软交换技术(3)

目前，软交换产品已经纷纷出台，基于软交换技术的下一代网络的试验也正在加紧进行，软交换的前景是广阔的。本期为本讲座的最后一期，将介绍软交换的标准化情况、可能的应用领域和一些厂家的软交换产品。前两期的主要内容为：软交换的体系结构、功能和对外接口，基于软交换技术的下一代网络的演进策略，以及基于软交换的开放业务提供。

　　7 软交换的标准化情况

　　目前，软交换的部分标准已经出台，但还有很多工作正在进行之中。国际上从事软交换标准研究的组织主要是国际软交换协会(ISC)。国内软交换标准的研究工作主要由信息产业部科技司直接领导的网络与交换标准研究组承担。国内的一些生产和科研单位也一直紧紧跟踪国际技术的最新进展，并参与到国内软交换标准的制订过程中。

　　目前国内的软交换标准化进程基本与国际同步。其他与软交换有关的组织还有ITU-T(国际电信联盟电信标准委员会)和IETF(Internet工程任务组)。ITU-T在软交换方面所作的贡献是：在ISUP(ISDN用户部分)的基础上制订了用于软交换间互通的BICC(与承载无关的呼叫控制)协议，以满足电路网向分组网的过渡；完成了基于分组网进行多媒体通信的相关协议，如H.323和H.248协议；另外，ITU-T SG13对基于软交换的网络体系构架也进行了研究。

　　IETF主要有SIGTRAN工作组、SIP工作组和Megaco工作组参与软交换相关标准的制订工作。其主要成果是：在MGCP(媒体网关控制协议)的基础上制订了Megaco协议，为将SS7信令移植到IP网上而制订的SCTP(信令流控制传送协议)和M3UA(消息传递部分第3级用户适配层)等协议，制订了用于软交换控制设备和数据终端设备之间的SIP(会话启动协议)以及软交换控制设备之间互通的SIP-T协议。

　　7.1 国际软交换协会简介

　　国际软交换协会是一个非盈利性的工业组织，成立于1999年5月。其主要宗旨是通过开放的成员政策和标准协议，促进世界范围内多厂商软交换设备的兼容性和“无缝”的互操作性。该组织由其成员资助和操作。截至2001年底，已有成员149个，其中80%以上来自北美和南美地区。其成员主要包括系统供应商和业务提供商，其中包括一些著名的设备厂商，如阿尔卡特、思科、爱立信、富士通、诺基亚、北电、NTT和朗讯等。ISC通过提供工业界最大的论坛，对软交换的组成和功能进行标识、讨论和定义，并通过其成员间的密切合作来促进下一代多媒体通信网络的普遍采用。

　　国际软交换协会现设有8个工作组，负责软交换网络架构的提出、业务提供、协议制订、互操作测试以及软交换技术在无线网络环境下的应用等方面的工作。它们分别是：　　

　　(1)业务应用工作组(Application WG)：负责定义应用服务器提供增值业务所需的交互功能，主要包括应用服务器与软交换设备及媒体服务器设备间接口标准的制订，以便快速提供包括电话、Internet、统一消息及其他用户内容在内的增值业务。目前，ISC建议应用服务器与软交换设备间采用SIP协议，应用服务器与媒体服务期器采用MGCP协议。

　　(2)设备控制工作组(Device Control WG)：负责对软交换设备与媒体网关间控制协议的制订、补充和增强，通过采用单一明确的接口标准，保证独立开发的软交换设备与网关设备间的互操作性。目前主要是采纳IETF的MGCP规范，该工作组还代表ISC向IETF提供信息，以对MGCP进行增强。

　　(3)设备互操作工作组(Interoperability WG)：负责制订进行设备互操作测试的策略、目标、需求和技术要求。

　　(4)合法拦截工作组(Legal Intercept WG)：负责提出进行合法拦截的需求及制订合法拦截的工作流程。该组织可以向与合法代理连接的ISC成员分发信息或从这些成员中获取信息。

　　(5)市场工作组(Marketing WG)：负责明确ISC的任务和目标，并使ISC提议的体系结构和协议被广泛接受和执行。

　　(6)网络边界功能工作组(Network Boundary Functionality WG)：负责起草和讨论网络运营商和企业/SOHO(小型和家庭办公室)在网络边界处提供IP电话和过滤器的需求。

　　(7)SIP工作组(SIP WG)：主要负责软交换网络信令协议的制订，以及软交换网络与PSTN(公众交换电话网)互通时所需信令协议的制订。这些信令协议包括软交换设备间呼叫控制协议SIP-T、软交换与SIP客户端间呼叫建立与拆除的协议SIP、IP分组网与IP分组网NAP(网络接入点)间的控制协议、以及软交换与媒体服务器间的控制协议SIP等。

　　(8)无线工作组(Wireless WG)：负责将软交换模型引入到第2代和第3代无线核心网中，最终以无线软交换、信令网关和媒体网关代替传统的MSC(移动交换中心)。

　　另外，ISC还提供一些兴趣组(Interest Groups)，这是一些涉及某一特定主题的电子邮件组，供ISC成员使用。

　　7.2 国内软交换标准动态

　　国内关于软交换的标准制订已取得重要成果。由信息产业部下属的网络与交换标准研究组于1999年下半年开始启动软交换项目的研究，内容涉及软交换体系结构的标准化，各种不同功能组合的媒体网关、信令网关和服务器等方面，并已取得显著成果。截至到2001年底，该研究组已完成的标准有《软交换设备总体技术要求》。该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。标准规定，软交换的协议及控制的媒体流基于TCP/IP承载方式，同时还规定了与IP电话及智能网的互通要求等。其待报批的标准包括：《No.7信令与IP互通适配层技术规范——消息传递部分(MTP)第二级对等适配层(M2PA)》、《No.7信令与IP互通适配层技术规范——消息传递部分(MTP)第三级用户适配层(M3UA)》、《信令流控制传送协议(SCTP)技术规范》、《信令网关设备(SG)技术规范》及《与承载无关的呼叫控制(BICC)信令的技术规范》，待送审的标准包括：《ATM中继媒体网关设备技术规范技术规范》及《综合接入媒体网关设备技术规范》。另外，还有一批标准正在起草之中，包括：《软交换设备与应用服务器之间的应用程序接口(API)Parlay技术规范》、《基于软交换的应用服务器接口技术要求》、《基于软交换的综合接入设备(IAD)技术要求》、《基于软交换的媒体服务器(Media Server)技术要求》、《基于软交换的综合接入媒体网关测试规范》以及《ATM中继媒体网关测试规范》。

　　8 软交换的应用及主要产品

　　8.1 软交换的应用

　　软交换的本质是通过软件来进行呼叫控制，它将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，从而为用户提供更多、更优质的服务。软交换既可以作为独立的网络部件分布在网络各处，也可以与其他网络节点设备相结合，提供新的功能。因此，软交换可以应用于不同的网络环境。概括来讲，软交换主要应用于以下领域。

　　(1)电路领域

　　在电路领域，软交换和媒体网关及信令网关相结合，完成控制转换和媒体接入转换，可用于本地网、城域网和长途网，主要提供现有PSTN网中的基本业务和补充业务。在本地网应用中，软交换与信令网关及媒体网关用来代替五类交换机，提供用户接入网关及终端设备到长途电话网的接入；在城域网应用中，软交换相关设备提供四类及五类交换机的功能；在长途网应用中，提供汇接/长途接入功能，可提供长途VoIP等业务。

　　(2)智能网领域

　　在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成SSP(业务交换点)功能，与现有智能网的SCP(业务控制点)相结合，提供各种智能业务。此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模型(BCSM)和H.323或SIP协议状态机的转换。

　　(3)移动网领域

　　在移动网环境中，软交换也可以提供与电路交换网类似的应用。

　　8.2 软交换产品概述

　　目前，国际上著名的通信设备制造商都提出了各自的软交换解决方案，如美国冠远公司提出的软交换解决方案、中兴ZTE Softswitch体系构架、阿尔卡特的NGN解决方案、西门子的SURPASS解决方案、北电网络的NGN解决方案、Sonus的软交换解决方案等。

　　(1)中兴ZTE Softswitch产品系列

　　中兴ZTE Softswitch体系构架的组成部分包括Softswitch控制设备、媒体网关、信令网关、IP终端、业务平台及其他支撑设备。其中，Softswitch是网络的核心控制设备，主要功能包括呼叫处理、接入协议适配、业务接口提供、系统操作维护管理、认证计费以及与其他实体的互连、互通等。媒体网关包括中继网关、接入网关、多媒体网关和无线网关等，Softswitch通过不同的网关设备完成与各种网络和终端的互通。信令网关目前主要指七号信令网关设备，通过信令网关完成PSTN网与包交换网信令的互通功能。IP终端主要指H.323终端和SIP终端，如IP小交换机、IP电话、PC等，与媒体网关的主要区别在于不需进行媒体流的转换。业务平台完成新业务生成和提供，包括SCP和应用服务器等。其他支撑设备，如AAA(认证、授权、计费)服务器、大容量分布式数据库、策略服务器等为Softswitch系统的运行提供必要的支持。
ZTE Softswitch体系结构支持两种提供业务的方法：在SoftSwitch中提供通用开放的API，由应用服务器完成业务逻辑和流程，实现网络与业务提供的分离；在SoftSwitch中提供标准的INAP接口，通过和智能网的SCP互通，实现对传统智能业务的继承和利用。

　　针对不同的网络，ZTE Softswitch提出了不同的解决方案。

　　ZTE Softswitch针对商业用户、小区、居民用户、家庭和长途等不同情况，分别采用Softswitch加上不同的接入设备来提供数据网上的语音解决方案；在网络演进方面，对PSTN和智能网采用不同的演进方案。PSTN可以有两种演进策略：策略之一是利用Softswitch和中继网关(TG)一起完成原汇接/长途交换机的功能，而保持C5端局不变。这种策略工作量最少、牵涉面最小，比较适合于改建局的情况。策略之二是利用Softswitch和接入网关(AG)一起完成原端局交换机的功能，而保持用户双绞线接口不变。这种策略工作量相对较大，比较适合于新建局的情况。智能网演进方案是利用Softswitch和TG/AG一起完成原SSP的功能，同时引入新的应用服务器，以扩充SCP的业务提供功能。

　　(2)阿尔卡特的NGN解决方案

　　阿尔卡特NGN解决方案的主要产品有Alcatel 5020和Alcatel 5000软交换平台。其中，Alcatel 5020为传统运营商和新的运营商提供Internet拨号业务下线应用及VoIP H.323应用；Alcatel 5000可以提供四类(汇接交换机)应用，能处理模拟用户线、ISDN以及传真业务，可提供处理能力达5 000兆BHCA(忙时呼叫次数)，支持100万用户。

　　(3)北电网络的软交换产品

　　北电网络的软交换产品主要有独立的软交换平台CS3000，基于Sun商用Netro平台，支持长途话音业务，具有容错和冗余备份能力，支持H.248、BICC及SIP-T协议，单节点处理能力为30万BHCA，最多可由25个节点组成一个CS3000域，处理能力可以达到7.5兆BHCA。

　　9 结论

　　虽然软交换技术在近几年得到了迅速发展，国内外许多设备提供商也已提供了各自的软交换产品及下一代网络的解决方案，国内外一些运营商也在积极进行相关的试验。但是软交换技术的大规模应用还有待时间的考验。作为一门新的技术，软交换目前面临的主要问题有：服务质量没有最终解决，国际上尚无大型网络的组网和运营经验，协议尚待发展，API没有成熟的产品，真正有吸引力的新业务以及多媒体业务的提供还有待研究等。

　　尽管如此，由于软交换结合了传统电话网的可靠性和IP技术的灵活性及有效性的优点，是新兴运营商进入话音市场的技术手段，也是传统电路交换网向分组网过渡的重要设备，其优势是传统电话网无法比拟的。相信通过标准制订组织、设备供应商、业务提供商和运营商的共同努力，在不久的将来，软交换技术及基于软交换技术的下一代网络会真正给用户带来便利，给业务及设备供应商、网络运营商带来丰厚的收入。软交换的前景是广阔的。(续完)

　　参考文献

　　1 The International Softswitch Consortium Application Working Group. Enhanced Service Framework. http:∥www. softswitch. org
　　2 The Parlay Group. Parlay Specifications 3.0. http:∥www.parlay.org
　　3 赵慧玲,王立言,陈仁娣.中国网络与交换标准研究进展.中兴通讯技术,2002,8(2):39—41
　　4 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(S0):29—30