基于軟交換技術的3G與WLAN的互通研究

　　近來年，軟交換技術愈來愈成為公眾關注的焦點，它將成為下一代網絡的核心技術，信息業界經過一翻努力提出了面向下一代IP融合網的軟交換技術，目前正積極進行3G核心網技術研究，其最終目標也是具有融合多媒體業務能力的全IP網絡。在這方面，3GPP發揮了很大的作用，提出了軟交換技術為基礎的IP多媒體子系統(IMS)結構，另外，無線局域網技術的快速發展和價格的大幅下降，使由原來的企業和家庭內部的補充布線方式逐漸發展為越來越重要的公眾無線互聯方式。3G與無線局域網的互聯充分體現了軟交換技術在下一代組網技術的優勢，本文就基于這種觀點展開討論。

　　1、軟交換網絡結構

　　圖1給出軟交換網絡的一般分層結構。其中，接入層支持各種類型的終端，相當于軟交換網絡的用戶——網絡接口功能，傳送層負責通信媒體信息的端到端傳遞，對應網絡的下3層功能?？刂茖迂撠熀艚锌刂?，對應網絡的會話層功能。該層的主要設備就是軟交換系統(SSW)，其地位相當于傳統通信網中的交換機是網絡的核心設備，業務層基于下層網絡的能力提供增值業務，對應網絡的應用層功能。
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　　2、3G網絡結構

　　3G網絡是未來無線通信發展的方向，它的一個重要目標就是以VoIP方式提供語音業務以及多樣化的多媒體業務，并實現3G核心承載網絡與IP網的融合統一。3G網絡與IP網的融合統一不僅可以使運營提高對網絡資源的利用率，而且移動終端也可以通過統一的IP網方便地訪問和享受因特網上的信息和服務。

　　3G移動網絡作為NGN的一部分，其體系結構的發展演進也受到軟交換技術的影響小由于其核心網采用全IP方式進行承載，從而保證了3G的全IP核心網能夠與NGN核心網實現有效的融合和互通，按照軟交換網絡功能分層的模型，3G網絡也可以分為4個層面，即接入層、傳送層、控制層和業務層。下面以3GPP制定的基于全IP的移動網絡結構UMTS Release5為例進行分析，其核心網中電路域和IP多媒體子域中各個主要功能實體在分層模型中的位置如圖2所示。由于UMTS Release5參考模型中的分組域并不是按照軟交換的思想構造，因此，分組域中各個主要功能實體未在圖2分層模型中列出。從分層模型中可以看出MGCF(媒體網關控制功能)，CSCF(呼叫狀態控制功能)，MSC服務器(移動交換中心服務器)是位于控制層的邏輯功能實體，主要完成呼叫控制功能，即呼叫連接的建立和釋放，以及實現與各種不同的網絡(如GSM、CDMA、PSTN、其他運營商的UMTS網絡、IP多媒體網絡等)的信令互通。MGW(媒體網關和CDMA網)的承載通道轉化為適合在IP網上傳送的功能。需要指出的是，IP多媒體子域和電路域都存在MGW功能實體，從功能實現上說，IP多媒體子域中的MGW和電路域中的MGW是同一設備。為了網絡結構的清晰，可以將電路域的MGW表示為CS-MGW，IP多媒體子域中的MGW表示為IM-MGW，SGW則主要完成IP網側信令與電路交換網絡側信令協議(7號信令)的翻譯和轉換。MRFP(多媒體資源處理器)和MRFC(多媒體資源控制器)是3G核心網中實現多方呼叫和多媒體業務提供和控制的邏輯功能實體。在核心網分層模型中，MRFP是處于接入層的邏輯功能實體，主要實現多媒體資源的提供和承載。MRFC則是處于控制層的邏輯功能實體，主要實現對MRFP中多媒體資源的控制。

　　至此，從核心網的分層模型，我們可以看出3G核心網實現了控制、承載、業務三者的分離。因此，我們可以說UMTS Release5網絡實際上是基于軟交換技術構造的下一代移動網絡。

　　3、無線局域網

　　在目前的WLAN市場中，802.11b憑其成熟的技術，不同廠商設備的兼容性好以及與802.11g的兼容等特點，占據了主要地位，802.11b標準公眾WLAN組網的基本拓結構有對等互連、AP結構、無線網橋結構。下面簡短介紹具有接入點的結構。如圖1、2所示。
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　　WLAN的典型拓撲具有接入點的結構，適合用來開展無線接入服務，在這種結構中，接入點用來執行同步和協調工作，轉發數據包，以及連接上層網絡。接入點能夠服務的用戶數與廠商提供的產品有關。雖然理論上可以支持較多的用戶，但實際應用中通常只能支持15-50個用戶。這是因為一個AP在同一時刻只能接入一個終端用戶，當信道空閑時，再由其它終端爭用。如果一個AP支持的用戶過多，則網絡接入速率將會降低。