时间:2022-08-24 23:53:23
序论:在您撰写软交换技术论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
关键词:软交换;网络融合;可编程网络;应用程序接口;电力通信网
0引言
在传统的基于TDM的PSTN网络中,提供给用户的各项功能都直接与交换机有关,业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成,并且采用依靠交换机和信令来提供业务,所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务,首先需要修订标准,再对交换机进行改造,每提供一项新业务都需要较长的时期。
为满足用户对新业务的需求,网络中出现了公共的业务平台--智能网(IN)。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接,而智能网完成业务提供,这种方法大大提高了增强业务的能力,缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步,随着承载的多样化,必须将呼叫控制和承载连接进一步分离,这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层,即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下:
(1)接入和传送层。将用户连接到网络,并将业务量集中后传送到目的地址。
(2)媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式,例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外,媒体层还可将业务选路到目的地址。
(3)控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务,还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。
(4)业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。
这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点:
(1)可以使用基于包的承载传送,例如IP、ATM,克服了TDM网络中容量不足的缺点;
(2)具有开放式端点的拓扑结构,既能良好的传送话音,也能支持数据业务。
(3)将网络的承载部分与控制部分相分离,允许二者分别演进,有效地打破了单块集成交换的结构;
(4)在各单元之间使用开放的接口,允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
新的网络结构固然有其优势所在,但原有网络近期不会消失,这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通,将PSTN逐步地向IP网络演进,其关键的网络产品就是软交换设备(SoftSwitch)。
2软交换技术
(1)软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从7号信令到IP信令)等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面,使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化,为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
(2)软交换的主要功能
软交换作为新、旧网络融合和关键设备,必须具有以下功能:
1)媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关,如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等,完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接,提供相应业务。
2)呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放,所提供的控制功能包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
3)业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用,因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合,提供现有智能网提供的业务。
4)互联互通功能
目前,存在两种比较流行的IP电话体系结构,一种是ITU-T制定的H.323协议,另一种是IETF制定的SIP协议标准,两者是并列的、不可兼容的体系结构,均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议,当然也可以同时支持这两种协议。
(3)引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下几个方面:
1)从经济角度考虑,与电路交换机相比,软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台,易于接收革新应用,且软交换利用的是普遍计算机器件,其性价比每年提高80%,远高于电路交换(每年提高20%),可见软交换在经济方面有很大优势。
2)从用户角度考虑,在传统的交换网络中,一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西,用户被锁定在供应商那里,没有选择的空间,实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面,因为厂商的产品都是基于开放标准的,所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品,可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。
3)软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类,将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的,并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础,可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性
基于软交换的增强的业务框架及其接口协议
(1)基于软交换的增值业务框架结构
软交换的引入形成了增强的业务框架,其中应用服务器完成增值业务的执行和管理,提供增值业务的开发平台,并处理与软交换间的接口信令;媒体服务器(MediaServer)提供特殊业务(如IVR、会议和传真)的资源平台,处理与媒体网关间的承载接口。
(2)软交换体系结构的接口和采用的通信协议
软交换作为一个开放的实体,与外部的接口必须采用开放的协议。各种接口及其使用的协议如下:
1)媒体网关和软交换间的接口。用于传递软交换和媒体网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议(SCTP)或其他类似的协议。
2)软交换间的接口。实现不同软交换间的交互。此接口可以使用会话发起协议SIP-T或BICC(承载无关的呼叫控制)协议。
3)软交换与应用/业务之间的接口协议。提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口,实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。
如:1、软交换与应用服务器间的接口,可以使用SIP协议或API(如Parlay),提供对三方应用和各种增值业务的支持功能;
2、软交换与策略服务器间的接口,可使用COPS协议,实现对网络设备的工作进行动态干预;
3、软交换与网管中心间的接口,可使用SNMP协议,实现网络管理;
4、软交换与智能网SCP间的接口,可使用INAP协议,实现对现有智能网业务的支持。
4软交换技术在电力系统中的应用
电力通信网是世界上目前分布最广的网络之一,有光纤、微波、载波等多种传输介质。这就形成了光纤网、微波网等多种网络形式,各种网络都有自己的交换设备、复接设备等,这些网络间的互联互通存在较大的困难。如果信息需要在不同介质的网络间传输,将需要更多的转换环节。这不但造成了资源的浪费,而且对整个电力通信网的管理也带来了很大的不便。软交换技术的引入,将可以解决以下几个方面的问题:
(1)电力通信网中网络互通
电力通信网中的电话网是一种交换网络,而且拥有电力系统独有的载波电话网络;同时电力通信网中也存在计算机网络,它们是以IP协议为基础的分组网络。软交换可以提供支持多种信令协议的接口,可以很好的实现电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题。这就是使得计算机网可以更方便地对电话网进行管理和支持,电话网也可以和计算机网络配合,更好地提供服务。
(2)目前,电力通信网中传输的信息主要是语音和数据,但随着网络的演进和计算机技术的不断发展,对视频业务和多媒体业务也提出了新的要求。软交换技术不但能很好地支持语音业务,利用新的网络设施可以提供各种增值业务和补充业务,而且软交换提供了开放式的应用程序接口(API),非常便于提供新业务。这对目前比较流行的电力系统呼叫中心(也称客户服务中心)来说,引入软交换技术无疑是一种明智的选择,基于软交换的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期为用户提供更好的服务,更好地树立电力系统的形象。
(3)统一不同介质的网络
电力通信网中存在多种传输介质,且各自较独立,都各有自己的一套设备,若引进了软交换技术,在一台交换服务器上可对多种介质的信息进行交换。这不但在经济方面避免了设备的浪费,而且提高了网络的可靠性,各种介质的网络达到了一定的融合互通,在不同介质的网络中传递信息时也省掉了复杂的转换环节。在管理上也更方便,只需对一个设备进行维护就可实现整个网络的信息交换。
(4)其他方面的功能
软交换具有操作维护功能(主要包括业务统计和告警等)。对业务繁杂的电力系统来说,引入软交换可以对各种业务进行统一的统计。若出现故障还可以及时地发出告警信号。另外,软交换还可以采集详细的清单,实现对用电量和电话费等的计费。
软交换技术是一种新的技术,其应用将不仅限于以上几个方面。在电力通信网中引入软交换将会产生很多方面的效果。
5结束语
关键词:软交换;网络融合;可编程网络;应用程序接口;电力通信网
0引言
在传统的基于TDM的PSTN网络中,提供给用户的各项功能都直接与交换机有关,业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成,并且采用依靠交换机和信令来提供业务,所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务,首先需要修订标准,再对交换机进行改造,每提供一项新业务都需要较长的时期。
为满足用户对新业务的需求,网络中出现了公共的业务平台--智能网(IN)。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接,而智能网完成业务提供,这种方法大大提高了增强业务的能力,缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步,随着承载的多样化,必须将呼叫控制和承载连接进一步分离,这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层,即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下:
(1)接入和传送层。将用户连接到网络,并将业务量集中后传送到目的地址。
(2)媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式,例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外,媒体层还可将业务选路到目的地址。
(3)控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务,还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。
(4)业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。
这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点:
(1)可以使用基于包的承载传送,例如IP、ATM,克服了TDM网络中容量不足的缺点;
(2)具有开放式端点的拓扑结构,既能良好的传送话音,也能支持数据业务。
(3)将网络的承载部分与控制部分相分离,允许二者分别演进,有效地打破了单块集成交换的结构;
(4)在各单元之间使用开放的接口,允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
新的网络结构固然有其优势所在,但原有网络近期不会消失,这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通,将PSTN逐步地向IP网络演进,其关键的网络产品就是软交换设备(SoftSwitch)。
2软交换技术
(1)软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从7号信令到IP信令)等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面,使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化,为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
(2)软交换的主要功能
软交换作为新、旧网络融合和关键设备,必须具有以下功能:
1)媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关,如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等,完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接,提供相应业务。
2)呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放,所提供的控制功能包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
3)业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用,因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合,提供现有智能网提供的业务。
4)互联互通功能
目前,存在两种比较流行的IP电话体系结构,一种是ITU-T制定的H.323协议,另一种是IETF制定的SIP协议标准,两者是并列的、不可兼容的体系结构,均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议,当然也可以同时支持这两种协议。
(3)引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下几个方面:
1)从经济角度考虑,与电路交换机相比,软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台,易于接收革新应用,且软交换利用的是普遍计算机器件,其性价比每年提高80%,远高于电路交换(每年提高20%),可见软交换在经济方面有很大优势。
2)从用户角度考虑,在传统的交换网络中,一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西,用户被锁定在供应商那里,没有选择的空间,实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面,因为厂商的产品都是基于开放标准的,所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品,可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。
3)软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类,将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的,并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础,可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性。
3基于软交换的增强的业务框架及其接口协议
(1)基于软交换的增值业务框架结构
软交换的引入形成了增强的业务框架,其中应用服务器完成增值业务的执行和管理,提供增值业务的开发平台,并处理与软交换间的接口信令;媒体服务器(MediaServer)提供特殊业务(如IVR、会议和传真)的资源平台,处理与媒体网关间的承载接口。
(2)软交换体系结构的接口和采用的通信协议
软交换作为一个开放的实体,与外部的接口必须采用开放的协议。各种接口及其使用的协议如下:
1)媒体网关和软交换间的接口。用于传递软交换和媒体网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议(SCTP)或其他类似的协议。
2)软交换间的接口。实现不同软交换间的交互。此接口可以使用会话发起协议SIP-T或BICC(承载无关的呼叫控制)协议。
3)软交换与应用/业务之间的接口协议。提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口,实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。
如:1、软交换与应用服务器间的接口,可以使用SIP协议或API(如Parlay),提供对三方应用和各种增值业务的支持功能;
2、软交换与策略服务器间的接口,可使用COPS协议,实现对网络设备的工作进行动态干预;
3、软交换与网管中心间的接口,可使用SNMP协议,实现网络管理;
4、软交换与智能网SCP间的接口,可使用INAP协议,实现对现有智能网业务的支持。
4软交换技术在电力系统中的应用
电力通信网是世界上目前分布最广的网络之一,有光纤、微波、载波等多种传输介质。这就形成了光纤网、微波网等多种网络形式,各种网络都有自己的交换设备、复接设备等,这些网络间的互联互通存在较大的困难。如果信息需要在不同介质的网络间传输,将需要更多的转换环节。这不但造成了资源的浪费,而且对整个电力通信网的管理也带来了很大的不便。软交换技术的引入,将可以解决以下几个方面的问题:
(1)电力通信网中网络互通
电力通信网中的电话网是一种交换网络,而且拥有电力系统独有的载波电话网络;同时电力通信网中也存在计算机网络,它们是以IP协议为基础的分组网络。软交换可以提供支持多种信令协议的接口,可以很好的实现电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题。这就是使得计算机网可以更方便地对电话网进行管理和支持,电话网也可以和计算机网络配合,更好地提供服务。
(2)目前,电力通信网中传输的信息主要是语音和数据,但随着网络的演进和计算机技术的不断发展,对视频业务和多媒体业务也提出了新的要求。软交换技术不但能很好地支持语音业务,利用新的网络设施可以提供各种增值业务和补充业务,而且软交换提供了开放式的应用程序接口(API),非常便于提供新业务。这对目前比较流行的电力系统呼叫中心(也称客户服务中心)来说,引入软交换技术无疑是一种明智的选择,基于软交换的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期为用户提供更好的服务,更好地树立电力系统的形象。
(3)统一不同介质的网络
电力通信网中存在多种传输介质,且各自较独立,都各有自己的一套设备,若引进了软交换技术,在一台交换服务器上可对多种介质的信息进行交换。这不但在经济方面避免了设备的浪费,而且提高了网络的可靠性,各种介质的网络达到了一定的融合互通,在不同介质的网络中传递信息时也省掉了复杂的转换环节。在管理上也更方便,只需对一个设备进行维护就可实现整个网络的信息交换。
(4)其他方面的功能
软交换具有操作维护功能(主要包括业务统计和告警等)。对业务繁杂的电力系统来说,引入软交换可以对各种业务进行统一的统计。若出现故障还可以及时地发出告警信号。另外,软交换还可以采集详细的清单,实现对用电量和电话费等的计费。
软交换技术是一种新的技术,其应用将不仅限于以上几个方面。在电力通信网中引入软交换将会产生很多方面的效果。
5结束语
摘要:软交换技术的出现一方面造就了网络的融合,另一方面软交换采用了开放式应用程序接口(API),方便了第三方应用的开发和新业务的引进。论文主要从软交换提出的必然性、软交换的概念和主要功能、基于软交换的增强型业务框架以及其各层间的协议等方面对软交换技术进行了论述,并对软交换技术在电力通信网中的应用前景作了介绍。
关键词:软交换;网络融合;可编程网络;应用程序接口;电力通信网
0引言
在传统的基于TDM的PSTN网络中,提供给用户的各项功能都直接与交换机有关,业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成,并且采用依靠交换机和信令来提供业务,所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务,首先需要修订标准,再对交换机进行改造,每提供一项新业务都需要较长的时期。
为满足用户对新业务的需求,网络中出现了公共的业务平台--智能网(IN)。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接,而智能网完成业务提供,这种方法大大提高了增强业务的能力,缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步,随着承载的多样化,必须将呼叫控制和承载连接进一步分离,这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层,即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下:
(1)接入和传送层。将用户连接到网络,并将业务量集中后传送到目的地址。
(2)媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式,例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外,媒体层还可将业务选路到目的地址。
(3)控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务,还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。
(4)业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。
这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点:
(1)可以使用基于包的承载传送,例如IP、ATM,克服了TDM网络中容量不足的缺点;
(2)具有开放式端点的拓扑结构,既能良好的传送话音,也能支持数据业务。
(3)将网络的承载部分与控制部分相分离,允许二者分别演进,有效地打破了单块集成交换的结构;
(4)在各单元之间使用开放的接口,允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
新的网络结构固然有其优势所在,但原有网络近期不会消失,这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通,将PSTN逐步地向IP网络演进,其关键的网络产品就是软交换设备(Soft Switch)。
2软交换技术
(1)软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从7号信令到IP信令)等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面,使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化,为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
(2)软交换的主要功能
软交换作为新、旧网络融合和关键设备,必须具有以下功能:
1)媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关,如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等,完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接,提供相应业务。
2)呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放,所提供的控制功能包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
3)业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用,因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合,提供现有智能网提供的业务。
4)互联互通功能
目前,存在两种比较流行的IP电话体系结构,一种是ITU-T制定的H.323协议,另一种是IETF制定的SIP协议标准,两者是并列的、不可兼容的体系结构,均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议,当然也可以同时支持这两种协议。
(3)引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下几个方面:
1)从经济角度考虑,与电路交换机相比,软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台,易于接收革新应用,且软交换利用的是普遍计算机器件,其性价比每年提高80%,远高于电路交换(每年提高20%),可见软交换在经济方面有很大优势。
2)从用户角度考虑,在传统的交换网络中,一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西,用户被锁定在供应商那里,没有选择的空间,实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面,因为厂商的产品都是基于开放标准的,所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品,可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。
3)软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类,将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的,并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础,可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性。
3基于软交换的增强的业务框架及其接口协议
(1)基于软交换的增值业务框架结构
软交换的引入形成了增强的业务框架,其中应用服务器完成增值业务的执行和管理,提供增值业务的开发平台,并处理与软交换间的接口信令;媒体服务器(Media Server)提供特殊业务(如IVR、会议和传真)的资源平台,处理与媒体网关间的承载接口。
(2)软交换体系结构的接口和采用的通信协议
软交换作为一个开放的实体,与外部的接
口必须采用开放的协议。各种接口及其使用的协议如下:
1)媒体网关和软交换间的接口。用于传递软交换和媒体网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议(SCTP)或其他类似的协议。
2)软交换间的接口。实现不同软交换间的交互。此接口可以使用会话发起协议SIP-T或BICC(承载无关的呼叫控制)协议。
3)软交换与应用/业务之间的接口协议。提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口,实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。
如:1、软交换与应用服务器间的接口,可以使用SIP协议或API(如Parlay),提供对三方应用和各种增值业务的支持功能;
2、软交换与策略服务器间的接口,可使用COPS协议,实现对网络设备的工作进行动态干预;
3、软交换与网管中心间的接口,可使用SNMP协议,实现网络管理;
4、软交换与智能网SCP间的接口,可使用INAP协议,实现对现有智能网业务的支持。
4软交换技术在电力系统中的应用
电力通信网是世界上目前分布最广的网络之一,有光纤、微波、载波等多种传输介质。这就形成了光纤网、微波网等多种网络形式,各种网络都有自己的交换设备、复接设备等,这些网络间的互联互通存在较大的困难。如果信息需要在不同介质的网络间传输,将需要更多的转换环节。这不但造成了资源的浪费,而且对整个电力通信网的管理也带来了很大的不便。软交换技术的引入,将可以解决以下几个方面的问题:
(1)电力通信网中网络互通
电力通信网中的电话网是一种交换网络,而且拥有电力系统独有的载波电话网络;同时电力通信网中也存在计算机网络,它们是以IP协议为基础的分组网络。软交换可以提供支持多种信令协议的接口,可以很好的实现电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题。这就是使得计算机网可以更方便地对电话网进行管理和支持,电话网也可以和计算机网络配合,更好地提供服务。
(2)目前,电力通信网中传输的信息主要是语音和数据,但随着网络的演进和计算机技术的不断发展,对视频业务和多媒体业务也提出了新的要求。软交换技术不但能很好地支持语音业务,利用新的网络设施可以提供各种增值业务和补充业务,而且软交换提供了开放式的应用程序接口(API),非常便于提供新业务。这对目前比较流行的电力系统呼叫中心(也称客户服务中心)来说,引入软交换技术无疑是一种明智的选择,基于软交换的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期为用户提供更好的服务,更好地树立电力系统的形象。
(3)统一不同介质的网络
电力通信网中存在多种传输介质,且各自较独立,都各有自己的一套设备,若引进了软交换技术,在一台交换服务器上可对多种介质的信息进行交换。这不但在经济方面避免了设备的浪费,而且提高了网络的可靠性,各种介质的网络达到了一定的融合互通,在不同介质的网络中传递信息时也省掉了复杂的转换环节。在管理上也更方便,只需对一个设备进行维护就可实现整个网络的信息交换。
(4)其他方面的功能
软交换具有操作维护功能(主要包括业务统计和告警等)。对业务繁杂的电力系统来说,引入软交换可以对各种业务进行统一的统计。若出现故障还可以及时地发出告警信号。另外,软交换还可以采集详细的清单,实现对用电量和电话费等的计费。
软交换技术是一种新的技术,其应用将不仅限于以上几个方面。在电力通信网中引入软交换将会产生很多方面的效果。
5结束语
软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下,用户采用基于以太网的电话,通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件(CallManager、CallServer),实现PBX功能(IPPBX)。对于这样一套设备,系统不需单独铺设网络,而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一,综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高,主要用于满足通信需求,设备门槛低,许多设备商都可提供此类解决方案,因此IPPBX应用获得了巨大成功。受到IPPBX成功的启发,为了提高网络综合运营效益,网络的发展更加趋于合理、开放,更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想:将传统的交换设备部件化,分为呼叫控制与媒体处理,二者之间采用标准协议(MGCP、H248)且主要使用纯软件进行处理,于是,SoftSwitch(软交换)技术应运而生。
软交换概念一经提出,很快便得到了业界的广泛认同和重视,ISC(InternationalSoftSwitchConsortium)的成立更加快了软交换技术的发展步伐,软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU-T等国际标准化组织的重视。
根据国际Softswitch论坛ISC的定义,Softswitch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此,软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来,通过软件实现基本呼叫控制功能,从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时,软交换还将网络资源、网络能力封装起来,通过标准开放的业务接口和业务应用层相连,可方便地在网络上快速提供新的业务。
2基于软交换技术的网络结构
软交换是下一代网络的核心设备之一,各运营商在组建基于软交换技术的网络结构时,必须考虑到与其它各种网络的互通。在下一代网络中,应有一个较统一的网络系统结构。基于软交换技术的网络结构如图1所示。
由图中可以看出,软交换位于网络控制层,较好地实现了基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。
软交换与应用/业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口,实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中:软交换与应用服务器间的接口可采用SIP、API,如Parlay,提供对三方应用和增值业务的支持;软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预,可采用COPS协议;软交换与网关中心间的接口实现网络管理,采用SNMP;软交换与智能网SCP之间的接口实现对现有智能网业务的支持,采用INAP协议。
通过核心分组网与媒体层网关的交互,接收处理中的呼叫相关信息,指示网关完成呼叫。其主要任务是在各点之间建立关系,这些关系可以是简单的呼叫,也可以是一个较为复杂的处理。软交换技术主要用于处理实时业务,如话音业务、视频业务、多媒体业务等。
软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互,可采用SIP-T、H.323或BICC协议。
3软交换技术的设计原理及其实现目标
软交换技术是一个分布式的软件系统,可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性,其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统,它独立于特定的底层硬件/操作系统,并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议,在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求:
(1)独立于协议和设备的呼叫?熏设备的呼叫处理和/同步会晤管理应用的开发。
(2)在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。
(3)第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。
(4)业务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。
(5)有能力进行同步通信控制,以支持包括帐单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。
(6)支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。
(7)从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。
软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下,通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换,并基于分组网络(IP/ATM)的架构实现IP网、ATM网、PSTN网等的互连,以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。
软交换系统的参考模型如图2。
4软交换所使用的主要协议
软交换体系涉及协议非常众多,包括H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、
SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。国际上,IETF、ITU-T、SoftSwitchOrg等组织对软交换及协议的研究工作一直起着积极的主导作用,许多关键协议都已制定完成,或趋于完成。这些协议将规范整个软交换的研发工作,使产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段,各家之间产品互通成为可能,真正实现软交换产生的初衷——提供一个标准、开放的系统结构,各网络部件可独立发展。在软交换的研究进展方面,我国处于世界同步水平。信息产业部“网络与交换标准研究组”在1999年下半年就启动了软交换项目的研究,目前已完成了《软交换设备总体技术要求》。此外,“IP标准研究组”正在研制有关中继媒体网关(TG)、信令网关?穴SG?雪、接入网关(AG)、综合接入设备?穴IAD?雪等设备技术规范。
下面对几个主要协议做一简单介绍。
1.H.248/MEGACO
H.248和MEGACO协议均称为媒体网关控制协议,应用在媒体网关和H.248/MEGACO与软交换设备之间。两个协议的内容基本相同,只是H.248是由ITU提出来的,而MEGACO是由IEFT提出来的,且是双方共同推荐的协议。它们引入了Termination(终端)和Context(关联)两个抽象概念。在Termination(终端)中,封装了媒体流的参数、MODEM和承载能力参数,而Context(关联)则表明了在一些Termination(终端)之间的相互连接关系。H.248/MEGACO通过Add、Modify、Subtract、Move等8个命令完成对Termination(终端)和Context(关联)之间的操作,从而完成了呼叫的建立和释放。
2.媒体网关控制协议(MGCP)
媒体网关控制协议(MGCP)是由IEFT提出来的,是简单网关控制协议(SGCP)和IP设备控制协议(IPDC)相结合的产物。MEGACO协议是对MGCP协议的进一步改进、完善和提高,MGCP协议可以说是一个比较成熟的协议,协议的内容与MEGACO协议比较相似。目前软交换系统设备大都支持该协议,其不足也慢慢表现出来,将来可能要被H.248/MEGACO协议所取代。
在软交换系统中,MGCP协议与H.248/MEGACO协议一样,应用在媒体网关和MGCP终端与软交换设备之间,通过此协议来控制媒体网关和MGCP终端上的媒体/控制流的连接、建立和释放。
3.会话初始协议(SIP)
会话初始协议(SIP)是IETF提出的在IP网上进行多媒体通信的应用层控制协议。以Internet协议(HTTP)为基础,遵循Internet的设计原则,基于对等工作模式。利用SIP可实现会话的连接、建立和释放,并支持单播、组播和可移动性。此外,SIP如果与SDP配合使用,可以动态地调整和修改会话属性,如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。其具体内容可参见IETFRFC2543bis。
在软交换系统中,SIP协议主要应用于软交换与SIP终端之间,也有的厂家将SIP协议应用于软交换与应用服务器之间,提供基于SIP协议实现的增值业务。总的来说,SIP协议主要应用于语音和数据相结合的业务,以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放。特别是SIP协议以其简单、灵活的特点,使作为移动通信标准化组织的3GPP已经决定在其基础上建立第三代移动通信的全IP网络,并要求未来的3G终端必须支持SIP协议。
4.SCTP协议
SCTP协议是由IETF提出的一种关于流控制传送协议。主要是在无连接的网络上传送PSTN信令信息,该协议可以在IP网上提供可靠的数据传输。SCTP可以在确认方式下,无差错、无重复地传送用户数据,并根据通路的MTU的限制,进行用户数据的分段;在多个流上保证用户消息的顺序递交,把多个用户的消息复制到SCTP的数据块中。利用SCTP偶连的机制来保证网络级的部分故障自处理。SCTP还具有避免拥塞和避免遭受泛播及匿名攻击的特点。
SCTP协议在软交换中起着控制协议的主要承载者的作用。
5软交换技术的主要特点和功能
1.软交换技术的主要特点表现在以下几个方面:
(1)支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议等各种网络的可编程呼叫处理系统。
(2)可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上。
(3)高效灵活性。例如:
·软交换加上一个中继网关便是一个长途/汇接交换机(C4交换机)的替代,在骨干网中具有VoIP或VTOA功能。
·软交换加上一个接入网关便是一个语音虚拟专用网(VPN)/专用小交换机(PBX)中继线的替代,在骨干网中具有VoIP功能。
·软交换加上一个RAS,便可利用公用承载中继来提供受管的MODEM业务。
·软交换加上一个中继网关和一个本地性能服务器便是一个本地交换机(C5交换机)的替代,在骨干网中具有VoIP或VTOA功能。
(4)开放性通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用IN(智能网)业务。例如,它提供一个具有接入到关系数据库管理系统、轻量级号码簿访问协议和事务能力应用部分号簿的号码簿嵌入机制。
(5)为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口(API)。
(6)具有可编程的后营业室特性。例如:可编程的事件详细记录、详细呼叫事件写到一个业务提供者的收集事件装置中。
(7)具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。包括展露给所有组件的简单网络管理协议接口、策略描述语言和一个编写及执行客户策略的系统。
2.软交换是多种逻辑功能实体的集合,它提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能,是下一代电信网语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。主要功能表现在以下几个方面:
(1)呼叫控制和处理为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能。
(2)协议功能支持相应标准协议,包括H.248、SCTP、H.323、SNMP、SIP等。
(3)业务提供功能可提供各种通用的或个性化的业务。
(4)业务交换功能
(5)互通功能可通过各种网关实现与响应设备的互通。
(6)资源管理功能对系统中的各种资源进行集中管理,如资源的分配、释放和控制。
(7)计费功能根据运营需求将话单传送至计费中心。
(8)认证/授权功能可进行认证与授权,防止非法用户或设备接入。
(9)地址解析功能和语音处理功能。
6基于软交换的应用
随着通信网络技术的不断发展和软交换各种标准的制定与补充,不少厂家都推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关实验。目前,国内外许多电信设备制造商,如西门子、阿尔卡特、爱立信、北电、中兴等都在积极发展新的交换机过渡平台,提出了软交换在下一代网络中的解决方案。这里简要介绍一下软交换在VoIP中的应用,图3为基于软交换技术的VoIP网络结构。
从图中可以看出,它的功能非常类似于现行电路交换传送系统间的交换/长途网,C4交换机用软交换系统和一组中继网关的组合体所取代。中继网关自身是由软交换技术利用主/被叫协议控制,这个协议就是与来自某个具有指定源/目的的RTP/UDP/IP流的电路交换机的一个指定时隙相关的MGCP/IPDC协议。
软交换技术作为呼叫处理的组成部分,其标识要被用来终结该呼叫的最有可能的出口网关,并利用这个信息来命令中继网关执行所指定的功能,亦即软交换技术能够通过选择一个最小代价的路由来完成每次呼叫,以使所选择的出口网关最接近目的电话。于是,就完成了原有通过电路交换网执行的呼叫操作功能。
接入网关既可以终结ISDN的PRI,也可以终结来自企业PBX的CAS信令。这种接入网关能够被软交换以基于分组电话协议的多种方式进行控制;对于基于H.323协议的网关,软交换能够像一个H.323网关那样动作;如果接入网关隧道PRI(Q.931)或CAS信令返回到软交换,那么软交换还能够使用像MGCP/IPDC协议以更好的方式控制接入网关。这也体现了软交换技术处理接入网关的能力。
软交换技术通过SIP协议接到电缆网络上,以支持企业的IPPBX及IP电话。它还能够通过TCP/IP协议接入SCP,也可通过TCP/SCCP协议接入到SS7网络上,使无缝互连成为可能。
7基于软交换的下一代网络中需要继续关注的主要问题
虽然基于软交换的下一代网络是一个比较完整的网络解决方案,可以应用在各种通信领域,但由于其技术新,目前的解决方案大多处于实验阶段,尚未形成大规模应用,许多问题仍需要继续关注,如QOS、网关、安全性、业务提供方式、与现有网络的有机结合等问题。
1.QOS问题
对任何网络来说,QOS的保证都是一个非常重要的问题。从根本上说,软交换本身并不能解决QOS问题,而是靠其承载网络来保证服务质量的。承载网络目前有两种方式:ATM和IP。对于ATM的承载网络来说,其本身就有很强的QOS机制。但是,对于IP的承载网络来说,如何解决好QOS问题。在基于软交换的下一代网络中是一个非常关键的问题,因为从目前厂家的设备开况和网络发展的总的趋势来看,以IP为承载网络应该是大势所趋。
2.软交换网络的管理
从软交换目前的实现情况来看,大部分都采用SNMP协议作为软交换系统的网管协议,但SNMP网管系统具有一定的局限性,SNMP网管以静态管理方式为主,无法针对各种不同业务的需求变化进行综合管理。由于SNMP采用的是基于UDP的承载方式,因此不能很好的保证网管信息的可靠传输。同时,基于软交换的下一代网络提供的是实时业务,而要求网管系统必须具有一定的QOS管理能力。但目前基于软交换的网管系统处理这方面的能力比较差,还需进一步的改进、完善,才能满足用户对服务质量的要求
3.软交换涉及的协议尚需继续完善
软交换网络的各个网络接口之间采用开放的协议进行通讯。但是,目前不论是从协议的制定情况,还是各个厂家的开况来看,接口的标准化还不完善,大多数协议还处于扩充完善阶段。因此,离最终的开放网络还需要有一段时间。
综上所述,软交换虽然具有很大的发展潜力,但目前仍处于发展的起步阶段。以软交换为核心的通信系统将会提供业务开放能力,符合三网合一的发展趋势,提供话音、数据、视频业务和多媒体融合业务,满足通信个性化、移动化和随时随地获取信息的发展目标。
关键词下一代网络软交换存在问题
Abstract:Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1国际软交换技术的发展状况
下一代网络(NGN)是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络,它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放,电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离,由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台,由业务提供商提供各种应用,他们与设备制造商三足鼎立,共同推动了电信业的繁荣和进步。
软交换技术是下一代网络的核心技术,软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长,形成分层、全开放的体系架构,作为下一代网络的发展方向,软交换不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合。
目前,欧洲电信运营商对于软交换(下一代网络)的发展和应用大体上采用比较务实和谨慎的态度,运营商都是根据自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信聚焦海外市场,积极开拓国际IP网的话音业务,并在新技术投入使用之前,注重新技术和新设备的试验和评估。2001年开始在国际网络进行软交换的试验,放置了一台软交换机和4个媒体网关开展IP网络提供语音业务、呼叫中心业务和VPN业务的试验,其软交换的标准采用SIP-T协议。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音,本地网有5个节点开展了软交换实验,部分已经商用,并且试验规模在逐步扩展。在提供话音质量的保证方面,英国电信已在其承载网络内全面采用ATM技术。比利时电信认为2004年以后引入NGN比较适当,但目前需注意跟踪技术和设备的发展,比利时电信的技术部门在NGN方面重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求、开展NGN技术培训、建立NGN实验室,为开展现场试验进行技术准备。一些北美电信运营商也正在积极开展有利于软交换提供话音业务的试验,有些运营商已经开始提供商用业务。
2002年3月,中国电信下一代网络(NGN)试验项目在北京、上海、广州、深圳4城市启动。中国电信与北电网络、爱立信、西门子、中兴通讯、上海贝尔5厂家签订了下一代网络试验工程设备合同。合同涉及金额近1亿元人民币。根据中国电信与北电网络签署的合同,在北京、上海、广州和深圳4城市部署北电网络的SUCCESSIoN下一代网络解决方案。NGN网络全国试验网项目涉及的技术面、提供的业务量、网络覆盖的广度、深度均在全球首屈一指。
在设备制造商方面,特别值得一提的是加拿大北电网络,其NGN产品为SUCCESSIoN(继往开来)解决方案,于1999年在BT-SPAIN首次正式商用,迄今为止,在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括VErIzoN、SPrINT、中国电信、香港宽频(HKBN)、新世界电信(NEWWorLDTEL)及铁通等。
SUCCESSIoN的应用类型包括了长途及汇接(C4)业务、本地接入(C5)及多媒体业务、无线汇接及3G核心网业务以及有线电视多网合一业务。目前几种解决方案已经在实际网络中运用。其中,VErIzoN的软交换本地汇接网络包含2个软交换节点及70多个媒体网关,每个节点每天处理超过1100万次呼叫。SPrINT作为全美第一个实现TDM端局以软交换替换的运营商,其第一期工程(350万线)全部采用北电的SUCCESSIoN方案。香港宽频应用SUCCESSIoN本地IAD接入方案,在短短的17个月时间内,已拥有16万用户,是全球最大的基于以太网IAD接入的NGN网络,目前运营稳定良好。在最近的市场调研报告中,北电网络列全球软交换市场份额第一,也是全球VoIP和VoATM媒体网关市场份额第一。
2NGN提供的业务
软交换技术的引入除了对现有PSTN话音业务实现全面的继承以外,还在基于SIP的宽带多媒体业务、PSTN与因特网业务结合衍生的业务、用户个性化业务以及业务创新方面有着PSTN和因特网等单一网络无法比拟的优势。传统PSTN由于终端智能和带宽的限制,无法实现多种灵活的业务逻辑和多媒体业务。由于业务逻辑控制和网络智能在PSTN内每个交换机上呈分散式节点式分布,并且由于用户数据由各自归属的交换机管理,导致某些业务(如广域CENTrEx)难以开展。PSTN的终端种类非常单一且没有智能,业务的智能完全由交换机实现,因此一直以来难以实现用户对业务的个性化定制,而且由于终端智能的限制存在使用不便和各种电话补充业务难以推广的问题。引入NGN则在业务实现的简单性和灵活性上有了本质改变。NGN的业务逻辑控制和网络智能在软交换和应用服务器等少量网元上集中部署,因此可以方便地在全网实现业务部署和业务升级,NGN对广域CENTrEx的实现就非常容易。由于NGN引入了对等性控制协议(SIP),使得终端的智能大大提高,目前市场上已经出现了丰富多彩的SIP智能终端。终端智能的提高及媒体承载能力的加强(如支持话音、视频等)使得用户对业务的个性化定制成为可能并且已经商用。如NGN的“呼叫屏蔽”这一特性,用户可以对不同来话进行筛选性的监控,可以在不同时间对不同来话实施不同的应答策略,应答的方式也不仅仅局限于接听、转发、挂断等传统方式,而是包括了话音应答、问候音播放、语音信箱转接、电子邮件转接、网页推送等多种不同的应答方式。这种灵活性在传统PSTN上是无法实现的。
此外,NGN能够实现许多PSTN所无法实现的业务特性,一号通就是一个很好的例子。PSTN通过IN方式也可以实现一号通业务,然而NGN基于SIP协议可以轻松实现IN方式的一号通所无法实现的能力。如NGN的一号通业务可以实现用户根据自己的需要随时设定对来话的振铃终端和振铃顺序,而这些策略可以依据来话者的不同和时间段的不同而变化。比如对自己的家人和同事可以实施两种完全不同的振铃策略,自己上班和下班时的振铃策略也可以完全不同。这就给了用户最大的自由和灵活性,保证可以有一种方式能联系到他,给日常生活和工作带来了极大的方便。这种业务特性是PSTN所无法实现的。类似的例子还有许多,如WEB800、点击传真等。
NGN不但在业务实现的简易性和灵活性上有独到之处,并且能实现许多PSTN无法实现的业务,而且具有业务的惟一性。NGN的业务能力主要包括:
A)全面继承PSTN传统话音业务(包括基本话音业务、电话补充业务、CENTrEx业务、ISDNPRI补充业务、IN类业务等);
B)基于SIP的宽带多媒体业务;
C)PSTN与因特网相结合的业务(即PINT业务,如点击拨号、点击传真、WEB800、ICW等);
D)用户可定制的个性化业务。从事软交换研究的国际组织
NGN是目前运营商和设备厂商都在讨论的热点技术,也是国外许多标准化组织和论坛(包括ITU-T的第11和16工作组,IETF的IPTELEPHoNY工作组、信令传输工作组(SIGTrAN)、媒体网关控制工作组(MEGACo),ETSI的TIPHoN,国际软交换协会(ISC),3GPP,3GPP2,MPLS论坛,ATM论坛,DVB,DSL论坛,PARLAY等)的研究工作重点。我国网络与交换标准研究组和IP研究组于2000年开始制定NGN网络的相关标准。
其中,ISC成立于1999年5月,目前有近150个成员,是运营商和设备供应商交流需求和动态的场合。国际上大多数知名的电信设备制造商,如阿尔卡特、朗讯、北方电讯、CISCo、西门子、富士通、诺基亚、爱立信等,另外有一些电信运营商如美国的LEVEL3、QWEST、AT&T、日本的NTT等均为该协会成员。
软交换论坛包含5个工作组,负责网络架构、协议制定等技术工作。
业务应用工作组负责业务功能制定、协调以及API标准的应用。
网络结构工作组负责软交换网络功能架构的制定。
设备控制工作组负责软交换间以及软交换与其他网络设备间控制协议的制定和补充、增强,如MGCP、MGC和设备的兼容性等。
网络管理工作组负责网络管理的结构和协议制定。
SIP工作组负责SIP协议在软交换网络中的应用和增强。
此外,ITU-T和IETF在相关协议的标准化方面已经取得了重要的进展,如H.248协议、BICC协议、SIP协议和SIGTrAN系列协议等。
4存在的问题
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关的试验,但新技术的应用需要相当长的时间来完善。从目前厂家所提供的解决方案来看,目前存在的主要问题如下:
A)国际上尚无大型网络的组网和运营经验。传统电信网经过长期的运营积累,在网络组织方面已经具有相当成熟的经验;而基于软交换的NGN网络组织目前国内外尚无成熟的经验,是采用基于软交换的全平面结构,还是采用分区域选路结构等,在技术和实践方面都有待进一步的探索。
B)协议尚未做到兼容性,标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP-T协议和H.248协议也在发展之中,协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。
C)API没有成熟的产品。基于开放的业务平台,采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景,但是相应的产品仍在探索和研发之中。
D)业务开发问题。标准、开放的API接口能够快速、灵活地提供丰富的业务,这是软交换体系的一个优势所在,但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、IN类业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等,究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务,才能真正带来收益,是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题,目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。
E)网络安全和网络Qos问题。目前业界还没有一个非常完善的方法来解决网络安全性的问题,只能通过要求TG、软交换等网络设备应具备一定的反入侵能力以增强系统的安全性,用户账号、密码等用户数据的安全则只能采用加密的方式解决。在网络Qos方面,IETF组织已经提出了多种服务模型和机制来满足Qos的需求,其中比较著名的有综合业务模型(INTSErV)、区分业务模型(DIFFSErV)、MPLS技术、流量工程等,具体这些方案如何组合使用、可行性如何,效果如何,有待研究。
软交换技术在移动通信中有很强的功能,如:控制、协议等,其可连接不同级别正在演进的网络,辅助移动网络的资源规划,还能自主认证移动通信,在移动通信中落实软交换的基础性。结合软交换技术在移动通信中的应用,分析软交换技术的功能和特点,如下:
1.1软交换技术的功能
软交换技术在移动通信中的功能有:(1)适配功能,连接移动通信中的应用媒体,还能连接不同通信层次的网关,保障移动通信能够适应各种类型的配置。(2)控制功能,其为软交换中最为根本的技术,有目的的控制移动通信中的功能。(3)业务功能,软交换技术拓宽了移动通信的业务范围,支持移动通信的配置分布及完整性。(4)支持移动通信协议的互通应用,实践兼容性的协议运行。
1.2软交换技术的特点
软交换技术的特点比较明显,其在移动通信中具有改造的特性,推进了移动通信网络的改造应用。软交换技术在移动通信中表现出的优势有:(1)成本低,利用控制中心即可实现多样化的任务应用,借助协议维持通信的速度。(2)安全性高,软交换技术中引入了MSCPool,提升移动通信可靠性,落实移动通信中的业务。(3)及时性,软交换技术适用于复杂的移动通信内,其可在短时间内拓宽移动通信中的新业务,不会出现较长的时间周期。
2软交换技术在移动通信中的应用
软交换技术在移动通信中的应用始终保持积极性的状态,现代移动通信朝向成熟化的方向发展,促使软交换技术在应用中面临着一系列的压力。结合移动通信的现状,分析软交换技术的应用。
2.1数据业务中的应用
移动通信中包含了大量的数据业务,软交换技术能够优化移动通信中的数据业务,为移动通信数据提供可靠的业务支持。软交换技术在数据业务中的应用表现有:(1)基本数据业务,软交换技术在基本数据业务中,可以为用户提供接入的条件,控制接入点的数据,保障移动通信在用户群体中保持高效率的数据传输能力。(2)电信数据业务,是指用户所需要的数据业务,软交换技术确保了电信数据的完整性,满足用户的业务需求。(3)补充数据业务,软交换技术在补充数据业务中,主要是维持补充与基础业务的一致性,强化移动通信的稳定性,提高补充业务的改进速度。
2.22G核心网的应用
软交换技术在2G核心网中,负责关口、汇接等内容,基于软交换技术的2G核心网,构建出分布式的框架结构,而且实现了统一的运行和维护。例如:2G核心网中的MSC-SERVER,MSC-SERVER是软交换节点,确保2G核心网中的呼叫、控制等业务都能在MSC-SERVER上进行,提高2G核心网的承载能力。如果2G核心网覆盖在城市区域内时,还要配合MGW的应用,软交换技术连接了城市的中心网络与边缘网,由此完善了分布式的2G核心网,通过软交换技术弥补传统组网的缺陷,推进了2G核心网的成熟化发展。2.33G网络中的应用软交换技术在3G网络中,属于一项核心的技术,全面应用在移动网络的3G制式中。3G网络的层次之间并没有太大的差别,实际差别体现在无线接入方面,在3G网络演进的过程中,不同的3G只是可以在软交换技术的作用下,同时使用一个核心网,如:WCDMA、TD-SCDMA。软交换技术为了达到3G网络应用的业务目的,遵循3G网络的版本发展,参与网络框架的设计,拓宽3G网络的应用范围。以3G网络中的R99为例,分析软交换技术的应用。软交换技术在R99网络中,分解了R99的网关部分,加强了网关运行的控制力度,而且软交换技术在R99中提供了协议接口,支持R99的演进,推进3G网络的积极发展。
3移动通信中软交换技术的发展
软交换技术在移动通信中具有高价值的应用水平,同时具有良好的发展潜力。移动通信网络的发展速度非常快,目前,4G网络服务已经投入应用,深化了软交换技术的应用,软交换技术在4G移动网络中,朝向成熟化的方向发展,重点研究软交换技术的具体应用,推进移动网络的发展。软交换技术在移动通信中的发展,需要遵循移动通信本身的发展原则,顺应通信网络的演进,确保软交换技术的应用标准,实现规范化的软交换处理,规避现行软交换技术中潜在的通信风险,保障软交换技术的稳定性。软交换技术在未来发展中,应该将重点放在效率与质量两个方面,为移动通信提供更多的服务,全面应用到软交换技术中,完善移动通信的结构,优化移动通信运行的环境,体现软交换技术的实践性发展,符合移动通信的基本需求。
4结束语
1.1组成
软交换技术是伴随着信息技术与通信技术发展下产生的,其功能主要体现在三个基本要素方面:
1.1.1开放性业务生产的接口。因为软交换技术在提供与处理业务方面有强大的功能,能够通过API接入到应用服务器当中,为用户提供新的网络业务。同时,为了更好的与通信网络兼容,能够与SCP相互配合,从而为用户提供高效、并且智能性非常强的业务。
1.1.2具有综合设备的接入能力。软交换在操作时能够为多个协议提供支持与处理技术,这样能够更好接入到一些业务处理设备中,使通信网络的功能能够最大限度的发挥。
1.1.3策略运行支持系统。与传统的OAM系统有一定区别,该技术能够借助策略来完成系统的支持作用,并且能够按照网络的特殊功能实现更好的干预与调整,从而确保其可靠性。
1.2软交互技术功能
1.2.1媒体网关的接入功能。软交换能够顺利接入到网络中的某一个节点或者是端口上,还能够实现几个端口共同集合的效果,在接入以后,能够实现代码转换与映射。比如,ATM媒体网关、用户媒体网关以及综合接入网关等,实现对媒体、资源的有效控制,还能够对各种弱信号进行处理、实现系统的维护管理、连接管理以及信号传输管理等。
1.2.2呼叫控制功能。该功能是网络系统中一项最为重要的功能,能够相互间建立起呼叫、释放等控制功能,在多媒体平台下实现这些功能,还能够实现智能触碰呼叫、连接控制、呼叫处理等功能。支持的双发呼叫控制具有非常强的逻辑关系能够使双发成员自动获取退出、旁听或者隔离信息。
1.2.3业务提供功能。随着通信技术的飞速发展,软交换能够实现的业务也在增多,甚至能够实现全部业务的承接,主要有基础的业务以及补偿业务,除了提供这些业务以外,还能够处理一些智能化强的业务,实现与第三方的互通与合作,为更多具有增值空间的业务提供了平台。
1.2.4互连互通功能。一般情况下,网络各个系统都是相互作用、相互连接的,在网络不断演进中表现得非常明显,为此,这些系统间相互协作,共同支持网络进化。比如,可以通过智能网关实现与网络信令的互通,由此为客户提供诸多的智能化业务。
2移动通信中软交互技术的应用
2.1在NGN网络中的应用
当前,通信网络发展方向正在向NGN方向靠拢,双方在共同作用下产生了一种结合方案,该方案就是IMS方案。软交换技术比起IMS有更强大的功能。并且,移动通信核心网络能够不断演化,其最先提出是在2G网络中;其次是能够将其分为两个域,一个电路一个分组;最后一个阶段是从R4阶段中提出来的,电路域要实现与承载面的分割。R4在发展中能够在移动通信中发挥更为重要的功能,其优势体现在:能够使研发成本降到最低、能够快速、及时的将业务引入、能够加快网络发展与业务承接速度。
2.2在移动通信中的组网应用
软交换能够在通信系统中进行小规模的组网。主要是指通过软交换将移动通信划分成各个区域,由软交换负责对这些区域的业务承接,并能够对MSC与Server两个装置进行联合设置,而不用将两者放置在同一个机房中。此外,该技术还能够进行大规模的组网。由软交换负责本地网络移动通信的业务承接,而此时,MGW要能够与MSCServer实施分别式的功能设置;并且MSCServer在省会级的市区应用较多,能够对本地网络进行必要的监控及管理。
2.3软交换与3G技术的对比
从结构上以及一些接口协议上看,双方差异不是非常显著,但是在业务承接数量上看,软交换与3G存在的差异也不是非常明显,并且双方都能够实现接口的开放。为此,在移动网络中可以同时构建出NGN与3G网络,双方在承接的业务种类上与基本构架上也有非常强的一致性。不同的是,软交换能够在WLAN、CATV等网络系统中进行业务承接,并且在一些微波网络系统中也能够实现承接。能够对网络系统中的各项资源进行优化配置和利用,并且终端在接入时也非常灵活和方便。可以与用户的固定电话、移动设备等进行有效的互通与连接。在对WALN、ADSL接入以后,能够使网络用户之间的竞争增加,软交换系统能够安装在小型终端设备中,可以使整个网络系统运行效率增强,并且能够降低资源浪费率,缩短了设备回收的时间。而3G通信系统投资成本回收至少要利用7年时间,由此可见,软交换在移动通信中的应用非常可靠。
3结束语