现代交换技术论文.doc

软交换技术发展现状班级：10通信 姓名：谭梁 学号：1009180241.软交换基本概念软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于pc服务器的呼叫控制软件（call manager、call server），实现pbx（private branch exchange，用户级交换机）功能（ip pbx）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的pbx。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此ip pbx应用获得了巨大成功。受到ip pbx成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（mgcp、h248）且主要使用纯软件进行处理，于是，soft switch（软交换）技术应运而生。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，isc（international soft switch consortium）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、itut等国际标准化组织的重视。根据国际soft switch论坛isc的定义，soft switch是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设备和系统。因此，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，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，可方便地在网络上快速提供新的业务。软交换的技术定义可以描述为： 它是一种提供了呼叫控制功能的软件实体 它支持所有现有的电话功能及新型会话式多媒体业务 它采用标准协议（如sip、h.323、mgcp、megaco/h.248、sigtran以及各种其它的数据及itu协议） 它提供了不同厂商的设备之间的互操作能力 它与下列一种或多种组件配套使用 媒体网关 信令网关 特性服务器（例如提供class业务） 应用服务器（例如提供多媒体业务） 媒体服务器（如提供数据流媒体、会议和广告等业务） 管理、供应和收费/计费接口。 也许从业务角度来看，可以给出一个更形象的定义： 软交换是一种针对与传统电话业务和新型多媒体业务相关的网络和业务问题的解决方案。它能够减少资本和运营支出，提高收入。软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件/操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求：（1）独立于协议和设备的呼叫设备的呼叫处理和/同步会晤管理应用的开发。 （2）在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。 （3）第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。 （4）业务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。 （5）有能力进行同步通信控制，以支持包括帐单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。 （6）支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。 （7）从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。 软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络（ip/atm）的架构实现ip网、atm网、pstn网等的互连，以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。软交换所使用的主要协议软交换体系涉及协议非常众多，包括h.248、sctp、isup、tup、inap、h.323、radius、snmp、sip、m3ua、mgcp、bicc、pri、bri等。国际上，ietf、itut、soft switch org等组织对软交换及协议的研究工作一直起着积极的主导作用，许多关键协议都已制定完成，或趋于完成。这些协议将规范整个软交换的研发工作，使产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段，各家之间产品互通成为可能，真正实现软交换产生的初衷提供一个标准、开放的系统结构，各网络部件可独立发展。在软交换的研究进展方面，我国处于世界同步水平。信息产业部“网络与交换标准研究组”在1999年下半年就启动了软交换项目的研究，目前已完成了软交换设备总体技术要求。2.软交换现状下一代网络（ngn）是一个建立在ip技术基础上的新型公共电信网络，它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放，电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离，由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台，由业务提供商提供各种应用，他们与设备制造商三足鼎立，共同推动了电信业的繁荣和进步。软交换技术是下一代网络的核心技术，软交换思想吸取了ip、atm、in和tdm等众家之长，形成分层、全开放的体系架构，作为下一代网络的发展方向，软交换不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合。目前，欧洲电信运营商对于软交换（下一代网络）的发展和应用大体上采用比较务实和谨慎的态度，运营商都是根据自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信聚焦海外市场，积极开拓国际ip网的话音业务，并在新技术投入使用之前，注重新技术和新设备的试验和评估。2001年开始在国际网络进行软交换的试验，放置了一台软交换机和4个媒体网关开展ip网络提供语音业务、呼叫中心业务和vpn业务的试验，其软交换的标准采用sipt协议。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音，本地网有5个节点开展了软交换实验，部分已经商用，并且试验规模在逐步扩展。在提供话音质量的保证方面，英国电信已在其承载网络内全面采用atm技术。比利时电信认为2004年以后引入ngn比较适当，但目前需注意跟踪技术和设备的发展，比利时电信的技术部门在ngn方面重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求、开展ngn技术培训、建立ngn实验室，为开展现场试验进行技术准备。一些北美电信运营商也正在积极开展有利于软交换提供话音业务的试验，有些运营商已经开始提供商用业务。2002年3月，中国电信下一代网络（ngn）试验项目在北京、上海、广州、深圳4城市启动。中国电信与北电网络、爱立信、西门子、中兴通讯、上海贝尔5厂家签订了下一代网络试验工程设备合同。合同涉及金额近1亿元人民币。根据中国电信与北电网络签署的合同，在北京、上海、广州和深圳4城市部署北电网络的successin下一代网络解决方案。ngn网络全国试验网项目涉及的技术面、提供的业务量、网络覆盖的广度、深度均在全球首屈一指。在设备制造商方面，特别值得一提的是加拿大北电网络，其ngn 产品为successin（继往开来）解决方案，于1999年在btspain首次正式商用，迄今为止，在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括vein 、spint、中国电信、香港宽频（hbn）、新世界电信（new wld tel） 及铁通等。successin的应用类型包括了长途及汇接（c4）业务、本地接入（c5）及多媒体业务、无线汇接及3g核心网业务以及有线电视多网合一业务。目前几种解决方案已经在实际网络中运用。其中，vein的软交换本地汇接网络包含2个软交换节点及70多个媒体网关，每个节点每天处理超过1 100万次呼叫。spint作为全美第一个实现tdm端局以软交换替换的运营商，其第一期工程（350万线）全部采用北电的successin方案。香港宽频应用successin本地iad接入方案，在短短的1个月时间内，已拥有16万用户，是全球最大的基于以太网iad接入的ngn网络，目前运营稳定良好。在最近的市场调研报告中，北电网络列全球软交换市场份额第一，也是全球vip和vatm媒体网关市场份额第一。目前，许多电话交换设备供应商和数据设备供应商均推出了自己的软交换设备，国内厂商包括中兴、华为和大唐；国外厂商包括阿尔卡特、北方电讯、西门子、朗讯、cisco、sonus、ut斯达康等公司。各厂商提供的软交换设备均遵从软交换技术的总体架构，只是在具体实现方式上存在着一些差异。软交换技术的产生是为了构件一个“全业务网”，即在同一个网上实现语音、数据、多媒体视频流业务的融合；并且为了实现这个目的，将呼叫控制和业务功能在功能实体上进行了分离。但目前各厂家提供的软交换系统在业务提供上与上述目标还存在一定的差距，还需要经历一个不断发展和完善的过程。目前，语音业务仍旧在通信业务中占据主导地位，也是各电信运营商盈利的主要来源，软交换网实现多业务的融合，应首先能够提供至少与pstn相同的语音业务。因此，各设备厂商也将对语音业务的支持列为首要任务。3.存在的问题目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案,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。从目前厂家所提供的解决方案来看，目前存在的主要问题如下：（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ngn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，还是采用分区域选路结构等，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、sipt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） 业务开发问题。标准、开放的api接口能够快速、灵活地提供丰富的业务，这是软交换体系的一个优势所在，但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、in类业务、pint业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等，究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务，才能真正带来收益，是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题，目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。（5） 网络安全和网络qos问题。目前业界还没有一个非常完善的方法来解决网络安全性的问题，只能通过要求tg、软交换等网络设备应具备一定的反入侵能力以增强系