专利名称：一种软交换ip承载的网络结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种核心网组网技术，尤其涉及一种软交换IP承载的网络结构。
背景技术：
核心网在整个移动通信网络处于核心和承上启下的位置，主要实现呼叫控制、承 载建立、补充业务实现、智能业务触发、用户身份数据管理、计费等功能。核心网的组网模式 对于可承载的业务类型、业务质量、安全性保证是至关重要的。在国内无论是电信的PSTN 网络，还是移动通信的GSM核心网，或者是后来的软交换网络在组网上有着共同的特点， 即，基于TDM(时分复用)的层级组网，也就是所谓的电路交换。电路交换采用层级组网本地网内的所有MSC(移动交换中心)之间设置网状网电 路，疏通本地网内两两MSC之间的话务；省内不同本地网之间的业务由省内汇接局设备转 接；省际业务由省际汇接局设备转接。由于采用层级组网，核心网必须增加省内、省际汇接 局设备，使得组网复杂，灵活性差，组网成本较高，同时由于增加了故障点和维护节点，使得 维护工作量大，不适合大规模组网。另外，现有技术中的组网方案中，省内不同本地网之间的信令是直接互通的，这样 增大了各本地网MSC数据配置的复杂度，且维护工作量大，同样不适合大规模组网。因此，提供一种组网结构简单、成本较低且维护工作量较小的网络结构成为现有 技术中急需解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种软交换IP承载的网络结构，降低了组网复杂 度，减小维护工作量。为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种软交换IP承载的网络结 构，包括媒体中继网关，用于接收本地主叫终端发送的包括被叫终端号码的呼叫建立消 息，发送至其归属的移动交换服务器；并接收其归属的移动交换服务器转发的非本地的呼 叫建立消息；在呼叫建立后，与所述被叫终端归属的媒体中继网关直接建立呼叫承载通 道；移动交换服务器，用于接收所述呼叫建立消息，分析被叫终端号码，当分析得到所 述被叫终端号码为本地号码时，将所述呼叫建立消息直接发送到所述被叫终端归属的移动 交换服务器；当分析得到所述被叫终端号码为非本地号码时，将所述呼叫建立消息发送到 所述呼叫协调节点；所述呼叫协调节点，用于对所述非本地的被叫终端号码进行分析后，将根据预设 的路由关系接收所述呼叫建立消息转发所述呼叫建立消息。其中，所述呼叫协调节点，当分析得到所述被叫终端号码与所述主叫终端号码为 同省时，将所述呼叫建立消息发送到所述被叫终端归属的移动交换服务器。所述呼叫协调节点，当分析得到所述被叫终端号码与所述主叫终端号码不同省时，根将所述呼叫建立消 息发送到所述被叫终端归属的呼叫协调节点。媒体中继网关，还在呼叫建立后，根据主叫终端侧的移动交换服务器和被叫侧的 移动交换服务器之间的协商结果，将所述终端发送的语音转换为相应的编解码格式，同时 进行IP封装后进行转发。移动交换服务器和媒体中继网关通过不同的物理接口按照双归方式接入到成对 的站点接入设备，并通过不同的VLAN信令进行标识。移动交换服务器和媒体中继网关通过多个FE端口按照双归方式接入到成对的站 点接入设备。CE设备以口字形拓扑接入到IP承载网。媒体中继网关，与站点接入设备之间部署双向检测，并设置故障状态的备份路由。移动交换服务器与其他移动交换服务器之间为Nc接口 ；和/或所述媒体中继网关 与其归属的所述移动交换服务器之间为Mc接口。本实用新型的软交换IP承载的网络结构，通过非本地网内的呼叫建立消息通过 呼叫协调节点(Call Mediation Node，简称CMN)进行转发，降低了组网的复杂度，减小维护 工作量；同时还克服了层级组网中必须借助汇接局设备进行话音转接的缺点，满足了主、被 叫MGW话音端到端直达的要求，无需再建设汇接局中继设备。本实用新型中，CMN、MSC SERVER及MGW均直接通过站点接入设备(Customer Equipment, CE)及接入路由器(Access Router，简称AR)接入到IP专用承载网，减少了 MSC SERVER和MGW需要经过的交换机、路由器等设备，也减少了故障点和维护节点的数量，提高 了转接效率和安全性。另外，MSC SERVER和MGW通过双归方式接入到CE，不仅支持主备模 式，还可配置支持负荷分担模式，同时设备单平面根据流量和设备转发能力可以以多链路 接入，提高了效率和安全性。
图1是本实用新型软交换IP承载的网络结构实施例的结构图；图2是本实用新型软交换IP承载的网络结构另一实施例的结构图；图3是本实用新型软交换IP承载的网络结构再一实施例的结构图；图4是本实用新型不同省的终端呼叫建立的流程图；图5是本实用新型软交换IP承载的网络结构的实际物理组网图；图6是本实用新型软交换IP承载的网络结构的另一实际物理组网图；图7是本实用新型软交换IP承载的网络结构中设备站点CE接入的VLAN配置图。
具体实施方式
以主叫终端A呼叫被叫终端B的呼叫建立过程为例，对本实用新型的软交换IP承 载的网络结构进行说明，
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。如图1所示，当主叫终端A和被叫终端B为本地网Al的用户时，本实用新型的软 交换IP承载的网络结构实施例包括MGW-A1，接收主叫终端A发送的包括被叫终端B的号码的呼叫建立消息，发送至MSC SERVER-A1 ；MSC SERVER-A1，接收MGW-Al发送的呼叫建立消息，分析被叫终端B的号码，当分 析得到该被叫终端号码为本地号码时，将呼叫建立消息直接发送到被叫终端B归属的MSC SERVER-A1‘；MSC SERVER-ΑΙ'，将接收到的呼叫建立消息发送到MGW-Al'；MGff-Al ‘，将呼叫建立消息发送到被叫终端B ；MGW-Al和MGW-Al'，在呼叫建立后，直接建立呼叫承载通道，主叫终端A和被叫终 端B进行通话。综上所述，主叫终端A和被叫终端B的呼叫建立的消息在核心网层面经过的节点 包括主PL]终端 A-MGff-Al-MSC SERVER-A1-MSC SERVER-A1 ‘-
MGff-Al ‘-被叫终端B ；呼叫建立后，主叫终端A和被叫终端B的通话经过的节点为主叫终端A-MGff-Al-MGff-Al ‘-被叫终端 B。本实施例中，本地网内MSC SERVER-A1 和 MSC SERVER-A1 ‘(或者 GMSC SERVER) 之间为Nc接口，其呼叫建立采用BICC协议，即该呼叫建立消息为BICC消息。MGW-Al和 MGff-Al ‘根据MSC SERVER-A1和MSC SERVER-A1 ‘之间的协商结果，将所述终端发送的语 音转换为响应的编解码格式，同时进行IP封装，MGff-Al和MGW-Al ‘之间的语音默认AMR2 12. 2K编码，也可以是经过主被叫SERVER协商也可采用其他双方都支持的编解码格式经IP 承载网直达。MGff和其归属的MSC SERVER之间为Mc接口。如图2所示，当主叫终端A和被叫终端B分别为同省的本地网Al和本地网A2的 用户时，本实用新型的软交换IP承载的网络结构实施例还包括CMN-A，MSC SERVER-A1，当分析得到该被叫终端号码为本地号码时，将所述呼叫建立消息 发送到其归属的CMN-A ；CMN-A,当分析得到被叫终端B号码与所述主叫终端号码为同省时，将呼叫建立消 息发送到被叫终端B归属的MSC SERVER-A2 ；MSC SERVER-A2，将呼叫建立消息发送到MGW-A2 ；MGW-A2，将呼叫建立消息发送到被叫终端B。综上所述，主叫终端A和被叫终端B的呼叫建立的消息在核心网层面经过的节点 包括主Pt]终端 A-MGff-Al-MSC SERVER-A1-CMN-A-MSCSERVER-A2-
MGW-A2-被叫终端B ；呼叫建立后，主叫终端A和被叫终端B的通话经过的节点为主叫终端A-MGff-Al-MGW-A2-被叫终端B。省网内不同本地网的MSC SERVER-A1和MSC SERVER-A2 (或者GMSC SERVER)之间 的呼叫建立采用BICC协议，该协议通过CMN-A设备转接，并基于IP承载；MGW之间的语音 默认AMR2 12. 2K编码，经IP承载网直达。如图3所示，当主叫终端A为A省的本地网Al的用户，而被叫终端B为B省的本地网Bl的用户时，本实用新型的软交换IP承载的网络结构实施例还包括CMN-B，CMN-A,当分析得到被叫终端B号码与所述主叫终端号码为不同省时，将呼叫建立 消息发送到被叫终端B归属的CMN-B ；CMN-B，将该呼叫建立消息发送到被叫终端归属的MSC SERVER-B1 ；MSC SERVER-B1，将该呼叫建立消息发送到被叫终端归属的MGW-B1 ；MGW-Bl，将呼叫建立消息发送到被叫终端B。综上所述，主叫终端A和被叫终端B的呼叫建立的消息在核心网层面经过的节点 包括主Pt]终端 A-MGff-Al-MSC SERVER-A1-CMN-A-CMN-B-MSC
SERVER-B1-MGff-Bl-被叫终端 B ；呼叫建立后，主叫终端A和被叫终端B的通话经过的节点为主叫终端A-MGff-Al-MGff-Bl-被叫终端B。不同省网之间的MSC SERVER-A1和MSC SERVER-B1之间的呼叫建立采用BICC协 议，该协议通过CMN-A和CMN-B转接，并基于IP承载；MGW之间的语音默认AMR2 12. 2K编 码，经IP承载网直达。如图4所示，不同省之间终端的呼叫建立的流程如下步骤1，MSC SERVER-ΑΙ接收到主叫终端A的呼叫请求，对被叫终端号码进行分析；步骤2，MSC SERVER-ΑΙ对主叫终端A发起的呼叫请求进行预应答，包括MSC SERVER-ΑΙ对无线信道的指配请求以及无线设备指配完成的确认；步骤3，MSC SERVER-A 1到被叫终端B归属HLR查询，获取被叫的漫游号(被叫登 陆交换机的号码)和业务签约信息；步骤4，通过对被叫漫游号的分析，判断被叫登陆交换机为其它本地网的IP软交 换SERVER，发起BICC消息至CMN-A ；步骤5，CMN-A通过对被叫漫游号的分析判断被叫登陆交换机为其它省的交换节 点，将BICC消息转接至归属省CMN-B ；步骤6，归属省，CMN-B，将BICC消息转发到被叫MSC SERVER-B1 ；步骤7，MSC SERVER-A1和MSC SERVER-B1进行BICC协商，包括语音编解码格式、 承载建立的类型、制定双方承载的资源和地址；步骤8 和步骤 9，MSC SERVER-A1 和 MSC SERVER-B1 分别控制 MGW-A1 和 MGW-B1 分 配TC及承载资源，主被叫MGW通过IPBCP消息交换承载资源和地址信息，并通过Mc和Nc 接口的隧道进行传递，其中在Nc接口(两个主被叫SERVER之间)的传递流程被包含在步 骤7中(即利用BICC的传输机制在传送IPBCP消息)；步骤10)，通过步骤7 9，MGff-Al和MGW-Bl成功建立承载通道，指示呼叫建立；步骤11，主叫终端A的发话和收话均通过MGW-Al转接，被叫终端B的发话和收话 均通过MGW-Bl转接，MGff实现媒体格式的转换，即将用户侧送来的语音的编解码格式转换 为步骤7中双方协商的语音编解码格式，同时进行IP封装；步骤12，主叫终端A和被叫终端B之间的通话在核心网层面通过两侧接入的 MGff-Al和MGW-Bl点到点直达，实现话音组网的完全扁平化，并且话音进行IP封装后在IP 承载网上进行传输。[0072]本实施例中，通过非本地网内的呼叫建立消息通过CMN进行转发，降低了网络中 MSC SERVER数据配置的复杂度，减小维护工作量；同时还克服了层级组网中必须借助汇接 局设备进行话音转接的缺点，满足了全网范围内任意两个MGW之间的媒体流(语音或者视 频)都是点对点直联的要求，无需再建设汇接局中继设备。图5为本实用新型的软交换IP承载的网络结构的实际物理组网图，如图5所示， 其中，CMN、MSC SERVER及MGW均直接通过站点接入设备(Customer Equipment, CE)及接入 路由器(Access Router,简称AR)接入到IP专用承载网，减少了 MSC SERVER和MGW需要 经过的交换机、路由器等设备，也减少了故障点和维护节点的数量，提高了转接效率和安全 性。如图6所示，在信令层面，MSC SERVER的局向(信令关系上存在直连路由的)包 括本地网内的任何一个MSC SERVER (或者GMSC SERVER)、CMN,但物理上都是通过2n个FE 端口双归接入到成对设置的CE设备，所有局向共享了 2η个FE的物理通道，带宽具备统计 复用能力。MGW的局向主要包括归属的SERVER，对于1个MGW物理实体虚拟成多个逻辑的 MGff时，该MGW的局向包括虚拟MGW归属的所有SERVER。MGff物理上都通过2m个FE端口双 归接入到成对设置的CE设备，所有局向共享了 2m个FE的物理通道。其中，η和m为整数， 根据设备的处理能力计算得到。在媒体层面，MGff的局向包括移动网内任何一个MGW或者GMSCMGW，但物理通道上 都是通过2m个GE端口双归接入到成对设置的CE设备，所有局向共享了 2m个GE的物理通 道，带宽具备统计复用能力。其中，m为整数，根据设备的处理能力计算得到，如图7所示，MSC SERVER及MGW通过不同的物理接口按照双归方式接入到成对 的CE，并通过不同的VLAN信令进行标识。业务设备包括SERVER、MGff的信令、媒体通过 不同的物理端口按照双归的方式接入到成对的CE设备，并通过不同的VLAN进行标识。 CE设备以口字形拓扑接入到AR设备(成对设置)。CE支持多VPN路由和转发表(VPN RoutingForwarding Table,简称VRF)功能，实现VLAN和VRF之间的映射，运行OSPF多实 例和AR交换站点路由，同时通过多协议标记交换协议虚拟专用网(multi-protocollabel switch Virtual Private Network，简称MPLS VPN)技术实现信令、媒体在IP承载网上完 全的安全隔离。MSC SERVER、MGff设备支持SCTP多归属功能，MSC SERVER、MGff的主备信 令接口通过SCTP多归属机制实现Mc接口或者Nc接口端到端的保护和故障恢复。MGW设 备的媒体接口工作在主备方式或者负荷分担方式，MGW设备和CE设备之间部署双向检测 (BiDirection Forwarding Detect,简称BFD)，并设置故障状态的备份路由，实现MGW和CE 设备之间的故障快速检测和业务恢复。本实施例中，MSC SERVER和MGW通过双归方式接入到CE，不仅支持主备模式，还可 配置支持负荷分担模式，同时设备单平面根据流量和设备转发能力可以以多链路接入，提 高了效率和安全性。另外，本实用新型与现有的电路交换的层级组网模式相比，克服了必须使用静态 的、独享的、小颗粒的2Mbit/s的电路来承载语音业务的缺点，提高了组网的灵活性，带宽 的共享和统计复用能力，降低了建设成本；与现有的VOIP网络电话相比，还克服了 VOIP网 络电话的语音质量差，服务可靠性无法得到保证的缺点，通过双星型组网、高可靠性的IP 承载网以及故障检测和业务恢复技术保证了电信级语音业务的质量。
7[0079] 应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制，本实用新型也并不仅 限于上述举例，一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在 本实用新型的权利要求范围中。
权利要求一种软交换IP承载的网络结构，其特征在于，包括媒体中继网关，用于接收本地主叫终端发送的包括被叫终端号码的呼叫建立消息，发送至其归属的移动交换服务器；并接收其归属的移动交换服务器转发的非本地的呼叫建立消息；在呼叫建立后，与所述被叫终端归属的媒体中继网关直接建立呼叫承载通道；移动交换服务器，用于接收所述呼叫建立消息，分析被叫终端号码，当分析得到所述被叫终端号码为本地号码时，将所述呼叫建立消息直接发送到所述被叫终端归属的移动交换服务器；当分析得到所述被叫终端号码为非本地号码时，将所述呼叫建立消息发送到呼叫协调节点；所述呼叫协调节点，用于对所述非本地的被叫终端号码进行分析后，将根据预设的路由关系接收所述呼叫建立消息转发所述呼叫建立消息。
2.根据权利要求1所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述呼叫协调节点，当分析得到所述被叫终端号码与所述主叫终端号码为同省时，将 所述呼叫建立消息发送到所述被叫终端归属的移动交换服务器。
3.根据权利要求1所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述呼叫协调节点， 当分析得到所述被叫终端号码与所述主叫终端号码不同省时，将所述呼叫建立消息发送到 所述被叫终端归属的呼叫协调节点。
4.根据权利要求1所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述媒体中继网关， 还在呼叫建立后，根据主叫终端侧的移动交换服务器和被叫侧的移动交换服务器之间的协 商结果，将所述终端发送的语音转换为相应的编解码格式，同时进行IP封装后进行转发。
5.根据权利要求1所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述移动交换服务 器和媒体中继网关通过不同的物理接口按照双归方式接入到成对的站点接入设备，并通过 不同的VLAN信令进行标识。
6.根据权利要求5所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述移动交换服务 器和媒体中继网关通过多个FE端口按照双归方式接入到成对的站点接入设备。
7.根据权利要求5所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述站点接入设备 以口字形拓扑接入到IP承载网。
8.根据权利要求6所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述媒体中继网关， 与站点接入设备之间部署双向检测，并设置故障状态的备份路由。
9.根据权利要求1所述的软交换IP承载的网络结构，其特征在于，所述移动交换服务 器与其他移动交换服务器之间为Nc接口；和/或所述媒体中继网关与其归属的所述移动交换服务器之间为Mc接口。
专利摘要本实用新型公开了一种软交换IP承载的网络结构，包括媒体中继网关、移动交换服务器和呼叫协调节点。通过非本地网内的呼叫建立消息通过呼叫协调节点进行转发，降低了网络中MSC数据配置的复杂度，减小维护工作量；同时还克服了层级组网中必须借助汇接局设备进行话音转接的缺点，满足了主、被叫MGW话音端到端直达的要求，无需再建设汇接局中继设备。
文档编号H04W28/06GK201690608SQ201020154170
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者刘国红, 叶新, 张先娥, 李晖, 苏郁, 董晓北, 贺彬 申请人:中国移动通信集团陕西有限公司