軟交換技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及待解決的問題
軟交換技術(shù)、IP與光的融合是目前主流的三種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),我國(guó)網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組正在對(duì)軟交換的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),據(jù)我們了解,軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),IP與光的融合也是下一代網(wǎng)絡(luò)的主要發(fā)展方向。為了能比較全面、系統(tǒng)、深入地介紹下一代網(wǎng)絡(luò)的概念、研究開發(fā)現(xiàn)狀及其發(fā)展方向,更好地引導(dǎo)我國(guó)電信網(wǎng)的健康發(fā)展,我們特約聘請(qǐng)了國(guó)家網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組主席、國(guó)家IP與多媒體標(biāo)準(zhǔn)研究組副主席、國(guó)家“863”通信主題專家組成員。
國(guó)家“863”中國(guó)高速信息示范網(wǎng)技術(shù)總體組副組長(zhǎng)——趙慧玲同志作為我刊“下一代網(wǎng)絡(luò)”專題的總策劃。本期的重點(diǎn)是“軟交換”,下一期的重點(diǎn)是“IP與光的融合”。在此,真誠(chéng)感謝趙慧玲同志給予我刊的大力支持。軟交換技術(shù)將是下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)話音解決方案的焦點(diǎn)。我國(guó)網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組已經(jīng)完成了我國(guó)有關(guān)軟交換體系的總體技術(shù)要求框架。我國(guó)各運(yùn)營(yíng)商正在積極進(jìn)行試驗(yàn),設(shè)備供應(yīng)商的設(shè)備正在陸續(xù)推出。但如何將軟交換技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)中,其主要的切入點(diǎn)在哪里?當(dāng)前設(shè)備供應(yīng)商的產(chǎn)品有哪些特點(diǎn)?是否成熟可用?這些都是目前國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)問題。本文將概述目前有關(guān)軟交換技術(shù)的研究進(jìn)展,介紹軟交換的功能及應(yīng)用方案,簡(jiǎn)述供應(yīng)商的產(chǎn)品特點(diǎn)和軟交換應(yīng)用所面臨的問題。
1 軟交換技術(shù)的研究進(jìn)展
我國(guó)網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組在1999年下半年就啟動(dòng)了軟交換項(xiàng)目的研究,《軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求》規(guī)范了軟交換在網(wǎng)絡(luò)中的位置,明確了其功能要求、業(yè)務(wù)要求、操作維護(hù)和網(wǎng)管要求、協(xié)議和接口要求,計(jì)費(fèi)要求和性能指標(biāo),規(guī)定了與IP電話及智能網(wǎng)的互通要求等。該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過近兩年的研究,是運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備供應(yīng)商和科研機(jī)構(gòu)共同協(xié)作所取得的成果。軟交換系列標(biāo)準(zhǔn)的形成將對(duì)指導(dǎo)研發(fā)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用起到積極作用。在軟交換技術(shù)的研究進(jìn)展方面,我國(guó)處于世界同步水平。由于標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)早于市場(chǎng)的應(yīng)用,因此其多項(xiàng)指標(biāo)仍有待試驗(yàn)驗(yàn)證和在實(shí)踐中不斷完善。此外,網(wǎng)絡(luò)與交換研究組也在積極制定有關(guān)信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)及相關(guān)協(xié)議的技術(shù)規(guī)范,已經(jīng)列項(xiàng)開始研究網(wǎng)絡(luò)開放式體系架構(gòu)及相關(guān)設(shè)備單元的測(cè)試規(guī)范。
我國(guó)高科技“863”計(jì)劃已經(jīng)列項(xiàng)有關(guān)軟交換系統(tǒng)在移動(dòng)和多媒體應(yīng)用的研究。該課題以軟交換技術(shù)為核心,重點(diǎn)研究能夠支持多媒體業(yè)務(wù)和應(yīng)用于無線系統(tǒng)的軟交換體系,采用開放式APl的業(yè)務(wù)和應(yīng)用支撐環(huán)境,以及軟交換系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)。
◆多媒體業(yè)務(wù)一般由基于包交換的寬帶多媒體通信網(wǎng)所承載。由于涉及到圖像等因素,在終端、業(yè)務(wù)和資源等主要方面都比單純的話音業(yè)務(wù)要苛刻得多。為了達(dá)到在公眾電信網(wǎng)中提供實(shí)用的多媒體業(yè)務(wù),就需要對(duì)這些問題認(rèn)真地加以研究和解決,以實(shí)現(xiàn)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。
◆在包交換迅速發(fā)展的大趨勢(shì)下,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也同樣面臨著與NGN融合和向NGN演進(jìn)的問題。就移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)而言,其發(fā)展方向是分組化、智能化和寬帶化的第三代通信網(wǎng)絡(luò)(3G)。但從更廣泛的意義上來說,3G也是NGN的一個(gè)組成部分,而且它和其他組成部分間的聯(lián)系比現(xiàn)在GSM網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)問的聯(lián)系要密切得多。軟交換技術(shù)在其中發(fā)揮了重要的粘合作用。移動(dòng)性包括3類:終端移動(dòng)性,終端位置移動(dòng)時(shí)仍然能使用其業(yè)務(wù);用戶移動(dòng)性,用戶可以用任一終端使用其業(yè)務(wù);業(yè)務(wù)移動(dòng)性,用戶可在任意地點(diǎn)用任意終端使用其業(yè)務(wù)。
◆下一代業(yè)務(wù)及應(yīng)用支撐環(huán)境主要包括應(yīng)用服務(wù)器、業(yè)務(wù)能力服務(wù)器、業(yè)務(wù)生成環(huán)境工具和業(yè)務(wù)管理服務(wù)器。應(yīng)用服務(wù)器向用戶提供增值業(yè)務(wù),業(yè)務(wù)能力服務(wù)器向應(yīng)用服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)基本能力,業(yè)務(wù)生成環(huán)境工具用于業(yè)務(wù)的自動(dòng)生成以及業(yè)務(wù)的仿真和測(cè)試,業(yè)管理服務(wù)器對(duì)業(yè)務(wù)和用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式管理。
◆研究軟交換環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù),分層的、全開放的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)以及基于軟交換的組網(wǎng)技術(shù)。
2 軟交換的主要功能
軟交換是NGN的控制功能實(shí)體,為NGN提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能,是NGN呼叫與控制的核心。簡(jiǎn)單地看,軟交換是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機(jī)的“呼叫控制”功能的實(shí)體,但傳統(tǒng)的“呼叫控制”功能是和業(yè)務(wù)結(jié)合在一起的,不同的業(yè)務(wù)所需要的呼叫控制功能不同,這要求軟交換技術(shù)提供的呼叫控制功能是各種業(yè)務(wù)的基本呼叫控制。相信未來的軟交換技術(shù)應(yīng)該是盡可能簡(jiǎn)單的,智能則盡可能移至外部的業(yè)務(wù)服務(wù)器和/或業(yè)務(wù)層。軟交換技術(shù)主要完成以下功能。
(1)媒體網(wǎng)關(guān)接入功能
該功能可以認(rèn)為是一種適配功能,它可以連接各種媒體網(wǎng)關(guān),如PSTN/ISDN IP中繼媒體網(wǎng)關(guān),ATM媒體網(wǎng)關(guān)、用戶媒體網(wǎng)關(guān)、無線媒體網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)媒體網(wǎng)關(guān)等,完成H.248協(xié)議功能。同時(shí)還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進(jìn)行連接,提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)。
(2)呼叫控制功能
呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一,它為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能,包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)檢出和資源控制等,可以說是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的靈魂。
(3)業(yè)務(wù)提供功能
由于軟交換在網(wǎng)絡(luò)從電路交換向分組網(wǎng)演進(jìn)的過程中起著十分重要的作用,因此軟交換應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)PSTN/ISDN交換機(jī)提供的全部業(yè)務(wù),包括基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù);同時(shí),還應(yīng)該可以與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合提供現(xiàn)有智能網(wǎng)的業(yè)務(wù)。提供可編程的、邏輯化控制的和開放的API協(xié)議,實(shí)現(xiàn)與外部應(yīng)用平臺(tái)的互通。
(4)互連互通功能
目前,H.323和SIP是分組網(wǎng)內(nèi)兩大相互競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議,其中,H.323協(xié)議是“ITU-T制定的標(biāo)準(zhǔn),SIP協(xié)議是IETF制定的標(biāo)準(zhǔn),兩者均可以完成呼叫建立、釋放、補(bǔ)充業(yè)務(wù)和能力交換等功能。H.323協(xié)議采用了ISDN的設(shè)計(jì)思想,采用Q.931協(xié)議完成呼叫的建立和釋放,明顯具有電信網(wǎng)可管理性和集中的特征。目前,H. 323協(xié)議已經(jīng)在網(wǎng)上得到廣泛的應(yīng)用,與SIP比較,H.323更成熟,因此目前我國(guó)各運(yùn)營(yíng)商的IP電話網(wǎng)均選用該協(xié)議。而SIP協(xié)議具有簡(jiǎn)單、擴(kuò)展性好以及和現(xiàn)有的Internet應(yīng)用緊密結(jié)合的特點(diǎn),許多人認(rèn)為該協(xié)議比較容易實(shí)施,最近在美國(guó)得到快速發(fā)展,同時(shí)SIP將在第三代移動(dòng)通信核心網(wǎng)和智能業(yè)務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。支持多種協(xié)議是軟交換的主要特點(diǎn)之一,因此軟交換應(yīng)可以同時(shí)支持這兩種協(xié)議。
(5)網(wǎng)守功能
即接入認(rèn)證與授權(quán)、地址解析和帶寬管理功能。
(6)操作維護(hù)功能
主要包括業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)和告警等。
(7)計(jì)費(fèi)功能
應(yīng)具有采集詳細(xì)話單的功能。
3 世界各國(guó)運(yùn)營(yíng)商對(duì)于軟交換的態(tài)度
目前,歐洲運(yùn)營(yíng)商對(duì)于軟交換的發(fā)展和應(yīng)用持比較務(wù)實(shí)和謹(jǐn)慎的態(tài)度,它們都是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況和業(yè)務(wù)的發(fā)展來采取對(duì)策。德國(guó)電信1997年開始國(guó)內(nèi)電話網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作,目前網(wǎng)絡(luò)仍有充足的容量,近期在其國(guó)內(nèi)沒有開展軟交換試驗(yàn)的計(jì)劃;在國(guó)際網(wǎng)絡(luò)方面,正在積極進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備,目前正在準(zhǔn)備技術(shù)投標(biāo)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備測(cè)試等計(jì)劃,計(jì)劃在2002年開始在國(guó)際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行軟交換的試驗(yàn),放置一臺(tái)軟交換機(jī)和4個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)來開展IP網(wǎng)絡(luò)提供話音業(yè)務(wù)。呼叫中心業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)的試驗(yàn)。德國(guó)電信在軟交換技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方面計(jì)劃采用SIP-T協(xié)議。
英國(guó)電信(BT)話音網(wǎng)絡(luò)在長(zhǎng)途網(wǎng)層面進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,1998年開始將原有的近200個(gè)長(zhǎng)途/匯接交換機(jī)優(yōu)化為67個(gè)大容量的基于ATM的交換機(jī)NGS,NGS處理能力達(dá)5Mbit/s BHCA,具有155 Mbit/s中繼接口和256 K個(gè)交換模塊。在本地網(wǎng)層面,準(zhǔn)備開展有關(guān)軟交換技術(shù)的試驗(yàn),計(jì)劃利用5年的時(shí)間替換65%的TDM交換機(jī)。軟交換技術(shù)的本地試驗(yàn)擬選擇5個(gè)節(jié)點(diǎn),2個(gè)或3個(gè)設(shè)備供應(yīng)商參與試驗(yàn)。
比利時(shí)電信(Belgacom)的策略是積極發(fā)展ADSL,充分利用傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),及時(shí)地為用戶提供IP接入。Belgacom認(rèn)為近期網(wǎng)絡(luò)增容不大,在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨于平穩(wěn)的條件下發(fā)展軟交換技術(shù)不是有利的戰(zhàn)略。Belgacom認(rèn)為2004年左右引入NGN比較適當(dāng),但目前需注意跟蹤技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展。Belgacom的技術(shù)部門在NGN方面,重點(diǎn)研究未來分組話音網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)和需求,開展NGN技術(shù)培訓(xùn),建立NGN實(shí)驗(yàn)室,為開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備,研究新型網(wǎng)絡(luò)管理等。一些北美運(yùn)營(yíng)商正在積極開展利用軟交換提供話音業(yè)務(wù)的試驗(yàn),有些運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開始提供商用業(yè)務(wù),例如,用Globalcrossing采用軟交換提供全球的VoIP業(yè)務(wù),AT&T開展開放業(yè)務(wù)平臺(tái)的試驗(yàn)等。