基于软交换技术的Vo IP探讨

邓丽山

[摘要]软交换是一种功能实体,为下一代网络(NGN)提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。在介绍软交换技术的网络结构基础上,提出基于软交换技术的Vo IP网络结构,以及基于软交换技术的Vo IP网络相对于传统Vo IP网络在实际应用当中所具有的优势。

[关键词]软交换网络结构Vo IPSIP

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0820020-01

一、引言

随着以“分离交换和控制”为核心思想的软交换网络逐步走向实际应用,基于软交换的Vo IP成为NGN提供业务的最大亮点,将为下一代网络(NGN,Next Generation Network)提供各种新型的综合业务。与目前的Vo IP不同,基于软交换的Vo IP不仅能提供基本话音业务,还能提供各类包括在线语音视频、即时消息、网络游戏和实时数据交换等业务在内的新型增值电信业务。

二、基于软交换技术的Vo IP网络

(一)基于软交换技术的网络结构。基于软交换技术的网络是以位于控制层的软交换设备为核心,能够实现业务与控制、接入与承载彼此分离,各功能部件之间主要通过各标准协议进行互通的体系结构。软交换作为一个开放的功能实体,是多种逻辑功能实体的集合,采用标准的开放协议与外部实体实现通信,提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能。软交换通过优化网络结构实现网络和业务的融合,使得分组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各类新型业务。基于软交换技术的网络结构可分成接入层、传输层、控制层和业务/应用层四个层面。软交换位于网络控制层,较好地实现了基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。软交换与应用业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口,实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中,软交换与应用服务器间的接口可采用SIP、API,如Parlay,提供对三方应用和增值业务的支持软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预,可采用COPS协议;软交换与网关中心间的接口实现网络管理,采用SNMP;软交换与智能SCP网之间的接口实现对现有智能网业务的支持,采用INAP。通过核心分组网与媒体层网关的交互,接收处理中的呼叫相关信息,指示网关完成呼叫。其主要任务是在各点之间建立关系,这些关系可以是简单的呼叫,也可以是一个较为复杂的处理。软交换技术主要用于处理实时业务,如语音业务、视频业务、多媒体业务等。软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下,通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换,并基于分组网络(IP/ATM)的架构实现IP网、ATM网、PSTN等的互连,以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。

(二)软交换网络的Vo IP实现。基于软交换技术的Vo IP网络结构环境中有几个基本部件:软交换、中继网关、媒体网关、信令网关以及各类接入网关、网管服务器和策略服务器等。软交换系统的功能非常类似于现行基于电路交换的传送系统间的交换功能,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MGCP/IPDC的协议。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GAS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GAS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接到电缆网络上,以支持企业的IPPBX及IP电话。它还能够通过TCP/IP协议簇接入SCP,也可通过TCP/SCP接入到SS7网络上,使无缝互连成为可能。其中,即SIP会话初始协议,是由IETF提出的应用层控制信令协议,可用以实现会话的发起、建立和释放。SIP以其简单、灵活的特点越来越受到青睐。3GPP已经决定在的基础上建立3G的全IP网络,并要求未来的3G终端支持SIP。SIP的主要目的是为了解决IP网中的信令控制,以及同软交换设备的通信,从而构成下一代的增值业务平台。

三、基于软交换的Vo IP网络的应用优势

基于软交换技术的Vo IP网络作为一种引领电信时代潮流的新技术、新业务,与基于H.323协议的Vo IP网络相比,基于软交换的Vo IP应用网络结构由于采用了分层的网络结构,具有全面的开放性,在综合接入能力、互通兼容能力、业务提供能力、网络管理能力、鉴权认证和计费等方面都有明显的优势。

(一)综合接入方面。软交换网络结构由于网络采用分层模型,各设备功能相对单一。软交换完成协议处理、呼叫控制、资源管理、业务实现等功能,中继/媒体网关在软交换的控制下完成媒体流转换及相关控制功能。这样,软交换通过控制各种类型的网关设备,实现综合接入。基于H.323的体系结构还不是一个开放的体系结构,它可以通过网关设备实现与PSTN的简单话音互通,但在网关设备上增加其他类型的接入方式仍较为困难。

(二)网络互通兼容方面。基于软交换的Vo IP应用网络采用分层开放的网络架构,各层之间以及各设备之间都通过标准的协议通信,只要遵守约定的规则和协议,不同厂商的设备都可以很容易地接入网络,并实现彼此的互通,从而灵活有效地实现网络的扩展和升级。H.323是一系列协议的集合,本身比较复杂,各厂商对其理解又存在着很大差异,导致所制造产品的H.323协议兼容性一直存在问题。

(三)业务提供方面。在基于软交换网络结构中,软交换技术的业务生成独立于网络,新业务通过应用服务器完成。运营商根据自身的实际情况,既可以自己开发、也可以委托产品制造商第三方开发商灵活定制所需的业务;另外,也可以继续沿用原有的传统智能业务。由于软交换系统提供统一的业务生成平台,业务一旦生成,即为全网所共享。而采用H.323,其业务生成基本上都是在网关上进行的,某些情况下也需要网守的支持。而网守、网关都是相对封闭的实体,由于不同制造商的业务提供方式不尽相同,加之采用内部协议而未提供标准的开放接口,这样不仅使得运营商各自提供业务的能力有限,更导致了全网的新业务统一变得相当困难。

(四)网络管理方面。H.323协议采用基于SNMP2的网络管理,无实时性,对人工干预的依赖性较大,难以对大型网络作出有效、及时的反应。基于软交换的Vo IP网络中,软交换技术提供COPS协议接口,接受策略服务器的管理和调节,实现基于策略的网络管理功能,进行集中、实时、智