在網絡大規模布放之后，如何實現兩網的順利互通，互通中需要考慮哪些關鍵的技術問題，對互通節點如何要求等，成了網絡建設中必須要考慮的關鍵問題。本文從兩網的結構特點入手，就軟交換網絡和基于WCDMA R4架構的3G網絡電路域基本業務互通的主要技術問題進行探討，并借此提出對互通節點的技術要求，供網絡建設和設備選型時參考。 隨著軟交換技術逐步走向商用和3G牌照發放的日益臨近，軟交換網絡和3G網絡的大規模布放和網絡組織逐漸成為技術研究的重點。
1 網絡結構
1.1 軟交換網絡
軟交換網絡從下向上分為接入層、承載層、控制層和業務/應用層。軟交換設備位于控制層，是整個網絡呼叫控制的核心設備。軟交換網絡以IP網作為承載層，實現呼叫控制和承載的分離，各種網關接受軟交換設備的控制，實現媒體的端到端連接。
1.2 3G R4網絡
可以看到，R4階段采用軟交換技術實現電路域業務的控制，多媒體業務主要通過分組域實現。與軟交換網絡類似，R4網絡同樣以IP網作為承載層，實現呼叫控制和承載的分離，網關MGW接受MSC Server設備的控制，實現媒體的端到端連接。
2 業務實現方式比較
2.1 話音業務
2.1.1 軟交換網實現方式
在支持語音業務時，軟交換通過H.248協議控制媒體網關（或通過SIP協議與SIP終端配合）完成呼叫的建立。當涉及到跨軟交換的呼叫時，局間根據主被叫的情況采用SIP或SIP－I協議。對于目前軟交換作為匯接局或長途局的情況，局間采用SIP－I協議，通過封裝端局上送的ISUP消息來完成呼叫控制的接續。
媒體網關完成媒體的編解碼和格式轉換。目前語音在IP網上傳遞主要采用的編碼方式有G.711/G.723/G.729等。
在語音呼叫建立的過程中，軟交換負責媒體的編/解碼類型和格式的協商，并指示網關設備采用確定的編碼方式。當涉及到編碼方式的動態調整時，網關需要上報軟交換設備，并在軟交換的指示下進行切換。
2.1.2 3G網實現方式
3G R4網絡的電路域采用呼叫控制和業務承載分離的網絡架構。MSC Server屬于控制層面，負責呼叫控制、承載控制和路由解析等功能。MGW屬于承載層面，負責用戶面的話音和媒體流的傳遞和轉換功能。
網內MSC Server之間使用BICC協議，MSC Server通過擴展的H.248協議控制所管轄的MGW，MGW之間通過IPBCP和Nb-UP初始化消息建立用戶面的連接。
3G網內用戶的語音呼叫，當R4網絡使用TrFO功能時，可以使網內的3G終端之間使用同一AMR編碼進行通信，從而省去編/解碼的過程。AMR語音有8種編碼速率：12.2、10.2、7.95、7.40、6.70、5.90、5.15、4.75 kbit/s，但若兩終端不能統一成為一種AMR編碼，則仍需要MGW負責做編碼的轉換。
對于傳真業務，3G終端和MGW之間使用E-T.38協議，通過MGW轉換成G.711。
2.2 多媒體業務
2.2.1 軟交換網實現方式
軟交換網絡可提供點對點視頻和視頻會議功能，目前采用的終端主要為SIP的軟、硬終端。軟交換通過SIP協議與終端配合完成呼叫的建立，當涉及到跨軟交換的呼叫時，局間也采用SIP協議進行互通。
軟交換支持視頻會議業務需要用到MCU或者媒體資源服務器。目前廠家提供的MCU是基于原有的H.323體系，設備和軟交換之間采用H.323協議。當涉及到跨軟交換的呼叫時，局間也采用SIP協議進行互通。
2.2.2 3G網實現方式
3GPP采納H.324M協議作為電路型視頻通話的標準。當網內2個3G-324M終端之間建立視頻呼叫時，MGW對媒體流不做任何處理，3G終端音頻使用AMR，視頻使用H.263。MSC Server之間仍然通過BICC消息進行互通。
3G網內的視頻會議要使用MCU，通過視頻互通網關（VIG）連接2個網絡。VIG與MCU相連，能夠讓H.324M終端加入到多點會議中。3G終端通過撥叫特服號創建或加入到視頻會議中。
VIG同時連接IP網絡（H.323）和TDM（WCDMA設備）。在IP側，VIG通過RAS注冊到H.323網絡中的GK，通過H.323協議與H.323網絡中MCU進行信令交互；在TDM側，VIG以ISUP中繼接入WCDMA網絡，通過ISUP與WCDMA 網絡進行信令交互，通過H.324M協議與WCDMA網絡中的視頻終端進行H.245交互和媒體交互。3G終端音頻使用AMR，視頻使用H.263。
3 業務互通技術要點分析
由上面的分析可以看到，軟交換網絡和3G R4網絡互通時，會涉及到多個層面的互通，包括業務層、控制層和接入層。以下關于互通問題的討論，僅針對網絡的主要層面，即控制層和接入層。
3.1 互通協議的選擇
在軟交換網絡和3G 互通時，會涉及到多個層面的互通，包括業務層、控制層和接入層。SIP-I協議和BICC協議是目前用于軟交換網絡控制層面和3G R4網絡控制層面的主流協議，是軟交換網絡和3G網絡互通時首先涉及的協議。以下主要討論兩種協議在2個網絡中的發展和作用。
3.1.1 BICC協議
BICC是在ISUP基礎上發展起來的，在語音業務支持方面比較成熟，能夠支持以前窄帶所有的語音業務、補充業務和數據業務等。
BICC是直接面向電話業務的應用提出的，來自傳統的電信陣營，具有更加嚴謹的體系架構，因此它能為在軟交換中實施現有電路交換電話網絡中的業務提供很好的透明性。
BICC協議解決了呼叫控制和承載分離的問題，使呼叫控制信令可以在各種網絡上承載，包括MTP No.7網和IP網。
目前BICC協議由CS1向CS2、CS3發展。CS1支持呼叫控制信令在MTP No.7網和ATM網上的承載；CS2增加了在IP網上的承載；CS3則關注MPLS、IP QoS等承載應用質量以及與SIP互通問題。
3.1.2 SIP與SIP-I協議
SIP協議是一個基于文本的應用層控制協議，用于建立、修改和終止雙方或多方多媒體會話，在實現上獨立于底層傳輸協議，底層承載可采用TCP/UDP/SCTP中的任何一種。SIP協議通過與RTP/RTCP、SDP、RTSP等協議及DNS配合，在能力上可支持語音、視頻、數據、狀態呈現、即時通信、游戲等業務。除此之外，SIP消息體部分可允許同時存在多種不同會話描述協議，此種方式稱為MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）。
當SIP成為一種趨勢時， ITU也開始制定相關標準，研究PSTN如何與SIP網絡進行互通。只不過ITU的相關文檔是在IETF的成果基礎上得出的。ITU提出了TRQ 2815和Q.1912規范，其中，TRQ 2815類似于IETF的RFC3372，定義了SIP與BICC/ISUP互通時的技術需求，包括互通接口模型、互通單元IWU所應支持的協議能力集、互通接口的安全模型等；Q.1912類似于IETF的RFC3398，根據IWU在SIP側的NNI上所需支持的不同協議能力配置集，詳細定義了SIP與BICC/ISUP的互通、一般情況下SIP與BICC/ISUP的互通、SIP帶有ISUP消息封裝時（SIP-I）與BICC/ISUP的互通等。在Q.1912中，將封裝了ISUP消息的SIP消息稱為SIP-I。
SIP-I協議族重用了許多IETF的標準和草案，內容不僅涵蓋了基本呼叫的互通，還包括了BICC/ISUP補充業務的互通。
3.2 互通需要解決的關鍵問題
由上面的分析可以看出，軟交換網絡和3G網絡在業務實現時存在下述幾點不同，在業務互通時必須解決好這幾個方面的問題。
3.2.1 協議及編解碼方式的轉換
軟交換網絡中的控制設備（即軟交換設備）支持SIP/SIP-I協議進行互通；3G網絡中的控制設備（即MSC Server設備）支持BICC協議進行互通。互通時，需要在控制層設置相應的協議轉換設備，根據呼叫發起的方向不同，互通設備實現以下兩種功能：
a） 終結BICC協議，并發起SIP/SIP-I協議；
b） 終結SIP/SIP-I協議，并發起BICC協議。
另外，由于軟交換網絡和3G網絡采用的媒體編碼格式不同，因此，在承載層需要特定的媒體轉換設備，完成媒體編碼的轉換。
3.2.2 互通網關的選擇
軟交換網絡和3G網絡的網關具有不同的特性，因此，在選擇互通網關時，必須注意網關能夠具備與兩種網關的互通。
網關控制模型的主要不同在于承載控制功能（BCF）的位置。軟交換網絡的承載控制由軟交換設備完成，即軟交換設備完成媒體地址的交互、媒體類型的協商等功能。3G網絡的承載控制由網關設備完成，即網關設備完成媒體地址的交互、媒體類型的協商等功能。
上述的不同使得3G網絡和軟交換互通時，需要通過特定的互通網關，同時支持網關設備的媒體控制協商功能和軟交換設備的媒體控制協商功能。
3.2.3 DTMF的信號處理
軟交換體系支持兩種DTMF信號的處理，RFC2833帶內傳送和SIP info方式的帶外傳送，與3G互通時，前者通過互通網關終結2833并上報MSC Server，轉換成BICC，而后者則通過互通控制設備將SIP info直接映射到APM中。
綜上所述，在2個網絡互通時，需要設置相應的互通協議轉換設備和互通網關設備來解決上述問題。
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