浅析移动软交换核心网组网与业务实现

【摘要】移动软件换作为下一代网络的核心技术，已经成为各大运营商的核心技术。软件换技术的出现，实现了业务呼叫控制功能和交换功能的分离，实现了业务的灵活提供。本文就移动软交换核心网的基本概念，接口方式，接口协议，组网方式以及语音业务实现进行探讨，以供参考。

【关键词】移动软交换  核心网  组网方式  业务处理

【基金项目】吉林省教育厅2019年度职业教育与成人教育教学改革研究课题  课题名称：高职扩招背景下计算机相关专业的线上线下一体化教学模式研究（项目批准号：2019ZCY136）

随着人们对于网络的带宽要求增加，对业务的多样化要求也越来越高，能保证服务质量，一种能够结合两种网络（电路交换网络和分组交换网络）优点，既提供语音通信，又提供数据传输和多媒体业务的软交换技术被提出来。

当数据业务逐渐代替语音业务，分组网络的发展是不可避免的，但是语音业务仍然是很主要的业务，软件换技术可以实现电路交换网向IP网的逐步发展。另外，目前通信市场竞争越来越剧烈，运营商要面对成本与效益的压力，软交换技术是NGN的首选方法。软交换技术可以的降低建设和运营成本，同时，利用IP网络来承载语音业务，可以达到降低带宽的目的，进一步降低成本。

1. 核心网节点功能及其组网方法

移动软交换核心网的网络结构主要网元包括MSC Server、MGW、HLR、信令网关（SG）等设备。

1.1 MSC-S功能和组网方法

MSC-S在移动软交换系统的控制层，它所具有的主要功能有：（1）媒体网关控制功能;（2）呼叫控制功能;（3）业务控制功能;（4）移动性管理;（5）计费功能;（6）支持智能网和CAMEL业务;（7）信令协议转换功能。省际层面的MSC-S互通需要CMN来实现（CMN：呼叫协调节点，可以对背胶号码进行分析并汇聚省际交换机之间的信令链路），而省内的MSC-S互相之间则不需要其他部件，可以直接互通。

在长途的软交换网中，对于MSC-S的设置方法主要有两种方式：集中设置方式和分散设置方式。前一种设置方式主要是将全国的长途网络按照以省为单位进行大区的划分，MSC-S主要是布置在大区的中心城市，用来管理它所在大区中的长途中级媒体网关TMG;后一种方式主要是只将MSC-S和MGW进行统一的设置，如果该省是有TMG，那么就直接在省会设置相应的长途软交换机MSC-S，用来管理这个省的TMG。集中设置方式的可靠性高一些，组织方式也简单一些，分散设置方式的投资成本低一些，可扩展性也强一些。

1.2 HLR功能和组网方法

HLR是归属位置寄存器，用来管理移动用户的数据库。在HLR设备中引入软交换网络，可以实现数据的集中管理，提高网络的智能化程度。另外，HLR设备位于网络的业务/应用层，软交换设备通过跟HLR进行一些交互实现号码携带和业务嵌套控制等新功能。控制层面核心网元主要包括MSC Server、HLR和SCP，有两种不同的组网方式：扁平无级组网方式和分级组网方式。其中扁平无级组网方式会有两个问题，一是任何的MSC Server都要配置其他MSC Server的数据;二是所有的MSC Server与HLR之间，以及所有的MSC Server与SCP之间都有可能互相访问，也就是说MSC Server还要配置全网的HLR和全网的SCP地址信息。

1.3 MGW的功能和组网方法

节点MGW主要实现以下几个功能：（1）实现核心网络中电路有的媒体流处理以及转换;（2）实现核心网络与其他如PSTN等网络之间的相互连通;（3）可以在功能上作为网络中信令转节点STP，也可以充当信令网关;（4）MGW可以连接RNC与MSC之间的接口。如果网络是采用的IP承载方式，此时该网络的媒体网关MGW采用全网扁平化的一种组网模式，这个时候，媒体网关之间的话务不用再通过汇接。因为在IP承载的网络中，这些话务可以直接通过专用网络来进行疏通，使用RTP等协议栈来进行通信。

在对MGW进行设置的时候，应该把它们安置在具有业务需求的地方，安在本地网中，进来还是跟BSC使用一个端局的地址，如果这样设置的话，可以节省一定的A接口的传输资源，但是也不能设置的过多，因为要考虑到系统的成熟性。

MGW的组网应该尽量的简单清晰，MSW之间的路由能够尽量直达，如果通过其他MGW汇接，汇接MGW数量不超过两个，尽量避免单点故障所造成的路由不可及，并且方便传输电路组织，可以根据传输电路来组织调整组网方式。

2. 核心网语音业务处理

移动软交换在处理语音业务时的流程从用户发起呼叫请求开始，MSC-S批准呼叫建立，通知RNC（无线网络控制器）完成一系列的动作后，完成接入端的承载建立;MSC-S对号码进行分析，找出目的端局;GMSC-S查询HLR后，用HLR查询到的IMSI（国际移动用户识别码）访问VLR;VLR为登记过的用户分配MSRN再将其送回HLR;HLR返回信息，向GMSC-S发送IAM消息;GMSC-S接收到IAM消息后，选择MGW-G，要求其提供一个承载地址和绑定参考，供MGW-G入侧呼叫承载使用;因为是IP承载的语音业务，所以要建立RTP（实时传输协议）连接，承载建立成功后，初始化用户面，完成后通知GMSC-S入侧承载已经建立;GMSC-S向MSC-S B发送IAM消息，指示前向承载已经建立。

MSC-S B与GMSC-S之间的承载建立过程同MSC-S A与GMSC-S承载建立过程：MSC-S B寻呼被叫用户，准备建立呼叫，被叫接入侧的建立过程与主叫相同，等到网络层承载建立完成后就可以建立接入侧的承载。当被叫用户应答，MSC-S B会向MGW-B发停止放音的指令，此时MSC-S B、GMSC-S、MSC-S A同時联通，可以进行通话。

当被叫用户释放呼叫，MSC-S B通知RNC-B释放Iu连接和接入侧的承载，然后通知MGW-B释放接入侧的终端，同时MSC-S B向前一节点发送Release消息，发送成功后MGW-B释放网络侧承载和终端。GMSC-S接收到Release后，通知MGW-G释放承载和终端，同时返回Release Complete信息。

3. 结束语

从我国现在通信行业情况上看，将移动软交换的核心网络进行IP化是必然的趋势，这是一种很好的改善通信问题的方法，可以真正的实现用户之间无限制沟通和交流。但是这个工作并不是像理论上说的这样简单，对网络进行IP化的改造，如何改造网络结构是首要问题。我们拥有成熟的技术，还有各种优化的组网方案，相信从各方的努力，可以逐步实现移动软交换核心网的IP化，为用户提供更加便利和优质的服务，未来移动软交换核心网的IP化一定能够创造更多的价值。

参考文献：

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作者简介：娜拉 内蒙古赤峰市人，吉林工程职业学院助教，硕士学历，研究方向：移动通信专业教学