通信技術(shù)畢業(yè)設計-軟交換技術(shù)及其應用-wenkub

　

【正文】 GN) 提供具有實時性要求的業(yè)務的呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡呼叫與控制的核心。 軟交換 —— IP 網(wǎng)與 PSTN 網(wǎng)的融合 在傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)中，呼叫控制、業(yè)務提供以及交換矩陣均集中在 一個交換系統(tǒng) 中， 而軟交換的主要設計思想是業(yè)務 /控制與傳送 /接入相分離， 將呼叫控制功能從網(wǎng)關(guān)中分離出來，通過服務器或網(wǎng)元上的軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，包含呼叫選路、管理控制、連接控制 （建立會話、拆除會話）、信令互通（如從 SS7 到 IP） ， 開放業(yè)務，控制、接入和交換間的協(xié)議 ， 以 便 在網(wǎng)上更加靈活地提供業(yè)務。 如今在競爭的電信市場環(huán)境下，運營商要生存，要收回投資，就要吸引更多的用戶，而吸引用戶的競爭手段，只有憑借價格優(yōu)勢和獨特的業(yè)務。 1 軟交換技術(shù)的 引入原因 及定義 引入原因 —— 從 PSTN 網(wǎng)到 IP 網(wǎng) PSTN 網(wǎng)是一個業(yè)務層與呼叫控制層緊密結(jié)合、不可分割的網(wǎng)絡，基于電路交換的 程控電話交換機雖然可以為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)的語音及增值服務，但它仍然存在著巨大的局限性。 隨著社會信息化程度的進一步加深，通信已經(jīng)成為人們生活和工作中不可缺少的工具，人們對通信要求也不再僅僅是基本的語音通 信業(yè)務和簡單的 WWW 瀏覽和收發(fā)Email，人們需要的是能夠隨時、隨地、靈活地獲取所需要的信息。因此要求電信運營商能夠靈活地為用戶提供豐富的電 信業(yè)務，而基于由不同通信網(wǎng)絡提供不同業(yè)務的運營模式難以滿足用戶“ 靈活地獲取所需要的信息”的需求，只有構(gòu)建一個 “全業(yè)務網(wǎng)絡”—— 即能夠同時承載和疏通語音、數(shù) 據(jù)、多媒體業(yè)務的網(wǎng)絡 才能滿足用戶日益增長的對通信業(yè)務的需求。業(yè)務種類單一，而且當一項新的業(yè)務需要提供時，就需要對全網(wǎng)的交換機進行改造和升級，實現(xiàn)難 度大，周期長，成本高。但是在傳統(tǒng)的 PSTN 網(wǎng)絡上提供與眾不同、同時又受用戶青睞的業(yè)務很難，針對不同用戶提供個性化業(yè)務更難。從而真正實現(xiàn)多廠家網(wǎng)絡運營的環(huán)境和方便地在網(wǎng)上引入多種業(yè)務。簡單的看，軟交換是實現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機的 “ 呼叫控制 ” 功能的實體，但傳統(tǒng)的 “ 呼叫控制 ” 功能是和業(yè)務結(jié)合在一起的，不同的業(yè)務所需要的呼叫控制功 能不同，這要求軟交換提供的呼叫控制功能是各種業(yè)務的基本呼叫控制 。傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡上，接入控制、媒體傳輸控制、呼叫處理、智能業(yè)務、 應用業(yè)務和業(yè)務運營是靠不同的業(yè)務平臺和協(xié)議完成的。將來的電信市場競爭越來越激烈，很多運營商通過增加新業(yè)務來吸引客戶，軟交換的特點恰能滿足這種需求，所以軟交換技術(shù)有很大的發(fā)展空間。通過開放式協(xié)議和接口，可靈活、快速地提供業(yè)務，個人用戶可自己定義業(yè)務特征，而不必關(guān)心承載業(yè)務的網(wǎng)絡形式和終端類型。 軟交換 的主要 協(xié)議 軟交換的實現(xiàn)過程主要就是通過 網(wǎng)關(guān)發(fā)出信令，控制話音 /數(shù)據(jù)業(yè)務通路。 有關(guān)軟交換的標準、協(xié)議是網(wǎng)絡融合的關(guān)鍵。 (1) 1996 年 ITU 通過 規(guī)范時，是作為 的修改版（ 是 ISDN 和電路交換網(wǎng)上的會議電視的協(xié)議），用于 LAN 上的會議電視。 沒有關(guān)于 NNI 接口的定義，沒有擁塞控制機制。 1998 年 Level 3 提出 IPDC，同時 Telcordia（原來的 Bellcore）提出了SGCP，當 IETF 成立 MeGaCo 工作組后，兩者合并為 MGCP。 MGCP 是軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)的關(guān)鍵協(xié)議，它使 IP 電話網(wǎng)可以接入 PSTN，實現(xiàn)端到端電 話業(yè)務。它可用于端點或服務器上呼叫的建立，也可運行在媒體網(wǎng)關(guān)控制器、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)庫等其他設備之間。 7 167。任一層的設備的升級改造不會影響到其他各層的正常工作。運 營商完全可以根據(jù)自己的需要和現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源來選擇不同類型的網(wǎng)關(guān)，以達到最佳的利用率，保證及時的投資回報。這不但解決了運營商是經(jīng)營業(yè)務為主還是經(jīng)營網(wǎng)絡為主的問題，也為運營商尋找不同的業(yè)務突破點，取得競爭優(yōu)勢，創(chuàng)造新的收入來源 8 提供了途徑。當客戶的商務和生活被下一代網(wǎng)絡的新興業(yè)務影響成為習慣后，這些客戶就會越來越依賴于業(yè)務提供商，而不愿意作大的改變。策略網(wǎng)管具有一定的智能化系統(tǒng)，集中處理維護管理，有利于整個網(wǎng)絡統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。 軟交換技術(shù)的 主要優(yōu)勢 (1)與電路交換機相比，軟交換成本低。 網(wǎng)絡可以選擇不同的軟交換配置模式：可以采用多個小型軟交換機分布在網(wǎng)絡邊緣，或者是用一些較大的交換機分布在主要城市的網(wǎng)絡中心，或者是更少的、更大的軟交換機放于數(shù)據(jù)中心，與高速光纖骨干網(wǎng)相連。 (4)對于那些采用電路交換機建網(wǎng)不合適、不經(jīng)濟的運營公司來說，軟交換不 失為一個好的建網(wǎng)策略。對 IXC(長途運營公司 )來說，可能只需要高性能的 軟交換用于大量用戶選路查詢和呼叫建立，所以他們可能愿意把信令和某些呼叫控 制特性集中化。 各廠商提供的軟交換設備均遵從軟交換技術(shù)的總體架構(gòu)， 只是在具體實現(xiàn)方式上存在著一些差異。提供虛擬中繼業(yè)務，軟交換網(wǎng)中必須配置 TG、 SG 和軟交換機設備，若僅提供與 PSTN 相同的語音轉(zhuǎn)接業(yè)務，則不需要單獨的應用服務器，此時呼叫控制和業(yè)務的實現(xiàn)均是由軟交換機負責完成。軟交換設備供應商推出 了一些數(shù)據(jù)與語音相融合的業(yè)務，舉例 如下： 11 ? 上網(wǎng)呼叫等待業(yè)務：用戶通過電話線撥號上網(wǎng)，當有電話呼入時，用戶可以在 PC 界面上得到電話呼入的提示，并可選擇接聽、拒絕、前轉(zhuǎn)來電。 ? 個人數(shù)據(jù)庫業(yè)務：用戶可以將自己的包括電話號碼、 EMail 地址在內(nèi)的通信錄、 單日或多日的個人日程安排表等重要私人信息存放在系統(tǒng)為用戶分配的專用數(shù)據(jù)存儲設備中，并可隨時調(diào)用查看和編輯修改，以備紙制文件或手機的遺失。其它還有會議等多方語音、數(shù)據(jù)通信業(yè)務等。 根據(jù)軟交換技術(shù)的特點、設備的成熟性，以下提出一些目前軟交換網(wǎng)可行的應用。 對于擁有一個已經(jīng)將自己各地分支機構(gòu)通過 IP 網(wǎng)連接起來的跨地域的企業(yè)來說，采用軟交換網(wǎng)將各分支機構(gòu)的電話機連接起來，即 TG、 SG 與各分支機構(gòu)的 PABX 連接起來，或者通過 AG、 IAD 直接連接各電話機，并建設軟交換機即可使用內(nèi)部網(wǎng)絡疏通長途電話業(yè)務，節(jié)省數(shù)目可觀的電 話 費。 5 軟交換技術(shù)在固定網(wǎng)和移動網(wǎng)中的應用 隨著 3G 的臨近，移動網(wǎng)和固定網(wǎng)同時引入了軟交換的設計思想，同時演繹著電路交換向軟交換的轉(zhuǎn)變，也預示著一個重要的趨勢 —— 移動網(wǎng)和固定網(wǎng)的融合。 移動網(wǎng)與固定網(wǎng) 中 的軟交換技術(shù) 移動網(wǎng) 絡 與固定網(wǎng) 絡 的融合已經(jīng)成為未來通信網(wǎng)絡發(fā)展的大趨勢。固定網(wǎng) 絡 的軟交換技術(shù)在初期階段主要體現(xiàn)為傳統(tǒng)電信業(yè)務從專用 TDM 承載向 IP/ATM 承 載的多業(yè)務傳輸網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)移，并借助接入網(wǎng)關(guān)完成網(wǎng)絡層業(yè)務傳輸?shù)姆纸M化，同時將原電路交換網(wǎng)絡設備劃分為物理上獨立的控制面軟交換設備和承載面媒體網(wǎng)關(guān)部分，實現(xiàn)控制與承載的分離。在 WCDMA R5 階段，核心網(wǎng)又引入了 IP 多媒體子系統(tǒng) (IMS)： 14 針對下一代網(wǎng)絡提出的承載、控制與業(yè)務分離的原則， IMS 完全實現(xiàn)了其承載、會話控制與應用業(yè)務的分層。正是軟交換在移動網(wǎng)和固定網(wǎng)中的應用和發(fā)展，使得網(wǎng)絡融合成為可能。 網(wǎng)絡融合的發(fā)展思路 雖然移動和固定網(wǎng)的融合代表了下一代網(wǎng)絡的發(fā)展方向，但是目前移動和固定網(wǎng)的發(fā)展還是獨立的，有著各自的演進方式，要實現(xiàn)兩個網(wǎng)絡的完全融合是一個長期的、逐步發(fā)展的過程。 這種平臺架構(gòu)，可 不斷地滿足用戶的業(yè)務需求，增強平臺的綜合競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。系統(tǒng)支撐軟件為：操作系統(tǒng)軟件 Red Hat Linux，圖 61 增值業(yè)務交換平臺架構(gòu) 16 數(shù)據(jù)庫軟件 My SQL／ Postgre SQL／ Oracle／ Sybase（任選其一）。 CT bus 總線標準： 是一種新的語音總線標準，由 ECTF 定義，可以在所有的 CT 產(chǎn)品之間相互兼容。 基于國際化的標準設計的交換單元具備大容量、高穩(wěn)定性、可平滑擴容、可熱插拔、接口規(guī)范等特性。 在軟件架構(gòu)的設計上采用分層化、模塊化的設計思想，將軟件分為硬件接口層、驅(qū)動接口層、業(yè)務服務層、業(yè)務邏輯層和業(yè)務表達層。 ? 容量的擴展： 系統(tǒng)采用模塊化和板件化的硬件結(jié)構(gòu)，在擴容時只需要增加相應的模塊或板件即可完成擴容。 多任務 基于同一平臺上能同時處理電話交換、