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標題: 軟交換接口與信令協議簡介 [打印本頁]

作者: 51黑tt 時間: 2016-3-5 23:13
標題: 軟交換接口與信令協議簡介
軟交換：軟交換

是網絡演進以及下一代分組網絡的核心設備之一，它獨立于傳送網絡，主要完成呼叫控制、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等主要功能，同時可以向用戶提供現有電路交換機所能提供的所有業務。

軟交換的技術特點
基于分組交換技術：數據被封裝在分組包中，通過分組網傳送

控制與承載分離：控制層設備負責處理信令消息，承載層負責話路連接

軟交換關鍵網絡實體
移動交換服務器（Msc Sever）：

UMTS中電路域核心網向IP交換方式演進的核心設備，它獨立于底層承載協議，主要完成呼叫控制、媒體網關接入控制、移動性管理、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等功能，并向用戶提供3GPP R4階段的電路域核心網所能提供的業務，以及配合智能網SCP提供多樣化的第三方業務。Gmsc Server提供關口局的功能，具有查詢被叫路由的功能。

媒體網關（MGW）：
媒體網關將一種網絡中的媒體轉換成另一種網絡所要求的媒體格式。媒體網關能夠在電路交換網的承載通道和分組網的媒體流間進行轉換，可以進行音頻、視頻，能夠進行全雙工的媒體翻譯，可以演示視頻、音頻消息，實現其他IVR功能。

3G網絡與傳統2G網絡的區別
2G網絡 3G網絡
業務基本業務，補充業務，智能業務
設備 MSC MSC Server+MGW
協議 ISUP Mc接口：BICC、SIP-T
Nc接口：H.248
組網一個MSC Server可以控制多個MGW

軟交換架構中的主要接口和協議簡介
Mc接口（

MSC Server——MGW

）

用于控制媒體網關進行承載的建立；3GPP規范推薦使用的用于媒體網關承載控制的協議是H.248，主要參考3GPPTS29.232和3GPP23.205。H.248有文本的方式和二進制的方式，主要承載在UDP/IP或SCTP/IP之上。隨著了技術的發展，H.248的協議內容不斷的增加，從TDM/VoIP的控制到3GIP承載的控制。

Nc接口（ MSC Server——

MSC Server

）

引入BICC協議（與承載無關的呼叫控制協議），它是由ITUT第11組提出的信令協議。BICC協議屬于應用層控制協議，采用呼叫信令和承載信令功能分離的思路，重新定義了一個在骨干網絡中使用的呼叫控制信令協議，其協議解決了呼叫控制和承載控制分離的問題，使呼叫控制信令可在各種網絡上承載，包括MTPSS7網絡、ATM網絡、IP網絡。

Nb接口（MGW——MGW）
Nb接口可以基于TDM/ATM/IP，在向下一代技術的演進中，IP的承載成為主流。對于IP承載而言，目前主要有兩種方式，一種是VoIP，另外是3GIP。3GIP采用的是3GPP的幀協議，包括了NbUP的協議，在建立承載時候需要對Nb的用戶面進行協商；而VoIP采用的不是3GPP的幀協議，不要進行Nb的用戶面的協商，不需要附加類似于NbUP的額外的信元，所以對于同是采用G.711的編解碼格式的時候，所需要的傳輸長度是小于3GIP的。

核心網電路域的演進過程
2G階段-2G傳統交換->2G軟交換(TDM)->2G軟交換(VOIP)->3G階段-R4軟交換

2G傳統交換
|
2G軟交換Voice over TDM
新增網元：MSC Server、MGW、內置SG
新增接口：MSC Server-MGW接口－Mc接口
               MSC Server-內置SG接口
               MSC Server-MSC Server接口
               MGW-MGW接口
新增信令協議：H.248、SIGTRAN
話音承載：TDM
信令承載：TDM ＋IP
|
2G軟交換Voice over IP
接口變化：MSC Server-MSC Server接口->Nc接口
               MGW-MGW接口->Nb接口
新增信令/協議：BICC （IPBCP、BCTP）、NbUP
話音承載：IP
信令承載：IP
|
3G R4軟交換
新增接口：MSC Server-RNC－IuCS接口
新增信令/協議：RANAP、IuUP
話音承載：IP
信令承載：IP

軟交換信令協議簡介

H.248協議——MGC－MGW之間的GCP協議

MSC Server利用GCP協議來控制MGW的資源，如控制MGW的網絡接入資源，在網絡接入資源間建立聯接，在媒體流中插入錄音通知或DTMF設備等；并對MGW狀態進行維護與管理。
消息編碼：采用二進制或文本方式
協議承載：采用SCTP（基于IP的信令傳輸）

SIGTRAN 是Signaling Transport 的簡稱，定義了NO.7信令通過IP網絡的架構模型,即SS7 OVER IP
是在IP網絡中傳遞電話交換網絡（Switching Circuit Network/SCN）中信令協議的協議棧，而不只是一個協議。
不需要對現有SCN信令應用進行任何修改，從而保證已有的SCN信令直接使用
利用標準的IP傳送協議作為底層傳送，并通過增加自身的功能來滿足SCN信令傳送的要求

SIGTRAN架構:信令通過IP網絡的架構模型
標準的IP協議+通用傳輸層協議+專用適配協議
標準的IP協議（IPv4，IPv6）
通用傳輸層協議：SCTP（Stream Control Transmission Protocol）
專用適配協議-關注上層應用接口的一致性

SIGTRAN在3G R4網絡中的應用
應用于內置SG－MSC Server之間的接口
傳送接入側RANAP、BSSAP信令
傳送2G-3G 互通的局間ISUP信令
應用于MSC Server之間的Nc接口
傳送與呼叫控制相關的BICC信令
應用于MSC Server/VLR與IP HLR、SCP以及SMSC之間的接口
傳送與呼叫控制無關的MAP、CAP信令

BICC體系架構
Bearer Independent Call Control
與承載無關的呼叫控制
一個體系架構，由若干標準來描述。
支持TDM、ATM、IP三種不同的承載方式。

BICC協議
Bearer Independent Call Control protocol
承載無關的呼叫控制協議
由ISUP信令協議繼承而來，能夠無縫繼承現有業務
應用在BICC架構中的呼叫控制接口，3GPP R4核心網電路域Nc接口。
支持的底層協議棧
M3UA/SCTP/IP
SCTP/IP
MTP3B
MTP3/MTP2/MTP1

BICC協議與ISUP協議組網區別
1，ISUP基于TDM；BICC基于ATM或IP；
2，ISUP使用SPC和SLS選路；BICC使用CIC整體選路；
3，ISUP使用CIC選擇承載，媒體連接一般與信令連接具有相似的拓撲結構；
4，BICC的承載與呼叫信令無關，媒體連接與信令連接可以具有完全不同的拓撲結構；
5，BICC可以扁平化組網。

傳統交換組網結構

傳統交換網話路接續過程

（1）主叫固定用戶發起呼叫，發IAM.
（2）網關GMSC向被叫所在的HLR/AUC請求MSRN號，HLR到被叫所在的VLR請求MSRN.
（3）VLR回送GMSC漫游號MSRN.
（4）GMSC與被叫所在的MSC建立連接.
（5）當一個端局MSC收到它局發送的IAI消息后，為了確定被叫用戶是否能夠接受此次呼叫，MSC會首先通過S.F.I.C消息（為來話發送信息）向相應的VLR查詢有關該被叫用戶的用戶信息，如果VLR通過查詢用戶信息，發現該用戶可以接受此次呼叫(未關機且允許接受呼叫)，會向MSC發送尋呼命令消息
（6）VLR向MSC發尋呼請求.
（7）MSC向BSS發尋呼請求，找到被叫移動臺.
（8）被叫移動臺通過BSS向MSC發尋呼響應.
（9）MSC連接證實（CON-CONF）.
（10）MSC完成被叫MS的鑒權、加密、呼叫建立等過程.
（11）MSC向主叫PSTN發回地址全消息（ACM）和應答消息（ANC）.

引入軟交換后組網結構

軟交換網話路接續過程

（1）主叫固定用戶發起呼叫，發IAM.
（2）網關GMSC向被叫所在的HLR/AUC請求MSRN號，HLR到被叫所在的VLR請求MSRN.
（3）VLR回送GMSC漫游號MSRN.
（4）GMSC與被叫所在的MSS建立連接、MSS向VLR發一個S.F.I.C.（為來話發送信息）、VLR向MSS發尋呼請求
（5）MSS向BSS發尋呼請求，找到被叫移動臺.
（6）被叫移動臺通過BSS向MSS發尋呼響應.
（7）MSS連接證實（CON-CONF）.
（8）MSS完成被叫MS的鑒權、加密、呼叫建立等過程.
（9）MSS向主叫PSTN發回地址全消息（ACM）和應答消息（ANC）

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