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軟交換相關技術的研究

2019-11-03 10:18:20
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來源：轉載
供稿：網友
趙慧玲 葉 華
　　摘 要 概述了目前有關軟交換技術的研究進展，并介紹了軟交換的功能和目前軟交換應用所面臨的問題。

　　關鍵詞 軟交換 H.248協議 發展策略

一、引 言

　　有關軟交換技術將是下一代網絡話音解決方案的焦點。我國各運營商正在積極進行試驗，設備供應商的設備也正在陸續推出。但如何將軟交換技術應用于網絡中，其主要的切入點在哪里等這些都是目前國內外關注的熱點問題。本文將概述目前有關軟交換技術的研究進展，介紹軟交換的功能和目前軟交換應用所面臨的問題。

二、軟交換相關標準的進展

　　我國網絡與交換標準研究組早在1999年下半年就開始對軟交換技術進行跟蹤和研究，并啟動了《軟交換設備總體技術要求》規范的編制工作。《軟交換設備總體技術要求》規定了軟交換在網絡中的位置，明確了其功能要求、業務要求、操作維護和網管要求、協議和接口要求、計費要求和性能指標，以及基于軟交換的網絡分別與基于H.323的
　　（1）多媒體業務一般由基于包交換的寬帶多媒體通信網所承載。由于涉及到圖像等因素，在終端、業務、資源等主要方面都比單純的語音業務要苛刻得多。為了達到在公眾電信網中提供實用的多媒體業務，需要對這些問題認真地加以研究和解決，以實現真正意義上的融合網絡。

　　（2）在包交換迅速發展的大趨勢下，移動網絡也同樣面臨著向NGN融合和演進的問題。就移動網絡而言，其發展方向是分組化、智能化和寬帶化的第三代通信網絡（3G）。但從更廣泛的意義上說，3G也是NGN的一個組成部分，而且它和其它組成部分間的聯系比現在GSM網絡與其它網絡間的聯系要密切得多，軟交換技術在其中發揮了重要的粘合作用。

　　（3）下一代業務及應用支撐環境主要包括應用服務器、業務能力服務器、業務生成環境工具和業務管理服務器。應用服務器向用戶提供增值業務，業務能力服務器向應用服務器提供網絡基本能力，業務生成環境工具用于業務的自動生成以及業務的仿真和測試，業務管理服務器對業務和用戶數據進行集中式管理。

　　（4）研究軟交換環境下的網絡融合技術、分層的全開放的網絡體系架構以及基于軟交換的組網技術。

四、軟交換的主要特點

　　軟交換的主要特點是具有靈活、分布式的交換功能，各功能單元之間具有互操作性，可以快速引入新業務，優化網絡結構。

1．獨立的呼叫控制功能

　　軟交換呼叫控制功能獨立于底層承載協議，完成基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能，包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等，可以說是整個網絡的靈魂。

2．媒體接入功能

　　該功能可以認為是一種適配功能，它可以連接各種媒體網關，如PSTN/ISDN IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、用戶媒體網關、無線媒體網關、數據媒體網關等，完成H.248協議功能。同時，還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接，提供相應業務。

3．業務提供功能

　　軟交換最大的特色是可以提供可編程的、邏輯化控制的開放API協議，向用戶提供第三方業務，同時還可以提供多媒體和移動業務以及傳統電話網所不能提供的業務。

4．H.248協議

　　H.248協議稱為媒體網關控制協議，是由ITU-T第16組提出來的。它應用在媒體網關和軟交換之間、軟交換與H.248/MEGACO終端之間，是軟交換應支持的重要協議。

　　目前ITU-TSG16已經推出了H.248v2，并對在實施過程中發現的在H.248存在的技術問題、編輯錯誤和含糊之處提出了H.248實施細則，從而進一步推動H.248的應用及其兼容性。

　　“包”（Package）是H.248中另一個重要概念，它通過“包”可以對H.248進行擴展，從而大大加強了H.248的靈活性。包的定義中包含6個部分：包、特性、事件、信號、統計和與包相關的使用程序，目前H.248的附錄中已經定義或正在研究的“包”包括：

（1）H.248附件E：基本包

　　主要包括通用包、基本根包、音信號發生包、基本DTMF產生包、DTMF檢測包、呼叫進展音信號發生包、呼叫進展音信號檢測包、模擬線監視包、基本導通包、網絡包、RTP包、TDM電路包。

（2）H.248附件F：傳真、文本轉換和呼叫識別包

　　該附件描述了傳真、文本電話、呼叫類型識別和數據呼叫檢測所需要的包。

（3）H.248附件G：IP電話包

（4）H.248附件J：動態音信號定義包

　　本附錄定義了重新現有音信號和創建新音信號的機理。

（5）H.248附件K：通用錄音通知包

　　該包可以支持在媒體網關上實現錄音通知功能，錄音通知可以用多種方式實現，如語音方式、文本方式等。

（6）H.248附件M.1：高級錄音通知服務器包

　　基本的語音包支持標準IVR操作，高級語音包是對基本語音包的擴展，例如用戶可以定義語言、方言、語音文件格式、性別、說話人、消費者等等。

（7）H.248附件M.2：擁塞包

　　該包可以控制MG的負載。

（8）H.248附件M.4：H.323與H.324附件C互通的H.248包

（9）H.248附件M.lt：線路測試包

（10）H.248附件M.5：質量告警停止包

　　該包允許MG指示線路已經恢復正常。

（11）H.248附件M.mcu：媒體網關控制單元包

（12）H.248附件M.6：非活通知包

　　該包可以使MG推測MGC是否仍在激活狀態。

（13）H.248附M.rch：資源擁塞處理包

　　該包是H.248附件M.2的進一步深化。

（14）H.248附件M.
五、軟交換的應用

　　目前，歐洲運營商對于軟交換的發展和應用采用比較務實和謹慎的態度。

　　英國BT：話音網絡在長途網層面正在進行網絡優化，1998年開始將原有的近200個長途/匯接交換機優化為67個大容量的基于ATM的交換機NGS，NGS處理能力達5M BHCA，具有155Mbit/s中繼接口和256K交換模塊。在本地網層面，準備開展有關軟交換的試驗，計劃利用5年的時間替換65％的TDM交換機。

　　德國電信：1997年開始了國內電話網絡優化的工作，目前網絡仍有充足的容量，近期內沒有開展軟交換試驗的計劃。但在國際網絡方面，正在積極進行技術準備，目前正在準備技術投標、實驗室設備測試等，計劃在2002年開始在國際網絡進行軟交換的試驗，放置1臺軟交換機和4個媒體網關開展IP網絡提供語音業務、呼叫中心業務和VPN業務的試驗。

　　比利時電信（Belgacom）：其策略是積極發展ADSL，充分利用傳統電信網絡的優勢，及時地為用戶提供IP接入。比利時電信認為近期網絡增容不大，在網絡發展趨于平穩的條件下發展軟交換不是有利的戰略，因此在2004年左右引入NGN比較適當，但目前需注意跟蹤技術和設備的發展。

　　針對不同的網絡狀況和業務需求，目前軟交換主要應用在以下4個方面：

　　（1）虛擬中繼（Virtual Trunking）：提供電信級、7號信令端到端的大規模VoIP/ATM呼叫。實現NGN與PSTN、IN、H.323、SIP等網絡的通信。

　　（2）多業務應用（Multi-media applications）：通過應用服務器向第三方提供API，支持第三方的應用開發。

　　（3）電信級撥號接入（Carrier Class Dial-in）：其MG同時具備VoIP網關和RAS兩種功能，在軟交換控制下，使得全網MG能被統一管理，并能進行撥號上網用戶數據旁路。

　　（4）下一代本地交換系統（Next Generation Local Switch）：提供數據終端與PSTN網電信級互聯互通，支持對個人用戶（IP Phone/PC）、企業用戶（IP PBX）以及不同網絡（H.323/SIP）的接入。

六、軟交換技術發展有待研究的問題

1．國際上尚無大型網絡的組網和運營經驗

　　傳統電信網經過長期的運營積累，在網絡組織方面已經具有相當成熟的經驗。而基于軟交換的網絡組織目前國內外尚無成熟的經驗，是采用基于軟交換的全平面結構，還是分區域選路結構等在技術和實踐方面都有待進一步的探索，特別是基于軟交換網絡的運行維護、業務管理等都有待積累經驗。

2．協議尚未作到兼容性，標準還在發展之中

　　不同廠家的軟交換在技術標準的選用及協議的兼容性方面還難以作到相互兼容。BICC協議、SIP-T協議和H.248協議也在發展之中，協議的選項需要運營商根據業務的需要來進一步確定。

3．API沒有成熟的產品

　　基于開放的業務平臺，采用標準的API接口為網絡運營商提供新業務開創了美好的前景，但是相應的產品仍在探索和研發之中。

4．業務不明朗

　　雖然軟交換系統在理論上提供了網絡開放的體系架構，有利于業務的開發和提供，但目前在應用方面還難以看出誘人的業務前景。目前，大多數軟交換的試驗是提供基本的話音業務、會議業務（含視頻）和網上瀏覽業務。除話音業務外，提供業務的操作都較為復雜，使用業務和應用服務器的方式和手段來提供業務應該給以肯定，但應用平臺的商用還需要時間。

5．網絡QoS和網絡安全問題沒有較好的解決方案

　　采用IP網絡作為承載話音的網絡時，合理有效地調配網絡資源，解決QoS和網絡安全的問題一直希望有較為可行的方案。

6．商業模型

　　目前，各運營商均在關注軟交換的發展，但軟交換究竟能為運營帶來多大商機，如何以最合理的投資獲得最大利潤是目前運營商更加關心的問題，因此加強軟交換應用的商業模型研究對電信網的發展具有重要意義。

　　以上問題的存在并不會阻礙新技術的應用，相反，運營商會與設備供應商一起冷靜地解決這些問題，并積極進行試驗，不斷加以完善。

摘自《電信網技術》2002.2期

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