计算机网络基础第24册.docx

1、计算机百科知识计算机百科知识 计算机网络基础 (二 十 四 ) 本书编写组 编 山东科学技术出版社图 书 在 版 编 目 (CIP)数 据 计 算 机 百 科 知 识 /本 书 编 写 组 编 济南 山东科学 技术出版社 2003ISBN 7-5331-1651-8计 本 计算机网络 基本知识 汇编 TP39中国版本图书馆 CIP 数据核字(2003)第 004271 号山东科学技术出版社出版发行 (济 南 市 玉 函 路 16 号 250001)全国各地新华书店经销 莒县新华印刷厂印刷开本 787 1092 1/32 印张 240 字数 4 000 千字2003 年 7 月第 1 版 200

2、3 年 7 月第 1 次印刷印数 1 1 000 册书号 ISBN 7-5331-1651-8/ D 112定价 698.00 元目 录 交换网技术 .发展中的 NGN 技术 SIP 协议概述 .智能网的新应用 下 一 代 网 络 中 智 能 网 的 实 现 . 传送网技术 .在应用中不断发展的光纤通信技术 WDM 的波长间隔 .光 纤 通 信 技 术 的 发 展 战 略 与 实 施 策 略 . 十五 国家 863 计划光纤通信研究的总体目标 与 实 施 策 略 ER3+YB3+共 掺 玻 璃 波 导 放 大 器 及 其 应 用 光孤子通信 . 全光波长转换 下 一 个 挑 战 智能光网络概念

3、及体系架构与演进 .光纤技术发展及其未来的应用 智能光网络及其研究进展 .光纤无源器件技术的发展方向 智 能 光 网 络 技 术 及 发 展 .光网络用的各种光纤技术现状 世 界 宽 带 一 览 .充满前景的 PON 技术 I计算机网络基础 交换网技术下一代网络多元服务核心出现在哪里 服务这片各大 IT 厂商都看好的沃土 使得国外IBM 国 内 联 想 等 巨 鳄 纷 纷 扎 根 于 此 在 争 夺 日 益 激 烈的通讯业 更是有人指出谁抓住了服务谁就拥有了 未来 CommWorks 公司总裁 IrfanAli 表示 我们认 为下一代多种服务 IP 网络应当将建立在控制基础设 施之上 这使得软

4、交换在网络基础结构中的作用更为 重要 软 交 换 Softswitch 就 是 在 服 务 的 大 潮 下 被推上了浪尖 据 YankeeGroup 预测 2007 年软交换软件设备市 场容量将达到 2 亿美元 到了 2008 年则是 3 亿美元 在应用市场的预测方面 用户可以通过 IP 网络拨打 长途电话以减少费用 真正五类交换机上功能的提供 相对四类交换机较少 在 2006 年 我们会看到整个 市场对五类交换机功能的提供会增加很多 占到四分 之一 当然 面 对 四 类 交 换 机 的 市 场 份 额 还 会 有 40以上 基本上可以看出 软交换市场会逐渐朝着取 代四类和五类交换机的方向发展

5、 软 件 化 管 理 和 控 制 轻 松 实 现 个 性 化 服 务 交 换 建 立在 VoIP 基础之上 基本含义是把呼叫控制功能从 媒 体 网 关 传 输 层 中 分 离 出 来 通过服务器上的软计算机网络基础 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 和 信 令 互 通 如 从 No.7 到 IP其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离 开 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 其中更重要的是 软交换采 用了开放式应用程序接口

6、 API 允许在交换机制中 灵活引入新业务 软交换主要提供连接控制 翻译和 选路 网关管理 呼叫控制 带宽管理 信令 安全 性和呼叫详细记录的生成等功能 软交换位于网络分层中的控制层 与媒体层的网 关交互作用 接收正在处理的呼叫相关信息 指示网 关完成呼叫 软交换的主要任务是在各点之间建立关 系 这些关系可以是一个简单的呼叫 也可以是一个 较复杂的处理 软交换主要处理实时业务 首先是话 音业务 也可以包括视频业务和其他多媒体业务 软 交换通常也提供一些基本的补充业务 相当于传统交 换机的呼叫控制部分和基本业务提供部分 软交换与传统电路相同可以分成三个结构 最底 下的一层是传输硬件 属于交换 传

7、输一类 然后有 呼叫控制和控制切换等功能 属于媒介网关的控制 最上层有服务和应用 基本上 软交换和传统交换可计算机网络基础 以有相对层次的对应关系 在不同层次上 实际上也 是在做类似的工作 在传统电路交换里基本是用电路 的方式去传送 而在新的软交换里面 所有用户的数 据通过转换成 IP 的方式来处理 在上两层 电路交 换里 通常是每个交换机专用的系统 控制系统甚至 包括一些应用系统都是交换机专有的 软交换方面都 是开放协议 三个层面可以是三个不同厂家的东西 后台由于是开放的计算机平台 增加新业务或者不同 业务的融合变得更容易 简而言之 软交换是把不同的业务在 IP 平台下 整合起来 通过软交换

8、的方式进行管理和控制 很重 要的特点是 它要求服务和接入的不同网络介质做成 两个独立层面 服务可以和接入的介质完全分开 例 如现在公网上实现的服务很难同时放在宽带网上 在 软交换的概念下 无论用户用什么方式上网 得到的 服务是一样的 电话系统里的特殊服务项目 同宽带 网或者无线网的服务相同 就像每个人家庭都可以向 邮电局申请话音邮箱 但是在宽带网上可能用不了 在无线网上也可能用不了 因为它们隶属于不同的服 务商 但是在拥有标准化软交换的情况下 即使不同 的服务商之间也可以通过 IP 的互访拿到我们需要的 信息 这样就可以实现和访问介质 访问速度无关的计算机网络基础 一个用户界面 这也是软交换最

9、终希望实现的功能 由于应用层面和访问层面是分开的 有了更新的技术 更宽的带宽进行访问 对上升的服务层面是不 影响的 当系统服务手段提高了以后 应用可以保持 原来的环境 或者增加新的应用的时候 对所有的平 台 都 可 以 适 用 这 样 对 服 务 商 来 讲 可 以 减 少 服 务 成 本 推出一种服务可以面向相对广泛的市场 另 外 因 为 软 交 换 采 用 IP 协 议 所 以 可 以 用 Internet 的编程风格或者服务风格 提供一些创新业 务 比 如 针 对 一 个 小 区 的 特 定 人 群 做 一 个 特 定 的 服 务 过去交换机做应用一般要花几年的时间 IP 网上 的业务则

10、很快就能够推广开 从普及性服务到微服务 从传统电信市场到移动 市场众所周知 传统电信很少能提供特色服务 通常 都是普及性服务 另外 新服务推出的时间长 而且 风险大 比如推广某项服务需要两年开发 一年试用 到了第三年市场就没了 其实采用软交换的方法 就 可以减少风险 有了它国外甚至有了一个新概念叫 微 服 务 Micro-services 相 比 过 去 语 音 邮 箱 推 出 后所有人都在网上应用 微服务则针对不同的人群 推出特殊的服务 这个人群散播在各个地方 哪怕只 有一百人 只要他们需要 就可以推出相关的服务计算机网络基础 微服务用户的使用可以局限在某个范围 使用的周期 也可以相对较短

11、两个月甚至专门为奥运会推出为期 一个月的服务 这种传统电信服务就很难办到 但是 用 IP 网就会轻松的多 由 于 所 有 的 服 务 商 逐 渐 意 识 到 对 客 户 不 同 需 要 提供特定的服务 所以竞争格外激烈 如果这个服务 商能够根据用户特殊需要提供服务的话 另一个服务 商提供不了 显而易见用户会选择谁 在民族众多的 美国等移民国家 微服务已经推出针对某一种人的服 务 比如当阿拉伯人拨打公共信息电话时 系统会自 动切换到阿拉伯语应答 微服务其实也是一种增值服务 能够帮助运营商 创造更多的利润 除此以外 软交换所提供的增值服 务还有长途的 VoIP 统一通信 IP 虚拟专网 互联 网呼

12、叫等待 IP 电话卡 寻找 跟随等 从将来 IP 的发展上看 移动应该是传统电信市 场 和 移 动 市 场 两 大 重 要 市 场 之 一 在 将 来 无 论 是 CDMA2000 还是 WCDMA 都是朝着软交换的方向发展 在 WCDMA 里面 软交换目前已经应用在媒体网关 在 CDMA2000 里主要做 PDSN 在 PSTN 里主要是用这些设 备 加上网关的功能实现交换 向 VoIP 的过渡 开放的标准使电信运营商推出新业务成本低 见计算机网络基础 效快标准化和模块化已经成为大势所趋 像我们所熟 知的 PC 和安腾家族服务器一样 软交换也都是模块 化的 所有功能模块都是软件模块 而且模块

13、之间有 标准协议 可以互联 CommWorks 公司中国区市场和 业 务 开 发 总 监 郝 庆 英 说 我 们 的 软 交 换 平 台 里 有 不 同的模块可以由自己开发 也可以由任何一个第三方 的软件商开发 另外 在软交换下有很多不同的协议 我们有相应的一些软件模块实现 SIP H.323 H.248 协议之间的转换 由于软交换本身和 IP 网的特点 它除了可以提 供新的服务外 对电信运营商的长期发展也会带来很 多便利 比如推出一些新业务的成本 对软交换来讲 可能只有一分钱的成本 对传统电信却要五分钱 因 为软交换是一个开放的平台 相对平台成本和开发成 本都会低 而 PSTN 通常是封闭的

14、标准 甚至每一个 厂家都有专有的标准 新业务的推出需要厂家专有的 设备和专有的软件提供 成本自然就很高 从软件开 发周期 也就是业务推出的时间来讲 软交换也差不 多是传统电信十分之一的时间 从业务收益的比例来 讲 也是十分之一的时间就可以收回 而且随着软交 换越来越完善 推出新业务的时间就会越来越短 因 为平台越成熟 市场对这个标准了解越多 开发的人计算机网络基础 员越多 开发的企业 公司越多 那么新业务开发用 时就会越来越短 过去在交换机上开发一个新功能 可能只有一个厂家去做 如果现在是软交换 可能市 场上有六七个厂家做同一种东西 竞争就会很激烈 比 如 做 一 个 微 服 务 的 功 能

15、市 场 上 可 能 多 家 厂 商 在 做 最后服务商可以选一家最好的 由于存在这种竞 争关系 价格和时间都会减少 从运营方面讲 软交换的组网方案对新老运营公 司都有利 传统运营公司用它实现 PSTN 与分组网的 融合 保护传统投资 又具有创新能力 而新公司利 用它可以比较容易地进入竞争激烈的通信业务市场 不需对传统设备进行巨大投资 没有资金压力 现在 国 外 已 有 不 少 运 营 公 司 在 试 验 或 使 用 软 交 换 组 网 方 案 关注他们的动态 总结他们的经验和教训 对我 们的网络发展规划是有启发的 定义三层标准 拓展软交换市场 CommWorks 异军 突起根据现在主要软交换厂

16、家的方案不同 可以将厂 家 分 成 四 类 一 类 是 把 软 交 换 和 网 关 介 质 集 中 在 一 起 但是这样的方案不属于电信级 因为系统很难做 大 网关限制软交换的成长 而软交换和网关做在一 起 软交换能力的发挥也会受到限制 有点像 IP 电 话 网关关守都在一个小盒子里面 现在则是都在一计算机网络基础 个大层面 网关可以是全国任何一个交换机房 这才 是电信级的 还有一些做软化交换机的厂家也做软交 换 还有一类是多解决方案的软交换厂家 提供软交 换 提供路由器等 第四类是单方案的厂家 只做软 交换的某一块 可以看出 电信环境和运营商环境 主要是后两块的厂家多一些 根 据 全 球 通

17、 信 行 业 战 略 市 场 数 据 及 分 析 领 先 供 应商 Synergy Research Group,Inc.提供的数据 截 止到 2001 年第三季度 在世界软交换/应用服务器市 场 CommWorks 公司以 18%的市场份额领先于所有竞 争对手 CommWorks 公司的市场份额在第二季度还仅 为 10% CommWorks 比较早地参与了软交换概念和标准的 制定 她们 1999 年运用三层体系结构 就很清楚地 定义了较完备的框架和结构 而且这种结构是为运营 商提供的 有了这三层架构可以比较清楚地看到不同 厂家在什么位置 最大的好处是在不同层面之间建立 一种开放标准 在不同层

18、面设备之间的互联就变得非 常容易 CommWorks 公 司 软 交 换 产 品 管 理 总 监 Houman Modarres 表示 我们认为下一代多种业务 IP 网络的 建设将会从控制基础设施的建设开始 然后逐渐扩建计算机网络基础 而来 这进一步提高了软交换在网络体系架构中的重 要性 软交换结构为电话业务带来了类似互联网的创 新能力 为服务供应商提供了立即从提高的网络效率 中获益的机会 同时也为针对部分客户群的共同需求 快速推出可定制的 微型服务 做好了准备 据介绍 CommWorks 在软交换方面已经超过了 50 个注册专利 还有 200 个专利正在申请或者等待申请专利基本上覆盖到网络服

19、务 网络的业务建立可靠性 和容量效率方面 在过去 18 个月里 针对软交换他 们有新的 个注册专利和 24 个已经申请了的专利 CommWorks 软交换结构支持包括有线 无线和宽 带等多种接入应用在内的呼叫 媒介和服务控制 全 面 的 功 能 使 服 务 供 应 商 可 方 便 地 支 持 新 兴 的 接 入 技 术 并且可以独立于接入的媒介类型或不同的速率为 用户提供一种统一的外观和使用体验 CommWorks 软 交换结构的所有系统部件都是与平台独立的 可以充 分发挥多处理器系统的功能 给服务供应商支持网络 的特殊需求带来灵活性 软交换是 CommWorks 三 层 结 构 的 一 个

20、完 整 的 构 件 CommWorks 三层体系结构是一个灵活的电信级解 决方案 允许服务供应商扩展其基础设施和配置下一 代增强服务 这一结构包括媒介处理 控制和管理以计算机网络基础 及服务创建三层 第 一 层 以 Total Control(1000 和 Total Control2000 平台为代表 完成媒介网关功能 主要 集成多种业务类型并适应不同的网络 CommWorks 软 交 换 机 与 这 些 多 种 服 务 接 入 平 台 一 起 提 供 端 到 端 的 电信级基于 IP 的通讯 在第二层 它提供媒介和控制及管理功能 会话 控制功能和多种协议 PSTN/IP 信令 在第三层 软

21、交换负责关键的网络服务 包括记 帐 认证以及费率 计费支持 目录映射以及互联网 开通 CommWorks 软网关结构还包括提供 IP 交换机 交 互式语音响应 预付费呼叫卡以及在位管理应用等的 特色服务器 以及提供统一消息和 IP 传真服务的服 务器 软交换殊途同归软交换是下一代网络的核心 其发展道路可分为 两派 一派是由 软 而 交 换 另 一 派 是 由 交 换 而 软 但归根结蒂 最终实现的是一个以 IP 为基础的提供多元服务的网络 软交换是什么软交换建立在 VoIP 基础之上 然后把更多的电计算机网络基础 信业务用 IP 的方式来实现 单纯的 VoIP 很容易 但 是把传统的业务都放在

22、 IP 网上就要比 IP 电话复杂很 多 于是业界开始考虑怎样把传统电信业务过渡到以 IP 为基础的网络上 软交换是把不同的通讯业务 包 括话音 视频 数据 转换到 IP 网上 加以管理 在接入的信息上进行控制 实现传统电信能够实现和 不能实现的业务 其重要特点是要求业务层和接入的 介质层完全分开 CommWorks 当 时 的 3Com 1999 年 就提出了软交换的三层结构 现在已经被主要的软交 换标准组织所认可在这个结构中 最底层是传输硬 件层往 上 是 多 介 质 Media 连 接 控 制 层 最上面 则是服务 应用与功能层 推出软交换的两种途径单从 VoIP 来看 也可以有两种角度

23、 一种是已 经有了 V 即传统的语音服务 要把这种服务转移 到 IP 网上 另一种是已经建起了 IP 网 要让 它除了传数据外还能传语音 即 V 把视野放开来 不仅局限于语音业务 而是包括多种电信服务 上面 所说的第一种角度就是所谓的由 交换 而 软 第 二 种 角 度 则 是 由 软而 交换 主要的软交换 厂家 按这两种角度来划分 由交换 而 软 的 有阿尔卡特 朗讯 北电 西门子等 由 软 而 交计算机网络基础 换 的有 CommWorks Sonus 思科 Unisphere 等 对 CommWorks 这样的由 软 而 交换 的多解决方案提供商来说 软交换是用 IP 建立一个开放的 环

24、境 采用开放的软件模块 对不同的呼叫进行控制 使得软交换可以按照统一的标准连接不同的业务 比 如说话音通信 可以通过 IP 的方式从不同的介质间 互转 这样形成一个集成的 统一的用户界面 进行 统一计费管理等等 而且在这上面可以利用 Interent 方式开发一些新的应用 实现一些过去传统电信要开 发很长时间 甚至是很难做到的新业务 对阿尔卡特 朗讯等老牌电信厂商来说 由 交 换 而 软 地推出软交换乃是大势所趋 不得不为 这是因为软交换是一个开放的平台 相对的平台成本 和开发成本都会比较低 而 PSTN 通常是封闭的标准 每一个厂家有一个专有的标准 新业务的推出需要厂 家专有的设备和专有的软

25、件提供 这样成本就很高 推出一些新业务的成本 软交换可能只有 PSTN 的五 分之一 从软件开发周期 也就是业务推出的时间来 比较 软交换几乎只是传统交换的十分之一 从业务 收益的比例来看 软交换的成本也只需花 PSTN 的十 分之一的时间就可以收回 一方面是成本低 另一方 面是业务推出快 回收资金的时间就短 老牌电信厂计算机网络基础 商从自身的实践中认识到 传统的 PSTN 交换已经把 路 越 走 越 窄 每 推 出 一 个 新 业 务 就 要 对 交 换 机 做 升 级 同时还要做大量的测试来保证这种新业务既不会 与已有的业务冲突 也不会导致升级后的交换机与其 他厂家的设备之间出现兼容性问

26、题 有时还会需要将 几个厂家的设备同时升级 这种协调工作的难度是非 常大的 即使不考虑网络成本和业务推出周期 随着 系统越来越复杂 推出新业务的难度也会越来越大 这个问题的彻底解决 只能是将传统交换机的业务过 渡 转移到统一的 IP 平台上 随着软交换的不断成熟 推出新业务的时间会越 来越短 因为平台越成熟 市场上对这个标准就了解 得越多 开发的人员和企业也越多 过去在交换机上 开发一个新功能 可能就一个厂家去做 如果软交换 起来了 可能会有多个厂家同时去做 竞争就很激烈 最后服务商可以选一家最好的 新老运营商的不同之处对传统的电信运营商来说 其既有的用电路交换 实现的业务 如果改为用 IP

27、来实现 不一定能够节 省网络资源或者说是成本 CommWorks 的郝庆英博士 指出 对于传统运营商上马软交换 节约成本这个因 素所占的比重还不到三分之一 重要的是 软交换能计算机网络基础 够 实 现 许 多 电 路 交 换 无 法 实 现 或 是 实 现 成 本 很 高 的 业务 也就是说 传统运营商上马软交换的理由其实 只有一个 开源 而新运营商的理由则有两个 开源 和节流 对他们来说 软交换不仅可以实现诸多的新 业务 而且可以帮助他们在 C4 和 C5 局上省下大笔的 开支 比如 对新兴运营商来说 其电路交换网还不 完整 在开拓新的市场 而且该区域还没有其自己落 地 的 长 途 交 换

28、机 时 就 可 以 考 虑 用 软 交 换 的 方 式 落 地 这样的话 在一些地区就可以不再买传统的交换 机 这对将来的业务发展和投资成本的节省都有很大 的好处 发展中的 NGN 技术引言随着英特网技术的飞速发展 人们对于带宽及业 务的要求也在迅速膨胀 原有的 TDM 网络只能提供基 于双绞线的较低速接入 语音业务及少量低速视频业 务 已不能满足用户的需求 先进的数据网络基础设 施完备 但除了上网和邮件服务 其上几乎没有什么 其他的赚钱业务 不能盘活已有投资 虽然数据业务 量增长速度超过语音业务 但业务收入的主要部分还 是来源于语音业务 以上种种原因使得大家都在寻求 一种网络融合之道 计算机

29、网络基础 以软交换设备为核心 能够提供话音 视频 数 据等多媒体综合业务 采用开放 标准体系结构 能 够 提 供 丰 富 业 务 的 下 一 代 网 络NextGenarationNetwork 以下简称 NGN 应运而生 且一度成为人们关注的热点 是电信网络发展与演进 的目标 软交换体系结构软交换体系按功能可分为四层 媒体接入层 边 缘层 传送层 控制层 业务及应用层 各层的功能及部件构成如下 1 媒体接入层 通过各种接入手段将各类用户连接至网络 并将 信息格式转换为能够在网络中传递的信息格式 主要 设备有 信 令 网 关 SG 中 继 网 关 TG 接 入 网 关AG 综 合 接 入 设

30、备 IAD 无 线 接 入 网 关 WAG 媒体资源服务器 H323 网关 H323GW 2 传送层 采用分组技术 提供一个高可靠性的 具有 QOS 保证 大容量的综合传送平台 并将信息媒体流选路 至目的地 目前主要有 IP 和 ATM 两种网络 3 控制层 是 软 交 换 体 系 的 呼 叫 控 制 核 心 利 用 软 交 换 机计算机网络基础 SoftSwitch 或称呼叫服务器 CallServer 媒体网关 控制器 MGC 以软件的形式控制接入设备完成呼叫接 续 4 业务及应用层 该 层 主 要 是 利 用 各 种 设 备 为 整 个 体 系 提 供 各 种丰富的增值业务 相应的网络管

31、理及服务 包括 SCP AAA 服务器 应用服务器 策略服务器 软交换技术发展现状协议发展现状 软交换体系涉及协议非常众多 系列标准的形成 将对指导研发和网络应用起到巨大的作用 直接影响 着产品设计思路 业务的生成及互通 国际上 IETF ITU-T SoftSwitchOrg 等组织对 软交换及协议的研究工作一直起者积极的主导作用 许多关键协议都已制定完成 或趋于完成 这些协议 将规范整个软交换界的研发工作 使产品从使用各厂 家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段 各 家之间产品互通成为可能 真正实现软交换体系产生 的初衷-提供一个标准 开 放 的 体 系 结 构 各网络 部件可独立发展

32、 在软交换的研究进展方面 我国处于世界同步水 平 信息产业部 网 络 与 交 换 标 准 研 究 组 在 1999计算机网络基础 关年下半年就启动了软交换项目的研究 目前已完成了 软交换设备总体技术要求 此外 IP 标准研究组 还正在研制有关中继媒体网关 TG 信令网关(SG) 接入网 AG 综合接入设备(IAD)等设备技术规范 但是任何事物的发展都需要一个过程 整个软交 换的技术尚处于初期发展阶段 许多思想尚须通过实 践来不断验证和修正 协议也是如此 会随着业务及 功 能 的 发 展 而 不 断 补 充 和 更 新 例 如 H.248 的LastDraft 早已完成 对于完成基本语音呼叫控制

33、功 能没有问题 但若想在网上真正实施其它业务 还须 对其进行许多 Packet 的扩展和补充 SIP 协议也是如 此 其基本框架早已成型 但要真正应用于各种业务 还须对一些参数及流程进行规定 由于各厂家对同一协议的理解不同 由于协议本 身规定得不够清晰 完善 厂家在实现产品时所进行 的扩充和修改不尽相同 由于完成同样功能的协议存 在 着 多 于 一 种 的 选 择 如 软 交 换 之 间 互 联 协 议 有 SIP-T SIP 和 BICC 而实际产品可能只支持其中的 部分协议 由此各厂家的软交换产品单独组网使用 时 可能不会存在问题 能够满足网络及用户的需求 但在近几年内 厂家之间设备的互通

34、可能会是一个难 题 需要花费较多的人力和物力 因此运营商在组网计算机网络基础 设备选型时一定要充分考虑这个问题 相信这些问题 会在我国软交换国家规范出台后逐步得到解决 软交换产品发展现状 软交换技术最初由计算机网络设备商提出 主要用于解决企业用户的 VoIP 接入问题 随着业界对软 交换的逐步肯定 传统交换设备制造商纷纷加入到软 交换的研制队伍中 并陆续推出针对运营商级的解决 方案 使得软交换设备规模从企业级应用迈向了运营 级应用 目前各厂家使用内部协议或业界标准协议 对基 本语音业务及补充业务都能予以支持 多媒体业务大 多处于研发之中 在今后的一段时间内将会有所发展 和完善 各 厂 商 基

35、本 上 都 能 提 供 支 持 多 种 业 务 解 决 方 案 的产品 有些厂家基于一套软交换设备来提供各种解 决方案 有的使用多套软交换产品分别实现各种解决 方案 在各种业务解决方案中 较为成熟的是长途中继 Class4 解决方案 这 一 方 案 功 能 较 为 简 单 且 提 出 最 早 一 般 不 涉 及 用 户 数 据 的 管 理 可 支 持 300 800 等简单业务 对于提供端局业务的 Class5 解决方案各厂家也计算机网络基础 都能支持 能够提供原 PSTN 交换机所能提供的基本 话音及补充业务 能够提供多种用户接入手段 包括 POTS BRI PRI V5.2 ADSL 以太

36、网接入等 还可 对 H323 H248 等智能终端用户进行控制 有的厂家基本已实现基于 SIP 协议的多媒体业务 解决方案 实现多媒体业务的能力较强 并已能提供 某 些 业 务 进 行 演 示 但 也 有 厂 家 目 前 仍 只 是 在 谈 概 念 其实并没有实际的业务 它的多媒体业务服务器 实际上并不能称之为一个完全的 SIP 体系 充其量不 过一个 IP 地址与 SIP 用户名的转换器 对于支持第三方业务开发平台的 API 接口 各厂 家均提出了自己的解决方案 具体性能及可用性如何 仍有待验证 软交换技术应用情况 长 途 汇 接 Class4 是 厂 商 最 早 极 力 推 荐 给 各PS

37、TN 运营商的解决方案 在世界范围内已有多家运营 商进行了试验 目前已有商用实例 随着厂商陆续推出运营级的本地接入 Class5 解决方案 在世界范围内也已有运营商在网上进行试 验 离实际应用还有一段时间 有些问题尚待解决 多业务应用方案在 2001 年底已有厂家提供初步 方案 但此类方案目前仍处于实验室阶段 并且通过计算机网络基础 该 方 案 提 供 的 业 务 种 类 及 可 行 性 还 有 待 运 营 商 与 厂 商共同研究 从整个业界看 目前各运营商对软交换都持较为 审 慎 的 态 度 在 进 行 或 计 划 进 行 试 验 据 有 关 资 料 显 示 通过对世界上 50 个运营商进行

38、问题调研 你认 为 IP 电话将在何时能够提供与电路交换/ATM 相当的 价格和性能 结果返为 2003 年 4 个 2004 年 2 个2005 年 13 个 2006 年 2 个 2007 年 20 个 由此可 见 大部分运营商认为 IP 电话将在 2005 年后会比较 可能提供与电路交换/ATM 相当的价格和性能 软交换发展还需解决的问题 1)协议标准的完善和设备之间的互联互通问题 正如本文 3.1 节所叙述的 由于软交换技术本身还在不断发展 协议本身也需要根据业务需求不断完 善和补充 由于各厂家采用的协议不同 对同一协议细节的 理解不同 因此不同厂家设备之间互通在今后几年内 将是一个关

39、键问题 2)如何组建大网问题 在软交换网络发展初期 网络规模较小 节点少 软 交 换 之 间 可 以 采 用 平 面 结 构 有 利 于 简 化 网 络 结 构 提高接续速度 随着网络规模逐步增大 倘若仍计算机网络基础 采用平面形式 不但对设备处理能力 存储能力 网 络安全性和网络数据维护都提出更高要求 而且宕机 对网络造成的影响面也更大 由此 各厂家提出了自己产品组建大网的解决方 案 有的公司采用 重定向服务器 方式 引入路由 数据分层概念 每一软交换只了解一定区域的路由数 据 对于其他区域的被叫用户寻址 需要查询网络中 增加的 重 定 向 服 务 器 有 的 公 司 采 用 代理服务 器

40、方式 在软交换之上增加一层代理服务器或软交 换 每一软交换只了解一定区域的路由数据 对于其 他区域的被叫用户寻址 需要经过尚一级的代理服务 器或软交换进行信令的接续和寻址 但所有这些目前 都还只是厂家提出的思路 究竟在产品上能实现到什 么程度 哪种方式在实际网络上才是最佳 这些都还 有待人们去实践和探讨 3)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 智能网业务 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

41、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 是计算机网络基础 议 关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 如何实现私网穿透问题为了隐藏私有地址 防止外部攻击 以及节省对 公网 IP 地址的占用 企业网与公网的边缘都会设有 NAT 实现 IP 地址及 Port 端口号的改变 由于 NAT 仅对 IP 包的地址及端口号进行转换 而 H.248 及 SIP 等协议真正的媒体连接信息是放在 SDP 即 IP 包的负载 中传递的这部分的私网地址 是无法被 NAT 映射成公网地址传到对方用户的 因此 媒体流实际是无法真正建立起来的 且 NAT 如何保持

42、所记录的会话地址转换直到通话结束才被删除 这都 是目前这一领域需要解决的问题 目前有两种解决方案 一种是使用能够解析相关 应用协 如 SIP 的增强型 NAT 即应用层网 ALG 另一种是在 NAT 的外侧增加代理服务器 上述解决方案的性价比怎样 可行性如何 是否 会 给 网 络 带 来 新 的 问 题 如 成 为 网 络 的 拥 塞 瓶 颈 这些都有待我们去进一步研究 5)网络安全性问题 如果采用专用的 IP 网作为软交换体系话音业务 的承载网 则网络安全应可以得到保证 但如果采用计算机网络基础 公共 IP 网作为承载网 则存在以下两方面的安全问 题 第一 TG 软交换等设备的安全问题 第二

43、 用户帐号 密码等用户数据的安全问题 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 Softswitch 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 用户帐号 密码等用户数据的安全则只能采用 加密的方式解决 这些问题未真正解决 将直接影响到业务的真正 实施 6)QoS 问题 目前的分组数据网是为传送非实时 突发性数据 业务而设计的 能否为下一代网络所承载的话音及视 频等实时业务提供所需的 QOS 服务保证 是下一代网 络发展所面临的主要问题 IETF 组 织 已 经 提 出

44、 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 有待研究 运 营 商 与 设 备 供 应 商 应 当 一 起 冷 静 地 解 决 这 些计算机网络基础 问题 并积极进行试验 不断加以完善 SIP 协议概述一 SIP 协议的背景和功能 SIP(会 话 初 始 协 议 )的 开 发 目 的 是 用 来 帮 助 提 供跨越因特网的高级电话业务 因特网电话 IP 电话 正在向一种正式的商业电话模式演进 SIP 就

45、是用来 确保这种演进实现而需要的 NGN 下一代网络 系列 协议中重要的一员 SIP 是 IETF 标准进程的一部分 它是在诸如 SMTP 简单邮件传送协议 和 HTTP 超文本传送协议 基 础之上建立起来的 它用来建立 改变和终止基于 IP 网络的用户间的呼叫 为了提供电话业务它还需要结合不同的标准和协议 特别是需要确保传输 RTP 与 当 前 电 话 网 络 的 信 令 互 连 能 够 确 保 语 音 质 量 RSVP 能 够 提 供 目 录 LDAP 能 够 鉴 权 用 户RADIUS 等等 SIP 被描述为用来生成 修改和终结一个或多个 参 与 者 之 间 的 会 话 这 些 会 话

46、包 括 因 特 网 多 媒 体 会 议 因特网 或任何 IP 网络 电话呼叫和多媒体发 布 会话中的成员能够通过多播或单播联系的网络来 计算机网络基础 通信 SIP 支持会话描述 它允许参与者在一组兼容 媒体类型上达成一致 它同时通过代理和重定向请求计算机网络基础 到用户当前位置来支持用户移动性 SIP 不与任何特 定的会议控制协议捆绑 本质上 SIP 提供以下功能 名字翻译和用户定位 无论被呼叫方在哪里都确保呼叫达到被叫方 执行任何描述信息到定位信息的 映射 确保呼叫 会话 的本质细节被支持 特征协商 它允许与呼叫有关的组 这可以是多 方 呼 叫 在 支 持 的 特 征 上 达 成 一 致

47、注 意 不是所有 方 都 能 够 支 持 相 同 级 别 的 特 征 例 如 视 频 可 以 或 不 可以被支持 总之 存在很多需要协商的范围 呼叫参与者管理 呼叫中参与者能够引入其它用 户加入呼叫或取消到其它用户的连接 此外 用户可 以被转移或置为呼叫保持 呼叫特征改变 用户应该能够改变呼叫过程中的 呼叫特征 例如 一呼叫可以被设置为 voice-only 但是在呼叫过程中 用户可以需要开启视频功能 也 就 是 说 一 个 加 入 呼 叫 的 第 三 方 为 了 加 入 该 呼 叫 可 以 开启不同的特征 二 SIP 网络元素 SIP 中有两个要素 SIP 用户代理和 SIP 网络服 务器

48、用户代理是呼叫的终端系统元素 而 SIP 服务 器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备 计算机网络基础 用户代理本身具有一客户机元素 用户代理客户 机 UAC 和 一 服 务 器 元 素 用 户 代 理 服 务 器 UAS 客 户机元素初始呼叫而服务器元素应答呼叫 这允许点 到点的呼叫通过客户机 -服务器协议来完成 SIP 服务器元素提供多种类型的服务器 有三种 服务器形式存在于网络中-SIP 有状态代理服务器 SIP 无状态代理服务器和 SIP 重定向服务器 由于呼 叫者未必知道被呼叫方的 IP 地址或主机名 SIP 服务 器的主要功能是提供名字解析和用户定位 可以获得 的是 email 形

49、 式 的 地 址 或 与 被 呼 叫 方 关 联 的 电 话 号 码 使用该信息 呼叫者的用户代理能够确定特定服 务 器 来 解 析 地 址 信 息 -这 可 能 涉 及 网 络 中 很 多 服 务 器 SIP 代理服务器接收请求 决定将这些请求传送 到何处 并且将它们传送到下一服务器 使用下一跳 路由原理 在网络中可以有多跳 有 状 态 和 无 状 态 代 理 服 务 器 的 区 别 是 有 状 态 代 理服务器记住它接收的入请求 以及回送的响应和它 转送的出请求 无状态代理服务器一旦转送请求后就 忘记所有的信息 这允许有状态代理服务器生成请求 以 并 行 地 尝 试 多 个 可 能 的 用 户 位 置 并 且 送 回 最 好 的 响应 无状态代理服务器可能是最快的 并且是 SIP