业务层设备

5．2．1　业务层设备

业务层主要有业务控制点、数据库、AAA服务器、应用服务器和策略服务器。业务控制点和应用服务器等构成业务平台，完成新业务生成和提供功能。AAA服务器、大容量分布式数据库、策略服务器等是系统的主要支撑设备，为软交换系统的运行提供必要的支持。

传统的PSTN是由很多大型的交换机按照固定的等级制网络模型组成的网络，业务支撑环境是和专用的编程语言和控制机制紧紧耦合在一起的，创建新的业务较为困难。随着社会需求和技术的进步，智能网模型在此基础上前进了一步，它允许业务提供商在电路交换技术和No．7信令的基础上独立开发自己的应用。

传统电信网络及其支撑技术正在经历巨大的变革，正在从封闭的网络体系结构向开放的、可编程的网络体系结构演进。下一代网络的业务支撑环境主要包括应用服务器、业务管理服务器、业务生成环境，它们互相配合，共同向用户提供多样灵活的基于下一代网络的增值业务。其中应用服务器是业务支撑环境的主体，业务管理服务器和业务生成环境可以作为应用服务器的组成部分出现。

软交换网络的业务生成环境与传统智能网中的业务生成环境的根本不同点在于：传统的业务生成环境与具体的信令协议相关、所生成的业务与具体的运行平台相关，不支持独立业务的开放商，根本无法提供基于融合网络的混合业务。而下一代网络的业务生成环境基于开放的API规范和脚本技术，支持独立的业务开发商和跨网业务。

1．应用服务器

应用服务器是软交换网络的重要功能组件，负责各种增值业务的逻辑产生及管理，网络运营商可以在应用服务器上提供开放的API，第三方业务开发商可通过此接口调用通信网络资源，开发新的应用。应用服务器的引入打破了传统电信网络闭门造“车”的封闭局面，降低了业务开发的门槛，充分体现了软交换网络业务开放的特性。

软交换可以提供和支持多种业务，需要说明的是除PSTN和ISDN的基本和补充业务是由软交换自身提供的以外，其他很多种业务都是软交换在业务层设备的帮助下实现，业务层提供这种业务帮助的设备可以是智能网的SCP，也可以是本节将要阐述的基于IP网络的应用服务器。

应用服务器是在软交换网络中向用户提供各类增强业务的设备，负责业务逻辑的执行、业务数据和用户数据的访问、业务的计费和管理等。

应用服务器在软交换网络的基本位置如图5．6所示。

在图5．6中应用服务器除了处理软交换的SIP业务请求，从而为软交换网络的用户提供增强业务外，还可以提供智能网业务，以及可以提供API以调用第三方的应用。应用服务器提供智能网业务有两种情况，一种情况是应用服务器与具备SSF功能的软交换通过INAP互通，为来自软交换的智能网呼叫提供服务；另一种情况是应用服务器通过信令网关与现有的智能网SSP／IP设备互通。如果业务需要，应用服务器也可以与业务控制点进行互通。当应用服务器提供API调用第三方业务应用时，API可以是ParlayAPI或其他API。当应用服务器提供ParlayAPI时应具有Parlay网关的功能，完成ParlayAPI与底层各种协议之间的映射。

图5．6　应用服务器在软交换网络的位置

应用服务器为软交换网络中的增强业务提供应用执行环境，通过协议适配功能对呼叫分配合适的协议，然后由业务控制功能根据业务逻辑执行的需要对业务进行控制，并通过业务数据功能调用业务执行过程中所需要的业务数据和用户数据。在业务控制的过程中如果需要，应用服务器会对媒体服务器的媒体资源进行控制，为呼叫提供各种媒体资源，并通过计费功能提供必要的业务管理、维护、统计等功能。

应用服务器在软交换中主要提供业务控制功能、媒体控制功能、业务数据功能、协议适配功能、计费功能、应用执行环境功能、操作维护管理功能等；此外还可选地提供API功能、Parlay网关功能等。

1）业务控制功能

业务控制功能是指应用服务器对于来自软交换或来自PSTN中SSP（通过信令网关）的业务请求能够根据收到的信息确定需要调用的业务逻辑，并按照业务逻辑的要求控制业务的执行并通过与呼叫控制实体（软交换或SSP）的交互完成业务控制和呼叫控制功能。应用服务器应能够实现对软交换所发起的SIP业务请求和INAP智能业务请求的控制。当实现SIP业务请求时，应用服务器根据SIP请求中的信息调用相应的业务逻辑进行执行，根据执行需要应用服务器给软交换发送新的目的地扯或者为呼叫分配媒体资源或监视软交换的后续呼叫事件。

除了上述软交换向应用服务器发起的业务请求，应用服务器还可以通过与其互连的Web服务器在用户的控制下向软交换发起业务请求。

2）媒体控制功能

媒体控制功能是指应用服务器根据业务逻辑的需要对媒体服务器上的媒体资源进行控制，例如产生和发送信号音、播放录音通知、收集DTMF（双音多频）信号以及向会议业务提供会议资源桥。

3）业务数据功能

业务数据功能是指应用服务器通过其内部的数据库提供业务执行所需要的业务和用户数据，并对数据进行核实、删除或更新的管理工作。

4）协议适配功能

协议适配功能是指应用服务器对来自不同网络实体的不同呼叫能够提供正确的协议与之适配，包括对来自软交换的SIP、INAP或来自媒体服务器的SIP、MGCP、H．248的适配。

5）计费功能

计费功能是指应用服务器具有各种业务所需要的计费信息，并具有对各种业务呼叫进行计费的功能，完成计费数据的产生、存储和传送。应用服务器除了提供按时长计费的方式外，对于SIP呼叫还应可提供按流量计费或组合计费，并且可以根据需求把费用记到与主、被叫号码关联的账号上。对于通过第三方实现的业务，应用服务器还应具备配合第三方计费并与其结算的计费功能。

6）应用执行环境功能

应用执行环境功能是为应用服务器中的业务逻辑程序提供执行环境。业务在应用执行环境中执行并产生支持应用执行的一系列功能实体动作，实现对网络能力的使用。

7）ParlayAPI和Parlay网关功能

当业务由第三方的业务提供商提供时，本地的应用服务器应该通过ParlayAPI向第三方的应用服务器提供业务接口，并通过Parlay网关功能实现SIP／H．248／MGCP／INAP协议到ParlayAPI的映射翻译。

8）操作维护管理功能

应用服务器应提供本地的操作维护管理功能，并具有与网络中的操作维护管理系统进行通信的接口，完成对业务和设备的操作维护和管理。

业务生成环境以应用服务器提供的各种开放API为基础，提供完备的业务开发环境、仿真测试环境和冲突检测环境。通过将应用框架／构件技术和脚本技术（如CPL、VoiceXML和XTML等）引入到业务生成环境中，可以提高业务开发的抽象层次，并简化业务的开发。

2．策略服务器

策略服务器负责用户的安全、QoS与业务方面的策略控制，它是业务层面与承载层面的桥梁，把来自业务层面的控制策略下发到承载层接入点，如宽带接入服务器（BAS）来实施策略控制。具体说来，策略服务器的作用是能同时与软交换和承载网设备（宽带接入服务器和3层交换机等）进行交互，使承载网设备可以感知软交换所管理用户的NGN业务质量要求，从而在接入汇聚层进行相应操作，使NGN的传送承载网成为一个感知NGN业务的承载网。策略服务器在软交换网络中的位置如图5．7所示。

目前倾向于使用COPS（公共开放策略服务）协议作为策略服务器与承载网设备之间交互的协议标准，以使各厂家设备良好互通。而软交换与策略服务器之间的协议尚未统一，目前倾向于采于DIAMETER。

1）动态QoS策略设定

带宽是一种重要的网络资源，在接入汇聚层存在带宽收敛，需要在这个层面对NGN承载网的资源进行调度，以保证用户业务的QoS。通过感知NGN业务承载网，在接入汇聚层可按用户及业务进行动态QoS策略配置，为用户提供差异性业务，保证用户的SLA（服务等级协议）。策略服务器可以下发QoS策略给BAS或3层交换机，BAS或3层交换机还可进一步通过协议下发QoS策略给下挂的L2交换机，从而最终保证用户所选业务的QoS。

图5．7　策略服务器在软交换网络的位置

2）接入用户数的控制

对于NGN视频等占用带宽资源较多的业务，如果承载网对NGN业务没有感知，就会存在信令通，但媒体流质量得不到QoS保障，或者新加入的用户对已有用户造成冲击。软交换不仅可以通过策略服务器下发QoS策略给BAS或3层交换机，还可从策略服务器处获得目前承载网的带宽占用情况，从而决定是否允许新用户的业务接入，如果带宽资源不足，直接拒绝用户的接入。这样可让正在使用业务的用户在保证业务质量的情况下，充分利用带宽资源。

3）防带宽盗用

NGN业务资费模式与数据业务资费模式是不同的，并不是在接入时分配地址就开始计费，而是通过软交换使用业务时进行计费。但NGN业务的特点又要求用户永久在线。如果不对IAD接入进行控制，IAD用户可能利用NGN进行带宽盗用，如盗用带宽进行专线应用，会严重影响运营商的营业收入，严重影响NGN承载网的性能。

对这个问题的解决方法之一是让NGN承载网成为一个对NGN业务感知的网络。策略服务器控制承载网的BAS或3层交换机设备，在IAD用户上网认证时，配置初始ACL（访问控制列表）及带宽。ACL控制IAD用户只能访问软交换，带宽限制用户发送信令流量，避免恶意用户瞬间发出成千上万的MGCP／H．248信令包（例如摘机），大量占用软交换资源的危险。在用户开始呼叫后，软交换触发策略服务器通知BAS或3层交换机重新设定IAD用户的ACL和带宽，该IAD用户可以访问与NGN中的相关部件，这样用户就可以与网中其他设备进行互通。带宽可以根据用户的业务进行设定，以满足用户业务的需要，同时避免用户超过业务的带宽盗用。通话结束后，软交换触发策略服务器通知EAS／BAS／L3交换机恢复IAD用户的ACL和带宽限制。

3．AAA服务器

要建立一个安全的网络环境，必须提供一定的验证手段。目前，提供这种功能的最佳途径就是通过认证、授权和计费（AAA）服务器，由它来完成终端的认证、Web用户认证、计费等功能。

AAA服务器在物理上可以由具备不同功能的独立的支持RADIUS协议的服务器构成，即认证服务器、授权服务器和计费服务器。认证服务器保存用户的认证信息和相关属性，当接收到认证申请时，支持在数据库中对用户数据的查询。在认证完成后，授权服务器根据用户信息授权用户具有不同的属性。

下一代网络也采用了RADIUS这一成熟的标准来实现软交换和AAA服务器的通信。RADIUS是一种C／S结构，AAA服务器作为服务端，向软交换提供相当于认证、计费等功能，软交换就是AAA服务器的客户端。此外，软交换与AAA服务器之间也可以采用DI－AMETER协议来替代RADIUS协议。