以软交换为中心的下一代网络结构

1．4　以软交换为中心的下一代网络结构

下一代网络是一个开放式、分层式架构的网络。作为开放式架构，不同厂家的构件设备应用标准协议进行互通；作为分层式架构，实现网络开放的要求，各层设备各司其职，分工明确清晰，组网时简单方便。

从功能上看，下一代网络从上往下由业务应用层、控制层、传输层、接入层4层组成，如图1．6所示。其中业务应用层负责在呼叫建立的基础上提供各种增值业务和管理功能，网络管理和智能网是该层的一部分；控制层负责完成各种呼叫控制和相应业务处理信息的传送；传输层负责将用户侧送来的信息转换成能够在网上传递的格式并将信息选路至目的地，该层包含各种网关并负责网络边缘和核心网之间媒体流的交换／选路；接入和传送层负责将用户连接至网络，完成业务量的集中和将业务传送至目的地，包括各种接入手段和接入节点。

每一层的设备相互独立，不同层的设备通过分组网以标准协议实现相互间通信。

图1．6　基于软交换的下一代网络结构图

1．第一层业务／应用层

业务／应用层在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务，同时提供业务和网络的管理功能。任何向软交换提供业务应用的设备都应该属于业务／应用层的范畴，例如软交换网络内部提供业务的应用服务器、向外部第三方业务提供商提供业务开放接口的Parlay网关和第三方的应用服务器，以及为了向软交换提供传统增值业务的智能网业务控制点（SCP）设备。

此外，上述各层面同时接受着管理平台对其的管理。不同层面由不同层次的管理平台管理，例如传送和控制平面都有不同的管理平台；接入层面的管理比较复杂，比较大型和集中的接入设备（如中继媒体网关和综合接入媒体网关、媒体服务器）都纳入到控制层面的管理平台中，而IAD、智能终端等数目多并且分散的接入设备则可能首先由接入层面的网管设备管理，这些接入层面的网管设备再接受控制层面管理平台的统一管理。

为了实现对用户身份的认证，在软交换网络中引入AAA服务器，软交换采用RADIUS协议与AAA服务器通信以认证用户的身份。为了使承载网感知业务质量的需要，还在软交换网络中引入策略服务器（PS），软交换通过它将QoS策略告知承载网。在有多个软交换构成的大型网络中，还可以引入路由服务器设备，软交换可以向其查询另一个软交换的路由信息。

业务／应用层的主要功能是完成业务的实现，具体功能如下：

（1）存储用户的签约信息，确定用户对业务的使用权限，一般采用专用的用户数据库服务器＋AAA服务器或智能网SCP来实现。

（2）采用专用的应用服务器和智能网SCP（要求软交换机具备SSP功能）来实现YDN065—1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》中定义的基本电话业务及其补充服务功能，以及智能网能够提供的电话卡、被叫付费等智能网业务。

（3）采用专用的单个应用服务器或多个应用服务器实现融合话音、数据以及多媒体的业务，灵活地为用户提供各种增值业务和特色业务。

（4）软交换网控制层中的软交换机之间是不分级的，当网络中每增加一个软交换机时，其他所有软交换机必须增加相应的局数据；而这对于网络运营来说，将是极为麻烦的，其解决办法是在业务／应用层中设置策略服务器来为软交换机提供路由信息。当然，策略服务器的设置方案将直接影响软交换网络的安全可靠性。

2．第二层控制层

软交换技术将电话交换机的交换模块独立成为一个物理实体，称为软交换机（SS），SS位于控制层，它的主要功能是完成对边缘接入层中的所有媒体网关的业务控制及媒体网关之间通信的控制。这一层的作用是实现呼叫控制，并通过支配网络资源，完成基本实时呼叫控制和连接控制功能，实现各种信令协议的互通和转换。

3．第三层传输层

这一层的作用是采用分组技术，提供一个高可靠性的、提供QoS保证、大容量的、统一的综合传送平台。传输层实际上就是软交换网的承载网络，其作用和功能就是将边缘接入层中的各种媒体网关、控制层中的软交换机、业务／应用层中的各种服务器平台等各个软交换网网元连接起来。由于IP网能够同时承载话音、数据、视频等多种媒体信息，同时具有协议简单、终端设备对协议的支持性好且价格低廉的优势，因此软交换网选择了IP网作为承载网络。软交换网中各网元之间均是将各种控制信息和业务数据信息封装在IP数据包中，通过核心传送层的IP网进行通信。

4．第四层接入层

该层通过各种形式的接入手段将用户通过接入设备所输入的话音、数据、多媒体转换成能够在分组传送网中传输的数据格式，并且将这些数据通过各种形式的传输途径提交给分组网络。这里的接入手段主要是指各种接入设备所提供的不同接入功能。软交换技术将这些提供不同接入功能的业务接入模块独立成为一个物理实体，称为媒体网关（MG）。

接入层的设备可细分为以下几类：

（1）中继媒体网关（Trunking Gateway，TG）。TG跨接在PSTN网和软交换网之间的功能实体，负责PSTN网和软交换网之间的媒体流与IP包的相互转换。

（2）信令网关（Signaling Gateway，SG）。SG跨接在No．7信令网和软交换网之间的功能实体，实现信令承载层电路交换与IP分组交换的相互转换。

TG和SG共同完成了软交换网与采用TDMA电路交换的连接，将PSTN网中的普通电话用户及其业务接入到了软交换网中。

（3）接入网关（Access Gateway，AG）。AG用于为多用户提供数据、话音、多媒体业务的业务接入。

（4）综合接入设备（IntegratedAccess Device，IAD）。IAD用于小企业和家庭用户的接入产品，可提供话音、数据、多媒体业务的综合接入。

（5）多媒体业务网关（Media ServersAccess Gateway，MSAG）。MSAG用于完成各种多媒体数据源的信息，将视频与音频混合的多媒体流适配为IP包。

（6）H．323网关（H．323 Gateway）。H．323网关用于连接采用H．323协议的IP电话网网关。

（7）无线接入媒体网关（WirelessAccess Gateway，WAG）。WAG用于将无线接入用户连接至软交换网。

可见，AG、TG和SG共同完成了电话交换机业务接入功能模块的功能，实现了普通PSTN网电话用户的话音业务接入，并将话音信息适配为适合在软交换网内传送的IP包。同时软交换技术还对业务接入功能进行了扩展，体现在IAD、MSAG、H．323网关、WAG等。通过各类接入设备，软交换网实现了将PSTN用户、H．323IP电话网用户、普通有线电话用户、无线接入用户的话音、数据、多媒体业务的综合接入。