软交换技术在移动长途网的应用

9．3．1　软交换技术在移动长途网的应用

软交换技术在移动网中，最初被应用于2G网络的长途汇接层面。

对于已经商用的2G移动通信网如GSM网络，随着通信业务的不断发展，长途汇接网需要承载的话音及数据业务流量越来越大，需要对长途汇接层面不断扩容和调整。采用软交换技术构建相对独立的新的长途汇接网可以对长途业务进行分流，同时实现移动网络向上一代网络平滑演进。

1．网络结构

图9．15所示为中国移动长途汇接网采用软交换技术后的组网结构，该架构中呼叫控制功能与媒体承载功能分离，其中完成呼叫控制功能的物理实体为软交换设备TMSC Server，完成媒体承载功能的物理实体为中继媒体网关TMG。以软交换技术构建的中国移动长途网简称软交换长途网，属于中国移动长途汇接的第二平面，定位于分流省际及国际长途话务及部分省内长途话务。

中国移动将全国分为若干大区，在每个大区的中心城市部署若干对软交换设备TMSC Server，每对TMSC Server配置完全相同且互为备份，正常情况下各自负责汇接区内的一个业务区的业务处理。当一台TMSC Server故障时，由配对的TMSC Server接管故障TMSC Server下的所有业务处理。

中国移动在全国31个省的省会城市均部署若干中继媒体网关TMG，TMG设置到省内交换机（包括MSC、GMSC、TMSC2）的直达电路，从而完成移动软交换长途网与传统TDM移动通信网的连接。此外，为了避免承载网和传输中断对业务的影响，TMG还与本省TMSC1间设置了过桥电路，一旦发端TMSC Server选路后发现对端TMSC Server或TMG不可达，发端TMSC Server进行二次选路，控制本省TMG将呼叫送至本省TMSC1，由TMSC1疏通。TMG设备并兼有SG功能。

移动软交换长途网的各TMSC Server之间及TMG／SG与其归属的TMSC Server之间通过IP承载网以广域网方式相连，各TMG／SG之间通过IP承载网以网状网方式相连，各省TMG／SG与本省MSC、GMSC、TMSC1／2和HSTP之间通过TDM电路相连。

图9．15　软交换在移动长途汇接层面的应用

2．承载网络

移动软交换长途汇接网以能够提供话音业务QoS保障和业务安全的专用IP网络作为承载网络。专用IP网络结构如图9．16所示，在所有省会节点设置接入节点，每个接入节点分别配置1台接入路由器（AR），构成网络的接入层；在每个大区中心设置汇接节点，配置1对汇接路由器（CR），构成网络的汇接层。

图9．16　移动专用IP网络结构

3．协议接口

TMSC Server之间为Nc接口，采用BICC CS2协议。

TMSC Server与TMG之间为Mc接口，采用H．248协议。

TMG之间为Nb接口，采用RTP／RTCP。

TMSC Server和MSC、GMSC、TMSC2之间的信令采用M－ISUP。由于SG内置在TMG中，SG和MSC、GMSC、TMSC2／STP之间为窄带SS7协议；SG和TMSC Server之间采用SIG TRAN（M3UA／SCTP／IP）协议。

4．设备功能介绍

1）移动软交换设备

移动软交换设备（TMSC Server）是软交换汇接网络的控制功能实体，是整个汇接网络的控制核心。移动软交换设备提供的主要功能如下：

（1）呼叫控制功能。呼叫控制功能是TMSC Server的重要功能之一。TMSC Server完成长途呼叫的建立、维持和释放等功能，包括呼叫处理、连接控制和资源控制等。TMSC Server的呼叫控制协议可以采用BICC／SIP－T／ISUP。

（2）媒体网关控制功能。TMSC Server根据被叫号码分析的结果，通过TMG控制协议H．248，控制TMG的操作，完成话路的分配过程。

（3）业务提供功能。TMSC Server主要提供长途话音呼叫服务。

（4）信令协议转换功能。为了与现网其他交换设备进行互通，TMSC Server要具备信令协议转换功能，负责完成BICC／SIP－T协议与ISUP之间的转换功能。

（5）编译码协商功能。TMG能够同时支持AMR、G．711、G．729等多种编码方式。因此TMSC Server具备编译码协商的能力，在呼叫过程中根据业务需求指配TMG采用的编码方式。

2）中继媒体网关

中继媒体网关（TMG）提供的主要功能如下：

（1）话路汇接功能。TMG通过TDM方式完成与现网MSC、GMSC及TMSC等交换设备的汇接接入。

（2）媒体流的转换和处理功能。当接入设备和核心媒体之间的网络传送机制不一致时，TMG需要将一种媒体流映射成另一种网络要求的媒体流格式，例如将TDM电路承载的话音信号与RTP包承载的话音信号之间的格式转换。TMG同时支持AMR、G．711、G．729等多种编码方式。TMG具备回波抑制、话音活动检测、静音压缩、产生舒适噪声等功能；同时TMG设备具备一定的输入缓冲，以消除时延抖动对话音质量的影响。

（3）话路交换功能。

（4）受控操作功能。TMG设备受TMSC Server的控制，其绝大部分的动作，如编码压缩算法的选择，呼叫的建立、释放、中断，资源的分配和释放，特殊信号的检测和处理等，都是在软交换的控制上完成的。

3）信令网关

在移动的软交换长途网中，SG的功能与固网中SG的功能类似，主要完成TDM承载的No．7信令和IP承载的No．7信令之间的底层协议适配和转换工作。

4）呼叫协调节点

呼叫协调节点（Call Mediation Node，CMA）主要完成MSC Server之间的信令链路汇聚和被叫号码分析功能，实现呼叫控制信令BICC在MSC Server之间的传递。CMA仅作为BICC信令的转接中介节点，并不其备移动性管理、智能SSF、媒体控制等功能；而且CMA只通过Nc接口与其他CMA节点或软交换机相连，通过网管接口与相应的网管系统相连，与其他网络中的网元无连接关系。CMA也不是原始话单采集点。

5．设备容量测算

在移动软交换长途汇接网应用中，TMSC Server所需的处理能力和IP侧带宽、TMG所需的中继电路数和IP带宽、SG所需的信令链路数和IP侧带宽等指标的测算方法与9．2．1小节介绍的方法类似，在此不再赘述。