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軟件交換技術：下一代網(wǎng)絡的核心
2007/06/18
一、軟交換技術的概念
軟交換又稱為呼叫代理、呼叫服務器或媒體網(wǎng)關控制器。軟交換技術的基本概念是把呼叫控制功能從傳輸層(媒體網(wǎng)關)中分離出來。通過服務器上的軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，如呼叫選路、信令互通、管理控制(建立會話、拆除會話)等。由于把呼叫控制和呼叫傳輸分離開來，為控制、交換和軟件可編程功能建立了分離的平面，使業(yè)務提供者可以方便地將傳輸業(yè)務與控制協(xié)議結合起來，實現(xiàn)基本業(yè)務和補充業(yè)務的轉移。軟交換技術將使語音網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)完美融合，集語音、數(shù)據(jù)、視頻等所有形式的信息為一體，形成綜合性網(wǎng)絡，促進各項增值業(yè)務的快速發(fā)展，成為下一代網(wǎng)絡的技術核心。
二、軟交換技術的功能
1.業(yè)務提供功能。軟交換技術負責完成向業(yè)務平臺提供開放的標準接口，可以提供公共交換電話網(wǎng)(PSTN)與綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)交換機的全部業(yè)務。包括基本業(yè)務和補充業(yè)務，并可與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合提供智能網(wǎng)所提供的業(yè)務。世界電信發(fā)達國家通過ISDN的實踐，總結出發(fā)展綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)最重要的一條經(jīng)驗就是要開發(fā)ISDN的應用，并讓用戶了解這些應用。例如，法國電信為用戶開放了60種ISDN的應用；美國在全國ISDN聯(lián)網(wǎng)活動中向用戶提供185種ISDN的應用。ISDN應用范圍非常廣泛，主要的應用領域有局域網(wǎng)、多點屏幕共享、視頻、話音、數(shù)據(jù)綜合、文件交換、遠端通信、圖像、多媒體文件的存取、基于計算機的主叫用戶號碼標識等。智能網(wǎng)是在現(xiàn)有電話網(wǎng)的基礎上發(fā)展起來的，指帶有智能的電話網(wǎng)或者綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)。它的網(wǎng)絡智能配置于分布在全網(wǎng)中的若干個業(yè)務控制點中的計算機上，而由軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡智能的控制，以提供更為靈活的智能控制功能。智能網(wǎng)在增加新業(yè)務時不用改造端局和交換機，由電信公司工作人員甚至用戶自己修改軟件就能達到隨時提供新業(yè)務的目的。
2.呼叫控制功能。負責完成基本和增強的呼叫處理過程，完成基本呼叫的建立、維持和釋放的控制功能，例如呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)和資源控制等。業(yè)務控制點存儲用戶數(shù)據(jù)和服務邏輯，是網(wǎng)絡的關鍵部分。它的主要功能是接收業(yè)務交換點送來的信息，并查詢數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過驗證后進行地址翻譯，最后向相應的業(yè)務交換點發(fā)出呼叫處理指令。用戶利用呼叫轉移業(yè)務可以將已經(jīng)建立(即通信進行中)的呼叫轉移到第三方，這個用戶可能是原呼叫中的主叫用戶或者是被叫用戶。呼叫保持業(yè)務允許用戶中斷所建立的呼叫(即已存在的通信)。隨后，可以根據(jù)該用戶的要求重新建立這個通信。在中斷通信以后，用戶可選擇對方用戶的信道保留，或者不保留而讓其他通信使用。網(wǎng)絡系統(tǒng)處理呼叫的能力是服務質(zhì)量的一個重要指標，因此控制層是整個網(wǎng)絡架構的核心。
3.媒體網(wǎng)關接入功能。負責完成各種接入?yún)f(xié)議(信令)的適配處理過程，向業(yè)務平臺提供開放的標準接口，可以連接各種媒體網(wǎng)關。例如PSTN/ISDN網(wǎng)關、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)中繼媒體網(wǎng)關、異步傳送模式(ATM)網(wǎng)關、用戶媒體網(wǎng)關、數(shù)據(jù)媒體網(wǎng)關、無線媒體網(wǎng)關等。媒體網(wǎng)關可完成國際電信聯(lián)盟(ITU-T)H.248協(xié)議功能，直接與H.323終端和會議起始協(xié)議(SIP)客戶端的端頭連接，提供許多相應業(yè)務。
從網(wǎng)絡角度看，通過軟交換機結合媒體網(wǎng)關和信令網(wǎng)關跨接和互聯(lián)電路交換網(wǎng)和分組化網(wǎng)后，盡管兩個網(wǎng)仍然基本獨立，但應用層已實現(xiàn)基本融合，可以統(tǒng)一提供管理并且加快擴展部署業(yè)務。等到數(shù)據(jù)業(yè)務逐漸成為網(wǎng)絡的主要業(yè)務后再考慮將電路交換網(wǎng)上的業(yè)務逐漸轉移到分組化網(wǎng)上來，最終形成一個統(tǒng)一的融合的網(wǎng)。這種網(wǎng)絡演進思路允許不同的網(wǎng)按照各自的最佳方向獨立演進，不受限于節(jié)點結構，是最適合中國這樣的傳統(tǒng)運營商的網(wǎng)絡演進策略。當然，軟交換還處于發(fā)展完善過程之中，會有這樣或那樣的問題，但作為發(fā)展方向已經(jīng)獲得業(yè)界的認同。
4.互連互通功能。負責完成與其他對等實體互連互通，這個功能具有支持各種協(xié)議的特點，可以同時支持H.323以及SIP協(xié)議。
H.323協(xié)議是國際電信聯(lián)盟制訂的標準，該協(xié)議采用ISDN的設計思想，使用Q.931協(xié)議完成呼叫的建立、釋放，具有電信網(wǎng)絡可管理和可集中的特征，這個協(xié)議較成熟，使用也較廣泛。SIP協(xié)議是因特網(wǎng)工程任務組制訂的標準，具有簡單、可擴展以及適于現(xiàn)有因特網(wǎng)應用的特點。以上兩種標準都可以完成呼叫建立與釋放，補充業(yè)務及能力交換等功能。軟交換不僅能支持這兩種協(xié)議，而且在技術上支持多種信令協(xié)議(如H.248，SCTP，ISUP+，以及INAP+，RADIUS，SNMP等)，實現(xiàn)PSTN和IP/ATM網(wǎng)間的信令和不同網(wǎng)關的互操作。
軟交換支持多種協(xié)議和應用，利用開放式體系結構實現(xiàn)分布式通信與管理，具有良好的結構擴展性，設備占地面積小和機房空間利用效率高。采用軟交換后可以卸載或旁路IP撥號業(yè)務，減輕電路交換網(wǎng)的壓力，代替?zhèn)鹘y(tǒng)電路交換網(wǎng)的匯接局和端局。其運營成本將大幅度降低，投資回報期明顯縮短，對業(yè)務量變化的敏感性較低，因此抗風險能力比較強。如果語音網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)融合，那么無論是初始成本還是運營成本都會大幅度降低，而且具有更豐富的呼叫特性和應用以及可擴展性。軟交換采用了開放的體系結構，即采用標準接口和開放式應用編程接口，特別是其上面應用層和媒體控制層已經(jīng)與媒體層硬件分離并納入開放的標準的計算環(huán)境。這種獨立于硬件的平臺可以有利于網(wǎng)絡運營商靈活選擇網(wǎng)絡各層最佳的設備，實現(xiàn)不同設備兼容與互通互操作，極大地加速新業(yè)務和新應用的開發(fā)、生成和部署，增強網(wǎng)絡運營者和業(yè)務提供者的競爭地位和競爭能力。
三、軟交換技術的應用與發(fā)展
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務特別是IP業(yè)務的日益增長，下一代網(wǎng)絡日益為人們所關注。
下一代網(wǎng)絡將具有提供話音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體等各種業(yè)務的綜合性質(zhì)網(wǎng)絡體系的結構，將傳統(tǒng)的交換機功能模塊分離為獨立的網(wǎng)絡部件。網(wǎng)絡是分層架構，具有先進的高速物理層、高速鏈路層和高速網(wǎng)絡層。比如從接入層提供無縫的多種速率靈活的接入手段，從傳送層提供可靠的保證服務質(zhì)量大容量的統(tǒng)一綜合傳送平臺。從控制層面，能建立起相應的呼叫連接，在業(yè)務層面上能夠提供豐富多彩的各種業(yè)務。鏈路層趨向采用電信級分組節(jié)點，即高性能的核心路由器加邊緣路由器和ATM交換機。傳送層趨向于實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)，可以提供巨大而且廉價的網(wǎng)絡帶寬和網(wǎng)絡成本，可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡結構，能夠透明支持任何業(yè)務。具有開放式的體系架構與標準接口，采用多元化的寬帶無縫接入技術，使得原來封閉網(wǎng)絡有一個相對比較開放的環(huán)境，相對的功能區(qū)域擴散。也就是說下一代網(wǎng)絡是業(yè)務驅(qū)動的網(wǎng)絡，是基于統(tǒng)一協(xié)議的分組的網(wǎng)絡，業(yè)務與呼叫控制分離，呼叫與承載分離，使業(yè)務真正獨立于網(wǎng)絡，能靈活方便地實現(xiàn)業(yè)務的提供。軟交換技術將廣泛應用其中，并成為下一代網(wǎng)絡的核心。
中國信息導報
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