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摘要：本文概要介紹了下一代網(wǎng)絡的核心功能實體軟交換以及基于軟交換的業(yè)務提供架構。軟交換的出現(xiàn)是話音網(wǎng)絡走向開放的新型體系架構，與信令網(wǎng)關和媒體網(wǎng)關一起，使提供業(yè)務的控制層面與媒體的承載層面相分離，以有效靈活地提供業(yè)務，是新興運營者進入話音市場的新的技術手段，也是傳統(tǒng)話音網(wǎng)絡向分組話音演進的方式，具有廣闊的發(fā)展前景。
1.新一代話音網(wǎng)產(chǎn)生的背景：
目前電信業(yè)務發(fā)展迅猛,其特點是(1)：新業(yè)務層出不窮，數(shù)據(jù)業(yè)務快速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務量迅速膨脹。在一些經(jīng)濟發(fā)達國家，數(shù)據(jù)業(yè)務量已經(jīng)超過話音業(yè)務量。(2)新的語音壓縮技術已經(jīng)可將話音信號壓縮在低于64kbit/s的信道上傳遞。這種技術已經(jīng)在IP電話,第二代GSM和第三代CDMA移動通信系統(tǒng)廣泛應用。未來網(wǎng)絡的帶寬資源將主要用于數(shù)據(jù)業(yè)務，而話音業(yè)務則可用固定不變的甚至更少的帶寬�，F(xiàn)代數(shù)據(jù)業(yè)務的特點主要是：突發(fā)性,速率可變和傳輸速率要求越來越高。
傳統(tǒng)的基于TDM的PSTN話音網(wǎng)，雖然可以提供64kbit/s的業(yè)務，但業(yè)務和控制都是有交換機來完成的。這種技術雖然保證語音有優(yōu)良的品質，但對新業(yè)務的提供需要較長的周期，面對日益競爭的市場顯得力不從心。 與此同時，計算機技術的發(fā)展和計算機互連需求的增加，使得基于IP或ATM的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)日益發(fā)展壯大，且這種分組交換網(wǎng)適合各種類型信息的傳輸，而且網(wǎng)絡資源利用率高。
綜上可見，基于TDM的PSTN話音網(wǎng)必將和分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)融合， 形成可以傳遞話音和數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務的新一代網(wǎng)絡。
如何靈活，有效地實現(xiàn)現(xiàn)有的PSTN網(wǎng)與分組交換網(wǎng)的互通，將PSTN逐步地向IP網(wǎng)絡演進，其關鍵的網(wǎng)絡產(chǎn)品 就是呼叫服務器（Call Server，或稱為SOFT SWITCH。Call Server是下一代話音網(wǎng)絡交換的核心，如果說傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡是基于程控交換機的網(wǎng)絡，而下一代分組話音網(wǎng)絡則是基于Call Server（SOFT SWITCH）的網(wǎng)絡。
2.下一代網(wǎng)絡的特點：
下一代網(wǎng)絡是可以提供包括話音，數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務的綜合開放的網(wǎng)絡構架，有三大特征。
首先,下一代網(wǎng)絡體系采用開放的網(wǎng)絡構架體系，其特點如下：
- 將傳統(tǒng)交換機的功能模塊分離成為獨立的網(wǎng)絡部件，各個部件可以按相應的功能劃分各自獨立發(fā)展。
- 部件間的協(xié)議接口基于相應的標準。
部件化使得原有的電信網(wǎng)絡逐步走向開放，運營商可以根據(jù)業(yè)務的需要自由組合各部分的功能產(chǎn)品來組建網(wǎng)絡。部件間協(xié)議接口的標準化可以實現(xiàn)各種異構網(wǎng)的互通。
第二，下一代網(wǎng)絡是業(yè)務驅動的網(wǎng)絡，其功能特點是：
- 業(yè)務與呼叫控制分離。
- 呼叫與承載分離。
分離的目標是使業(yè)務真正獨立于網(wǎng)絡，靈活有效的實現(xiàn)業(yè)務的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務特征，不必關心承載業(yè)務的網(wǎng)絡形式以及終端類型。使得業(yè)務和應用的提供有較大的靈活性。
第三．下一代網(wǎng)絡是基于統(tǒng)一協(xié)議的基于分組的網(wǎng)絡。
現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡，無論是電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)不可能以其中某一網(wǎng)絡為基礎平臺來生長信息基礎設施， 但近幾年隨著IP的發(fā)展，才使人們真正認識到電信網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡及有線電視網(wǎng)絡將最終匯集到統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡，即人們通常所說的"三網(wǎng)"融合大趨勢，IP協(xié)議使得各種以IP為基礎的業(yè)務都能在不同的網(wǎng)上實現(xiàn)互通，人類首次具有了統(tǒng)一的為三大網(wǎng)都能接受的通信協(xié)議,從技術上為NII奠定了最堅實的基礎。IP協(xié)議已經(jīng)成為世界，乃至中國信息產(chǎn)業(yè)界的最熱門話題，它幾乎成為信息網(wǎng)絡的代名詞，它將最終演化成為當今世界各國極力推行的NII和GII的核心。
目前互聯(lián)網(wǎng)已發(fā)展成為全球的信息網(wǎng)絡，其規(guī)模和用戶數(shù)量僅次于電話網(wǎng)（PSTN）和有線電視網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展極大地改變了人們的社會、政治、經(jīng)濟和文化生活。從其發(fā)展的過程來看，互聯(lián)網(wǎng)有許多方面與構想中的GII有著驚人的相似之處，如覆蓋全球、全方位命名、全方位服務、開放型系統(tǒng)，可支持視頻、音頻多種業(yè)務等。而這些方面恰恰是PSTN所固有的缺陷（除了覆蓋全球之外），因此互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展既給我們帶來了機遇，又使我們面臨嚴重的挑戰(zhàn)，專家預測互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展必然會促使行業(yè)之間的互相滲透、重組和新生，通信、廣播、計算機和數(shù)字技術等會如同鳳凰涅磐， 互聯(lián)網(wǎng)在下一世紀的社會經(jīng)濟發(fā)展中將起到越來越重要的作用。 所以無論在技術上和業(yè)務上，話音與數(shù)據(jù)的融合成為網(wǎng)絡趨勢發(fā)展的必然。
3．網(wǎng)絡分層 下一代網(wǎng)絡在功能上可分為如下四層，見圖1：
- 接入和傳輸層(Access and transport layer)：將用戶連接至網(wǎng)絡，集中用戶業(yè)務將它們傳遞至目的地，包括各種接入手段。
- 媒體層(Media layer)：將信息格式轉換成為能夠在網(wǎng)絡上傳遞的信息格式。
圖2 軟交換系統(tǒng)結構示意圖
5． 軟交換的對外接口
軟交換作為一個開放的實體，與外部的接口必需采用開放的協(xié)議。圖3舉例示出軟交換與外部的接口，實際的接口可能與此不同。
- 媒體網(wǎng)關與軟交換間的接口-用于軟交換對媒體網(wǎng)關的承載控制﹑資源控制及管理。此接口可使用媒體網(wǎng)關控制協(xié)議（MGCP），Internet設備控制協(xié)議（IPDC）或H.248(MeGaCo)協(xié)議。
- 信令網(wǎng)關與軟交換間的接口-用于傳遞軟交換和信令網(wǎng)關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協(xié)議（SCTP）或其它類似協(xié)議。
- 軟交換間的接口-實現(xiàn)不同軟交換間的交互。此接口可使用SIP-T，或H.323協(xié)議。
- 軟交換與應用/業(yè)務層之間的接口-提供訪問各種數(shù)據(jù)庫，三方應用平臺，各種功能服務器等的接口，實現(xiàn)對各種增值業(yè)務，管理業(yè)務和三方應用的支持。如：
- 軟交換與應用服務器間的接口-此接口可使用SIP協(xié)議或API如Parlay，提供對三方應用和各種增值業(yè)務的支持功能。
- 軟交換與策略服務器間的接口-實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的工作進行動態(tài)干預，此接口可使用COPS協(xié)議。
- 軟交換與網(wǎng)關中心間的接口-實現(xiàn)網(wǎng)絡管理，此接口可使用SNMP協(xié)議。
- 軟交換與智能網(wǎng)的SCP之間的接口-實現(xiàn)對現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務的支持，此接口可使用INAP協(xié)議。
圖3 軟交換的對外接口
6． 主要功能
Softswitch /Call Server的主要功能有：
- 提供支持多種信令協(xié)議(包括 H.248，H.323，SIP* ,SCTP 、ISUP+、INAP+、 RADIUS、SNMP)的接口，實現(xiàn)PSTN網(wǎng)和IP網(wǎng)網(wǎng)/ATM網(wǎng)間的信令互通和不同網(wǎng)關的互操作。
- Softswitch /Call Server主要處理實時業(yè)務：第一階段是話音，以后也將處理視頻和多媒體業(yè)務。雖然數(shù)據(jù)業(yè)務量增長很快，但目前話音業(yè)務的收益仍是數(shù)據(jù)業(yè)務的好幾倍，所以，從經(jīng)濟角度來看，Softswitch /Call Server首先應能支持話音業(yè)務。但在網(wǎng)絡融合的過程中勢必會出現(xiàn)新的應用，所以Softswitch /Call Server還應該具有利用新的網(wǎng)絡服務設施提供各種增值業(yè)務和補充業(yè)務的能力。
- 提供可編程的，邏輯化控制的開放的API協(xié)議，實現(xiàn)與外部應用平臺的互通。
- 通過不同的邏輯與媒體層的網(wǎng)關交互，對網(wǎng)關設備或IP/ATM網(wǎng)的核心設備進行控制，完成融合網(wǎng)絡中的呼叫控制，會話的建立，修改和拆除過程以及媒體流的連接控制。
- 提供網(wǎng)守功能 , 即接入認證與授權、地址解析和帶寬管理功能。
- 操作維護功能,主要包括 業(yè)務統(tǒng)計和告警等
- 計費功能,應具有采集詳細話單的功能。
- 媒體網(wǎng)關與軟交換間的接口-用于軟交換對媒體網(wǎng)關的承載控制﹑資源控制及管理。此接口可使用媒體網(wǎng)關控制協(xié)議（MGCP），Internet設備控制協(xié)議（IPDC）或H.248(MeGaCo)協(xié)議。
