引言
现阶段,我国各运营商面临着网络演进的问题,即:PSTN演进到固定软交换网络,GSM/CDMA网络演进到移动软交换网。
软交换技术从固定网发展而来,以SIP(SessionInitiationProtocol)和H.248/MGCP为核心的通信控制协议,通过软件来实现原来程控交换机的功能。IMS(IPMultimedia Subsystem)是在3GPP的R5中首先提出支持多媒体业务的子系统,在3GPP的R6中。IMS已经被定义为支持所有IP接入网的多媒体业务的核心网。虽然IMS最初是为第三代移动网而制定的标准,但是IMS的体系架构能够很好地支持固定网和移动网在各种层次的融合。
软交换和IMS是NGN发展的不同阶段,软交换网会逐步向IMS过渡并演进为基于IMS的下一代网。
传统固网向固定软交换网络演进
传统的电信网存在着业务单一、更新升级困难、维护成本高和不利于第三方业务提供商进入等缺点。随着IP技术的飞速发展,越来越多的人认识到下一代网络必定是以IP技术为基础,集语音、数层和视频等多种业务融合的网络。软交换技术是下一代网络融合的核心技术,基于软交换的网络系统由上至下可分为业务/应用层、控制层、传输层和媒体/接入层。这种分层结构使得业务与呼叫控制分离,呼叫与承载分离,各实体之间可以通过标准的协议进行连接和通信。
传统的移动网向移动软交换网络演进
GSM网络、2.5代的GPRS网络正平滑地向移动软交换网络演进,最具代表性的移动软交换网络架构版本是3GPP的R4。相对于3GPP的R99,R4最大的变化是一个基于软交换技术的移动网,在电路域将MSC(Mobile-servicesSwitchingCentre)网元分为MSCServer和MGW(Media Gateway)这两个网元。R4的架构如图1所示。
图1 R4结构图
BSS:基站子系统 RNS:无线网络子系统 SGSN:服务GPRS支持节点
GGSN:网关GPRS支持节点 HSS:归属用户服务器 MSC:移动交换中心
GMSC:网关移动交换中心 MGW:媒体网关 T-SGW:传输信令网关 R-SGW:漫游信令网关
1.R4接入部分
在原有GSM设备上叠加了3G的设备,也就是图1中的BSS和RNS,使得2G和3G的移动终端分别通过不同的基站接入到移动网络中。
2.R4核心网部分
核心网分为电路域和分组域,分组域主要有SGSN和GGSN两个网元,电路域主要有(G)MSCServer、MGW、T-SGW、R-SGW等网元。其作用是:SGSN主要负责移动性管理;GGSN主要完成与其他分组交换网络的连接;(G)MSCServer进行呼叫控制和移动性管理;MGW对媒体格式进行转换处理;T-SGW承担移动软交换网与PSTN的信令互通;R-SGW承担移动软交换网与传统移动信令网的信令互通。
3.软交换网络的优势
移动软交换网络分为应用层、控制层、传输层和接入层。这种分层结构使得移动软交换网相对于现在的GSM网络具有系统容量大、利于增值业务的开展、系统的维护和升级简单、采用以IP为主的分组传输方式节省了传输链路资源、与IMS融合更加容易等特点。GSM网络向移动软交换网络的演进是一种必然的趋势。
软交换网络和IMS的融合
IMS采用SIP协议进行端到端的呼叫控制,由于SIP属于应用层协议,与接入方式无关,这使得IMS对传统电信网、固定软交换网络和移动软交换网络进行融合成为可能,同时IMS在业务层面也支持对语音、视频、数据、即时消息等业务进行融合。
1.IMS功能实体