软交换技术的应用及改进

软交换技术的应用及改进
摘要:本文通过对软交换的认识和分析，在一定程度上提出现有软交换存在的一些缺陷，特别是各种实现模式对业务支持不足致使业务接入困难等，并针对这些问题提出在软交换系统中统一业务接口层的改进思路，对业务实行统一接入和管理，致使软交换在下一代网络中得到完善。

关键词：综合业务数字网;专用小交换机;应用编程接口
1 软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。

其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。

这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。

这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。

2软交换技术的主要特点和功能
软交换技术的主要特点表现在以下几个方面：
（1）支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议等各种网络的可编程呼叫处理系统。

（2）可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上。

（3）高效灵活性。

（4）开放性通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用IN（智能网）业务。

（5）为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口（API）。

（6）具有可编程的后营业室特性。

（7）具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。

包括展露给所有组件的简单网络管理协议接口、策略描述语言和一个编写及执行客户策略的系统。

3软交换现状分析
3.1基于软交换的应用
随着通信网络技术的不断发展和软交换各种标准的制定与补充，不少厂家都推出了软交换的解决方案，各运营商也在积极进行相关实验。

目前，国内外许多电信设备制造商，如西门子、阿尔卡特、爱立信、北电、中兴等都在积极发展新的交换机过渡平台，提出了软交换在下一代网络中的解决方案。

这里简要介绍一下软交换在V oIP中的应用，图2-1为基于软交换技术的V oIP网络结构。

图2-1 基于软交换技术的V oIP网络结构
从图中可以看出，它的功能非常类似于现行电路交换传送系统间的交换/长途网，C4交换机用软交换系统和一组中继网关的组合体所取代。

中继网关自身是由软交换技术利用主/被叫协议控制，这个协议就是与来自某个具有指定源/目的的RTP/UDP/IP流的电路交换机的一个指定时隙相关的MGCP/IPDC协议。

软交换技术作为呼叫处理的组成部分，其标识要被用来终结该呼叫的最有可能的出口网关，并利用这个信息来命令中继网关执行所指定的功能，亦即软交换技术能够通过选择一个最小代价的路由来完成每次呼叫，以使所选择的出口网关最接近目的电话。

于是，就完成了原有通过电路交换网执行的呼叫操作功能。

接入网关既可以终结ISDN的PRI，也可以终结来自企业PBX的CAS信令。

这种接入网关能够被软交换以基于分组电话协议的多种方式进行控制；对于基于H.323协议的网关，软交换能够像一个H.323网关那样动作；如果接入网关隧道PRI（Q.931）或CAS信令返回到软交换，那么软交换还能够使用像MGCP/IPDC 协议以更好的方式控制接入网关。

这也体现了软交换技术处理接入网关的能力。

软交换技术通过SIP协议接到电缆网络上，以支持企业的IP、PBX及IP 电话。

它还能够通过TCP/IP协议接入SCP，也可通过TCP/SCCP协议接入到SS7网络上，使无缝互连成为可能。

2.2软交换存在的问题
为了满足用户对电信业务综合化，多样化的需求，对下一代网络提出了业务的实现和提供相分离的要求，即业务的实现可以由第三方完成，服务提供商只对业务实行统一接入和管理，向用户提供业务服务:而作为下一代网络核心的软交换主要完成对终端用户提供接入和管理的功能，其技术由V oIP技术发展而来，它的各种实现模式对业务的支持存在不足，例如MGC模式软交换系统中业务与终端的接入相混合，致使业务接入困难。

针对此问题，笔者提出在软交换系统中统一业务接口层的改进思想，对业务实行统一接入和管理。

目前，通用的开放式业务接口标准有Parlay API，JAIN API，除此之外，还有IETF制定的SIP协议，前两者通过开放式的API作为软交换和应用服务器之间的接口，第三者通过对SIP协议进行扩展，如XML扩展，将业务请求用XML进行表示，封装在SIP 协议中进行传输，应用服务器以SIP协议和软交换进行交互。

目前Parlay API，
JAIN API以作为当前主要业务的业务接口技术，已受到广大商家的推崇。

3软交换的改进
在MGC模式的软交换系统中，主要采用MGCP/MECAGO协议作为呼叫接入协议，加强了软交换对终端的控制，有利于实现终端的接入和加强对终端的控制，但是也正是由于这种集中性使得软交换系统的业务接入变得单一。

图3-1是一个MGC模式的软交换架构图：
图3-1 软交换架构图
软交换分为三层：协议层，适配层和桥阶层。

Protocol层主要负责协议的介入，业务的接入也是以信令的交互方式进行；Adaptor层负责初始化与释放协议栈，利用回调函数，接收协议层消息，并进行处理，抽象成具体事件发送到Bridge 层，并接受Bridge层的呼叫控制命令，转换成协议层；Bridge层根据Adaptor 层的抽象事件进行呼叫联接，转接等控制，并将呼叫命令发送到Adaptor层。

通过Adaptor转换成协议进行发送。

在这个系统中，像转接，遇忙转移，三方会话等业务分散在Adaptor层和Bridge层中，通过对呼叫状态机或终端实体参数的改动来实现业务的接入，它的主要缺点在于：
没有统一规范的业务接口和业务控制模板，与交换的通信通过原始信令或者私有的消息进行，使得在业务的增加和改动变得困难。

由于Application Server直接信令和软交换业务交互，会把业务的逻辑和呼叫控制混合在一起，曾加了软交换系统业务实现的复杂性。

对交互协议提出承载业务信息能力，而大多数接入协议没有承载业务信息能力，增加了协议接入的困难。

从上面的分析可以得出MGC模式的软交换系统接入的主要问题在于没有统一管理接口和业务控制模块，软交换与提供Service的应用服务器之间的通信和业务的接入相混合，针对这两个问题，提出了统一业务层的思想，即将业务功能单独出来形成Service层，通过API的方式提供业务的Application Server进行交互。

改动后的软交换系统的层次结构如图3-2所示
图3-2 改动后的软交换系统的层次结构
它根据JAIN的呼叫控制模型和JAIN定义的通用API接口，对软交换系统进行改造，将软交换系统中的Service逻辑独立出来，形成单独的业务逻辑层，采用JAIN的呼叫控制API作为呼叫控制模型和Service进行通信，在Service层中对Application Server提供的Service管理和控制；而软交换的Service层则作为软交换对外的一个业务平台，提供业务接口标准来对Application Server提供的
Service进行规范和管理以向网内终端用户提供Service。

结语
本文以下一代网络的发展为背景，针对下一代网络中软交换系统的业务接入问题进行研究。

软交换的实现模式有很多种，而对于同一业务接入平台的建立，也存在着很多技术，如Parlay API，JAIN，SIP，XML等等，笔者的研究主要针对MGC模式的软交换系统中对媒体网关集中控制，业务处理不能完全独立于呼叫控制的问题，并提出了改进思路，将JAIN的呼叫控制模型引进到MGC软交换的媒媒体网关控制层中，并参照Parlay API中对同一业务管理方的方法，建立起独立的业务控制层。

参考文献
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