随着中国3G牌照发放的临近,3G网络规划设计已经被提到议事日程上来。WCDMA与TD-SCDMA采用相同的核心网架构,在进行核心网的规划设计时,组网方式问题是规划的重心。R4核心网在电路域引入了
软交换技术,采用承载和控制相分离的网络结构,实现了MSC Server(移动软交换服务器)和MGW(媒体网关)的物理分离,符合NGN的演进趋势,并且可以减少机房、传输资源的使用,新业务部署快,使得运营、维护成本大大降低。随着WCDMA R4设备的成熟,采用R4组网已经成为运营商的首选。WCDMA R4核心网在电路域中,通过引入基于软交换的分层结构,将呼叫控制与承载层分离,同时
信令和话音都可基于TDM、ATM或IP方式承载,所以R4核心网的组网方式,与传统的2G网络存在较大差异。承载层组网方式移动网的最终发展目标是话路和信令全IP承载,因此目前各运营商进行规划时基本都是选择IP网作为R4网络的承载网。承载基于IP组网可以实现承载层MGW的完全扁平化,MGW不需要分层组网,即TMSC Server不需要控制MGW,不需要分级语音传送时直接进行MGW的端到端寻址和数据包发送,同时可应用所谓的免(无)声码器 *** 作TrFO(Transcoder Free Operation)技术,减少语音编解码次数,提高通信质量。控制层面组网方式(1)网络规模小的情况下采用单平面R4的主要变化在于将R99的CS中(G)MSC分解成两个功能实体,即(G)MSC Server与其控制的MGW。其中,(G)MSC Server主要用来完成对信令和呼叫的控制,而MGW则主要进行媒体流的处理。在这一模式中,(G)MSC Server与MGW之间采用H248协议,(G)MSC Server之间采用BICC协议。可以由同一MSC Server来控制分布在各本地网的多个小容量MGW,MSC Server相对于R99MSC具有更大容量,交换局少、网络规模小,可通过MSC Server间直连实现扁平化。网络MSC Server处于一个平面,采用扁平化的全网状连接,每一个MSC Server都和其它MSC Server存在直接信令联系,只要相关信令通过MSC Server协商完成就可以建立端到端承载。采用扁平的话路网结构,无须话路汇接,在网络规模较小的情况下,MSC Server个数相对较少,每一个MSC Server配置到其它MSC Server的直接信令数据并不复杂,单平面
路由方式可以满足组网要求;而且不需要设置TMSC Server,这样也减少了建网成本、降低了网络复杂度。但是单平面路由要求全网MSC Server都必须了解全网的路由结构,任一MSC Server的增加和减少,所有的MSC Server都必须作相应的路由数据的修改。(2)网络规模大的情况下采用分级路由从网络管理维护角度考虑,随着MSC Server个数的增多,在网络规模较大的情况下,采用单平面路由方式,在一个MSC Server上配置其它MSC Server的数据非常复杂。而且随着网络的扩容,每增加一个MSC Server,就要在其它MSC Server配置相应的路由数据,维护和管理都相当复杂。组大网时,如果大量MSC Server完全扁平化连接还将会浪费大量长途链路(TDM承载)和需要建立大量SCTP连接(IP承载),影响网络的可扩展性和易维护性。因此采用分级形式,通过引入TMSC Server(或CMN)实现MSC Server间的被叫号码分析及BICC信令转接。采用分级路由方式、利用分级的TMSC Server进行呼叫信令的汇聚则可以解决上述问题。利用分级TM-SCServer,还能方便管理话务的流量流向。因此,R4核心网的路由方式选择主要取决于网络规模,对于中国的移动通信公众网,采用分级路由比较合理。从技术角度看:在BICC信令不通过IPSTP转发而是直接在MSC Server之间传送的情况下,由于BICC信令承载在SCTP协议之上,当网络规模大、MSC Server数量较多时,如果采用平面路由,MSC Server需要建立到其它目的MSC Server的SCTP偶联链路,这在实际设备上很难做到。因此必须按照分级路由的方式采用汇接TMSC Server来减少局数据配置、收敛SCTP连接数。在MSC Server局间汇接采用BICC协议的情况下,网络规模较大时引入TMSC Server也是必需的。3GPP协议在23205中GMSC Server的流程描述中提到,作为可能的选择,TMSC Server可以不控制承载。(3)信令网是否分级除BICC信令外,移动网的MAP/CAP等与移动性相关的信令,需要在MSC Server、HLR、SMSC、SCP等核心网设备间进行交互,数量大、方向多。信令网基于TDM或IP承载时,跨省的MAP/CAP信令交互需要引入STP设备实现分级化组网,省内根据信令点设备的数量和分布情况决定是否引入STP。TMSC Server的设置MSC服务器与MSC服务器的局间采用BICC信令互通,局间寻址基于本局对被叫号码及路由的分析结果。在大规模组网的情况下,不论采用TDM方式还是IP方式承载,任意端局之间网状网互联是不现实的做法,因此需要专门的汇接局TMSC Server来进行BICC呼叫的汇接处理,TM-SCServer仅需负责被叫号码的分析及BICC信令的转接,将BICC呼叫控制消息转接到本地MSC Server。各区域的本地MSC Server将处理区域内所有的本地呼叫。当区域之间需要建立呼叫时,TMSC Server将在本地MSC服务器之间转接呼叫控制信令,用于汇接不同大区或省际的BICC信令,实现呼叫路由快速建立。不需要负责任何承载面媒体网关的资源控制。参考G/C网的建设经验,建网初期TMSC Server应该以大区为中心设置,全国可以按照7~8个大区设置,每个大区设置一对,TMSC Server间网状互连,采用两级结构可满足网络需求;后期随着业务的发展,网络规模扩大,省内MSC服务器网元之间的局数据制作和维护难度越来越大,单个省内MSC Server超过一定数量时,需要考虑以省为单位设置TMSC Server,采用三级汇接结构。TMSC Server网元的引入,有利于组成全国性的大网,满足电信级运营的需求。TMSC Server起MSC-S的汇聚和转接作用,负责BICC分析和转发;无须控制MGW,即TMSC Server不需支持GCP协议;R4软交换模式下,R4长途信令汇接网初期可以采用省内和省际合一设置模式;媒体面通过IP承载网构成扁平的网络结构。MGW不需要分层组网,即MSC Server按分层设置,在本地网内MSC Server采用网状互连。软交换(softswitch) 是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此,软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来,通过软件实现基本呼叫控制功能,从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时,软交换还将网络资源、网络能力封装起来,通过标准开放的业务接口和业务应用层相连,可方便地在网络上快速提供新的业务。
软交换体系设备组成结构:
1、软交换控制设备(Softswitch Control Device)这是网络中的核心控制设备(也就是我们通常所说的软交换)。它完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互连互通功能、应用支持系统功能等。
2、业务平台(Service Platform)完成新业务生成和提供功能,主要包括SCP和应用服务器。
3、信令网关(Signaling Gateway)目前主要指七号信令网关设备。传统的七号信令系统是基于电路交换的,所有应用部分都是由MTP承载的,在软交换体系中则需要由IP来承载。
4、媒体网关(Media Gateway)完成媒体流的转换处理功能。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为:中继网关(Trunking Gateway)、接入网关(Access Gateway)、多媒体网关(Multimedia Service Access Gateway)、无线网关(Wireless Access Gateway)等。
5、IP终端(IP Terminal)目前主要指H323终端和SIP终端两种,如IP PBX、IP Phone、PC等。
6、其它支撑设备。如AAA服务器、大容量分布式数据库、策略服务器(Policy Server)等,它们为软交换系统的运行提供必要的支持。
软交换所使用的主要协:
H248/MEGACO协议、 媒体网关控制协议(MGCP)、会话初始协议(SIP)。随着VoIP技术的成熟和普及,基于软交换的企业通信解决方案已经成为企业信息化建设中的首选方案,也是通信技术发展的主流方向。安装部署一套基于先进软交换技术的企业通信平台,可以跟好的满足企业发展的需要并且可以提供更加方便、灵活的通信手段和丰富的业务功能,提高企业的沟通效率和管理水平。
业务需求
基于我们对企业通信系统平台的理解,我们将业务需求分为语音交换、移动办公、电话会议、统一消息、集成应用五大功能模块。
语音交换模块:在呼叫中心系统平台中,该部分功能模块承载了所有基础语音交互的功能,包含有分机及中继、路由数据的设置和管理;分机之间相互拨打;外线呼入话务处理;外线呼出话务处理;电话转接、保留、会议等功能。
移动办公模块:解决办公人员在移动情况下的通信需求,包含远程网络登录、手机分机联动、无线分机等功能。
电话会议模块:电话会议模块既可以实现简单的三方会议,也可以提供专业电话会议功能。是企业员工采用电话作为工具,实现内部沟通和协作的群组通信方式。
统一消息:统一消息模块可以将语音留言、传真、邮件系统进行有效的整合。用户既可以通过电话查询留言信息,系统可以根据配置的策略将语音留言、传真通过邮件的形式发送到指定邮箱,使得用户可以通过邮件系统完成对语音留言和传真文件的听取和阅读。
集成应用模块:CTI(Computer Telephony Integration)是语音平台与企业信息系统(如:ERP、OA等)集成的组件。企业信息系统可以通过CTI模块提供的API接口实现与语音平台的集成。通过这种集成,可以实现来电d屏、点击呼叫、话务员ACD状态设置等功能,以达到提高员工工作效率、简化 *** 作的目的。
系统拓扑结构
本方案建议采用完全基于VoIP技术软交换平台作为系统的语音平台,配备支持标准SIP协议的VoIP语音网关实现PSTN的接入功能。提供***服务功能,可以进行安全的远程维护和远程访问。
系统组成
软交换服务器
软交换服务器可采用高性能服务器,承载软交换平台系统软件。负责所有语音路由及控制功能。
为了保证系统的高可靠性,建议采用两台软交换服务器实现双机热备方案。两台服务器中间采用双心跳线进行备份,可以有效避免单心跳线故障导致的脑裂现象。同时,可以对每台服务器的网络进行双网络备份,避免单网络连接故障导致的服务异常。
方案由北京鸿博信通科技提出的技术方案就是利用先进的软交换技术为集团公司提供一个完整的企业统一通信系统平台,并为其提供及时、可靠的技术保障。
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