| 出版日期：2001-01-18 总期号：991 本年期号：06 |
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软交换使话音网络走向开放
赵慧玲、单秀云 目前，电信业务发展迅猛,其特点是：(1)新业务层出不穷，数据业务快速发展，数据业务量迅速膨胀。在一些经济发达国家，数据业务量已经超过话音业务量。(2)新的语音压缩技术已经可将话音信号压缩在低于64kb/s的信道上传递。这种技术已经在IP电话、第二代GSM和第三代CDMA移动通信系统中广泛应用。未来网络的带宽资源将主要用于数据业务，而话音业务则可用固定不变的甚至更少的带宽。现代数据业务的特点主要是：突发性、速率可变和传输速率要求越来越高。 传统的基于TDM的PSTN话音网，虽然可以提供64kb/s的业务，但业务和控制都是由交换机来完成的。这种技术虽然保证语音有优良的品质，但对新业务的提供需要较长的周期，面对日益竞争的市场显得力不从心。 与此同时，计算机技术的发展和计算机互连需求的增加，使得基于IP或ATM的分组交换数据网日益发展壮大，且这种分组交换网适合各种类型信息的传输，而且网络资源利用率高。 由此可见，基于TDM的PSTN话音网必将和分组交换数据网融合， 形成可以传递话音和数据等综合业务的新一代网络。 什么是软交换 软交换的出现是话音网络走向开放的新型体系架构，与信令网关和媒体网关一起，使提供业务的控制层面与媒体的承载层面相分离，以有效灵活地提供业务。它是新兴运营者进入话音市场的新的技术手段，也是传统话音网络向分组话音演进的方式，具有广阔的发展前景。 软交换是一种功能实体，为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务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。 简单地说，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，这要求软交换所提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。相信未来的软交换应该尽可能简单，其智能性则尽可能地移至外部的业务／应用层或业务层。基于软交换的网络系统结构如图1所示。从图中可看出，软交换位于控制层。 对外接口采用开放协议 软交换作为一个开放的实体，与外部的接口必须采用开放的协议。图2举例示出软交换与外部的接口，实际的接口可能与此不同。 媒体网关与软交换间的接口—用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理。此接口可使用媒体网关控制协议（MGCP），Internet设备控制协议（IPDC）或H.248(MeGaCo)协议。 信令网关与软交换间的接口—用于传递软交换和信令网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议（SCTP）或其它类似协议。 软交换间的接口—实现不同软交换间的交互。此接口可使用SIP-T或H.323协议。 软交换与应用/业务层之间的接口—提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口，实现对各种增值业务、管理业务和三方应用的支持。如：软交换与应用服务器间的接口，此接口可使用SIP协议或API如Parlay，提供对三方应用和各种增值业务的支持功能。 软交换与策略服务器间的接口—实现对网络设备的工作进行动态干预，此接口可使用COPS协议。 软交换与网关中心间的接口—实现网络管理，此接口可使用SNMP协议。 软交换与智能网的SCP之间的接口—实现对现有智能网业务的支持，此接口可使用INAP协议。 功能多样 实现软交换的关键网络产品是呼叫服务器（Softswitch /Call Server），其主要功能有： (1) 提供支持多种信令协议(包括 H.248、H.323、SCTP、ISUP+、INAP+、 RADIUS、SNMP)的接口，实现PSTN网和IP网/ATM网间的信令互通和不同网关的互操作。 (2) Softswitch /Call Server主要处理实时业务：第一阶段是话音，以后也将处理视频和多媒体业务。虽然数据业务量增长很快，但目前话音业务的收益仍是数据业务的好几倍，所以，从经济角度来看，Softswitch /Call Server首先应能支持话音业务。但在网络融合的过程中势必会出现新的应用，所以Softswitch /Call Server还应该具有利用新的网络服务设施提供各种增值业务和补充业务的能力。 (3) 提供可编程的、逻辑化控制的开放的API协议，实现与外部应用平台的互通。 (4) 通过不同的逻辑与媒体层的网关交互，对网关设备或IP/ATM网的核心设备进行控制，完成融合网络中的呼叫控制、会话的建立、修改和拆除过程，以及媒体流的连接控制。 (5) 提供网守功能 , 即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。 (6) 操作维护功能,主要包括 业务统计和告警等 (7) 计费功能,应具有采集详细话单的功能。 应用广泛 软交换的核心竞争力主要在软件方面，它既可以作为独立的NGN网络部件，分布在网络的各处，为所有媒体提供基本业务和补充业务；也可以与其它的增强业务节点结合，形成新的产品形态。正是软交换的灵活性，使得它可以应用在各个领域。 （1） 电路领域的应用 在电路领域，软交换和媒体网关和信令网关相结合，完成控制转换和媒体接入转换，可作为汇接局和长途局的接入，提供现有的PSTN网中的基本业务和补充业务，如图3所示。 （2） 电路-分组领域的应用 在电路-分组领域，软交换可与分组终端进行互通，实现分组网与电路网的互通。如在H.323呼叫中，软交换可视为H.323终端，在SIP呼叫中，可视为用户代理（UA）。 （3） 智能网领域的应用 在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成SSP功能,与现有智能网的SCP相结合，提供各种智能业务，此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模型（BCSM ）和H.323或SIP协议状态机的转换。 软交换可支持多种协议，如INAP和CAP，并可与应用服务器配合，提供各种新的增值业务和补充业务。 处理实时业务 软交换主要处理实时业务：最初是话音，以后也可处理视频和多媒体业务。 软交换的主要职责是在端点间建立关系。关系可能是一个简单的呼叫，也可能是很复杂的过程。未来网络业务的特点是业务智能越来越集中在应用服务器上，如在智能网平台上实现的许多独立于网络的增值业务。应用服务器负责业务逻辑的产生，业务则通过应用服务器与软交换交互。因此，软交换的主要任务是支配网络资源，至于业务则越来越向上层移动。 什么样的关系需要软交换的参与呢？如果需要提供质量服务，就要涉及到软交换，因为软交换可保证在用户定义业务和网络实际能力之间达到最好的匹配。但并不是所有关系的建立都要软交换的参与，有些则可在尽力而为的基础上实现。由于有些业务的关系不需要软交换的参与，所以 软交换不能保证其服务质量（QoS），但这些与软交换无关的关系应不会削弱受软交换控制的关系的QoS。 多途径保证服务质量 软交换虽然不能保证特定呼叫的服务质量，但软交换可提供许多途径来帮助维持一定的QoS，这一点对于实时业务至关重要： (1)软交换可控制承载层的设备建立一定QoS参数的呼叫，如果不能则返回告知。这样可让软交换就有关主题与用户进行协商。用户会收到信息告知其所要求的QoS不能满足，并向用户提供一些低服务质量的选择或者拒绝呼叫。 (2)每个呼叫QoS级别的选择可有许多方法。其中之一是用户在其业务特征中有个默认的QoS级别。软交换则编辑这些命令至承载网络。或者在被叫号码前加上特殊的编号，用户可以“拨入”一定QoS级别的业务。 (3)如果网络中有富余的带宽，软交换可提示用户。 (4)软交换与业务管理系统建立永久联系，使它能清楚网络资源状况，必要时，采取措施进行优化。 作为下一代网络交换核心的Softswitch /Call Server，结合了传统的电话网络的可靠性和IP技术的灵活性和有效性的优点，是新兴运营商进入话音市场的技术手段，也是传统的电路交换网向分组化网络过渡的重要网络概念。这一概念所形成的系列网络产品，将对我国电信网的演进以及利用IP网络提供丰富的业务起重要的作用，具有广阔的发展前景。我国网络与交换标准研究组正在开展相关标准的研究工作，预计2001年将有相应的标准草案出台。国内厂家也在加紧Call Server/Softswitch 的研制工作。随着IP技术的引入，新概念和新产品不断出现，现有网络和未来网络都面对许多机遇、挑战和选择，无论是采用哪种技术和设备，关键是要把握好网络的融合，研究新设备与已有网络的关系，研究新的网络体系架构，并能实现电路网络向分组网络的无缝过渡。 |
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