浅谈软交换技术及其应用论文

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浅谈软交换技术及其应用论文目录前言1摘要2第一章软交换技术的概述31.1软交换技术的提出31.1.1软交换技术提出的背景31.1.2什么是软交换技术41.2软交换的基本特点4第二章软交换技术的理论基础62.1软交换技术的网络结构62.2软交换技术的协议72.3软交换技术的功能82.4软交换技术的优势82.5软交换技术的不足之处10第三章软交换技术的应用分析123.1软交换技术应用123.2软交换技术的应用方案133.2.1软交换技术在局域网中的应用方案143.2.2软交换技术在固定电话网中的应用方案14 3.2.3软交换技术在支撑网中的应用方案163.2.4软交换技术在移动电话中的应用方案14第四章软交换技术的发展趋势164.1下一代网络(NGN)164.2软交换技术的发展状况164.3软交换技术的市场预测17总结18参考文献19前言随着现代经济的不断发展,网络通信业务也在迅速的发展,以求能够满足越来越多的客户,满足越来越多的需求。现代通信网络的发展不得不说是一个爆炸性的发展,从数年前承载单一业务的独立网络,到现在承载多种业务,纵向与横向都有数十数百的业务方向发展。但是,仅仅是依靠单一业务的独立网络是不行的,因为下一代网络对于通信业务的要求是能够承载多种业务、体系更加开放的结构。软交换技术是当代网络技术最为重要的一项工程技术,是业务控制与传送接收分离思想的具体表现,也是构成下一代网络体系结构的关键技术。 近几年,产业界的融合态势趋于明显,电话网、计算机、有线电视网趋于融合。网络面临着负荷在不断增大,面临的压力越来越大;业务需求也趋于多样化,运营商必须提供更多的新型业务才能吸引住用户、留住用户。而这些新型的多样性业务,是目前PSTN、PLMN网络所难以提供的。同时,数据网也在飞速发展,已经对PSTN、PLMN业务形成分流,并将逐渐成为承载话音业务的基础。运营商已经积累了丰富的VOIP运营经验,但H.323VOIP只满足分组话音的基本需求,缺乏丰富的业务功能。在这一背景下,基于软交换技术的下一代网络随着矛盾的加剧而产生。从技术的角度分析,传统电路交换机将传送交换硬件、呼叫控制和交换以及业务和应用功能结合进单个昂贵的交换机设备内,是一种垂直集成的、封闭的、单厂家专用的系统结构,而新业务的开发是以专用设备和专用软件为载体的,所以导致了新业务的开发成本高、时间长、无法适应当前市场环境的快速变化和用户需求的多样化。而软交换打破了传统的封闭交换结构,采用完全不同的横向组合的模式,将上述三大功能间的接口打开,采用开放的接口和通用的协议,构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构,硬件分散,业务控制和业务逻辑则相对集中。这样可以使业务提供者灵活选择最佳和最经济的设备组合来构建网络。这种网络的优点在于,成本低、易升级、便于加快新业务和新应用的开发、生成和部署、快速实现低成本广域业务覆盖、推进话音和数据的融合等等,如此多的优点,使得软交换技术成为下一代网络技术的核心,软交换技术也理所当然成为了研究的重点。摘要作为一种潜力巨大的新型技术,人们对软交换技术寄于了太多的期望,供应商期望基于软交换的网络具有高可靠性,并能够根据业务量的需求,灵活扩展和组网,期望软交换技术能够有效利用网络资源、降低网络建设成本、降低运营维护成本、留住客户、适应市场需求以带来增加新收入的机会,而用户则期望软交换技术能够降低使用费用;期望供应商能够提供更优质的服务。这些是软交换技术在社会上带来的心理层面的影响。 随着计算机信息技术的飞速发展,智能软件应用渗透到高速发展的各领域。近几年计算机软交换技术受到国内外电子通信业的广泛关注,伴随着网络信息交换的迫切需要有了进一步发展,软交换技术是下一代网络的核心技术之一。文章简要介绍软交换产生的时代背景,从技术层面对软交换技术进行解析,介绍了计算机软交换技术的特征,涉及的协议,软交换技术的网络结构,利用软交换技术的网络设备在现实中的技术应用。展望软交换技术发展的前景和当前发展软交换技术面临的问题。关键词:软交换、技术、网络、NGN、STNP软交换技术的概述1.1软交换技术的提出1.1.1软交换技术提出的背景贝尔实验室在1997年提出了软交换的概念。我们知道电话网很早就在使用,电话网在上世纪90年代是程控式的,程控式电话的出现与之前相比也是一个飞跃式的变革。程控式电话网的功能中交换和业务控制两项关键功能由程控机内的工控软件实现,体系结构与以前的纵横制比也是很先进的。预先编制的软件在程控交换网中的作用是控制接续的自动电话交换机。软件技术可以说是程控交换机的核心控制环节,程控式电话网还使用电路交换方式。随着技术进步、需求提高,传统的语音通信已不能满足各行业用户的需求。在上世纪90年代互联网还不是很发达,但是互联网已经开始被老百姓认知。网络都是基于ISO的七层模型构建的。凡是了解互联网技术的人都知道IP协议的说法,IPInternet Protocol互联网协议,该协议简单,基于IP协议的业务很多,网络中传送的IP包能够传送各种信息,语音、数据、多媒体信息流等。随着IP技术的不断发展,利用IP技术实现通信业务更为方便,成本更低,能够节约成本,降低用户的资费。运营商和老百姓都期待一种新的网络能够将语音、数据、多媒体打包在一起来解决当时网络面临的诸多问题,需求促发展,这种新的业务需求促使软交换概念应运而生。1.1.2什么是软交换技术软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关传输层中分离出来,通过软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制建立/拆除会话和信令互通,从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时,软交换还将网络资源、网络能力封装起来,通过标准开放的业务接口和业务应用层相连,从而可方便地在网络上快速提供新业务。软交换位于网络控制层,通过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,如话音业务、视频业务、多媒体业务等,此外还提供一些基本补充业务,与传统交换呼叫控制和基本业务的提供非常类似。软交换概念一经提出,很快便得到了业界的广泛认同和重视,ISCIndependentSchoolsCouncil的成立更加快了软交换技术的发展步伐,软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU-T等国际标准化组织的重视。经过几年发展,软交换技术在标准化和产业化方面均取得了长足进展,一些协议如H.323、MGCP等不断完善,BICC、SIP/SIP-T等新协议不断推出,一些基于软交换技术的产品逐步走向实用化阶段,使软交换成为NGN最为活跃和热门的话题。1.2软交换的基本特点软交换技术的主要特点包括以下几个方面: 1降低投资和维护成本:由于软交换设备处理能力强、容量大,对原来须采用多个MSC进行管理的地区可以集中在同一个MSCserver上进行管理,显著降低维护成本OPEX,软交换平台中广泛采用了分组交换和IP传输技术,可以大大节省传输资源,提高产品集成度,减少系统耗电量,从而降低投资成本OPEX。而且对于移动软交换设备,由一个MSCserver控制的多个MGW可以分布在与每个地区接人网和PSTN靠近的地方,显著节省传输,降低回程费用。2高效灵活:传统话音技术,虽然可以提供优良的语音业务,但是每个交换节点都要完成业务的交换和信令的控制,需要较长的周期提供新业务,软交换体系结构的最大优势在于将应用层和控制层与承载层完全分开,与具体的承载无关,有利于以最快的方式最有效的方式引人各类新业务,大大缩短了新业务的开发周期利用该体系结构,用户可以非常灵活地享受所提供的业务和应用,运营商也可以更快地获得收人。由于软交换设备和MGW分离,组网可以非常灵活。3开放性:由于软交换体系架构中的所有网络部件之间均采用标准协议,因此各个部件之间既能独立发展和演进,又能有机组合成一个整体,实现互联互通这样运营商可以根据自己的需要选择市场上的优势产品,实现最佳配置。而且软交换设备还支持通过开放的协议或API与开放业务平台进行交互,使其能够间接地利用底层的网络资源,从而实现业务与呼叫控制的分离。4有利于固定和移动核心网融合:固定软交换与3G的核心网结构和业务模型十分吻合,为未来固定和移动核心网的完全融合提供了可能。软交换技术的理论基础2.1软交换技术的网络结构 软交换是下一代网络的核心设备之一,各运营商在组建基于软交换技术的网络结构时,必须考虑到与其它各种网络的互通。在下一代网络中,应有一个较统一的网络系统结构。基于软交换技术的网络结构如图1所示。图1基于软交换技术的网络结构图由图中可以看出,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;软交换与智能网SCP之间的接口实现对现有智能网业务的支持,采用INAP协议。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,如话音业务、视频业务、多媒体业务等。软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互,可采用SIP-T、H.323或BICC协议。2.2软交换技术的协议 H.323协议:是用于交换网的多媒体通信的标准,是一个广范的标准,包括独立的设备、个人计算机嵌入技术以及点对点和多点会议系统,H.323还涉及了呼叫控制、多媒体管理、带宽管理以及和各种网络之间的接口,基于H.323标准的系统还包括了IPTV、协同计算、远程教学、远程交互式购物等多种网络通信业务,H.323基于集中式对等结构,协议成熟、定义完全,设备的稳定性强,互通性好。(2)SIP协议:是在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议,基于文本格式CSSE协作方式,使得SIP协议独立于其他的低层协议,采用自己的应用层可靠性机制来保证消息的可靠传送,采用分布式呼叫控制与管理模型,仅仅需要利用已经定义的消息头字段,就可以进行一定的扩充,并且能够很方便地支持各项新业务和智能业务,具有很强灵活性和扩充性。2.3软交换技术的功能1呼叫控制:是软交换的重要功能之一呼叫控制功能主要是指通过网络通信对指定业务进行定点定时的呼叫,以保证业务的正常进行与开通,呼叫控制功能可以说现代通信的主要业务,也是软交换的基本功能,是整个通信网络的灵魂。它为通信的基本业务、多媒体业务、呼叫控制的建立、呼叫控制的维持和释放提供诸多的功能与解释,包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。2业务提供功能:是当前通信业务的主要功能。软交换技术就是在业务提供功能的帮助下,有效实现PSTN/ISDN交换机所能够提供的全部网络通信业务,并且保证通信业务的质量。并且还能够与现有的智能网进行有效的配合,提供诸多的智能网络通信业务。3互连互通功能:是指通过网络使得各个业务能够联接在一起,并且接入到不同的网络通信当中,各可以说是至关重要的功能之一。因为这个功能,保证了各个设备各个网络能够相互连接,并且可以通过各种网关实现与响应设备的互通。 4资源管理:功能就是将各种资源进行集中统一管理,对系统中的数据进行有效整理,同时,资源的分配、数据的释放、目标文件的配置等等工作都包含在资源管理功能里,除此以外,资源管理功能还负资源状态的检测,资源使用情况统计,设置资源的使用门限等。5计费功能:具有采集详细话单及复式计次功能,并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。6如前文所述,软交换技术的协议功能还支持多个相应的标准协议,包括H248、SCTP等多个协议,通过支持多项协议,使得网络连通更加快捷更加方便,也使得通信业务更加广泛。2.4软交换技术的优势软交换技术相对于原有网络的优势,软交换技术从诞生开始到逐渐走到成熟,其优势逐渐的表现出来,引起运营商的极大关注,并且得到广泛的使用,和传统的网络相比,软交换技术的优势具体表现在以下几个方面:(1)使业务功能更易于实现:软交换网络能够将业务和控制进行分离,时业务能够在一定程度上不依赖于网络,这样可以更加灵活的开展业务形式。由于业务和网络具有相对的独立性,这样网络对于业务的限制将会大大减小。用户可以根据自己的实际需求对业务进行定制,可以有效的建设网络和终端之间的兼容。在交换系统当中,业务的开展以及变化调整可以不必再对基础网络进行相应的调整,能够在很大程度上增加业务的灵活性,避免基础络升级所带来的投资。除此之外,软交换在很大程度上增强了平台的开放性,各种新业务可以方便的投放到平台上。通个各种标准接口的提供,第三方可以方便的进行二次开发,能够有效地丰富业务的种类。 (2)更具经济性:软交换系统和一般的程控交换机相比,具有投资小,维护费用低的优点。除此之外,软交换系统具有开放的接口和平台,可以方便的进行新功能的升级和扩展,而不需要大量的采用新设备,这在很大程度上增强了其经济性,这是传统的电路交换机所无法比拟的。由于软交换系统的硬件方面主要就是一些普通的计算机,这些设备的价格要远远低于传统的交换机价格,因此硬件成本较低。(3)为用户提供了更多选择性:在传统的交换网络当中,往往需要使用特定的硬件以及相应的专门软件系统,这就导致普通用户对于电信运营商的服务没有进行选择的余地。由于设备的专用性强,因此在维护过程当中需要较高的专业知识,同时也具有较高的维护成本。而采用软交换技术的交换系统,往往具有较高的开放性,只要符合相关标准的产品以及软件都可以使用,不需要专用配套的硬件。这就使得用户可以根据自己的实际需要和情况来进行各种客户端的选择,在很大程度上增加了客户的自主性,也降低了维护的成本。2.5软交换技术的不足之处虽然不少厂家推出软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关的试验,但新技术的应用需要相当长的时间来完善。在新兴运营商积极探索分组承载网络是否能够提供话音业务的可行性时,传统运营商正在思考这种新的架构是否能够提供新的业务。但新技术总是需要时间来完善的,从目前厂家所提供解决方案来看,目前所存在的主要问题是: (1)国际上尚无大型网络的组网和运营经验:传统电信网经过长期的运营积累,在网络组织方面已经具有相当成熟的经验;而基于软交换的网络组织目前国内外尚无成熟的经验,是采用基于软交换的全平面结构,还是分区域选路结构等在技术和实践方面都有待进一步的探索。(2)协议尚未做到兼容性:标准还在发展之中不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP-T协议和H248协议也在发展之中,协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。(3)API没有成熟的产品:基于开放的业务平台,采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景,但是相应的产品仍在探索和研发之中。(4)业务不清晰:虽然软交换系统在理论上提供了网络开放的体系架构,有利于业务的开发和提供,但目前在应用方面还难以看出诱人的业务前景。目前,多数软交换的试验是提供基本的话音业务、会议业务(含视频)和网上浏览业务。除话音业务外,提供业务的操作都较为复杂,但使用业务和应用服务器的方式和手段来提供业务是应该肯定的,应用平台的商用还需要时间。(5)网络QOS和网络安全问题没有较好的解决方案:采用IP网络作为承载话音的网络时,合理有效地调配网络资源,解决QOS和网络安全的问题一直希望有较为可行的方案。(6)商业模型问题:软交换应用的商业模型还很不成熟。软交换技术目前存在的问题确实不少,但是问题的存在并不会阻碍新技术的应用。软交换技术已经取得的巨大成绩是有目共睹的,技术的进步和新问题的产生总是同步的,通过积极的试验,研究的深入,相信这些问题一定会得到解决,从而进一步推动软交换技术的完善,加快软交换技术实用化。软交换技术的应用分析3.1软交换技术应用 1)虚拟中继VirtualTaunting:利用软交换网转接PSTN端局之间的语音业务,而软交换网本身不直接接入语音终端用户,此时软交换网的功能类似于PSTN中的汇接局或长途局的功能。在这项应用中,软交换网中必须配置TG、SG和软交换机设备。2分组中继PacketTaunting:采用软交换技术构建分组中继叠加网络,再加上AAL2/ATM的可变速率适配,能够对用户数增加对汇接局容量需求激增以及传输带宽增加的情况作出很好的调节,使网络传输成本及带宽需求都有明显的降低。3多媒体业务Multi-mediaServices:多媒体业务主要是应用于服务器上的增值业务。软交换技术能够将各种应用服务器上的新业务集中起来进行分析、整理,然后在各种网关设备的作用下,将实时传送协议RTP媒体流重定向到广大终端用户,这极大地满足了用户多媒体业务的需求。43G核心网3GCoreNetwork.在3G网络中,原MSC将分为MSC-GW及MSC-SERVER,前者主要是负责媒体网关的进行,而完成软交换机则由MSC?SERVER负责,IP网络不仅能够承载3G网络的统一语音,还是数据媒体流的承载网络,因此在各种业务数据流的融合工作中具有不可替代的作用。5本地语音接入PacketLocalAccess:本地语音接入主要是应用在拥有庞大的、完善的本地IP网络,但无本地PSTN端局的情况下。一般是将IAD设备安装在用户端上,利用已有的小区宽带IP网络连接至软交换IP网络,完成各个IAD与软交换机、其它媒体网关设备的连接,也就是实现了本地电话机的接入。3.2软交换技术的应用方案 作为下一代网络的基础技术,虽然软交换技术与传统通信技术有着很大的不同,但它们之间还是存在着密切的联系。软交换技术进一步发展了IN的业务和交换相分离的思想,提出了网络分层的概念,同时它也完全继承了Internet的通用开放接口思想,可以和具有标准接口的相关设备互通。软交换技术的核心思想包括开放的业务生成接口、综合的设备接入能力和基于策略的运行支持系统3个基本要素。软交换系统由软交换控制设备、业务设备、信令网关、媒体网关、智能终端、AAA服务器、大容量分布式数据库和策略服务器等附属设备组成。软交换的各种主要应用方案如图1所示。图2软交换的各种主要应用方案就网络层次而言,软交换系统主要是在城域网和固定网领域内应用,未来可能还会在移动网和支撑网方面发挥作用。而软交换系统应用于城域网是最符合我国国情的应用方案。随着电信市场的开放和竞争态势的形成,提供可盈利的新应用的要求也越来越迫切。软交换技术在城域网上可以提供话音和多媒体综合业务,以满足运营商的这一要求。3.2.1软交换技术在城域网的应用方案按照用户接入方式的不同,软交换的城域网应用方案可以划分为以下几种。1综合接入设备IAD方式:通过具有RJ11和RJ45端口的IAD,将不同类型设备统一接入到城域网中。这种IAD的容量一般从几线到几十线不等,主要用来满足家庭、单元、小型办公室等小规模用户的需求。 2接入网关AG方式:通过具有RJ11和RJ45端口的AG,将不同类型设备统一接入到城域网中。这种AG的容量一般在数百或上千线,主要用来满足企业、商场、写字楼等中大规模用户的需求。3智能终端方式:不通过任何接入设备,将具有宽带数据接口的智能终端直接接入城域网中。这种方式还有一些技术问题有待解决,因此目前主要在智能示范小区和高新技术开发区中试点。3.2.2软交换技术在固定电话网中的应用方案(1)软交换技术在PSTN中的应用方案软交换系统应用于固定电话网是最佳的应用方案。国际上,软交换技术基本上都是采用这种方案。国内的情况有所不同,PSTNPublicSwitchedTelephoneNetwork,公共电话交换网仍有较大发展空间,网络演进和融合相对而言显得不是十分紧迫。但是应该看到,电路交换向包交换过渡在技术上是大势所趋,在经济上也得到了业界的一致认同,因此及早进行这方面的规划是十分重要的。软交换技术在PSTN的应用方案主要有两种形式:1中继网关/信令网关TG/SG:方式这种方式通过E1中继电路和信令链路实现与PSTN的交换机的互通,实现长途话务量分流。这正是最初设想的软交换技术应用场合,也是目前VoIP的主要应用方式。2接入网关AG:方式这种方式通过双绞线用户接口实现模拟电话用户和ISDN用户的接入,实现IP市话业务。这是传统电话用户接入基于软交换技术的下一代网络的主要形式。3)软交换技术在PLMN中的应用方案:如何利用软交换技术对PLMNPublicLandMobile Ne-work,公用陆地移动网进行演进,如何促进软交换技术和3G的结合也受到广泛的关注。相对于PSTN来说,业界对于PLMN演进的研究较少,其原因一方面是PLMN的发展在世界范围内仍处于上升阶段,另一方面是不少人认为PLMN的演进方向是3G。而实际上,软交换技术是一种思想、一种体系结构,而不仅仅是一系列有形设备,PLMN的演进与采用软交换技术并不矛盾。(2)软交换技术的PLMN应用方案也有以下两种形式:1中继网关/信令网关TG/SG方式:这种方式同PSTN的TG/SG方式基本相同,但软交换系统需要支持移动性管理等PLMN特有的功能。2无线接入网关WAG方式:这种方式同PSTN的AG方式有着较大区别,主要在于软交换系统需要具备无线通信的物理、逻辑处理功能。实际上,3G已经全面采用了软交换技术,仔细研究3GPP的R00结构图,无论从功能划分、接口描述、业务提供,还是从OSS来看都可以得出这一结论。其原因就在于软交换技术是最适应包交换网络的开放式、层次化结构的应用技术,而3G正是由包交换网络承载的新一代移动通信网,因此两者的结合是水到渠成的。3.2.3软交换技术在支撑网中的应用方案支撑网是电信网的重要组成部分。目前研究得比较多的是No.7信令网。No.7信令以可携带丰富信息的特性在电路交换网中获得了极其广泛的应用。如果要求在包交换网中提供增值应用并能和电路交换网互通,就必须充分继承和利用NO.7信令。软交换技术在信令和网络两个方面提供了No.7信令应用方案。在信令方面,鉴于No.7信令用户部分消息的独立性,对其保持不变,保留No.7信令灵活的信令消息格式。通过SIGTRAN方式来完成承载部分功能,以实现No.7信令由电路承载方式向包承载方式的演进。在网络方面,充分利用包交换网本身的特性,同样可以按照SP-STP方式来组网,不但简化了网络结构,而且进一步增强了灵活性。 就业务层次而言,软交换系统既能和现有SCP信令控制点话音业务以及Internet数据业务互通,还能与应用服务器共同提供综合业务。(1SCP互通方式:软交换技术可以实现SSP功能,还可以通过INAP/CAP协议接口与SCP互通,以继承原有智能话音业务。这种方式没有改变智能网的拓扑结构,因此无论是SCP还是传统的交换机或SSP都不必作任何改变,对原有智能网用户使用业务的方式也没有任何影响。(2应用服务器方式:软交换技术通过SIP/CORBA等协议提供开放的业务接口如ParlayAPIs等,应用服务器利用这些接口编程实现新的增值业务。这种方式真正实现了业务与网络、终端的逻辑独立,为下一代电信网向用户提供综合多媒体业务应用奠定了基础,是软交换系统的主流业务提供方式。(3数据服务器方式:软交换技术通过相关协议如IMP/SMPP/VML等向E-mail/InstantMessage/ShortMessage等服务器按Client/Server模式配合,提供Internet中的传统数据业务。3.2.4软交换技术在移动电话中的应用方案基于移动通信的软交换体系与基于固定通信的软交换体系在网络接口、接口的协议以及业务等方面有着相同之处,但是二者也有着不同之处,如在业务的处理、特定设备的功能特性以及所适应的网络协议方面。1)软交换技术在移动长途网的应用在每个大区的中心城市部署若干对软交换设备TMSCServer,每对TMSCServer配置完全相同且互为备份。在省会城市均部署若干中继媒体网关TMG,TMG 设置到省内交换机包括MSC、GMSC、TMSC2的直达电路,以便能够实现基于移动的软交换长途网与基于传统的移动通信网的连接。为了避免承载网和传输中断对业务的影响,TMG还与本省TMSC1间设置了过桥电路。TMG设备兼有SG功能。各TMSC服务器之间及TMG/SG与其归属的TMSCServer之间通过IP承载网的广域网方式相连,各TMG/SG之间通过IP承载网以网状网方式相连,各省TMG/SG与本省MSC、GMSC、TMSC1/2、HSTP之间通过TDM电路相连。2)软交换技术在移动本地网的应用MSC服务器不仅继承了MSC的所有业务控制层的业务处理能力,而且能够实现相应的信令接口功能,并且能够通过扩展的H.248协议来控制MGW从而将媒体信息流进行汇聚、映射和相互交换。MGW负责接入网与核心网之间媒体的转换和承载的转换。按“大容量、少局所”的原则,MSCServer独立于本地网之外集中设置,MGW按需要分散设置在各个本地网,一个MSCServe可控制多个MGW。MSCServer/MGW同时支持2G/3G用户接入,因此2G/3G在本地网实现了融合。原GSM交换网络中的HLR、SCP、SMS等网元设备则被重用。软交换关口局在每个本地网中单独设置。GMGW与本地网中的任意一个MSC端局之间都设置了直达电路,因此软交换关口局除了疏通异网话务,还兼有本地IP话务落地的功能。网络技术的日新月异,使得传统的电路交换网不能够再继续顺应科技的发展,无法提供基语音、数据以及视频于一体的全开放式的网络发展要求,因此,下一代网络的兴起已经势不可挡,但是综上所述,软交换技术正处于发展阶段而且基于它的先进性和科技性尚且还有很大的发展空间,可见软交换仍处于不断完善,不断发展之中。软交换技术的发展趋势4.1下一代网络(NGN) NGN电信史上的里程碑,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网络中逐渐迈开向以分组交换为主的数据网络的步伐,它承载了原有PSTN网络的所有业务!把大量的数据卸载Offload到IP/ATM/Fr网络中以减轻PSTN网络的重荷,同时又由于IP技术而增加了许多新业务.传统的PSTN网络是基于TDM的,它能提供的是非曲直4Kbit/s固定速率的业务,业务大控制是由交换机来完成的.着种技术虽然保证语音有优良的品质,但新业务的提供需要较长的周期,在竞争日益剧烈的市场面前显得力不从心,NGN正是从这一点出发,显示了其蓬勃的生机.软交换是下一代网络(NGN)的核心技术。NGN是一个融合网络,包括PSTN/ISDN,H.323,ATM/IP等网络,网络互通是NGN成功的必要条件。NGN网络主要包括软交换、媒体网关、信令网关、智能终端和各种数据库.服务器等。软交换以VoIP技术为基础,可用于IP网、ATM网等,也提供传统电信网络的互连方法,它是一种开放式的体系结构。目前,不少设备提供商都推出了软交换的解决方案,运营商也在积极进行相关试验,软交换已经成为下一代网络技术研究的热点一。4.2软交换技术的发展状况目前,软交换技术获得了很大发展,经过几年的努力,其基本框架结构、主要功能、性能、应用范围等方面已经基本确定。1在结构方面:软交换采用多层结构模型,所有设备之间通过标准设备互通,提供基于策略的OSS和通用业务平台,并支持平面组网方式。2在功能方面:软交换完成呼叫处理、协议适配、媒体接入、网络资源管理、互联互通、策略支持等功能,支持业务编程。(3)在性能方面:软交换满足电信级设备要求,在处理能力、高负荷话务量、冗余备份、动态切换、呼叫保护等方面都达到了标准。 (4)就覆盖范围而言:软交换定位于NGN,当前主要解决现有通信网络,如PSTN、PLMN、IN、Internet和CATV等的融合问题,并与3G协同,完成在骨干包交换网中提供综合多媒体业务。5多业务的软交换技术已经取得很大发展:其体系结构成为目前业界研究的焦点。6基于局域网的IP电话和基于Internet的IP电话应用在不断增多。7在无线通信网络中采用软交换技术,提供移动电话业务的应用已经很多。8软交换技术应用于C5方面的研究,正在积极开展。4.3软交换的市场预测软交换技术代表了未来电信网架构演进的方向,其市场情况和未来发展受到全球业界的广泛关注。(1)市场价值不断增长据YankeeGroup统计,全球在2001年软交换市场价值为228亿美元,是2000年的四倍;据该公司预测,在2002年以后的几年内,全球软交换市场每年将以98%的复合增长率增长;预计将会从2000年的0.56亿美元增长到2006年的近34亿美元。专家预测,在未来一两年内,各国运营商将不断加大对软交换技术的投资,这是市场和技术发展的必然趋势.(2)商用时间预测 据专家预测,随着技术的进步,以及未来软交换应用的规模化,软交换的成本将大幅降低.软交换技术的商用时间有两个关键点:一是2003年,因为2003年全球的3G系统建设有望大规模展开,而3G的核心网络趋势是以全IP为技术基础的,软交换技术将在此得到广泛应用;二是2004年、2005年,那时宽带分组网络会走向成熟,NGN架构将逐步形成.上述两个关键时间点!是软交换技术走向商用的基础。(3)中国软交换市场预测如前所述,软交换技术将形成电信运营商新的业务增长点,对新老运营商都有巨大的经济利益!并大大提高其市场竞争力.特别是中国电信分拆后,南北电信为了快速拓展市场、开展新业务,会引用软交换技术。预计我国软交换技术将在2-3年内成熟商用.届时,新网通和新电信必将积极采用软交换技术。中国移动和中国联通一直在密切关注软交换技术的发展,随着通信网络向NGN的演进,作为NGN的核心技术,软交换也将逐步被采用!其市场发展潜力很大。总结软交换技术的出现为新网络的建立和原有网络的演进都提供了很好的手段和机遇。完整的软交换系统在理想IP承载网络的支持下,将具备所有传统电信业务的支持能力;同时,利用开放的体系结构和丰富灵活的IP网络应用资源,可不断补充新业务。多媒体业务以及各种非传统电信业务的新业务,对于发展新用户市场将起到关键的推动作用。软交换技术具有很大的发展潜力,以软交换为核心的通信系统将会提供业务开放能力,符合三网合一的发展趋势,提供话音、数据、视频业务和多媒体融合业务,将能够满足通信个性化、移动化和随时随地获取信息的发展目标。目前,其应用已趋于成熟,必将得到广泛发展。作为下一代网络的核心技术,软交换网络将为运营商面向新一代电信网的建设打下坚实的基础。 软交换技术是在迅速发展的包交换技术和日渐开放的电信市场两大因素的促进下产生的,它的最大特点是允许用户对系统进行编程以创建新业务,从而使得第三方独立软件商可以真正参与业务的实现和提供。如何建立一种有效的商业运营模式,通过适用不同场合的解决方案的应用,促进电信运营商积极建设和运营基于软交换技术的下一代电信网,是关系到软交换技术能否在电信网融合和演进过程中发挥作用的关键所在。参考文献[1]段吉海、黄智伟.数据通信系统建模与设计[M].北京:电子工业出版社,2004.[2]卫晋欣,李颖.浅谈软交换在通信行业中的应用[J].科技情报开发与经济,2010.[3]赵强.基于软交换的NGN技术与应用开发实例[M].北京:人民邮电出版社.2009.[4]范兴娟.程控交换与软交换技术[M].北京:北京邮电大学出版社.2011.[5]煤炭技术:第32卷第1期.沈佑田.计算机软交换技术的分析研究.3013年.[6]郎永祥,董勇,刘晓洪.下一代网络(NGN)中的软交换技术研究[J].软件导刊,20096:212-214.[7]崔素玲.浅谈一下带网络NGN核心技术??软交换[J].商场现代化,20105:58-60.[8]卫晋欣,李颖.浅谈软交换在通信行业中的应用[J].科技情报开发与经济,20108:99-100.[9]赵照.基于IP-软交换技术的数字广电运营平台[J].电视技术,2005,291:7-10. 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