软交换在本地网中的应用分析

恋々风

电信业近年来发展迅猛，以互联网为代表的新技术革命不断影响改变传统电信的概念和体系，基于电路交换的PSTN电话网虽然可以提供64kbit/s的数据业务，但其业务功能和控制功能都是由程控交换机来完成的，无法满足客户日益频繁提出的新需求，在竞争日趋激烈的电信市场显得力不从心。作为电信公司利润主要产生点的本地网，如何提高市场响应速度，缩短新业务提供周期，在竞争中占领有利地位，引进新的融话音、数据、图像为一体，业务与控制分离的下一代网络显得尤为重要。

一、本地电信网现状分析
    当前本地电信网络并存有语音和数据两个网络。网络结构现状如图1所示。
    目前网络的结构特点如下：
    *基于电路交换的语音网络（PSTN/ISDN）和基于包交换的数据网络（IP）是两个相互独立的网络；
    *语音和数据网络按照各自承载的业务进行优化组合；
    *语音网络具有QoS保证，能够提供丰富的业务性能；
    *数据网络具有较高的带宽利用率和开放的网络协议；
    *两个网络通过相应的网关实现业务互通，如拨号服务器和VOIP网关。

目前网络的存在问题如下：
    *大量的拨号数据业务造成PSTN/ISDN语音网络的拥塞。这种拥塞包括：交换机用户侧接入单元内部线路拥塞；交换端局与汇接局之间局间中继拥塞；汇接局与拨号接入服务器（RAS）间线路拥塞。
    *用户通过拨号上网的带宽非常有限，无法适应未来各种多媒体业务的应用。
    *基于数据网络的实时话音业务（VoIP、VoATM）的附加业务性能过于简单。
    *语音网络和数据网络的网间连接协议过于简单。
    可以看出，目前存在的这种网络结构具有一定的优点，如PSTN/ISDN语音网络丰富的业务性能和IP数据网络灵活的带宽利用率。但它同时也存在着明显的不足：交换网络和数据网络分离带来建设维护的不便、拨号数据业务造成的网络拥塞、接入带宽有限、VoIP业务简单、过度集成的交换设备造成网络业务提供的不灵活等。因此，目前的网络已逐渐不能适应电信网络业务的发展。
    随着技术的不断发展和商业应用的逐步展开，三网合一的概念被不断提出并为人们所接受，未来的电信运营商将只建设一个核心网，它将同时承载话音业务、数据业务、图像业务，为用户提供全面整体解决方案。

二、NGN软交换的特点
    下一代网络的建设将采用全分布式开放平台。简单地说传统PSTN交换机这种集用户接入，中继接口，信令处理，呼叫业务处理等多种功能于一身的大而全的设备将不再是发展方向。新的网络将由独立的用户接入网关，PSTN网关，信令网关，呼叫处理服务器等组成，各网络元素间采用国际统一的标准接口协议实现互连互通。下一代网络具备如下特点：
    *分布式组网结构，每一网络元素基本上只负责一种业务功能。
    *结构上全面实现灵活和开放，网络元素间采用国际统一的标准接口协议实现互连互通。
    *为新业务的开展应用提供通用开放接口，支持运营商快速开发业务。
    *由呼叫业务服务器提供传统市话交换机和长途交换机提供的丰富的话音附加业务。
    *网关必须支持多种标准协议，以保证网络的灵活性和开放性。
    *全部业务由统一的IP或ATM核心网络承载。
    *简化网络结构，组网灵活，建设、运营、维护成本降低，管理、维护更方便、更安全、更有效。
    *而NGN的分层组网特点，使得运营商几乎可以不用考虑到过多的网络规划，只需根据业务的发展情况，来考虑各接入网关节点的部署。在组织大网时，无论是扩容，还是日常维护，以及工作效率，NGN同PSTN相比也有明显的优势。
    在下一代网络中，位于网络核心地位的将是以IP技术为基础的数据核心骨干网，该网络将承载所有的多媒体业务，包括高质量的话音，图像，丰富的宽带数据业务等。传统的话音业务是由现有的固定网络（PSTN/ISDN）和移动网络（PLMN）所承载。下一代电信级网络将仍然保留上述网络的市话部分，而其传统的长途业务将全部由未来有服务质量保证（QoS）的IP核心骨干网所承载。其中电路交换数据流向包交换数据流转换的任务由媒体网关（Media Gateway）承担。目前的IP电话只能完成简单的呼叫业务，而传统的IP电话技术不可能让用户享受到PSTN/ISDN丰富多彩的附加业务。下一代电信网络将引入信令网关控制器(Signaling Controller)， 媒体网关控制器(Media Gateway Controller) 和呼叫业务服务器(Call Feature Server)，并由他们负责将传统PSTN/ISDN的附加业务全面移植到下一代电信网，同时还可以提供更多更新的多媒体业务。

三、全面整体解决方案的提出
    面对语音业务向数据业务的转型，电信运营商也开始向电信服务商转型。但是不同的运营商，由于各自有不同的技术背景、不同的网络状况，对NGN的前景有各自不同的考虑。比如，有些运营商，拥有规模庞大的传统PSTN网络，每年的维护、扩容开支都维持在一个很高的水平，而原来的设备供应商，已经逐渐减少了在传统交换机上的开发，备件的供应，新的业务，系统的售后服务提供都出现了价格上涨，而服务下降的威胁。这时，通过渐进的，有规划的网络演进步骤，将PSTN网，平滑的演进到NGN就是一个比较好的出路。又比如，新的运营商进入到这个领域内，由于没有网络包袱，可以迅速的，低成本的展开新的业务及服务。传统运营商，这时往往处于不利的局面，从竞争驱动的角度来看，市场的开放，也推动了运营商采用新的技术来提供服务。此外，有些传统运营商从降低成本的角度考虑，通过新技术减少设备的机房面积，从而，将减少位于市中心的交换机楼面积，在节省费用的同时，又能为运营商带来一定收益。这种业务转型同时也体现在电信运营商提供的服务上，运营商逐渐开始尊重用户的个性化和多元化需求，而用户需要的不仅仅是简单的语音服务或者接入服务，而是全面的整体的信息解决方案。因此，电信运营商开始寻求给个体的用户提供专业化的信息服务，并提供针对性的解决方案。通过NGN软交换,对于电信运营商而言，他可以有相当自由的空间选择不同的设备供应商或业务提供商，在一定的条件下，电信运营商还可以自己开发贴近用户、更有竞争力的电信业务，最终使用户在享受电信优质服务的同时也将更有力地促进网络的健康发展，真正体现以客户为中心的服务意识，以市场为导向的运营模式和以效益为目标的经营观念。
    全面的整体的解决方案分为以下三个方面。
    1．向下的业务兼容性（指对原有的PSTN和DCN网络以及移动网络）
    在业务提供上，NGN软交换对于原来PSTN网络的LS网络可以通过软交换的中继网关接入进来，PSTN的TS网络也可以通过软交换的VT方案，作为目前长途网的备份话务路由，并逐步进行替代；DCN网络可以把目前的各种数据接入融入进来，包括ADSL、FTTX。对于未来的移动市场，由于软交换和3G的核心网络基本相同，都采用统一的IP或ATM核心网络承载,通过引入各类网关,为提供宽带、窄带一体化，有线、无线一体化的全面整体解决方案的推出提供可能，真正达到对现有业务的全兼容。
    2．各种新的接入的推出
    各种新的接入，即真正意义上的“一线通”，运营商通过一条网线，或者一条ADSL线，可以同时为用户提供语音业务（包括单个用户，IP PBX，IP CENTEX）,数据业务（主要是指看待接入），图像业务（包括视频点播、可视电话等），即用户只需一条网线就可以享有所有的电信业务，而这对于用户来说是最希望看到的，用户可以自己选择需要的业务要求开通，根据享受的服务来付费。通过接入网关的延伸，对于一些集团用户，还可以提供为用户度身定制的无线业务（包括无线市话、移动通信、无线局域网等），而这正是未来电信运营商综合竞争力的体现。在全球都在谈论3G的时候，从技术角度而言，3G和软交换必将在下一代网络中得到完美融合，无线与有线在下一代网络上殊途同归，同时在业务上得到全面完整的解决。比如UT-Starcom的IPAS无线市话系统就将无线接入概念创新的运用于传统的PSTN网络，同时可以支持POTS有线用户的接入、无线市话（小灵通）的接入和DSLAM的接入，而这一切都是基于其软交换平台M-SWITCH来实现的。
    3．各种新业务的灵活开发
    为各种新业务的灵活开发提供统一灵活的业务接口，可以由运营商自己进行开发，也可以根据具体情况和用户或第三方公司一起共同进行开发，为用户提供个性化服务。目前应用较多的是Parlay API系统，它位于现有网络之上，现有网络通过Parlay网关与应用服务器进行交互，从而提供第三方业务或综合业务。Parlay API技术规范共定义了6种接口：客户应用和框架间的接口、客户应用和业务能力特征之间的接口、框架和业务能力特征之间的接口、框架和企业经营者之间的接口、框架和第三方业务提供商之间的借口、业务能力特征和企业经营者之间的接口。
    这些接口同时向呼叫业务服务器和第三方业务服务器提供，也便于双方的适配工作，这样新的业务功能就可以快速便捷地提供到网络中，同时避免了对网络结构的大规模改造，使得新的业务可以安全、有效、快速地实现和应用。为了提供传统智能网的功能，下一代电信网可以通过信令网关与IN（智能网）沟通信息，在通过呼叫服务器进行连接和业务控制。下一代市话端局所能提供的业务也将有很大的扩展，例如同时支持：IP电话终端，IP客户终端，IP PBX等。
    为了尽快将新业务推向市场,使之转换为生产力，电信运营商也在软交换的基础上做了一些积极的尝试,比如针对201校园卡用户忙时呼叫集中、话务过高的情况, 可以考虑在201+校园宽带到位的条件下, 将软交换信令网关与信令点相连接，软交换接入网关与汇接局相连,软交换中继网关的虚中继与汇接局相连，使用户可以通过接入网关，以综合接入设备和软终端方式同时上网和打电话。具体呼叫方式如下：当用户拨叫201业务时，软交换网关控制设备在监测到呼叫请求后，经过GT翻译，触发智能网呼叫请求经过信令网关送到信令转接点，在经过信令转接点送到SCP。SCP接到请求后，执行相关的业务流程。若用户拨叫的被叫号码为软交换系统内部的用户号码，则由软交换网关控制设备确定被叫所在的设备，并指定该设备进行连接。若用户拨叫的被叫号码为软交换系统外部的用户号码，则由软交换网关控制设备通过信令网关建立信令连接，通过接入网关的中继或中继网关的虚中继建立语音连接。
    当然电信运营商可以根据最终用户的需求、自身网络发展计划和网络特点选择某一较小方案作为向下一代电信级网络演进的起点，例如：下一代市话交换机 NGLS (Next Generation Local Switch)，电信级拨号接入 CCD (Carrer Class Dial-in)，虚拟中继 VT (Virtual Trunking)， 多业务应用 MMA (Multi Media Application)等等。随后逐步对网络进行改造，并最终完成传统电信网络完成向下一代电信网络的演进。