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篇1

關(guān)鍵詞下一代網(wǎng)絡(luò)軟交換存在問題

Abstract：Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.

Keywords:NGNSoftswitchProblem

1國際軟交換技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是一個建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，它將話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)集于一體。建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)是電信競爭的需要。隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展和電信市場的逐步開放，電信業(yè)的一個最重要的發(fā)展趨勢就是業(yè)務(wù)運營和網(wǎng)絡(luò)運營的分離，由網(wǎng)絡(luò)運營商提供可靠、高效的基礎(chǔ)承載平臺，由業(yè)務(wù)提供商提供各種應(yīng)用，他們與設(shè)備制造商三足鼎立，共同推動了電信業(yè)的繁榮和進步。

軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層、全開放的體系架構(gòu)，作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，軟交換不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合。

目前，歐洲電信運營商對于軟交換（下一代網(wǎng)絡(luò)）的發(fā)展和應(yīng)用大體上采用比較務(wù)實和謹(jǐn)慎的態(tài)度，運營商都是根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)的實際情況和業(yè)務(wù)的發(fā)展來采取對策。德國電信聚焦海外市場，積極開拓國際IP網(wǎng)的話音業(yè)務(wù)，并在新技術(shù)投入使用之前，注重新技術(shù)和新設(shè)備的試驗和評估。2001年開始在國際網(wǎng)絡(luò)進行軟交換的試驗，放置了一臺軟交換機和4個媒體網(wǎng)關(guān)開展IP網(wǎng)絡(luò)提供語音業(yè)務(wù)、呼叫中心業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)的試驗，其軟交換的標(biāo)準(zhǔn)采用SIP－T協(xié)議。英國電信則逐步地在長途網(wǎng)和本地網(wǎng)實現(xiàn)分組話音，本地網(wǎng)有5個節(jié)點開展了軟交換實驗，部分已經(jīng)商用，并且試驗規(guī)模在逐步擴展。在提供話音質(zhì)量的保證方面，英國電信已在其承載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全面采用ATM技術(shù)。比利時電信認(rèn)為2004年以后引入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，比利時電信的技術(shù)部門在NGN方面重點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實驗室，為開展現(xiàn)場試驗進行技術(shù)準(zhǔn)備。一些北美電信運營商也正在積極開展有利于軟交換提供話音業(yè)務(wù)的試驗，有些運營商已經(jīng)開始提供商用業(yè)務(wù)。

2002年3月，中國電信下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）試驗項目在北京、上海、廣州、深圳4城市啟動。中國電信與北電網(wǎng)絡(luò)、愛立信、西門子、中興通訊、上海貝爾5廠家簽訂了下一代網(wǎng)絡(luò)試驗工程設(shè)備合同。合同涉及金額近1億元人民幣。根據(jù)中國電信與北電網(wǎng)絡(luò)簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網(wǎng)絡(luò)的SUCCESSIoN下一代網(wǎng)絡(luò)解決方案。NGN網(wǎng)絡(luò)全國試驗網(wǎng)項目涉及的技術(shù)面、提供的業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣度、深度均在全球首屈一指。

在設(shè)備制造商方面，特別值得一提的是加拿大北電網(wǎng)絡(luò)，其NGN產(chǎn)品為SUCCESSIoN（繼往開來）解決方案，于1999年在BT－SPAIN首次正式商用，迄今為止，在全球超過24個國家的40多個網(wǎng)絡(luò)中得到試驗或商用。其商用客戶中包括VErIzoN、SPrINT、中國電信、香港寬頻（HKBN）、新世界電信（NEWWorLDTEL）及鐵通等。

SUCCESSIoN的應(yīng)用類型包括了長途及匯接（C4）業(yè)務(wù)、本地接入（C5）及多媒體業(yè)務(wù)、無線匯接及3G核心網(wǎng)業(yè)務(wù)以及有線電視多網(wǎng)合一業(yè)務(wù)。目前幾種解決方案已經(jīng)在實際網(wǎng)絡(luò)中運用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網(wǎng)絡(luò)包含2個軟交換節(jié)點及70多個媒體網(wǎng)關(guān)，每個節(jié)點每天處理超過1100萬次呼叫。SPrINT作為全美第一個實現(xiàn)TDM端局以軟交換替換的運營商，其第一期工程（350萬線）全部采用北電的SUCCESSIoN方案。香港寬頻應(yīng)用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17個月時間內(nèi)，已擁有16萬用戶，是全球最大的基于以太網(wǎng)IAD接入的NGN網(wǎng)絡(luò)，目前運營穩(wěn)定良好。在最近的市場調(diào)研報告中，北電網(wǎng)絡(luò)列全球軟交換市場份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網(wǎng)關(guān)市場份額第一。

2NGN提供的業(yè)務(wù)

軟交換技術(shù)的引入除了對現(xiàn)有PSTN話音業(yè)務(wù)實現(xiàn)全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)、PSTN與因特網(wǎng)業(yè)務(wù)結(jié)合衍生的業(yè)務(wù)、用戶個性化業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)創(chuàng)新方面有著PSTN和因特網(wǎng)等單一網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢。傳統(tǒng)PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無法實現(xiàn)多種靈活的業(yè)務(wù)邏輯和多媒體業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)智能在PSTN內(nèi)每個交換機上呈分散式節(jié)點式分布，并且由于用戶數(shù)據(jù)由各自歸屬的交換機管理，導(dǎo)致某些業(yè)務(wù)（如廣域CENTrEx）難以開展。PSTN的終端種類非常單一且沒有智能，業(yè)務(wù)的智能完全由交換機實現(xiàn)，因此一直以來難以實現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)的個性化定制，而且由于終端智能的限制存在使用不便和各種電話補充業(yè)務(wù)難以推廣的問題。引入NGN則在業(yè)務(wù)實現(xiàn)的簡單性和靈活性上有了本質(zhì)改變。NGN的業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)智能在軟交換和應(yīng)用服務(wù)器等少量網(wǎng)元上集中部署，因此可以方便地在全網(wǎng)實現(xiàn)業(yè)務(wù)部署和業(yè)務(wù)升級，NGN對廣域CENTrEx的實現(xiàn)就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協(xié)議（SIP），使得終端的智能大大提高，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了豐富多彩的SIP智能終端。終端智能的提高及媒體承載能力的加強（如支持話音、視頻等）使得用戶對業(yè)務(wù)的個性化定制成為可能并且已經(jīng)商用。如NGN的“呼叫屏蔽”這一特性，用戶可以對不同來話進行篩選性的監(jiān)控，可以在不同時間對不同來話實施不同的應(yīng)答策略，應(yīng)答的方式也不僅僅局限于接聽、轉(zhuǎn)發(fā)、掛斷等傳統(tǒng)方式，而是包括了話音應(yīng)答、問候音播放、語音信箱轉(zhuǎn)接、電子郵件轉(zhuǎn)接、網(wǎng)頁推送等多種不同的應(yīng)答方式。這種靈活性在傳統(tǒng)PSTN上是無法實現(xiàn)的。

此外，NGN能夠?qū)崿F(xiàn)許多PSTN所無法實現(xiàn)的業(yè)務(wù)特性，一號通就是一個很好的例子。PSTN通過IN方式也可以實現(xiàn)一號通業(yè)務(wù)，然而NGN基于SIP協(xié)議可以輕松實現(xiàn)IN方式的一號通所無法實現(xiàn)的能力。如NGN的一號通業(yè)務(wù)可以實現(xiàn)用戶根據(jù)自己的需要隨時設(shè)定對來話的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據(jù)來話者的不同和時間段的不同而變化。比如對自己的家人和同事可以實施兩種完全不同的振鈴策略，自己上班和下班時的振鈴策略也可以完全不同。這就給了用戶最大的自由和靈活性，保證可以有一種方式能聯(lián)系到他，給日常生活和工作帶來了極大的方便。這種業(yè)務(wù)特性是PSTN所無法實現(xiàn)的。類似的例子還有許多，如WEB800、點擊傳真等。

NGN不但在業(yè)務(wù)實現(xiàn)的簡易性和靈活性上有獨到之處，并且能實現(xiàn)許多PSTN無法實現(xiàn)的業(yè)務(wù)，而且具有業(yè)務(wù)的惟一性。NGN的業(yè)務(wù)能力主要包括：

A）全面繼承PSTN傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)（包括基本話音業(yè)務(wù)、電話補充業(yè)務(wù)、CENTrEx業(yè)務(wù)、ISDNPRI補充業(yè)務(wù)、IN類業(yè)務(wù)等）；

B）基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)；

C）PSTN與因特網(wǎng)相結(jié)合的業(yè)務(wù)（即PINT業(yè)務(wù)，如點擊撥號、點擊傳真、WEB800、ICW等）；

D）用戶可定制的個性化業(yè)務(wù)。3從事軟交換研究的國際組織

NGN是目前運營商和設(shè)備廠商都在討論的熱點技術(shù)，也是國外許多標(biāo)準(zhǔn)化組織和論壇（包括ITU－T的第11和16工作組，IETF的IPTELEPHoNY工作組、信令傳輸工作組（SIGTrAN）、媒體網(wǎng)關(guān)控制工作組（MEGACo），ETSI的TIPHoN，國際軟交換協(xié)會（ISC），3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等）的研究工作重點。我國網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個成員，是運營商和設(shè)備供應(yīng)商交流需求和動態(tài)的場合。國際上大多數(shù)知名的電信設(shè)備制造商，如阿爾卡特、朗訊、北方電訊、CISCo、西門子、富士通、諾基亞、愛立信等，另外有一些電信運營商如美國的LEVEL3、QWEST、AT＆T、日本的NTT等均為該協(xié)會成員。

軟交換論壇包含5個工作組，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議制定等技術(shù)工作。

業(yè)務(wù)應(yīng)用工作組負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)功能制定、協(xié)調(diào)以及API標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)工作組負(fù)責(zé)軟交換網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)的制定。

設(shè)備控制工作組負(fù)責(zé)軟交換間以及軟交換與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間控制協(xié)議的制定和補充、增強，如MGCP、MGC和設(shè)備的兼容性等。

網(wǎng)絡(luò)管理工作組負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理的結(jié)構(gòu)和協(xié)議制定。

SIP工作組負(fù)責(zé)SIP協(xié)議在軟交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用和增強。

此外，ITU－T和IETF在相關(guān)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化方面已經(jīng)取得了重要的進展，如H．248協(xié)議、BICC協(xié)議、SIP協(xié)議和SIGTrAN系列協(xié)議等。

4存在的問題

目前雖然不少廠家推出了軟交換的解決方案,各運營商也在積極進行相關(guān)的試驗,但新技術(shù)的應(yīng)用需要相當(dāng)長的時間來完善。從目前廠家所提供的解決方案來看，目前存在的主要問題如下：

A）國際上尚無大型網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和運營經(jīng)驗。傳統(tǒng)電信網(wǎng)經(jīng)過長期的運營積累，在網(wǎng)絡(luò)組織方面已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗；而基于軟交換的NGN網(wǎng)絡(luò)組織目前國內(nèi)外尚無成熟的經(jīng)驗，是采用基于軟交換的全平面結(jié)構(gòu)，還是采用分區(qū)域選路結(jié)構(gòu)等，在技術(shù)和實踐方面都有待進一步的探索。

B）協(xié)議尚未做到兼容性，標(biāo)準(zhǔn)還在發(fā)展之中。不同廠家的軟交換在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用及協(xié)議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協(xié)議、SIP－T協(xié)議和H．248協(xié)議也在發(fā)展之中，協(xié)議的選項需要運營商根據(jù)業(yè)務(wù)的需要來進一步確定。

C）API沒有成熟的產(chǎn)品?；陂_放的業(yè)務(wù)平臺，采用標(biāo)準(zhǔn)的API接口為網(wǎng)絡(luò)運營商提供新業(yè)務(wù)開創(chuàng)了未來美好的前景，但是相應(yīng)的產(chǎn)品仍在探索和研發(fā)之中。

D）業(yè)務(wù)開發(fā)問題。標(biāo)準(zhǔn)、開放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務(wù)，這是軟交換體系的一個優(yōu)勢所在，但目前廠家能夠提供的業(yè)務(wù)多集中為基本語音業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)、IN類業(yè)務(wù)、PINT業(yè)務(wù)、多媒體終端之間的同步瀏覽、統(tǒng)一消息、多媒體會議等，究竟什么業(yè)務(wù)才是運營商手中的殺手業(yè)務(wù)，才能真正帶來收益，是目前運營商和設(shè)備商在共同苦思冥想的問題，目前并未出現(xiàn)使人眼前為之一亮的業(yè)務(wù)。

E）網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)Qos問題。目前業(yè)界還沒有一個非常完善的方法來解決網(wǎng)絡(luò)安全性的問題，只能通過要求TG、軟交換等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備一定的反入侵能力以增強系統(tǒng)的安全性，用戶賬號、密碼等用戶數(shù)據(jù)的安全則只能采用加密的方式解決。在網(wǎng)絡(luò)Qos方面，IETF組織已經(jīng)提出了多種服務(wù)模型和機制來滿足Qos的需求，其中比較著名的有綜合業(yè)務(wù)模型（INTSErV）、區(qū)分業(yè)務(wù)模型（DIFFSErV）、MPLS技術(shù)、流量工程等，具體這些方案如何組合使用、可行性如何，效果如何，有待研究。

篇2

IP電話的優(yōu)勢所在

IP電話，又稱IP Phone或VoIP。它是一種利用Internet技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)進行語音通信的新業(yè)務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)組織來看，目前比較流行的方式有兩種：一種是利用Internet網(wǎng)絡(luò)進行的語音通信，被稱之為網(wǎng)絡(luò)電話；另一種是利用IP技術(shù)，電信運營商之間通過專線點對點聯(lián)結(jié)進行的語音通信，被稱之為經(jīng)濟電話或廉價電話。

IP電話之所以受到寵愛，是因為它具有鮮明的特點。

首先，傳統(tǒng)電話使用公眾電話網(wǎng)作為語音傳輸?shù)拿浇椋欢鳬P電話則是將語音信號在公眾電話網(wǎng)和Internet之間進行轉(zhuǎn)換，對語音信號進行壓縮封裝，轉(zhuǎn)換成IP包。同時，IP技術(shù)允許多個用戶共用同一帶寬資源，改變了傳統(tǒng)電話由單個用戶獨占一個信道的方式，節(jié)省了用戶使用單獨信道的費用。

其次，由于技術(shù)和市場的推動，將語音轉(zhuǎn)化成IP包的技術(shù)已變得更為實用、便宜。同時，IP電話的核心元件之一的數(shù)字信號處理器價格在下降，從而使得電話費用明顯降低。這一點，在國際電話通信費用上尤為明顯，這也是IP電話迅速發(fā)展的重要原因。

對于目前大多數(shù)企業(yè)和行業(yè)用戶來說，IP電話網(wǎng)仍然是供企業(yè)內(nèi)部使用的專用網(wǎng)，鑒權(quán)、計費、用戶認(rèn)證等功能并不很重要。所以，在建設(shè)企業(yè)IP電話網(wǎng)的時候，往往可以省去不少功能服務(wù)器。

SIP將成主流

目前，IP電話終端所采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有H.323和相關(guān)協(xié)議、MGCP 協(xié)議和SIP協(xié)議，其復(fù)雜度和工作原理也會因采用的協(xié)議不同而異。

H.323協(xié)議是由ITU－T為多媒體會議系統(tǒng)提出的一個建議書，并不是為IP電話專門提出的，只是IP電話，特別是電話到電話經(jīng)由網(wǎng)關(guān)的這種IP電話工作方式。

MGCP (Media Gateway Control Protocol) 和 Megaco / H.248是分別由IETF和ITU－T制定的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，用于媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)之間的通信。

H.248/Megaco是在MGCP協(xié)議（RFC2705定義）的基礎(chǔ)上，結(jié)合其他媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議特點發(fā)展而成的一種協(xié)議，它提供控制媒體的建立、修改和釋放機制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端的呼叫。該協(xié)議在構(gòu)建開放和多網(wǎng)融合的下一代網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)揮著重要作用。

會話啟動協(xié)議（SIP）是由IETF推出的會話初始協(xié)議，是一種基于文本的協(xié)議，采用SIP規(guī)則資源定位語言描述。SIP協(xié)議采用“點對點”的模式進行通信，它以現(xiàn)有的Internet為基礎(chǔ)來構(gòu)架IP電話業(yè)務(wù)網(wǎng)。

SIP協(xié)議需要相對智能的終端，即終端需要包含用戶客戶機和用戶服務(wù)器兩部分，由這兩部分實現(xiàn)呼叫請求、呼叫應(yīng)答和一些用戶的特定需要，正是因為SIP系統(tǒng)有了相對智能的終端系統(tǒng)，所以它才有可能實現(xiàn)用戶個性化需求。 由于SIP具有簡單、通用、易于擴展等特性，逐漸發(fā)展成為主流協(xié)議。

帶來“增值”效益

相對于傳統(tǒng)電話，IP電話機無論是對于用戶來說，還是對于運營商來說都具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。

對于終端用戶來說，辦公室內(nèi)無須使用電話線，只需要使用五類線即可，在桌面上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)統(tǒng)一由網(wǎng)線進行傳輸，從而可以節(jié)省費用。同時，IP電話具有出色的移動性，由于IP網(wǎng)絡(luò)沒有物理位置的限制，使用IP電話可比使用手機還要方便，使用者在世界任何能通網(wǎng)絡(luò)的地方均可使用IP電話，呼叫者和被呼叫者均可以隨時隨地地享受IP電話帶來的高效率。

再者，IP電話擁有低廉的通話費用，IP電話使用IP網(wǎng)絡(luò)，其通信成本相比傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)要便宜很多，在IP網(wǎng)內(nèi)通話目前大都采取免費或者收取包月費的形式，而呼叫傳統(tǒng)電話也只需支付本地通話費；IP電話不可以提供強大的商務(wù)功能，IP電話終端配合軟交換設(shè)備可以很容易地實現(xiàn)多方通話、智能轉(zhuǎn)接等商務(wù)應(yīng)用，相比傳統(tǒng)電話功能很容易實現(xiàn)擴充。

從運營商的角度，IP電話機方便運營商開展增值業(yè)務(wù)。由于IP電話采用數(shù)字形式進行通信，IP電話終端一般均有處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的能力，因此可以非常方便地開展多種增值業(yè)務(wù)。同時，IP電話機的推廣可以推動其他業(yè)務(wù)的發(fā)展，目前寬帶接入網(wǎng)發(fā)展如火如荼，但是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)缺少的不是帶寬，而是內(nèi)容，IP電話的推出為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容增加了色彩濃重的一筆，相應(yīng)地也可以推動寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

運營模式

從技術(shù)的角度而言，目前的IP電話大部分采用H.323作為其通信協(xié)議，其中部分產(chǎn)品兼容MGCP，而基于SIP協(xié)議的IP電話尚未大規(guī)模使用。由于H.323協(xié)議族本身比較復(fù)雜，且原來是為局域網(wǎng)多媒體應(yīng)用設(shè)計的，比較適應(yīng)專網(wǎng)。對不同帶寬、不同延遲的Internet而言，需要進一步完善和發(fā)展，而SIP協(xié)議以其良好的互通性和兼容性，適合3G無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點，以及與現(xiàn)有的Internet應(yīng)用緊密結(jié)合的特點使其越來越受到業(yè)界的關(guān)注。

但是，由于這兩種協(xié)議是完全平行的，各自使用不同的方法構(gòu)建IP電話網(wǎng)，因此它們是不可能互相兼容的，需要解決的是兩者之間的互通問題。

從運營模式的角度而言，在國內(nèi)，IP電話最早的運營模式是由運營商通過配置網(wǎng)關(guān)開通以普通電話為終端，通過發(fā)售電話卡的形式向個人提供服務(wù)，以及通過架設(shè)專用設(shè)備向企業(yè)提供服務(wù)。目前的IP電話大多以這種形式為主，其主要特點是運營商與服務(wù)提供商同為一體，用戶的選擇只局限在幾家電信運營商。

IP電話面臨的挑戰(zhàn)

然而，目前IP電話向本地的轉(zhuǎn)移還有很多的問題需要解決，會有很多政策方面的問題要解決。比如運營許可證，還有像號碼資源、網(wǎng)絡(luò)之間互通互連聯(lián)，這樣跨技術(shù)和政策領(lǐng)域的問題需要解決。撇開這些問題，在技術(shù)上還有很多地方需要突破。

篇3

目前，國際上IP網(wǎng)絡(luò)通信的主要標(biāo)準(zhǔn)有H.323和SIP，兩者都對IP電話系統(tǒng)信令提出了完整的解決方案。但兩者的設(shè)計風(fēng)格各有千秋，H.323采用的是傳統(tǒng)電話信令模式，包括一系列協(xié)議; 而SIP借鑒互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，采用基于文本的協(xié)議。

當(dāng)采用H.323協(xié)議時，各個不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應(yīng)用可以進行互相操作，用戶不必考慮兼容性問題; 而SIP協(xié)議應(yīng)用較為靈活，可擴展性強。兩者各有側(cè)重。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異

首先，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上分析。在H.323系統(tǒng)中，終端主要為媒體通信提供數(shù)據(jù)，功能比較簡單，而對呼叫的控制、媒體傳輸控制等功能的實現(xiàn)則主要由網(wǎng)守來完成。H.323系統(tǒng)體現(xiàn)了一種集中式、層次式的控制模式。

而SIP采用Client/Server結(jié)構(gòu)的消息機制，對呼叫的控制是將控制信息封裝到消息的頭域中，通過消息的傳遞來實現(xiàn)。因此SIP系統(tǒng)的終端就比較智能化，它不只提供數(shù)據(jù)，還提供呼叫控制信息，其他各種服務(wù)器則用來進行定位、轉(zhuǎn)發(fā)或接收消息。這樣，SIP將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜性推向了網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，因此更適于構(gòu)建智能型的用戶終端。SIP系統(tǒng)體現(xiàn)的是一種分布式的控制模式。

相比而言，H.323的集中控制模式便于管理，像計費管理、帶寬管理、呼叫管理等在集中控制下實現(xiàn)起來比較方便，其局限性是易造成瓶頸。而SIP的分布模式則不易造成瓶頸，但各項管理功能實現(xiàn)起來比較復(fù)雜。

應(yīng)用領(lǐng)域之分

H.323 和 SIP 都是實現(xiàn) VoIP 和多媒體應(yīng)用的通信協(xié)議。H.323協(xié)議的開發(fā)目的是在分組交換網(wǎng)絡(luò)上為用戶提供取代普通電話的VoIP業(yè)務(wù)和視頻通信系統(tǒng)。 SIP的開發(fā)目的是用來提供跨越因特網(wǎng)的高級電話業(yè)務(wù)。這兩種協(xié)議定位有一定的重合，并且隨著協(xié)議向縱深發(fā)展，這種重合競爭的關(guān)系日益加劇。但兩者所要達到的目的是一致的，就是構(gòu)建 IP 多媒體通信網(wǎng)。由于它們使用的方法不同，因此它們是不可能互相兼容的，兩者之間只存在互通的問題。

H.323是屬于國際電聯(lián) (ITU) 的標(biāo)準(zhǔn)，以H.323為標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的多媒體通信網(wǎng)很容易與傳統(tǒng) PSTN 電話網(wǎng)兼容，從這點上看， H.323 更適合于構(gòu)建電信級大網(wǎng)。國際上幾乎所有的商業(yè)性 IP 電話網(wǎng)或視頻會議網(wǎng)都是以 H.323 為基礎(chǔ)的。而且，不同版本的 H.323 協(xié)議通過不斷升級和擴展，已經(jīng)日趨完善，為基于 H.323 的 IP 多媒體業(yè)務(wù)提供了很好的保障。

SIP 則是由一些 Internet 愛好者提出的，協(xié)議相對簡單，但功能也相對簡單。而且，對 SIP 的更新相對于 H.323 協(xié)議也較為落后。目前，有許多運營商正在利用 SIP 構(gòu)建試驗網(wǎng)，但若想利用 SIP 構(gòu)建電信級大網(wǎng)，必須對它進行補充、完善，這樣一來 SIP 也不可避免地變得復(fù)雜起來。事實上， SIP 的發(fā)展趨勢正是如此。 SIP 的普遍使用也能夠推動下一代網(wǎng)絡(luò)的演進。

身世之別

H.323協(xié)議是由國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU-T）提出、基于電信網(wǎng)信令和協(xié)議制定的IP多媒體標(biāo)準(zhǔn)，而不是為 IP 電話專門提出的。但是IP電話，特別是電話經(jīng)由網(wǎng)關(guān)到電話的這種工作方式，可以建議采用H.323來實現(xiàn)，因而 H.323 協(xié)議也常被“借用”作為IP 電話的標(biāo)準(zhǔn)。

對 IP 多媒體應(yīng)用（如IP電話或視頻會議）來說，它不僅用 H.323 協(xié)議，還用了一系列協(xié)議，其中有H.225、H.245、H.235、H.450、H.341等。只是 H.323 協(xié)議是“總體技術(shù)要求”，因而通常把這種方式的 IP 電話或視頻會議稱為 H.323IP電話或H.323視頻會議。H.323 協(xié)議是一個較為完備的協(xié)議，它提供了一種集中處理和管理的工作模式。這種工作模式與電信網(wǎng)的管理方式是適配的，尤其適用于從終端到終端的 IP 電話網(wǎng)或視頻會議網(wǎng)的構(gòu)建。理論和實踐都表明， H.323 有能力做成任意規(guī)模的 IP 電話系統(tǒng)和視頻會議系統(tǒng)。

SIP 是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF） 提出的協(xié)議，它利用已有的 IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供多媒體業(yè)務(wù)，是一個與 H.323 并列的協(xié)議。與 H.323 體系相比，其作用類似于 H.225.0。SIP 具有簡單、擴展性好以及和現(xiàn)有的 Internet 應(yīng)用聯(lián)系緊密的特點。

SIP 的出發(fā)點是想以現(xiàn)有的 Internet 為基礎(chǔ)來構(gòu)架 IP 電話業(yè)務(wù)網(wǎng)。因此，SIP 有著與 H.323 完全不同的設(shè)計思想，它是一個分散式的協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜性向網(wǎng)絡(luò)邊緣推，與以 H.323 協(xié)議為基礎(chǔ)的 IP 電話相比， SIP 需要相對智能的終端。對于用戶終端是非智能終端的場合，也可以使用 SIP 作為呼叫信令，但這將大大削弱 SIP 特有的優(yōu)勢，因此 SIP 更適用于智能用戶終端。另外，可以考慮在用戶電話機前添加前置機的辦法來取代網(wǎng)關(guān)設(shè)備，這樣做的代價是將增加用戶購買前置機的開銷。

發(fā)展方向

目前，包括我國在內(nèi)的許多國家都采用了 H.323 作為 IP 電話網(wǎng)關(guān)之間的協(xié)議。整個 IP 電話系統(tǒng)只是把 IP 網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，在用戶的接入上還是采用電路交換系統(tǒng)，而把 IP 電話網(wǎng)關(guān)作為電路交換網(wǎng)和 IP 網(wǎng)絡(luò)的接口。同時，大多數(shù)電信運營商也已經(jīng)將 H.323 作為建立新一代視頻會議系統(tǒng)的首選，將傳統(tǒng)的基于電路的 H.320 視頻會議應(yīng)用轉(zhuǎn)移到基于 IP 的 H.323 系統(tǒng)中來。從應(yīng)用的規(guī)模上說，在現(xiàn)實的電信運營中， H.323 已經(jīng)成為 VoIP 和多媒體通信事實上的主導(dǎo)協(xié)議。

篇4

軟交換的概念最早起源于美國。當(dāng)時在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶采用基于以太網(wǎng)的電話，通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件（CallManager、CallServer），實現(xiàn)PBX功能（IPPBX）。對于這樣一套設(shè)備，系統(tǒng)不需單獨鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而只通過與局域網(wǎng)共享就可實現(xiàn)管理與維護的統(tǒng)一，綜合成本遠低于傳統(tǒng)的PBX。由于企業(yè)網(wǎng)環(huán)境對設(shè)備的可靠性、計費和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設(shè)備門檻低，許多設(shè)備商都可提供此類解決方案，因此IPPBX應(yīng)用獲得了巨大成功。受到IPPBX成功的啟發(fā)，為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運營效益，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好的服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進行處理，于是，SoftSwitch（軟交換）技術(shù)應(yīng)運而生。

軟交換概念一經(jīng)提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同和重視，ISC（InternationalSoftSwitchConsortium）的成立更加快了軟交換技術(shù)的發(fā)展步伐，軟交換相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議得到了IETF、ITU－T等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的重視。

根據(jù)國際Softswitch論壇ISC的定義，Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設(shè)備和系統(tǒng)。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，從而實現(xiàn)呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網(wǎng)關(guān)管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細(xì)記錄等功能。與此同時，軟交換還將網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)能力封裝起來，通過標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層相連，可方便地在網(wǎng)絡(luò)上快速提供新的業(yè)務(wù)。

2基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，各運營商在組建基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，必須考慮到與其它各種網(wǎng)絡(luò)的互通。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)有一個較統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；谲浗粨Q技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖中可以看出，軟交換位于網(wǎng)絡(luò)控制層，較好地實現(xiàn)了基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的功能。

軟交換與應(yīng)用／業(yè)務(wù)層之間的接口提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應(yīng)用平臺、功能服務(wù)器等接口，實現(xiàn)對增值業(yè)務(wù)、管理業(yè)務(wù)和三方應(yīng)用的支持。其中：軟交換與應(yīng)用服務(wù)器間的接口可采用SIP、API，如Parlay，提供對三方應(yīng)用和增值業(yè)務(wù)的支持；軟交換與策略服務(wù)器間的接口對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作進行動態(tài)干預(yù)，可采用COPS協(xié)議；軟交換與網(wǎng)關(guān)中心間的接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，采用SNMP；軟交換與智能網(wǎng)SCP之間的接口實現(xiàn)對現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持，采用INAP協(xié)議。

通過核心分組網(wǎng)與媒體層網(wǎng)關(guān)的交互，接收處理中的呼叫相關(guān)信息，指示網(wǎng)關(guān)完成呼叫。其主要任務(wù)是在各點之間建立關(guān)系，這些關(guān)系可以是簡單的呼叫，也可以是一個較為復(fù)雜的處理。軟交換技術(shù)主要用于處理實時業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等。

軟交換之間的接口實現(xiàn)不同與軟交換之間的交互，可采用SIP－T、H．323或BICC協(xié)議。

3軟交換技術(shù)的設(shè)計原理及其實現(xiàn)目標(biāo)

軟交換技術(shù)是一個分布式的軟件系統(tǒng)，可以在基于各種不同技術(shù)、協(xié)議和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)之間提供無縫的互操作性，其基本設(shè)計原理是設(shè)法創(chuàng)建一個具有很好的伸縮性、接口標(biāo)準(zhǔn)性、業(yè)務(wù)開放性等特點的分布式軟件系統(tǒng)，它獨立于特定的底層硬件／操作系統(tǒng)，并能夠很好地處理各種業(yè)務(wù)所需要的同步通信協(xié)議，在一個理想的位置上把該架構(gòu)推向摩爾曲線軌道。并且它應(yīng)該有能力支持下列基本要求：

（1）獨立于協(xié)議和設(shè)備的呼叫?熏設(shè)備的呼叫處理和／同步會晤管理應(yīng)用的開發(fā)。

（2）在其軟交換網(wǎng)絡(luò)中能夠安全地執(zhí)行多個第三方應(yīng)用而不存在由惡意或錯誤行為的應(yīng)用所引起的任何有害影響。

（3）第三方硬件銷售商能增加支持新設(shè)備和協(xié)議的能力。

（4）業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供者能增加支持全系統(tǒng)范圍的策略能力而不會危害其性能和安全。

（5）有能力進行同步通信控制，以支持包括帳單、網(wǎng)絡(luò)管理和其他運行支持系統(tǒng)的各種各樣的后營業(yè)室系統(tǒng)。

（6）支持運行時間捆綁或有助于結(jié)構(gòu)改善的同步通信控制網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓?fù)洹?/p>

（7）從小到大的網(wǎng)絡(luò)可伸縮性和支持徹底的故障恢復(fù)能力。

軟交換的實現(xiàn)目標(biāo)是在媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的配合下，通過計算機軟件編程的方式來實現(xiàn)對各種媒體流進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并基于分組網(wǎng)絡(luò)（IP／ATM）的架構(gòu)實現(xiàn)IP網(wǎng)、ATM網(wǎng)、PSTN網(wǎng)等的互連，以提供和電路交換機具有相同功能并便于業(yè)務(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備。

軟交換系統(tǒng)的參考模型如圖2。

4軟交換所使用的主要協(xié)議

軟交換體系涉及協(xié)議非常眾多，包括H．248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H．323、RADIUS、

SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。國際上，IETF、ITU－T、SoftSwitchOrg等組織對軟交換及協(xié)議的研究工作一直起著積極的主導(dǎo)作用，許多關(guān)鍵協(xié)議都已制定完成，或趨于完成。這些協(xié)議將規(guī)范整個軟交換的研發(fā)工作，使產(chǎn)品從使用各廠家私有協(xié)議階段進入使用業(yè)界共同標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議階段，各家之間產(chǎn)品互通成為可能，真正實現(xiàn)軟交換產(chǎn)生的初衷——提供一個標(biāo)準(zhǔn)、開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)部件可獨立發(fā)展。在軟交換的研究進展方面，我國處于世界同步水平。信息產(chǎn)業(yè)部“網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組”在1999年下半年就啟動了軟交換項目的研究，目前已完成了《軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求》。此外，“IP標(biāo)準(zhǔn)研究組”正在研制有關(guān)中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TG）、信令網(wǎng)關(guān)?穴SG?雪、接入網(wǎng)關(guān)（AG）、綜合接入設(shè)備?穴IAD?雪等設(shè)備技術(shù)規(guī)范。

下面對幾個主要協(xié)議做一簡單介紹。

1．H．248／MEGACO

H．248和MEGACO協(xié)議均稱為媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和H．248／MEGACO與軟交換設(shè)備之間。兩個協(xié)議的內(nèi)容基本相同，只是H．248是由ITU提出來的，而MEGACO是由IEFT提出來的，且是雙方共同推薦的協(xié)議。它們引入了Termination（終端）和Context（關(guān)聯(lián)）兩個抽象概念。在Termination（終端）中，封裝了媒體流的參數(shù)、MODEM和承載能力參數(shù)，而Context（關(guān)聯(lián)）則表明了在一些Termination（終端）之間的相互連接關(guān)系。H．248／MEGACO通過Add、Modify、Subtract、Move等8個命令完成對Termination（終端）和Context（關(guān)聯(lián)）之間的操作，從而完成了呼叫的建立和釋放。

2．媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（MGCP）

媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（MGCP）是由IEFT提出來的，是簡單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（SGCP）和IP設(shè)備控制協(xié)議（IPDC）相結(jié)合的產(chǎn)物。MEGACO協(xié)議是對MGCP協(xié)議的進一步改進、完善和提高，MGCP協(xié)議可以說是一個比較成熟的協(xié)議，協(xié)議的內(nèi)容與MEGACO協(xié)議比較相似。目前軟交換系統(tǒng)設(shè)備大都支持該協(xié)議，其不足也慢慢表現(xiàn)出來，將來可能要被H．248／MEGACO協(xié)議所取代。

在軟交換系統(tǒng)中，MGCP協(xié)議與H．248／MEGACO協(xié)議一樣，應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和MGCP終端與軟交換設(shè)備之間，通過此協(xié)議來控制媒體網(wǎng)關(guān)和MGCP終端上的媒體／控制流的連接、建立和釋放。

3．會話初始協(xié)議（SIP）

會話初始協(xié)議（SIP）是IETF提出的在IP網(wǎng)上進行多媒體通信的應(yīng)用層控制協(xié)議。以Internet協(xié)議（HTTP）為基礎(chǔ)，遵循Internet的設(shè)計原則，基于對等工作模式。利用SIP可實現(xiàn)會話的連接、建立和釋放，并支持單播、組播和可移動性。此外，SIP如果與SDP配合使用，可以動態(tài)地調(diào)整和修改會話屬性，如通話帶寬、所傳輸?shù)拿襟w類型及編解碼格式。其具體內(nèi)容可參見IETFRFC2543bis。

在軟交換系統(tǒng)中，SIP協(xié)議主要應(yīng)用于軟交換與SIP終端之間，也有的廠家將SIP協(xié)議應(yīng)用于軟交換與應(yīng)用服務(wù)器之間，提供基于SIP協(xié)議實現(xiàn)的增值業(yè)務(wù)?？偟膩碚f，SIP協(xié)議主要應(yīng)用于語音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的業(yè)務(wù)，以及多媒體業(yè)務(wù)之間的呼叫建立與釋放。特別是SIP協(xié)議以其簡單、靈活的特點，使作為移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織的3GPP已經(jīng)決定在其基礎(chǔ)上建立第三代移動通信的全IP網(wǎng)絡(luò)，并要求未來的3G終端必須支持SIP協(xié)議。

4．SCTP協(xié)議

SCTP協(xié)議是由IETF提出的一種關(guān)于流控制傳送協(xié)議。主要是在無連接的網(wǎng)絡(luò)上傳送PSTN信令信息，該協(xié)議可以在IP網(wǎng)上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。SCTP可以在確認(rèn)方式下，無差錯、無重復(fù)地傳送用戶數(shù)據(jù)，并根據(jù)通路的MTU的限制，進行用戶數(shù)據(jù)的分段；在多個流上保證用戶消息的順序遞交，把多個用戶的消息復(fù)制到SCTP的數(shù)據(jù)塊中。利用SCTP偶連的機制來保證網(wǎng)絡(luò)級的部分故障自處理。SCTP還具有避免擁塞和避免遭受泛播及匿名攻擊的特點。

SCTP協(xié)議在軟交換中起著控制協(xié)議的主要承載者的作用。

5軟交換技術(shù)的主要特點和功能

1．軟交換技術(shù)的主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）支持各種不同的PSTN、ATM和IP協(xié)議等各種網(wǎng)絡(luò)的可編程呼叫處理系統(tǒng)。

（2）可方便地運行在各種商用計算機和操作系統(tǒng)上。

（3）高效靈活性。例如：

·軟交換加上一個中繼網(wǎng)關(guān)便是一個長途／匯接交換機（C4交換機）的替代，在骨干網(wǎng)中具有VoIP或VTOA功能。

·軟交換加上一個接入網(wǎng)關(guān)便是一個語音虛擬專用網(wǎng)（VPN）／專用小交換機（PBX）中繼線的替代，在骨干網(wǎng)中具有VoIP功能。

·軟交換加上一個RAS，便可利用公用承載中繼來提供受管的MODEM業(yè)務(wù)。

·軟交換加上一個中繼網(wǎng)關(guān)和一個本地性能服務(wù)器便是一個本地交換機（C5交換機）的替代，在骨干網(wǎng)中具有VoIP或VTOA功能。

（4）開放性通過一個開放的和靈活的號碼簿接口便可以再利用IN（智能網(wǎng)）業(yè)務(wù)。例如，它提供一個具有接入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、輕量級號碼簿訪問協(xié)議和事務(wù)能力應(yīng)用部分號簿的號碼簿嵌入機制。

（5）為第三方開發(fā)者創(chuàng)建下一代業(yè)務(wù)提供開放的應(yīng)用編程接口（API）。

（6）具有可編程的后營業(yè)室特性。例如：可編程的事件詳細(xì)記錄、詳細(xì)呼叫事件寫到一個業(yè)務(wù)提供者的收集事件裝置中。

（7）具有先進的基于策略服務(wù)器的管理所有軟件組件的特性。包括展露給所有組件的簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議接口、策略描述語言和一個編寫及執(zhí)行客戶策略的系統(tǒng)。

2．軟交換是多種邏輯功能實體的集合，它提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接和部分業(yè)務(wù)功能，是下一代電信網(wǎng)語音／數(shù)據(jù)／視頻業(yè)務(wù)呼叫、控制、業(yè)務(wù)提供的核心設(shè)備。主要功能表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）呼叫控制和處理為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能。

（2）協(xié)議功能支持相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括H．248、SCTP、H．323、SNMP、SIP等。

（3）業(yè)務(wù)提供功能可提供各種通用的或個性化的業(yè)務(wù)。

（4）業(yè)務(wù)交換功能

（5）互通功能可通過各種網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與響應(yīng)設(shè)備的互通。

（6）資源管理功能對系統(tǒng)中的各種資源進行集中管理，如資源的分配、釋放和控制。

（7）計費功能根據(jù)運營需求將話單傳送至計費中心。

（8）認(rèn)證／授權(quán)功能可進行認(rèn)證與授權(quán)，防止非法用戶或設(shè)備接入。

（9）地址解析功能和語音處理功能。

6基于軟交換的應(yīng)用

隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和軟交換各種標(biāo)準(zhǔn)的制定與補充，不少廠家都推出了軟交換的解決方案，各運營商也在積極進行相關(guān)實驗。目前，國內(nèi)外許多電信設(shè)備制造商，如西門子、阿爾卡特、愛立信、北電、中興等都在積極發(fā)展新的交換機過渡平臺，提出了軟交換在下一代網(wǎng)絡(luò)中的解決方案。這里簡要介紹一下軟交換在VoIP中的應(yīng)用，圖3為基于軟交換技術(shù)的VoIP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

從圖中可以看出，它的功能非常類似于現(xiàn)行電路交換傳送系統(tǒng)間的交換／長途網(wǎng)，C4交換機用軟交換系統(tǒng)和一組中繼網(wǎng)關(guān)的組合體所取代。中繼網(wǎng)關(guān)自身是由軟交換技術(shù)利用主／被叫協(xié)議控制，這個協(xié)議就是與來自某個具有指定源／目的的RTP／UDP／IP流的電路交換機的一個指定時隙相關(guān)的MGCP／IPDC協(xié)議。

軟交換技術(shù)作為呼叫處理的組成部分，其標(biāo)識要被用來終結(jié)該呼叫的最有可能的出口網(wǎng)關(guān)，并利用這個信息來命令中繼網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所指定的功能，亦即軟交換技術(shù)能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫，以使所選擇的出口網(wǎng)關(guān)最接近目的電話。于是，就完成了原有通過電路交換網(wǎng)執(zhí)行的呼叫操作功能。

接入網(wǎng)關(guān)既可以終結(jié)ISDN的PRI，也可以終結(jié)來自企業(yè)PBX的CAS信令。這種接入網(wǎng)關(guān)能夠被軟交換以基于分組電話協(xié)議的多種方式進行控制；對于基于H．323協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，軟交換能夠像一個H．323網(wǎng)關(guān)那樣動作；如果接入網(wǎng)關(guān)隧道PRI（Q．931）或CAS信令返回到軟交換，那么軟交換還能夠使用像MGCP／IPDC協(xié)議以更好的方式控制接入網(wǎng)關(guān)。這也體現(xiàn)了軟交換技術(shù)處理接入網(wǎng)關(guān)的能力。

軟交換技術(shù)通過SIP協(xié)議接到電纜網(wǎng)絡(luò)上，以支持企業(yè)的IPPBX及IP電話。它還能夠通過TCP／IP協(xié)議接入SCP，也可通過TCP／SCCP協(xié)議接入到SS7網(wǎng)絡(luò)上，使無縫互連成為可能。

7基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)中需要繼續(xù)關(guān)注的主要問題

雖然基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)是一個比較完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，可以應(yīng)用在各種通信領(lǐng)域，但由于其技術(shù)新，目前的解決方案大多處于實驗階段，尚未形成大規(guī)模應(yīng)用，許多問題仍需要繼續(xù)關(guān)注，如QOS、網(wǎng)關(guān)、安全性、業(yè)務(wù)提供方式、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有機結(jié)合等問題。

1．QOS問題

對任何網(wǎng)絡(luò)來說，QOS的保證都是一個非常重要的問題。從根本上說，軟交換本身并不能解決QOS問題，而是靠其承載網(wǎng)絡(luò)來保證服務(wù)質(zhì)量的。承載網(wǎng)絡(luò)目前有兩種方式：ATM和IP。對于ATM的承載網(wǎng)絡(luò)來說，其本身就有很強的QOS機制。但是，對于IP的承載網(wǎng)絡(luò)來說，如何解決好QOS問題。在基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)中是一個非常關(guān)鍵的問題，因為從目前廠家的設(shè)備開況和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的總的趨勢來看，以IP為承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是大勢所趨。

2．軟交換網(wǎng)絡(luò)的管理

從軟交換目前的實現(xiàn)情況來看，大部分都采用SNMP協(xié)議作為軟交換系統(tǒng)的網(wǎng)管協(xié)議，但SNMP網(wǎng)管系統(tǒng)具有一定的局限性，SNMP網(wǎng)管以靜態(tài)管理方式為主，無法針對各種不同業(yè)務(wù)的需求變化進行綜合管理。由于SNMP采用的是基于UDP的承載方式，因此不能很好的保證網(wǎng)管信息的可靠傳輸。同時，基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)提供的是實時業(yè)務(wù)，而要求網(wǎng)管系統(tǒng)必須具有一定的QOS管理能力。但目前基于軟交換的網(wǎng)管系統(tǒng)處理這方面的能力比較差，還需進一步的改進、完善，才能滿足用戶對服務(wù)質(zhì)量的要求

3．軟交換涉及的協(xié)議尚需繼續(xù)完善

軟交換網(wǎng)絡(luò)的各個網(wǎng)絡(luò)接口之間采用開放的協(xié)議進行通訊。但是，目前不論是從協(xié)議的制定情況，還是各個廠家的開況來看，接口的標(biāo)準(zhǔn)化還不完善，大多數(shù)協(xié)議還處于擴充完善階段。因此，離最終的開放網(wǎng)絡(luò)還需要有一段時間。

綜上所述，軟交換雖然具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ壳叭蕴幱诎l(fā)展的起步階段。以軟交換為核心的通信系統(tǒng)將會提供業(yè)務(wù)開放能力，符合三網(wǎng)合一的發(fā)展趨勢，提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)和多媒體融合業(yè)務(wù)，滿足通信個性化、移動化和隨時隨地獲取信息的發(fā)展目標(biāo)。

篇5

關(guān)鍵詞:軟交換;IP承載網(wǎng);業(yè)務(wù)需求

中圖分類號:TP393文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9389-03

3G Services Need Analysis for IP Bearer on Soft-switching Network

LI Bi-yun1, SHI Jun-ping2

(1.College of Mathematics and Computer Science,Jishou University,Jishou 416000, China; 2.College of Physics Science & Information Engineering,Jishou University,Jishou 416000, China)

Abstract: In the 3G core network construction, Planning and analysis is paramount. Soft-switching network architecture was analyzed, according to 3G networks IP-based voice characteristics, softswitch core network business was separated,and the softswitch overall requirements and business needs of 3G core network was gave.

Key words: softswitch; IP bearer network; business need

隨著信息化進程的不斷推進,人們已越來越不滿足于現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)以窄帶方式提供的單一語音服務(wù),提供寬帶化、智能化、個人化移動多媒體服務(wù)的需求日益劇增。下一代網(wǎng)絡(luò)泛指一個以IP為中心,可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)融合全新的網(wǎng)絡(luò)。軟交換SoftSWitch是構(gòu)建在以IP為中心,可以支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的融合方案。在目前各大運營商老一代IP承載網(wǎng)建設(shè)和運營中,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)理念都已經(jīng)達到了完善,尤其是在冗余備份,路由切換方面已經(jīng)有了規(guī)范化的設(shè)計理念和技術(shù)。但在3G核心網(wǎng)的承載方面,由于語音IP化的特殊需求,對新的IP承載網(wǎng)提出了更高或者更新的要求,因此,目前的承載網(wǎng)無法滿足基于語音IP化的軟交換核心網(wǎng)的承載需求。

1 軟交換功能結(jié)構(gòu)

軟交換體系結(jié)構(gòu)是目前面向網(wǎng)絡(luò)融合的新一代多媒體業(yè)務(wù)整體解決方案,具有層次化、呼叫控制與承載分離、快速開發(fā)業(yè)務(wù)、集中部署業(yè)務(wù)等特點,可以向用戶提供包含PSTN話音、無線話音、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等各種業(yè)務(wù)。通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合,更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合,使得包交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能,同時,可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的新型業(yè)務(wù)。

在軟交換構(gòu)建的開放體系架構(gòu)中,通過呼叫控制與媒體交換/承載的分離,實現(xiàn)了開放的分層架構(gòu),各層次網(wǎng)絡(luò)單元通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議互通,可以各自獨立演進,以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。軟交換主要包含兩個層次。

媒體網(wǎng)關(guān)層:根據(jù)組網(wǎng)的位置,可分為接入媒體網(wǎng)關(guān)(提供接入適配功能)、中繼媒體網(wǎng)關(guān)(提供與其他網(wǎng)絡(luò)互通的媒體流轉(zhuǎn)換功能)、資源媒體網(wǎng)關(guān)(提供特定媒體資源)。

呼叫控制層:由信令網(wǎng)關(guān)(提供中繼信令SS7在IP網(wǎng)上的傳輸適配功能)和呼叫控制服務(wù)器(通過與信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)的配合實現(xiàn)呼叫的建立、維持和釋放控制功能)。

2 總體要求

為了滿足3G核心網(wǎng)軟交換承載的的基本需求,根據(jù)IP下一代網(wǎng)絡(luò)NGN的自身特點,我們需要研究一套能夠滿足中國移動通信核心網(wǎng)的地位及承載業(yè)務(wù)的IP承載平臺,同時確保其所承載軟交換類業(yè)務(wù)及信令VPN業(yè)務(wù)安全可靠地運行的網(wǎng)絡(luò)平臺。

對于3G話音、信令和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的具體需求,該平臺理論上應(yīng)當(dāng)滿足QoS(Quality of Service)、可靠性和安全性才能算做是一套高效和合格的NGN承載平臺[1]。

QOS可以根據(jù)業(yè)務(wù)的重要性和及時性的要求,對不同業(yè)務(wù)分為不同級別,在接入、轉(zhuǎn)發(fā)、匯聚等各方面提供不同優(yōu)先級的承載服務(wù)[2],如最優(yōu)傳輸、盡可能傳輸?shù)取．?dāng)然,在傳輸和設(shè)備性能足夠的情況下,各個業(yè)務(wù)服務(wù)是一樣的,但在接入層和轉(zhuǎn)發(fā)層面上,突況都是不可控的,因此,在突況下,由于瞬時的性能和容量不足,對業(yè)務(wù)服務(wù)分為不同級別是非常有必要的;

安全性方面,由于移動業(yè)務(wù)本身的重要性,要著重解決外來入侵和內(nèi)部干擾兩個方面的安全性[3],分別可以通過接入層ACL、VPN技術(shù)、路由策略等技術(shù)進行完美解決。

可靠性方面,要求所有數(shù)據(jù)都能完整、有效、及時的進行傳輸。

3 3G業(yè)務(wù)分類

3G業(yè)務(wù)主要可以分為三個大類:實時話音業(yè)務(wù)、信令信號以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

3.1 實時語音業(yè)務(wù)

實時話音業(yè)務(wù)是3G系統(tǒng)中最重要的業(yè)務(wù),除了必要的QoS、可靠性和安全基礎(chǔ)要求外,對話音傳輸?shù)募皶r性方面有嚴(yán)格的要求。按照目前實驗室的研究情況,要求在傳輸或設(shè)備故障、路由改變和收斂時,信號中斷或震蕩時間要小于50ms-200ms,分別是用戶完全沒有感知以及用戶可以容忍的最大時限。經(jīng)過測試,我們得出表1的結(jié)論。

根據(jù)表1,我們認(rèn)為超過這個時限,將會引起用戶的感知度的降低。但是,因為各種原因?qū)е碌穆酚筛淖兒椭匦率諗吭谌珖赃\營商的承載網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn),按照目前實驗環(huán)境,在湖北移動網(wǎng)絡(luò)中,核心路由器上的路由收斂一天有50次以上,擴展到全國范圍,這個數(shù)字將會達到數(shù)千次。但是,如果不采用特殊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),僅僅利用現(xiàn)有的3層路由協(xié)議和策略配置,路由收斂最快也只能達到秒級。如OSPF收斂時間為10秒以上,目前中國移動采用的ISIS骨干路由協(xié)議在接入層可以達到3.3秒,而BGP路由協(xié)議更是不能進行自行收斂,而是必須根據(jù)承載的IGP路由協(xié)議收斂來收斂,時間更長。因此,解決由該原因造成的信號中斷將是承載話音業(yè)務(wù)最重要的任務(wù)。

3.2 信令業(yè)務(wù)

對于信令業(yè)務(wù)來說,實時性要求沒有話音業(yè)務(wù)高,但是,對安全性的要求特別突出,也就是對信號傳輸?shù)挠行院涂煽啃杂泻芨叩囊蟆Ｒ粋€信令的錯誤可能導(dǎo)致整個通話或業(yè)務(wù)流程的全部中斷。目前TDM承載平臺中,由于信令在傳輸過程中的錯誤造成的用戶投訴和業(yè)務(wù)質(zhì)量降低是最大一個部分。

因此,除了在接入層進行嚴(yán)格限制外,在核心層不能進行依靠現(xiàn)有的路由協(xié)議來進行。因為,現(xiàn)有的動態(tài)路由協(xié)議具有自動尋路功能,而該功能在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)各種不可知的變動時,不僅會造成收斂時間很慢和錯誤收斂,還會造成次優(yōu)路由、迂回路由或路由環(huán)路等各種不可知的變化,導(dǎo)致在一段時間內(nèi)信令傳輸?shù)腻e誤。因此,如何確保信令傳輸?shù)挠行允轻槍π帕顦I(yè)務(wù)最重要的要求。

3.3 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

3G的PS域中,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占有很大部分。但是和比重相比,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的重要性反而是最低的。因為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶對實時性的要求很低,對數(shù)據(jù)的有效性也沒有很高的要求。在近一年的調(diào)查中,針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的這兩個方面的投訴(如業(yè)務(wù)使用緩慢、業(yè)務(wù)不穩(wěn)定等)的比率接近為0,而大部分用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求僅僅在于是否可用方面。

因此,在承載平臺上,對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求最低,可以說只要滿足了實時話音業(yè)務(wù)和信令業(yè)務(wù)的需求,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求就能同樣滿足。

4 3G業(yè)務(wù)需求

根據(jù)以上對3G網(wǎng)絡(luò)的分類及分析情況,可得出以下具體的需求。

4.1 高安全性

通過設(shè)備機制及組網(wǎng)方案提高網(wǎng)絡(luò)整體的安全性,對于所承載的電信級業(yè)務(wù),要能提供類似于傳統(tǒng)專線一樣的安全性,包括:1) 從業(yè)務(wù)的安全性要求出發(fā)劃分安全域;2) 有效的隔離和邊界控制。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是應(yīng)用系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵保證,在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中應(yīng)選用已規(guī)模商用的高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),制訂可靠的網(wǎng)絡(luò)備份策略,保證網(wǎng)絡(luò)具有故障自愈的能力,最大限度地支持系統(tǒng)的正常運行。

1) 冗余設(shè)計,避免單點故障造成業(yè)務(wù)質(zhì)量下降;

2) 快速的故障檢測和故障倒換技術(shù);

3) 保證業(yè)務(wù)在IP專網(wǎng)中傳送時的可靠性、完整性和保密性;

4) 嚴(yán)格達到PSTN網(wǎng)99.999%的可靠性要求,信令承載要求更是要達到6個9或7個9的程度。

4.2 服務(wù)質(zhì)量保證能力。

1) 引入承載控制機制,根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行資源的管理;

2) 對數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量進行嚴(yán)格要求,如IP專網(wǎng)端到端單向時延小于50ms、端到端時延抖動小于10ms、丟包率為小于1%;

3) 引入QoS技術(shù):對于所承載的每種業(yè)務(wù),要能夠按需提供QoS;對于話音等實時業(yè)務(wù),要能夠提供類似于傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量,這樣才能作為電信級業(yè)務(wù)的IP骨干網(wǎng)絡(luò)。

4.3 良好的可擴展性

根據(jù)未來業(yè)務(wù)的增長和變化,網(wǎng)絡(luò)可以平滑地擴充和升級,最大程度的減少對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備的調(diào)整。

1) 巨大的用戶和業(yè)務(wù)地址需求

2) 日益增長的業(yè)務(wù)容量要求,具備強大的處理能力、業(yè)務(wù)能力及平滑演進能力:IP專網(wǎng)必須具備承載高QoS業(yè)務(wù)所需的性能、各種特性及業(yè)務(wù)能力(如MPLS VPN、QoS、安全特性、ACL等),同時應(yīng)具備強大的業(yè)務(wù)演進及擴展能力,對于新特性、新業(yè)務(wù)的提供(如IPv6),可通過軟件升級的方式提供,最大限度地保護現(xiàn)網(wǎng)投資,滿足可持續(xù)發(fā)展的要求;

3) 標(biāo)準(zhǔn)開放性:支持國際上通用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如TCP/IP)、國際標(biāo)準(zhǔn)的大型的動態(tài)路由協(xié)議(如BGP、ISIS)等開放協(xié)議,有利于以保證與其它網(wǎng)絡(luò)之間的平滑連接互通,以及將來網(wǎng)絡(luò)的擴展。

4.4 QoS機制

1) 根據(jù)業(yè)務(wù)需求提供靈活的QoS、安全性保證:如嚴(yán)格保證增值類業(yè)務(wù)(VPN、話音及視訊等)的QoS,能夠為所承載的各類電信業(yè)務(wù)(包括媒體流及信令流等)按需提供QoS保證(EF、AF);

2) 有效的網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)層管理手段:對網(wǎng)絡(luò)實行集中監(jiān)測、分權(quán)管理。選用先進的網(wǎng)絡(luò)管理平臺,具有對設(shè)備、端口等的管理、流量統(tǒng)計分析,及可提供故障自動報警;

3) IP專網(wǎng)必須具有完善的故障定位、故障排查等功能,為網(wǎng)絡(luò)日常維護管理、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供依據(jù);同時應(yīng)提供VPN策略部署工具,簡化管理、降低維護成本。

4) 可對不同的業(yè)務(wù)實施靈活的計費策略。

綜合以上的業(yè)務(wù)需求,無論從技術(shù)和商業(yè)角度都可以看到軟交換還面臨許多復(fù)雜要求[4],軟交換仍處在發(fā)展階段。

5 結(jié)束語

要建設(shè)一個具有前瞻性的軟交換系統(tǒng),相應(yīng)的,具備先進性、開放性、高可靠性、可擴展性、可管理性和安全性的運營支撐系統(tǒng)也是必不可少的,特別是在新業(yè)務(wù)層出不窮的現(xiàn)時代。隨著新技術(shù)的進步與新業(yè)務(wù)的開展,下一代軟交換運營支持系統(tǒng)一定會有更大的發(fā)展。

參考文獻:

[1] 蔡康,李洪.下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)業(yè)務(wù)及運營[M].北京:人民郵電出版社,2005:145-170.

[2] 陳曾勝.IP承載網(wǎng)及其3G/NGN業(yè)務(wù)的QoS方案[J].移動通信,2008,(10):22-25.

篇6

1固網(wǎng)智能化的新業(yè)務(wù)

傳統(tǒng)PSTN對增值業(yè)務(wù)的支持日益顯出力不從心,對多媒體業(yè)務(wù)實現(xiàn)困難、運營維護管理要求高,投資收益正在下降。而對傳統(tǒng)固話網(wǎng)絡(luò)進行智能化改造可以彌補這一缺點。固網(wǎng)智能化是指在現(xiàn)有的傳統(tǒng)PSTN的基礎(chǔ)上,通過對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,資源的整合,設(shè)備的升級來達到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和集中管理。固網(wǎng)智能化除了對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)有著良好的繼承性以外,它更能給我們這個網(wǎng)絡(luò)帶來更好、更強大的業(yè)務(wù)。通過完善提供固網(wǎng)業(yè)務(wù)的架構(gòu)體系,使得固網(wǎng)的業(yè)務(wù)提供能力變得更加方便,簡潔和實時。固網(wǎng)智能化技術(shù)在提供交換機標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,還可提供以下業(yè)務(wù):號碼類業(yè)務(wù),如混合放號、移機不改號、號碼攜帶、一號雙機(同振)等;基于用戶屬性觸發(fā)類業(yè)務(wù),如固網(wǎng)預(yù)付費、固網(wǎng)彩鈴、一號通、多業(yè)務(wù)嵌套(如預(yù)付費+彩鈴+同振)等;跨網(wǎng)業(yè)務(wù),可以跨PSTN、PHS、NGN等多個網(wǎng)絡(luò)提供統(tǒng)一業(yè)務(wù)。能在很大程度上滿足市場的需求。

2固網(wǎng)智能化的體系

電信運營商必須建立以數(shù)據(jù)為中心、基于開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提供包括語音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò)體系。即基于軟交換技術(shù)的NGN網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)固話網(wǎng)絡(luò)的智能化升級。軟交換是一種功能實體,為下一代網(wǎng)絡(luò)NGN提供具有實時性要求的業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能,是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心?；谲浗粨Q技術(shù)的下一代網(wǎng)是業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò),通過呼叫控制、媒體交換及承載的分離,實現(xiàn)了開放的分層架構(gòu),各層次網(wǎng)絡(luò)單元通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議互通,可以各自獨立演進,以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。軟交換的體系如下:

其中,采用分層的結(jié)構(gòu),每個模塊可以獨立的發(fā)展;各模塊之間采用標(biāo)準(zhǔn)接口,使網(wǎng)絡(luò)更為開放;在這里可以實現(xiàn)控制和承載分離,軟交系統(tǒng)基于分組交換的承載網(wǎng)絡(luò),分組交換網(wǎng)絡(luò)能夠滿足語音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種業(yè)務(wù)的需求,為將來各種業(yè)務(wù)的開展奠定了基礎(chǔ)。呼叫控制獨立與承載網(wǎng)絡(luò),脫離了媒體類型的限制使網(wǎng)絡(luò)更為靈活,功能更為強大;業(yè)務(wù)與控制相分離,屏蔽了控制和網(wǎng)絡(luò),使業(yè)務(wù)的開發(fā)更簡單。獨立的業(yè)務(wù)提供模塊,能夠為整個網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù),使業(yè)務(wù)的部署更為靈活。

3固網(wǎng)智能化的實現(xiàn)方式

可以通過HLR解決固網(wǎng)用戶向3G遷移的問題,同時為固定移動的融合業(yè)務(wù)提供支撐。對PSTN進行智能化改造的方法有兩種可行性較高,一種是對端局交換機進行智能化改造,建立一個集中、外置的數(shù)據(jù)庫,存放所有用戶的業(yè)務(wù)屬性,所有端局具有集中訪問的能力。另一種是對匯接局交換機進行智能化改造,將端局見的直達鏈路改為到匯接局的直達鏈路,在匯接層設(shè)置集中數(shù)據(jù)庫即HLR。固網(wǎng)智能化后采用的HLR為多網(wǎng)提供統(tǒng)一用戶數(shù)據(jù)管理,作為固網(wǎng)、NGN用戶數(shù)據(jù)屬性存儲及管理中心,提供網(wǎng)絡(luò)智能化功能之外,同時作為PHSHLR以及將來中國3G移動網(wǎng)HLR,為業(yè)務(wù)融合打下基礎(chǔ);HLR可以利用現(xiàn)有的固網(wǎng)優(yōu)勢未來發(fā)展3G業(yè)務(wù),包括固網(wǎng)用戶不改號平滑遷移為3G網(wǎng)絡(luò)用戶,以及發(fā)展固網(wǎng)/3G融合的業(yè)務(wù);由于第二種最接近下一代網(wǎng)絡(luò)而被廣泛采用。目前中國電信實施全業(yè)務(wù)上移,即將所有業(yè)務(wù)功能從傳統(tǒng)交換機上移至軟交換設(shè)備管理,現(xiàn)有的交換設(shè)備僅作為基本備管理接入,從而真正達到豐富網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、降低運維成本、整合網(wǎng)絡(luò)資源的目標(biāo)。另外,該方案能充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源,保護已有投資,新建的SHLR設(shè)備能充分吸收現(xiàn)有PHS網(wǎng)絡(luò)中的HLR的技術(shù)優(yōu)勢;實現(xiàn)用戶的接入手段多樣性,不僅包括寬帶域還包括窄帶域。而且未來的新業(yè)務(wù)應(yīng)充分考慮到運營商的發(fā)展方向,因此,方案中采用統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺為全網(wǎng)用戶提供各類增值業(yè)務(wù)和基于IP多媒體業(yè)務(wù),并且實現(xiàn)PSTN網(wǎng)絡(luò)平滑升級到下一代網(wǎng)絡(luò),可以實現(xiàn)與移動3G的融合,為運營商3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。具體實現(xiàn)方案是:首先由軟交換與中繼網(wǎng)關(guān)(TG)結(jié)合替代PSTN中的匯接局,負(fù)責(zé)呼叫控制、路由控制、計費和維護等功能,同時要求軟交換具備SSP功能,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)智能化業(yè)務(wù)的觸發(fā)、業(yè)務(wù)實現(xiàn)的控制等。由于用戶的號碼信息以及用戶簽約的智能業(yè)務(wù)信息集中存放在SDC中,因此軟交換必須具備通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議訪問SDC的能力。在由軟交換和TG構(gòu)成本地網(wǎng)匯接層面后,原有的PSTN端局全部通過TG接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)中。在系統(tǒng)運行時,端局將所有呼叫信令強制到軟交換處理,軟交換利用訪問協(xié)議查詢SDC得到用戶的具體業(yè)務(wù)屬性,實現(xiàn)業(yè)務(wù)的觸發(fā)。TG和每個本地交換機采用分區(qū)匯接的形式,實現(xiàn)實際話務(wù)的接續(xù)。每個本地交換機均至少與歸屬于不同軟交換的兩個TG進行連接,保證在單個TG或軟交換發(fā)生故障時話務(wù)仍然能正常接續(xù)。

篇7

關(guān)鍵詞：SIP、用戶、消息、VOIP、NGN

1前言

正如DYNAMICSOFT公司首席科科學(xué)家Jonathan Rosenberg博士所說的“在電信界以外毫無所知的情況下，一場靜悄悄的革命發(fā)生了”。而領(lǐng)導(dǎo)這場靜悄悄革命的是會話初始化協(xié)議（Session Initiation Protocol，SIP）,它是由IETF提出的IP電話信令協(xié)議。SIP的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的傳輸模式，它用基于Internet的準(zhǔn)則為電信業(yè)帶來了新的生機。SIP作為第三代移動系統(tǒng)的信令協(xié)議，能夠提供IP多媒體服務(wù)，可以將蜂窩系統(tǒng)與Internet應(yīng)用領(lǐng)域融合在一起。它的主要目的是為了解決IP網(wǎng)中的信令控制，以及同軟交換機（SoftSwitch）的通信，從而構(gòu)成下一代的增值業(yè)務(wù)平臺，對電信、銀行、金融等行業(yè)提供更好的增值業(yè)務(wù)。

2SIP簡介

2.1SIP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

按邏輯功能區(qū)分，SIP系統(tǒng)由4種元素組成：用戶，SIP服務(wù)器，重定向服務(wù)器以及SIP注冊服務(wù)器，如錯誤！未找到引用源。所示。

SIP用戶，又稱為SIP終端，是SIP系統(tǒng)中的端用戶，在RFC3261中將它們定義為一個應(yīng)用。根據(jù)它們在會話中扮演的角色的不同，又可分為用戶客戶機（UAC） 和用戶服務(wù)器（UAS）2種。其中前者用于發(fā)起呼叫請求，后者用于響應(yīng)呼叫請求。

SIP服務(wù)器，是一個中間元素，它既是一個客戶機又是一個服務(wù)器，具有解析名字的能力，能夠前面的用戶向下一跳服務(wù)器發(fā)出呼叫請求。然后服務(wù)器決定下一跳的地址。

重定向服務(wù)器，是一個規(guī)劃SIP呼叫路徑的服務(wù)器，在獲得了下一跳的地址后，立刻告訴前面的用戶，讓該用戶直接向下一跳地址發(fā)出請求而自己則退出對這個呼叫的控制。

SIP注冊服務(wù)器，用來完成對UAS的登錄，在SIP系統(tǒng)的網(wǎng)元中，所有UAS都要在某個登錄服務(wù)器中登錄，以便UAC通過服務(wù)器能找到它。

2.2SIP的主要功能

SIP具有如下基本功能：

用戶定位（User location）：決定哪個終端系統(tǒng)參加通信；

用戶能力（User capabilities）：決定通信所采用的媒體和媒體參數(shù)；

用戶可用性（User availability）：決定被叫方是否愿意加入通信過程；

呼叫建立（Call setup）：振鈴、主叫方和被叫方的連接和參數(shù)的建立；

呼叫處理（Call hangling）：呼叫前轉(zhuǎn)或終結(jié)呼叫。

2.3SIP消息機制

SIP是一個基于文本的協(xié)議，它的消息分為兩大類：從客戶端到服務(wù)器的請求（Request）和從服務(wù)器到客戶端的響應(yīng)（Response）。

無論請求消息還是響應(yīng)消息都是由起始行（Start-Line）、消息頭部（Message-Header）和可選的消息體（Message-Body）構(gòu)成。SIP消息的頭部字段主要有From、To、Call-ID、Cseq、Via、Contact等，用于標(biāo)識會話的各種相關(guān)參數(shù)，而可選的消息體部分用于描述會話雙方的通信能力。

請求消息的起始行稱為請求行（Request-Line），其中的“ ”（Method）字段表明了請求消息的功能。

SIP協(xié)議定義了6種方法：REGISTER：用于登記聯(lián)系信息；INVITE：用于邀請用戶加入會話；ACK：用于對邀請做出響應(yīng)；CANCEL：用于取消未完成的請求；BYE：用于終止會話；OPTIONS：用于詢問服務(wù)器的性能。

2.省略接受到這個INVITE請求后，經(jīng)過地址解析，將其發(fā)送至SIP服務(wù)器sip2.省略返回給user1 一個 100 Trying消息。sip2.省略的INVITE請求后，將其轉(zhuǎn)發(fā)給User，并返回給sip1.省略一個180Ringing消息，此Ringing消息將依次轉(zhuǎn)發(fā)給sip1.省略、最后到達User1。User1在收到200OK消息后，直接發(fā)送一個ACK確認(rèn)消息給User2。至此呼叫建立過程完成，User1和User2之間可以建立媒體通道進行對話。當(dāng)一方想結(jié)束通話時，發(fā)送一個BYE消息給對方，對方返回一個200 OK消息，SIP呼叫即被終止。

2.5 SIP的優(yōu)越性

SIP是為VoIP電話，尤其是結(jié)合Internet設(shè)計的協(xié)議，它擁有明顯的優(yōu)越性。

SIP擁有優(yōu)異的可擴展性，原因在于，大大降低了對中心節(jié)點（核心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器）的壓力，在同樣情況下，可大幅提高系統(tǒng)對呼叫的處理能力。

SIP與現(xiàn)有的Internet應(yīng)用緊密結(jié)合，包括Web以及Email業(yè)務(wù)，而點擊撥號（Click to Dial）和點擊傳真（Click to Fax）等協(xié)議都是基于SIP的。

對于工程師而言，SIP具有非常簡單的優(yōu)勢，可以松實現(xiàn)Internet電話。

SIP具有更高的功能性和增長潛力，但SIP獲得普遍接受的前提是整個分組語音承載技術(shù)先被人們接受?，F(xiàn)在，這些條件已越來越成熟，SIP的發(fā)展正面臨著一個大好時機。

SIP發(fā)展現(xiàn)狀

在現(xiàn)階段,SIP已經(jīng)得到了業(yè)界的普遍認(rèn)同:

3.1標(biāo)準(zhǔn)組織：

NGN論壇、3GPP、3GPP2等標(biāo)準(zhǔn)組織已確定SIP為多媒體會話標(biāo)準(zhǔn)，CDMA、NGN、WCDMA核心網(wǎng)將走向融合和統(tǒng)一；

3.2制造商：

業(yè)界紛紛推出基于SIP的多媒體解決方案，包括電信設(shè)備廠商（Nortel、Ericsson、Huawei）、數(shù)據(jù)通信廠商（Cisco）以及軟件廠商（Microsoft）；

3.3運營商：

基于SIP的NGN Voice方案已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，各大運營商普遍接受，美洲運營商招標(biāo)建設(shè)基于SIP的NGN Voice網(wǎng)絡(luò)，Embratel認(rèn)同基于SIP的VoIP解決方案，日本寬帶運營商的VoIP網(wǎng)關(guān)設(shè)備均基于SIP；

支持SIP的產(chǎn)品

目前,已經(jīng)有不少值得關(guān)注的、比較有代表性的SIP應(yīng)用,例如:

SIP產(chǎn)品開發(fā)商Dynamicsoft是Cegetel的合作者，該公司致力于為SIP產(chǎn)品設(shè)計和制造開發(fā)平臺，供其他廠商在其基礎(chǔ)上開發(fā)市場需要的新興語音服務(wù)。

3Com公司已完成其SIP產(chǎn)品的第四次測試，其目的是為了檢驗軟件和硬件的SIP互操作性。這是第一次整個電話系統(tǒng)都建立在SIP基礎(chǔ)上的測試，比如通過一臺SIP網(wǎng)關(guān)訪問PSTN等。

Siemens已經(jīng)正式向業(yè)界推出了采用SIP協(xié)議的VoIP電話。該產(chǎn)品完全符合SIP的要求，呼叫可以從PSTN、Intranet或者Internet發(fā)起。此類電話產(chǎn)品，包括電話機、客戶程序和通信服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)都可應(yīng)用于企業(yè)通信系統(tǒng)和電信規(guī)模的IP電話系統(tǒng)。

Cisco 將SIP功能嵌入了其接入服務(wù)器和系列路由器，這些嵌入功能負(fù)責(zé)IP網(wǎng)絡(luò)語音和多媒體呼叫的信令控制，而Cisco的SIP軟件具備SIP協(xié)議的固有優(yōu)勢，在個人移動服務(wù)上功能強大。

Lucent實現(xiàn)了一套供第三方開發(fā)者采用SIP的可編程軟件平臺，支持SIP全部標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)和組成元素。

篇8

【關(guān)鍵詞】VoLTE IPX LBO-VR LBO-HR S8HR 國際漫游

[Abstract] To achieve high quality in VoLTE international roaming service， by studying three implementation solutions and IPX technical features， the paper found IPX network’s advantages in interworking ability， security， QoS， and its capability of being one important choice for carrying LTE international roaming service. The network solution of IPX and operator’ LTE network and the capability requirements were studied as well.

[Key words]VoLTE IPX LBO-VR LBO-HR S8HR international roaming

1 引言

LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和商用已在全球如火如荼的全面鋪開。截至2016年一季度，已有162個國家和地區(qū)的494家運營商的LTE業(yè)務(wù)已經(jīng)商用，用戶超過10億人[1]。LTE網(wǎng)絡(luò)除提供高帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)體驗外，還將利用VoLTE逐步實現(xiàn)對語音業(yè)務(wù)的承載。在此趨勢之下，VoLTE須滿足現(xiàn)有語音通信的所有場景，包括國際漫游。與數(shù)據(jù)漫游相比，VoLTE國際漫游業(yè)務(wù)對互通能力、安全性和QoS方面有更高的要求，給互通網(wǎng)絡(luò)提出了更高的挑戰(zhàn)。目前有多種國際網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案，其中就包括了IPX（IP eXchange，IP專網(wǎng)交換）。

2 IPX介紹

IPX是基于IP網(wǎng)絡(luò)的一種交換新模式，它擁有高質(zhì)量的國際IP骨干網(wǎng)絡(luò)，通過IP網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)全球范圍內(nèi)移動運營商、固網(wǎng)運營商及服務(wù)提供商之間高質(zhì)量、低成本的互聯(lián)互通，為已經(jīng)達成端到端QoS和互聯(lián)計費的雙邊以及多邊協(xié)議運營商提供語音、數(shù)據(jù)漫游及信令交換服務(wù)[2]。

IPX網(wǎng)絡(luò)的以下特性使其能夠很好地承載VoLTE漫游業(yè)務(wù)：

良好的業(yè)務(wù)感知能力

IPX具備業(yè)務(wù)功能，能夠?qū)ζ涑休d的業(yè)務(wù)進行感知。一方面，IPX不僅能夠遵從 GSMA IR67的相關(guān)規(guī)范向客戶提供DNS解析服務(wù)[3]，還能提供VoLTE的核心網(wǎng)互聯(lián)接口，根據(jù)信令內(nèi)容對其進行轉(zhuǎn)發(fā)和處理。另一方面，IPX能根據(jù)雙方的漫游協(xié)議，對漫游媒體流配置多樣的路由路徑。

高安全性[4]

IPX滿足GSMA（Global System for Mobile Communications Alliance，全球移動通信系統(tǒng)聯(lián)盟）IR 77定義的網(wǎng)絡(luò)安全要求，將物理直連作為連接客戶網(wǎng)絡(luò)的首選。IPX使用自主管理和運營的網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)，IPX骨干網(wǎng)也對公共互聯(lián)網(wǎng)完全屏蔽。在同一個IPX網(wǎng)絡(luò)中，不同的業(yè)務(wù)群體將被相互隔離，最大限度地降低了業(yè)務(wù)風(fēng)險。

高服務(wù)質(zhì)量

語音業(yè)務(wù)對速率的要求遠高于一般的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一般要求單向通話時延不超過150 ms，丟包率不超過3%。IPX自身擁有通達全球的高質(zhì)量MPLS（Multi Protocol Label Switch，多協(xié)議標(biāo)簽交換）網(wǎng)絡(luò)，滿足GSMA 提出的SLA（Service Level Agreement，服務(wù)等級協(xié)議）要求，能夠根據(jù)雙方簽署的業(yè)務(wù)等級協(xié)定，依照數(shù)據(jù)包中DSCP（Differentiated Services Code Point，差分服務(wù)代碼點）值的不同，提供端到端的QoS保障。

QoS的主要指標(biāo)包括可用性、時延、抖動、丟包率[5]：

可用性：可用性是指IPX能夠向客戶提供正常功能的時間占工作總時間的百分比。

時延：往返的總時延為發(fā)送一個IP數(shù)據(jù)包從源到目標(biāo)并接受來自目的地的應(yīng)答包所用的總時間，IPX根據(jù)兩端客戶的地理位置確定業(yè)務(wù)的時延。

抖動：抖動是在從源發(fā)送到目的地不同的數(shù)據(jù)包的延遲變化。

丟包率：丟掉的數(shù)據(jù)包占從源發(fā)送到目的地的數(shù)據(jù)總量的比例，IPX網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的丟包率對不同的QoS等級有不同的要求。

接入簡單

IPX具備一點接入能力，能夠與多種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商快速建立網(wǎng)絡(luò)連接，并用一張IPX網(wǎng)絡(luò)承載所有服務(wù)，讓運營商不再需要為VoLTE業(yè)務(wù)建立專門的互通網(wǎng)絡(luò)，可以與數(shù)據(jù)漫游共用物理鏈路[6]。運營商拓展新的國際合作無需新增物理鏈路，只需將IPX網(wǎng)絡(luò)與新方向建立互聯(lián)即可實現(xiàn)。

3 VoLTE的三種網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案

與LTE網(wǎng)絡(luò)逐步替代2G、3G網(wǎng)絡(luò)一致，VoLTE方案對原有電路域語音方式的取代也是一個逐步過渡的過程。為與現(xiàn)有業(yè)務(wù)場景兼容， VoLTE的國際漫游需要考慮以下特性[7]：

（1）與電路域類似，經(jīng)IMS網(wǎng)絡(luò)的漫游主叫媒體流路由應(yīng)能夠優(yōu)化；

（2）VoLTE在漫游場景下的計費模式應(yīng)與電路域保持一致；

（3）應(yīng)允許HPMN（Home Public Mobile Network，歸屬地網(wǎng)絡(luò)本地路由）根據(jù)自身需求決定和要求主叫媒體流必須路由至歸屬地網(wǎng)絡(luò)。

作為滿足第一個需求的解決方案，在HPMN A不做強制要求的前提下，其用戶流量無需路由至歸屬地網(wǎng)絡(luò)中。在此組網(wǎng)架構(gòu)下，IPX將作為一個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，幫助雙方實現(xiàn)LBO-VR（Local Breakout VPMN Routing，本地接入漫游地路由方案）的組網(wǎng)架構(gòu)，如圖1所示。TRF支持為呼叫信令根據(jù)主叫的位置信息選擇媒體面的出口網(wǎng)關(guān)。漫游用戶在VPMN（Visited Public Mobile Network，漫游地網(wǎng)絡(luò)）A發(fā)起呼叫時，VPMN A與HPMN A配合將被叫路由強制路由回主叫用戶漫游所在的IMS，由VPMN A的IBCF進行后續(xù)路由處理。在VPMN A到HPMN A的信令回路中實施OMR（Optimal Media Routing，媒體路由優(yōu)化），可讓主叫媒體流路由得到優(yōu)化，不再經(jīng)過HPMN A網(wǎng)絡(luò)[8]。

LBO-VR功能需要在VPMN A至HPMN A的主叫信令回路上應(yīng)用OMR，HPMN A的S-CSCF可以根據(jù)目的地進行以下決策：

向VPMN回復(fù)信令，OMR便同樣在HPMN A至VPMN A的互聯(lián)接口中實施；將流量引至HPMN A并將信令及用戶數(shù)據(jù)從HPMN A發(fā)送至目的網(wǎng)絡(luò)，這樣OMR便在HPMN A終結(jié)。

OMR不僅能提升用戶的體驗，而且會增加運營商網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，降低通信成本。

第二個需求的實現(xiàn)，可以通過在VPMN中設(shè)置P-CSCF（Proxy-Call Session Control Function，呼叫會話控制功能）以及TRF（Transit and Roaming Function，轉(zhuǎn)接及漫游功能）接受來自HPMN A的主叫信令。這就讓VPMN可以模仿CS域的漫游模型，向目的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送呼叫的信令及用戶面信息。VPMN A的TRF、P-CSCF與PGW、計費系統(tǒng)協(xié)作，共同生成TAP3的計費文件，給VPMN A提供計費信息，實現(xiàn)了計費方式與CS域一致。

最后一個需求可以通過歸屬地路由LBO-HR（Local Breakout HPMN Routing，本地接入歸屬地路由方案）實現(xiàn)。在此方案下，未經(jīng)路由優(yōu)化的主叫媒體流須經(jīng)過歸屬地網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。

HPMN與VPMN間的被叫側(cè)的信令路由在LBO-HR和LBO-VR兩種架構(gòu)下是一致的。

LBO-HR的IMS漫游場景需要IMS互連，并進行跨運營商P-CSCF的互聯(lián)測試，它需要完全支持主叫和被叫語音計費、IMS緊急呼叫、SR-VCC、通過IPX的QoS及運維需求。適用于那些需要LBO能力去滿足漫游地監(jiān)管要求的運營商，同時該場景可以接受一些限制，如VPMN沒有位置服務(wù)能力和主叫媒體路徑無法優(yōu)化的情況。

LBO-VR的IMS漫游場景是在LBO-HR的基礎(chǔ)上，基于位置服務(wù)能力拓展了VPMN和媒體路徑優(yōu)化可能發(fā)起的呼叫。媒體路徑優(yōu)化依賴于HPMN，VPMN和所連接的IPX則提供OMR能力。LBO-VR方式適用于除LBO-HR提供的所有能力支持外，還需要VPMN具備位置能力服務(wù)和主叫媒體路徑優(yōu)化能力，從而滿足有特定需求的漫游運營商。

除了LBO-VR、LBO-HR漫游外，VoLTE的實現(xiàn)方案還包括了S8HR（S8 Home Routed，S8歸屬地路由），在具體實現(xiàn)上采用哪種漫游方式需要由雙邊漫游協(xié)議確定。S8HR架構(gòu)的VoLTE漫游組網(wǎng)架構(gòu)如圖3所示。

S8HR漫游可以看成現(xiàn)有的LTE數(shù)據(jù)漫游在IMS語音服務(wù)和QoS的擴展，不要求歸屬地及漫游地的IMS進行互聯(lián)，也不需要與IPX一起測試P-CSCF的互通。此方案適用于已經(jīng)開通VoLTE漫游服務(wù)，但之前尚未部署IMS互聯(lián)服務(wù)的雙邊運營商。此方案下，運營商還必須接受VPMN的限制（如VPMN對服務(wù)無感知，不支持SRVCC，沒有地理位置服務(wù)，沒有OMR呼叫，沒有IMS緊急呼叫，沒有解碼IMS語音通話和短信合法偵聽）和新的功能（如QoS的承載計費和網(wǎng)絡(luò)保護機制）。此外，它要求運營商間的IPX支持根據(jù)承載的QoS計費。

S8HR架構(gòu)下VoLTE漫游的顯著特點如下：

VoLTE的呼叫由IMS通過S8接口的專用APN路由至歸屬地實現(xiàn)，即IMS UNI由UE和HPMN之間直接對接。

在IPX網(wǎng)絡(luò)中只區(qū)分信令和媒體流的QoS等級。

HPMN對呼叫路由的進行完全控制，而VPMN不感知業(yè)務(wù)，但能夠感知QoS/APN。因此VPMN可以提供所有的E-UTRAN/EPC功能以服務(wù)VoLTE的漫入用戶，例如IMS語音PS支持在EPC和E-UTRAN提供QCI=1、QCI=2的會話視頻承載。

在HPMN的PCC架構(gòu)依然有效。根據(jù)漫游協(xié)議，QoS規(guī)則由HPMN生成并由VPMN遵照執(zhí)行。

在每個漫游協(xié)議下，為防止QoS需求超越MME的配置能力，VPMN可以降級所請求的QoS，或拒絕該承載請求。

每個漫游協(xié)議要求HPMN和VPMN必須交換網(wǎng)絡(luò)信息，采用S8HR方案實現(xiàn)VoLTE漫游時，還需要考慮在VPMN當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)管要求。運營商須支持一個以上IMS語音漫游網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及能力。

4 IPX承載VoLTE國際漫游的運營能力需求

使用IPX網(wǎng)絡(luò)承載IMS業(yè)務(wù)在組網(wǎng)方面要比建立所有IMS網(wǎng)絡(luò)兩兩之間的直連更簡單。雖然租用線路可以容納更高的流量或IP VPN可能會更有性價比，但使用IPX網(wǎng)絡(luò)會在對QoS有較高要求的業(yè)務(wù)場景中有特殊的優(yōu)勢。當(dāng)然由于IP路由與物理實現(xiàn)方式無關(guān)，多個物理連接完全可以共存。在具體實現(xiàn)上，運營商間也會有多個物理互連，運營商的DNS會根據(jù)對目標(biāo)域IP地址的解析使用相應(yīng)的物理鏈接進行路由。

為保證業(yè)務(wù)可以被計費，IPX轉(zhuǎn)發(fā)的信令流路由必須與對應(yīng)的媒體流路由保持一致。因此當(dāng)漫游用戶A發(fā)起呼叫時，提供服務(wù)的是VPMN A，用戶的信令以及媒體流將從VPMN A路由到被叫的HPMN B。雖然此時用戶的媒體路由并非最佳，但媒體流始終與信令在同一承載路由中，IPX在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中才能正確獲取到該次會話的真實數(shù)據(jù)，以此來支持基于業(yè)務(wù)的計費結(jié)算。

與公共互聯(lián)網(wǎng)不同，IPX網(wǎng)絡(luò)是一個由專業(yè)服務(wù)商運營的封閉網(wǎng)絡(luò)。因此對于QoS、安全、互聯(lián)互通性、整體可靠性和新的網(wǎng)絡(luò)功能，如E.164號碼和DNS（ENUM）的支持能力，IPX較公共互聯(lián)網(wǎng)能提供更好的處理能力。作為一個服務(wù)商互聯(lián)協(xié)議的一部分，IPX提供商還可以提供涉及IMS互通和漫游操作的附加功能，如協(xié)議互通和碼制轉(zhuǎn)換。

運營商間的VoLTE國際漫游組網(wǎng)可以有雙邊和多邊的互聯(lián)模型，其中雙邊模型如圖4所示。為簡化互通模型，運營商會統(tǒng)一部署B(yǎng)G，對外作為互通網(wǎng)關(guān)完成與國際運營商信令流和媒體流設(shè)備路由的互通[9]。兩種模式對IPX的運營要求基本一致，以下一些要求應(yīng)被所有IPX服務(wù)商所支持[10]。

（1）網(wǎng)絡(luò)及路由能力

IPX能夠添加、修改和刪除5層（及以上）協(xié)議的域或包頭，但這些調(diào)整必須與所涉及的直連客戶及IPX提供商達成共識，并保證應(yīng)用層的下一跳可達。應(yīng)能夠?qū)P包頭的ToS（Type of Service，服務(wù)類型）字段進行無修改轉(zhuǎn)發(fā)，如果為了插入互操作功能而需要修改ToS字段，那么則應(yīng)修改相應(yīng)的值。

IPX不僅應(yīng)支持OMR功能，防止漫游用戶平面形成路由回環(huán)，還應(yīng)能夠安全及可控地處理各互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)間的流量，同時應(yīng)當(dāng)核實來自與之直連的服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)包源地址與該服務(wù)商關(guān)聯(lián)并已注冊。

能夠提供客戶與多個服務(wù)其他網(wǎng)絡(luò)互通的能力，包括通過兩個IPX互聯(lián)的場景。應(yīng)支持單端回路測試，以便可以在客戶沒有與其他客戶建立互聯(lián)時進行測試。

IPX網(wǎng)絡(luò)底層的地址包括隧道端口應(yīng)遵守IR 40及IR 77，應(yīng)允許來自服務(wù)商或其他IPX的服務(wù)器設(shè)備間流量以隧道或非隧道方式通過，阻止與控制面無關(guān)的用戶面流量的接入。

（2）協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)控制能力

IPX應(yīng)支持IR 65所示的IMS NNI接口，控制面路由應(yīng)經(jīng)過IPX設(shè)備用戶面，流量可以經(jīng)過IPX設(shè)備，這些經(jīng)過IPX的路由應(yīng)可以被用于支撐運維需求。應(yīng)支持依據(jù)國內(nèi)法律或國際慣例及規(guī)則提出的合法攔截請求。

應(yīng)了解客戶所需要的SIP協(xié)議類型，確認(rèn)能夠控制會話的媒體支持SIP參數(shù)拓展，應(yīng)支持對不了解的SIP方法、包頭及參數(shù)的無修改轉(zhuǎn)發(fā)，但同時要進行登記并報告，以防惡意目的。應(yīng)支持IETF和3GPP所定義的SIP錯誤碼。

IPX應(yīng)能夠針對每個客戶提供基于會話容量和速率應(yīng)用的會話控制，當(dāng)超過給這個客戶提供的能力或速率限制時，IPX應(yīng)生成告警。

（3）計費及管理能力

具備專用的外部運維系統(tǒng)專用接口，支持面向計費系統(tǒng)的專用接口，并具備報表能力。

黑/白名單由客戶向IPX服務(wù)商提供，由IPX服務(wù)商根據(jù)服務(wù)協(xié)議進行配置并設(shè)置策略。

IPX應(yīng)能夠基于GSMA IN27所定義的計費原則，產(chǎn)生網(wǎng)間服務(wù)的計費數(shù)據(jù)，包括根據(jù)用戶平面和控制平面檢測到的事件產(chǎn)生網(wǎng)間服務(wù)的計費數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)服務(wù)協(xié)議定的計費事件生成計費話單。

5 結(jié)束語

IPX具備業(yè)務(wù)感知能力、高安全性、高服務(wù)質(zhì)量和接入簡單的優(yōu)點。IPX網(wǎng)絡(luò)承載VoLTE國際漫游能實現(xiàn)三種方案，充分滿足業(yè)務(wù)所需的技術(shù)需求，同時在計費、運維及安全性等方面又滿足了運營商的運營需求。與IPX網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)實現(xiàn)全球通達將成為運營商實現(xiàn)VoLTE國際漫游的重要選擇。

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篇9

1前言

移動通信業(yè)務(wù)之所以發(fā)展迅猛主要是其滿足了人們在任何時間。任何地點與任何個人進行通信的愿望。移動通信是實現(xiàn)未來理想的個人通信服務(wù)的必由之路。在信息支撐技術(shù)、市場競爭和需求的共同作用下,移動通信技術(shù)的發(fā)展更是突飛猛進,呈現(xiàn)出以下幾大趨勢:網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)寬帶化,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)智能化,更高的頻段,更有效利用頻率,各種網(wǎng)絡(luò)趨于融合。了解、掌握這些趨勢對移動通信運營商和設(shè)備制造商均具有重要的現(xiàn)實意義。

2網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化

2.1無線數(shù)據(jù)——生機無限當(dāng)前移動數(shù)據(jù)通信發(fā)展迅速,被認(rèn)為是移動通信發(fā)展的一個主要方向。近年來出現(xiàn)的移動數(shù)據(jù)通信主要有兩種,一種是電路交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如TACS、AMPS和GSM中的承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及GSM系統(tǒng)的HSCSD;另外一種是分組交換型的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),如摩托羅拉的DataTAC、愛立信的Mobitex和GSM系統(tǒng)的GPRS。

目前,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)只占GSM網(wǎng)絡(luò)全部業(yè)務(wù)量中的很小一部分,但是在未來的兩年中這種狀況將開始扭轉(zhuǎn),并大大改變。1999年以后,隨著HSCSD、GPRS等新的高速數(shù)據(jù)解決方案顯露崢嶸,并成為數(shù)據(jù)應(yīng)用的新焦點,無線數(shù)據(jù)將成為運營商經(jīng)營計劃中越來越重要的部分,它預(yù)示著未來大量的商業(yè)機遇。

(1)應(yīng)用驅(qū)動市場

無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的主要驅(qū)動力在于用戶的應(yīng)用。話音是單一的、易于被大眾所接受的業(yè)務(wù),然而無線數(shù)據(jù)則不同,無線數(shù)據(jù)最初的應(yīng)用重點放在運輸管理這樣的專業(yè)市場。近期無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的目標(biāo)市場是銷售人員或現(xiàn)場工程師這樣的用戶群。從這些先發(fā)目標(biāo)的應(yīng)用中積累無線數(shù)據(jù)的經(jīng)驗,并從中受益。

在過去的十年里,傳統(tǒng)的生活方式已經(jīng)在迅速改變,人們更經(jīng)常性地移動,職業(yè)和個人生活之間的分界變得模糊,人們需要不分時間、地點訪問很重要的信息。發(fā)生在用戶身上的這種生活方式的改變將成為驅(qū)動無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的重要因素。

(2)因特網(wǎng)的影響

和通信的其他領(lǐng)域一樣,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一個最重要的驅(qū)動力來自Internet。根據(jù)最近的研究,未來兩年歐洲的因特網(wǎng)用戶數(shù)量將翻一番。在我國,因特網(wǎng)用戶的年增長率將高達300%,顯然用戶在運動中接入因特網(wǎng)的需求將會增長。

為了滿足接入因特網(wǎng)的需求,一個全球性的開放協(xié)議——無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)應(yīng)運而生。WAP為將Internet的信息內(nèi)容以及增值業(yè)務(wù)傳送到移動終端提供了一種開放的通用標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了IP與GSM網(wǎng)絡(luò)的橋接,是一個為廠商提供加速市場增長、避免網(wǎng)絡(luò)割接、保護運營商投資的標(biāo)準(zhǔn),WAP確保任何與WAP兼容的GSM手機都能工作。

(3)數(shù)據(jù)速率的發(fā)展

GSM承載業(yè)務(wù)所提供的GSM數(shù)據(jù)速率最高只能達到9.6kbit/s。國際上1998年引入的高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)技術(shù)將實現(xiàn)57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,對要求連續(xù)比特率和傳輸時延小的應(yīng)用是理想的,如會議電視、電子郵件、遠程接入企業(yè)的局域網(wǎng)和無線圖像。1999年商用化的GPRS是第一個GSM分組數(shù)據(jù)應(yīng)用,將實現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率。對較短的“突發(fā)”類型業(yè)務(wù)是理想的,如信用卡認(rèn)證、遠程測量和遠程事務(wù)處理。EDGE(增強數(shù)據(jù)速率GSM改進模式)使用修改過的GSM調(diào)制方式來實現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。EDGE會讓GSM運營商特別受益,他們不但可以贏得第三代移動通信的經(jīng)營執(zhí)照,還可以提供有競爭力的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2.2個人多媒體通信——網(wǎng)絡(luò)演進的方向

對隨時隨地話音通信的追求使早期移動通信走向成功。移動通信的商業(yè)價值和用戶市場得到了證明,全球移動市場以超凡的速度增長。移動通信演進的下一階段是向無線數(shù)據(jù)乃至個人移動多媒體轉(zhuǎn)移,這一進展已經(jīng)開始,并將成為未來重要的增長點。個人移動多媒體將根據(jù)地點為人們提供無法想像的、完善的個人業(yè)務(wù)和無線信息,將對人們工作和生活的各個方面產(chǎn)生影響。在個人多媒體世界里,話音郵件和電子郵件被傳送到移動多媒體信箱中;短信將成為帶有照片和視頻內(nèi)容的電子明信片;話音呼叫將與實時圖像相結(jié)合,產(chǎn)生大量的可視移動電話,還將實現(xiàn)移動因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)瀏覽。像無線會議電視這樣的應(yīng)用將隨處可見,電子商務(wù)將蓬勃開展。對于運動中的用戶還有隨時隨地的各種信箱和娛樂服務(wù)。

3網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化

在電信業(yè)歷史上,移動通信可能是技術(shù)和市場發(fā)展最快的領(lǐng)域。業(yè)務(wù)、技術(shù)、市場三者之間是一種互動的關(guān)系,伴隨著用戶對數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)需求的增加,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化發(fā)展,移動網(wǎng)絡(luò)必然走向?qū)拵Щ?/p>

通過使用電話交換技術(shù)和蜂窩無線電技術(shù),70年代末誕生了第一代模擬移動電話。AMPS(北美蜂窩系統(tǒng))、NMT(北歐移動電話)和TACS(全向通信系統(tǒng))是三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)。第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線。用戶第一次能夠在他們所在的任何地方無線接收和撥打電話。

第二代系統(tǒng)引入了數(shù)字無線電技術(shù),它提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量,改善了話音質(zhì)量和保密性,并為用戶引入了無縫的國際漫游。今天世界市場的第二代數(shù)字無線標(biāo)準(zhǔn),包括GSM、MMPS、PDC(日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng))和IS95CDMA等,均仍為窄帶系統(tǒng)。

第三代移動系統(tǒng),即IMT-2000,是一種真正的寬帶多媒體系統(tǒng),它能夠提供高質(zhì)量寬帶綜合業(yè)務(wù)并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。2000年以后,窄帶移動電話業(yè)務(wù)需求將依然很大,但隨著Internet等高速數(shù)據(jù)通信及多媒體通信需求的驅(qū)動,寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)將逐步增長,而且就未來信息高速公路建設(shè)的無縫覆蓋而言,寬帶移動通信作為整個移動市場份額的子集將顯得愈來愈重要。

第三代系統(tǒng)預(yù)計在2002年投入商用。

從第二代到第三代系統(tǒng)的變化并不像從第一代模擬網(wǎng)絡(luò)到第二代數(shù)字網(wǎng)絡(luò)那樣存在重大的技術(shù)變遷。從目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來講,第二代系統(tǒng)將逐步子滑過渡到第三代系統(tǒng),在此演進過程中,移動網(wǎng)絡(luò)所能實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率逐步升級:GSM承載業(yè)務(wù)所能提供的數(shù)據(jù)速率為9.6kbit/s,1998年商用的HSCSD技術(shù)實現(xiàn)了57kbit/s的數(shù)據(jù)速率,1999年引入的GPRS將實現(xiàn)超過100kbit/s的數(shù)據(jù)速率,將在2000年引入的EDGE技術(shù)可實現(xiàn)超過300kbit/s的數(shù)據(jù)速率。2001年后投入商用的第三代系統(tǒng)將能夠在廣域網(wǎng)上實現(xiàn)384kbit/s的數(shù)據(jù)速率,在辦公室和家中還可以達到2Mbit/s。

4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化

移動通信需求的不斷增長以及新技術(shù)在移動通信中的廣泛應(yīng)用,促使移動網(wǎng)絡(luò)得到了迅速發(fā)展。移動網(wǎng)絡(luò)由單純地傳遞和交換信息,逐步向存儲和處理信息的智能化發(fā)展,移動智能網(wǎng)由此而生。移動智能網(wǎng)是在移動網(wǎng)絡(luò)中引人智能網(wǎng)功能實體,以完成對移動呼叫的智能控制的一種網(wǎng)絡(luò),是一種開放性的智能平臺,它使電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者能夠方便、快速、經(jīng)濟、有效地提供客戶所需的各類電信新業(yè)務(wù),使客戶對網(wǎng)絡(luò)有更強的控制功能,能夠方便靈活地獲取所需的信息。移動智能網(wǎng)通過把交換與業(yè)務(wù)分離,建立集中的業(yè)務(wù)控制點和數(shù)據(jù)庫,進而進一步建立集中的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)生成環(huán)境來達到上述目標(biāo)。通過智能網(wǎng),運營公司可以最優(yōu)地利用其網(wǎng)絡(luò),加快新業(yè)務(wù)的生成;可以根據(jù)客戶的需要來設(shè)計業(yè)務(wù),向其他業(yè)務(wù)提供者開放網(wǎng)絡(luò),增加收益。

關(guān)于移動智能網(wǎng)的研究,早在1995年就已開始,剛開始并沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議出現(xiàn),各廠商各自制定了自己的標(biāo)準(zhǔn),并且據(jù)此進行了不少的研究工作,如Alcatel、Nortel、Ericsson等都先后推出了自己的初期產(chǎn)品。這些工作為最終移動智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的形成積累了經(jīng)驗。

1997年末,美國蜂窩電信工業(yè)協(xié)會(CTIA)制定了移動智能網(wǎng)的第一個標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議——IS-41D協(xié)議。1998年1月,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)在GSMphase2+階段引入了CAMEL協(xié)議(移動通信高級邏輯的客戶化應(yīng)用程序),當(dāng)時的版本是Phase1。1998年4月,ITU-T在新推出的智能網(wǎng)能力集一2標(biāo)準(zhǔn)中描述了移動接入的功能實體,稱為CAMELphase2標(biāo)準(zhǔn)。

伴隨著移動網(wǎng)絡(luò)向第三代系統(tǒng)的演進,網(wǎng)絡(luò)的智能化程度也在不斷地提升。智能網(wǎng)及其智能業(yè)務(wù)是構(gòu)成未來個人通信的基本條件。

5更高的頻段

從第一代的模擬移動電話,到第二代的數(shù)字移動網(wǎng)絡(luò),再到將來的第三代移動通信系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)使用的無線頻段遵循一種由低到高的發(fā)展趨勢。1981年誕生的第一個具有國際漫游功能的模擬系統(tǒng)NMT的使用頻段為450MHz,1986年NMT變遷到900MHz頻段。我國目前的模擬TACS系統(tǒng)的使用頻段也為900MHz。在第二代網(wǎng)絡(luò)中,GSM系統(tǒng)的開始使用頻段為900MHz,IS-95CDMA系統(tǒng)為800MHz。為了從根本上提高GSM系統(tǒng)的容量,1997年出現(xiàn)了1800MHz系統(tǒng),GSM900/1800雙頻網(wǎng)絡(luò)迅速普及。2002年將投入商用的第三代系統(tǒng)IMT-2000則定位在2GHz頻段。

6更有效利用頻率

無線電頻率是一種寶貴資源。隨著移動通信的飛速發(fā)展,頻譜資源有限和移動用戶急劇增加的矛盾越來越尖銳,出現(xiàn)了“頻率嚴(yán)重短缺”的現(xiàn)象。解決頻率擁擠問題的出路是采用各種頻率有效利用技術(shù)和開發(fā)新頻段。

模擬制的早期蜂窩移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式,主要通過多信道共用、頻率復(fù)用和波道窄帶化等技術(shù)實現(xiàn)頻率的有效利用。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,模擬系統(tǒng)已遠不能滿足用戶發(fā)展的需求。數(shù)字移動通信比模擬移動通信具有更大的容量。同樣的頻分多址技術(shù),數(shù)字系統(tǒng)要求的載干比較小,因而頻率復(fù)用距離可以小一些,系統(tǒng)的容量可以大一些。而且,數(shù)字移動通信還可采用時分多址或碼分多址技術(shù),它比模擬的頻分多址制在系統(tǒng)容量上大4-20倍。

GSM作為最具代表性和最為成熟的數(shù)字移動通信系統(tǒng),其發(fā)展歷程就是一部頻率有效利用技術(shù)的演進史。GSM采用時分多址制式,其對頻率的有效利用主要是通過頻率復(fù)用技術(shù)的不斷升級實現(xiàn)的。從傳統(tǒng)的4×3方式,到3×3、1×3、MRP、2×6等新的復(fù)用技術(shù),頻率復(fù)用的密集度逐步提升,頻譜效率快速提高,GSM系統(tǒng)的容量得到逐步釋放。1995年開始投入商用的IS-95CDMA(窄帶)系統(tǒng),以無線技術(shù)的先進性和大容量等特點著稱。它以擴頻技術(shù)為基礎(chǔ),不同用戶的信號靠不同的編碼序列來區(qū)分,如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是相互重疊的,故理論上CDMA系統(tǒng)的頻譜利用率比GSM系統(tǒng)更高,網(wǎng)絡(luò)容量更大。同時CDMA系統(tǒng)具有一定的過載能力,即系統(tǒng)具備軟容量。作為未來第三代移動通信系統(tǒng)主流無線接入技術(shù)的WCDMA(寬帶碼分多址)能夠更高效地利用無線電頻率。它利用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)天線陣和相干解調(diào)(雙向)等技術(shù),網(wǎng)絡(luò)容量可得到大幅提高,可以更好地滿足未來移動通信的發(fā)展要求。

7網(wǎng)絡(luò)趨于融合,走向統(tǒng)一

7.1第三代移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

第三代系統(tǒng)的主要目標(biāo)是將包括衛(wèi)星在內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)融合為可以替代眾多網(wǎng)絡(luò)功能的統(tǒng)一系統(tǒng),它能夠提供寬帶業(yè)務(wù)并實現(xiàn)全球無縫覆蓋。為了保護運營公司在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施上的投資,第二代系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)的演進遵循平滑過渡的原則,現(xiàn)有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系統(tǒng)均將演變成為第三代系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò),從而形成一個核心網(wǎng)家族,核心網(wǎng)家族的不同成員之間通過NNI接口聯(lián)結(jié)起來,成為一個整體,從而實現(xiàn)全球漫游。在核心網(wǎng)絡(luò)家族的,形成一個龐大的無線接入家族,現(xiàn)有的幾乎所有的無線接入技術(shù)以及WCDMA等第三代無線接入技術(shù)均將成為其成員。

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關(guān)鍵詞：NGN 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 支撐技術(shù) 應(yīng)用

NGN是一個分組網(wǎng)絡(luò),它提供包括電信業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種業(yè)務(wù),能夠利用多種帶寬和具有QoS能力的傳送技術(shù),實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能與底層傳送技術(shù)的分離;它允許用戶對不同業(yè)務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)的自由接入,并支持通用移動性,實現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)使用的一致性和統(tǒng)一性。這項技術(shù)是傳統(tǒng)電信技術(shù)發(fā)展和演進的一個重要里程碑,其未來的發(fā)展和應(yīng)用具有非常廣闊的前景。

1、NGN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

NGN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)橫向分層的觀點來看,NGN主要可分為邊緣接入和核心網(wǎng)絡(luò)兩大部分:

(1)邊緣接入:由各種寬窄帶接入設(shè)備、各種類型的接入服務(wù)器、邊緣交換機/路由器和各種網(wǎng)絡(luò)互通設(shè)備構(gòu)成;

(2)核心網(wǎng)絡(luò):由基于DWDM光傳送網(wǎng)連接骨干ATM交換機和/或骨干IP路由器構(gòu)成。

網(wǎng)絡(luò)功能縱向分層的觀點來看,根據(jù)不同的功能可將網(wǎng)絡(luò)分解成以下4個功能層面:

(1)業(yè)務(wù)和應(yīng)用層:處理業(yè)務(wù)邏輯,其功能包括IN（智能網(wǎng)）業(yè)務(wù)邏輯、AAA（認(rèn)證、鑒權(quán)、計費）和地址解析,且通過使用基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和API來發(fā)展業(yè)務(wù)應(yīng)用。

(2)控制層:負(fù)責(zé)呼叫邏輯,處理呼叫請求,并指示傳送層建立合適的承載連接?？刂茖拥暮诵脑O(shè)備是軟交換,軟交換需要支持眾多的協(xié)議接口,以實現(xiàn)與不同類型網(wǎng)絡(luò)的互通。

(3)傳送層:指NGN的承載網(wǎng)絡(luò)。負(fù)責(zé)建立和管理承載連接,并對這些連接進行交換和路由,用以響應(yīng)控制層的控制命令,可以是IP網(wǎng)或ATM網(wǎng)。

(4)邊緣接入層:由各類媒體網(wǎng)關(guān)和綜合接入設(shè)備（IAD）組成,通過各種接入手段將各類用戶連接至網(wǎng)絡(luò),并將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在分組網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息格式。

2、NGN的主要支撐技術(shù)

2.1 軟交換（Softswitch）技術(shù)

作為NGN的核心技術(shù),軟交換是一種基于軟件的分布式交換和控制平臺。軟交換的概念基于新的網(wǎng)絡(luò)功能模型分層（分為接入層、媒體/傳送層、控制層與網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層四層）概念,從而對各種功能作不同程度的集成,把它們分離開來,通過各種接口協(xié)議,使業(yè)務(wù)提供者可以非常靈活地將業(yè)務(wù)傳送和控制協(xié)議結(jié)合起來,實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移,非常適用于不同網(wǎng)絡(luò)并存互通的需要,也適用于從話音網(wǎng)向多業(yè)務(wù)/多媒體網(wǎng)的演進。

2.2 高速路由/交換技術(shù)

高速路由器處于NGN的傳送層,實現(xiàn)高速多媒體數(shù)據(jù)流的路由和交換,是NGN的交通樞紐。NGN的發(fā)展方向處理大容量、高帶寬的傳輸/路由/交換以外,還必須提供大大由于目前IP網(wǎng)絡(luò)的QoS。IPv6和MPLS提供了這個可能性。

作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,NGN將基于IPv6。IPv6相對于IPv4的主要優(yōu)勢是:擴大了地址空間,提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量,服務(wù)質(zhì)量得到很大改善,安全性有了更好的保證,支持即插即用和移動性,更好地實現(xiàn)了多播功能。

MPLS是一種將網(wǎng)絡(luò)第三層的IP選路/尋址與網(wǎng)絡(luò)第二層的高速數(shù)據(jù)交換相結(jié)合的新技術(shù)。它集電路交換和現(xiàn)有選路方式的優(yōu)勢,能夠解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中存在的很多問題,尤其是QoS和安全性問題。

2.3 大容量光傳送技術(shù)

光纖傳輸:NGN需要更高的速率,更大的容量。但到目前為止,能夠看到的,并能實現(xiàn)的最理想的傳送媒介仍然是光。因為只有利用光譜才能帶來充裕的帶寬。光纖高速傳輸技術(shù)現(xiàn)正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)3個方向在發(fā)展。

光交換與智能光網(wǎng):只有高速傳輸是不夠的,NGN需要更加靈活、更加有效的光傳送網(wǎng)。組網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)正從具有分插復(fù)用和交叉連接功能的光聯(lián)網(wǎng)向利用光交換機構(gòu)成的智能光網(wǎng)發(fā)展,即從環(huán)形網(wǎng)向網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展,從光-電-光交換向全光交換發(fā)展。智能光網(wǎng)能在容量靈活性、成本有效性、網(wǎng)絡(luò)可擴展性、業(yè)務(wù)提供靈活性、用戶自、覆蓋性和可靠性等方面,比點到點傳輸系統(tǒng)和光聯(lián)網(wǎng)具有更多的優(yōu)越性。

2.4 寬帶接入技術(shù)

NGN必須有寬帶接入技術(shù)的支持,因為只有接入網(wǎng)的帶寬瓶頸被打開,各種寬帶服務(wù)與應(yīng)用才能開展起來,網(wǎng)絡(luò)容量的潛力才能真正發(fā)揮。這方面的技術(shù)五花八門,其中主要技術(shù)有高速數(shù)字用戶線(VDSL),基于以太網(wǎng)無源光網(wǎng)(EPON)的光纖到家(FTTH),自由空間光系統(tǒng)(FSO)、無線局域網(wǎng)(WLAN)。

3、NGN的應(yīng)用

3.1 國際應(yīng)用情況

迄今為止,全球范圍內(nèi)已經(jīng)有多家電信運營商積極開展了在NGN方面的試驗和商用部署。在NGN網(wǎng)絡(luò)的試驗和商用部署方面,國外的運營商起步比較早。真正意義上的下一代網(wǎng)絡(luò)部署始于1999年5月,英國的BT利用北電網(wǎng)絡(luò)的Succession解決方案,在西班牙建立了第一個大規(guī)模的、基于分布式下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的電信級第二大長途網(wǎng),并投入商業(yè)運營,正式揭開了電信界向下一代網(wǎng)絡(luò)演進的序幕。

3.2 國內(nèi)應(yīng)用情況

隨著技術(shù)和產(chǎn)品的成熟,NGN在我國也受到越來越多的關(guān)注,中國的各大電信運營商都開始進行相關(guān)的試驗或組網(wǎng)。其中,中國網(wǎng)通從2001年2月開始試驗,2001年底在北京、杭州、廣州、寧波等地建設(shè)商用試驗網(wǎng),目前已經(jīng)準(zhǔn)備對現(xiàn)有的NGN網(wǎng)絡(luò)進行擴容,以擴大自己的話音市場份額;中國鐵通于2002年3月開始其軟交換商用試驗網(wǎng)建設(shè)工作,目前已開始試運營;中國電信也于2002年初開始在廣州、深圳、上海、杭州四城市進行NGN試驗。

參考文獻

[1]曾蒸.下一代網(wǎng)絡(luò)NGN技術(shù)探析[J].重慶工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）,2007(9).