軟交換在本地網(wǎng)中的應(yīng)用分析

2019-11-03 10:22:22

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供稿：網(wǎng)友

杭州市電信分公司繆洪明

　　電信業(yè)近年來發(fā)展迅猛，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新技術(shù)革命不斷影響改變傳統(tǒng)電信的概念和體系，基于電路交換的PSTN電話網(wǎng)雖然可以提供64kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但其業(yè)務(wù)功能和控制功能都是由程控交換機(jī)來完成的，無法滿足客戶日益頻繁提出的新需求，在競爭日趨激烈的電信市場顯得力不從心。作為電信公司利潤主要產(chǎn)生點的本地網(wǎng)，如何提高市場響應(yīng)速度，縮短新業(yè)務(wù)提供周期，在競爭中占領(lǐng)有利地位，引進(jìn)新的融話音、數(shù)據(jù)、圖像為一體，業(yè)務(wù)與控制分離的下一代網(wǎng)絡(luò)顯得尤為重要。

一、本地電信網(wǎng)現(xiàn)狀分析

　　當(dāng)前本地電信網(wǎng)絡(luò)并存有語音和數(shù)據(jù)兩個網(wǎng)絡(luò)。

　　目前網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點如下：

*基于電路交換的語音網(wǎng)絡(luò)（PSTN/ISDN）和基于包交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（ip）是兩個相互獨立的網(wǎng)絡(luò)；

*語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)按照各自承載的業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化組合；

*語音網(wǎng)絡(luò)具有QoS保證，能夠提供豐富的業(yè)務(wù)性能；

*數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有較高的帶寬利用率和開放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；

*兩個網(wǎng)絡(luò)通過相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)業(yè)務(wù)互通，如撥號服務(wù)器和VOIP網(wǎng)關(guān)。

　　目前網(wǎng)絡(luò)的存在問題如下：

*大量的撥號數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)造成PSTN/ISDN語音網(wǎng)絡(luò)的擁塞。這種擁塞包括：交換機(jī)用戶側(cè)接入單元內(nèi)部線路擁塞；交換端局與匯接局之間局間中繼擁塞；匯接局與撥號接入服務(wù)器（RAS）間線路擁塞。

*用戶通過撥號上網(wǎng)的帶寬非常有限，無法適應(yīng)未來各種多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用。

*基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實時話音業(yè)務(wù)（VoIP、VoATM）的附加業(yè)務(wù)性能過于簡單。

*語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)間連接協(xié)議過于簡單。

　　可以看出，目前存在的這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)點，如PSTN/ISDN語音網(wǎng)絡(luò)豐富的業(yè)務(wù)性能和IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)靈活的帶寬利用率。但它同時也存在著明顯的不足：交換網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分離帶來建設(shè)維護(hù)的不便、撥號數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞、接入帶寬有限、VoIP業(yè)務(wù)簡單、過度集成的交換設(shè)備造成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供的不靈活等。因此，目前的網(wǎng)絡(luò)已逐漸不能適應(yīng)電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和商業(yè)應(yīng)用的逐步展開，三網(wǎng)合一的概念被不斷提出并為人們所接受，未來的電信運營商將只建設(shè)一個核心網(wǎng)，它將同時承載話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、圖像業(yè)務(wù)，為用戶提供全面整體解決方案。

二、NGN軟交換的特點

　　下一代網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)將采用全分布式開放平臺。簡單地說傳統(tǒng)PSTN交換機(jī)這種集用戶接入，中繼接口，信令處理，呼叫業(yè)務(wù)處理等多種功能于一身的大而全的設(shè)備將不再是發(fā)展方向。新的網(wǎng)絡(luò)將由獨立的用戶接入網(wǎng)關(guān)，PSTN網(wǎng)關(guān)，信令網(wǎng)關(guān)，呼叫處理服務(wù)器等組成，各網(wǎng)絡(luò)元素間采用國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議實現(xiàn)互連互通。下一代網(wǎng)絡(luò)具備如下特點：

*分布式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每一網(wǎng)絡(luò)元素基本上只負(fù)責(zé)一種業(yè)務(wù)功能。

*結(jié)構(gòu)上全面實現(xiàn)靈活和開放，網(wǎng)絡(luò)元素間采用國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議實現(xiàn)互連互通。

*為新業(yè)務(wù)的開展應(yīng)用提供通用開放接口，支持運營商快速開發(fā)業(yè)務(wù)。

*由呼叫業(yè)務(wù)服務(wù)器提供傳統(tǒng)市話交換機(jī)和長途交換機(jī)提供的豐富的話音附加業(yè)務(wù)。

*網(wǎng)關(guān)必須支持多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以保證網(wǎng)絡(luò)的靈活性和開放性。

*全部業(yè)務(wù)由統(tǒng)一的IP或ATM核心網(wǎng)絡(luò)承載。

*簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)靈活，建設(shè)、運營、維護(hù)成本降低，管理、維護(hù)更方便、更安全、更有效。

*而NGN的分層組網(wǎng)特點，使得運營商幾乎可以不用考慮到過多的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，只需根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展情況，來考慮各接入網(wǎng)關(guān)節(jié)點的部署。在組織大網(wǎng)時，無論是擴(kuò)容，還是日常維護(hù)，以及工作效率，NGN同PSTN相比也有明顯的優(yōu)勢。

　　在下一代網(wǎng)絡(luò)中，位于網(wǎng)絡(luò)核心地位的將是以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)核心骨干網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)將承載所有的多媒體業(yè)務(wù)，包括高質(zhì)量的話音，圖像，豐富的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)是由現(xiàn)有的固定網(wǎng)絡(luò)（PSTN/ISDN）和移動網(wǎng)絡(luò)（PLMN）所承載。下一代電信級網(wǎng)絡(luò)將仍然保留上述網(wǎng)絡(luò)的市話部分，而其傳統(tǒng)的長途業(yè)務(wù)將全部由未來有服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）的IP核心骨干網(wǎng)所承載。其中電路交換數(shù)據(jù)流向包交換數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的任務(wù)由媒體網(wǎng)關(guān)（Media Gateway）承擔(dān)。目前的IP電話只能完成簡單的呼叫業(yè)務(wù)，而傳統(tǒng)的IP電話技術(shù)不可能讓用戶享受到PSTN/ISDN豐富多彩的附加業(yè)務(wù)。下一代電信網(wǎng)絡(luò)將引入信令網(wǎng)關(guān)控制器(Signaling Controller)，媒體網(wǎng)關(guān)控制器(Media Gateway Controller) 和呼叫業(yè)務(wù)服務(wù)器(Call Feature Server)，并由他們負(fù)責(zé)將傳統(tǒng)PSTN/ISDN的附加業(yè)務(wù)全面移植到下一代電信網(wǎng)，同時還可以提供更多更新的多媒體業(yè)務(wù)。

三、全面整體解決方案的提出

　　面對語音業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型，電信運營商也開始向電信服務(wù)商轉(zhuǎn)型。但是不同的運營商，由于各自有不同的技術(shù)背景、不同的網(wǎng)絡(luò)狀況，對NGN的前景有各自不同的考慮。比如，有些運營商，擁有規(guī)模龐大的傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)，每年的維護(hù)、擴(kuò)容開支都維持在一個很高的水平，而原來的設(shè)備供應(yīng)商，已經(jīng)逐漸減少了在傳統(tǒng)交換機(jī)上的開發(fā)，備件的供應(yīng)，新的業(yè)務(wù)，系統(tǒng)的售后服務(wù)提供都出現(xiàn)了價格上漲，而服務(wù)下降的威脅。這時，通過漸進(jìn)的，有規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)步驟，將PSTN網(wǎng)，平滑的演進(jìn)到NGN就是一個比較好的出路。又比如，新的運營商進(jìn)入到這個領(lǐng)域內(nèi)，由于沒有網(wǎng)絡(luò)包袱，可以迅速的，低成本的展開新的業(yè)務(wù)及服務(wù)。傳統(tǒng)運營商，這時往往處于不利的局面，從競爭驅(qū)動的角度來看，市場的開放，也推動了運營商采用新的技術(shù)來提供服務(wù)。此外，有些傳統(tǒng)運營商從降低成本的角度考慮，通過新技術(shù)減少設(shè)備的機(jī)房面積，從而，將減少位于市中心的交換機(jī)樓面積，在節(jié)省費用的同時，又能為運營商帶來一定收益。這種業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型同時也體現(xiàn)在電信運營商提供的服務(wù)上，運營商逐漸開始尊重用戶的個性化和多元化需求，而用戶需要的不僅僅是簡單的語音服務(wù)或者接入服務(wù)，而是全面的整體的信息解決方案。因此，電信運營商開始尋求給個體的用戶提供專業(yè)化的信息服務(wù)，并提供針對性的解決方案。通過NGN軟交換,對于電信運營商而言，他可以有相當(dāng)自由的空間選擇不同的設(shè)備供應(yīng)商或業(yè)務(wù)提供商，在一定的條件下，電信運營商還可以自己開發(fā)貼近用戶、更有競爭力的電信業(yè)務(wù)，最終使用戶在享受電信優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時也將更有力地促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展，真正體現(xiàn)以客戶為中心的服務(wù)意識，以市場為導(dǎo)向的運營模式和以效益為目標(biāo)的經(jīng)營觀念。

　　全面的整體的解決方案分為以下三個方面。

　　1．向下的業(yè)務(wù)兼容性（指對原有的PSTN和DCN網(wǎng)絡(luò)以及移動網(wǎng)絡(luò)）

　　在業(yè)務(wù)提供上，NGN軟交換對于原來PSTN網(wǎng)絡(luò)的LS網(wǎng)絡(luò)可以通過軟交換的中繼網(wǎng)關(guān)接入進(jìn)來，PSTN的TS網(wǎng)絡(luò)也可以通過軟交換的VT方案，作為目前長途網(wǎng)的備份話務(wù)路由，并逐步進(jìn)行替代；DCN網(wǎng)絡(luò)可以把目前的各種數(shù)據(jù)接入融入進(jìn)來，包括ADSL、FTTX。對于未來的移動市場，由于軟交換和3G的核心網(wǎng)絡(luò)基本相同，都采用統(tǒng)一的IP或ATM核心網(wǎng)絡(luò)承載,通過引入各類網(wǎng)關(guān),為提供寬帶、窄帶一體化，有線、無線一體化的全面整體解決方案的推出提供可能，真正達(dá)到對現(xiàn)有業(yè)務(wù)的全兼容。

　　2．各種新的接入的推出

　　各種新的接入，即真正意義上的“一線通”，運營商通過一條網(wǎng)線，或者一條ADSL線，可以同時為用戶提供語音業(yè)務(wù)（包括單個用戶，IP PBX，IP CENTEX）,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（主要是指看待接入），圖像業(yè)務(wù)（包括視頻點播、可視電話等），即用戶只需一條網(wǎng)線就可以享有所有的電信業(yè)務(wù)，而這對于用戶來說是最希望看到的，用戶可以自己選擇需要的業(yè)務(wù)要求開通，根據(jù)享受的服務(wù)來付費。通過接入網(wǎng)關(guān)的延伸，對于一些集團(tuán)用戶，還可以提供為用戶度身定制的無線業(yè)務(wù)（包括無線市話、移動通信、無線局域網(wǎng)等），而這正是未來電信運營商綜合競爭力的體現(xiàn)。在全球都在談?wù)?G的時候，從技術(shù)角度而言，3G和軟交換必將在下一代網(wǎng)絡(luò)中得到完美融合，無線與有線在下一代網(wǎng)絡(luò)上殊途同歸，同時在業(yè)務(wù)上得到全面完整的解決。比如UT-Starcom的IPAS無線市話系統(tǒng)就將無線接入概念創(chuàng)新的運用于傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)，同時可以支持POTS有線用戶的接入、無線市話（小靈通）的接入和DSLAM的接入，而這一切都是基于其軟交換平臺M-SWITCH來實現(xiàn)的。

　　3．各種新業(yè)務(wù)的靈活開發(fā)

　　為各種新業(yè)務(wù)的靈活開發(fā)提供統(tǒng)一靈活的業(yè)務(wù)接口，可以由運營商自己進(jìn)行開發(fā)，也可以根據(jù)具體情況和用戶或第三方公司一起共同進(jìn)行開發(fā)，為用戶提供個性化服務(wù)。目前應(yīng)用較多的是Parlay API系統(tǒng)，它位于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)之上，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通過Parlay網(wǎng)關(guān)與應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行交互，從而提供第三方業(yè)務(wù)或綜合業(yè)務(wù)。Parlay API技術(shù)規(guī)范共定義了6種接口：客戶應(yīng)用和框架間的接口、客戶應(yīng)用和業(yè)務(wù)能力特征之間的接口、框架和業(yè)務(wù)能力特征之間的接口、框架和企業(yè)經(jīng)營者之間的接口、框架和第三方業(yè)務(wù)提供商之間的借口、業(yè)務(wù)能力特征和企業(yè)經(jīng)營者之間的接口。

　　這些接口同時向呼叫業(yè)務(wù)服務(wù)器和第三方業(yè)務(wù)服務(wù)器提供，也便于雙方的適配工作，這樣新的業(yè)務(wù)功能就可以快速便捷地提供到網(wǎng)絡(luò)中，同時避免了對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的大規(guī)模改造，使得新的業(yè)務(wù)可以安全、有效、快速地實現(xiàn)和應(yīng)用。為了提供傳統(tǒng)智能網(wǎng)的功能，下一代電信網(wǎng)可以通過信令網(wǎng)關(guān)與IN（智能網(wǎng)）溝通信息，在通過呼叫服務(wù)器進(jìn)行連接和業(yè)務(wù)控制。下一代市話端局所能提供的業(yè)務(wù)也將有很大的擴(kuò)展，例如同時支持：IP電話終端，IP客戶終端，IP PBX等。

　　為了盡快將新業(yè)務(wù)推向市場,使之轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力，電信運營商也在軟交換的基礎(chǔ)上做了一些積極的嘗試,比如針對201校園卡用戶忙時呼叫集中、話務(wù)過高的情況, 可以考慮在201+校園寬帶到位的條件下, 將軟交換信令網(wǎng)關(guān)與信令點相連接，軟交換接入網(wǎng)關(guān)與匯接局相連,軟交換中繼網(wǎng)關(guān)的虛中繼與匯接局相連，使用戶可以通過接入網(wǎng)關(guān)，以綜合接入設(shè)備和軟終端方式同時上網(wǎng)和打電話。具體呼叫方式如下：當(dāng)用戶撥叫201業(yè)務(wù)時，軟交換網(wǎng)關(guān)控制設(shè)備在監(jiān)測到呼叫請求后，經(jīng)過GT翻譯，觸發(fā)智能網(wǎng)呼叫請求經(jīng)過信令網(wǎng)關(guān)送到信令轉(zhuǎn)接點，在經(jīng)過信令轉(zhuǎn)接點送到SCP。SCP接到請求后，執(zhí)行相關(guān)的業(yè)務(wù)流程。若用戶撥叫的被叫號碼為軟交換系統(tǒng)內(nèi)部的用戶號碼，則由軟交換網(wǎng)關(guān)控制設(shè)備確定被叫所在的設(shè)備，并指定該設(shè)備進(jìn)行連接。若用戶撥叫的被叫號碼為軟交換系統(tǒng)外部的用戶號碼，則由軟交換網(wǎng)關(guān)控制設(shè)備通過信令網(wǎng)關(guān)建立信令連接，通過接入網(wǎng)關(guān)的中繼或中繼網(wǎng)關(guān)的虛中繼建立語音連接。

　　當(dāng)然電信運營商可以根據(jù)最終用戶的需求、自身網(wǎng)絡(luò)發(fā)展計劃和網(wǎng)絡(luò)特點選擇某一較小方案作為向下一代電信級網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的起點，例如：下一代市話交換機(jī) NGLS (Next Generation Local Switch)，電信級撥號接入 CCD (Carrer Class Dial-in)，虛擬中繼 VT (Virtual Trunking)，多業(yè)務(wù)應(yīng)用 MMA (Multi Media application)等等。隨后逐步對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，并最終完成傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)完成向下一代電信網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。

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