3G与无线局域网的互联充分体现了软交换技术的优势

在分析软交换网络结构的基础上，阐述了UMTS Release5网络分层结构，体现了软交换思想在3G中的应用，并讨论了3G与WLAN结合无线局域网模式的融合方案。

近年来，软交换技术越来越成为大众关注的焦点，将成为下一代网络的核心技术。网络技术研究，其最终目标也是一个具有整合多媒体业务能力的全IP网络。在这方面，3GPP发挥了很大作用，提出了基于软交换技术的IP多媒体子系统（IMS）结构。此外，无线局域网技术的飞速发展和价格的大幅下降，使得原本企业和家庭内部的补充布线方式逐渐发展成为一种越来越重要的公共无线互联方式。3G与无线局域网的互联充分体现了软交换技术在下一代组网技术中的优势。本文就是基于这个观点来讨论的。

1、软交换网络结构

图 1 显示了软交换网络的一般层次结构。其中，接入层支持各类终端，相当于软交换网络的用户-网络接口功能，传输层负责通信媒体信息的端到端传输，对应功能网络的下三层。控制层负责呼叫控制，对应网络的会话层功能。该层的主要设备是软交换系统（SSW），相当于传统通信网络中的交换机，作为网络的核心设备。业务层基于下层网络的能力提供增值服务，

2、3G网络结构

3G网络是未来无线通信的发展方向。其重要目标之一是通过VoIP提供语音服务和多样化的多媒体服务，实现3G核心承载网与IP网络的融合与统一。3G网络与IP网络的融合和统一，不仅可以提高网络资源的运营利用率，还可以让移动终端通过统一的IP网络便捷地访问和享受互联网上的信息和服务。

作为NGN的一部分，3G移动网络的发展和演进也较少受到软交换技术的影响。由于其核心网采用全IP方式承载，保证了3G全IP核心网与NGN核心网的有效融合。融合互通，根据软交换网络功能分层模型，3G网络也可以分为4层，即接入层、传输层、控制层和业务层。下面以3GPP制定的全IP移动网络结构UMTS Release5为例进行分析。分层模型中核心网电路域和IP多媒体子域主要功能实体的位置如图2所示。由于UMTS Release5参考模型中的分组域不是按照软交换的思想构建的，所以分组域中的各个主要功能实体没有在图2的分层模型中列出。从分层模型可以看出， MGCF（媒体网关控制功能）、CSCF（呼叫状态控制功能）和MSC Server（移动交换中心服务器）是位于控制层的逻辑功能实体，主要完成呼叫控制功能，即呼叫连接。网络的建立和发布，实现与各种网络（如GSM、CDMA、PSTN、其他运营商的UMTS网络、IP多媒体网络等）的信令互通。MGW（Media Gateway and CDMA Network）的承载信道被转化为适合在IP网络上传输的功能。需要指出的是，IP多媒体子域和电路域都有MGW功能实体。在功能实现上，IP多媒体子域的MGW和电路域的MGW是同一个设备。为了网络结构的清晰，电路域的MGW可以表示为CS-MGW，IP多媒体子域的MGW可以表示为IM-MGW，SGW主要完成IP网络侧信令和电路交换网络侧信令协议（7个信令）的翻译和转换。MRFP（Multimedia Resource Processor）和MRFC（Multimedia Resource Controller）是在3G核心网中实现多方呼叫和多媒体业务提供和控制的逻辑功能实体。在核心网分层模型中，MRFP是接入层的逻辑功能实体，主要实现多媒体资源的提供和承载。MRFC是控制层的逻辑功能实体，主要实现MRFP中多媒体资源的控制。

至此，从核心网的分层模型可以看出，3G核心网实现了控制、承载、服务的分离。因此，可以说UMTS Release5网络实际上是基于软交换技术构建的下一代移动网络。

3、无线局域网

在当前的WLAN市场中，802.11b凭借其成熟的技术、对不同厂商设备的良好兼容性以及与802.11g的兼容性，占据了主要地位。802.11b标准公共WLAN网络基本拓扑结构包括对等互连、AP结构、无线网桥结构。下面简要介绍带有接入点的结构。如图1、2所示。

WLAN的典型拓扑结构具有接入点的结构，适用于进行无线接入业务，接入点用于进行同步和协调工作，转发报文，连接上层网络。接入点可以服务的用户数量取决于制造商提供的产品。虽然理论上它可以支持更多的用户，但实际上它通常只支持 15-50 个用户。这是因为一个AP一次只能接入一个终端用户，当信道空闲时，其他终端会争抢。如果一个AP支持的用户太多，网络访问率就会下降。

4、3G与WLAN的融合

在WLAN系统设备和网络方面，结合具有高速移动性能和更大覆盖范围的移动技术网络交换技术中第3层交换的含义是什么，通过WLAN在公共接入区域为用户提供廉价和更高带宽的所谓“游牧”无线数据服务。地方，真正的“漫游”无线数据服务是通过第二代和第三代移动通信技术提供的。目前，各大移动通信设备厂商都提供了不同程度的集成解决方案。

根据与移动通信的融合程度，此类解决方案可分为松耦合和紧耦合两类。紧耦合解决方案如下所述。如图 3 所示。

在紧耦合方案中，移动通信中的标准化接口多用于强调移动、业务和应用层面的全面融合，充分体现了3G与WLAN融合的最终目标——业务和应用的融合。在2.5G/3G和WLAN松耦合方案中，只能获得两种模式网络交换技术中第3层交换的含义是什么，统一计费和用户管理，基于3GPP系统的WLAN接入控制和计费，当然还有用户体验的便捷性和一致性是成功融合最重要的先决条件。因此，3G与WLAN的紧耦合方案已经可以支持无缝分组域业务交换的集成度，目前在业界处于领先地位。

图3方案采用集中式信令和计费管理，分布式流量转发方式为WLAN接入网构建分布式SGSN功能。网元通过标准的Gr接口与归属位置寄存器(HLR)相连，支持上述认证过程和用户​​管理，对2G、3G和HLR没有任何特殊要求。在用户端，SIM卡可以内置到支持SIM的WLAN卡中，也可以通过标准的USB读卡器读取。

计费是用户体验的另一个重要组成部分，也是运营商最关心的问题。按流量和内容计费是运营商和用户都想要的模式。上述方案不仅实现了话单的合并，更重要的是，将WLAN计费纳入了2.5G/3G计费系统，直接提供符合3GPP标准的话单，真正实现了两种计费系统合一。平台。

上述方案除了支持符合移动通信标准CDR的时长和流量计费外，还支持速率切换。它还构建了分布式SGSN功能，通过标准Gn接口与GGSN连接，获得2.5G/3G标准移动数据业务，如无线VPN应用、安全、增值计费等。

5、总结

软交换技术已成为3G的核心技术。它使3G向能够集成多媒体业务的全IP分组网络发展，使WLAN和3G紧密耦合成为可能。它使WLAN能够与3G网络上的其他终端进行通信。WLAN作为企业3G的补充，促进了移动业务用户的发展，通过更好的移动性和安全性将WLAN企业用户吸引到3G网络。