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軟交換技�(shù)
閱讀�19672時間�2011-04-08 16:17:38

  軟交換技�(shù)是NGN�(wǎng)�(luò)的核心技�(shù),為下一代網(wǎng)�(luò)(NGN)具有實時性要求的�(yè)�(wù)提供呼叫控制和連接控制功能。軟交換技�(shù)獨立于傳送網(wǎng)�(luò),主要完成呼叫控�、資源分配、協(xié)議處�、路�、認(rèn)�、計費等主要功能,同時可以向用戶提供�(xiàn)有電�交換�所能提供的所有業(yè)�(wù),并向第三方提供可編程能力�

提出及意�

  軟交換的概念最早起源于美國。當(dāng)時在企業(yè)�(wǎng)�(luò)�(huán)境下,用戶采用基于以太網(wǎng)的電�,通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件(CallManager、CallServer�,實�(xiàn)PBX功能(IPPBX)。對于這樣一套設(shè)�,系�(tǒng)不需單獨鋪設(shè)�(wǎng)�(luò),而只通過與局域網(wǎng)共享就可實現(xiàn)管理與維護的�(tǒng)一,綜合成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的PBX。由于企�(yè)�(wǎng)�(huán)境對�(shè)備的可靠�、計費和管理要求不高,主要用于滿足通信需求,�(shè)備門檻低,許多設(shè)備商都可提供此類解決方案,因此IP PBX�(yīng)用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟�(fā),為了提高網(wǎng)�(luò)綜合運營效益,網(wǎng)�(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開�,更好的服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想:將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化,分為呼叫控制與媒體處理,二者之間采用標(biāo)�(zhǔn)�(xié)議(MGCP、H248)且主要使用純軟件�(jìn)行處理,于是,SoftSwitch(軟交換)技�(shù)�(yīng)運而生�

  軟交換概念一�(jīng)提出,很快便得到了業(yè)界的廣泛�(rèn)同和重視,ISC(InternationalSoftSwitchConsortium)的成立更加快了軟交換技�(shù)的發(fā)展步�,軟交換相關(guān)�(biāo)�(zhǔn)和協(xié)議得到了IETF、ITU-T等國際標(biāo)�(zhǔn)化組織的重視�

  根據(jù)國際Softswitch論壇ISC的定�,Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設(shè)備和系統(tǒng)。因此,軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體�(wǎng)�(guān)(傳輸層)中分離出來,通過軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能,從而實�(xiàn)呼叫傳輸與呼叫控制的分離,為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網(wǎng)�(guān)管理、呼叫控制、帶寬管�、信�、安全性和呼叫詳細(xì)記錄等功能。與此同�,軟交換還將�(wǎng)�(luò)資源、網(wǎng)�(luò)能力封裝起來,通過�(biāo)�(zhǔn)開放的業(yè)�(wù)接口和業(yè)�(wù)�(yīng)用層相�,可方便地在�(wǎng)�(luò)上快速提供新的業(yè)�(wù)�

特點

  軟交換技�(shù)的主要特點表�(xiàn)在以下幾個方面:

 ?。ǎ保┲С指鞣N不同的PSTN、ATM和IP協(xié)議等各種�(wǎng)�(luò)的可編程呼叫處理系統(tǒng)�

 ?。ǎ玻┛煞奖愕剡\行在各種商用計算機和操作系統(tǒng)上�

 ?。ǎ常└咝ъ`活�。例如:

  ·軟交換加上一個中繼網(wǎng)�(guān)便是一個長途/匯接交換機(C4交換機)的替代,在骨干網(wǎng)中具有VoIP或VTOA功能�

  ·軟交換加上一個接入網(wǎng)�(guān)便是一個語音虛擬專用網(wǎng)(VPN)/專用小交換機(PBX)中繼線的替�,在骨干�(wǎng)中具有VoIP功能�

  ·軟交換加上一個RAS,便可利用公用承載中繼來提供受管的MODEM�(yè)�(wù)�

  ·軟交換加上一個中繼網(wǎng)�(guān)和一個本地性能服務(wù)器便是一個本地交換機(C5交換機)的替代,在骨干�(wǎng)中具有VoIP或VTOA功能�

 ?。ǎ矗╅_放� 通過一個開放的和靈活的號碼簿接口便可以再利用IN(智能�(wǎng))業(yè)�(wù)。例�,它提供一個具有接入到�(guān)系數(shù)�(jù)庫管理系�(tǒng)、輕量級號碼簿訪問協(xié)議和事務(wù)能力�(yīng)用部分號簿的號碼簿嵌入機��

  (5)為第三方開�(fā)者創(chuàng)建下一代業(yè)�(wù)提供開放的應(yīng)用編程接口(API)�

 ?。ǎ叮┚哂锌删幊痰暮鬆I�(yè)室特�。例如:可編程的事件詳細(xì)記錄、詳�(xì)呼叫事件寫到一個業(yè)�(wù)提供者的收集事件裝置中�

 ?。ǎ罚┚哂邢冗M(jìn)的基于策略服�(wù)器的管理所有軟件組件的特�。包括展露給所有組件的簡單�(wǎng)�(luò)管理�(xié)議接�、策略描述語言和一個編寫及�(zhí)行客戶策略的系統(tǒng)�

功能

  軟交換是多種邏輯功能實體的集�,它提供綜合�(yè)�(wù)的呼叫控�、連接和部分業(yè)�(wù)功能,是下一代電信網(wǎng)語音/數(shù)�(jù)/視頻業(yè)�(wù)呼叫、控�、業(yè)�(wù)提供的核心設(shè)�。主要功能表�(xiàn)在以下幾個方面:

  (1)呼叫控制和處理 為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能�

 ?。ǎ玻﹨f(xié)議功� 支持相應(yīng)�(biāo)�(zhǔn)�(xié)議,包括H.24�、SCT�、H.323、SNM�、SIP等�

 ?。ǎ常I(yè)�(wù)提供功能 可提供各種通用的或個性化的業(yè)�(wù)�

 ?。ǎ矗I(yè)�(wù)交換功能

 ?。ǎ担┗ネüδ?可通過各種�(wǎng)�(guān)實現(xiàn)與響�(yīng)�(shè)備的互��

 ?。ǎ叮┵Y源管理功� 對系�(tǒng)中的各種資源�(jìn)行集中管理,如資源的分配、釋放和控制�

 ?。ǎ罚┯嬞M功能 根據(jù)運營需求將話單傳送至計費中心�

  (8)認(rèn)證/授權(quán)功能 可�(jìn)行認(rèn)證與授權(quán),防止非法用戶或�(shè)備接��

 ?。ǎ梗┑刂方馕龉δ芎驼Z音處理功能�

�(shè)計原理及實現(xiàn)目標(biāo)

  軟交換技�(shù)是一個分布式的軟件系�(tǒng),可以在基于各種不同技�(shù)、協(xié)議和�(shè)備的�(wǎng)�(luò)之間提供無縫的互操作�,其基本�(shè)計原理是�(shè)法創(chuàng)建一個具有很好的伸縮性、接口標(biāo)�(zhǔn)�、業(yè)�(wù)開放性等特點的分布式軟件系統(tǒng),它獨立于特定的底層硬件/操作系�(tǒng),并能夠很好地處理各種業(yè)�(wù)所需要的同步通信�(xié)�,在一個理想的位置上把該架�(gòu)推向摩爾曲線軌道。并且它�(yīng)該有能力支持下列基本要求�

  �1)獨立于�(xié)議和�(shè)備的呼叫�(shè)備的呼叫處理和/同步會晤管理�(yīng)用的開發(fā)�

 ?�?)在其軟交換�(wǎng)�(luò)中能夠安全地�(zhí)行多個第三方�(yīng)用而不存在由惡意或錯誤行為的應(yīng)用所引起的任何有害影��

  �3)第三方硬件銷售商能增加支持新設(shè)備和�(xié)議的能力�

  �4)業(yè)�(wù)和應(yīng)用提供者能增加支持全系�(tǒng)范圍的策略能力而不會危害其性能和安��

  �5)有能力�(jìn)行同步通信控制,以支持包括帳單、網(wǎng)�(luò)管理和其他運行支持系�(tǒng)的各種各樣的后營�(yè)室系�(tǒng)�

  �6)支持運行時間捆綁或有助于結(jié)�(gòu)改善的同步通信控制�(wǎng)�(luò)的動�(tài)�?fù)�?/FONT>

 ?�?)從小到大的�(wǎng)�(luò)可伸縮性和支持徹底的故障恢�(fù)能力�

  軟交換的實現(xiàn)目標(biāo)是在媒體�(shè)備和媒體�(wǎng)�(guān)的配合下,通過計算機軟件編程的方式來實�(xiàn)對各種媒體流�(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)�,并基于分組�(wǎng)�(luò)(IP/ATM)的架構(gòu)實現(xiàn)IP�(wǎng)、ATM�(wǎng)、PSTN�(wǎng)等的互�,以提供和電路交換機具有相同功能并便于業(yè)�(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備�

系統(tǒng)架構(gòu)

  目前比較普遍的看法認(rèn)�,軟交換系統(tǒng)主要�(yīng)由下列設(shè)備組成:

  1)軟交換控制�(shè)備(Softswitch Control Device)這是�(wǎng)�(luò)中的核心控制�(shè)備(也就是我們通常所說的軟交換)。它完成呼叫處理控制功能、接�?yún)f(xié)議適配功�、業(yè)�(wù)接口提供功能、互連互通功�、應(yīng)用支持系�(tǒng)功能��

  2)業(yè)�(wù)平臺(Service Platform)完成新�(yè)�(wù)生成和提供功�,主要包括SCP和應(yīng)用服�(wù)��

  3)信令網(wǎng)�(guān)(Signaling Gateway)目前主要指七號信令�(wǎng)�(guān)�(shè)�。傳�(tǒng)的七號信令系�(tǒng)是基于電路交換的,所有應(yīng)用部分都是由MTP承載�,在軟交換體系中則需要由IP來承��

  4)媒體網(wǎng)�(guān)(Media Gateway)完成媒體流的轉(zhuǎn)換處理功能。按照其所在位置和所處理媒體流的不同可分為:中繼�(wǎng)�(guān)(Trunking Gateway�、接入網(wǎng)�(guān)(Access Gateway�、多媒體�(wǎng)�(guān)(Multimedia Service Access Gateway�、無線網(wǎng)�(guān)(Wireless Access Gateway)等�

  5)IP終端(IP Terminal)目前主要指H.323終端和SIP終端兩種,如IP PBX、IP Phone、PC��

  6)其它支撐設(shè)備。如AAA服務(wù)�、大容量分布式數(shù)�(jù)�、策略服�(wù)器(Policy Server)等,它�?yōu)檐浗粨Q系統(tǒng)的運行提供必要的支持�

�(yīng)�

  隨著通信�(wǎng)�(luò)技�(shù)的不斷發(fā)展和軟交換各種標(biāo)�(zhǔn)的制定與補充,不少廠家都推出了軟交換的解決方案,各運營商也在積極�(jìn)行相�(guān)實驗。目�,國�(nèi)外許多電信設(shè)備制造商,如西門�、阿爾卡�、愛立信、北電、中興等都在積極�(fā)展新的交換機過渡平臺,提出了軟交換在下一代網(wǎng)�(luò)中的解決方案。這里簡要介紹一下軟交換在VoIP中的應(yīng)用,圖3為基于軟交換技�(shù)的VoIP網(wǎng)�(luò)�(jié)�(gòu)�

  從圖中可以看�,它的功能非常類似于�(xiàn)行電路交換傳送系�(tǒng)間的交換/長途網(wǎng),C4交換機用軟交換系統(tǒng)和一組中繼網(wǎng)�(guān)的組合體所取代。中繼網(wǎng)�(guān)自身是由軟交換技�(shù)利用主/被叫�(xié)議控�,這個協(xié)議就是與來自某個具有指定源/目的的RTP/UDP/IP流的電路交換機的一個指定時隙相�(guān)的MGCP/IPDC�(xié)��

  軟交換技�(shù)作為呼叫處理的組成部分,其標(biāo)識要被用來終�(jié)該呼叫的最有可能的出口�(wǎng)�(guān),并利用這個信息來命令中繼�(wǎng)�(guān)�(zhí)行所指定的功能,亦即軟交換技�(shù)能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼�,以使所選擇的出口網(wǎng)�(guān)最接近目的電話。于�,就完成了原有通過電路交換�(wǎng)�(zhí)行的呼叫操作功能�

  接入�(wǎng)�(guān)既可以終�(jié)ISDN的PRI,也可以終結(jié)來自企業(yè)PBX的CAS信令。這種接入�(wǎng)�(guān)能夠被軟交換以基于分組電話協(xié)議的多種方式�(jìn)行控�;對于基于H.323�(xié)議的�(wǎng)�(guān),軟交換能夠像一個H.323�(wǎng)�(guān)那樣動作;如果接入網(wǎng)�(guān)隧道PRI(Q.931)或CAS信令返回到軟交換,那么軟交換還能夠使用像MGCP/IPDC協(xié)議以更好的方式控制接入網(wǎng)�(guān)。這也體現(xiàn)了軟交換技�(shù)處理接入�(wǎng)�(guān)的能��

  軟交換技�(shù)通過SIP協(xié)議接到電纜網(wǎng)�(luò)�,以支持企業(yè)� IP PBX及IP電話。它還能夠通過TCP/IP�(xié)議接入SCP,也可通過TCP/SCCP�(xié)議接入到SS7網(wǎng)�(luò)�,使無縫互連成為可��