第三代移动通信软交换技术论文

2022-05-01

摘要:现代社会中,对于网络的需求性与日俱增,其要求也不断提高。基于此,笔者围绕移动核心网中引入软交换的重要性展开研究,从软交换的发展现状入手,介绍了软交换在移动核心网中的应用,并就软交换的优势分布式交换、智能业务需升级相关MSC进行详细分析,希望对日后移动核心网的发展具有一定的促进作用。下面小编整理了一些《第三代移动通信软交换技术论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

第三代移动通信软交换技术论文 篇1:

软交换技术在信息通信行业的应用

【摘 要】随着信息技术的飞速发展,信息通信领域对系统更新也日益加快,从而满足人们日益增长的业务需求。然而,目前的通信网络存在容量小、网络节点资源共享性不高、可靠性低等问题,亟需发展新的移动软交换。软交换技术是一种包括多种功能且不断发展的新概念技术,作为下一代网络(NGN)的核心,在信息通信行业应用也越来越广泛。本文简要分析了软交换技术在信息通信行业的应用。

【关键词】软交换技术;信息通信;合理应用

0.引言

随着社会的发展和科学的进步,信息通信网络业务日益扩展和增多,通信网络业务的综合化、个性化、多样化发展趋势越来越明显,各种新技术和新设备不断涌现,使世界通信业务呈现大融合的局面[1]。与此同时,人们对通信业务需求也不断增长,对信息服务质量要求也越来越高,作为通信业务运营商,为了获得更高的经济效益和更好的社会效益,纷纷在新业务扩展方面做足了工夫。然而,目前的通信网络存在容量小、网络节点资源共享性不高、可靠性低等问题,亟需发展新的移动软交换。软交换技术作为下一代网络(NGN)的核心,在信息通信行业应用也越来越广泛。

1.软交换技术概述

软交换(SoftSwitch)技术就是从媒体网络网关中分离出呼叫控制功能,实现通过服务器上面的相关软件达到呼叫控制的目的[2]。软交换技术是一种新的电信网络技术,是新一代网络的核心。软交换概念起源于美国,为了提高网络综合运行效益,使网络发展更加合理和開放,同时为用户提供更加优质的服务,将传统的交换设备部件化,分为呼叫控制与媒体处理,自此软交换概念便应运而生[3]。软交换概念自提出以来,备受重视和认可,并使发展步伐不断加速。软交换技术作为新一代网络核心设备,是科技发展的产物,由于该技术设计受到操作系统的影响和限制较小,使交换、路由与业务功能彼此分开,从而能使信息交换和同步通信成为现实。作为新一代网络核心设备,软交换技术有着自身的特点:首先,软交换技术为了将公用电话交换网(Public SwitchedTelephoneNetwork,PSTN )交换机的功能在IP网上实现而专门设计的,其技术基础是MGCD/H媒体控制协议为技术,使业务更加标、开放。其次,软交换技术集合了媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能以及互联互通功能等功能于一身,能够为用户提供连接与呼叫控制,如智能终端、电话终端等,其应用范围也较为广阔,除了应用于管理业务接入,也可以应用于新一代网络控制和公用电话交换网络边缘等,并能将与呼叫控制相关的多种业务在一个系统中进行集中管理。最后,软交换技术能在目前移动核心网上实现业务的融合以及多接入处理,使用户享受到数据、语音、多媒体等多种业务。

2.软交换技术在信息通信行业的应用

信息交换软技术主要由开放的业务生成接口、综合设备的接入能力、基于策略的运行支持系统等3个基本要素构成。 通过开放的业务生成接口,能使信息交换更为自由,而同和设备接入能力使各种设备接入范围得到极大的扩展,基于策略的运行支持系统使整个系统运行更加稳定、可靠。

2.1软交换技术在固网中的应用

软交换技术在固网中的应用是软交换技术在通信行业中应用的重要表现形式。软交换技术在固网中应用可以分为端局先行的软交换改造和汇接局先行的软交换改造这两种形式。从端局先行的软交换改造来说,由于端局先行的软交换改造演进速度较为缓慢,也因此使得端局先行软交换改造对本地网络形态要求比较低,并没对本地网络形态提出明确的特殊要求,因此改造时,其风险较小,但是由于这种改造使本地网络支撑系统造成较大的影响,所以要实施端局先行软交换改造具有较大的难度。从汇接局先行的软交换改造来说,由于汇接局先行改造过程中,对固网交换局的接入更加关注,所以使端局的差异性得到有效屏蔽,也使得端局先行改造中的诸多缺陷得以避免,也就形成了汇接局先行改造更为广泛的局面。

2.2软交换技术在移动电网中的应用

从网络接口、接口协议、业务等方面来看,移动通信电网中的软交换体系与固定通信的软交换体系并没有很大的区别,但是,从业务的处理、所适应的网络协议以及设备功能特性上看,移动通信电网中的软交换体系和固定通信的软交换体系却有着很大的不同。在移动长途网络中应用软交换技术,则需要软交换设备——汇接移动交换中心(Tandem Mobile Switching Center,TMSC)部署在各个大区域里的中心城市,设备要求完全相同且互为备份,与此同时,还要在省会城市部署中继媒体网关——威胁管理网关(Forefront-Threat Management Gateway,TMG),同时还要将TMG设置到省内交换机的直达电路。这样,就能使应用软交换技术的长途网同传统移动通讯网连接起来,并实现同步通信的目的。信息软交换技术中的移动交换中心(Mobile Switching Center,MSC)不仅能处理所有业务控制层的业务,而且能使相应信令接口功能得以实现,移动交换中心借助H.248协议使媒体网关(Media Gate Way,MGW)互相交换媒体信息的功能得以实现。此外,移动交换中心和媒体网关能支持第二代移动通信或第三代移动通信同时接入的功能,使第二代移动通信与第三代移动通信在本地网中融合起来,从而使软交换管口局不仅使不同网络的电话业务得到疏通,而且使本地IP话务的落地得到实现。软交换技术中的虚拟中继(Virtual Trunting)、分组中继(Packet Trunking)、多媒体业务(Multi-media Servers)、第三代移动通信核心网(3GCoreNetwork)和本地语音接入(Packet Local Access)在移动电网中应用,使移动电网中的汇接局与长途局的功能得以实现,同时汇接局容量、传输宽带与用户数量增加相匹配,使汇接局容量、传输宽带满足用户数量增加的需求。此外,通过软交换技术的应用,移动电网不仅能实现服务器上的增值业务,还能能承载数据媒体流和第三代移动通信网络。

3.结语

随着网络技术的进步,软交换技术在信息通信领域应用越来越广泛,为网络的开放性和可编程发展提供了重要技术基础,通过在信息通信领域中应用软交换技术,能使信息通信沿着更加健康、快速的道路向前发展。在当前形势下,软交换技术在通信行业的应用成为重要的研究热点之一,一方面要加强软交换技术的先进性和科技性,另一方面要将信息通信本身特点充分展现出来,从而为信息通信行业的发展铺开一条更为广阔的道路。

【参考文献】

[1]郎永祥,董勇,刘晓洪.下一代网络(NGN)中的软交换技术研究[J].软件导刊,2009(6):212-214.

[2]卫晋欣,李颖.浅谈软交换在通信行业中的应用[J].科技情报开发与经济,2010(8):99-100.

[3]赵连增,刘润发,李玉倩.电话软交换技术在电力机动应急通信中的应用[J].电力系统通信,2012(5):141-142.

作者:刘三强 王黎黎

第三代移动通信软交换技术论文 篇2:

浅析移动核心网中引入软交换的重要性

摘 要:现代社会中,对于网络的需求性与日俱增,其要求也不断提高。基于此,笔者围绕移动核心网中引入软交换的重要性展开研究,从软交换的发展现状入手,介绍了软交换在移动核心网中的应用,并就软交换的优势分布式交换、智能业务需升级相关MSC进行详细分析,希望对日后移动核心网的发展具有一定的促进作用。

关键词:软交换;移动核心网;现代化

基于科学技术不断进步的前提下,人们对于网络建设需求性也越来越高。目前应用的软交换体系已日趋完善,3G网络建设也逐渐靠近,这一前提下,运营商们必然要对业务需求开展一次革新,都趋向于软交换框架来实现2G和3G的移动核心网,以此来实现巨大的回报和投资保护。现代的时代是一个核心网软交换的时代。

1、软交换现状

新一代网络交换技术将会由软交换承担,在过去也被称为呼叫服务器、媒体网络控制器等。它的大体思路是对全新的网络功能模型进行分层,将其呼叫控制功能与传送功能相互分离,在软件基础上实现分布式交换控制的平台[1]。

软交换最早是在20世纪末出现,受到网络泡沫及其他原因的影响,市场规模未能扩大,至2003年才被人们重视起来。这还要得益于电信业在全球范围内开始回温,朝着下一代网迈进;另外,软交换可以为运营商带来的利益也明显增长,也应运取代了传统程控交换机。同年软交换相关设备在世界范围内销售额较上年提高了40%以上,超过1.7亿大关。目前,各种类型使用软交换的运营商占比增长趋势迅猛。无论是过去传统交换机制造商还是路由器制造商以及新一代网设备制造商,有很大一部分都使用了软交换设备。显而易见,软交换市场竞争愈演愈烈。

谈及软交换优势,突出表现为成本和能力。由于软交换成本投入低,可以为运营商在建网时提供优势;传统运营商也可借助软交换围绕数据工作的独特性来取得希望从传统PBX过度到语音数据综合LAN上的需求者。另外,它还具备其他PSTN不具备的新功能,如用户可以通过Web接口对呼叫目的地进行选择。软交换很大程度上减小了对小通信公司的要求,为其进入市场提供便利。表现较为突出的是美国的Vonage和日本的Softbank。也正是它们傲人的成绩让传统通信公司提高了对软交换的重视[2]。在同一时期,文莱的传统电信公司JTB选择华为的设备在同年将PSTN网全部都换成了软交换网,过去的四十多部交换机也缩减为两部,包括备用的一部,13个媒体网关,将公司运营的年成本所见了二百万美金。在第二年到第三年期间,成为了很多运营商对软交换的决策阶段。

2、软交换在移动核心网的应用

于上世纪九十年代末,将软交换(当时被成为移动服务器)增入到第三代移动通信系统中的观点就被提出。发展至本世纪,电信网朝着IP方向前进,固定网和移动网也朝着合并方向前进,想要过度到IP网,移动网也许经过与固定网一样的挑战。所以,3GPP設计WCDMA R4标准时真正在移动核心网中引入软交换概念,使其贴入逻辑,便于实现与固定网的融合。

R4中,仍然没有改变核心网的ATM基础,但它使软交换结构更加标准化,MSC即我们所说的移动交换中心也对其分解,为服务器和媒体网关。服务器负责传统交换中心的呼叫和控制,媒体网关负责交换。软交换机在规范的控制接口基础上,通过媒体网关控制协议来进行媒体网关控制。表层来看,移动软交换机类似于基于固定网的软交换机,但在执行时,要保证其程序满足WCDMA标准,为用户提供相关的服务[3]。因此而造成的各项复杂也必须遵循相关协议和流程。正是这种复杂性,知识移动交换机相较于固定式的更为复杂。

3、移动交换机优势

3.1分布式交换

过去的电路交换网是通过集中MSC在RAN及PSTN两者中实现对话。但是这一过程中所需投入的运营成本及其他成本都较高,运营商需要构建大规模集中MSC,必然需要在各个城市中建立RAN回程电路。但在实际工作中,呼叫大多发生在本地,导致电路增加,在本地的RAN、MSC和PSTN之间传递。而基于软交换系统上,构成部分为集中MSC服务器/软交换机以及相关的分布媒体网关,呼叫控制和话音处理需要区别进行,媒体网关可设置在利用价值最大的位置,将呼叫控制聚集在一起[4]。利用部署分式交换,运营商可很大程度节约回程费用。

3.2智能业务需升级相关MSC

移动运营商对符合标准的移动智能网业务开放。应用在移动智能网上的GSM规则是移动增强逻辑定制应用。目前北美在CDMA和TDMA方面也实施了无线智能网的规范化。目前仍有部分业务需提供IN协议的特殊扩充来实现,但若想实现漫游中的各项业务,还需提供规范性的CAMEL & WIN业务[5]。二者均需应用到集中的智能网节点,也就是我们所说的业务控制点。升级后的MSC会在特定点上进行呼叫控制的转交,接受者和执行者均为SCP。若想开展一项新业务,运营商还需对相关的MSC升级,配置触发器。

4、结束语

时代的发展必然推动人们生活质量的进步,从而对于社会中的各项因素也出现了提高的情况。现代生活中,网络、通讯是必不可少的重点内容,不断的更新换代,为人们提供更高质的服务。本文主要围绕软交换的引入对移动核心网的重要意义开展,希望对日后网络的发展、科技的进步提供一定的理论支撑,使其朝着更加有活力,更加蓬勃的方向发展。

参考文献:

[1]雷震洲.在移动核心网中引入软交换是必然选择[J].移动通信,2005(6):97-100.

[2]程燕.移动核心网云化和虚拟化[J].通信世界,2013(31):39.

[3]周诚,杨希.面向未来的移动核心网发展探析[J].中国新通信,2013(20):40.

[4]杨国健,侯慧峰,张晓龙.移动核心网络技术发展研究[J].信息安全与技术,2013(10):58-59.

[5]马娟.浅谈移动核心网的发展[J].中国新通信,2013(19):28.

作者:贺应涛

第三代移动通信软交换技术论文 篇3:

移动通信工程组网的相关问题分析

【摘  要】目前,第二代移动通信技术及其使用的频谱不能满足发展需求,第三代移动通信是频谱利用率更高、通信容量更大、通信质量更好的移动通信系统。第一代和第二代蜂窝移动电话以提供话音业务为主,只满足各国及部分区域性漫游;第三代移动通信能够提供更广泛的业务,尤其是图、文、声、像的多媒体业务和接入高速因特网业务等,并能提供全球漫游。第三代移动通信应是智能移动通信系统,电磁辐射小,能提供2Mbit/s甚至更高的信息传输速率,具有兼容和扩展能力。

【关键词】移动通信;组网;通信工程;信令;分层;3G;软交换

1、移动通信核心网络概述

由于第三代移动通信系统在许多方面都不同于第二代移动通信系统,因而它的引入将会对后者造成巨大冲击。为了保证第二代移动通信系统的巨额投资回报,继续发挥其庞大基础设施的效益,所以,应当遵循从第二代平滑过渡并能支持第二代系统所提供业务的原则,来选择第三代移动通信系统的演进方案。因此,第三代移动通信系统可分阶段逐步实现。首先,通过增强第二代核心网的能力,使其能提供部分第三代的移动业务;然后,允许第三代无线接入网通过适配功能单元接入到增强的第二代核心网;最后经过一定的时间,再引入第三代核心网,并与第二代核心网进行互通,从而逐步将第二代核心网淘汰掉。第二代核心网主要包括GSM/MAP和IS-41两大类。根据IMT-2000的家族概念,只要它们经过网络功能提升后,在公共接口上和业务能力上均满足第三代移动通信系统的要求,都可以逐步向IMT-2000过渡。但是,考虑到两类第二代系统彼此采用了不同的无线接入技术,并且又都与第三代的RTT互不兼容,因此,第三代系统中的移动终端应具备在两代基站间进行切换或运用于IMT-2000不同核心网家族成员的双模性能,这样方可保证第二代到第三代的平滑过渡。就我国移动通信的发展情况而言,在2000多万移动用户中,80%以上的用户归属于GSM网络。此外,GSM的扩容速度非常迅猛,预计到2002年左右,其容量可达到7000~8000万用户。因此,我们应着重研究如何基于GSM系统逐步朝第三代移动通信系统演进的问题。

由此可见,在过渡的第一阶段,GSM核心网为第三代移动终端提供语音、数据和图象业务,并对其移动性进行管理;第三代系统只完成呼叫控制和无线资源的分配功能;在过渡的第二阶段,第三代核心网不仅可独立提供满足IMT-2000要求的业务,而且还支持第二代BTS的接入。因为ATM具有适合多种业务速率、动态分配带宽和易于同有线宽带综合业务数字网接口的优点,所以,在第三代核心网中采用基于信元的传输和交换结构,是满足第三代移动用户对多媒体业务需求的最佳选择。

2、移动通信核心网分层技术的原理

2.1移动软交换技术的原理及功能

通常移动软交换系统体系的结构可以分为业务平面、控制平面和交换平面及接入平面等四个功能平面。分层技术把系统中移动通信的业务控制和呼叫控制分离开来,而且也会将系统的媒体传送及接入功能分离开来。在系统机构中,每个平面都具备对应的不同功能,而且其功能均由对应的部件设备来实现。业务平面的主要作用是把系统底层的资源向用户提供,以满足系统的操作需求及用户业务需求,实现其功能的对应设备为应用服务器、业务控制点以及网管服务器;移动通信软交换系统最关键的功能平面为控制平面,整个网络在建立与释放呼叫连接的过程中均是由其进行控制的,而且媒体网关也是通过其接入系统,实现该功能的设备为软交换设备;交换平面的主要作用是把各种数据信号经过合适的、正确的渠道输送至目的地址,实现该功能的对应设备为标准IP路由器;系统最外层即为接入平面,其主要作用是连接核心网络与各类用户终端软件。

由上述移动软交换系统结构可以看出,控制平面是整个系统的关键技术点,所以我们就针对实现该层控制功能的设备展开研究。控制平面的对应功能是通过移动交换服务器实现的,移动交换服务器的主要设计思想是把业务控制和传送接入进行分离,通过标准的协议和系统的其它实体进行通信与连接,其主要功能包括分析号码解析地址、移动性管理、安全保密以及控制处理呼叫和协议处理等。

2.2信令网组网技术

由于移动通信的信息客户规模及业务种类在不断的扩大,因此用户及移动通信网络数据交互的能力相应的也不断扩大,系经接入平面的负荷也随之升高,那么网络问题就不可避免的随之而来,所以接入平面技术的提升、相应设备的升级是当前非常突出的问题之一。在接入平面中信令网的用户使用率最高,传统信令网所采用的是TDM链路,如果移动通信的业务量过大,则传送信令消息就会遭遇到瓶颈问题,再加之此链路升级带宽的压力也非常大,所以通过IP信令网技术对其进行改进。IP信令网承载传送消息信令的功能是通过IP协议来实现的,其包括控制平面的呼叫控制信息及业务功能信息。本文所采用的是NO.7信令网,为了更好的承载NO.7信令,IP网络的协议栈为SIGTRAN,该协议由NO.7信令适配层协议、信令传送协议以及标准IP传送协议三个部分共同组成,其中NO.7信令适配层协议可以与原有的NO.7信令协议兼容,而且可以支持原语相关的各管理功能,并且不会改变原NO.7信令的高层应用;通用信令传送协议的主要作用则是保证传送各信令的可靠性;标准IP传送协议的主要作用是把IP地址及与其相关的路由规则封装为IP数据,然后再以信令消息的方式发送。

3、移动核心网分层组网的设计

3.1分层组网的原则

移动分层组网的设计过程中要遵循以下几个原则:第一,网络结构的构建要保证合理性,提升网络的安全性;第二,要充分考虑到MSC或者VLR等网元的实际负荷能力,根据历史发展数据以及相关的资料对市场的话务需求做出合理、准确的预测,对网络的性能要求进行准确分析,解决现网急迫的问题;第三,新建的端局要尽量使用软交换设备;第四,新建的软交换设备必须支持2G和3G的互操作;第五,原则上MSC Server要设置在省会城市,如果业务量较大的发达城市也可以进行相应的设置,要保证全网的MSC Server统一规划与设置。

3.2组网的具体方案

本文所提出的方案是基于3G网络的发展方向而设计的,网络中新增加的交换局都是利用新建软交换的方法进行建设,新建软交换局要保证和原有交换局进行频繁切换时的网络质量。下面我们主要针对控制平面层的设计做出讨论。

(1)MSC Server的建设方案。因为MSC Server服务器的设备与MGW的MSC Server关系是相对应的,它与通信网络城市的二干传输线路有着直接的关系,所以在设置MSC Server服务器的位置时尽量设置在二干传输节点上,不仅组织网络可以更方例,而且可以覆盖多个MGW。此外因为在规划设计IP承载网时要保证设置IP骨干节点和MSC Server设置是一致的,即在一定程度上IP承载网的布置结构也会受到MSC Server局址选择的影响。所以MSC Server局选择在大中型城市的二干传输节点上要保证组织传输路由,以保证网络的安全性、便利性以及维护管理水平和局房条件。此外出于安全考虑,MSC Server大容量设置时要制定相应的备份策略。

(2)设计信令网。因为设计过程中将软交换设备引入原有网络交换端中,所以为了使得原有网络受其影响的程度进一步降低,可以在短期内实现更好的信令传输效果,在设计信令网时要将原有的TDM承载方式保留下来,其原有各传统局信令组网的方式要保留下来。此外,软交换架构是新增加的,它的MGW间传输信令的方式为IP传送,只需通过网络连接设备即可实现。

参考文献

[1]赵慧玲,叶华.以软交换为核心的下一代网络技术[M].北京:人民邮电出版社,2002.

[2]NO.7放春,孙其博.软交换与IMS技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2006.

[3]强磊.基于软交换的下一代网络组网技术[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[4]张慧媛,NO.7放春.媒体网关控制标准Megaco/H.248协议的分析和研究[J].北京邮电大学学报,2010(2).

作者:李伦

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