軟交換技術(shù)將備戰(zhàn)下一代通信網(wǎng)絡(luò)探討
黃昆 2010/01/22
軟交換機(jī)作為基于商用硬件平臺，采用開放、標(biāo)準(zhǔn)、多協(xié)議和可運(yùn)營管理的技術(shù)代表，將成為下一代通信網(wǎng)絡(luò)(NGN)中重要而關(guān)鍵的系統(tǒng)和設(shè)備技術(shù)之一。
近來年，IP技術(shù)因?yàn)榘l(fā)展的迅速而日益成熟，在具體應(yīng)用中，通過分組網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)端到端融合語音、數(shù)據(jù)、視頻的應(yīng)用已經(jīng)表現(xiàn)出在未來市場很強(qiáng)的競爭力，隨之而來，分離的語音、數(shù)據(jù)、視頻網(wǎng)絡(luò)將逐漸融合演變成為集多種業(yè)務(wù)于一體的、分組IP的、開放的下一代通信網(wǎng)絡(luò)(NGN)。
北京郵電大學(xué)宋俊德教授說：“中國是一個移動互聯(lián)網(wǎng)、移動通信的大國，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也很快，最終的網(wǎng)絡(luò)一定是全世界無處不在的覆蓋，包括無線、移動、固定網(wǎng)�！�
在下一代網(wǎng)絡(luò)上，開放性是被一致認(rèn)可的優(yōu)點(diǎn)，這種開放性體現(xiàn)在兩方面，一是業(yè)務(wù)得以擴(kuò)充，在傳統(tǒng)的運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中的接入控制、媒體傳輸控制、呼叫處理、智能業(yè)務(wù)、應(yīng)用業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)運(yùn)營等將在同一平臺上垂直地集成。這樣，運(yùn)營業(yè)務(wù)就可以靈活地加以擴(kuò)充。
另外，業(yè)務(wù)的交換性可以滿足應(yīng)用需求，任何業(yè)務(wù)可以通過增加模塊的方式實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)。這樣可以產(chǎn)生針對不同用戶的個性化業(yè)務(wù)。這是被運(yùn)營商所關(guān)注的。軟交換的特點(diǎn)恰能滿足這種需求，所以軟交換技術(shù)有很大的發(fā)展空間。
模糊的概念
盡管軟交換一直是關(guān)于NGN討論的熱點(diǎn)，然而到現(xiàn)在其概念仍有些似是而非。它應(yīng)該是設(shè)備？是系統(tǒng)？還是技術(shù)架構(gòu)？
在NGN模糊的定義下，有人認(rèn)為軟交換就是NGN，還有人認(rèn)為用軟交換支撐的傳統(tǒng)PSTN話音業(yè)務(wù)就是目前NGN的全部。
思科系統(tǒng)亞太區(qū)NGN/VoIP首席技術(shù)顧問殷康認(rèn)為，對于軟交換概念的模糊，反映了產(chǎn)業(yè)界對于軟交換認(rèn)識上在某些方面依舊存在偏差，存在著過分強(qiáng)調(diào)某一方面的能力，或者是過分夸大了軟交換功能的情況，甚至可以說在很長的一段時間，軟交換被人為地“神話”了。
根據(jù)國際Softswitch論壇ISC的定義，Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能的設(shè)備和系統(tǒng)。
從廣義上講，軟交換就是指以軟交換設(shè)備為控制核心的下一代網(wǎng)絡(luò);從狹義上講，軟交換是指位于NGN控制平面的軟交換設(shè)備。它把呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)(傳輸層)中分離出來，通過服務(wù)器上的軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制和信令互通。其中更重要的是，軟交換采用了開放式應(yīng)用程序接口(API)，允許在交換機(jī)制中靈活引入新業(yè)務(wù)。
節(jié)點(diǎn)控制語音長途
軟交換概念一經(jīng)提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同和重視，軟交換可以實(shí)現(xiàn)跨域控制，可以提供話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)，以及其它融對接入層面豐富多樣的設(shè)備進(jìn)行控制和管理。
在這些應(yīng)用中，有兩類應(yīng)用非常符合軟交換以分組交換為基礎(chǔ)提供傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)的定位。分別是：軟交換在語音長途網(wǎng)中的應(yīng)用以及軟交換在固網(wǎng)智能化改造中的應(yīng)用。
在語音長途網(wǎng)中的應(yīng)用中，最能夠體現(xiàn)出軟交換的技術(shù)優(yōu)勢。首先，更大的系統(tǒng)容量使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更簡單。其次，軟交換設(shè)備的呼叫處理能力大于傳統(tǒng)交換機(jī)，因此在部署語音長途網(wǎng)時，可以設(shè)置更少的交換節(jié)點(diǎn)。
由于軟交換網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換的，并且實(shí)現(xiàn)了控制與承載分離，因此相對于電路交換來說對資源進(jìn)行重新調(diào)配更為簡單，效率也更高。
另外，軟交換應(yīng)用于語音長途網(wǎng)，避免了安全攻擊、用戶資源控制等問題;長途網(wǎng)不涉及城域網(wǎng)或接入網(wǎng)，而骨干IP傳輸網(wǎng)的帶寬又比較容易保障，因此也不存在QoS保障問題，正是基于上述原因，軟交換在PSTN語音長途網(wǎng)的改造和擴(kuò)容中獲得了廣泛的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)如何更智能
在網(wǎng)絡(luò)智能化改造過程中使用軟交換機(jī)也是軟交換應(yīng)用的一個方向，用軟交換替代傳統(tǒng)匯接局交換機(jī)，可以為網(wǎng)絡(luò)帶來更低的維護(hù)成本。
另外因?yàn)檐浗粨Q網(wǎng)絡(luò)容量大、擴(kuò)容方便，在本地網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下和承載資源充足的前提下，只需在端局層面放置更多接入網(wǎng)關(guān)(AG)或中繼網(wǎng)關(guān)(TG)，在軟交換設(shè)備中相應(yīng)地增加處理板，對網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)沒有任何影響。
另一方面，軟交換對智能網(wǎng)的支持也使得其足以勝任這一角色。對智能網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議(INAP)的支持已經(jīng)成為軟交換設(shè)備的一種必備能力，無論采用IP承載INAP的方式，還是通過信令網(wǎng)關(guān)(SG)進(jìn)行信令轉(zhuǎn)接的方式，軟交換都可以很容易地實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)智能網(wǎng)設(shè)備的對接，同時軟交換本身還可以具備業(yè)務(wù)交換點(diǎn)(SSP)的功能。
軟交換在應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)智能化改造時，可能需要支持外置的用戶簽約屬性集中數(shù)據(jù)庫，因?yàn)槭褂猛庵玫暮灱s屬性數(shù)據(jù)庫是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能化業(yè)務(wù)觸發(fā)的主流方式。
軟交換技術(shù)作為呼叫處理的組成部分，其標(biāo)識要被用來終結(jié)該呼叫的最有可能的出口網(wǎng)關(guān)，并利用這個信息來命令中繼網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所指定的功能，即軟交換技術(shù)能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫，以使所選擇的出口網(wǎng)關(guān)最接近目的電話。
軟交換的出現(xiàn)，也給運(yùn)營商帶來了可觀的優(yōu)勢，在業(yè)務(wù)層面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的滲透和交叉，使基于統(tǒng)一分組網(wǎng)絡(luò)承載多種業(yè)務(wù)成為可能。并通過一個融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶同時提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。
在2006中國信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)年會上，中國電信集團(tuán)北京研究院副院長趙慧玲指出，“做到融合的業(yè)務(wù)提供平臺、綜合業(yè)務(wù)管理平臺、區(qū)分客戶群的門戶，這是我們的一個遠(yuǎn)期目標(biāo)，然后在整個交換網(wǎng)這塊停止電路交換，逐步發(fā)展軟交換�！�
軟交換機(jī)作為基于商用硬件平臺，采用開放、標(biāo)準(zhǔn)、多協(xié)議和可運(yùn)營管理的技術(shù)代表，將成為NGN中重要而關(guān)鍵的系統(tǒng)和設(shè)備技術(shù)之一。
軟交換“喚醒”VOIP
VoIP把語音和數(shù)據(jù)集成在一張網(wǎng)里，這意味著只需要建設(shè)和維護(hù)一個網(wǎng)絡(luò)就可以提供以前多個網(wǎng)絡(luò)支持的業(yè)務(wù)，建設(shè)和運(yùn)維的成本都降低了。VoIP具備語音壓縮、帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用的能力，相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率更高，節(jié)約了傳輸成本。
但現(xiàn)在IP承載網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量尚有很多沒有解決，VoIP的質(zhì)量也無法保證。安全問題同樣不可忽視，這種情況就與QoS類似，專網(wǎng)是最徹底的解決辦法。如果為VoIP建專網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)不但沒有減少反而增加了。另外，VoIP對運(yùn)維人員的要求遠(yuǎn)比傳統(tǒng)交換機(jī)高。這實(shí)際都增加了VoIP的運(yùn)維成本。因此，VoIP需要一個統(tǒng)一的平臺來健全和發(fā)展。
軟交換在概念上與VoIP有根本不同，VoIP只能算軟交換提供的業(yè)務(wù)之一。軟交換應(yīng)該是綜合的業(yè)務(wù)平臺，除了語音外，還支持視頻、即時消息、游戲和各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
在NGN中，通過基于軟交換的媒體網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器，將能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)語音網(wǎng)與包交換網(wǎng)間的直接語音通信。
另外在者種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，將出現(xiàn)一些在邏輯上彼此分離的網(wǎng)絡(luò)單元，如媒體網(wǎng)關(guān)、信號處理網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)控制器以及應(yīng)用服務(wù)器，它們之間通過交換機(jī)內(nèi)部協(xié)議如媒體網(wǎng)關(guān)控制、網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議以及初始會話協(xié)議進(jìn)行通信。
電路交換是一條物理鏈路對應(yīng)一個連接，而軟交換則是一條物理鏈路對應(yīng)多條虛連接。軟交換控制功能與交換功能分離，軟件實(shí)現(xiàn)控制功能、網(wǎng)絡(luò)功能分層，各網(wǎng)絡(luò)實(shí)體通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行連接和通信。
傳統(tǒng)電路交換將控制和交換功能均集中于MSC，而軟交換僅將控制功能集中于MSC-Server，交換功能則分布于媒體網(wǎng)關(guān)MGW。傳統(tǒng)電路交換是基于TDM交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)交換，而軟交換則是基于IP分組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)交換。
賽迪網(wǎng)
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