北京邮电大学 张 跃 段云峰 宋俊德
软交换技术简介
互联网技术的出现带来了开放式体系结构的发展，应用在电信领域中的软交换技术也就应运而生。它不但提供了针对传统电信网络的互联方法，还提供了一种未来的电信开放式体系结构，是未来比较有发展前景的技术之一。
软交换技术是建立在ＶｏＩＰ技术和网关控制协议（ＭＧＣＰ）的基础之上的，并在此基础上借鉴了传统的智能网技术中的“呼叫与控制相分离”的思想。
１ 媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）
随着宽带接入技术的发展和骨干技术的发展，目前的ＶｏＩＰ技术已经能够提供比较满意的通话质量且已达到了实用的阶段。在ＶｏＩＰ技术中，比较有优势的并不是其价格因素，而在于其具有开放性，而且可以比较容易地提供各种丰富的增值业务。
在ＭＧＣＰ中，通过将媒体网关控制器（ＭＧＣ）与媒体网关（ＭＧ）相分离，可以比较灵活地提供各种增值业务。
其中，媒体网关负责媒体变换及ＰＳＴＮ和ＩＰ两侧通路的连接；信令网关负责信令转换，但仅进行信令的底层转换，并不改变应用层消息； ＭＧＣ根据收到的信令控制媒体网关的连接建立和释放，对信令消息进行分析和处理，并进行应用层的互通变换。ＭＧＣ与ＭＧ之间采用ＭＧＣＰ进行通信。
２ 软交换概述
软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制（建立会话、拆除会话）和信令互通（如从Ｎｏ．７到ＩＰ）。这里软交换的功能是以媒体网关控制器为基础，采用了开放式应用程序接口（ＡＰＩ），允许在交换机制中灵活引入新业务。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的生成等功能。
１９９９年５月，国际上１５０个著名的电信设备制造商，如阿尔卡特、朗讯、Ｃｉｓｃｏ、西门子、富士通、诺基亚、爱立信和北方电讯等，还有一些电信运营商如美国的Ｌｅｖｅｌ ３、Ｑｗｅｓｔ、ＡＴ＆Ｔ、日本的ＮＴＴ等共同组成了国际软交换协会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ，ＩＳＣ），系统地研究交换技术的有关协议和标准，并颁布了一些标准。
２ 开放式业务平台的设计
１ 整体结构
软交换的核心是ＭＧＣ的设计，要求不仅能够控制媒体网关，同时还要能够灵活地为第三方提供增值业务。
参考ＩＳＣ提出的软交换系统结构，我们设计了如图２所示的开放平台体系结构，其中有关的接口如下。
１） 媒体网关与软交换控制器（ＳＣ）之间采用ＭＧＣＰ，由ＳＣ进行具体的业务控制，包括通信链路的建立和路由的选择等。
２） 软交换控制器与业务应用服务器（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ）之间采用微软在Windows 2000里新推出的ＴＡＰＩ ３．０接口，用户可以通过该接口灵活地设计自己所需的业务逻辑。
３） 媒体网关与ＰＳＴＮ之间采用Ｈ．３２３协议、Ｇ．７２９协议或Ｇ．７２３协议进行编码，并采用ＲＴＰ／ＲＴＣＰ协议进行媒体流的传输。
４） 用户的信令直接由媒体网关控制器进行控制。
５） 媒体网关控制器间采用ＳＩＰ协议进行通信，由于ＳＩＰ协议是由ＩＥＴＦ推出的，因此在互联网上应用要比Ｈ．３２３协议理想。
２ 业务节点结构
具体节点的体系结构不仅可以提供传统语音业务，而且还可以提供呼叫中心的人工座席服务，是一个完整的独立的业务经营节点。
在该节点中，用户可以通过传统的ＰＳＴＮ电话与坐席端进行ＶｏＩＰ通话。用户还可以在访问节点内部的互联网网站（Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ）时，点击网页上的“呼叫按钮”与后台呼叫中心的坐席人员进行直接通话。这样，有关的业务服务内容可以扩展到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ领域，从而可以大大地丰富业务类型。
在该内部环境中，软交换控制器（ＳＣ）是整个业务系统的核心，由ＳＣ进行各种业务逻辑的具体控制，并具体选择某个业务应用服务器。
３ 设计中的一些关键问题
１ 通信协议方面
由于软交换将各个功能部件进行了分离，因此涉及的通信协议比较多，设计也十分复杂。在协议方面，国内的ＶｏＩＰ信令协议基本上采用的是Ｈ．３２３协议，并且已经组建了实际商用的系统。在ＭＧＣＰ方面，也有成熟的协议可以被直接使用，有的厂家已经推出了实际的产品。而在ＳＩＰ协议方面，目前国内研究的并不多。
ＳＩＰ协议是由ＩＥＴＦ提出的，借鉴了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中的许多技术，ＳＩＰ与Ｈ．３２３协议相比具有如下的特点。
① 容易理解。ＳＩＰ协议是基于文本形式的，而Ｈ．３２３协议则是按照ＡＳＮ．１格式的，比较复杂。
② 比较简单。ＳＩＰ协议（包括ＳＤＰ）文本仅１００多页，信息类型也比较少，而Ｈ．３２３有７００多页，信息比较复杂。
③ 功能扩充性比较好。ＳＩＰ协议定义了Ｒｅｑｕｉｒｅ头部字段，可以比较灵活地扩充各种增值业务，而Ｈ．３２３的扩充有其局限性。
④ 扩展性好。ＳＩＰ能支持多域搜索，可以支持比较大的网络，而Ｈ．３２３要求保持呼叫的状态，因此扩充能力有限制。
⑤ 效率较高。完成一个呼叫，ＳＩＰ协议的消息流数量比较少，因此执行效率比较高，而Ｈ．３２３协议则比较复杂，因此效率不太高。
２ 开放式编程接口
软交换技术本身具有开放式的体系结构，用户可以通过开放式的编程接口，灵活地编写各种业务程序，我们选用了微软公司在Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００中新推出的ＴＡＰＩ ３．０接口。ＴＡＰＩ ３．０采用了通用对象模型（ＣＯＭ）技术，具有比较强的灵活性。
我们在ＴＡＰＩ ３．０的基础上已经构建了一个开放式的业务节点，不仅可以提供传统的语音通话业务，而且还可支持基于ＶｏＩＰ的呼叫中心业务，可以由后台的人工坐席提供友好的交互式服务。通过ＴＡＰＩ ３．０，业务应用服务器可以比较容易地提供各种业务逻辑。
３ 与传统电信网络的连接
软交换技术的基础是建立在ＶｏＩＰ通信方式上的，但对于传统的电信网络提供了连接接口，这里采用了ＣＴＩ技术，通过专用的计算机板卡进行信令转换，能够提供比较理想的控制。
４ 业务流程举例
在软交换开放式业务环境中，我们以计账卡业务为例，介绍业务的具体执行流程。
１） 用户Ａ拨通电话，通过特征号码（如“２００”），表明要使用计账卡业务；
２） 媒体网关１向软交换控制器进行请求，同时上报用户要使用业务的业务特征码；
３） 软交换控制器通过分析业务特征码，将该呼叫转给业务应用服务器；
４） 业务应用服务器根据业务逻辑的要求，向软交换控制器发出控制信息，要求媒体网关１接收用户输入的账号和密码；
５） 软交换控制器将有关要求转达给媒体网关１；
６） 媒体网关１将用户输入的结果传送给业务应用服务器，由其通过检索自己的数据库进行核对；
７） 如果用户鉴权通过，业务应用服务器将通知软交换控制器，建立主被叫间的电话通路；
８） 软交换服务器建立起相应的话路连接；
９） 用户Ａ通过电话线与用户Ｂ进行通话；
１０） 通话结束后，由业务应用服务器控制产生详细的电话话单，便于日后对账。
５ 结论
软交换提供了一种十分灵活的实现业务的方式，是将业务智能推向网络边缘的一种具体途径，由于其具有良好的开放性，因此具有十分广阔的发展前景。
摘自《电信技术》
|