應(yīng)用視點:網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)的主要功能與多業(yè)務(wù)性
網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)憑借其良好的多媒體業(yè)務(wù)性,能夠根據(jù)不同用戶的不同需求,將各種應(yīng)用服務(wù)器上的新業(yè)務(wù),通過某種設(shè)備提供給大眾客戶端。隨著計算機和通信技術(shù)的不斷發(fā)展,在一個公共的分組網(wǎng)絡(luò)中承載話音、數(shù)據(jù)、圖像已經(jīng)被越來越多的運營商和設(shè)備制造商所認(rèn)同。在這樣的業(yè)務(wù)驅(qū)動和網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢下,誕生了NGN下一代網(wǎng)絡(luò)模型,實現(xiàn)在分組網(wǎng)絡(luò)中,采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效承載話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。
目前,軟交換已經(jīng)被公認(rèn)為NGN網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),它的發(fā)展受到越來越多的關(guān)注。作為下一代網(wǎng)絡(luò)的控制功能模塊,軟交換為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)具有實時性要求的業(yè)務(wù)提供呼叫控制和連接控制功能。我國信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所對軟交換的定義是:“軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進以及下一代分組網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一,它獨立于傳送網(wǎng)絡(luò),主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計費等主要功能,同時可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機所能提供的所有業(yè)務(wù),并向第三方提供可編程能力。”
目前,我國已完成并頒布了《軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求》(YDC003-2001),明確規(guī)范了軟交換在網(wǎng)絡(luò)中的位置、功能要求、業(yè)務(wù)要求、操作維護和網(wǎng)管要求、協(xié)議和接口要求、計費要求和性能指標(biāo),并規(guī)定了與IP電話及智能網(wǎng)的互通要求等。特別值得一提的是,在固網(wǎng)的基礎(chǔ)上,移動軟交換設(shè)備技術(shù)要求和設(shè)備規(guī)范的送審稿也于近日完成,主要針對網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)中的移動性管理和鑒權(quán)等方面特征進行了相應(yīng)的擴展。不難看出,在分組交換日益普遍的情況下,網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)無論在固網(wǎng)還是移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和融合當(dāng)中,作為網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),發(fā)揮著重要的黏合作用。網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)體現(xiàn)在物理節(jié)點上,即通常所講的“軟交換機”或“通信服務(wù)器”,所謂的“軟”是相對于電信網(wǎng)絡(luò)以前的TDM電路交換設(shè)備中大多采用專用硬件平臺而言的。
傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交換機采用垂直、封閉和專用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),而軟交換機實現(xiàn)了呼叫控制與媒體相分離,大多基于標(biāo)準(zhǔn)的、開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。之所以有這樣的發(fā)展趨勢,是因為傳統(tǒng)的電信設(shè)備的設(shè)計正經(jīng)歷著由專用的設(shè)計方式向開放式模塊化設(shè)計轉(zhuǎn)變的過程。起初由各個設(shè)備提供商獨立進行的所有硬件電路、軟件代碼的設(shè)計模式,隨著電信業(yè)的競爭加劇,成本節(jié)省的要求以及開發(fā)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(chǎn)品,包括商用硬件平臺、軟件操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等,而設(shè)備提供商的競爭逐步也轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的軟件功能競爭。
目前,軟交換機的硬件平臺發(fā)展就順應(yīng)了這樣的潮流,多采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的開放的計算機硬件平臺,使運營商能夠靈活地實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的開發(fā),并充分利用計算機技術(shù)的快速發(fā)展而帶來其性能的飛速提高。例如采用SUN服務(wù)器平臺,采用多處理器機制,軟件基于Solaris操作系統(tǒng),并通過SUN公司獨有的Cluster技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展,滿足電信級應(yīng)用中對系統(tǒng)處理能力及可靠性方面的要求。
針對不同的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求,目前軟交換應(yīng)用主要集中在以下4個方面:分組中繼、本地接入、多媒體業(yè)務(wù)、3G核心網(wǎng)。軟交換的軟件功能主要體現(xiàn)在媒體網(wǎng)關(guān)接入、呼叫控制、業(yè)務(wù)提供、互聯(lián)互通、網(wǎng)管及計費等方面。針對不同的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求,目前軟交換應(yīng)用主要集中在以下4個方面:分組中繼、本地接入、多媒體業(yè)務(wù)、3G核心網(wǎng)。軟交換的軟件功能組成,可比擬傳統(tǒng)程控交換機“呼叫控制”功能模塊,繼承并實現(xiàn)以下5項功能。
1.媒體網(wǎng)關(guān)接入功能。該功能可以認(rèn)為是一種適配功能,軟交換可以連接各種媒體網(wǎng)關(guān),如PSTN/ISDNIP中繼媒體網(wǎng)關(guān)、ATM媒體網(wǎng)關(guān)、用戶媒體網(wǎng)關(guān)、無線媒體網(wǎng)關(guān)和綜合接入網(wǎng)關(guān)等;支持H.248媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議或MGCP協(xié)議來實現(xiàn)對媒體網(wǎng)關(guān)的控制、接入和管理。
2.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(xiàn)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(fā)檢出和資源控制等。
3.業(yè)務(wù)提供功能。在網(wǎng)絡(luò)從電路交換向分組交換的演進中,對終端用戶而言,業(yè)務(wù)應(yīng)當(dāng)具有完全的繼承性。因此軟交換必須能夠?qū)崿F(xiàn)PSTN/ISDN交換機提供的全部業(yè)務(wù),包括基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù),以及與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。此外,新業(yè)務(wù)作為NGN網(wǎng)絡(luò)不可或缺的組成部分,軟交換要提供可編程的、開放的API接口,實現(xiàn)與外部應(yīng)用平臺的互通,從而易于新業(yè)務(wù)的引入和開發(fā)。
4.互連互通功能。下一代網(wǎng)絡(luò)并不是一個孤立的網(wǎng)絡(luò),尤其是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向NGN的發(fā)展演進中,不可避免的要實現(xiàn)與現(xiàn)有多個網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通(包括PSTN網(wǎng)、PLMN網(wǎng)、SS7信令網(wǎng)、VoIP網(wǎng)、智能網(wǎng)、其它軟交換網(wǎng)等)。因此需要軟交換設(shè)備支持相應(yīng)的信令與協(xié)議,例如中國ISUP、INAP、PRI、V5.2、MAP,從而完成與上述網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通。
5.網(wǎng)管與計費功能。要支持本地的維護管理以及通過SNMP協(xié)議實現(xiàn)與網(wǎng)管中心的通信;實現(xiàn)維護、配置、業(yè)務(wù)統(tǒng)計、告警以及計費信息的采集等功能。針對不同的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求,目前軟交換應(yīng)用主要集中在以下4個方面。
分組中繼:針對用戶數(shù)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,通過采用網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)構(gòu)建分組中繼疊加網(wǎng)絡(luò),利用媒體網(wǎng)關(guān)直接提供高速的分組數(shù)據(jù)接口,大大減少傳輸網(wǎng)絡(luò)中低速交叉連接設(shè)備的數(shù)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(wǎng)絡(luò)傳輸成本和帶寬需求(可以節(jié)省近60%的傳輸資源),從而滿足對現(xiàn)有的長途局和匯接局的擴容要求。
本地接入:在多種多樣的接入方式條件下,例如DSL、以太網(wǎng)、Cable、WLAN、雙絞線等,采用網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)實現(xiàn)分組話音的本地接入,從某種意義上講,它不僅完成了Class5端局的替代或新建,而且為終端用戶提供了數(shù)據(jù)和語音的綜合業(yè)務(wù)。
多媒體業(yè)務(wù):針對用戶多媒體業(yè)務(wù)的需求,利用網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù),將各種應(yīng)用服務(wù)器上的新業(yè)務(wù),在軟交換設(shè)備的集中呼叫控制下,通過各種網(wǎng)關(guān)設(shè)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(yè)務(wù)的發(fā)放與實施,保證了業(yè)務(wù)在全網(wǎng)開展的及時性。
3G核心網(wǎng):網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù)不僅適用于固定網(wǎng)絡(luò),同樣,在3GPPR4定義的3G無線核心網(wǎng)中,也采用網(wǎng)絡(luò)軟交換技術(shù),實現(xiàn)呼叫控制與媒體承載的分離。