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軟交換

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1.什么是軟交換

  軟交換是指從廣義上講以軟交換設(shè)備為控制核心的軟交換網(wǎng)絡(luò)。從狹義上講,軟交換特指位于控制層的軟交換設(shè)備。我國信息產(chǎn)業(yè)部對軟交換的定義為:“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?!?

2.軟交換的內(nèi)容

  軟交換的概念最早起源于美國。當(dāng)時在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,用戶采用基于以太網(wǎng)電話,通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件(Call Manager、Call Server),實現(xiàn)PBX(Private Branch eXchange,用戶級交換機)功能(IP PBX)。軟交換是指網(wǎng)絡(luò)用戶通過以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的電話,運用以個人計算機的服務(wù)器為基礎(chǔ)的軟件,實現(xiàn)轉(zhuǎn)換機的操作功能。軟交換技術(shù)是NGN網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),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。軟交換技術(shù)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。技術(shù)人員受到這種新興概念的影響,提出了將傳統(tǒng)的通話設(shè)備功能分離化,將呼叫控制功能和呼叫處理功能分離開,而且這兩個功能的實現(xiàn)主要是依靠軟件,這就是軟交換技術(shù)。對于這樣一套設(shè)備,系統(tǒng)不需單獨鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò),而只通過與局域網(wǎng)共享就可實現(xiàn)管理與維護的統(tǒng)一,綜合成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的PBX。由于企業(yè)網(wǎng)環(huán)境對設(shè)備的可靠性、計費和管理要求不高,主要用于滿足通信需求,設(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應(yīng)用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發(fā),為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運營效益,網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放,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)準(zhǔn)協(xié)議(MGCP、H248)且主要使用純軟件進行處理,于是,Soft Switch(軟交換)技術(shù)應(yīng)運而生。

  軟交換技術(shù)的基本構(gòu)想就是要創(chuàng)建一個性能良好、業(yè)務(wù)齊全的軟件系統(tǒng),這個軟件系統(tǒng)和通信設(shè)備的硬件系統(tǒng)是相分離的,兩者沒有關(guān)聯(lián),這樣可以獨立處理通信業(yè)務(wù)?;?a href="/wiki/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C" title="計算機網(wǎng)絡(luò)">計算機網(wǎng)絡(luò)的軟交換技術(shù),是由四個獨立地部分組成的。它們分別是總體控制部分、信號傳輸部分、業(yè)務(wù)支持部分和媒體連接控制部分。著四個部分雖然相互之間是獨立的,而且每個部分的標(biāo)準(zhǔn)和性能都不一致,但是四個部分相互融合就形成了基于計算機網(wǎng)絡(luò)的軟交換技術(shù)系統(tǒng)。對軟交換技術(shù)的架構(gòu)進行分解,分為四個層次。其中,應(yīng)用層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層通過兩者之間的接口相連接,實現(xiàn)了軟交換技術(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)層面上開展新的業(yè)務(wù);控制層則利用控制軟件將呼叫控制功能和呼叫處理功能分開,實現(xiàn)功能的相互獨立;傳輸層主要作用是準(zhǔn)確無誤地將網(wǎng)絡(luò)信息傳送到客戶端,實現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)移;接人層基于多媒體技術(shù),可以讓用戶用任何方式接入會話。

3.軟交換的功能[1]

  根據(jù)軟交換網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)成,不難分析得出:位于控制層的軟交換,通過傳輸服務(wù)層中的核心傳輸網(wǎng),與處于媒體接入層中的媒體網(wǎng)關(guān)交互作用,接受正在處理的相關(guān)信息。根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用層已定義好的相關(guān)設(shè)定。指示媒體網(wǎng)關(guān)完成呼叫,這可以說是軟交換網(wǎng)絡(luò)體系的基本處理框架,為了流暢的完成以上這一系列基本數(shù)據(jù)處理流程,成熟的軟交換體系必須具有以下幾項主要功能:

  1)呼叫控制和處理功能。呼叫控制和處理功能是軟交換最基本的功能,它可以為基本業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能,包括呼叫請求的處理、連接控制、智能呼叫功能和資源控制等,可以說是整個網(wǎng)絡(luò)的基石。

  2)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變過程中.軟交換網(wǎng)絡(luò)必須能夠提供PSTNISDN交換機所提供的全部業(yè)務(wù) 同時.還應(yīng)該與現(xiàn)有的智能網(wǎng)或第三方配合.提供多種增值業(yè)務(wù)和智能業(yè)務(wù)。

  3)協(xié)議功能。軟交換網(wǎng)絡(luò)體系是一個開放的、多協(xié)議的實體。它應(yīng)能夠使用各種現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與各種媒體網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用服務(wù)器、終端和網(wǎng)絡(luò)進行通信,最大限度的保護用戶投資并充分發(fā)揮現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的作用。

  4)互聯(lián)互通功能。軟交換網(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)向軟交換網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演進過程中。不可避免的要實現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作、互聯(lián)互通、平滑演進 例如.通過信令網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有7號信令網(wǎng)的互通:通過信令網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有智能網(wǎng)互通,為用戶提供多種智能業(yè)務(wù):采用SIP協(xié)議實現(xiàn)與未來SIP網(wǎng)絡(luò)體系的互通:通過采用SIPBICC協(xié)議與其他軟交換網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

  5)操作維護與計費功能。軟交換網(wǎng)絡(luò)主要包括業(yè)務(wù)統(tǒng)計、業(yè)務(wù)量測量與記錄警告和安全管理功能,同時,軟交換設(shè)備應(yīng)具有采集詳細(xì)話單及復(fù)式計次的功能并能按要求將話單傳送到相應(yīng)的計費中心。

4.軟交換的功能特征[3]

  軟交換定位于下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)的控制層,演化自呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制器。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?!避浗粨Q是NGN 的核心,是電路交換網(wǎng)與IP 網(wǎng)的協(xié)調(diào)中心.通過對各種媒體網(wǎng)關(guān)的控制實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)層融合軟交換并不是指的某一套具體的設(shè)備.而是定義了一種通信控制方式,并采用多種控制協(xié)議進行支持。

  1.便捷性。

  從軟交換技術(shù)體系的框架結(jié)構(gòu)看,該體系具有強大的承載能力,在承載原有PSTN業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上支持多類業(yè)務(wù)的同時進行,適應(yīng)了當(dāng)今社會信息技術(shù)全球化的整體趨勢,為第三方提供了方便、快捷的業(yè)務(wù)服務(wù)。

  2.靈活性。

  軟交換技術(shù)體系在進行信息等內(nèi)容的分組交換的過程中是以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)從而進一步衍生出其他新的業(yè)務(wù)的。也就是說,在新業(yè)務(wù)、新領(lǐng)域的開拓和發(fā)展方面,軟交換技術(shù)具有靈活性的特點。

  3.開放性和兼容性。

  從框架結(jié)構(gòu)上進行分析,軟交換技術(shù)體系具有開放性的特征,即作為一個獨立的平臺對于網(wǎng)絡(luò)信息等內(nèi)容進行分離、重組和傳輸。與此同時,在整個信息傳輸的過程中,又徹底解決了多網(wǎng)并存的局面,在軟交換技術(shù)體系平臺中傳統(tǒng)通訊方式和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)傳播模式得以融合,不同的硬件平臺和操作系統(tǒng)以及服務(wù)協(xié)議得以相互融合,減少了對網(wǎng)絡(luò)資源的浪費,降低網(wǎng)絡(luò)運營商運營成本,是第三方有效的市場競爭力的表現(xiàn)。

5.軟交換在通信工程的應(yīng)用[4]

  在通信工程中應(yīng)用軟交換技術(shù)不是一蹴而就的,而是分階段進行的,這里將其分為建設(shè)初、中、后期三個階段。

  (1)在通信網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)初期,軟交換業(yè)務(wù)量相對來說還比較少,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也較小,軟交換應(yīng)先獨立設(shè)點,然后從點到面逐步進行網(wǎng)絡(luò)容量的擴展??上葘⒁惶总浗粨Q設(shè)備設(shè)置在通信工程系統(tǒng)中,并配合IAD、AMG或智能終端等,覆蓋本地用戶,向用戶提供通話、語音、多媒體等業(yè)務(wù);也可將UMG設(shè)置在信息工程系統(tǒng)中,使其與匯接中心、公網(wǎng)連接,從而實現(xiàn)與電話交換網(wǎng)絡(luò)的互通。

  (2)在通信網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)中期,軟交換業(yè)務(wù)量會隨著人們需求的增加而不斷增加,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也會逐漸擴大,在此過程中,通信網(wǎng)絡(luò)中軟交換節(jié)點數(shù)也會上升。對于由軟交換控制的包交換網(wǎng),當(dāng)其所占用戶界面與電路交換網(wǎng)非常接近甚至優(yōu)于電路交換網(wǎng)時,傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)會逐漸退到邊緣,而使用數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶會不斷增加,此時,設(shè)置UMC設(shè)備,可將其作為中繼媒體網(wǎng)關(guān)(TMG)使用,通過UMC設(shè)備與運營商、電力電話交換網(wǎng)絡(luò)的連接,實現(xiàn)電力電話交換專網(wǎng)的匯接覆蓋。隨著網(wǎng)絡(luò)用戶量和容量的增加,在每個大區(qū)的中心城市設(shè)置若干對軟交換設(shè)備,每對軟交換設(shè)備配置要相同,且互為備份,然后在省會城市設(shè)置TMG,并將其設(shè)置在省內(nèi)交換機的直達(dá)電路上,從而便于實現(xiàn)基于移動的軟交換長途與基于傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)的連接,在本省軟交換設(shè)備和TMG之間設(shè)置過橋線路,提高網(wǎng)絡(luò)容量和可靠性,有效避免因承載網(wǎng)和傳輸終端對業(yè)務(wù)帶來的影響,為用戶提供更加豐富的業(yè)務(wù)。

  (3)在通信網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)后期,設(shè)置軟交換設(shè)備通過SIP.T、BICC協(xié)議互連互通,只要通過IP承載網(wǎng),不同區(qū)域之間的業(yè)務(wù)就能夠?qū)崿F(xiàn)互連互通。

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