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軟交換及其業(yè)務(wù)(一)

2001-02-08 00:00:00   作者:   來(lái)源:   評(píng)論:0 點(diǎn)擊:


 

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摘要:本文概要介紹了下一代網(wǎng)絡(luò)的核心功能實(shí)體軟交換以及基于軟交換的業(yè)務(wù)提供架構(gòu)。軟交換的出現(xiàn)是話音網(wǎng)絡(luò)走向開(kāi)放的新型體系架構(gòu),與信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)一起,使提供業(yè)務(wù)的控制層面與媒體的承載層面相分離,以有效靈活地提供業(yè)務(wù),是新興運(yùn)營(yíng)者進(jìn)入話音市場(chǎng)的新的技術(shù)手段,也是傳統(tǒng)話音網(wǎng)絡(luò)向分組話音演進(jìn)的方式,具有廣闊的發(fā)展前景。

1.新一代話音網(wǎng)產(chǎn)生的背景:

目前電信業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛,其特點(diǎn)是(1):新業(yè)務(wù)層出不窮,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速發(fā)展,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量迅速膨脹。在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量已經(jīng)超過(guò)話音業(yè)務(wù)量。(2)新的語(yǔ)音壓縮技術(shù)已經(jīng)可將話音信號(hào)壓縮在低于64kbit/s的信道上傳遞。這種技術(shù)已經(jīng)在IP電話,第二代GSM和第三代CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源將主要用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),而話音業(yè)務(wù)則可用固定不變的甚至更少的帶寬�,F(xiàn)代數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)主要是:突發(fā)性,速率可變和傳輸速率要求越來(lái)越高。

傳統(tǒng)的基于TDM的PSTN話音網(wǎng),雖然可以提供64kbit/s的業(yè)務(wù),但業(yè)務(wù)和控制都是有交換機(jī)來(lái)完成的。這種技術(shù)雖然保證語(yǔ)音有優(yōu)良的品質(zhì),但對(duì)新業(yè)務(wù)的提供需要較長(zhǎng)的周期,面對(duì)日益競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)顯得力不從心。 與此同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)互連需求的增加,使得基于IP或ATM的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)日益發(fā)展壯大,且這種分組交換網(wǎng)適合各種類型信息的傳輸,而且網(wǎng)絡(luò)資源利用率高。

綜上可見(jiàn),基于TDM的PSTN話音網(wǎng)必將和分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)融合, 形成可以傳遞話音和數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)的新一代網(wǎng)絡(luò)。

如何靈活,有效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的PSTN網(wǎng)與分組交換網(wǎng)的互通,將PSTN逐步地向IP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn),其關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 就是呼叫服務(wù)器(Call Server,或稱為SOFT SWITCH。Call Server是下一代話音網(wǎng)絡(luò)交換的核心,如果說(shuō)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)是基于程控交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò),而下一代分組話音網(wǎng)絡(luò)則是基于Call Server(SOFT SWITCH)的網(wǎng)絡(luò)。

2.下一代網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn):

下一代網(wǎng)絡(luò)是可以提供包括話音,數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務(wù)的綜合開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,有三大特征。

首先,下一代網(wǎng)絡(luò)體系采用開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系,其特點(diǎn)如下:

  • 將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件,各個(gè)部件可以按相應(yīng)的功能劃分各自獨(dú)立發(fā)展。
  • 部件間的協(xié)議接口基于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

部件化使得原有的電信網(wǎng)絡(luò)逐步走向開(kāi)放,運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要自由組合各部分的功能產(chǎn)品來(lái)組建網(wǎng)絡(luò)。部件間協(xié)議接口的標(biāo)準(zhǔn)化可以實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)的互通。

第二,下一代網(wǎng)絡(luò)是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),其功能特點(diǎn)是:

  • 業(yè)務(wù)與呼叫控制分離。
  • 呼叫與承載分離。

分離的目標(biāo)是使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò),靈活有效的實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征,不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式以及終端類型。使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性。

第三.下一代網(wǎng)絡(luò)是基于統(tǒng)一協(xié)議的基于分組的網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò),無(wú)論是電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)不可能以其中某一網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)平臺(tái)來(lái)生長(zhǎng)信息基礎(chǔ)設(shè)施, 但近幾年隨著IP的發(fā)展,才使人們真正認(rèn)識(shí)到電信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及有線電視網(wǎng)絡(luò)將最終匯集到統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡(luò),即人們通常所說(shuō)的"三網(wǎng)"融合大趨勢(shì),IP協(xié)議使得各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)都能在不同的網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)互通,人類首次具有了統(tǒng)一的為三大網(wǎng)都能接受的通信協(xié)議,從技術(shù)上為NII奠定了最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。IP協(xié)議已經(jīng)成為世界,乃至中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)界的最熱門(mén)話題,它幾乎成為信息網(wǎng)絡(luò)的代名詞,它將最終演化成為當(dāng)今世界各國(guó)極力推行的NII和GII的核心。

目前互聯(lián)網(wǎng)已發(fā)展成為全球的信息網(wǎng)絡(luò),其規(guī)模和用戶數(shù)量?jī)H次于電話網(wǎng)(PSTN)和有線電視網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展極大地改變了人們的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)和文化生活。從其發(fā)展的過(guò)程來(lái)看,互聯(lián)網(wǎng)有許多方面與構(gòu)想中的GII有著驚人的相似之處,如覆蓋全球、全方位命名、全方位服務(wù)、開(kāi)放型系統(tǒng),可支持視頻、音頻多種業(yè)務(wù)等。而這些方面恰恰是PSTN所固有的缺陷(除了覆蓋全球之外),因此互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展既給我們帶來(lái)了機(jī)遇,又使我們面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn),專家預(yù)測(cè)互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展必然會(huì)促使行業(yè)之間的互相滲透、重組和新生,通信、廣播、計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)等會(huì)如同鳳凰涅磐, 互聯(lián)網(wǎng)在下一世紀(jì)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將起到越來(lái)越重要的作用。 所以無(wú)論在技術(shù)上和業(yè)務(wù)上,話音與數(shù)據(jù)的融合成為網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)發(fā)展的必然。

3.網(wǎng)絡(luò)分層 下一代網(wǎng)絡(luò)在功能上可分為如下四層,見(jiàn)圖1:

  • 接入和傳輸層(Access and transport layer):將用戶連接至網(wǎng)絡(luò),集中用戶業(yè)務(wù)將它們傳遞至目的地,包括各種接入手段。
  • 媒體層(Media layer):將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息格式。

    圖2 軟交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

    5. 軟交換的對(duì)外接口

    軟交換作為一個(gè)開(kāi)放的實(shí)體,與外部的接口必需采用開(kāi)放的協(xié)議。圖3舉例示出軟交換與外部的接口,實(shí)際的接口可能與此不同。

    • 媒體網(wǎng)關(guān)與軟交換間的接口-用于軟交換對(duì)媒體網(wǎng)關(guān)的承載控制﹑資源控制及管理。此接口可使用媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP),Internet設(shè)備控制協(xié)議(IPDC)或H.248(MeGaCo)協(xié)議。

    • 信令網(wǎng)關(guān)與軟交換間的接口-用于傳遞軟交換和信令網(wǎng)關(guān)間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協(xié)議(SCTP)或其它類似協(xié)議。

    • 軟交換間的接口-實(shí)現(xiàn)不同軟交換間的交互。此接口可使用SIP-T,或H.323協(xié)議。

    • 軟交換與應(yīng)用/業(yè)務(wù)層之間的接口-提供訪問(wèn)各種數(shù)據(jù)庫(kù),三方應(yīng)用平臺(tái),各種功能服務(wù)器等的接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)各種增值業(yè)務(wù),管理業(yè)務(wù)和三方應(yīng)用的支持。如:

      • 軟交換與應(yīng)用服務(wù)器間的接口-此接口可使用SIP協(xié)議或API如Parlay,提供對(duì)三方應(yīng)用和各種增值業(yè)務(wù)的支持功能。
      • 軟交換與策略服務(wù)器間的接口-實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)干預(yù),此接口可使用COPS協(xié)議。
      • 軟交換與網(wǎng)關(guān)中心間的接口-實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理,此接口可使用SNMP協(xié)議。
      • 軟交換與智能網(wǎng)的SCP之間的接口-實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持,此接口可使用INAP協(xié)議。

    圖3 軟交換的對(duì)外接口

    6. 主要功能

    Softswitch /Call Server的主要功能有:

    • 提供支持多種信令協(xié)議(包括 H.248,H.323,SIP* ,SCTP 、ISUP+、INAP+、 RADIUS、SNMP)的接口,實(shí)現(xiàn)PSTN網(wǎng)和IP網(wǎng)網(wǎng)/ATM網(wǎng)間的信令互通和不同網(wǎng)關(guān)的互操作。

    • Softswitch /Call Server主要處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù):第一階段是話音,以后也將處理視頻和多媒體業(yè)務(wù)。雖然數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)很快,但目前話音業(yè)務(wù)的收益仍是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的好幾倍,所以,從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,Softswitch /Call Server首先應(yīng)能支持話音業(yè)務(wù)。但在網(wǎng)絡(luò)融合的過(guò)程中勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)新的應(yīng)用,所以Softswitch /Call Server還應(yīng)該具有利用新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)施提供各種增值業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)的能力。

    • 提供可編程的,邏輯化控制的開(kāi)放的API協(xié)議,實(shí)現(xiàn)與外部應(yīng)用平臺(tái)的互通。

    • 通過(guò)不同的邏輯與媒體層的網(wǎng)關(guān)交互,對(duì)網(wǎng)關(guān)設(shè)備或IP/ATM網(wǎng)的核心設(shè)備進(jìn)行控制,完成融合網(wǎng)絡(luò)中的呼叫控制,會(huì)話的建立,修改和拆除過(guò)程以及媒體流的連接控制。

    • 提供網(wǎng)守功能 , 即接入認(rèn)證與授權(quán)、地址解析和帶寬管理功能。

    • 操作維護(hù)功能,主要包括 業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)和告警等

    • 計(jì)費(fèi)功能,應(yīng)具有采集詳細(xì)話單的功能。

     

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