电信软交换承载网络构建研究

摘要：软交换作为下一代通信网络的控制核心部分，对其在网络中的可靠性有很高的要求。本文在对软交换做了简介，阐述了软交换的主要功能，详细电信软交换承载网络的构建，重点分析了电信软交换承载网络构建思路、电信软交换承载网络接入方式、电信软交换承载网络QoS 部署等内容，最后进行了小结。

关键词：电信； 软交换；承载网络；构建

1. 软交换简介

软交换(Soft switch)是在下一代网络构建的强烈需求下孕育而生的。软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）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含呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从SS7到IP）。其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离开,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。其中更重要的是,软交换采用了开放式应用程序接口(API),允许在交换机制中灵活引入新业务,而原来老式的4类、5类交换机仍可通过链路保留。

软交换的概念一经提出，便得到了业界的广泛认同和重视，ISC(International soft switch consortium)的成立使软交换技术得到了迅速发展，软交换相关的标准和协议同时得到了IETF、ITU―T等国际标准化组织的重视。经过几年的发展，软交换技术的标准化和产业化的工作也取得了长足进展，一些老协议如H.323、MGCP等不断完善成熟，BICC、SIP/SIP―T等新协议也不断推出，一些基于软交换技术的产品已逐步进入实用化阶段，软交换成为NGN中最活跃和热门的话题。

2. 软交换主要功能

软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。

简单地看，软交换所完成的功能相当于原有交换机所提供的功能。软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换则是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。未来的软交换应该是尽可能简单的，智能业务应用部分则尽可能地移至外部的业务层或应用层。

具体而言，软交换主要完成以下功能:

2.1媒体网关接入功能 ,完成媒体流的转换处理功能

2.2呼叫控制功能业务提供功能 ,

2.3完成新业务的生成和提供

2.4互连互通功能

2.5网守功能即接入认证与授权 、地址解析和带宽管理功能

2.6操作维护功能

2.7计费功能。

3. 电信软交换承载网络的构建

3.1电信软交换承载网络构建思路

3.1.1按照先局部试点、后整体推进的改造顺序。选择城域网网络条件相对较好的3一4个分公司进行试点，试点内容包括IP新技术部署、AG接入方式等，对部署效果进行科学评估，总结试点经验，然后逐步推广。

3.1.2利用IP新技术提高网络可靠性:通过多种IP新技术，如BFD(双向转发检测)、FRR、GR(平稳重启)等，在城域网多个层面的部署，减少故障影响时间，基本满足NGN业务对IP网可靠性的要求。

3.1.3改造重点:提高城域网的整体可靠性，推进SR、汇聚交换机的规范性建设、改造。

3.2 电信软交换承载网络接入方式

选择AG、IAD的接入方式。在业务发展初期，AG和大客户IAD主要以专线方式，或经由MSTP接入NGN专用CE，散户IAD、软终端等终端用户主要通过BRAS接入互联网，经由BAC接入NGN。

当城域网具备接入条件时，实际用户数超过2000的AG，仍以直接接入NGN专用CE为主，其它AG和大客户IAD应根据实际情况主要通过城域网接入。

同理，在业务发展初期，对于AG设备数量较多的本地网，可根据AG的数量以及分布情况划分为若干区域，选取区域内靠近大容量AG设备位置，设置CE(考虑到备份，CE建议成对设置)，并将同一区域内其他AG接入该CE。

3.3 电信软交换承载网络QoS 部署

NGN业务在CN2、城域网上的质量保证以带宽预留保证为主，同时利用QoS技术，保证NGN业务的使用质量。

对于下挂NGN设备(如55、TG、SG、AG、BAC、IAD等)的CN2或城域网设备，应根据NGN设备所接入的物理端口、逻辑子端口、源IP地址等信息对NGN业务流进行DSCP或COS标记(DSCP值=111，COS值=7)，并实现NGN业务上行流量的限速和下行流量的整形。

CN2和城域网中部署了QOS技术的设备，按照预先部署的队列调度策略和拥塞避免机制，根据NGN业务流所携带的DSCP标记在低时延队列中完成转发，实现NGN业务流在CN2和城域网中的高优先级保障。在CN2和城域网中接入NGN业务的设备必须至少支持3个QoS队列，其中一个是低时延队列。

CN2负责对城域网进出CN2的NGN业务数据包的QoS等级进行重标记，城域网信任从CN2进入城域网的NGN业务数据包的QoS等级。

3.4 电信软交换承载网络安全性与可靠性分析

电信软交换承载网的为防止受到黑客或病毒程序的攻击或干扰，N G N承载网必须与互联网进行物理或逻辑隔离，与互联网的互通必须通过安全设备(如防火墙)实现，不能直接接入；N G N用户或设备的接入需要经过身份认证才可以接入N G N网络，避免非法用户和非法报文进入N G N网络。只有当用户的身份得到确认，才可以进行事后审计与追踪，有效地防止了用户侧的网络攻击行为。通过以上措施可以基本消除来自其它网络和N G N用户方面的安全隐患，但还要采取安全手段来保证N G N内部网络的安全。软交换、网关、服务器等N G N核心网络设备在I P网中的地位类似于网络主机设备，因此要求这些设备应具备数据网中主机设备所具有的安全规格，可以应用防火墙、入侵检测、流量控制、安全日志与审计等技术实现对N G N核心网络设备的。

安全防护。对于一些对安全级别要求较高的用户还可以采用加密技术对信令和数据进行加密保护。网管系统对各网元设备设置不同级别的管理员权限，使用户不能越级对设备进行操作。考虑到NGN承载网承载的都是电信级的业务，必须对网络的可靠性进行充分的考虑。单台数据设备支持关键部件及单板的备份以及多个设备之间负载分担及冗余备份，如VRRP的方式保证网络的安全性与可靠性；在组网上可以考虑MPLSFRR和OSPF多条同等开销路径，当链路失效时具有高效的切换机制保证所有业务的不中断。

4. 结语

软交换作为下一代网络的发展方向,不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合,具有极大的优越性。随着软交换技术的成熟,软交换在我国将会获得更多的应用。信息产业部已牵头制定了多个软交换相关技术规范,如《软交换设备总体技术要求》、《基于软交换的业务体系技术要求》等,为软交换的发展奠定了良好的基础。软交换不仅在电信市场应用前景广阔,而且在高速铁路中也将会有一定的应用。

参考文献：

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