对软交换技术的分析

[摘 要] 近几年,软交换技术得到了业界的广泛重视,国际4大标准组织 ITU -T、ETSI、3GPP和IETF都在不同的范畴对软交换技术进行了研究和标准的制定。而且中国标准化组织也做了不少工作。本文主要对软交换技术的概念、软交换的必然性以及软交换存在的问题进行了分析。

[关键词] 软交换技术 概念 必然性 问题

一、软交换技术的概念

软交换是下一代网络的控制功能实体,为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务的提供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。现阶段的软交换至少应具备以下三个基本特点:集成分组网和电路交换网;具备汇接局和端局能力;呼叫控制与媒体层和业务层分离。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器、其他软交换设备间采用标准协议相互通信。简单的看,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,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。

二、软交换的必然性

交换机在传统的交换网络中普遍被应用,给用户提供的各项业务和控制都是由交换机来实现的。在每个接点都来完成交换机的功能和其提供的业务,并且提供的业务都是采用依靠交换机和信令来实现的,因此在对开放的每项业务进行详细规范时必须在交换机的技术标准和信令标准中进行。如果要增加新的业务,首要问题就是对标准进行修订,然后在改造交换机,因此,没提供一项新的业务都需要很长的时间来完成。为了使用户对新业务的需求能够得到满足,公共的业务平台――智能网在网络中出现了。智能网(IN)是在通信网上快速、经济、方便、有效地生成和提供智能业务的网络体系结构。它是在原有通信网络的基础上为用户提供新业务而设置的附加网络结构,它的最大特点是将网络的交换功能与控制功能分开。由于在原有通信网络中采用智能网技术可向用户提供业务特性强、功能全面、灵活多变的移动新业务,具有很大市场需求,因此,智能网已逐步成为现代通信提供新业务的首选解决方案。智能网的目标是为所有通信网络提供满足用户需要的新业务,包括PSTN、ISDN、PLMN、Internet等,智能化是通信网络的发展方向。智能网的设计思想是分开呼叫连接和业务提供。呼叫连接由交换机来完成,业务提供则是由智能网来完成,这种方法有利于增强业务能力的提高以及新业务提供时间的减少。

图1 软交换的体系结构

软件换的体系结构如图1所示,以下是对其各层的功能进行分析: (1)边缘接入层:各类用户接连至网络是通过各种接入手段来实现的,并将信息格式转换成为能够在网络上传递的消息格式;(2)核心交换层:采用分组技术,提供一个高可靠性的,提供QOS证和大容量的统一的综合传送平台;(3)网络控制层:实现呼叫控制,其核心技术就是软交换技术,完成基本的实时呼叫控制和连接控制功能;(4)业务管理层:在呼叫建立的基础上提供额外的增值服务,以及运营支撑。

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。

为了适应软交换业务承载,IP网的拓扑设计要求更倾向于可靠性。在实际设计时,应考虑以下几点:(1)对于链路考虑冗余,单节点采用双链路上联,一主一备,设置成不等值的。当主链路坏了,可以采用链路倒换功能,快速切换到备份链路上来;(2)在节点内,考虑双路由设备设计,负载分担,当某一个设备宕机了,可以快速切换到另一设备上;(3)骨干网核心层设计,采用双平面设计思路,链路采用全网状连接。边缘层还是采用双归属方式。

三、软交换存在的问题

从目前的厂家推出的软交换的解决方案来分析,目前软交换存在的问题有主要有以下几个方面。

第一,大型网络的组网和运营经验在国际上还不存在。经过长期的运营积累,传统的电信网在网络组织方面起经验已经相当的成熟了。但是目前国内外还没有比较成熟的基于软交换的NGN网络组织的经验;第二,协议还没有兼容性,标准还处在发展阶段。在技术标准的选用以及协议的兼容性方面不同厂家的软交换还是很难做到相互兼容。各种协议也处在发展阶段,还需要根据业务的需要来确定协议的选项;第三, API没有成熟的产品。标准的API接口的采用为网路运营商提供新的业务开创了没有的前景,但是产品还处在探索和研发的过程中;第四,业务开发问题。软交换体系的一个优势就是标准、开放的API接口能够快速、灵活地提供丰富的业务,但是目前厂家提供的业务都比较集中在基本上,而对于什么样的业务才是运营商的杀手业务,这个问题是运营商和设备商目前亟须解决的问题;第五,网路安全和网络Qos问题。对于网络安全问题,目前还没有较完善的方法来对其进行解决,增强系统的安全性主要是通过网络设备来进行,而且采用加密的方式来解决用户数据的安全问题。网络Qos问题是业界研究的热点,并且处理它的办法也不多,可以通过MPLS LSP的建立来解决,但是从现行技术来看,不可能实现动态的LSP的建立,MPLS LSP的通道可以通过静态的方式建立,而未来软交换话务疏通要求MPLS LSP全网状的连接,会严重制约着MPLS流量工程的实现。解决Qos问题还需要进一步研究和探讨。

其实上述问题的存在并不是说明软交换技术的应用受到了阻碍,从另一个角度考虑,这样能够使得运营商和设备供应商对这些问题能够很深入的分析并提出解决方案,直到完善为止。

参考文献:

[1] 步冬静:软交换技术及其在电力通信系统中的应用前景[J].安徽电力, 2006,(04)

[2] 赵宇红:下一代网络的关键技术―软交换[J]. 福建电脑, 2009, (01)

[3] 何 刚 张 湘:浅谈软交换技术[J]. 山东煤炭科技, 2009, (03)