发布时间:2022-05-13 14:35:46
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的软交换技术样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:软交换;网络融合;可编程网络;应用程序接口;电力通信网
0引言
在传统的基于TDM的PSTN网络中,提供给用户的各项功能都直接与交换机有关,业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成,并且采用依靠交换机和信令来提供业务,所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务,首先需要修订标准,再对交换机进行改造,每提供一项新业务都需要较长的时期。
为满足用户对新业务的需求,网络中出现了公共的业务平台--智能网(IN)。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接,而智能网完成业务提供,这种方法大大提高了增强业务的能力,缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步,随着承载的多样化,必须将呼叫控制和承载连接进一步分离,这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层,即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下:
(1)接入和传送层。将用户连接到网络,并将业务量集中后传送到目的地址。
(2)媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式,例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外,媒体层还可将业务选路到目的地址。
(3)控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务,还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。
(4)业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。
这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点:
(1)可以使用基于包的承载传送,例如IP、ATM,克服了TDM网络中容量不足的缺点;
(2)具有开放式端点的拓扑结构,既能良好的传送话音,也能支持数据业务。
(3)将网络的承载部分与控制部分相分离,允许二者分别演进,有效地打破了单块集成交换的结构;
(4)在各单元之间使用开放的接口,允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
新的网络结构固然有其优势所在,但原有网络近期不会消失,这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通,将PSTN逐步地向IP网络演进,其关键的网络产品就是软交换设备(SoftSwitch)。
2软交换技术
(1)软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来,通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)、信令互通(如从7号信令到IP信令)等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面,使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来,实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化,为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
(2)软交换的主要功能
软交换作为新、旧网络融合和关键设备,必须具有以下功能:
1)媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关,如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等,完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接,提供相应业务。
2)呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放,所提供的控制功能包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
3)业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用,因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合,提供现有智能网提供的业务。
4)互联互通功能
目前,存在两种比较流行的IP电话体系结构,一种是ITU-T制定的H.323协议,另一种是IETF制定的SIP协议标准,两者是并列的、不可兼容的体系结构,均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议,当然也可以同时支持这两种协议。
(3)引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下几个方面:
1)从经济角度考虑,与电路交换机相比,软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台,易于接收革新应用,且软交换利用的是普遍计算机器件,其性价比每年提高80%,远高于电路交换(每年提高20%),可见软交换在经济方面有很大优势。
2)从用户角度考虑,在传统的交换网络中,一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西,用户被锁定在供应商那里,没有选择的空间,实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面,因为厂商的产品都是基于开放标准的,所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品,可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。
3)软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类,将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的,并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础,可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性
基于软交换的增强的业务框架及其接口协议
(1)基于软交换的增值业务框架结构
软交换的引入形成了增强的业务框架,其中应用服务器完成增值业务的执行和管理,提供增值业务的开发平台,并处理与软交换间的接口信令;媒体服务器(MediaServer)提供特殊业务(如IVR、会议和传真)的资源平台,处理与媒体网关间的承载接口。
(2)软交换体系结构的接口和采用的通信协议
软交换作为一个开放的实体,与外部的接口必须采用开放的协议。各种接口及其使用的协议如下:
1)媒体网关和软交换间的接口。用于传递软交换和媒体网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议(SCTP)或其他类似的协议。
2)软交换间的接口。实现不同软交换间的交互。此接口可以使用会话发起协议SIP-T或BICC(承载无关的呼叫控制)协议。
3)软交换与应用/业务之间的接口协议。提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口,实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。
如:1、软交换与应用服务器间的接口,可以使用SIP协议或API(如Parlay),提供对三方应用和各种增值业务的支持功能;
2、软交换与策略服务器间的接口,可使用COPS协议,实现对网络设备的工作进行动态干预;
3、软交换与网管中心间的接口,可使用SNMP协议,实现网络管理;
4、软交换与智能网SCP间的接口,可使用INAP协议,实现对现有智能网业务的支持。
4软交换技术在电力系统中的应用
电力通信网是世界上目前分布最广的网络之一,有光纤、微波、载波等多种传输介质。这就形成了光纤网、微波网等多种网络形式,各种网络都有自己的交换设备、复接设备等,这些网络间的互联互通存在较大的困难。如果信息需要在不同介质的网络间传输,将需要更多的转换环节。这不但造成了资源的浪费,而且对整个电力通信网的管理也带来了很大的不便。软交换技术的引入,将可以解决以下几个方面的问题:
(1)电力通信网中网络互通
电力通信网中的电话网是一种交换网络,而且拥有电力系统独有的载波电话网络;同时电力通信网中也存在计算机网络,它们是以IP协议为基础的分组网络。软交换可以提供支持多种信令协议的接口,可以很好的实现电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题。这就是使得计算机网可以更方便地对电话网进行管理和支持,电话网也可以和计算机网络配合,更好地提供服务。
(2)目前,电力通信网中传输的信息主要是语音和数据,但随着网络的演进和计算机技术的不断发展,对视频业务和多媒体业务也提出了新的要求。软交换技术不但能很好地支持语音业务,利用新的网络设施可以提供各种增值业务和补充业务,而且软交换提供了开放式的应用程序接口(API),非常便于提供新业务。这对目前比较流行的电力系统呼叫中心(也称客户服务中心)来说,引入软交换技术无疑是一种明智的选择,基于软交换的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期为用户提供更好的服务,更好地树立电力系统的形象。
(3)统一不同介质的网络
电力通信网中存在多种传输介质,且各自较独立,都各有自己的一套设备,若引进了软交换技术,在一台交换服务器上可对多种介质的信息进行交换。这不但在经济方面避免了设备的浪费,而且提高了网络的可靠性,各种介质的网络达到了一定的融合互通,在不同介质的网络中传递信息时也省掉了复杂的转换环节。在管理上也更方便,只需对一个设备进行维护就可实现整个网络的信息交换。
(4)其他方面的功能
软交换具有操作维护功能(主要包括业务统计和告警等)。对业务繁杂的电力系统来说,引入软交换可以对各种业务进行统一的统计。若出现故障还可以及时地发出告警信号。另外,软交换还可以采集详细的清单,实现对用电量和电话费等的计费。
软交换技术是一种新的技术,其应用将不仅限于以上几个方面。在电力通信网中引入软交换将会产生很多方面的效果。
5结束语
关键词 下一代网络 软交换 存在问题
Abstract: It describes the state of soft switch technology in the world, services provided by NGN based on soft switch , related organizations on soft switch study and problems on its development.
Keywords: NGN Soft switch Problem
1 国际软交换技术的发展状况
下一代网络(NGN)是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络,它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放,电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离,由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台,由业务提供商提供各种应用,他们与设备制造商三足鼎立,共同推动了电信业的繁荣和进步。
软交换技术是下一代网络的核心技术,软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长,形成分层、全开放的体系架构,作为下一代网络的发展方向,软交换不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合。
目前,欧洲电信运营商对于软交换(下一代网络)的发展和应用大体上采用比较务实和谨慎的态度,运营商都是根据自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信聚焦海外市场,积极开拓国际IP网的话音业务,并在新技术投入使用之前,注重新技术和新设备的试验和评估。2001年开始在国际网络进行软交换的试验,放置了一台软交换机和4个媒体网关开展IP网络提供语音业务、呼叫中心业务和VPN业务的试验,其软交换的标准采用SIP-T协议。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音,本地网有5个节点开展了软交换实验,部分已经商用,并且试验规模在逐步扩展。在提供话音质量的保证方面,英国电信已在其承载网络内全面采用ATM技术。比利时电信认为2004年以后引入NGN比较适当,但目前需注意跟踪技术和设备的发展,比利时电信的技术部门在NGN方面重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求、开展NGN技术培训、建立NGN实验室,为开展现场试验进行技术准备。一些北美电信运营商也正在积极开展有利于软交换提供话音业务的试验,有些运营商已经开始提供商用业务。
2002年3月,中国电信下一代网络(NGN)试验项目在北京、上海、广州、深圳4城市启动。中国电信与北电网络、爱立信、西门子、中兴通讯、上海贝尔5厂家签订了下一代网络试验工程设备合同。合同涉及金额近1亿元人民币。根据中国电信与北电网络签署的合同,在北京、上海、广州和深圳4城市部署北电网络的SUCCESSIoN下一代网络解决方案。NGN网络全国试验网项目涉及的技术面、提供的业务量、网络覆盖的广度、深度均在全球首屈一指。
在设备制造商方面,特别值得一提的是加拿大北电网络,其NGN 产品为SUCCESSIoN(继往开来)解决方案,于1999年在BT-SPAIN首次正式商用,迄今为止,在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括VErIzoN 、SPrINT、中国电信、香港宽频(HKBN)、新世界电信(NEW WorLD TEL) 及铁通等。
SUCCESSIoN的应用类型包括了长途及汇接(C4)业务、本地接入(C5)及多媒体业务、无线汇接及3G核心网业务以及有线电视多网合一业务。目前几种解决方案已经在实际网络中运用。其中,VErIzoN的软交换本地汇接网络包含2个软交换节点及70多个媒体网关,每个节点每天处理超过1 100万次呼叫。SPrINT作为全美第一个实现TDM端局以软交换替换的运营商,其第一期工程(350万线)全部采用北电的SUCCESSIoN方案。香港宽频应用SUCCESSIoN本地IAD接入方案,在短短的17个月时间内,已拥有16万用户,是全球最大的基于以太网IAD接入的NGN网络,目前运营稳定良好。在最近的市场调研报告中,北电网络列全球软交换市场份额第一,也是全球VoIP和VoATM媒体网关市场份额第一。
2 NGN提供的业务
软交换技术的引入除了对现有PSTN话音业务实现全面的继承以外,还在基于SIP的宽带多媒体业务、PSTN与因特网业务结合衍生的业务、用户个性化业务以及业务创新方面有着PSTN和因特网等单一网络无法比拟的优势。传统PSTN由于终端智能和带宽的限制,无法实现多种灵活的业务逻辑和多媒体业务。由于业务逻辑控制和网络智能在PSTN内每个交换机上呈分散式节点式分布,并且由于用户数据由各自归属的交换机管理,导致某些业务(如广域CENTrEx)难以开展。PSTN的终端种类非常单一且没有智能,业务的智能完全由交换机实现,因此一直以来难以实现用户对业务的个性化定制,而且由于终端智能的限制存在使用不便和各种电话补充业务难以推广的问题。引入NGN则在业务实现的简单性和灵活性上有了本质改变。NGN的业务逻辑控制和网络智能在软交换和应用服务器等少量网元上集中部署,因此可以方便地在全网实现业务部署和业务升级,NGN对广域CENTrEx的实现就非常容易。由于NGN引入了对等性控制协议(SIP),使得终端的智能大大提高,目前市场上已经出现了丰富多彩的SIP智能终端。终端智能的提高及媒体承载能力的加强(如支持话音、视频等)使得用户对业务的个性化定制成为可能并且已经商用。如NGN的“呼叫屏蔽”这一特性,用户可以对不同来话进行筛选性的监控,可以在不同时间对不同来话实施不同的应答策略,应答的方式也不仅仅局限于接听、转发、挂断等传统方式,而是包括了话音应答、问候音播放、语音信箱转接、电子邮件转接、网页推送等多种不同的应答方式。这种灵活性在传统PSTN上是无法实现的。
此外,NGN能够实现许多PSTN所无法实现的业务特性,一号通就是一个很好的例子。PSTN通过IN方式也可以实现一号通业务,然而NGN基于SIP协议可以轻松实现IN方式的一号通所无法实现的能力。如NGN的一号通业务可以实现用户根据自己的需要随时设定对来话的振铃终端和振铃顺序,而这些策略可以依据来话者的不同和时间段的不同而变化。比如对自己的家人和同事可以实施两种完全不同的振铃策略,自己上班和下班时的振铃策略也可以完全不同。这就给了用户最大的自由和灵活性,保证可以有一种方式能联系到他,给日常生活和工作带来了极大的方便。这种业务特性是PSTN所无法实现的。类似的例子还有许多,如WEB800、点击传真等。
NGN不但在业务实现的简易性和灵活性上有独到之处,并且能实现许多PSTN无法实现的业务,而且具有业务的惟一性。NGN的业务能力主要包括:
A) 全面继承PSTN传统话音业务(包括基本话音业务、电话补充业务、CENTrEx业务、ISDN PRI补充业务、IN类业务等);
B) 基于SIP的宽带多媒体业务;
C) PSTN与因特网相结合的业务(即PINT业务,如点击拨号、点击传真、WEB800、ICW等);
D) 用户可定制的个性化业务。
3 从事软交换研究的国际组织
NGN是目前运营商和设备厂商都在讨论的热点技术,也是国外许多标准化组织和论坛(包括ITU-T的第11和16工作组, IETF的IP TELEPHoNY工作组、信令传输工作组(SIGTrAN)、媒体网关控制工作组(MEGACo),ETSI 的TIPHoN,国际软交换协会(ISC),3GPP,3GPP2,MPLS论坛,ATM论坛,DVB,DSL论坛,PARLAY等)的研究工作重点。我国网络与交换标准研究组和IP研究组于2000年开始制定NGN网络的相关标准。
其中,ISC成立于1999年5月,目前有近150个成员,是运营商和设备供应商交流需求和动态的场合。国际上大多数知名的电信设备制造商,如阿尔卡特、朗讯、北方电讯、CISCo、西门子、富士通、诺基亚、爱立信等,另外有一些电信运营商如美国的LEVEL 3、QWEST、AT&T、日本的NTT等均为该协会成员。
软交换论坛包含5个工作组,负责网络架构、协议制定等技术工作。
业务应用工作组负责业务功能制定、协调以及API标准的应用。
网络结构工作组负责软交换网络功能架构的制定。
设备控制工作组负责软交换间以及软交换与其他网络设备间控制协议的制定和补充、增强,如MGCP、MGC和设备的兼容性等。
网络管理工作组负责网络管理的结构和协议制定。
SIP工作组负责SIP协议在软交换网络中的应用和增强。
此外,ITU-T和IETF在相关协议的标准化方面已经取得了重要的进展,如H.248协议、BICC协议、SIP协议和SIGTrAN系列协议等。
4 存在的问题
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关的试验,但新技术的应用需要相当长的时间来完善。从目前厂家所提供的解决方案来看,目前存在的主要问题如下:
A) 国际上尚无大型网络的组网和运营经验。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NGN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,还是采用分区域选路结构等,在技术和实践方面都有待进一步的探索。
B) 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。
C) 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。
D) 业务开发问题。标准、开放的API接口能够快速、灵活地提供丰富的业务,这是软交换体系的一个优势所在,但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、IN类业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等,究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务,才能真正带来收益,是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题,目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。
E) 网络安全和网络Qos问题。目前业界还没有一个非常完善的方法来解决网络安全性的问题,只能通过要求TG、软交换等网络设备应具备一定的反入侵能力以增强系统的安全性,用户账号、密码等用户数据的安全则只能采用加密的方式解决。在网络Qos方面,IETF组织已经提出了多种服务模型和机制来满足Qos的需求,其中比较著名的有综合业务模型(INTSErV)、区分业务模型(DIFFSErV)、MPLS技术、流量工程等,具体这些方案如何组合使用、可行性如何,效果如何,有待研究。
主要从软交换的基本概念角度出发,分析从电路交换到分组交换的过渡,并且分析了采用交换技术组网的优点,就软交换技术在电信网络中的应用作出分析。
关键词:
电信网络;软交换;技术分析
中图分类号:F49
文献标识码:A
文章编号:16723198(2013)02015602
伴随着电信技术的飞速发展,电信网络的宽带化成为了目前我国电信发展的必然趋势。而利用软交换技术而进性宽带网络的构建已经成为了当前国际上的一种重要方式,软交换技术也受到了越来越多人的重视。我国在软交换技术的研究上也取得了一定的成果,各方面的研究也正在加紧进行。
1软交换技术的优势
软交换技术是指完全独立于传统的电路交换的一种全新的概念,是一种面向网络宽带的技术,是目前网络技术发展和宽带网络的核心技术之一。通过软交换技术能够通过宽带ATM和IP网络,结合本地、长途、无线以及数据业务,利用数据网和因特网通用的原理,提供密集化、易升级的网络平台,通过其交换分析将语音业务和数据业务整合到一个宽带网络中。在传统的TDM时分复用电路交换网中,呼叫控制以及业务和交换矩阵等都集中在一个交换系统当中,基于软交换技术的设计是将业务、控制以及传送和接入这些交换机的基本部件分离开来。软交换技术是基于软件的分布式交换或者控制平台,在软交换中各个设备之间采用国际通用的接口,从而使得设备之间的连接更加方便,大大提高了设备自身的性能。
软交换在电路交换和网络组网等方面起着重要的作用。利用软交换技术大大提高了现代网络结构的性能,在新一代网络结构中的优点主要体现在以下几个方面:首先,由于软交换接口等设置的适应性,能够降低设备受供应商的限制,从而实现多厂家综合运营的网络环境,并且能够更加快速方便地在网上引入多种业务,拓宽网络服务的范围,并且使得网络扩展更加安全、灵活和便捷。相比较传统的电路交换机,软交换机改善了增加新业务必须对其庞大的软件系统进行改动的格局,降低了对运营商的依赖程度。此外,由运营商和业务提供商自己根据市场的需求,更加便捷地增加应用软件。总的来说,软交换技术的使用大大提高了网络服务的准确性和优越性,大大拓宽了电信宽带网络技术。
2基于软交换技术的网络特征
软交换技术下的宽带业务网络具有多重特征,并且更加趋于完善,有利于满足当前人们的基本需求。具体来说主要体现在以下几点:
首先,智能化:智能化主要体现在骨干网和接入两个方面,在骨干网络的角度来看,从网络资源的管理方面,路由的选择以及业务的管理和选择上,软交换技术都能实现其有效的操作和控制,使得电信网络的管理更加灵活方便。
其次,集成化:集成化主要是指通过软交换技术能够更好地整合宽带网络的资源,实现整个系统的集成化管理。例如将语音、数据以及视频等业务综合到一个数据网络当中去,将业务进行分类管理,并且设置好优先级,从而能够保证在满足基本服务质量的前提下,能够充分利用网络资源,实现网络管理的集约化管理。此外集成化的管理还包括了在网管体系结构当中,对不同的网络设备进行统一的管理。
再次,软交换技术应用于网络系统还有一个重要的特征,即是兼容性。主要是指未来的多业务数据网,不仅能够保护传统网络在硬件和软件方面的巨大投入,将这些投入分配到电信骨干网络中去,并且能够充分考虑不同的传输协议和网络信令的相互转换,通过这种方式能够提高网络数据业务的兼容性。
最后,软交换技术应用于网络还有一个突出的特征便是灵活性,正是因为其在接引入新业务方面,将通过标准、开发的接口,满足更多的市场需求,从而能够更好的实现业务的发展。
如今,电信网络迎来了其发展历史上的一次重大革命,并且需要经过一系列的演变来实现更好的过渡。从运营商的角度来看,他们希望能够最大限度地维护个人资产和现有的业务,而从用户的角度来看,则希望能够在降低投入的基础上,满足个人的业务使用需求和习惯。
3软交换的体系结构
软交换体系是一个开放的体系结构,它包括了从下到上的四个独立层面,分别是边缘接入层、核心传输层、控制层以及业务层。边缘接入层主要是指为固定电话或者移动电话等各种数据终端提供访问软交换网络资源的入口,边缘接入层主要负责的是实现各个不同的网络及终端设备成功接入到软交换体系结构的网络中,并且能够实现信息格式的转换。核心传输层主要是负责传输网络业务的信息,目前主要采用分组网络IP或者ATM来作为软交换网络核心传送网。控制层的主要是负责呼叫控制,对接入层的设备进行科学控制,并且向业务层设备提供业务能力或者特殊资源。控制层的核心设备是软交换机,软交换机与业务层之间采用的是开发的API或者标志协议进行通信。软交换机的存在纯粹化了边缘接入层的各种网关功能,从而提高了网管管理的有效性和安全性。业务层作为软交换技术的重要组成部分,其是系统中的最高层,主要是利用各种设备来向最终的用户提供各种丰富多样的业务支持,同时能够优化网络管理,并且使得整个系统更好。
4基于软交换技术的网络建设基本原则
4.1循序渐近的原则
由于软交换技术在我国的发展还需要进一步完善和落实,软交换技术下的网络建设则不能是一蹴而就的,需要分阶段,一步步进行,在积极稳妥的基础上,实事求是的进行软交换网络建设。在网络演进的过程中,应该尽量采用软交换设备对原有的交换节点进行扩容,改变原有的替换的方式,从而尽可能降低对网络资源的破坏,减少重复投资,提高资源的利用效率。
4.2QOS保障原则
QOS是用户在网络演进中的基本要求,软交换网络的建设要在保障服务质量的基础上提高网络承载,尽可能满足用户的需求。一般来说软交换技术的网络主要有两种方式,分别是ATM和IP两种方式,对于ATM承载方式,由于其在设计之初就具有较强的QOS机制,因此可以保证较好的额服务质量,但是对于IP承载网络而言,解决好QOS是基本的要求。
4.3安全原则
安全性是进行网络建设的基本原则,软交换赋予了网络系统空间更大的活力和灵活性,因此这便对安全性提出来了要求,软交换过程中,需要尤其注意避免或者减少黑客以及其他恶意攻击对网络业务带来的影响,从多方面加强安全维护,例如设备的抗攻击、用户的业务保护和避免非法使用等多方面来综合保护网络业务的安全。
4.4融合性原则
网络的变化渐进过程是一个不断发展的过程,软交换基础上则需要充分实现多业务的融合,从而使得业务能够更加全面的开展,提高服务质量,满足更多用户的基本需求。
综上所述,软交换技术是未来电信网络业务发展的中心平台,主要包括了网中语音业务、数据业务以及食品业务和业务提供。软交换技术在我国还具有较大的研究和实践空间,尤其是在软交换技术在网络上的应用上更加需要引起重视。从上文中已知,软交换技术具有灵活性、开放性以及业务融合性等优势,基于软交换技术的宽带网络业务更能够满足人们的需求。从改造成本以及投资回报等角度来看,软交换技术在电信网络的应用有利于促进网络技术进一步发展,提升电信网络业务的完善。
参考文献
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关键词:软交换;协议;网络;原理;应用
中图分类号:U285.42文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-01
Soft-switch Technology&Application in VOIP
Wang Shuguang
(China Railway Group Limited Hengshui Branch,Hengshui053000,China)
Abstract:Based on the principle of soft switching technology technical analysis,and introduces VOIP soft switch technology in the
application.
Keywords:Soft switching;Agreement;Network;Principle;Application
随着软交换网络逐步走向实际应用,基于软交换的VoIP成为NGN提供业务的最大亮点。与目前的VoIP不同,基于软交换的VoIP不仅能提供基本语音业务,还能提供其所不能提供的新型增值业务,如视频、即时消息、游戏和各种数据业务。
一、软交换的技术特征
软交换机的技术特征是基于MGCP、H.248媒体控制协议,实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想。
尽管NGN的目标是将语音、数据、视频业务逐渐融合演变成为集多种业务于IP网络之上,但是它面临的根本挑战仍在于寻求成熟的、可大规模运营管理的IP电话技术。因为,语音是运营商最普及、最基本和最重要的业务,其市场涵盖的范围最广,其商业收入的影响远比其它业务更大。经过近百年的发展传统的PSTN技术和TDM网为运营商的语音业务提供了成熟的经营模式和品质标准。数据IP网络原本是为数据业务而设计的而语音是时间敏感性的业务,在数据IP网络中提供大规模语音业务的IP电话技术是任何运营商在向NGN过渡过程中所面临的首要挑战。
软交换机基本上是为在IP网上实现PSTN交换机的功能所特别设计的。传统PSTN网的交换机是垂直、封闭和私有的系统结构,软交换机是以呼叫控制与媒体相分离的、基于标准的、开放的系统结构。除此而外,软交换机与PSTN的“硬”交换机还有许多共同的属性。比如说,它们都是相对集中控制和管理的系统设备,其系统中保存了所有面向用户的数据及其呼叫状态信息。这一点使得软交换机受到电信运营商的特别重视因为只有这样才能满足电信运营要求对IP分组网的端点接入和与PSTN互通互连实施有效的呼叫业务控制和运维管理。所以说,软交换机是NGN中IP电话技术的一种重要实现手段。
所以从由软交换机所提供的电话业务和其技术特征来看,软交换机是NGN体系中一个重要的组成部分,但并没有提供任何整套网络架构的根本创新。
二、VOIP原理及VOIP通讯网络的重要
VOIP即是Voice Over IP,是把话音或传真转换成数据,然后与数据一起共享同一个IP网络(Internet互联网)。由于话音和传真在Internet上免费搭乘了“顺风车”,所以点对点(网关-网关)长途(国际或国内)通讯是完全免费的。
现在长途电话已无需一定要通过电话公司来转接了,只要采用VOIP技术,就可以用IP网络来进转接。IP网络可以是Internet、IPLC(国际专线)、无线网络等,只要是采用IP协议(Internet Protocol)就可以了。VOIP系统就是把传统的电话网与互联网组合搭配在一起。
三、软交换技术的设计原理及其实现目标
软交换技术是一个分布式的软件系统,可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性,其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统,它独立于特定的底层硬件/操作系统,并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议,在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求:
1.独立于协议和设备的呼叫?熏设备的呼叫处理和/同步会晤管理应用的开发。
2.在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。
3.第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。
4.业务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。
5.有能力进行同步通信控制,以支持包括账单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。
6.支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。
7.从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。
四、基于软交换的下一代网络中需要继续关注的主要问题
虽然基于软交换的下一代网络是一个比较完整的网络解决方案,可以应用在各种通信领域,但由于其技术新,目前的解决方案大多处于实验阶段,尚未形成大规模应用,许多问题仍需要继续关注,如QOS、网关、安全性、业务提供方式、与现有网络的有机结合等问题。
对任何网络来说,QOS的保证都是一个非常重要的问题。从根本上说,软交换本身并不能解决QOS问题,而是靠其承载网络来保证服务质量的。承载网络目前有两种方式:ATM和IP。对于ATM的承载网络来说,其本身就有很强的QOS机制。但是,对于IP的承载网络来说,如何解决好QOS问题。在基于软交换的下一代网络中是一个非常关键的问题,因为从目前厂家的设备开况和网络发展的总的趋势来看,以IP为承载网络应该是大势所趋。
五、结语
综前所述,软交换机是下一代网中语音/数据/视频业务的呼叫控制、媒体控制和业务提供与分配系统的重要组成部分。下一代网不仅需要软交换机作为局部结构和范畴的技术实验,更需要其作为整个IP电话网络体系架构的一部分与H.323技术和SIP技术等多种技术相融合的商业实践。软交换机在走向与IP电话网大规模地融合并使之具备扩展性、可靠性和可运营性的路上还会面临挑战。
参考文献
[1]戴维森.部署VoIP解决方案.凡璇.人民邮电出版社
1.1组成
软交换技术是伴随着信息技术与通信技术发展下产生的,其功能主要体现在三个基本要素方面:
1.1.1开放性业务生产的接口。因为软交换技术在提供与处理业务方面有强大的功能,能够通过API接入到应用服务器当中,为用户提供新的网络业务。同时,为了更好的与通信网络兼容,能够与SCP相互配合,从而为用户提供高效、并且智能性非常强的业务。
1.1.2具有综合设备的接入能力。软交换在操作时能够为多个协议提供支持与处理技术,这样能够更好接入到一些业务处理设备中,使通信网络的功能能够最大限度的发挥。
1.1.3策略运行支持系统。与传统的OAM系统有一定区别,该技术能够借助策略来完成系统的支持作用,并且能够按照网络的特殊功能实现更好的干预与调整,从而确保其可靠性。
1.2软交互技术功能
1.2.1媒体网关的接入功能。软交换能够顺利接入到网络中的某一个节点或者是端口上,还能够实现几个端口共同集合的效果,在接入以后,能够实现代码转换与映射。比如,ATM媒体网关、用户媒体网关以及综合接入网关等,实现对媒体、资源的有效控制,还能够对各种弱信号进行处理、实现系统的维护管理、连接管理以及信号传输管理等。
1.2.2呼叫控制功能。该功能是网络系统中一项最为重要的功能,能够相互间建立起呼叫、释放等控制功能,在多媒体平台下实现这些功能,还能够实现智能触碰呼叫、连接控制、呼叫处理等功能。支持的双发呼叫控制具有非常强的逻辑关系能够使双发成员自动获取退出、旁听或者隔离信息。
1.2.3业务提供功能。随着通信技术的飞速发展,软交换能够实现的业务也在增多,甚至能够实现全部业务的承接,主要有基础的业务以及补偿业务,除了提供这些业务以外,还能够处理一些智能化强的业务,实现与第三方的互通与合作,为更多具有增值空间的业务提供了平台。
1.2.4互连互通功能。一般情况下,网络各个系统都是相互作用、相互连接的,在网络不断演进中表现得非常明显,为此,这些系统间相互协作,共同支持网络进化。比如,可以通过智能网关实现与网络信令的互通,由此为客户提供诸多的智能化业务。
2移动通信中软交互技术的应用
2.1在NGN网络中的应用
当前,通信网络发展方向正在向NGN方向靠拢,双方在共同作用下产生了一种结合方案,该方案就是IMS方案。软交换技术比起IMS有更强大的功能。并且,移动通信核心网络能够不断演化,其最先提出是在2G网络中;其次是能够将其分为两个域,一个电路一个分组;最后一个阶段是从R4阶段中提出来的,电路域要实现与承载面的分割。R4在发展中能够在移动通信中发挥更为重要的功能,其优势体现在:能够使研发成本降到最低、能够快速、及时的将业务引入、能够加快网络发展与业务承接速度。
2.2在移动通信中的组网应用
软交换能够在通信系统中进行小规模的组网。主要是指通过软交换将移动通信划分成各个区域,由软交换负责对这些区域的业务承接,并能够对MSC与Server两个装置进行联合设置,而不用将两者放置在同一个机房中。此外,该技术还能够进行大规模的组网。由软交换负责本地网络移动通信的业务承接,而此时,MGW要能够与MSCServer实施分别式的功能设置;并且MSCServer在省会级的市区应用较多,能够对本地网络进行必要的监控及管理。
2.3软交换与3G技术的对比
从结构上以及一些接口协议上看,双方差异不是非常显著,但是在业务承接数量上看,软交换与3G存在的差异也不是非常明显,并且双方都能够实现接口的开放。为此,在移动网络中可以同时构建出NGN与3G网络,双方在承接的业务种类上与基本构架上也有非常强的一致性。不同的是,软交换能够在WLAN、CATV等网络系统中进行业务承接,并且在一些微波网络系统中也能够实现承接。能够对网络系统中的各项资源进行优化配置和利用,并且终端在接入时也非常灵活和方便。可以与用户的固定电话、移动设备等进行有效的互通与连接。在对WALN、ADSL接入以后,能够使网络用户之间的竞争增加,软交换系统能够安装在小型终端设备中,可以使整个网络系统运行效率增强,并且能够降低资源浪费率,缩短了设备回收的时间。而3G通信系统投资成本回收至少要利用7年时间,由此可见,软交换在移动通信中的应用非常可靠。
3结束语
【关键词】 软交换技术 移动 通信网 使用
无论技术如何发展进步,其最终是要得到应用。一方面我们应该加强对软交换技术的了解和认识,另一方面我们要对软交换技术在提高服务质量以及维修管理方面的管理和控制。
伴随着社会经济的发展进步,移动通信运营商面临着巨大的挑战和压力,在移动通信网络中加大软交换的投入和使用力度,对于降低企业成本、提升企业的核心竞争力具有重要的作用。
一、软交换技术体系结构和接口协议简介
软交换技术体系主要是由连接边缘层(实现业务或者用户与软交换网之间的连接)、控制层(实现呼叫控制、计费、数据处理等功能)、业务应用层(完成增值业务的提供,包括语音增值业务、数据增值业务等)、核心传递层(作为承载网络,发挥传送信息、连接平台等)构成的,软交换技术体系的每个部分都在移动通信网络中占据着重要的地位,正是在它们的协作下,完成了相关的业务。
软交换体系的接口协议主要包括SS间接口协议、SG与SS间接口协议、TMG与SS间接口协议、TMG语音编码方式等等,该体系中的每个协议都有自己特点。协议的存在使得软交换技术能够降低成本、增强组网的效率、提高灵活性,同时,软交换通过协议实现了各个部分之间的独立运作和发展,从而使得移动通信网络在开放的环境下实现各个部分之间的互联互通,从而进一步提高了移动通信业务的整体性,进而为未来移动通讯网络的发展进步和软交换技术之间的相互融合提供了可能性。
二、软交换技术在移动通信网的使用
在2003年的时候,“商用3G网络”的产生使得软交换技术成功的应用到了移动通信领域,同时,阿联酋等国家也开始采用软交换技术进行运营。网络的运营者看到了软交换所具有的优势,他们不断创新软交换技术的使用方式和方法,促进了互联网行业的快速发展。与此同时,移动通讯网络的运营商也加强了对软交换的应用,通过选取软交换技术、将软交换技术与汇接网结合等方式构建了软交换技术的应用体系,从而为用户提供了丰富正式的体验。
2.1软交换技术的选用
伴随着软交换技术的发展,移动通讯网将网络建设的核心定位到R4软交换技术,R4软交换技术在移动通讯网络中的使用既顺应了时展的潮流和趋势,又基于移动网络使用的现状的一个,是移动通讯网络可持续发展的重要环节和关键步骤。我国目前所采用的“宽带码分多址”的版本和阶段主要有R99、R4、R5/R6,R99、4GPP 。CDMA制式、“AMR语音编解码技术”等的创新和完善,促进了软交换技术的更新,促使我国的移动网络通信的利用率和业务量都得到了很大的提升。现阶段,我国移动通信运营商的盈利的主要来源还是语音业务,4G网络的出现,软交换技术的完善,使得软交换技术在移动通讯中的应用更加的便捷化。多种多样的软交换技术为移动通讯网络业务的优化、网络的稳定提供了坚实的保障。我们在选用软交换技术的过程当中可以根据实际的情况、业务的需要以及软交换技术所具有的优缺点等,对软交换技术进行综合的考虑,选择出适合的软交换技术。
2.2更新完善移动通信汇接网
2004年的时候,中国移动引入了软交换技术,并将其应用到通话业务当中,创设了具有独立性的汇接网。汇接网的创设一方面有利于对现今使用的移动通信网络进行容量的拓展,另一方面有利于最大限度地满足用户对业务服务的需求。移动在最初的时候只是将汇接网应用的省际通话业务当中,依照业务量和区域将我国的地域进行了新的划分,分出了业务区,采用一对多的方式实现了业务区信息传递、呼叫控制、连接管理等。
三、小结
软交换技术应用到移动通信网络中,不仅能搞提高网络的安全性、容量等,还可以有效的控制运营成本,简化网络结构。纵观移动通信网络的发展,现今从固定电话网到移动电话网到次时代网络到3G再到4G都已经广泛的使用软交换技术。软交换技术凭借着其独特的优势不论是在现在还是在未来都有广阔的发展优势,我们坚信伴随着通信技术的不断发展进步、人们生产生活的进步以及网络管理的优化,软交换将会从技术、协议、功能、管理等方面实现优化,未来的移动通信网络将会朝着“软交换全IP网络”的方向发展进步。
参 考 文 献
[1]周丽燕;简析软交换技术在移动通信网中的应用[J];《无线互联科技》;2013年06期
[关键词]软交换技术;通信技术;下一代网络
中图分类号:R5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)10-0254-01
前言
软交换技术是先进的网络通信技术之一,其交换系统已经逐渐趋于完善,取代电路交换技术已经成为必然。作为下一代网络不可缺少的关键部分,软交换技术已经成为业界关注的焦点[1],在技术上和经济性上逐步具备广泛开发应用的可行性。
1.软交换技术的相关概念
1.1 软交换技术的定义
软交换技术是从美国引进的一种先进的计算机网络技术。软交换技术是一种呼叫控制软件,它以PC服务器为基础控制的部分进行呼叫控制,实现呼叫和控制的分离。软交换技术能够实现数据、语音和视讯的综合服务,能够同时实现网络融合与业务融合[2]。
1.2 软交换技术的特点
软交换技术的特点是高效灵活、接口支持广泛、业务功能全面等,其特点鲜明,发展速度很快,近年来运营商使用软交换技术已经在通信领域有了很多应用。软交换技术可以为用户提供语音服务,呼叫和接通记录明细,还可以提供各种视讯服务,实现多网统一,提高了网络资源的利用率。软交换技术使用统一的IP底层网络,将通信业务中单独工作的语音业务、数据业务、视讯业务实现统一,达到高效、灵活、安全利用通信网络的目的。
1.3 软交换技术的结构系统
软交换体系结构分为接入层、传输层、控制层和业务层。接入层的主要作用是实现不同网络及终端设备的接入,接入层可能包括以下几种设备:中继网关(TG)、信令网关(SG)、网络存储器(NAS)、接入网关(AG)、无线接入网关(WAG)、综合接入设备(IAD)等;传输层是指信息传输的通道,传输层是否通畅决定了用户的网速快慢;控制层是软交换技术的主要的设备,其向上链接传输层,将传输层的数据流进行整合,向下链接业务层,为用户提供各种各样的服务功能,如呼叫控制、语音服务、资源管理等;业务层包括三大服务器即功能服务器、业务服务器、策略服务器。
2.通信网络现阶段存在的问题
2.1 效率低,维护工作量大
通信网络的使用量巨大,用户群也非常的多,这就使得通信网络发生故障的现象有一个庞大的基数。通常,这些故障都要求专门的业务员或者是技术人员到达现场维修,维护软交换设备的工作量巨大,网络资源的利用率低,难以满足现阶段需要时时维护交换设备的需要。外加一些语音服务需要24小时不间断提供,一旦发生故障,就会造成通信网络的瘫痪。
2.2 管理人员素质参差不齐
管理人员的素质水平参差不齐是现在通信网络的重要问题。软交换技术是需要专业技术人才进行不间断地管理和维护的,但是现在我国通信网络的管理和维修人员专业素质整体上有待提高,管理质量水平较差、效率较低,不能快速地解决问题,快速地传达指令,指导各个分局的运营状态。技术管理者应该能制定一套符合软技术发展和维护的管理方法,使得技术人才各司其职,很好的完成其本身的任务。管理者不仅要提升自身的业务能力,更要具备丰富的管理经验和卓越的领导才能,这样才能对新业务的整合有效地管理和引领。
2.3 功能较少
在软交换技术没有应用到通信网络上时,大多数的通信网络仅能提供单一的语音业务服务,能够提供视讯、数据业务服务的则很少。即使有提供多种业务服务的,通常每种业务也是采用单独的通信网络。以电力通信网为例,该通信网虽然通过独立网络实现了语音和数据两类业务,但各项业务之间缺乏统一的接口和标准,导致不同厂家之间的产品难以互通,难以实现良好的融合。
3.软技术在通信方面的应用
3.1 实现多个网统一
软交换体系将多种业务功能融合在一起,可实现多网统一。软交换系统采用统计时分复用技术,提高了网络通信业务应用的范围,大大提高了网络的利用率,无论是移动通信还是其他的通信业务,实现多网统一都是技术发展的必然要求。将接入层、传输层、控制层和业务层按标准接口和标准协议相连接,可实现通信网络业务的一致性。
3.2 提高业务办理效率
软交换系统采用一个公共的网络传输平台,工作人员只需定期维护软交换机和应用服务器,保证该公共传输平台畅通无阻即可。使用同一个公共维护平台处理故障比较简单,能够大大提高客户人群各种通信业务的办理效率。业务在一个可共享的平台上进行操作,为快速灵活地提供各种新业务提供了可能。
4.软交换技术在通信方面的发展前景
4.1 软技术应用的具体方案
软技术应用的具体方案可大体分为网络建设的初期、中期和末期。网络建设的初期是公共的网络传输平台,将各个网络得以连接,实现与电话交换网络的互通。网络建设的中期是连接各省电力公司和电话交换网,实现远距离的信号连接和覆盖,将各省的信号传输相连接,建立信号在空间上的全面覆盖。网络建设的末期是将路由器植入各个用户使用环境之中,使第三方的客户终端得以很好地连接。
4.2 软交换技术应用展望
软交换技术的进一步应用是非常有必要的,尤其在移动通信领域,软交换技术的应用将提高4G 网络的功能性和稳定性。另一个需要开发的就是降低软交换技术在通信网络的风险,保障通信网络的通畅,保证通信网络的质量和效率。此外,要加快软交换技术省市之间的互通技术,扩大区域的覆盖面,提高通信网络业务的新技术引进。
5.结语
目前,软技术作为即将引领互联网技术革新的新型技术,将逐步引领和建立一个更为开放的通信网络系统。本文介绍了软交换技术的相关概念、软交换技术的特点、软交换技术的分层体系结构、通信网络现阶段存在的问题等。随着相关技术、标准的不断完善,结合软交换技术近几年的发展趋势,相信软交换技术在通信领域一定会有广阔的应用前景。
参考文献
摘要:软交换作为下一代通信网络的控制核心部分,对其在网络中的可靠性有很高的要求。本文在对软交换的技术特点分析的基础上,详细讨论了软交换技术中承载网组网技术,重点分析了软交换承载网在基于QoS保证的实现技术。并对承载网的安全性和可靠性进行了研究。
关键词:软交换 可靠性 承载网 QoS
随着IP骨干网的建设初具规模,为了最大限度地提升骨干传输网的利用率和网络投资的效益,进一步发挥软交换技术的优势,在现有条件下的GSM核心网络中实现VoIP(语言IP化)和信令IP化、宽窄带信令互通是目前2G移动核心网的发展方向。通信网络从电路交换向以软交换为核心的下一代网络发展已是大势所趋。
一、软交换中承载网的QoS分析
(一)影响承载网QoS的指标。在影响软交换承载网的QoS指标,主要有以下几个方面:
1.抖动问题:根据实验测量得出,当抖动大于500ms是不可接收的,而抖动达到300ms时,是可以接受的。此时为了消除抖动会引起较大的时延,综合时延对语音质量的影响来考虑,要求承载网的抖动小于80ms。抖动所引起端到端的时延增加,会引起语音质量的降低。
影响抖动的因素一般和网络的拥塞程度相关。网络节点流量超忙,数据包在各节点缓存时间过长,使得到达速率变化较大。由于语音同数据在同一条物理线路上传输,语音包通常会由于数据包的突发性而导致阻塞。
2.时延问题:当前IP分组网的固有特性和低比特话音编解码器的使用,使得VoIP语音分组的端到端时延要比电路交换网中的时延大得多,组成部分也更为复杂,VoIP应用中网络通信结构和底层传输协议的多样性,决定了时延成分的多样性。端到端的时延可以分成两个部分,即固定时延和可变时延。固定时延包括编解码器引入的时延和打包时延。固定时延和采用的压缩算法、打包的语音数据量相关。可变时延包括:承载网上的传输、节点中排队、服务处理时延、去抖动时延,这些和设备的端口速率,网络的负载情况,经过的网络路径、设备对QoS的支持方式、实现的QoS算法等密切相关。
IP网中话音分组的端到端时延,150ms以下的时延,对于大多数应用来说是可接受的;150―400ms之间的时延,在用户预知时延状况的前提下可以接受,大于400ms的时延不可接受。
目前,不同级别的网络设备,在正常情况下的数据包处理时延为几十微秒到几毫秒,能够满足单跳时延要求,但承载网的跳数设计不能超过以上端到端的的时延要求,而且跳数越少越好。
3.丢包率:丢包对VoIP语音质量的影响较大,当丢包率大于10%时,己不能接受,而在丢包率为5%时,基本可以接受。因此,要求IP承载网的丢包率小于5%。
丢包率的形成原因主要有两点,一是传统IP传输过程中的误码,这种情况在目前的网络条件下发生的概率极低。另一个是不能保障业务带宽造成的,当网络流量越拥塞,影响就越强烈,丢包发生率也就越大。
4.带宽问题:足够的带宽是保障业务QoS的重要手段。如语音编码压缩采用速率为8kbit/s。典型的语音编码器每2Oms分发一个语音数据包,每个数据包中含有两个语音帧,所以每2Oms就会采样生成 160bit的信号,即数据包大小为20字节。控制流和信令流的带宽详细计算原则是一样的,要考虑信令消息以及形肖的字节数,开销的计算跟语音业务带宽中的计算类似,信令消息的字节数则需要根据不同协议的呼叫消息字节数、呼叫比例的分配等来计算。由于控制信令在承载网占用的带宽较媒体流来说微乎其微,大约只占所需带宽的0.5%,一个简单快速的算法就是按照媒体流带宽的2.5%预留。
(二)承载网的QoS解决方案
通过对影响QoS的以上指标分析可以看到,对承载网要充分合理的带宽规划、避免网络拥塞,是目前现实方案中需要重点考虑的因素。
在传送数据之前,根据业务的服务质量需求进行网络资源预留,从而为改数据流提供端到端的服务质量保证。集成模型虽然能够提供确定的服务质量保证,但是它需要在网络中维护每个流的状态,对路由器的要求高,难以在大型正网络中实施,因此不考虑使用这个方案。区分服务的基本思想是将用户的数据流按照服务质量要求划分等级,级别高的数据流在排队和占用资源时比级别低的数据流有更高的优先级。区分服务只包含有限数量业务级别,状态信息数量少、实现简单、扩展性好。因此区分服务是目前大家认同的IP网络QoS的解决方案。
在NGN业务与互联网业务共用网络设备的情况下,互联网业务的流量特征对网络QOS性能的影响要充分考虑。在网络设计中必须充分考虑互联网流量对NGN业务的冲击。解决这个问题,可以考虑建设NGN专用网络去避免这个问题。从运营的角度看,考虑到传输资源充分、网络带宽以及设备成本低、安全性等因素的考虑,建设专用轻载网络,尽可能增大网络带宽也是非常现实的方案。
承载网的QoS解决思路,将根据实际情况混合采用以上技术。在骨干层使用MPLSVPN技术。在与互联网共用设备的节点,根据NGN承载的实体,分别将骨干网上 NGNVPN的LSP,NGN业务的二层VLAN,NGN业务的三层IP地址的优先级字段都设置为最高级别,网络节点通过优先级字段进行报文分类、流量整形、流量监管和队列调度,从而实现对NGN业务高优先级的处理,最大程度减少互联网的突发特性对NGN业务的冲击。另外,专用设备的建设用以保障在NGN业务量大的区域,隔离互联网对NGN业务的影响。
二、承载网的安全性与可靠性分析
为防止受到黑客或病毒程序的攻击或干扰,NGN承载网必须与互联网进行物理或逻辑隔离,与互联网的互通必须通过安全设备(如防火墙)实现,不能直接接入;NGN用户或设备的接入需要经过身份认证才可以接入NGN网络,避免非法用户和非法报文进入NGN网络。只有当用户的身份得到确认,才可以进行事后审计与追踪,有效地防止了用户侧的网络攻击行为。通过以上措施可以基本消除来自其它网络和NGN用户方面的安全隐患,但还要采取安全手段来保证NGN内部网络的安全。