赵慧玲 现任中国电信北京研究院副院长，信息产业部邮电科技委委员，国家网络与交换标准研究组主席，国家IP与多媒体标准研究组副主席，国家863通信主题专家组成员，国家863‘中国高速信息示范网’技术总体组副组长。曾任信息产业部传输研究所副所长，99年被国家人事部授予中青年有突出贡献专家的称号。从事宽带网技术标准和ISDN技术的标准和测试工作。曾有8部技术专著。
叶华 中国电信北京研究院技术部网络交换研究室主任，高级工程师。主要从事并负责软交换、IP电话、电路交换等技术的研究，是我国“软交换设备总体技术要求”行业标准的主要起草人。
导读：本文主要概述了基于多媒体软交换的体系架构、设备功能、开放接口以及应用面临的问题。作为下一代网络的重要技术特点和要求之一，是向第三方提供标准的开放的API接口，从而能由第三方开发业务并提供业务。PARLAY API就是一个重要的API，是目前最具有影响的一个API。本文重点介绍了PARLAY API的特性、体系结构以及提供的业务，最后提出了多媒体软交换应用应研究的有关问题。
一、引言
未来的通信业务都将会是多媒体业务，多媒体业务一般泛指语音、文本、图象、视频等业务或者这些业务的合成，多媒体业务种类繁多。与传统话音业务的单一性要求不同，多媒体业务对通信系统提出了更高的要求，如对集成性、交互性、同步等特性的支持。
作为未来发展方向的软交换系统，不但应支持语音业务的所有功能，而且具有多种媒体信息交换的控制功能，可以控制音频、视频、数据信息的实时交换和传送。我国高科技863计划开始列项有关软交换系统在移动和多媒体应用的研究。
作为新兴电信运营商，在没有话音基础设施的情况下，特别重视利用分组数据平台提供综合的解决方案，而传统运营商为了增强竞争实力，更加重视提供增值业务和新业务的能力，所以人们越来越重视网络提供多媒体业务（含话音业务）的能力。
为了达到在公众电信网中提供实用的多媒体业务，就需要对问题认真地加以研究和解决，以实现真正意义上的融合网络。本文将探讨有关基于软交换的多媒体技术相关问题。
二、支持多媒体业务的软交换系统总体框架结构
1、体系结构
如图1，支持多媒体业务的NGN系统仍遵循开放的四层体系结构。
图１基于软交换的网络体系架构示意图
其中：
■ 接入层：支持多媒体业务和用户的接入。
■ 传送层：采用分组技术，提供一个综合传送平台。
■ 控制层：是软交换系统的控制核心。完成多媒体呼叫和业务的控制等功能。
■ 业务层：提供各种增值服务、多媒体业务和第三方业务。
2、相关设备
在整个支持多媒体业务的软交换网络体系中，除了核心的软交换设备以外，还有许多与多媒体业务相关的网元设备，其功能分述如下：
1） 软交换。它是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是下一代电信网中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。软交换设备与媒体服务器、各种媒体网关、终端、应用服务器以及其它软交换设备间采用标准协议相互通信。
2）应用服务器。它负责各种增值业务和智能业务的逻辑产生和管理，并且还提供各种开放的API，为第三方业务的开发提供创作平台。应用服务器是一个独立的组件，与控制层的软交换无关，从而实现了业务与呼叫控制的分离，有利于新业务的引入。
3）多点控制器(MC)。它主要完成会议电话及视频会议的控制功能，对会议进行集中管理。它可以控制多点处理器与各终端进行语音、视频、数据编解码的能力协商，优先权设置等。
4）多点处理器(MP)。它主要负责多媒体会议的语音、视频、数据的混合、切换和同步等功能。还具有语音编码的转换功能。
5） 会议电视网关。负责接收和处理来自非数据用户终端的信令和音频、视频等媒体流。可以处理一种或多种媒体流，经过相关处理后发送到相应的MP或用户终端，用户终端发送的信令消息映射成相应的消息经网关转发给软交换设备。
6）媒体网关。其主要功能是将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式。它提供多种接入方式，如数据用户接入、模拟用户接入、ISDN接入、V5接入、中继接入等。
7）媒体服务器。它提供专用媒体资源功能，例如语音通知、数字接收器等。同时为满足电信新业务需求，还可以支持个性化动态语音编程、支持资源的动态加载和修改。
8）SIP/H.323智能终端设备。这些设备支持音频、视频、数据等功能。如：可视电话、会议终端、内置多媒体功能的PC、PDA等。
三、多媒体业务要求
最基本的要求是要支持声音、图像、图形、数据以及文本等方式信息的传递或交互。包括如下几类（不限于所列业务）：
1、会话型业务。一般泛指人和人之间的信息传递或信息交互，包括点对点的可视电话业务、点对多点的视频教育业务、多点对多点的会议电视业务等。这些业务需要传递视频、声音、图形、数据以及文本中的一种媒体流或几种媒体流的组合和交互处理。
2、分配型业务。泛指信息源对人群之间的信息传递，是一种点对多点的业务。不同于传统的电视业务，它既可以是广播型业务，也可以是点播型业务，如VOD。
3、检索型业务。泛指个人对多信息源之间的信息检索，用户可以随时从不同地点的多媒体数据库中检索到需要的多媒体信息，如文字信息、音频信息、图象或视频信息。
4、消息转发型业务。泛指人和人之间信息的转发，可以是点对点、点对多点、多点对点。转发的信息可以是文字、图象、声音和视频信息，无对实时性要求，一般可以用存储转发。
四、组网设备及功能
1、基于多媒体的软交换功能
多媒体软交换设备是各种多媒体业务逻辑的“控制中枢”，要具有对各种类型业务的控制、接续以及其他与业务逻辑完成有关的能力。要求支持如下功能。
■ 呼叫处理控制功能；
■ 接入协议适配功能；
■ 互联互通功能；
■ SIP代理功能；
■ 路由、地址解析和认证功能；
■ H.248终端、SIP终端、H.323终端、MGCP终端的控制和管理功能；
2、MC的功能
MC可完成会议控制功能，支持多媒体会议，实现多方通信。能够给申请发言的终端分配“令牌”，按照“令牌”持有者的指令来控制MP切换视频信号。在通信过程中随时增加或删除通信参与方，而不中断其它呼叫连接。
MC具有信息交换的控制功能。它可以通过H.248协议，控制MP完成对各路音频、视频、数据信息的实时交换和传送；可以控制各种智能终端、音频网关、视频网关的实时信息交换。
MC的逻辑功能可以在软交换设备中实现。
3、MP的功能
■ 语言处理功能
■ 视频处理功能
■ 数据流处理功能
■ 媒体流同步功能
4、多媒体服务器功能
■ 播放录音通知
■ DTMF数字接受功能
■ 语音识别功能
■ 文本至语音的转换功能
■ 会议电话功能（可选）
■ 视频会议功能（可选）
五、PARLAY API
Parlay API的特点是能够使得第三方用户不用了解基础网络的具体技术和协议，只要知道基础网络能够提供什么样的能力并利用这些能力，就可以开发出多种多样的业务。同时应用服务器通过一定的鉴权机制就可以利用基础电信运营商的网络来提供业务。
Parlay API的版本较多，比较具有影响力的版本是2.1和3.0，Parlay标准化组织以后的版本只对版本3.0具有向后兼容性而对2.1版本没有后相兼容性。
1、Parlay API概述
1998年4月，Parlay工作组成立，撰写API说明，提供企业接入网络信息和允许企业控制一定范围网络能力，这个API，仍在发展，被称为Parlay API。
最初的版本于1998年12月出版，此时，Parlay 工作组由英国电信、Ulticom 、微软 、北电 、西门子组成，1999年5月，6个成员加入，它们是 AT&T、Cegetel、Cisco、EriCSSon、IBM和Lucent，共11个成员，2000年1月API2.0出版，仅6个月后，2.1出版，2000年10月和2001年3月，2.1修订版出版，没有主要的改变，实际上，主要修改了以前版本的书写错误。
从2000年4月，Parlay工作组鼓励新成员加入，已经有相当的影响。在2001年2月，Parlay工作组成员列表有24个成员和13个新加入的成员。此时，版本为3.0。
Parlay工作组的目标是通过规范开放应用程序接口，联合IT应用和通信应用的开发能力，促使通信应用数量的飞速发展。
2、Parlay API特性
Parlay APIs规范是开放的，独立于技术的，它不局限于特定的编程语言和结构。规范本身是以与技术独立的统一模型语言UML定义的。基于UML规范，Parlay工作组已经有两个接口定义语言IDL文件集，一是Microsoft IDL，另一是CORBA IDL，描述了Parlay所有操作和消息。
既然API规范是开放和独立于技术的，就能最大范围的应用于电信市场，由网络之外的第三方业务开发商、独立软件提供商，可以建立、测试和运行应用，去开发和提供高级电信服务。
Parlay API本身是抽象于网络协议的。网络运营商必须实现网络中的Parlay网关，以使别人和自己能够使用Parlay API。网关随后将Parlay API调用翻译成底层网络理解的低级操作。对于应用开发商来说，Parlay API应用的优点是网络间的便携性。
Parlay工作组选择了面向对象设计方法去实现这些目标。Parlay API可以通过分布式技术如COM或CORBA发布。
Parlay API的特性如下：
● API支持不同媒体类型的服务，不仅局限于电话。例如，Parlay能用于实现在几个实体间的会议呼叫，将音频和视频或仅仅音频提供给呼叫中的实体，这依赖于终端能力。
● API支持可管理性，如果网络运营商准备发布API，API的可管理性是最基本的特性。Parlay API提供方法去提交服务级别协议(SLA)给客户应用程序（即定义了最大可使用的资源）这必须被客户应用程序数字签名，通过这种方式，网络运营商能够判断它想提供给第三方服务提供商资源的多少和当请求比允许的更多资源时采取正确的行动。Parlay API的最近版本也希望提供管理接口。
● API被设计为安全的。这是一个基本的特性。在API应用之前，服务提供商和网络运营商必须确保各自域内的安全和完整。
● API支持服务的发现，发现是客户应用程序在事先不知道服务地址的条件下，获得Parlay网关所能提供服务的方法。
● API最重要的特性是对呼叫的控制，当入呼到达后，不是直接将其路由到实现所需服务的应用，去做进一步的处理。
3、 Parlay API在网络中的位置
由图2可见，ParlayAPI位于现有网络之上，现有网络的网络单元通过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的业务，Parlay网关与应用服务器之间的接口为Parlay API。Parlay网关于现有网络的网络单元之间的协议采用各个网络的现有协议。
图２ ＰＡＲＬＡＹ ＡＰＩ示意图
4、Parlay API体系结构
在Parlay API2.1中，三个实体起到重要的角色：客户应用，Parlay框架，Parlay服务（我们把后两者命名为Parlay网关）。如图3所示，它是Parlay文档中给出的体系结构的简单概述。
图３ ＰＡＲＬＡＹ接口示意图
Parlay API技术规范共定义了以下五种接口：
■ 客户应用和框架间的接口（接口1）
■ 客户应用和业务能力特性之间的接口（接口2）
■ 框架和业务能力特性之间的接口（接口3）
■ 框架和企业经营者之间的接口（接口4）
■ 框架和第三方业务提供商之间的接口（接口5）
Parlay框架和Parlay服务通过服务接口和框架接口暴露它们的行为给客户应用。图3对此也有描述。
服务接口提供给客户应用接入一定范围的网络能力和与网络相关的信息，而框架接口提供必要的支持能力使服务接口安全、可定位、可管理。例如，为了使用Parlay服务，客户应用必须首先与框架认证自己然后发现合适的服务。框架也提供故障管理、负载管理和完整性管理。
(1)在Parlay API中，区分为以下四组服务接口：
■ 呼叫处理。呼叫处理服务接口包括呼叫控制和用户交互以及终端能力和数据会话。这些接口允许呼叫的路由和计费（从普通电话呼叫到多媒体视频会议呼叫）和用户交互（播放信息给用户，从用户收集DTMF或语音输入）以及获得指定终端的能力。
■ 基本消息。这个服务接口考虑处理电子邮件和语音信息。包括当新邮件到达时的通知操作和发送接受消息。
■ 移动管理。由一组实现与移动相关应用的接口。它们有允许应用获得固定用户、移动用和IP电话用户的地理位置和状态的功能。也能在紧急呼叫中，用以自动接受地理位置信息。
■ 连通性管理。有一组能用以服务质量目的的接口，建立具有保证带宽的连接。
(2)在ParlayAPI中，分为以下三类框架接口：
应用服务器与框架之间的接口、网络业务能力服务器与框架之间的接口、企业经营者与框架之间的接口。
应用与框架之间接口的基本机制为：
■ 鉴权：在被允许使用任何OSA接口前，应用必须通过鉴权。
■ 授权：鉴权后，应用被授权接入确定的业务。
■ 框架和网络业务能力特征的发现：鉴权成功后，应用可以获得可用的框架接口并使用开发接口获得被授权的网络业务能力特征的信息。鉴权成功后，发现接口可以在任何时候使用。
■ 业务协议的建立：在任何应用与网络业务能力特征与网络业务能力特征交互之前，必须建立业务协议。业务协议包含离线部分和在线部分。应用在被使用接入任何网络业务能力特征前需要签订在线部分的业务协议。
■ 接入网络业务能力特征：框架通过指定的安全级、上下文、域等为应用的API方法提供批准接入业务能力特征或业务数据的接入控制能力。
框架与业务能力服务器之间的基本机制为：
■ 网络业务能力特征的注册：由业务能力服务器提供的SCFs可以在框架上注册。
框架与企业经营者之间接口的基本机制为：
■ 业务订购功能：此功能代表企业经营者和框架之间的合同。在订购商业模型之中，企业经营者代表业务的订购者，客户应用代表业务使用者，框架代表业务的销售者。
5、Parlay API提供的业务
通过Parlay提供的第三方业务主要分为以下几类：
■ 通信类业务：如点击拨号、VOIP、点击传真、可视电话、会议电话等，以及与位置相关的紧急呼叫业务、路边助手业务等。
■ 消息类业务：如统一消息、短消息、语音信箱、E-Mail、多媒体消息、聊天等。
■ 信息类服务：如新闻、体育、旅游、金融、天气、黄页、票务等各种信息的查询、订制、通知等，以及基于未知的人员跟踪、找朋友等。
■ 支付类业务：如电子商务、移动银行、网上支付、即时售订票、收费浏览等。
■ 娱乐类业务：如游戏、博彩、谜语、教育、广告等。
各类业务可以相对独立，也可以有机结合，例如可以在查询信息时根据相应的信息进行支付类业务，再如各种娱乐可以通过不同的消息方式来表现（短消息、Email），将娱乐与消息业务相结合。
六、基于多媒体软交换应研究的问题
1、应研究网络组网的方式， 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。 由于缺乏大范围的运行网络，因而对软交换系统的性能测试只能够在小型组网中进行，这与大型组网的实际情况有较大的差距，因而如何在实验型网络中，真实的作出软交换系统的性能测试还需要进一步研究。
2、应开展协议兼容性的研究，软交换体系结构基本协议框架已经清晰，基本上分为如下四类协议以提供不同接入设备的需要以及设备间互通的需要：
1）媒体控制协议：H.248/MGCP、SIP。
2）信令控制协议：ISUP/TCAP/SCCP over IP，主要是指Sigtran中所包含的信令适配协议、信令传输协议；如M3UA、SCTP等。
3）互通协议：BICC/SIP、BCP-T、H.323。
4）应用支持协议：Parlay、RADIUS、COPS。
然而上述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、SIP-T协议和H.248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。由于协议的不成熟，这给我们在制定测试标准时带来了一定的困难，特别是在互通性测试方法存在很大问题。
3、实现了一定数量的多媒体业务，但业务流程还处于发展之中，非常不成熟；并且这些业务还不十分明朗，作为测试项是否具有典型性还值得进一步推敲。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。因而对API的测试需要进一步深入的研究。
4、基于SIP的网络刚刚起步。SIP已被业界认为是最有希望取代H.323的终端控制协议，基于SIP的网络也已形成了一套比较完整的体系结构，但其建设和发展在国际上刚刚开始，国内则几乎是空白，暂时还无法发挥其应有的作用。
5、多媒体终端研究有新的进展。最近ITU-T SG16会议上提出的MoIP技术提案，标志着在包交换网上传送Modem数据信号研究已经启动。主要应用目标是解决Modem调制数据远程接入的问题，关键是要保证Modem数据传送的端到端服务质量。
6、多媒体软交换系统的实现方式各不相同，有些采用将多媒体业务直接在软交换内实现，有些则通过上层的应用服务器实现，支持的业务主要以语音与数据相结合的业务，如电子白板，同步浏览以及视频会议等。
7、应开展基于多媒体的软交换网络与其他网络互通性的研究，包括如何跨网提供话音、数据和视频业务。
----《中国通信》
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