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在軟交換系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中,軟交換設備的實現(xiàn)占了大部分工作量。同時,軟交換設備的實現(xiàn)方案也集中體現(xiàn)了軟交換系統(tǒng)的重要技術要求。我國有關支持多媒體和移動業(yè)務的軟交換系統(tǒng)的研究得到863計劃重大課題立項。該課題以軟交換技術為核心,重點研究能夠支持多媒體業(yè)務和應用于移動網絡的軟交換系統(tǒng)。在863項目的支持下,北京郵電大學設計并開發(fā)了支持基本語音業(yè)務、支持多媒體業(yè)務以及支持移動業(yè)務的UniNet系列軟交換設備。下面將以UniNet軟交換設備所采用的軟件體系結構和設計思想為例,簡要分析軟交換設備核心功能的設計及實現(xiàn)方式。
一、UniNet軟交換設備的硬件平臺
簡單地說,UniNet軟交換設備是一套分布式的實時信息交換控制平臺,由通用計算機平臺和運行其上的軟件系統(tǒng)組成。由于軟交換技術自身的特點,UniNet軟交換設備的重點和難點都反映在軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)上,硬件平臺處于相對次要的地位。一般而言,在軟交換設備的硬件平臺設計方面,目前有兩種主流模式:
1、采用專用硬件平臺。由于對設備的可靠性以及處理性能有著近乎苛刻的要求,傳統(tǒng)電信設備一般采用專用硬件平臺實現(xiàn),以滿足電信級應用的要求。在軟交換設備的研發(fā)中,大型的傳統(tǒng)電信設備制造商繼續(xù)選擇了專用的硬件平臺。
2、采用通用計算機平臺。近年來,隨著計算機技術的快速發(fā)展,通用計算機平臺(如SUN公司、HP公司以及IBM公司的服務器產品)也開始在電信領域得到應用,并且成為一種趨勢。采用通用計算平臺的優(yōu)勢在于可快速繼承計算機領域的最新技術成果,并且降低通信設備開發(fā)的門檻,使原來軟硬合一的設計轉變?yōu)橐攒浖O計為主,從而更有利于設備的平滑演進。UniNet軟交換設備的硬件平臺就采用了這種方式。
二、UniNet軟交換設備的軟件系統(tǒng)
UniNet軟交換設備的核心是一套獨立于底層硬件和操作系統(tǒng)的、分布式的實時通信軟件系統(tǒng)。它可以處理各種各樣的通信協(xié)議,為下一代網絡提供核心呼叫控制和連接控制功能;能在基于各種不同技術、協(xié)議和設備的網絡環(huán)境之間提供無縫的互操作性,并可為第三方提供創(chuàng)建新業(yè)務的開放式應用編程接口。通過前文的分析,可以看出,盡管軟交換設備有著不同的分類,在功能上有著一定的差異性,但是從核心功能(提供呼叫和會話控制)角度來看,其體系架構的設計是可以采用相同模式的。而且從NGN發(fā)展的角度,尤其是固定移動融合的需要,在軟件系統(tǒng)的設計上應實現(xiàn)體系架構的統(tǒng)一,可以根據技術發(fā)展和應用要求增加相關的軟件模塊,使其能適應未來平滑升級以支持網絡融合發(fā)展的需要。
以移動軟交換和固定軟交換為例,位于移動匯接長途局的MSC服務器與固定網的4類軟交換設備差別不大,可以采用統(tǒng)一軟交換控制實體來實現(xiàn)。在端局應用層面,簡單地說,由于移動和固定網中的軟交換都采用控制與媒體分離的思想,因此兩網中的軟交換設備可采用統(tǒng)一的呼叫控制模塊,只要分別提供與移動網和固定網中各種接入設備(如AG、MG、SG、IAD等)對應的協(xié)議處理功能,如RANAP、Megaco、MGCP等,并增加與移動性管理相關的功能(支持用戶漫游、切換),移動網和固定網中的軟交換設備就可以合二為一。這樣,對于移動網和固定網的接入設備來說,它們“看到"的將是同一個軟交換設備。因此,UniNet系列軟交換設備,無論是用于語音業(yè)務、多媒體業(yè)務還是移動業(yè)務,其軟件系統(tǒng)都采用了分層的、模塊化的設計思路,基于同樣的軟件體系架構,保持了軟件系統(tǒng)的一致性和延續(xù)性。UniNet的軟件基本框架如圖所示。
UniNet軟交換設備軟件體系基本框架
1、軟件子系統(tǒng)功能說明
UniNet軟交換設備的軟件系統(tǒng)可以被認為是一套軟件組件,其主體部分包含4個相對獨立的子系統(tǒng),分別是協(xié)議適配子系統(tǒng)、會話控制子系統(tǒng)、業(yè)務交換子系統(tǒng)以及管理子系統(tǒng)。所有的這些子系統(tǒng)可以分布于一個或更多的硬件平臺上。
(1)協(xié)議適配子系統(tǒng)
作為一個開放的系統(tǒng),UniNet軟交換設備使用標準的協(xié)議與其他網絡實體通信,處理在用戶設備、網絡設備以及網絡系統(tǒng)間的控制和相關信令。協(xié)議適配子系統(tǒng)的主要功能就是提供對不同信令/協(xié)議的接入功能,并抽象和規(guī)范所接收的信令消息,以屏蔽不同網絡協(xié)議的差異性,從而將不同的協(xié)議統(tǒng)一起來,實現(xiàn)呼叫控制功能與協(xié)議的無關性。協(xié)議適配子系統(tǒng)主要包括以下協(xié)議適配模塊:ISUP、H.323、SIP/SIP-T、BICC、MGCP、Megaco、RANAP等。簡單地說,協(xié)議適配模塊的主要功能是負責接收和發(fā)送特定協(xié)議消息,并對協(xié)議消息的語法和語義進行處理,完成外部協(xié)議消息(或消息序列)與內部呼叫控制指令之間的映射。在一定程度上,協(xié)議適配模塊的能力主要是由它們使用的協(xié)議及接口來決定,雖然不能用來維護呼叫狀態(tài),但它們具有多路交互功能。