軟交換2軟交換網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（1）接入層接入層的主要作用是利用各種接入設(shè)備實現(xiàn)不同用戶的接入，并實現(xiàn)不同信息格式之間的轉(zhuǎn)換。接入層的設(shè)備沒有呼叫控制功能，它們必需和控

制層設(shè)備相配合，才能完成規(guī)定任務(wù)。信令網(wǎng)關(guān)（SG，Singnaling

Gateway），它的作用是與No.7信令網(wǎng)相連，將窄帶的No.7信令轉(zhuǎn)換為可以在分組網(wǎng)上傳送的信令，或反之，并與控制層設(shè)備交互。中繼網(wǎng)關(guān)（TG，Rrunking

Gateway），它一側(cè)與傳統(tǒng)電話網(wǎng)相連，一側(cè)與分組網(wǎng)相連，與控制層設(shè)備配合，在分組網(wǎng)上實現(xiàn)語音匯接業(yè)務(wù)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁接入網(wǎng)關(guān)（AG，Access

Gateway），與中繼網(wǎng)關(guān)一樣，接入網(wǎng)關(guān)也是為在分組網(wǎng)上傳送語音而設(shè)計的。所不同的是，接入網(wǎng)關(guān)的電路側(cè)提供了比中繼網(wǎng)關(guān)更為豐富的接口。包括直接連接模擬電話用戶的POTS（Plain

Old

TelephoneService 普通老式的電話服務(wù)，可譯為傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)）接口、連接傳統(tǒng)的接入模塊的V5.2接口、連接PBX的PRI接口以及xDSL接口等等，從而實現(xiàn)了銅線接入的綜合接入功能。現(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁媒體資源服務(wù)器（MS，Media Server），它是一種特殊的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其功能主要分為兩部分：一是向軟交換網(wǎng)絡(luò)中的用戶提供信號音和錄音通

知；二是為多方呼叫、語音或視頻業(yè)務(wù)提供會議

橋資源。與其它接入層設(shè)備一樣，媒體資源服務(wù)

器本身也沒有呼叫控制功能，需要接受控制層設(shè)

備的控制進行操作。綜合接入設(shè)備（IAD，Integrated

AccessDevice），與接入網(wǎng)關(guān)相比，綜合接入設(shè)備是一個小型的接入層設(shè)備。它向用戶同時提供模擬端口和數(shù)據(jù)端口，實現(xiàn)用戶的綜合接入?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁無線接入網(wǎng)關(guān)（WAG，Wireless

AccessGateway），它的主要作用是實現(xiàn)無線用戶的綜合接入。智能終端，與現(xiàn)在用戶所用的普通終端相比，它的智能化程度更高。通過智能終端與控制層設(shè)備的配合，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上無法實現(xiàn)的一些業(yè)務(wù)。智能終端的形式多種多樣，它可以是一個類似普通電話機的硬件終端，也可以是安裝在個人計算機上的軟件終端，智能終端與控制層設(shè)備之間采用的也是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，現(xiàn)在用的比較多的是

SIP。現(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（2）傳送層在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，所有的業(yè)務(wù)、所有的媒體流都是通過一個統(tǒng)一的傳送網(wǎng)絡(luò)傳送，這是傳送層需要完成的功能。傳送層要求是一個高帶寬的，有一定的QoS保證的分組網(wǎng)絡(luò)。目前主要是指IP和ATM兩種網(wǎng)絡(luò)。（3）控制層控制層是軟交換網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制核心。該層的設(shè)備被稱為軟交換設(shè)備、軟交換機或媒體網(wǎng)關(guān)控制器。用來控制接入層設(shè)備完成呼叫接續(xù)。軟交換設(shè)備的主要功能包括呼叫控制、業(yè)務(wù)提供、業(yè)務(wù)交換、資源管理、用戶認(rèn)證、SIP代理等?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁目前可以見到的軟交換設(shè)備大致有三類：一類是只提供窄帶語音業(yè)務(wù)的軟交換設(shè)備，我們也把這種軟交換設(shè)備能夠控制的范圍稱為窄帶域；一類是只提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)的軟交換設(shè)備，我們把這種軟交換設(shè)備能夠控制的范圍稱為寬帶域；還有一類是能夠同時提供這兩種業(yè)務(wù)的綜合的軟交換設(shè)備。我國的華為、中興生產(chǎn)的軟交換設(shè)備屬于后者現(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（4）業(yè)務(wù)/應(yīng)用層在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，因為受到設(shè)備的限制，業(yè)務(wù)的開發(fā)一直是個比較復(fù)雜的事情，軟交換網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的原因之一就是降低業(yè)務(wù)開發(fā)的復(fù)雜度，更加靈活方便地向用戶提供更多更好的業(yè)務(wù)。因此，軟交換網(wǎng)絡(luò)采用了業(yè)務(wù)與控制相分離的思想，將與業(yè)務(wù)相關(guān)的部分獨立出來，形成了業(yè)務(wù)/應(yīng)用層。應(yīng)用層的作用就是利用各種設(shè)備為整個網(wǎng)絡(luò)體系提供業(yè)務(wù)上的支持?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁應(yīng)用服務(wù)器（AS

Application

Server）它的主要作用是向業(yè)務(wù)開發(fā)者提供開放的應(yīng)用程序開發(fā)接口（API），該接口獨立于實際的網(wǎng)絡(luò)情況，業(yè)務(wù)開發(fā)者可以在不了解網(wǎng)絡(luò)的情況下進行業(yè)務(wù)的開發(fā)和提供。用戶數(shù)據(jù)庫用于存儲網(wǎng)絡(luò)配置和用戶數(shù)據(jù)。

AAA服務(wù)器用于用戶的認(rèn)證、管理和授權(quán)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁2.2軟交換網(wǎng)絡(luò)的特點與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，軟交換網(wǎng)絡(luò)具備以下特點：（1）基于分組軟交換網(wǎng)絡(luò)基于ATM或IP的分組網(wǎng)絡(luò)進行傳送，接入方式及各種業(yè)務(wù)的個性都將被屏蔽，信息全被轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的分組的形式傳送及處理，將三網(wǎng)融合推入了實質(zhì)性階段。軟交換網(wǎng)絡(luò)與原電話網(wǎng)相比最主要的特點就是核心網(wǎng)從單業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)成多業(yè)務(wù)的快速通道?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（2）開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)軟交換網(wǎng)絡(luò)具有簡潔、清晰的層次結(jié)構(gòu)，各個網(wǎng)元之間使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口，使得各部件在地理上可以自由分離，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步走向開放，各部件可以獨立發(fā)展，可以根據(jù)需要自由組合各部分的功能產(chǎn)品來組建網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互通。關(guān)于軟交換網(wǎng)絡(luò)中用到的主要協(xié)議，將在后面的章節(jié)里詳細(xì)介紹?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（3）業(yè)務(wù)與呼叫控制相分離，與網(wǎng)絡(luò)分離在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，控制層的軟交換設(shè)備只負(fù)責(zé)基本的呼叫的接續(xù)控制，業(yè)務(wù)邏輯基本由應(yīng)用服務(wù)器提供，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)與呼叫控制分離。分離的目標(biāo)是使業(yè)務(wù)真正獨立于網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)的提供更加靈活有效。實際上，應(yīng)用層的應(yīng)用服務(wù)器不僅可以為軟交換網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，也可以為其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。例如：它可以通過INAP向PSTN用戶提供業(yè)務(wù)；也可以通過

CAMEL協(xié)議向移動用戶提供服務(wù)?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（4）業(yè)務(wù)與接入方式分離在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)提供與用戶接入屬于兩個獨立的層面，業(yè)務(wù)可以與接入介質(zhì)完全分離。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式及終端類型，使得業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性。直接的例子就是現(xiàn)在的PSTN上實現(xiàn)的服務(wù)很難同時放在寬帶網(wǎng)上，而在軟交換的概念下，無論用戶用什么方式接入，得到的業(yè)務(wù)是一樣的。電話系統(tǒng)里的特殊業(yè)務(wù)同寬帶網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)相同?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（5）快速提供新業(yè)務(wù)軟交換網(wǎng)絡(luò)中，采用標(biāo)準(zhǔn)接口與軟交換設(shè)備相連的服務(wù)器，可提供開放的業(yè)務(wù)生成接口。第三方業(yè)務(wù)開發(fā)商可以按照自己的意愿，快速生成各種業(yè)務(wù)。這種新業(yè)務(wù)的生成模式完全適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的趨勢，能夠滿足用戶不斷變化的業(yè)務(wù)需求?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁2.3軟交換網(wǎng)絡(luò)面臨的主要問題（1）分組網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量保證現(xiàn)有的分組網(wǎng)當(dāng)初是為了實現(xiàn)非實時性的業(yè)務(wù)而設(shè)計的，沒有考慮到實時性應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量的保證問題。一旦將其用到軟交換網(wǎng)絡(luò)中，就要用它來承載語音等實時性的業(yè)務(wù)。這些實時性業(yè)務(wù)對服務(wù)質(zhì)量的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非實時性的業(yè)務(wù)，因此在現(xiàn)有分組網(wǎng)的基礎(chǔ)上去解決服務(wù)質(zhì)量保證的問題，成為軟交換網(wǎng)絡(luò)中必須解決的問題之一?，F(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（2）協(xié)議的不成熟目前軟交換網(wǎng)絡(luò)用到的如SIP、H.248、SIGTRAN等協(xié)議還處于研究性應(yīng)用階段，許多功能還有待通過研究進行補充和增加。由于在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，各節(jié)點可以采用的協(xié)議不止一種，而到目前為止，還沒有一個明確的傾向選擇哪種協(xié)議，因此設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)商在開發(fā)產(chǎn)品時，選擇也是多種多樣的。即使兩個產(chǎn)家選擇同一種協(xié)議，但因為協(xié)議還不夠成熟，對協(xié)議的理解也不盡相同，各廠家均按自己的理解來開發(fā)，難免存在偏差。這些都會限制不同產(chǎn)家設(shè)備間的現(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（3）網(wǎng)絡(luò)安全性的保證在軟交換網(wǎng)絡(luò)中，所有的媒體流和控制流均承載于分組網(wǎng)上，各個設(shè)備也成為分組網(wǎng)上的一個節(jié)點。從安全性上看，分組網(wǎng)要遠(yuǎn)弱于電話網(wǎng)。軟交換網(wǎng)絡(luò)中的各個設(shè)備放在分組網(wǎng)上，就存在遭受惡意攻擊的可能性。因此，如何保證網(wǎng)絡(luò)的安全性也是將來在組網(wǎng)時要重點解決的問題。另外，軟交換網(wǎng)絡(luò)中的用戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流也都承載在分組網(wǎng)上，因此用戶數(shù)據(jù)的安全性和業(yè)務(wù)流的安全性也是需要解決的問題。現(xiàn)代通信網(wǎng)實驗室*第1頁（4）設(shè)備的不成熟雖然目前國際上的各大通信設(shè)備制造商已經(jīng)基本上停止了對傳統(tǒng)交換機的研究，轉(zhuǎn)為研究