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软交换设备功能需求分析

        从前面的分析可以看出,软交换设备是多种逻辑功能实体的集合,有着多种应用方式。针对不同的应用环境,软交换设备的功能具有一定的差异性,但其核心功能是一致的,都是实现会话型业务的控制中心,更具体地说就是控制各种媒体网关(接入网关或中继媒体网关)和用户终端完成实时媒体流的汇聚、映射及交换功能。
        早在2001年,我国信息产业部已完成并颁布了通信标准参考性技术文件《软交换设备总体技术要求》(YDC003—2001),明确规范了软交换设备在网络中的位置、功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标,并规定了与网络电话及智能网的互通要求等。这份文件满足了国内软交换技术的研究需求,规范和指导了国内软交换技术的发展。
在《软交换设备总体技术要求》中,定义了软交换设备的主要功能结构,如下图所示。《软交换设备总体技术要求》定义软交换设备主要功能包括以下儿部分。
软交换设备功能结构示意图
一. 呼叫控制功能
        软交换设备可以为基本业务/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。
软交换设备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。接受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。
软交换设备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/旁听以及混音过程的控制等。
软交换设备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。
软交换设备应具有时间监视及呼叫强迫释放功能。
软交换设备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,软交换设备应能够采用SS7/IP协议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。
软交换设备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。
软交换可以同时直接与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。
软交换应具有重选路由的功能。当软交换位千PSTN/ISDN本地网时,应具有本地电话交换设备的呼叫处理功能。当软交换位千PSTN/ISDN长途网时,应具有长途电话交换设备的呼叫处理功能。
二. 协议功能
        软交换设备是一个开放的、多协议的实体,因此必须采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信,这些协议可以包括:H.248、MGCP、ISUP、TUP、H.323、SIP、SIP-T、BICC、SCTP,M3UA、ISDNDSSl、vs.2、IUA、V5UA、INAP、RADIUS、SNMP、DIAMETER等。其中对千H.248,软交换设备应既支持文本编码方式,也支持二进制编码方式。
三. 业务提供功能
软交换设备应能够提供语音业务、移动业务、多媒体业务,包括基本业务和补充业务;可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务;可以与第三方合作,提供多种增值业务和智能业务。
软交换设备应能够控制媒体网关或综合接入设备(IAD)为不同的业务和用户打上不同的业务等级。
四. 业务交换功能
业务交换功能与呼叫控制功能相结合,提供了呼叫控制功能(CCF)和业务控制功能(SCF)之间进行通信所要求的一组功能。业务交换功能主要包括:
1、业务控制触发的识别以及SCF间的通信;
2、管理呼叫控制功能和SCF之间的信令;
3、按要求修改呼叫/连接处理功能,在SCF控制下处理智能网业务请求;
4、业务交互作用管理。
五. 互通功能
软交换设备应可以通过信令网关实现分组网与现有No.7信令网的互通。
可以通过信令网关与现有智能网互通,为用户提供多种智能业务;允许SCF控制VoIP呼叫且对呼叫信息进行操作(如,号码显示等)。可以通过软交换设备中的互通模块,采用H.323协议实现与现有H.323体系的网络电话网的互通。可以通过软交换设备中的互通模块,采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通。可以与其他软交换设备互联互通,它们之间的协议可以采用SIP-T或BICC。提供IP网内H.248终端、SIP终端、H.323终端和MGCP终端之间的互通。
六. 资源管理功能
软交换设备应提供资源管理功能,对系统中的各种资源进行集中的管理,如资源的分配、释放和控制,资源状态的检测,资源使用情况统计,设置资源的使用门限等。
软交换设备可以根据业务类型或用户业务等级属性来控制相应的媒体流带宽分配,能控制媒体服务器上的各种媒体资源,为智能终端/媒体网关设备提供到所需媒体资源的承载连接,如播放录音、通知、语音信箱等。
软交换设备应可以控制媒体网关是否采用语音压缩,并提供可以选择的语音压缩算法,算法应至少包括G.729、G.723等;软交换设备应可以控制媒体网关是否采用回声抵消技术;软交换设备应可以向媒体网关提供语音包缓存区的大小,以减少抖动对语音质量带来的影响。
七. 认证与授权功能
软交换设备应能够与认证中心连接,并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息送往认证中心进行认证与授权,以防止非法用户/设备的接入。
软交换设备应能够对域内用户和其他运营商网络来的呼叫进行鉴权,判断用户是否有权限使用本网络的业务,具体要求参见((关于程控交换机的补充规范》。
八. 地址解析功能
软交换设备应可以完成E.164地址至IP地址、别名地址至IP地址的转换功能,同时也可完成重定向的功能。
对于号码分析和存储功能,要求软交换设备支持存储主叫号码20位、被叫号码24位,并能扩充到28位号码的能力,具有分析10位号码然后选取路由的能力,具有在任意位置增、删号码的能力。软交换设备应具有处理同一地区不等位长度号码的能力。考虑到软交换初期的使用,建议软交换设备具有配置多区号的能力。多区号功能指的是在一台软交换设备内部可以支持多千一个区号,如图6.5
软交换设备支持多区号能力
九. 计费功能
        在这种情况下,将区号A内的会话与区号A和区号B间的会话都按同一种计费标准进行收费是不合理的,也会由千用户没有位置的标识而使软交换设备在用户数据管理及维护上产生混乱。为了计费的合理性及数据管理的便利,需要软交换设备能够支持为不同的域分配不同区号,并据此进行计费及相关维护操作。
软交换设备应具有采集详细话单及复式计次功能,并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。当使用记账卡等业务时,软交换设备应具备实时断线的功能。
对于点到点多媒体业务:
1、可以按会话时长计费,即可以对呼叫中每一媒体类型的会话时长分别计费;
2、可以按流量计费,即按会话中每一媒体类型的流扯分别计费;
3、可以进行组合计费,即对话音按时长计费,对视频或数据按流量计费等。对于点到多点多媒体业务:
4、可以按会话时长计费,既可以对多段分别进行计费,也可以对呼叫中每一媒体类型的通话时长分别计费;
5、可以按流量计费,既可以对多段分别进行计费,也可以按通话中媒体的总流量计费。
十. 操作维护和网管需求
        软交换设备应既能支持本地维护管理,又可以通过内部的SNMP代理模块与支持SNMP协议的网管中心进行通信。软交换设备应支持配置管理,包括脱机、在线配置,并提供命令行和图形界面两种方式对整机数据进行配置;提供数据升级功能等。软交换设备应支持故障管理,可以定期地执行系统自检,检测自身过载情况的发生及其严重的程度,合理协调内部工作,减小过载导致的不良影响。软交换设备应具备完善的告警系统,并可以按照故障的严重程度分类,一般至少应分为两类,即紧急告警和非紧急告警。软交换设备应能够提供业务统计功能,以反映本设备的业务负荷信息和运行状况。软交换设备应具有业务量测最和记录功能,可以根据各类接续进行呼叫次数的统计。软交换设备应支持话务控制功能。根据对话务统计数据和设备运行状态分析,通过人机命令预定或即时执行话务控制命令,以达到有效疏通正常话务,遏制超量话务对网络冲击的目的。软交换设备应对维护员的访问权限有严格的规定。维护员登录时要求账户和密码,系统对每次访问做记录。根据维护员的需要,系统可以对其权限进行分类,如系统管理员、配置管理员、维护管理员等。
十一.过负荷控制能力
软交换设备应能在系统或网络过负荷时,具有对负荷控制的能力,例如限制某些方向的呼叫,或自动逐级限制普通用户的呼出等。
软交换设备能根据网络拥塞程度的不同,进行分级拥塞控制。软交换设备在发生拥塞时应完成以下功能:也最少的帧舍弃改)以高概率和最小变化保持服务质量;@各用户端点之间公平的分配资源;@限制拥塞扩散并能从严重拥塞状态得到恢复。
软交换设备能根据资源的使用情况和网络拥塞情况,动态地调整编码方式,并通知网关设备。软交换设备能够定义服务质量的门限值,并下发给网关设备。
软交换设备应能根据对话务统计数据和设备运行状态进行分析,通过人机命令预定或立即执行话务控制命令。
软交换设备能按百分比根据来话的主叫类别、主叫号码、时间段、入中继群标识来限
制至特定出中继、目的码的呼叫量。限制的目的码可以是国家号码、长途区号、局号、用户号码、特服号码;限制比例可连续调整。同时提供相应的解除控制命令。
软交换设备应根据来话的主叫类别、主叫号码、时间段、入中继群标识来限制在规定的时间间隔内至特定出中继、目的码允许选择路由的最大试呼次数。限制数量可连续调整。