控制层设备

5．2．2　控制层设备

控制层设备主要是软交换机。

根据国际软交换协会（ISC）的定义，Soft Switch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能的设备和系统。据此定义，Soft Switch是典型的为分组网的话音目的而设计的技术实践手段。这一定义也说明，Soft Switch借用了传统电信领域PSTN网中的“硬”交换机的概念，所不同的是强调其基于分组网和呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。Soft Switch是NGN中的重要组成部分，但它更多地是关注呼叫控制功能的设备和系统，其本身并不能构成特别的整体组网技术机制和网络体系架构。

软交换机是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是软交换网络中话音、数据、视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。

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。

特别值得一提的是，为了支持智能端点、视频端点和多媒体端点接入，一般软交换机还有可能支持H．323协议和SIP来控制管理H．323和SIP的用户端点。这样一来，软交换机本身也不能完全地对其所控制管理的所有端点实施彻底的呼叫控制与媒体传输分离。另外，如前所述，软交换机还必须在“局间”支持H．323协议和SIP来与H．323网和SIP网以及其他的软交换机互连。但是，MGCP／H．248媒体控制协议技术始终是软交换机的基本特征。倘若某一呼叫控制设备系统不支持MGCP或H．248媒体控制协议，一般都不能将其称之为软交换机。业界通常将以支持H．323协议为显著特征的呼叫控制设备称为网守（Gatekeeper），将以支持SIP为显著特征的呼叫控制设备称为代理服务器（Proxy Server）。

另外，尽管软交换机支持智能端点、视频端点和多媒体端点的接入，但并不意味着所有的话音、数据、视频业务都得集中在软交换机上完成实现。理论上讲，即使存在着这种设备的可能性也完全没有必要这样做，因为这种系统不具备任何优势反而存在着一系列整体架构上的缺陷。事实上，软交换机的核心设计集中在各种业务的呼叫控制功能和一定程度上的端点能力的管理。比如说，软交换机并不直接提供任何形式的IP数据业务；软交换机可以支持视频端点业务，但视频会议的控制功能并不由软交换机直接提供，而是通过互连到其他的应用服务器来实现。

通过统一的、基于IP的传输基础结构，可以将呼叫控制设备（软交换机为主），配合其他的IP技术和数据应用技术构造一个系统来支持多媒体和其他智能业务。我们可以将这样的系统称为软交换机系统。广义来讲，软交换机系统是呼叫、媒体和业务控制多种逻辑功能实体的集合。它提供包括电话终端、智能终端、多媒体终端业务的呼叫控制、连接以及部分其他业务功能。这样的软交换机系统可以用于下一代网络控制、管理业务接入和PSTN网络边缘的局端设备。通过这种方式，多种与呼叫控制相关的业务可以统一集成在这个系统中管理、运营。但这样的软交换机系统内部仍将采用多个分布式的子系统模式，以便在集成的系统中灵活地提供包括话音在内的智能和多媒体业务的应用。

所以从由软交换机所提供的电话业务和其技术特征来看，软交换机是下一代网络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。

软交换机是网络中的核心控制设备。软交换的主要设计思想是业务控制与传送接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。软交换机基本功能包括完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互连互通功能、应用支持系统功能等。

呼叫处理控制功能：负责完成基本的和增强的呼叫处理过程。

接入协议适配功能：负责完成各种接入协议（信令）的适配处理过程。

业务接口提供功能：负责完成向业务平台提供开放的标准接口。

互连互通功能：负责完成与其他对等实体互连互通。

应用支持系统功能：负责完成计费、认证、操作维护等功能。

在软交换系统中，软交换机提供传统的长途和本地电话业务，是一种功能实体，为下一代网络具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。

软交换机可以为基本业务、多媒体业务呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。软交换机应可以接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理；接收来自业务交换功能的呼叫控制相关信息，支持呼叫的建立和监视；支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，提供对多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入／退出／隔离傍听以及混音过程的控制等。软交换机应能够识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件；控制媒体网关向用户发送各种信号音，如拨号音、振铃音、回铃音等；提供满足运营商需求的拨号计划。

软交换机应具有时间监视及呼叫强迫释放功能：

（1）摘机不拨号时间监视（10s）；

（2）位间不拨号时间监视（20s）；

（3）应答（久叫不应）时间监视（本地呼叫60s，长途呼叫90s，国际呼叫120s）；

（4）无应答转移时间监视（20s）；

（5）听忙音时间监视（40s）；

（6）听爆鸣音时间监视（60s）。

因此，软交换机应具有连接到各种服务台的功能；应在收到长途区号后再收到“0”时，不予接续以避免路由选择和计费的混乱；应支持用户预置网络运营商号码及选择长途运营商功能；当软交换设备内部不包含信令网关时，软交换应能够采用SS7／IP与外设的信令网关互通，完成整个呼叫的建立和释放功能，其主要承载协议采用SCTP；应可以控制媒体网关、媒体服务器发送IVR，以完成诸如二次拨号等多种业务；可以同时直接与H．248终端、MGCP终端、H．323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务；应具有重选路由的功能；可以可选支持话务员功能；当软交换位于PSTN／ISDN本地网时，应具有本地电话交换设备的呼叫处理功能；当软交换位于PSTN／ISDN长途网时，应具有长途电话交换设备的呼叫处理功能。

软交换机提供业务的方式：

（1）基本业务和补充业务都是在软交机中直接完成的；

（2）新业务提供方式有3种：

①通过API开放业务，由Application Server或第三方业务平台放业务逻辑，Soft Switch负责业务具体的实施；

②Soft Switch充当SSP，通过INAP和智能网中已有的SCP通信，重用目前已经存在的智能业务；

③直接在Soft Switch本机上提供增值业务（如800号、移机不改号）等。