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软交换技术是在IP电话基础上产生的,思想来源于业务可编程、分解网关功能的概念。在软交换体系中,将IP电话网关分解为媒体网关、信令网关和媒体网关控制器,随着标准化进展,软交换设备代替了媒体网关控制器,从而为各种业务应用提供了第三方可编程环境。
软交换技术,以松绑传统电路
交换机核心功能为前提,以软组件形式把这些核心功能分散跨越在一个分组骨干网上,并运行在商用标准的计算机上来实现。软交换解决方案,对于想要创建和提供新业务的业务提供者及任何第三方功能开发者,其非捆绑的和分散的功能结构都是开放的,并且可编程,从而能为竞争化的市场提供所要求的伸缩性和可靠性。

图10.2 电路交换模式与软交换模式的对应关系
软交换是提供呼叫控制功能的软件实体,是多种逻辑功能实体的集合,提供融合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能。软交换的主要设计思想是业务与控制分离,传送和接入分离,各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。创建一个可伸缩的、分布式的与底层硬件/操作系统无关的软件系统,能够处理各种各样的通信协议,支持第三方应用业务开发和部署。

作为NGN的核心技术,软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台。软交换的概念基于新的网络功能模型分层(分为接入层、承载层、控制层与业务层4层,如图 2.3‑1所示)概念,从而对各种功能作不同程度的集成,使得业务与控制,控制与承载分离开来,通过各种接口协议,使业务提供者可以非常灵活的将业务传送和控制协议结合起来,实现业务融合和业务转移,非常适用于不同网络并存互通的需要,也适用于从语音网向多业务/多媒体网的演进。
边缘接入层主要是指与现有网络相关的各种网关和终端设备,完成各种类型的网络或终端到核心层的接入,完成媒体处理的转换作用。
边缘接入层的主要设备介绍:
信令网关(SG):完成电路交换网(基于MTP)和分组交换网(基于IP)之间的NO.7心理的转换,将NO.7信令利用分组交换网络传送。
中继网关(TG):在软交换的控制下,完成媒体流的转换等功能,主要用于中继(NO.7信令)接入。
接入网关(AG): 在软交换的控制下,完成媒体流的转换和非NO.7信令处理等功能,主要用于终端用户/PBX接入和中继(非NO.7信令接入)。
宽带网关(BGW): 完成两个异构宽带网络中协议控制流和媒体流的中继功能。并具有流控,黑白名单等功能。
综合接入设备(IAD):完成用户端数据、语音、图像等多媒体业务的综合接入功能。
SoftPhone:安装于用户电脑上的软件,实现数据、语音、图像等多媒体业务的终端。
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承载层是一个基于IP/ATM的分组交换网络。软交换体系网络通过不同种类的媒体网关将不同种类的业务媒体转换成统一格式的IP分组或ATM信元,利用IP路由器或ATM交换机等骨干传输设备,由分组交换网络实现传送。
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控制层是整个软交换网络架构的核心,主要指软交换控制设备。软交换是网络中的核心控制设备,它所完成的主要功能有:
(1)呼叫处理控制,完成基本的和增强的呼叫处理过程;
(2)接入协议适配,完成各种接入协议的(信令)的适配处理过程;
(3)业务接口提供,向业务平台提供开放的标准接口;
(4)互联互通功能,与其他对等实体互联互通;
(5)应用支持系统功能,完成计费、认证、操作维护等功能。
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业务层主要指面向用户提供各种应用和服务的设备。除了继承了传统交换网络的AAA服务器、数据库、SCP、OSS等设备外,还根据下一代网的基本特征,定义了两个新的实体。
APP(应用服务器):作为全网统一的业务平台,利用Parlay API技术,提供业务生成环境,向用户提供增值业务、多媒体业务的创建和维护功能。
SHLR(Smart Home Location Rigester 智能归属位置寄存器):作为固网、NGN用户数据属性存储及管理中心。

我国网络与交换标准研究组在1999年下半年就启动了软交换项目的研究,“软交换设备总体技术要求”规范了软交换在网络中的位置,明确了其功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标。规定了与IP电话及智能网的互通要求等。该标准经过近两年的研究,是运营企业、制造企业和科研机构共同协作所取得的成果。软交换系列标准的形成将对指导厂商的设备研发和网络应用起到积极作用,关于软交换的研究工作我国处于世界同步水平。 由于标准的研发早于市场的应用,其多项指标仍有待试验的验证和在实践中不断加以完善。此外,网络与交换研究组也在积极制定有关信令网关和媒体网关及相关协议的技术规范。已经列项开始研究网络开放式体系架构及相关设备单元的测试规范。
我国电信企业中兴和华为等公司已经研究开发了提供话音业务的软交换系统。 我国高科技863计划开始列项有关软交换系统在移动和多媒体应用的研究, 该课题以软交换技术为核心,重点研究能够支持多媒体业务和应用于无线系统的软交换体系,采用开放式API的业务及应用支撑环境,以及软交换系统的组网技术。 l 多媒体业务一般由基于包交换的宽带多媒体通信网所承载。由于涉及到图像等因素,在终端、业务、资源等主要方面都比单纯的语音业务要苛刻得多。为了达到在公众电信网中提供实用的多媒体业务,就需要对这些问题认真地加以研究和解决,以实现真正意义上的融合网络。
在包交换迅速发展的大趋势下,移动网络也同样面临着向NGN融合和演进的问题。就移动网络而言,其发展方向是分组化、智能化和宽带化的第三代通信网络(3G)。但在更广泛的意义上来说,3G也是NGN的一个组成部分,而且它和其它组成部分间的联系比现在GSM网络与其它网络间的联系要密切得多。软交换技术在其中发挥了重要的粘合作用。移动性包括三类移动性:
终端移动性:终端位置移动时仍然能使用其业务。
用户移动性:用户可以使用任一终端使用其业务。
业务移动性:用户可在任意地点用任意终端使用其业务。
下一代业务及应用支撑环境主要包括应用服务器、业务能力服务器、业务生成环境工具和业务管理服务器。应用服务器向用户提供增值业务、业务能力服务器向应用服务器提供网络基本能力、业务生成环境工具用于业务的自动生成以及业务的仿真和测试、业务管理服务器对业务和用户数据进行集中式管理。
研究软交换环境下的网络融合技术,分层的、全开放的网络体系架构以及基于软交换的组网技术。
软交换的发展方向是由网络承载业务的变化决定的。下一代网络需要支持多媒体业务,与传统话音业务的单一性要求不同,多媒体业务对通信系统提出了更高的要求。所以,作为下一代网络核心设备的软交换,不但应支持语音业务的所有功能,而且应具有多媒体信息交换的控制功能,即能够控制音频、视频、数据信息的实时交换和传送。



