随着科学技术的不断改革和发展,传统通信工程所涉及的网络技术己经不能满足当今社会变化的需求,加之网络方面业务的拓展和创新,使得传统通信工程必须走改革和优化才能满足时代的需求。软交换技术是网络业务丨发展的核心技术,也是时代发展的产物。软交换技术在通信工程中的应用十分广泛,已经成为通信工程技术的关键核心之一。软交换技术的特点是运用网关管理呼叫控制和连接控制,为通信工程的技术系统提供可靠的资源管分配和管理能力,进而增强通信工程的可靠性和实时性。
1.软交换技术及结构分析
软交换是建立在如下思想的基础上发展起来的:实现传统交换设备的部件化,包括呼叫控制、媒体处理等,两者采用诸如媒体网关控制协议(MediaGatewayControlProtocol,MGCP)等标准协议,借助于纯软件加以处理。根据中国互联网安全大会(InternetSecurityConference,ISC)对软交换技术的定义,其指的是将呼叫控制功能与传输层相分离,借助于软件进行呼叫控制,如呼叫选路、管理、连接控制等,使呼叫传输、控制实现分离,提供交换、控制、可编程等多重功能的分离系统。具体而言,软交换提供了网关的管理与控制、连接控制、翻译、选路、呼叫与带宽管理、信令等多重功能。同时,还实现了网络资源、能力的封装,借助于标准、开放性的业务接口,实现与业务层的连接,便于通过网络开展新业务。
软交换系统主要包括4层:接入层、应用层、控制层、传送层,这4层结构相互分离,分别由不同的物理实体加以实现,均具有一定的功能扩展性,且借助于IP网络,实现了物理实体的有效连接,形成了软交换网络。
(1)接入层负责提供不同的用户终端,将用户驻地网络与通信网接入到核心网关。软交换系统将电话交换机接入模块,形成独立的物理实体,即媒体网关,根据接入用户、业务的差异性,可以将其细分为中继媒体网关、信令网关、接入网关、综合接入设备、多媒体业务网关、无线接入媒体网关等。
(2)应用层。借助于底层多种资源,为用户提供多样化的业务、资源。系统将电话交换机业务控制模块相分离,形成一个独立的物理实体,即应用服务器,负责借助于底层多样化资源,根据用户的个性化需求,提供相应的网络、资源、业务管理。具体而言,包括对用户签约信息的存储,明确其业务权限,通过应用服务器、智能网传送命令(SecureCopy,SCP)实现基本电话业务及其补充服务功能,借助于专用应用服务器实现语音融合、数据集多媒体业务,为用户提供多样化的增值与特色业务。
(3)控制层。系统将电话交换机交换模式分离出来,形成了独立的物理实体,即软交换机,负责提供呼叫控制、处理、协议、互通、业务提供等多项功能,并对接入层各种媒体网关进行业务控制,实现媒体网关间相互通信的控制。
(4)传送层负责为媒体提供相应的宽带传送渠道,并负责将信息传输到目的地。传送层实质上是软交换网络的承载网,将接入层中所涉及的各类媒体网关、控制层中的软交换机、应用层中的服务器等网元相互连接,为各类媒体提供所需宽带传输途径,并将信息选路到相应的目的地。
2.软交换技术在通信工程中的具体应用
软交换系统在通信工程中有广泛而深刻的应用,主要体现在通信系统各阶段的应用方面以及在固话网络、移动电话网络中的应用,以下具体进行分析。
2.1 在通信系统各阶段的应用
在通信工程建设初期,此时由于通信网络仍处在起步阶段,所能够提供的业务规模仍十分有限,因而,此时该技术在该阶段所能够提供的服务需求少之又少,主要利用该技术在网络中构建起多个单独的点,实现由点及面,逐渐拓展通信网络容量。在系统建立初期,关键是要对软交换系统进行建立,主要通过电话网络,对软交换设备进行构建,为系统提供所需硬件设备,达到电话、交换网络相互之间互通的目的。
在通信系统建设过程中,网络业务逐步构建和发展起来,也具有了一定的规模,此时对网络服务提出了更高的要求,由于交换节点规模、数量日趋增大,应当构建软交换控制电路交换网、包交换网,不断吸引用户,增加网络用户。各运营商为满足网络用户的差异化需求,也需要对软交换网络的规模进行拓展,并与其他运营商之间保持紧密的合作,构建起良好的联系,确保电话交换网络覆盖面逐步拓展,为更多用户提供更全面的网络。
在系统建设后期,此时软交换网络的建设己经较为完善,用户对于运营商的要求也不断提升,要求各大运营商必须采取相应的措施,对自身网络通信功能加以完善,确保网络服务的质量。在此过程中,可以增设多个软交换设备,借助于不同交换机间的数据传送、承载,达到多区域间的互通,还可对通用型媒体网关进行建设,以实现资源共享,促进多运营商间更深度的合作,满足各用户的通信需求,最终形成一个完善、完整的通信网络。
2.2 在固话网络中的应用
软交换系统所提供的接口为开放式接口,因而确保了业务信息之间的自由互通、交换,尤其方便了各种设备的接入,确保了通信工程系统运行过程的便捷性、可靠性、稳定性。要想在固话网络中应用软交换系统,还需要进行一定改造。可以采用端局先行、汇接局先行两种改造方法,对于前者而言,在软交换改造过程中,要求网络的形态必须保持与常规形态相同,但演进的速度有限,该方法改造难度小。对于后者而言,工程建设难度、风险都比较大,对整个通信工程运行的影响也较大,而且软交换改造难以为本地固网提供服务。
2.3 在移动电话网络中的应用
由于交换机服务器可以提供对接的信令接口,且具有良好的业务处理能力,采用便于扩展的H.248协议进行MGW的控制,能够使媒体信息流达到汇合、映射、交换的目的。核心网络、接入网络之间需要提供转换、媒体转换功能。MGW结合用户及具体情况的需要,在本地网上进行分别设置。移动交换中心(MobileSwitchingCenter,MSC)服务器独立在本地网以外,一个MSC服务器可以同时进行多个媒体网关(MediaGateWay,MGW)的控制,而且可同时支持3G,4G用户接入,因此实现了本地网的融合。本地网需要分别进行软交换关口的设置,因此,任何MSC端局与GMGWC关口局承载设备)间都必须进行直达电路设置,因此,还需要借助于软交换技术,将不同网络话务加以疏通,并提供本地IP话务落地服务。在长途移动网络中,需要在各大区中心城市进行软交换设备配备,各设备配置间应实现互为备份,确保各设备配置一致。在省会配置中继媒体网关,构建起省内交换机直达电路,实现长途网和传统移动网的连接。为避免承载网、传输中断可能带来的影响,防火墙(ThreatManagementGateway,TMG)与全国一级汇接中心设备(TandemMobileSwitchingCenter,TMSC1)之间需要进行过桥电路设置,使TMG设备提供相应的信令网关(SignalGateway,SG)功能,各服务器间借助于IP广域网实现互通,TMG/SG间则通过IP承载网实现互通。
3.结语
一言以概之,为了满足通信工程高效、安全、稳定等方面的要求,满足不同用户的个性化需求,必须借助于软交换技术应用优势,实现通信系统资源的优化配置与整合,提高系统管理水平,满足通信系统的多样化需求。
作者:蒋艳(湖南科技学院,湖南永州 425100)
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