软交换技术及其标准_庄振运

的“冲浪”选手 ,而且也将成为未来网络向社会渗透的 主力 , 在不久的将来 , 几乎所有的设备都可以用看不 见的线连接起来 , 如同现存的无线通信网一样 , 那时 的因特网也将无处不在 。
( 6) 实现笔记本电脑与数字手机之间的链接 笔记本电脑与数字手机的链接 , 能够大大扩展其 各自的应用领域 。当用户的笔记本电脑在公文包内收 到了电子邮件时 , 与之联网的手机便会及时提醒用户 在允许的情况下进行查看 。如果只想粗粗浏览一下内 容 , 就可以不必煞有介事地打开计算机 , 而可以在手 机的显屏上直接浏览电子邮件 。反过来在一些并不愿 使用手机的场合 , 则可以先在笔记本电脑上进行文件 和邮件的撰写和编组 ,然后用手机将它们发送出去 。 ( 7) 实现个人信息管理 个人信息管理的同步 、在掌上电脑之间或掌上电 脑和移动电话之间交换名片 ; 或是办公室电脑和家用 电脑之间交换数据 。 ( 8) 数码相机中图像的无线传输 利用蓝牙技术可以将数码相机中图片发送给其 它的数码相机 , 或者台式计算机 、便携式计算机及 PDA 等 。 ( 9) 支持蓝牙的车载电话 利用蓝牙技术 , 可以设计车载免提电话系统 , 并
务 。软交换主要提供连接控制 、翻译和选路 、网关 管理 、呼叫控制 、带宽管理 、信令 、安全性和呼叫 详细记录的生成等功能 。
在图 1 中 , 软交换就是位于网络分层中的控制 层 , 它与媒体层的网关交互作用 , 接收正在处理的 呼叫相关信息 , 指示网关完成呼叫 。它的主要任务 是 : 在各点之间建立关系 , 这些关系可能是一个简 单的呼叫 , 也可以是一个较复杂的处理 。软交换主 要处理实时业务 , 首先是话音业务 , 也可以包括视 频业务和其他多媒体业务 。软交换通常也提供一些 基本的补充业务 , 相当于传统交换机的呼叫控制部 分和基本业务提供部分 。 2. 2 引入软交换的意义
实现与 Bluetooth 相顺从的移动电话一同工作 , 并可保 持与移动电话和个人电脑无绳连接 。
据 IDC 最近预测 , 2004 年 ,“蓝牙”技术将广泛应 用于手机 、笔记本电脑 、智能手提设备之中 ,仅美国将 有 1. 018 亿台蓝牙设备 、世界将有 4. 489 亿台设备使 用这种技术 。随着技术的进步 , 我国将会有更多的领 域使用蓝牙技术 。
《电信技术》2001 年第 4 息产业部科技司 戴晓慧
摘 要 概要介绍了软交换技术产生的背景 、软交换技术的特点和功能 , 以及基于软交换的业务提供架构和软交换技术的 标准化进程 。 关键词 软交换 传统交换网络 标准化 业务
1 软交换技术产生的背景和未来网络 的结构
《电信技术》2001 年第 4 期
从现有 5 类交换机上旁路下来 。传统 5 类交换机不适 合处理大量的长时间 Internet 呼叫业务 , 如果能在传 统汇 接 网 络 的 边 缘 设 置 较 便 宜 的 软 交 换 机 , 把 Internet 拨号业务在进入 5 类交换机之前直接交换到 IP 网上 , 而话音业务不受影响 , 这样就会极大减轻传 统交换机的负担 。传统运营公司就不会抱怨 Internet 业务对网络带来的压力 , 竞争的本地运营公司 、ISP 等新兴运营公司也不用抱怨向电信运营公司支付的 昂贵交换机使用费 。
5 结束语
蓝牙技术将给近距离通信带来一场革命 , 它具有 广阔的市场前景和诱人的商机 。对中国企业来说 , 这 更是个难得的机会 。虽然现在蓝牙技术还不能说尽善
尽美 , 但它的优势已经相当明显 , 而且蓝牙产品设计 本身相对简单 。有专家认为 : 蓝牙技术是一种可真正 可实现廉价的无线网络梦想方案 。
2 软交换的特点
2. 1 什么是软交换 什么是软交换呢 ? 软交换的基本含义就是把呼
叫控制功能从媒体网关 (传输层) 中分离出来 , 通 过服务器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) 和信令互通 (如从 No. 7 到 IP) 。其结果就是把 呼叫传输与呼叫控制分离开 , 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 。其中更重要的是 , 软交换采用了开放式应用程 序接口 ( API) , 允许在交换机制中灵活引入新业
图 1 软交换在演进网络中的位置 ·接入和传输层 (Access and Transport Layer) : 将 用户连接至网络 , 集中用户业务将它们传递至目的 地 , 包括各种接入手段 。 ·媒体层 ( Media Layer) : 将信息格式转换成为 能够在网络上传递的信息格式 , 如将话音信号分割
与电路交换机相比 , 软交换成本低 。软交换采 用开放式平台 , 易于接收革新应用 。由于软交换利 用的是普通计算机器件 , 其性能价格比每年提高 60 %～ 80 % , 电路交换机的性能价格比每年提高大 约 20 % , 所以与电路交换机相比 , 软交换在成本方 面有更大优势 。而且在传统交换网络中 , 一个设备 厂商往往供应软件 、硬件和应用等所有的东西 , 用 户被锁定在供应商那里 , 没有选择的空间 , 实现和 维护的费用也很昂贵 。而在基于软交换的网络中 , 用户可以向多个厂商购买各种层次的产品 , 前提是 这些厂商的产品是基于开放标准 。这样 , 用户可以 在每一类产品中选择性价比最好的东西来构建自己 的网络 。 2. 3 软交换的主要功能
软交换的主要功能包括媒体网关接入功能 、呼 叫控制功能 、业务提供功能 、资源管理功能 、互连 互通功能 、SIP 代理功能 、信令网关功能 (可选) 和 SCG功能 (可选) 等 。
从另一个角度看 , 根据软交换在网络中的不同 位置 , 他们具有不同的功能 。
( 1) Internet 业务旁路的功能 软交换的一个重要功能就是将 Internet 拨号业务
目前 , 国外蓝牙技术的推广工作已如火如荼 , 相 比之下 , 国内的企业对此反应就比较冷淡 , 只有 17 家 中国企业宣布支持蓝牙计划 。在信息产业部相关主管
部门的宏观指导下 , 蓝牙技术发展与应用论坛已应运 而生 。中国 3 G产业联盟也将成立相关组织 , 以促进 蓝牙技术在中国的发展 。国家科技部也将蓝牙技术的
由上可见 , 既然原有网络近期不会消失 , 那么 就产生了新旧网络融合互通的问题 。如何灵活 、有 效 地 使 现 有 的 PSTN 与 分 组 交 换 网 实 现 互 通 , 将 PSTN 逐步地向 IP 网络演进 , 其关键的网络产品就 是软交换设备 ( Soft Switch) , 有时也称为呼叫服务 器 ( Call Server) 、呼叫代理 ( Call Agent) 或媒体网 关控制器 。它的目的就是 : 以分组为基础 , 建设下 一代公众网络 , 实现 PSTN 和新网的融合 ; 电路网顺 利平滑地向分组网过渡 , 节省运营成本和投资 ; 创 造具有竞争性的新特性和新业务 , 获得新的收入渠 道 。软交换是下一代话音网络交换的核心 , 如果说 传统电信网络是基于程控交换机的网络 , 而下一代 分组话音网络则是基于软交换的网络 。未来新公众 网的组成元素中 , 软交换将是一个重要组件 , 是新 老网实现融合的枢纽 。
简单地看 , 软交换所完成的功能相当于原有交 换机所提供的功能 。软交换是实现传统程控交换机 的 “呼叫控 制 ”功 能 的 实 体 , 但 传 统 的 “呼 叫 控 制”功能是和业务结合在一起的 , 不同的业务所需 要的呼叫控制功能不同 , 而软交换则是与业务无关 的 , 这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务 的基本呼叫控制 。未来的软交换应该是尽可能简单 的 , 智能则尽可能地移至外部的业务和/ 或业务层 。
( 2) 代替 4 类交换机 随着软交换标准的不断完善及其协议的通过 , 新一代软交换将有能力成为 4 类汇接交换机的代替 产品 。4 类交换机不需要具有 5 类交换机那么多的 特性 , 所以只要信令网关能够提供合适的 No. 7 接 口 , 新一代交换机就可以胜任其职 。它们的主要应 用将是长途 Vo IP 业务 。 ( 3) 代替 5 类交换机 5 类交换机的价格高往往是新兴运营公司和业 务提供者进入该市场的一大障碍 。他们希望有新产 品 , 既具备 5 类交换机的特性 , 又价格便宜 , 还可 以在网络层提供增强型业务 。新一代交换机适合本 地环路的 Vo IP 方案 , 它既可以接收 ATM 或 IP 上传 送的业务 , 又可以把业务转移到 PSTN 上 , 还能继续 把业务作为数据业务传到骨干网上 。
这种网络拓扑结构有以下特点 : 可以使用基于 包的承载传送 , 是一个开放端点的拓扑结构 , 能同 样好地传送话音和数据业务 ; 将网络的承载部分与 控制部分相分离 , 允许它们分别演进 , 有效地打破 了单块集成交换的结构 ; 在各单元之间使用开放的 接口 , 允许运营公司为其网络的每一部分购买性价 比最好的产品 。
目前 , 电话网上传送着许多数据业务 , 但数据业 务的增长出人意料 , 对并不适合传数据业务的 PSTN 造成了巨大压力 。对此 ,运营公司要把 PSTN 上已有的 数据业务顺利旁路到新建的数据网上 , 以减轻对传统
交换网络的压力 ; 另一方面 ,随着数据网的迅速发展 , 人们除在上面传送数据业务外 , 也开始尝试传送话音 等传统 PSTN 业务 。与传统电话网相比 , 分组网 ( IP/ ATM) 传送话音具有成本低 、利润高 、价格便宜 、易推 出新业务等很多优势 , 分组电话逐渐成为发展方向之 一 ,但它需要与 PSTN 实现互通 。这些情况引出了分组 网与传统 PSTN 的融合问题 。
- 32 -
成 ATM 信元或 IP 包 。此外 , 媒体层可以将信息选 路至目的地 。
·控制层 ( Control Layer) : 包含呼叫智能 。此层 决定用户应该接收哪些业务 。它还控制其他的较低 层的网络单元 , 告诉它们如何处理业务流 , 并能控 制低层网络元素对业务流的处理 。
·网络业务 / 应 用 层 ( Network Service or Applica2 tion Layer) : 在呼叫建立的基础上提供附加的服务 。
研究与应用列入“863 计划”。我们有理由相信中国的
“蓝牙”明天会更美好 。
(续完) □
- 31 -
《电信技术》2001 年第 4 期
目前 , 数据业务发展迅速 , 新业务层出不穷 。 从电信运营公司的角度看 , 数据业务量终将超过话 音业务量 (在一些经济发达国家已经超过了) 。所 以必须考虑未来网络建设的问题 , 包括 : 如何对待 已经进行了巨额投资的传统 PSTN , 如何改造 PSTN 以适应日益增加的数据业务量 ; 如何使 PSTN 低成本 地向基于分组的网络结构演进 , 实现 PSTN 与新建数 据网的融合等 。
在传统的基于 TDM 的 PSTN 中 , 提供给用户的 各项功能或业务都直接与交换机有关 , 业务和控制 都是由交换机来完成的 。这种技术使每个用户的话 音信号在 64 kbit/ s 的信道上传输 , 虽然保证了话音 质量 , 但交换机需要提供的功能和交换机提供的新 业务都需要在每个交换结点来完成 。在传统的交换 网络中 , 采用依靠交换机和信令提供业务的方式 , 必须在交换机的技术标准和交换机的信令标准中对 开放的每项业务进行详细规范 。如要增加新业务 , 首先需修订标准再对交换机进行改造 , 每提供一项 新业务都需要较长的时间周期 。
为满足用户对新业务的需求 , 网络中出现了公 共的业务平台 , 即智能网 。智能网的出现 , 实现了 呼叫连接和业务提供的分离 ,这样 , 交换机完成呼叫 连接 , 智能网完成业务的提供 。智能网将呼叫连接 和业务提供相分离 , 极大地提高了网络提供业务的 能力 , 缩短了新业务提供的周期 。
但是这种分离仅仅是第一步 , 随着承载的多样 化 , 还必须将呼叫控制和承载进一步分离 , 如图 1 所示 。网络分成接入和传输层 、媒体层 、控制层 、 业务/ 应用层等 , 即把控制和业务的提供从媒体层中 分离出来 。