xué)院助教，碩士學(xué)歷，研究方向：移動(dòng)通信專業(yè)教學(xué)