軟交換網絡與智能網的互通

摘要　軟交換網絡與現(xiàn)有網絡之間的互通是當前大規(guī)模部署軟交換網絡時必須解決的重要問題。本文首先闡述了電話路由信息協(xié)議機制（TRIP），此后，討論了軟交換網絡與現(xiàn)有智能網絡（IN）的互通方式，并以FPH為例分析了軟交換與智能網互通的通信流程，最后對軟交換中的智能業(yè)務進行了簡要描述。

一、引言

軟交換作為下一代網絡中的語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務和視頻業(yè)務呼叫、控制、業(yè)務提供的核心技術，其發(fā)展相當迅猛。但是PSTN（公眾電話交換網）在技術、業(yè)務和價格上仍然有很強的優(yōu)勢。就目前通信現(xiàn)狀來看，PSTN還未具備向軟交換網絡整體演進的條件，這兩種網絡將在很長一段時間內共存。因此，各運營商在組建以軟交換為核心的下一代網絡時，要考慮到與現(xiàn)有網絡和未來網絡的互通問題。

軟交換網絡的互通可分為：不同交換運營商之間的互通，即域間互通；軟交換網絡與其它采用不同網絡技術的異質網絡之間的互通，即網間互通。無論是域間互通還是網間互通，都需要解決互通地址解析和選路的問題。因此，IETF于2002年提出了路由信息協(xié)議（TRIP），定義了不同運營域和不同網絡的地址解析系統(tǒng)之間交換路由的機制和協(xié)議。TRIP是策略驅動的動態(tài)路由協(xié)議，目的是通告呼叫目的地的可達性和路由到尋址目的地的屬性�？勺鳛镠.323、SIP（會話初始協(xié)議）等下一代網絡所有信令協(xié)議的路由尋址協(xié)議。

二、TRIP協(xié)議

1.TRIP的構成要素

TRIP的體系結構中包括：端用戶（EU）、網關（GW）、區(qū)域服務器（LS）、Internet電話管理域（ITAD）。

（1）端用戶　這是一個希望通過網關完成從IP網到電話網終端呼叫的實體（通常是人）。端用戶可以是登錄到有Internet電話軟件的PC機的寬帶用戶，也可以是通過網關連接到IP網上的傳統(tǒng)電話用戶。

（2）網關　連接電路交換網絡和IP網絡的一種設備，其能發(fā)起和結束IP電話信令協(xié)議和電話網絡信令協(xié)議。

（3）區(qū)域服務器　LS是TRIP體系的主要實體，是一個可供網關訪問的存儲著電路路由信息的數(shù)據(jù)庫，亦稱為電話路由信息庫（TRIB），LS之間通過TRIP交互路由信息，當LS收到路由信息后，將其寫入TRIB，當LS中的TRIB存在路由更新時，則對外發(fā)送信息。

（4）Internet電話管理域（Internet Telephony Administrative Domain）ITAD是一個管理控制下的資源集合（包括網關、位置服務器）。ITAD由LS（至少一個）、網關（零個或多個）和終端用戶（零個或多個）組成。

2.TRIP的體系結構

圖1示出TRIP的體系結構。

圖1　TRIP體系結構

網絡上有多個ITAD，每個ITAD至少有一個LS，在此，LS通過稱為域內協(xié)議的帶外方式了解自己域內網關的信息。圖1中ITAD1的域內協(xié)議（如LDAP，輕量級目錄訪問協(xié)議）用GW和LS元素之間的協(xié)議。不同域LS之間通過TRIP協(xié)議控制各個域中網關路由信息在LS之間被聚合、被交換、被廣播、被同步。各個ITAD管理者首先簽訂使用于交互網關信息的TRIP協(xié)議，然后，通過管理手段建立起這些信息共享的聯(lián)合體，一個域中的LS同其他域中的LS都成為聯(lián)合體的一部分，于是，這些LS即可通過這種方式交換網關信息。

IT管理域可由完全不同的網絡上的元素組成。IT管理域中的端用戶是本ITAD中一個有效客戶。他們希望完成通向電話網的呼叫，并且要訪問網關。IT管理域可以不設網關，在這種情況下，圖1中ITAD2的LS2通過TRIP協(xié)議獲取ITAD1和ITAD3中網關的網關路由信息。這樣ITAD2中的終端用戶即可通過前端協(xié)議來訪問ITAD1和ITAD3這兩個域中的網關。IT管理域亦可沒有端用戶。此時，它為其他ITAD里的顧客提供網關服務。IT管理域中還可以既沒有網關也沒有端用戶，而只有LS。在這種情況下，ITAD用來獲取其它域的網關信息，并為其他有用戶的ITAD收集和傳播這些信息。

3.TRIB

為了進一步了解在TRIP協(xié)議下LSs間的選路，下面簡單敘述一下電話路由信息庫TRIB（Telephony Routing Information Base）。TRIB包含下列四個部分：

（1）臨近可選TRIB（Adj-TRIB-In）　從域內或域外的UPDATE消息中所獲取的信息，這些路由信息是路由選擇中可使用的輸入信息。

（2）外部-TRIB（Ext-TRIB）是從Adj-TRIB-in（域外LS）和Loc-TRIB中按一定的路由選擇算法選擇出來的最佳路由。

（3）本地TRIB（Loc-TRIB）是LS運用本地策略，從Adj-TRIB-in（域內LS）和Ext-TRIB選擇出來的TRIP路由信息。

（4）臨近輸出TRIB（Adj-TRIB-out）其內容是LS準備廣播給域外LS的路由信息，其內容將攜帶在UPDATE消息中對外廣播。

如圖1所示，在同一個ITAD域內未直接連接的LS之間，如ITAD2中的LS1和LS3，通過ITAD2的LS2轉傳其UPDATE信息，從而，LS1、LS3能相互獲取對方的路由信息，并作為域內Adj-TRIB-In參與本地策略處理；在不同ITAD域內未直接相連的LS之間，如ITAD2的LS1與ITAD1的LS1、ITAD3的LS1，則首先是ITAD2中的LS2通過ITAD1的LS1和IT-AD3的LS1的Adj-TRIB-out獲取路由信息，連同LocalRoutes進行一次路由選擇。將選擇出來的最佳路由輸入Ext-TRIB，然后，向域內其他LS廣播UPDATE消息，從而，ITAD2中的LS1能獲取其他域外LS的路由信息。

三、軟交換網絡與現(xiàn)有智能網的互通

1.互通方式

基于TRIP協(xié)議，軟交換網絡可以通過該協(xié)議與PSTN/ISDN、H.323、SIP等網絡實現(xiàn)域內或網間的互通。軟交換與智能網的互通有直接與SCP（業(yè)務控制點）連接和通過信令網關SG互通這樣兩種方式。

在前一種方式中，通過INAP/SIP，軟交換直接與SCP互通，其中窄帶用戶可通過INAP接口繼承智能網業(yè)務，寬帶用戶可通過SIP接口享受智能網上的業(yè)務。

在后一種方式中，軟交換通過信令網關與智能網的SCP互通，共同提供智能網業(yè)務。

前一種方式可以避免因承載網的丟包造成SCP與軟交換之間不能很好地交互數(shù)據(jù)。下面討論的軟交換與智能網互通是基于前一種方式的。如圖2所示，SCF是業(yè)務控制功能，SGF是信令網關功能，MG是媒體網關，CCF是呼叫控制功能，SDF是業(yè)務數(shù)據(jù)功能，SRF是專用資源功能，INAP（智能網應用部分），ISUP（ISDN用戶部分）。

圖2　軟交換網絡與現(xiàn)有智能網的互通

2.FPH互通流程

接下來，以FPH（free phone被叫集中付費）即800業(yè)務為例，描述基于MGC（媒體網關控制器）觸發(fā)智能業(yè)務的智能網和軟交換的信令互通。在此，給出的是發(fā)端情況并且重點分析MGC的觸發(fā)。如圖3所示，IDP、RRBE、ApplyCharge、Connect、ApplyChargeReport、ERB、ReleaseCall是常用的INAP操作。

圖3　互通的FPH業(yè)務處理流程

（1）零表示發(fā)端處于空閑狀態(tài)，發(fā)端試呼鑒權表示交換機檢測到主叫端發(fā)起呼叫（摘機），正在對主叫用戶進行鑒權。呼叫進行到DP1表示主叫鑒權已經成功。

（2）交換機開始收集用戶發(fā)送的被叫號碼，進行到DP2表示收號結束。

（3）進行號碼分析。進行到DP3號碼分析結束，得到被叫號碼屬FPH業(yè)務，觸發(fā)智能業(yè)務。

（4）IN呼叫控制模塊上報IDP～initial DP給SCP，業(yè)務被觸發(fā)到SCP上，呼叫被懸置，等待智能網側的SCP處理。

（5）智能網為呼叫建立控制關系，發(fā)RRBE給IN呼叫控制模塊動態(tài)配置檢測點。

（6）智能網側將被叫號碼800 * * * * *翻譯成真實號碼“023-62461815”（假定），并儲備計費數(shù)據(jù)，給軟交換側發(fā)送ApplyCharge。

（7）智能網一側給軟交換發(fā)送Connect，請求將用戶接到指定號碼。

（8）交換機根據(jù)被叫號碼進行路由選擇，成功連接被叫。DP4、5、6表示失敗情況，它們是動態(tài)DP。連通主叫前，如果主叫掛機產生DP10，表示主叫早釋。

（9）表示主叫已被連通，開始通話。

（10）進行到DP9表示主叫或者被叫掛機，或者通話被切斷，即將進入空閑狀態(tài)。

（11）將計費結果利用ApplyChargeReport報給智能網側。

（12）利用ERB報告遇到掛機事件（ERB用來報告各種動態(tài)檢測點事件）。

（13）發(fā)送ReleseCall，釋放此次呼叫占用的資源。

3.智能業(yè)務

圖2中，智能業(yè)務仍舊由傳統(tǒng)智能網的SCP來提供，軟交換實現(xiàn)SSF功能，負責智能業(yè)務的觸發(fā)，接受SCP對智能呼叫的控制，完成呼叫接續(xù)，以及與用戶的交互作用。為IAD用戶、SIP用戶、H.323用戶、PSTN等各種用戶提供智能網業(yè)務。

軟交換網絡能夠處理限于智能網上的各種智能業(yè)務的呼叫。這些呼叫可能是PSTN/ISDN用戶發(fā)起的，也可能是H.323終端發(fā)起的，還可能是SIP終端發(fā)起的。以軟交換訪問智能網SCP為使用H.248協(xié)議的IAD用戶提供服務為例，其具體的實現(xiàn)過程為：軟交換設備提供SSF功能，接收來自IAD用戶的呼叫后，根據(jù)用戶所撥的號碼，觸發(fā)智能業(yè)務；使用INAP協(xié)議通過信令網關訪問智能網中的業(yè)務控制點（SCP），SCP提供業(yè)務控制的SCF功能和業(yè)務數(shù)據(jù)的SDF功能；而對于SRF功能，根據(jù)專用資源的位置不同，設備功能不同，由獨立IP、輔助中繼和軟交換對SRF提供三種不同的實現(xiàn)方式。

由獨立IP提供SRF功能時，智能網業(yè)務所需要的錄音通知由傳統(tǒng)智能網中的智能外設（IP）來提供。軟交換觸發(fā)智能業(yè)務，軟交換通過信令網關（SG）與SCP交互INAP，當SCP指示軟交換建立到IP的臨時連接時，軟交換通過SG使用ISUP/TUP建立與IP的連接。

由輔助中繼提供SRF功能時，智能網業(yè)務所需要的錄音通知由傳統(tǒng)智能網中的SSP來提供。軟交換觸發(fā)智能業(yè)務，使用INAP通過信令網關（SG）與SCP交互，當SCP指示軟交換建立到SSP的臨時連接時，軟交換通過SG使用ISUP/TUP建立與輔助SSP的連接，由輔助SSP提供專用資源功能。

由軟交換提供SRF功能時，智能網業(yè)務所需要的錄音通知由軟交換來提供。軟交換觸發(fā)智能業(yè)務，使用INAP通過信令網關（SG）與SCP交互。當需要播放錄音通知時，由SCP指示軟交換提供專用資源功能。使用這種方式的前提是軟交換能夠提供SRF資源。

對于這三種不同的實現(xiàn)方式，當需要使用SRF功能與用戶交互時，SCP與軟交換之間交互的信令不同；對于呼叫監(jiān)視、控制和接續(xù)過程，軟交換與SCP之間交互的信令是一致的。

而下一代網絡的另外一大特點就是向第三方提供標準的開放的API（應用編程接口），從而能夠由第三方提供業(yè)務。在以軟交換為基礎的下一代網絡中可以通過第三方為PSTN/ISDN用戶、IAD用戶、SIP用戶、H.323用戶等提供智能網業(yè)務，智能業(yè)務是由第三方應用來提供的。軟交換收到用戶的呼叫后，根據(jù)呼叫信息向應用服務器發(fā)送SIP消息。應用服務器根據(jù)收到的呼叫信息，通過API接口調用第三方的應用，由第三方應用來控制智能業(yè)務的執(zhí)行。

四、結束語

電話路由信息協(xié)議在下一代網絡技術已經到來的今天，已經被國內外通信廠商普遍認同為一種必不可少的路由協(xié)議，提供了軟交換與現(xiàn)有網絡互通的基礎。而軟交換與智能網的互通，對于傳統(tǒng)智能網業(yè)務，軟交換設備能夠正確地觸發(fā)業(yè)務；亦可通過引入一個新的組件應用服務器為第三方應用提供應用平臺，來開發(fā)智能業(yè)務。目前雖然有很多地方還有待進一步研究和完善，但隨著電信業(yè)的飛速發(fā)展，深信它必將有廣闊的發(fā)展前景。