ChinaITLab 收集整理 
2005-2-20 
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1 引言 软交换的概念最早来自于企业网应用。在企业网络环境下，用户可采用基于以太网的电话，再通过一套基于ＰＣ服务器的呼叫控制软件（ｃａｌｌ ｍａｎａｇｅｒ， ｃａｌｌ ｓｅｒｖｅｒ），实现ＰＢＸ功能（ＩＰ ＰＢＸ）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而通过与局域网共享来实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的ＰＢＸ。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此ＩＰ ＰＢＸ应用获得了巨大成功。 传统的电路交换设备主要由少数几家设备供应商垄断，价格昂贵，且版本升级周期长，代价高。运营商希望能够寻求到一种替代产品与技术。受到ＩＰ ＰＢＸ成功的启发，业界提出了将传统的交换设备部件化的思想，把它分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（ＭＧＣＰ、Ｈ248），呼叫控制实际上是运行于通用硬件平台上的纯软件，媒体处理将ＴＤＭ转换为基于ＩＰ的媒体流。于是，软交换（ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ）技术应运而生，由于这一体系具有伸缩性强、接口标准、业务开放等特点，发展极为迅速。 软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ＩＳＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了ＩＥＴＦ、ＩＴＵ－Ｔ等国际标准化组织的重视。经过几年发展，软交换技术在标准化和产业化方面均取得了长足进展，一些协议如Ｈ．323、ＭＧＣＰ等不断完善，ＢＩＣＣ、ＳＩＰ／ＳＩＰ－Ｔ等新协议不断推出，一些基于软交换技术的产品逐步走向实用化阶段，使软交换成为下一代网络ＮＧＮ最为活跃和热门的话题。 2 软交换的概念和功能 2．1 软交换的概念 软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立／拆除会话）和信令互通，实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，从而可方便地在网络上快速提供新业务。 软交换位于网络控制层，通过与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫，主要任务是在各点之间建立连接。软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等，此外还提供一些基本补充业务，与传统交换呼叫控制和基本业务的提供非常类似。 软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。 2．2 软交换的功能 软交换是多种逻辑功能实体的集合，它提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能，是下一代电信网语音／数据／视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。软交换技术的主要设计思想为业务、控制、传送、接入分离，实体之间通过标准协议进行连接和通信，下面重点介绍软交换的功能： （1）控制功能 呼叫控制功能是软交换的重要功能之一，它为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等，可以说是整个网络的灵魂。 （2）互连互通功能 软交换是一种开放和多协议实体，采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，包括Ｈ．248、ＳＣＴＰ 、ＩＳＵＰ、ＴＵＰ、ＩＮＡＰ、Ｈ．323、ＲＡＤＩＵＳ、ＳＮＭＰ、ＳＩＰ、Ｍ3ＵＡ、ＭＧＣＰ、ＢＩＣＣ、ＰＲＩ、ＢＲＩ等。通过各种网关协议实现各种网络互通。 （3）媒体网关功能 软交换控制媒体网关可选择语音压缩算法（如Ｇ．７21ａ、Ｇ．７21ｕ、Ｇ．７2９、Ｇ．７23等）和打包成ＩＰ包在ＩＰ网络上传输。 （4）业务提供和交换 软交换能提供各种基本业务、补充业务、增值业务、智能业务等，并协同呼叫控制功能实现业务交换。 （5）计费功能 具有采集详细话单和计次表话单的功能，可根据运营需求将话单传送至计费中心。对于记账卡计费业务，具备实时断线功能。 （6）网守功能 即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。 2．3 软交换的优点 （1）软交换成本低。软交换采用开放式平台，易于接收革新应用，同时因软交换利用普通计算机器件，其性能价格比每年提高60％～80％，而电路交换机的性能价格比每年提高大约20％；而且能够在软交换平台上开发，很容易、很迅速加入任何网络的新业务。 （2）可以灵活选择软交换的配置模式，功能块可以分布在整个网络中，也可集中起来，以适合不同网络需求。 （3）软交换采用开放式标准接口，易于和不同网关、交换机、网络节点通信，兼容性、互操作性、互通性好。 （4）利用软交换进行建网，不仅成本低，而且能够很容易地用软交换转移、处理那些对5类交换机来说太复杂的业务；而且可以很方便地进行大规模网络升级，运营者可以把新型业务下载到数据网络上，只把话音业务在传统交换机上传输。 3 软交换技术的网络结构 3．1 网络系统结构 以软交换技术为核心的网络是基于统一协议、分组网络、业务驱动的开放的网络构架体系。图1为基于软交换技术的网络系统结构，主要包括业务／应用层、控制层、传输层和媒体／接入层，其中软交换位于控制层。  传输层提供了从外部网络或终端到ＶｏＩＰ网的信令和媒体接口，其功能由控制层的功能所控制。传输层可以进一步分为三个域：ＩＰ传输域、非ＩＰ传输域和互通功能域。ＩＰ传输域为分组通过ＶｏＩＰ网络提供传输通道、选路／交换结构，包括路由器、交换机等设备和提供服务质量与传输保证的设备。非ＩＰ传输域提供接入网关或预留网关，以便支持非ＩＰ终端／电话／ＩＳＤＮ网络、ＤＳＬ网络的综合接入设备（ＩＡＤ）、ＨＦＣ网络的Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ或多媒体终端、ＧＳＭ／3Ｇ移动无线接入网的接入功能。互通功能域对从外部网络接收或向外部网络发送的信令提供转换功能，它主要包括信令网关、媒体网关或互通网关。信令网关支持不同传输层之间的信令转换，媒体网关提供不同传输网络或者不同媒体之间的媒体转换；互通网关支持在相同传输层使用不同协议的信令互通。 控制层主要是为传输层提供控制功能，其设备或功能是根据从接入层接收的信令信息来执行呼叫控制的，通过控制传输层部件来建立或拆除经过ＶｏＩＰ网的媒体连接。 业务应用层为ＶｏＩＰ网提供各种应用和业务的执行逻辑，可以包括应用服务器、功能服务器等设备，也可以包含类似于媒体服务器这样的特殊部件。 媒体网关控制器（ＭＧＣ：ｍｅｄｉａ ｇａｔｅｗａｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）是ＶｏＩＰ网络中的一种关键物理设备， 具有多种不同的功能实现形式， 包括软交换（ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ）、呼叫代理（ＣＡ：ｃａｌｌ ａｇｅｎｔ）、呼叫控制器等。正如目前存在的多种实现方案那样，媒体网关控制器（ＭＧＣ）的有关功能可以集中也可以分开，因此不同的研究者对媒体网关控制器（ＭＧＣ）的功能实现有不同方案。媒体网关控制器（ＭＧＣ）是信令消息的源点和终点，它通过一种或多种ＭＧＣ协议控制中继网关（ＴＧ：ｔｒｕｎｋｉｎｇ ｇａｔｅｗａｙ）、媒体网关（ＭＧ：ｍｅｄｉａ ｇａｔｅｗａｙ）和媒体服务器，包括选路功能（Ｒ－Ｆ）和呼叫通知功能（Ａ－Ｆ），这些功能提供了路由信息、认证和记账信息。ＭＧＣ可以通过不同的服务控制协议（如ＳＩＰ、Ｐａｒｌａｙ等）与应用服务器进行通信。 3．2 软交换的对外接口  软交换作为一个开放的实体，与外部的接口必需采用开放的协议。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。 软交换与媒体网关之间的接口用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制／管理，可使用媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ设备控制协议（ＩＰＤＣ）、ＳＩＰ协议、Ｈ．323和Ｈ．248协议。 软交换与信令网关间的接口用于传递软交换和信令网关间的信令信息，可采用信令控制传输协议（ＳＣＴＰ）或其他类似协议。 软交换之间的接口实现不同软交换之间的交互，可采用ＳＩＰ－Ｔ、Ｈ．323或ＢＩＣＣ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、功能服务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中：软交换与应用服务器间的接口可采用ＳＩＰ、ＡＰＩ，如Ｐａｒｌａｙ，提供对三方应用和增值业务的支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采用ＣＯＰＳ协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用ＳＮＭＰ；软交换与智能网ＳＣＰ之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用ＩＮＡＰ协议。 4 软交换的应用 虽然软交换具有很多的优点，然而目前软交换网络提供的业务仍主要在语音业务方面，且提供的增值业务功能也很有限，其中部分业务功能利用智能网一样能够实现。目前，软交换设备供应商、运营商尚无法提供真正吸引用户的软交换网特有的业 | |
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