浅谈软交换技术及其应用

摘要:文章从软交换的概念、功能、主要特点及网络结构入手,进而分析软交换技术的主要应用,并指出目前软交换技术仍存在的问题,以供参考。

关键词:通信技术;NGN;软交换技术;分组中继;虚拟中继;多媒体业务

中图分类号:TN915文献标识码:A

文章编号:1009-2374 (2010)24-0046-02

0前言

下一代网络(NGN,New Generation Network)是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。其是一种目标网络,是建立在业务与下层传送功能分离的基础上,业务独立于网络,有效地克服了传统电信网在提供新业务方面的弱点,迎合了面向业务未来发展网络的思想。随着通信技术的不断发展,NGN已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。而软交换技术作为下一代通信网络的核心技术,一经提出,便受到业界的广泛认同和重视。为此,本文就软交换技术及其应用的相关内容展开探讨,以供参考。

1软交换的概念

软交换技术是一个能够提供下一代分组通信――包括语音、宽带和无线网络的平台。利用软交换技术,全球服务提供商和运营商能够优化他们的网络,并且能够提供新的业务和应用来获取新的利润。软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一,它独立于底层承载协议,主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由选择、认证和计费等功能,可以向用户提供现有电路交换所能提供的所有业务以及多样化的第三方业务。

而综合业界的看法,从广义上讲,软交换概念是指以软交换设备为控制核心的下一代网络(NGN);从狭义上讲,软交换特指位于NGN控制平面的软交换设备,其在VoIP体系中把呼叫控制功能从媒体网关中(传输层)中分离出来,通过服务器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/拆除会话)和信令互通,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。

2软交换的功能、主要特点及网络结构

2.1软交换的功能

2.1.1呼叫控制和处理功能是软交换的重要功能之一,可以说是整个网络的灵魂,它为基本业务/多媒体业务呼叫的建立、维持和释放提供控制功能,包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。

2.1.2业务提供功能软交换应能够实现PSTN/ISDN交换机所提供的全部业务,还应与现有的智能网配合提供智能网业务,也可以与第三方合作,提供多种增值业务和智能业务。

2.1.3互连互通功能可通过各种网关实现与响应设备的互通。

2.1.4协议功能支持相应标准协议,包括H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。

2.1.5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、配置和控制,资源状态的检测,资源使用情况统计,设置资源的使用门限等。

2.1.6计费功能具有采集详细话单及复式计次功能,并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。

2.1.7认证与授权功能可进行认证与授权,防止非法用户或设备接入。

2.1.8地址解析功能和话音处理功能。

2.2软交换的主要特点

软交换技术是下一代网络广泛采用的技术,具有明显优于现有电路型网络的特点:(1)可有效降低投资和维护成本;(2)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;(3)组网高效灵活;(4)可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上;(5)具有可编程的后营业务特性;(6)具有很好的开放性;(7)有利于固定和移动核心网的融合;(8)具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。

2.3软交换网络的网络结构

如图1所示。

3软交换技术的主要应用

3.1分组中继(Packet Trunking)

针对用户数增加对汇接局容量需求激增以及传输带宽增加的情况,通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络,利用媒体网关直接提供高速的分组数据接口大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量,对语音进行静音抑制和话音压缩,以及AAL2/ATM的可变速率适配,降低了网络传输成本和带宽需求(可以节省近60%的传输资源),从而满足对现有的汇接局的扩容要求。

3.2虚拟中继(Virtual Trunting)

其实际上就是利用软交换网转接PSTN端局之间的语音业务,而软交换网本身不直接接入语音终端用户,此时软交换网的功能类似于PSTN中的汇接局或长途局的功能。提供虚拟中继业务,软交换网中必须配置TG、SG和软交换机设备,若仅提供与PSTN相同的语音转接业务,则不需要单独的应用服务器,此时呼叫控制和业务的实现均是由软交换机负责完成。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供虚拟中继业务。

3.3多媒体业务(Multi-media Services)

多媒体业务用于提供特殊的资源供应用服务器上的增值业务使用。针对用户多媒体业务的需求,利用软交换技术,将各种应用服务器上的新业务,在软交换设备的集中控制下,通过各种网关设备将实时传送协议(RTP)媒体流重定向到广大终端用户。其中,软交换直接控制着各种新业务的发放与实施,保证了业务在全网开展的及时性。

3.4电信级拨号接入(Carrier Class Dial in)

其MG同时具备VOIP网关和关守2种功能,在软交换的控制下,使得全网媒体网关能统一管理,并能进行拨号上网用户数据旁路,利用L2TP支持多ISP方案。

3.5本地语音接入(Packet Local Access)

在拥有庞大的、完善的本地IP网络,但无本地PSTN端局的情况下,可以在用户端设置IAD设备,利用已有的小区宽带IP网络连接至软交换IP网络,完成各个IAD与软交换机、其它媒体网关设备的连接,即实现了本地电话机的接入,同时为了保证本地接入的电话能够与其它运营商的PSTN通信,还需完成软交换网与PSTN的连接。

3.6下一代本地交换系统(Next Generation Local Switch)

提供数据终端与PSTN网电信级互联互通。支持对个人用户(IPPHONE/PC)、企业用户(IPPBX)及不同网络(H.323/SIP)的接入。

3.73G核心网(3G Core Network)

在3G网络中,原MSC将裂变为MSC-GW和MSC-SERVER,MSC-GW完成媒体网关的功能,MSC-SERVER完成软交换机的功能,IP网络作为3G网络的统一语音、数据媒体流的承载网络,实现各种业务数据流的融合。

4目前软交换技术仍存在的问题

(1)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扁平化组网,还是分级汇接等在技术和实践方面都有待进一步的探索。如果要实现扁平化组网。则意味着每个MSCSERVER需存储并分析其他所有设备的局数据,这样的实现方式一是维护的压力大,二是从安全性的角度考虑也不好保证。

(2)软交换系统之间的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,协议的选项要求运营商根据业务的需要进一步确定。

(3)软交换系统还处在不断完善的过程当中,设备的稳定性有待改进。如何提供性能更加稳定的设备仍然是需要解决的问题。

(4)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。

(5)软交换体系能够提供标准、开放的API接口,快速、灵活地提供丰富的业务,但目前主要的解决方案只提供基本话音业务、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,如何积极开发和试验新的业务是一个需要思考的问题。

(6)Qos没有最终的解决方案。

(7)网络安全问题。

(8)第三方提供业务的模式问题。

(9)业务可管理问题。

5结语

综上所述,基于分层体系结构的软交换作为NGN的核心技术,能够充分利用现有的传输网络(JP、ATM)的灵活性,采用开放的网络架构体系,方便的开发各种适合客户需求的话音、数据、视频等业务,充分克服了传统电信网络的弱点,电信网络的融合与发展是历史的必然。随着软交换在全球范围内研究和应用的深入,其在在未来的发展中,应主要定位于继承传统的话音业务,同时可以适当地发展一些基本的IP多媒体业务。同时,基于业务发展及服务质量提高的需求,软交换网络架构也将不断向前发展。相信在不久的将来,其一定能够得到长足的发展。

参考文献

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