下一代網絡軟交換技術

2019-11-03 19:24:11

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供稿：網友

　　北電網絡（中國）有限公司

　　軟交換的定義

　　隨著計算機和通信技術的不斷發展，通過在一個公共的分組網絡中承載話音，數據，圖象已經被越來越多的運營商和設備制造商所認同。在這樣的業務驅動和網絡融合的趨勢下，誕生了NGN下一代網絡模型，實現在分組網絡中，采用分布式網絡結構，有效承載話音、數據和多媒體業務。

　　作為NGN網絡的核心技術，軟交換的發展因而受到越來越多的關注，作為下一代網絡的控制功能模塊，軟交換為下一代網絡（NGN）具有實時性要求的業務提供呼叫控制和連接控制功能。我國信息產業部電信傳輸研究所對軟交換的定義是：“軟交換是網絡演進以及下一代分組網絡的核心設備之一，它獨立于傳送網絡，主要完成呼叫控制、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等主要功能，同時可以向用戶提供現有電路交換機所能提供的所有業務，并向第三方提供可編程能力?！?br>
　　目前，我國已完成并頒布了《軟交換設備總體技術要求》（YDC003-2001），明確規范了軟交換在網絡中的位置，功能要求、業務要求、操作維護和網管要求、協議和接口要求，計費要求和性能指標，并規定了與ip電話及智能網的互通要求等。特別值得一提的是，不僅固網如此，移動軟交換設備技術要求和設備規范的送審稿也于近日完成，主要針對軟交換技術在移動網絡中的移動性管理和鑒權等方面特征進行了相應的擴展。不難看出，在分組交換日益普遍的情況下，軟交換技術無論在固網還是移動網絡的發展和融合當中，作為網絡的核心技術，發揮著重要的粘合作用。

　　軟交換硬件平臺

　　軟交換技術體現在物理節點上，即通常所講的“軟交換機”或“通信服務器”，所謂的“軟”是相對于電信網絡以前的TDM電路交換設備中大多采用私有硬件平臺而言的。傳統PSTN網的交換機采用垂直、封閉和私有的系統結構，而軟交換機實現了呼叫控制與媒體相分離，大多基于標準的、開放的系統結構。之所以有這樣的發展趨勢，是因為傳統的電信設備的設計正經歷著由私有的設計方式向開放式模塊化轉變的過程。起初由各個設備提供商獨立進行的所有硬件電路、軟件代碼的設計模式，隨著電信業的競爭加劇，成本節省的要求以及開發周期縮短的壓力而逐步改為外購的方式，即盡量采用第三方提供的開放商用產品，包括商用硬件平臺、軟件操作系統和數據庫管理系統等，而設備提供商的競爭逐步也轉移到相應的軟件功能競爭。目前，軟交換機的硬件平臺發展就順應了這樣的潮流，多采用業界標準的開放的計算機硬件平臺，使運營商能夠靈活地實現新業務的開發, 并充分利用計算機技術快速發展所帶來的性能的飛速提高。例如采用SUN服務器平臺，采用多處理器機制，軟件基于Solaris操作系統，并通過SUN公司獨有的Cluster技術實現系統的擴展，滿足電信級應用中對系統處理能力及可靠性方面的要求。

　　軟件功能模塊

　　在軟交換的軟件功能組成方面，可比擬傳統程控交換機“呼叫控制”功能模塊，繼承并實現以下幾點：

　　（1）媒體網關接入功能

　　該功能可以認為是一種適配功能，軟交換可以連接各種媒體網關，如PSTN／ISDN IP中繼媒體網關，ATM媒體網關、用戶媒體網關、無線媒體網關和綜合接入網關等。支持H.248媒體網關控制協議或MGCP協議來實現對媒體網關的控制，接入和管理。

　?。?）呼叫控制功能

　　呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一，實現基本呼叫的建立、維持和釋放，包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等。

　　（3）業務提供功能

　　在網絡從電路交換向分組交換的演進中，對終端用戶而言，業務應當具有完全的繼承性。因此軟交換必須能夠實現PSTN/ISDN交換機提供的全部業務，包括基本業務和補充業務，以及與現有智能網配合提供智能網業務。此外，新業務作為NGN網絡不可或缺的組成部分，軟交換需要提供可編程的、開放的API接口，實現與外部應用平臺的互通，從而易于新業務的引入和開發。

　　（4）互連互通功能

　　下一代網絡并不是一個孤立的網絡，尤其是在現有網絡向NGN的發展演進中，不可避免的要實現與現有多個網絡的互聯互通。包括PSTN網，PLMN網，SS7信令網，VoIP網，智能網，其它軟交換網等等。因此需要軟交換設備支持相應的信令與協議，例如中國ISUP，INAP，PRI，V5.2，MAP，從而完成與上述網絡之間的互聯互通。

　　（5）網管與計費功能

　　支持本地的維護管理，以及通過SNMP協議實現與網管中心的通信。實現維護、配置、業務統計、告警以及計費信息的采集等功能。

　　軟交換技術的應用

　　針對不同的網絡狀況和業務需求，目前軟交換應用主要集中在以下4個方面。

　?。?）分組中繼（Packet Trunking）

　　針對用戶數增加對匯接局、長途局容量需求激增以及傳輸帶寬增加的情況，通過采用軟交換技術構建分組中繼疊加網絡，利用媒體網關直接提供高速的分組數據接口大大減少傳輸網絡中低速交叉連接設備的數量，對語音進行靜音抑制和話音壓縮，以及AAL2/ATM的可變速率適配，降低了網絡傳輸成本和帶寬需求(可以節省近60%的傳輸資源)，從而滿足對現有的長途局和匯接局的擴容要求。

　　（2）本地接入（Packet Local access)

　　在多種多樣的接入方式條件下，例如DSL，Ethernet，Cable，Wireless LAN，雙絞線等，采用軟交換技術實現分組話音的本地接入，從某種意義上講，它不僅完成了Class 5 端局的替代或新建，而且為終端用戶提供了數據和語音的綜合業務。

　　（3）多媒體業務 (Multi-media Services)

　　針對用戶多媒體業務的需求，利用軟交換技術，將各種應用服務器上的新業務，在軟交換設備的集中呼叫控制下，通過各種網關設備最終提供給廣大終端用戶，其中軟交換直接控制著各種新業務的發放與實施，保證了業務在全網開展的及時性。另外，支持開放的API接口，通過與第三方應用服務提供商合作，開發并引入新的業務和應用。

　　（4） 3G核心網（3G Core Network）

　　軟交換技術不僅適用于固定網絡，同樣，在3GPP R4定義的3G無線核心網中，也采用軟交換技術，實現呼叫控制與媒體承載的分離。與固網相比，網絡結構完全一致，但在移動性管理，安全保密，認證授權等方面，對軟交換設備功能進行了相應的擴展。

　　由CHINA通信網組稿

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