探索推动网络前进的软交换技术

软件先锋 2016-02-16 09:40网络整理点击: 标签:

随着通信网络技术的飞速发展,人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长,为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务,提供给用户更加个性化的服务,提出了下一代网络的概念,且目前各大电信运营商已开始着手进行下一代通信网络的实验。软交换技术又是下一代通信网络解决方案中的焦点之一,已成为近年来业界讨论的热点话题。

一、软交换技术是什么?

软交换是电路交换网向分组网演进的核心设备,是下一代网络(以下简称:NGN)的重要组成部分。它独立于底层承载协议,主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由选择、认证和计费等功能,可以向用户提供现有电路交换所能提供的所有业务以及多样化的第三方业务。

运营商及企业级用户对NGN的关注与讨论正顺应了这种市场发展趋势。虽然对其表述有所不同,但大体已达到以下共识:1、NGN将基于分组数据网络和统一的IP协议,即使对IP分组技术持保守看法的人们也都同意在未来几年里融合的数据网络技术将成为电信运营商的核心网络技术,没有人再对IP技术作为电信运营商NGN基础骨干业务平台提出异议。NGN将意味着各种业务和应用的传输技术完全向分组、宽带IP迈进和融合,智能光技术、DWDM技术和高速路由与分组交换技术将被充分利用;2、NGN将提供综合开放的整体网络构架体系,其发展目标是采用统一的网络技术融合各个应用网并实现端到端多媒体业务融合。NGN网将使各业务网——无线网与有线网、固定网与移动网、话音网与数据网统一于共同的传输基础和网络应用平台。

简单来说,软交换是随IP网和ATM网的发展而产生的,并可根据软交换在网络中所处的位置和服务的终端将其分为两类,即固定软交换和移动软交换。固定软交换是指软交换设备作为现有固定电话网的下一代核心交换设备服务于固定电话用户;移动软交换是指软交换设备作为移动端局MSC服务(Mobile Switching Center,移动交换中心 )于移动用户,可直接对HLR(Home Location Register,负责移动用户管理的数据库)等进行访问,因此,移动软交换不仅具备固定软交换的功能,同时还具有移动性管理等功能。当软交换仅作为移动汇接局使用时,其功能同固定软交换。

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基于软交换技术的商用组网方式

综合业界的看法,从广义上讲,软交换概念是指以软交换设备为控制核心的下一代网络(NGN);从狭义上讲,软交换特指位于NGN控制平面的软交换设备。软交换设备(Soft Switch),曾被称为呼叫服务器(Call Server)、呼叫代理(Call Agent)或媒体网关控制器(Media Gateway Control),是在VoIP体系中把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能。1999年后,软交换设备这一名词被业界普遍认可,成为最后的通用概念。

顺应固定和移动融合以及整个电信网全IP化演进的趋势,第三代移动通信(3G)网络的发展在很多方面应用了NGN技术。2000年前后,3GPP制订WCDMA R4阶段规范时,首次把NGN提出的软交换概念引入移动核心网。从网络结构、接口协议、业务以及业务开发等方面看,3G与NGN的发展是协调一致的。而在网络结构上,NGN和3G都提出了承载和控制分离的网络体系结构;3G与NGN所采用的接口协议很多都是一致的,包括BICC、SIP/SIP-T、H.248/MEGAO和SIGTRAN,因此,二者在业务层面和架够上均是统一的,相似的业务可以同时构建在NGN和3G之上。从广义上讲,NGN包括了固定和无线领域,WCDMA R4和R5及其后续阶段都属于NGN构架。

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应用在电信运营中的软交换

二、曾被混淆的软交换机基础概念

软交换机作为基于商用硬件平台,采用开放、标准、多协议和可运营管理的技术代表,将成为NGN中重要而关键的系统和设备技术之一。然而,现阶段国内具有一定规模的软交换机组网和实践还不多见,有关软交换机的讨论和实践还仅停留在局部和个体技术的概念层面上。尽管软交换机是目前关于NGN讨论的热点,然而人们对其概念仍有些似是而非。它究竟属于什么层面?软交换机与IP电话和NGN的关系究竟是什么?

据国际Softswitch论坛ISC的定义,Softswitch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能的设备和系统。据此定义,Softswitch是典型的为分组网的语音目的而设计的技术实践手段。这一定义也说明,Softswitch借用了传统电信领域PSTN网中的“硬”交换机Softswitch的概念,所不同的是强调其基于分组网和呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。Softswitch是NGN中的重要组成部分,但它更多的是关注呼叫控制功能的设备和系统,其本身并不能构成特别的整体组网技术机制和网络体系架构。但是为什么这样一个单纯的概念会使人疑惑呢?问题的原因之一可能在于许多人习惯将Softswitch直译为“软交换”。“软交换”这个翻译术语含义不够明晰容易给人造成一种逻辑错觉。单从字面上看较难使人理解它究竟是设备系统概念还是体系概念。我国电信业历来将名词属性的Switch译为交换机,而将动名词属性的Switching译为“交换”。那么为何在此破例﹖更为麻烦的是这样以来中文将难以辩别“Switching”和“Softswitch”的区别。所以,笔者认为为学术研讨的严肃性我们应该将Softswitch更为确切地译为软交换机。在正式的书面语中应明确避免将“软交换”当作软交换机的一种简称。

尽管NGN的目标是将语音、数据、视频业务逐渐融合演变成为集多种业务于IP网络之上,但是它面临的根本挑战仍在于寻求成熟的、可大规模运营管理的IP电话技术。因为,语音是运营商最普及、最基本和最重要的业务,其市场涵盖的范围最广,其商业收入的影响远比其它业务更大。经过近百年的发展传统的PSTN技术(公共交换电话网络)和TDM网(Time Division Multiplexing,时分复用模式)为运营商的语音业务提供了成熟的经营模式和品质标准。数据IP网络原本是为数据业务而设计的,而语音是时间敏感性的业务,在数据IP网络中提供大规模语音业务的IP电话技术是任何运营商在向NGN过渡过程中所面临的首要挑战。