视点:软交换技术及其问题分析

网络 路由交换
软交换技术正在高速的发展,目前,国内各大运营商所进行的软交换技术试验限于试验网络规模的原因,基本上没有对软交换网络的组织进行试验。

近几年,各个运营商之间对软交换技术越来越重视,从技术上讲,软交换是一种具有呼叫控制功能的软件实体,它的核心是一个采用标准化协议和应用编程接口的开放体系结构。Softswitch的概念最早由Lucent公司贝尔实验室于90年代中期提出。它和十几年前的IN相比,虽然具有某种程度的相似性和继承性,但更突出的是其革命性。

IN虽然提出将业务和交换相分离,在实践中也做出了不少有益的尝试,但由于它仍然建立在电路交换网络之上,必然会受到种种限制,因此这种分离是不彻底的。向Softswitch已经不再局限于传统网络,为交换和业务的完全分离创造了条件。

Softswitch是面向网络融合的新一代多媒体业务全面解决方案,在继承的基础上突破了目前的仅在各单一业务网络(如PSTN/ISDN、PLMN、IN、CATV和Internet等)之间进行互通的思想局限。它通过优化网络结构不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合,使得包交换网络能够继承原有电路交换网中丰富的业务功能,同时可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新业务。可以说,Softswitch已经向着个人通信的理想----在任何时间(Whenever)、任何地点(Wherever),以任何方式(Whatever)和任何人(Whoever)实现通信----迈出了重要的一步,对通信网络的发展具有重大的意义和深远的影响。

1、Softswitch的协议体系

有关软交换的标准、协议是网络融合的关键。现在的标准工作主要涉及:互操作性;媒体控制协议(如MGCP、H.248),软交换机之间的通信(如SIP),扩展业务平台的协议和API;符合国际电话连接标准;安全标准;利用软交换技术传送高级业务等方面。Softswitch作为一个开放的实体,与外部的接口必须采用丰富的开放的协议,下面就Softswitch涉及到的协议作简单的介绍。

(1)与中继网关间的H.248协议,MGCP是软交换、媒体网关、信令网关的关键协议,它使IP电话网可以接入PSTN,实现端到端电话业务。MGCP规范的草案已经提交给IETF和ETSI。后来Lucent又提出了媒体设备控制协议(MDCP),于是所有以上协议又合并成MeGaCo协议(又称作H.248);

(2)与NO.7互通的SIGTRAN协议,由IETFSIGTRAN组织制定的在IP网上传送PSTN/ISDN的信令协议;

(3)与IP终端的SIP,H.248,MGCP协议,SIP主要是为Internet网上的多媒体会议电视服务的,用于建立Internet主机之间的会晤(session)。它以Internet协议(HTTP)为基础,遵循Internet的设计原则,所以很容易增加新业务,扩展协议,而不会引起互操作问题。SIP协议简单,是模块式,不受基础协议与结构的限制。它可用于端点或服务器上呼叫的建立,也可运行在媒体网关控制器、网关、数据库等其他设备之间。SIP没有NNI接口,但它在积极解决这个问题。国际软交换联盟(InternationalSoftswitchConsortium)和一些组织提倡SIP,认为它虽说没有H.323那样功能强大,但对运营者来说,比较容易实施,不少运营者和制造商从H.323转移到SIP。而全网采用SIP协议的大型电信网络目前尚不成熟;

(4)与接入网关间的MGCP/H.248协议,在MGCP的基础上,Lucent又提出了媒体设备控制协议(MGCP),于是所有这些协议又合并成MeGaCo协议(又称作H.248)。MeGaCo既适应面向连接的媒体(TDM,ATM),又面向无连接媒体;

(5)与现有智能网互通的INAP,CAP,MAP协议;

(6)与现有H.323IP电话网的H.323协议,H.323的***版是H.320的修改版(H.320是ISDN和电路交换网上的会议电视的协议),用于LAN上的会议电视。后来1998年又通过H.323的第二版,从而该规范也可用于IP网上的通信,目前第三版的工作正在进行。现在作为多媒体组网标准的H.323应用比较广泛,它是IP网关/终瑞在分组网上传送话音和多媒体业务所使用的核心协议,包括点到点、点到多点会议、呼叫控制、多媒体管理、带宽管理、LAN与其他网络的接口等。1996年ITU通过H.323规范时,H.323协议中关于长途呼叫建立时间等问题还有待解决。H.323没有关于NNI(网路间)接口的定义,没有拥塞控制机制。这在专用网内实现计算机-计算机的呼叫没有问题,但要提供全国性业务及PSTN-to-PSTN连接则必须依赖NNI接口。H.323是集中式对等结构,多个平台运行多个软件,硬软件升级不容易;

(7)与其他软交换技术的SIP-T/BICC协议,SIP-T/BICC协议解决了呼叫控制和承载分离的问题,使呼叫控制信令可在各种网络上承载,包括MTPSS7网络、ATM网络、IP网络。BICC协议由ISUP演变而来,是传统电信网络向综合多业务网络演进的重要支撑工具;

(8)开放的API的协议等。

2、软交换技术发展所面临的问题

近几年,国内各大运营商纷纷进行软交换技术试验。笔者有幸参与了中国联通的软交换技术试验的全过程。同时,也了解了国内包括电信、网通、移动、铁通在内的其他运营商的软交换技术试验及试商用情况。纵观软交换技术的发展,对目前软交换网络所面临的问题分析如下:

从技术上讲,软交换是一种具有呼叫控制功能的软件实体,它的核心是一个采用标准化协议和应用编程接口的开放体系结构,便于第三方参与应用开发,而且对新业务的开展也非常有利。从业务的角度来说,软交换是为新业务大量涌现而提出的解决方案,其优势在于能减少运营商提供新业务的资本和运营支出,同时增加收入。与现有的交换业务相比,软交换业务还有另一个突出的优点,即用户可以通过软交换系统自主控制并更方便地使用所有通信业务,换句话说,就是个性化服务能力更强。这在日趋激烈的电信市场竞争环境中,重要性是不言而喻的。但是,通过试验,我们也同样发现软交换的真正应用还存在一些问题需要进步解决。

网络组网的方式

传统电信网经过长期的运营积累,在网络组织方面已经具有相当成熟的经验;而基于软交换的网络组织目前国内外尚无成熟的经验,是采用基于软交换的全平面结构,还是分区域选路结构等在技术和实践方面都有待进一步的探索。由于缺乏大范围的运行网络,因而对软交换系统的性能测试只能够在小型组网中进行,这与大型组网的实际情况有较大的差距。目前,国内各大运营商所进行的软交换技术试验限于试验网络规模的原因,基本上没有对软交换网络的组织进行试验。唯独中国联通软交换试验网络建设了基于六个城市的12个软交换域的网络,组网方式采用了全平面结构,并对网络的组织形式进行了全面的考察。且软交换网络的容量大是其不可比拟的优势,如何发挥充分发挥大容量优势,让软交换网络达到***性价比,进一步降低成本,增加网络的可靠性,与软交换网络的网络组织结构息息相关。因而如何在实验型网络中,真实地摸索出软交换系统的网络组织还需要进一步研究。

责任编辑:王晓东 来源: NET130
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