基于軟交換技術(shù)的Vo IP探討

鄧麗山

[摘要]軟交換是一種功能實體,為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)提供具有實時性要求的業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能,是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心。在介紹軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,提出基于軟交換技術(shù)的Vo IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以及基于軟交換技術(shù)的Vo IP網(wǎng)絡(luò)相對于傳統(tǒng)Vo IP網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用當(dāng)中所具有的優(yōu)勢。

[關(guān)鍵詞]軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Vo IPSIP

中圖分類號:TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0820020-01

一、引言

隨著以“分離交換和控制”為核心思想的軟交換網(wǎng)絡(luò)逐步走向?qū)嶋H應(yīng)用,基于軟交換的Vo IP成為NGN提供業(yè)務(wù)的最大亮點,將為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN,Next Generation Network)提供各種新型的綜合業(yè)務(wù)。與目前的Vo IP不同,基于軟交換的Vo IP不僅能提供基本話音業(yè)務(wù),還能提供各類包括在線語音視頻、即時消息、網(wǎng)絡(luò)游戲和實時數(shù)據(jù)交換等業(yè)務(wù)在內(nèi)的新型增值電信業(yè)務(wù)。

二、基于軟交換技術(shù)的Vo IP網(wǎng)絡(luò)

(一)基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)是以位于控制層的軟交換設(shè)備為核心,能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)與控制、接入與承載彼此分離,各功能部件之間主要通過各標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進行互通的體系結(jié)構(gòu)。軟交換作為一個開放的功能實體,是多種邏輯功能實體的集合,采用標(biāo)準(zhǔn)的開放協(xié)議與外部實體實現(xiàn)通信,提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接和部分業(yè)務(wù)功能。軟交換通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的融合,使得分組交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能,同時可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的各類新型業(yè)務(wù)。基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分成接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務(wù)/應(yīng)用層四個層面。軟交換位于網(wǎng)絡(luò)控制層,較好地實現(xiàn)了基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的功能。軟交換與應(yīng)用業(yè)務(wù)層之間的接口提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應(yīng)用平臺、功能服務(wù)器等接口,實現(xiàn)對增值業(yè)務(wù)、管理業(yè)務(wù)和三方應(yīng)用的支持。其中,軟交換與應(yīng)用服務(wù)器間的接口可采用SIP、API,如Parlay,提供對三方應(yīng)用和增值業(yè)務(wù)的支持軟交換與策略服務(wù)器間的接口對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作進行動態(tài)干預(yù),可采用COPS協(xié)議;軟交換與網(wǎng)關(guān)中心間的接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理,采用SNMP;軟交換與智能SCP網(wǎng)之間的接口實現(xiàn)對現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持,采用INAP。通過核心分組網(wǎng)與媒體層網(wǎng)關(guān)的交互,接收處理中的呼叫相關(guān)信息,指示網(wǎng)關(guān)完成呼叫。其主要任務(wù)是在各點之間建立關(guān)系,這些關(guān)系可以是簡單的呼叫,也可以是一個較為復(fù)雜的處理。軟交換技術(shù)主要用于處理實時業(yè)務(wù),如語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等。軟交換的實現(xiàn)目標(biāo)是在媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的配合下,通過計算機軟件編程的方式來實現(xiàn)對各種媒體流進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,并基于分組網(wǎng)絡(luò)(IP/ATM)的架構(gòu)實現(xiàn)IP網(wǎng)、ATM網(wǎng)、PSTN等的互連,以提供和電路交換機具有相同功能并便于業(yè)務(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備。

(二)軟交換網(wǎng)絡(luò)的Vo IP實現(xiàn)。基于軟交換技術(shù)的Vo IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)境中有幾個基本部件:軟交換、中繼網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)以及各類接入網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)管服務(wù)器和策略服務(wù)器等。軟交換系統(tǒng)的功能非常類似于現(xiàn)行基于電路交換的傳送系統(tǒng)間的交換功能,C4交換機用軟交換系統(tǒng)和一組中繼網(wǎng)關(guān)的組合體所取代。中繼網(wǎng)關(guān)自身是由軟交換技術(shù)利用主被叫協(xié)議控制,這個協(xié)議就是與來自某個具有指定源/目的的RTP/UDP/IP流的電路交換機的一個指定時隙相關(guān)MGCP/IPDC的協(xié)議。軟交換技術(shù)作為呼叫處理的組成部分,其標(biāo)識要被用來終結(jié)該呼叫的最有可能的出口網(wǎng)關(guān),并利用這個信息來命令中繼網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所指定的功能,亦即軟交換技術(shù)能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫,以使所選擇的出口網(wǎng)關(guān)最接近目的電話。于是,就完成了原有通過電路交換網(wǎng)執(zhí)行的呼叫操作功能。接入網(wǎng)關(guān)既可以終結(jié)ISDN的PRI,也可以終結(jié)來自企業(yè)PBX的GAS信令。這種接入網(wǎng)關(guān)能夠被軟交換以基于分組電話協(xié)議的多種方式進行控制;對于基于H.323協(xié)議的網(wǎng)關(guān),軟交換能夠像一個H.323網(wǎng)關(guān)那樣動作;如果接入網(wǎng)關(guān)隧道PRI(Q.931)或GAS信令返回到軟交換,那么軟交換還能夠使用像MGCP/IPDC協(xié)議以更好的方式控制接入網(wǎng)關(guān)。這也體現(xiàn)了軟交換技術(shù)處理接入網(wǎng)關(guān)的能力。軟交換技術(shù)通過SIP接到電纜網(wǎng)絡(luò)上,以支持企業(yè)的IPPBX及IP電話。它還能夠通過TCP/IP協(xié)議簇接入SCP,也可通過TCP/SCP接入到SS7網(wǎng)絡(luò)上,使無縫互連成為可能。其中,即SIP會話初始協(xié)議,是由IETF提出的應(yīng)用層控制信令協(xié)議,可用以實現(xiàn)會話的發(fā)起、建立和釋放。SIP以其簡單、靈活的特點越來越受到青睞。3GPP已經(jīng)決定在的基礎(chǔ)上建立3G的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò),并要求未來的3G終端支持SIP。SIP的主要目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制,以及同軟交換設(shè)備的通信,從而構(gòu)成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺。

三、基于軟交換的Vo IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用優(yōu)勢

基于軟交換技術(shù)的Vo IP網(wǎng)絡(luò)作為一種引領(lǐng)電信時代潮流的新技術(shù)、新業(yè)務(wù),與基于H.323協(xié)議的Vo IP網(wǎng)絡(luò)相比,基于軟交換的Vo IP應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于采用了分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有全面的開放性,在綜合接入能力、互通兼容能力、業(yè)務(wù)提供能力、網(wǎng)絡(luò)管理能力、鑒權(quán)認(rèn)證和計費等方面都有明顯的優(yōu)勢。

(一)綜合接入方面。軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于網(wǎng)絡(luò)采用分層模型,各設(shè)備功能相對單一。軟交換完成協(xié)議處理、呼叫控制、資源管理、業(yè)務(wù)實現(xiàn)等功能,中繼/媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換的控制下完成媒體流轉(zhuǎn)換及相關(guān)控制功能。這樣,軟交換通過控制各種類型的網(wǎng)關(guān)設(shè)備,實現(xiàn)綜合接入。基于H.323的體系結(jié)構(gòu)還不是一個開放的體系結(jié)構(gòu),它可以通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備實現(xiàn)與PSTN的簡單話音互通,但在網(wǎng)關(guān)設(shè)備上增加其他類型的接入方式仍較為困難。

(二)網(wǎng)絡(luò)互通兼容方面。基于軟交換的Vo IP應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)采用分層開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),各層之間以及各設(shè)備之間都通過標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議通信,只要遵守約定的規(guī)則和協(xié)議,不同廠商的設(shè)備都可以很容易地接入網(wǎng)絡(luò),并實現(xiàn)彼此的互通,從而靈活有效地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴展和升級。H.323是一系列協(xié)議的集合,本身比較復(fù)雜,各廠商對其理解又存在著很大差異,導(dǎo)致所制造產(chǎn)品的H.323協(xié)議兼容性一直存在問題。

(三)業(yè)務(wù)提供方面。在基于軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,軟交換技術(shù)的業(yè)務(wù)生成獨立于網(wǎng)絡(luò),新業(yè)務(wù)通過應(yīng)用服務(wù)器完成。運營商根據(jù)自身的實際情況,既可以自己開發(fā)、也可以委托產(chǎn)品制造商第三方開發(fā)商靈活定制所需的業(yè)務(wù);另外,也可以繼續(xù)沿用原有的傳統(tǒng)智能業(yè)務(wù)。由于軟交換系統(tǒng)提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)生成平臺,業(yè)務(wù)一旦生成,即為全網(wǎng)所共享。而采用H.323,其業(yè)務(wù)生成基本上都是在網(wǎng)關(guān)上進行的,某些情況下也需要網(wǎng)守的支持。而網(wǎng)守、網(wǎng)關(guān)都是相對封閉的實體,由于不同制造商的業(yè)務(wù)提供方式不盡相同,加之采用內(nèi)部協(xié)議而未提供標(biāo)準(zhǔn)的開放接口,這樣不僅使得運營商各自提供業(yè)務(wù)的能力有限,更導(dǎo)致了全網(wǎng)的新業(yè)務(wù)統(tǒng)一變得相當(dāng)困難。

(四)網(wǎng)絡(luò)管理方面。H.323協(xié)議采用基于SNMP2的網(wǎng)絡(luò)管理,無實時性,對人工干預(yù)的依賴性較大,難以對大型網(wǎng)絡(luò)作出有效、及時的反應(yīng)。基于軟交換的Vo IP網(wǎng)絡(luò)中,軟交換技術(shù)提供COPS協(xié)議接口,接受策略服務(wù)器的管理和調(diào)節(jié),實現(xiàn)基于策略的網(wǎng)絡(luò)管理功能,進行集中、實時、智