【资料名称】：浅析软交换在核心网中的运行方法

【资料作者】：邱火强

【资料日期】：201201

【资料语言】：中文

【资料格式】：PDF

【资料目录和简介】：

1 软交换的概念
下面将介绍软交换的原理和体系结构:
1.1 软交换原理软交换就是把呼叫控制功能从多媒体网关中
分离出来，通过软件实现连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控
制、带宽管理、信令、安全性和生成呼叫详细记录等功能，把控制和业
务提供分离。软交换的各实体间通过标准协议进行连接和通信，增加
了系统的灵活性。软交换的这种业务、控制与传送、接入分离的设计
思想能够更加方便的为用户提供各种业务，避免了传统电路交换网
中，新业务开发过程复杂、周期长等缺点。软交换提供的功能概括起
来主要有:媒体接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能、互联互通功
能、资源管理功能以及计费和认证功能。软交换实质是多种逻辑功能
实体的集合，其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机
的控制、接续和业务处理等功能。它是下一代网络的控制功能实体，
是下一代交换网中语音、视频、多媒体业务呼叫、控制以及业务提供
的核心设备。
1.2 软交换体系结构软交换体系结构按功能可分为四层:边缘
接入层、核心层、网络控制层以及业务应用层。各层之间采用标准化
接口和协议，增加了系统的灵活性。
1.2.1 边缘接入层:边缘接入层负责将各种不同的网络和终端设
备接入软交换体系结构将各种业务量进行集中，并将信息格式转换
为能够在网络中传递的信息格式。
1.2.2 核心交换层:核心交换层采用分组技术，提供一个高可靠
性、具有QoS 保证、大容量的综合传送平台，并将信息媒体流选路至
目的地。
1.2.3 网络控制层: 网络控制层是软交换体系的呼叫控制核心，
对应网络的会话层功能，以软件控制的形式完成呼叫控制、路由、认
证、资源管理等功能。
1.2.4 业务应用层:业务应用层主要是基于下层网络的能力为整
个体系提供各种丰富的增值业务、相应的网络管理及服务，对应网络
的应用层功能。
1.3 移动软交换的功能移动软交换是多种逻辑功能实体的集
合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能。其主要功能
包括以下几个部分。
1.3.1 移动性管理功能: 主要完成切换(包括UMTS 系统内、
GSM 系统内以及GSM 与UMTS 系统间的切换)、登记和移动台去
话功能。
1.3.2 安全保密功能:支持用户鉴权、TMSI 使用和用户信息加密。
1.3.3 呼叫控制和处理功能:移动交换服务器可以为级别呼叫的
建立、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
触发检测和资源控制等；接受来自业务交换功能的监视请求，并对其
中与呼叫相关的事件进行处理；支持级别的两方呼叫控制功能和多
方呼叫控制功能。
2 软交换在3G 核心网中的应用
主流的3G 制式有WCDMA、CDMA2000 和TD- SCDMA 三
种，在这三种制式中，WCDMA 和TD- SCDMA 的标准由标准组织
3GPP 制定，CDMA2000 的标准由3GPP2 制定。到目前为止，3GPP
制定的UMTS 核心网络有R99、R4、R5 和R6 四个版本，在R4 和
R5 核心网络标准中，软交换技术得到了充分的利用。网络设备主要
包括MSC 服务器、GMSC 服务器、MGW，它们的功能介绍如下。
2.1 MSC 的功能:对外提供纯粹的信令接口；集成R99 VLR 功
能，以处理移动用户业务数据及CAMEL 相关数据；对电路域级别业
务及补充业务设计的MGW 中承载终端及媒体流的控制，是通过
3G 扩展的H.248 协议来实现；与其它MSC 服务器间通过BICC 信
令实现承载无关的居间呼叫控制；支持MGW 及自身的登记及故障
恢复操作。
2.2 GMSC 服务器的功能:GMSC 服务器由GMSC 的呼叫控制
和移动控制组成，只完成GMSC 的信令处理功能，具有查询位置信
息的功能。GMSC 服务器通过H.248 协议控制MGW 中媒体通道的
接续，支持BICC 与ISUP 的协议互通。
2.3 MGW 的功能: 它是3G R4 核心网的用户承载面的网关交
换设备，位于3G CS 核心网通往无线接入网及传统固定网的边界
处，是IU 接口、PSTN/PLMN 接口的承载通道以及分组网媒体流的
终结点。MGW 可通过H.248 信令，接受来自MSC 服务器及GMSC
服务器资源控制命令。
3 3G 中应用软交换的优势
3.1 投资成本低传统电路交换网利用集中的MSC 在RAN 和
PSTN 之间完成话音交换，存在布点多、运行成本和维护人员等成本
高的问题。运营商为解决这个问题，大多建设大型、几种的MSC，其
代价是要建设来自各个城市RAN 的回程话音电路。使用软交换技
术，媒体网关和业务服务器的分离使得它们各自可以独立的进行工
程实施、扩容和布局，这将带来大量软件升级费用的节省。
3.2 引入竞争在3G 组网中，采用软交换的架构，就可以很好
的将具有独到技术优势的专业公司引入到设备的竞争中来，这对提
高设备性能，降低运营商建网成本，促进业务发展具有重大意义。
3.3 通过软交换利用基于IP 的服务器平台来开放业务在
UMTS R5 阶段，IP 多媒体域采用SIP 作为呼叫控制协议，引入
IMS，实现在IP 上的语音、数据、多媒体等业务的提供，使得运营商
可以借助基于IP 的应用服务器向用户提供更灵活和更丰富的业务。