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软交换技术在VoIP中的应用分析

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作者：姚玉坤 刘合武
;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 。
1、当前VoIP网络
目前VoIP组网技术主要有两大标准，遵循H.323标准、遵循SIP(SessionInitiationProtocol)协议 。这二者是完全平行的 。
SIP是由IETF制定的面向Internet会议和电话的信令协议 。具有简单、扩展性好以及和现有的Internet应用紧密结合的特点，适于开发新型的、与互联网结合的语音应用 。但SIP协议是一个正在发展和研究中的协议，目前大多数应用尚处于原型阶段 。该协议单独应用的范围较窄，一般需与其他协议协同使用，只是作为完整解决方案的一小部分 。相比而言，H.323则是由ITU-T提出的，采用了ISDN的设计思想，Q.931协议完成呼叫的建立和释放，具有电信网可治理性和集中的特征，发展比较成熟，应用也比较广泛 。目前国内VoIP网络系统主要是基于H.323协议的 。
H.323协议的VoIP网络由终端设备(Terminal)、网关(Gateway)、网守(Gatekeeper)和治理服务器等主要模块组成，见图1示 。
图1 基于H.323协议的VoIP网络
2、基于软交换技术的VoIP网络
软交换(Softswitch)技术正是在VoIP基础产生的 。其主要思想来源于分解网关概念，将呼叫控制与接入/传送功能相分离，即将VoIP网关分解为媒体网关(MG)、信令网关(SG)、媒体网关控制器(MGC)，其中媒体网关控制器是软交换的前身 。网关功能分离模型如图2所示 。
图2 网关功能分离模型
图2中，由媒体网关实现媒体流的转换功能；媒体网关控制器(MGC)/软交换提供各种业务的基本呼叫控制功能；信令网关负责网络的信令处理，实现异构网络不同信令之间转换；各部件之间通过相应的标准协议进行通信 。另外，软交换技术的主要设计思想还借鉴了传统智能网的“呼叫与控制相分离”的方式 。使得整个网络的业务提供变得更加灵活和开放 。
2.1软交换技术网络结构
基于软交换技术的网络结构是以软交换设备为核心，能够实现业务与控制、接入与承载彼此分离，各功能部件之间采用标准协议进行互通的体系结构 。通过优化网络结构实现网络的融合和业务的融合，使得分组交换网络能够继续原有电路交换网中丰富的业务功能，同时可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务 。
软交换网络结构可分成接入层、传输层、控制层和业务层四个层面，见图3所示 。
图3 软交换网络结构
图3中各层的功能如下：
接入层主要实现异构网络到核心传送网以及异构网络之间的互联互通，集中业务数据量并将其通过路由选择传送到目的地 。其中，媒体网关是使用不同协议的网络(如PSTN网和IP网)间的接口；信令网关对电话信令消息进行转换，使其能在分组网上传输 。
传输层完成业务数据和控制层与接入层控制信息的集中承载传输 。
控制层决定呼叫的建立、接续和交换，将呼叫控制与媒体业务相分离，理解上层生成的业务请求，通知下层网络单元如何处理业务流 。

;业务/应用层：业务层主要指面向用户提供各种应用和服务的设备 。采用开放、综合的业务接入平台，为下一代网络提供各种增值业务、多媒体业务和第三方业务，还具有相应的业务生成和维护环境 。业务层可能包括应用服务器、AAA服务器、业务控制点(SCP)、策略服务器、第三方服务器 。
其中软交换设备是软交换网络体系的核心设备，位于网络控制层，软交换是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能 。软交换作为一个开放的功能实体，采用标准的开放协议与外部实体实现通信 。

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