1、试述通信工程中软交换技术的应用摘要:文章介绍了下一代网络(NGN) 的关键技术软交换技术的网络结构及特点,阐述了软交换与传统交换机的区别,并对软交换技术引入电力系统的通信网简要阐明了观点。 关键词:软交换 技术 网络 电力 中图分类号： E963 文献标识码： A 1 引言 由于科技的进步企业的竞争,人们的需求促进了通信的飞速发展,为适应各种业务发展的需求,提出了下一代网络的概念。NGN 从广义上来说是指可以提供语音、数据及多媒体业务,能够实现网络终端用户之间的业务互通及共享的融合网络。从狭义来讲特指以软交换设备为控制核心,能够实现业务与控制、接入与承载彼此分离,各功能部件之间采用标准的协议互
2、通,兼容各业务网(PSTN、IP 网等)技术,提供丰富的用户接入手段,支持标准的业务开发接口,采用统一的分组网络进行传送,能够实现数据、语音和多媒体业务开放的分层体系架构。 2 软交换概念及其网络结构 软交换是提供呼叫控制功能的软件实体,也称作 A2gent ,是下一代网络(NGN) 的核心技术,在 NGN 分层结构中位于控制层面的位置,是多种逻辑功能实体的集合,能提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能,实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能。传统呼叫控制功能必须与业务结合在一起,而软交换与业务无关,因此它提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制,而将智能尽可能移至外部的业务层。软交换设
3、备是下一代通信网中数据、语音、视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备,也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。 其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口(API) 的开放体系结构。这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门。软交换体系结构的其他重要特性还包括应用分离( de coupling of applications) 、承载控制和呼叫控制。软交换系统 4 个功能层,各功能层完全地分离,并利用一些具有开放接口的网络部件去构造各个功能层,实现了开放的分层架构。各层次网络单元通过标准协议互通,可以各自独立演进,具有开放接口协议的网络部件的集合。 这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点
4、:可以使用基于包的承载传送,例如 IP、ATM ,克服了 TDM 网络中容量不足的缺点;具有开放式端点的拓扑结构,既能良好的传送话音,也能支持数据业务;将网络的承载部分与控制部分相分离,允许二者分别演进,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,允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。 3 软交换的主要协议 3.1H.323 协议 H.323 协议标准是 ITU T 的 Study Group16 在 1996 年提出的,并1998 年 2 月修订第 2 版。该标准是用于包交换网的多媒体通信的标准,用于不支持 QOS 的网络环境,这些网络构成当前企业的主要计算机环境,包
5、括高速 Ethernet、FDDI、令牌环网、ATM 上的 TCP/IP 和 IPX。H.323 基于集中式对等结构,其优点是协议成熟,定义完全,设备的稳定性强,互通性较好,缺点是协议复杂,成本高,不能与 No.7 集成,不适用于组建大规模网络,且没有拥塞控制机制,服务质量不能得到保证,效率和扩展性较差。3.2MGCP 协议 MGCP(Media Gateway Control Protocol) 是 1998 年年底 SGCP 与新的 VOIP 协议 IPDC 合并而成 ,由 IETF 所提出的。MGCP 针对 H.323 在VOIP 应用上的缺点进行了改良,在 MGCP 中扩充了原本 SG
6、CP 中 Call Agent 的功能成为 MGC(Media Gateway Cont roller)。在软交换系统中,MGCP 协议主要用于软交换和媒体网关或软交换与 MGCP 终端之间,软交换通过此协议控制媒体网关/MGCP 终端上的媒体/控制流的连接、建立和释放。MGCP 协议基于主从结构,因此其解决方案有利于网关的互连,适合构建大规模网络,且可以和 No.7 信令网关配合工作,能与 No.7 信令网良好集成,协议具有很好的扩展性。其缺点是 MGCP 与 H.248/MEGACO 存在竞争关系,而后者已于 2000 年年初由 IETF 和 ITU 签署认可。 3.3H248/MEGAC
7、O 协议 在 MGCP 提出之后,IETF 在 1999 年初便以现有的 MGCP 为基础制定了MEGACO 协议,后来被提交给 ITUTSG l6 并被采纳,形成了 ITUT H.248 协议,因而 H.248 和 MEGACO 实质上是一样的,是 IETF 和 ITU T 共同认可的标准协议。在软交换系统中,H.248 协议主要用于软交换和媒体网关或软交换与 H.248 终端之间,软交换通过此协议控制媒体网关/H.248 终端上的媒体/ 控制流的连接、建立和释放。 3.4SIP 协议 SIP(Session Initiation Protoco1) 是 IETF 提出的在 IP 网络上进行
8、多媒体通信的应用层控制协议,采用基于文本格式的 C/S 的工作方式,由客户机发起请求,服务器进行响应。SIP 独立于低层协议,采用自己的应用层可靠性机制来保证消息的可靠传送,最大的特点是仅需利用已定义的消息头字段,对其进行简单必要的扩充就能很方便地支持各项新业务和智能业务,具有很强的灵活性和扩充性。SIP 协议简单、灵活,很容易增加新业务,扩展性强,具备终端能力检测、在线检测、支持移动性、组播等能力,而且采用文本格式,开发人员容易理解,并被指定为 3G 的控制协议。其缺点是不够成熟,需与其他协议配合使用,单独应用的范围窄。 4 软交换系统的主要功能 软交换实际上是多种逻辑功能实体的集合,提供综
9、合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能,是下一代电信网中语音/ 数据/ 视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备,也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。其主要设计思想是业务/ 控制与传送/ 接入分离,各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。作为新、旧网络融合和关键设备,他必须具有以下功能: 4.1 媒体网关接入功能 该功能可以认为是一种适配功能。他可以连接各种媒体网关,如PSTN/ISDN 的 IP 中继媒体网关、用户媒体网关、ATM 媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等,完成 H.248 协议功能。同时还可以直接与H.323 终端和 SIP 客户端终端进行连接,提供相应业务。 4.2
10、 业务提供功能 由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用, 因此软交换应能够支持 PSTN/ ISDN 交换机提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合,提供现有智能网提供的业务。 4.3 互联互通功能 目前,存在两种比较流行的 IP 电话体系结构,一种是 ITUT 制定的H.323 协议,另一种是 IETF 制定的 SIP 协议标准,2 者是并列的、不可兼容的体系结构,均可以完成呼叫建立、释放、能力交换、补充业务等功能。软交换可以支持多种协议,当然也可以同时支持这两种协议。 4.4 呼叫控制功能 呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。他完成基本呼叫的维持、建立、和释放所提供的控制功能包括连接控制、呼叫处理、智能呼叫触发检出和资源控制等。 5 结语 软交换技术是促进网络融合、业务整合的主要技术之一,能支持各种网络实体的互通和业务的互操作,适应各种赢利模式,代表网络技术的发展趋势。随着下一代网络的逐步实现,软交换技术将会发展得更加完善。在合适时机引入,必能提高电力行业通信信息水平,为电网提供高质量的服务。 参考文献 1赵学军,陆立,林俐等.软交换技术与应用M.北京:人民邮电出版社,2004.
