软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下,用户采用基于以太网的电话,通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件(Call Manager、Call Server),实现PBX功能(IP PBX)。对于这样一套设备,系统不需单独铺设网络,而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一,综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高,主要用于满足通信需求,设备门槛低,许多设备商都可提供此类解决方案,因此IP PBX应用获得了巨大成功。受到IP PBX成功的启发,为了提高网络综合运营效益,网络的发展更加趋于合理、开放,更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想:将传统的交换设备部件化,分为呼叫控制与媒体处理,二者之间采用标准协议(MGCP、H248)且主要使用纯软件进行处理,于是,SoftSwitch(软交换)技术应运而生。
随着计算机和通信技术的不断发展,通过在一个公共的分组网络中承载话音,数据,图象已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。在这样的业务驱动和网络融合的趋势下,诞生了NGN下一代网络模型,实现在分组网络中,采用分布式网络结构,有效承载话音、数据和多媒体业务。
作为NGN网络的核心技术,软交换的发展因而受到越来越多的关注,作为下一代网络的控制功能模块,软交换为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是:“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一,它独立于传送网络,主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能,同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务,并向第三方提供可编程能力。”
目前,我国已完成并颁布了《软交换设备总体技术要求》(YDC003-2001),明确规范了软交换在网络中的位置,功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求,计费要求和性能指标,并规定了与IP电话及智能网的互通要求等。特别值得一提的是,不仅固网如此,移动软交换设备技术要求和设备规范的送审稿也于近日完成,主要针对软交换技术在移动网络中的移动性管理和鉴权等方面特征进行了相应的扩展。不难看出,在分组交换日益普遍的情况下,软交换技术无论在固网还是移动网络的发展和融合当中,作为网络的核心技术,发挥着重要的粘合作用。
软交换也ngn
NGN 的概念已经提出多年,业界存在诸多不同的解释。在今年年初国际电联 NGN 会 议上,经过激烈的辩论,NGN 的定义终于有了定论:NGN 是基于分组的网络,能够提供电 信业务;利用多种宽带能力和 QoS 保证的传送技术;其业务相关功能与其传送技术相独立。 NGN 使用户可以自由接入到不同的业务提供商;NGN 支持通用移动性。 NGN 是“下一代 网络(Next Generation Network)”或“新一代网络(New Generation Network)”的缩写。 NGN 是以 软交换为核心,能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务,采用开放、标准体系结构, 能够提供丰富业务的下一代网络。 它是电信史一块里程碑, 标志着新一代电信网络时代的到 来。从发展的角度来看,NGN 是从传统的以电路交换为主的 PSTN 网络中逐渐迈向以分组 交换为主,它承载了原有 PSTN 网络的所有业务,把大量的数据传输卸载到 IP 网络中以减 轻 PSTN 网络的重荷,又以 IP 技术的新特性增加和增强了许多新老业务。从这个意义上讲, NGN 是基于 TDM 的 PSTN 语音网络和基于 IP/ATM 的分组网络融合的产物, 它使得在新一 代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。目前,对 NGN 的研究成为热点,在研 讨下一代网络体系及技术时, 应从业务需求分析和网络装备的情况, 研究新一代网络体系架 构。 NGN 基本特征: 基本特征: ·分组传送 ·控制功能从承载、呼叫/会话、应用/业务中分离 ·业务提供与网络分离,提供开放接口 ·利用各基本的业务组成模块,提供广泛的业务和应用(包括实时、流、非实时和多媒体业务) ·具有端到端 QoS 和透明的传输能力 ·通过开放的接口规范与传统网络实现互通 ·具有通用移动性;允许用户自由地接入不同业务提供商 ·支持多样标志体系,并能将其解析为 IP 地址以用于 IP 网络路由 ·同一业务具有统一业务特性 ·融合固定与移动业务 NGN 的特点主要有以下几个方面: 的特点主要有以下几个方面: *开放性:NGN 可以根据所处网络的不同,所提供功能的不同划分为几个模块,每个模块 能独立发展,互不干涉,又能有机组合成一个整体;同时这种开放性也表现在各运营商可根 据自己的需求来选择市场上的优势产品,而不必
担心不同设备间的互连互通上。 *高效:因为 NGN 网络能实现业务与呼叫控制的分离,为业务真正的从网络中独立出来, 有效的缩短新业务的开发周期提供了良好的条件; 而且随着多网互通的实现, 许多新兴业务 也应运而生。 *多用户:NGN 综合了固定电话网,移动电话网和 IP 网络的优势,使得模拟用户,数字用 户,移动用户,ADSL 用户,ISDN 用户,IP 窄带网络用户,IP 宽带网络用户甚至是通过卫 星接入的用户都能作为下一代网络中的一员相互通信。
*多媒体:语音、视频以及其它多媒体流在下一代网络中的实时传输成为了 NGN 的又一亮 点。 *资源共享:国际互联网的丰富信息资源一直是电信运营商面前的一块肥肉,由于采用了 IP 技术,NGN 的出现使得在呼叫过程中获取国际互联网的资源变得不再是难事。 *低成本:采用了相对廉价的 IP 等网络作为中间传输的载体,因而 NGN 的通信费用将大 大降低,这种优势尤其体现在长途,越洋电话上。 NGN 的研究范围有那些? 的研究范围有那些? NGN 具有广泛的内涵,其研究范围相当广泛,主要研究的内容有:新业务及应用;网 络传送的基础设施;网络体系架构;IP 网络技术;网络融合技术;互通和互操作;新型的 控制、管理和运维机制;各网络单元;新的网络协议;网络安全体系和技术;测试技术等。 ITU 的专家们认为全球信息基础设施 GII 已经涵盖了现有网络和未来网络的全部内涵, 随着业务和技术的发展,应不断加以扩充。ITU 领导的 GII 标准化工作包括 PSTN/ISDN、 ATM、IP 和基于多协议的网络,这些领域的成果对 NGN 起着重要的作用。 NGN 有那些特点? 有那些特点? NGN 可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务综合开放的网络构架。 NGN 采用开放的网络构架体系,其特点有:将传统交换机的功能模块分离成为独立的 网络部件, 各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展; 部件间的协议接口基于相应的标 准。 部件化使得原有的电信网络逐步走向开放, 运营商可以根据业务需要自由组合各部分的 功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。 NGN 是业务驱动的网络,其功能特点为:业务与呼叫控制分离;呼叫与承载分离。分 离的目标是使业务真正独立于网络, 灵活有效的实现业务的提供。 业务供应商和用户可以配 置和定义相应的业务特征,使得业务和应用的提供有较大的灵活性。 NGN 如何划分网络层次? 如何划分网络层次? NGN 是一个综合性的大网, 它结合了现有的各种网络环境和周边的接入设备以及终端产品, 从功能的角度上来说我们可以把它划分成四层: 网络服务层、 控制层、 媒体层和传输接入层。 : 接入和传输层(Access 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。 媒体传送层(Mediaand transport layer):将信息格式转换成为能够在网络上传递的信息格 式。例如:将话音信号分割成 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。此层决定用户收到的业务,并能控制低层网络元 素对业务流的处理。 网络服务层(Network Service layer):在呼叫建立的基础上提供额外的服务。
将现有网络演变成下一代网络并非一日之工, 而原有的网络与新网络并存需相当长的时 间,所以新网络还需能够和原有网络互通,这就要求新的网络体系能够完成以下功能:采用 TDM 传输网和 SS7 信令网互通、 与现有的业务(如智能网提供的业务)互通和与现有的 PSTN 网络体系融合。 NGN 网络特点 开放分布式网络结构 采用软交换技术, 将传统交换机的功能模块分离为独立网络部件, 各部件按相应功能进行划 分,独立发展。采用业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离技术,实现开放分布式网络 结构,使业务独立于网络。通过开放式协议和接口,可灵活、快速地提供业务,个人用户可 自己定义业务特征,而不必关心承载业务的网络形式和终端类型。 、高速分组化核心承载 核心承载网采用高速包交换网络,可实现电信网、计算机网和有线电视网三网融合,同时支 持语音、数据、视频等业务。 独立的网络控制层 网络控制层即软交换,采用独立开放的计算机平台,将呼叫控制从媒体网关中分离出来,通 过软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制和信令互通,使业务提供者可自由 结合承载业务与控制协议,提供开放的 API 接口,从而可使第三方快速、灵活、有效地实 现业务提供。 网络互通和网络设备网关化 通过接入媒体网关、 中继媒体网关和信令网关等网关, 可实现与 PSTN、 PLMN、 IN、 Internet 等网络的互通,有效地继承原有网络的业务。 多样化接入方式 普通用户可通过智能分组话音终端、多媒
体终端接入,通过接入媒体网关、综合接入设备 (IAD)来满足用户的语音、数据和视频业务的共存需求。 NGN 会涉及到那些关键的技术 NGN 是一个网络,一提到网络涉及到各个层面,我们说传送层,控制层,业务层,每 一个层面都有它相应的技术,大家可能认为是一个新的技术,我们现有的因特网,无论在服 务质量还是其他方面都有一定的问题,在下一代的网络中是不是有一个 IP 网是大家研究的 课题,现在大家知道有一个 ITV6 的技术,会解决一些紧缺的问题。但是现在目前还不是解 决很好的问题。在控制方面也一些问题,现在软交换可以提供话音业务,是一个很关键的技 术,现在很多人都在研究,在我国也是这样,不管是运营商还是厂家都是在研究这个问题。 现在厂家和运营商都提供出一些新的设备。 现在希望有一种新的进口的设备, 有很多是运营 商自己提供的,如果有一种接口可以提供就可以开放市场。 现在有很多技术,有很多层面,用的比较多的是 IPv6,从软交换来说,根据不同的运 营商,投资也是不一样的,对于旧的运营商不一定是一样的,有的可能会贵,可能会有的便 宜,根据网络具体的组织情况,覆盖的范围来看的。从产业来讲,应该是对产业来讲是有好 处的,从设备制造业和运营业,有 NGN 的网络的提供会带动制造业和信息产业。 NGN 和 3G 的关系
从技术方面讲和网络方面来讲,NGN 是包括 3G 的,整个 NGN 是从网络方面是支持移 动性的,所以现在各个运营商和厂家在探讨,现在有 3G 的网络,也有 NGN 的网络,如果 核心网可以用一个网络为 NGN 服务,同时也为 3G 服务是最好的。为什么现在有两个概念, 一个是 3G,一个是 NGN,大家一说 NGN 就觉得不包含 3G,原来搞数据网的都在谈 NGN, 搞技术的都再谈 3G,从广义上讲应该 NGN 是包含 3G 的。 另外,从技术上讲,从标准上讲 NGN 的发展是滞后于 3G 的,比如国际标准化都是把 3G 滞后了,分各个阶段,但是 NGN 的全面的标准,从 ITOT 这些都是刚刚启动不久,现在 做一些框架体系方面, 业余需求体系, 没有非常完备的技术标准, 但是这个运营的角度来讲, 我觉得从国外讲,3G 有一些是超前 NGN 的。但是在中国来讲,从我们运营商讲,提供了 一些业务,现在就是说 2.5G 不算,NGN 是超前 3G 了,从全球的角度和我们国家的角度是 不一样的。 什么是软交换? 什么是软交换? 软交换是 NGN 的控制功能实体,为 NGN 提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接 控制功能,是 NGN 呼叫与控制的核心。 软交换设备位于控制层,提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证 等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器及其它软交换设备间采用标准协议 相互通信。 简单地看,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,由于不同的业务所需要的呼叫控制功能不同,因此要求软 交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。 目前软交换主要完成以下功能:媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能、互 连互通功能(H323 和 SIP、IN)、支持开放的业务/应用接口功能、认证与授权功能、计费 功能、资源控制功能和 QoS 管理功能、协议和接口功能等。 我国软交换的研究进展如何? 我国软交换的研究进展如何? 我国网络与交换标准研究组在 1999 年下半年就启动了软交换项目的研究, “软交换设 备总体技术要求”规范了软交换在网络中的位置,明确了其功能要求、业务要求、操作维护 和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标,还规定了它与 IP 电话及智能网的互 通要求等。该标准经过近两年的研究,是运营企业、制造企业和科研机构共同协作所取得的 成果。 软交换系列标准的形成将对指导厂商的设备研发和网络应用起到积极作用, 我国关于 软交换的研究工作处于世界同步水平。 由于标准的研发早于市场的应用, 其多项指标仍有待 试验的验证和在实践中不断加以完善。 此外, 网络与交换研究组在积极制定有关信令网关和 媒体网关及相关协议的技术规范, 立项开始研究网络开放式体系架构及相关设备单元的测试 规范。我国电信企业中兴和华为等公司已经研究开发了提供话音业务的软交换系统。 我国高科技 863 计划开始立项有关软交换系统在移动和多媒体应用的研究, 该课题以软 交换技术为核心, 重点研究能够支持多媒体业务和应用于无线系统的软交换体系, 采用开放 式 API 的业务及应用支撑环境,以及软交换系统的组网技术。