NGN中的大規(guī)模關鍵路由技術

   一、引言 
  
   傳統(tǒng)電話交換網在建立呼叫的時候,首先根據(jù)被叫的E.164號碼確定下一個交換局的信令點編碼,然后根據(jù)信令點編碼經NO.7信令網進行呼叫路由,所有呼叫路由的實質是根據(jù)E.164號碼確定信令點編碼,再利用信令點編碼進行呼叫路由。 
  
   與傳統(tǒng)PSTN(PublicSwitchTelephoneNetwork,公共交換電話網)網絡不同,基于軟交換的下一代網絡的呼叫路由實質上是根據(jù)被叫用戶的地址確定下一跳軟交換或者是直接定位到被叫終端。而被叫用戶的地址可以是E.164號碼、URL(uniformResourceLocator,統(tǒng)一資源定位器)形式或IP地址。 
  
   網絡的融合和尋址方式的多樣化,使得原來的PSTN網和IP網的路由方式不再能夠適應通信的需要,下一代網絡的路由技術中,必須考慮到號碼翻譯的問題。所以有了研究下一代網絡路由技術的必要。 
  
   本文重點分析在大規(guī)模下一代軟交換網絡中所涉及到的關鍵路由技術,這些技術對于發(fā)展基于軟交換的下一代網絡有著積極的意義。 
  
   下一代網絡中的控制層和業(yè)務緊密相關,需要和各種系統(tǒng)打交道,如路由器、應用服務器、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)等,這是真正體現(xiàn)網絡智能的部分。下一代網絡的控制層面所要解決的最重要的問題之一就是路由問題。那么,下一代網絡的路由問題究竟是什么呢? 
  
   (1) 用戶定位和網絡尋址問題; 
   (2) 不同的NGN(NextGenerationNetwork,下一代網絡)網絡之間存在路由互通的問題; 
   (3) NGN用戶移動性問題。 

   二、下一代網絡路由解決方案 
  
   針對以上各種問題,業(yè)界對下一代網絡的路由提出了多種解決方案。 
  
   1.層次化軟交換路由體系 
  
   對于大型的NGN網絡,借鑒了PSTN分層的思想,將軟交換劃分為不同層次以實現(xiàn)多級路由,但是其用戶面的承載仍為端到端分組承載。 
   將NGN網絡服務分成兩種,域內服務和域間服務。其中域內服務是指在NGN的某個區(qū)域內的軟交換服務,本區(qū)域內的軟交換只需要了解本區(qū)域內的路由信息就可以了。對于非本區(qū)域的路由信息只需將呼叫請求轉發(fā)到與本域內服務軟交換相連的域間互連軟交換就行了。而本區(qū)域內的服務軟交換著重為域內用戶提供豐富多樣的業(yè)務。域間服務軟交換有負責NGN不同域之間路由的功能。一旦出現(xiàn)域間互連的軟交換路由數(shù)量過多的情況,應考慮將域間互連的軟交換分成多級結構,但是所有級內服務的軟交換還是平面結構。 
  
   這種分層路由的靜態(tài)路由方式沿用了PSTN網的多級路由體系。其優(yōu)點是每個軟交換的路由數(shù)據(jù)相對來說較簡單,整個網絡的組網結構非常清晰。 

   2.定位服務器路由體系 
  
   對NGN的要求決定了網絡中的任何一個交換設備都有能力直接定位對端的設備,而不需要逐跳轉發(fā)呼叫信令,可以通過集中設置共享定位服務器來滿足這樣的要求。
  
   當一定區(qū)域的軟交換擴展到一定數(shù)量時,可用定位服務器為本區(qū)域中的軟交換提供路由服務。本域內的軟交換之間可以保持彼此的路由信息以確?焖俳⒑艚小4藭r每個軟交換只與其對應的那個定位服務器聯(lián)系,由定位服務器來完成對目的軟交換的定位。在這種情況下,軟交換保存其控制范圍內用戶的完整路由信息和同一域內的軟交換之間的路由信息。同時,還可以考慮在軟交換或者是定位服務器中將一部分常用的地址建立本地映射庫以加快呼叫連接的速度。定位服務器的數(shù)量根據(jù)網絡容量的大小來設置。 
  
   由于定位服務器不是下一代網絡的網絡框架中定義的標準網絡實體,而是在下一代網絡中為了解決大型網絡路由問題而提出的一個功能實體,所以定位服務器的功能和特性還沒有得到業(yè)界一致的認可,不同的設備制造商有著不同的做法。 
  
   定位服務器的主要功能有通過協(xié)議來完成定位服務器之間的信息互換,通過協(xié)議接受路由查詢申請。定位服務器支持E.164、IP地址、URL等路由信息,支持類似于PSTN的多層結構,可以劃分不同的域和層次。各個級別的定位服務器均具有匯接和查詢功能,提供安全性服務,可以根據(jù)用戶的特別需求實現(xiàn)監(jiān)控等特殊服務。
  
   從路由信息的獲得方式來看,定位服務器包括靜態(tài)路由和動態(tài)路由兩種。靜態(tài)路由是指定位服務器之間以及軟交換服務器和定位服務器之間路由信息的靜態(tài)配置。由于軟交換服務器與定位服務器一般都是有靜態(tài)IP地址的,因此可以在定位服務器和軟交換服務器中保存用戶號碼和IP地址的對應關系。為了克服靜態(tài)路由靈活性差等缺點,不同的廠商采用TRIP(TelephonyRoutingOverIP,IP電話路由協(xié)議)、LDAP(LightweightDirectoryAccessProtocol,輕量級目錄訪問協(xié)議)、DIAMERER、RAS(RegistrationAdmissionStatus,注冊容許狀態(tài))、H.323AnnexG等協(xié)議來實現(xiàn)定位服務器與定位服務器之間以及定位服務器與軟交換服務器之間的動態(tài)路由。也正是因為各廠家采用不同的協(xié)議實現(xiàn)動態(tài)路由,所以才存在互通問題。 
  
   3.基于DNS(DomainNameSystem,域名系統(tǒng))的動態(tài)路由體系 
  
   在NGN系統(tǒng)中,E.164號碼、URI(UniformResourceIdentifier,統(tǒng)一資源標識符)地址和IP地址終端用戶同時存在。用戶具有多種地址方式,如SIP(SessionInitiationProtocol,會話初始協(xié)議)終端在與POTS用戶通信時需要有一個E.164號碼,SIP終端之間通信時可直接使用URI地址。當NGN網絡中URI地址逐漸廣泛使用時,NGN網絡的動態(tài)路由可以采用成熟DNS體系來實現(xiàn)。NGN網絡在使用DNS動態(tài)路由時,除目前IP網上廣泛使用的傳統(tǒng)域名翻譯DNS之外,還將引入一種新型的DNS,這種新型的DNS采用ENUM(Telephone(E.164)NumberMapping,電話號碼映射)協(xié)議完成E.164號碼與URI地址之間的映射,稱為ENUMDNS。 
  
   ENUMDNS系統(tǒng)采用分級樹狀結構,與目前域名解析DNS系統(tǒng)完全相同。當NGN網絡發(fā)展到一定規(guī)模的時候,就要像InternetDNS系統(tǒng)一樣,需要考慮運營商及國際互聯(lián),此時必須對ENUMDNS進行全球統(tǒng)一規(guī)劃。
  
   第一種層次化軟交換路由的方式的優(yōu)點非常明顯,其實現(xiàn)技術比較成熟,網絡層次明晰,結構簡單,易于維護與擴展,同時軟交換可對外部網絡提供網關功能,從而沒有過多的互聯(lián)點,這就保證了網絡的內部結構和信息的安全。但是這種路由體系的缺點也非常明顯:信令需要逐跳轉發(fā),中間經過的每一個軟交換都需要對呼叫信令進行處理,從而有了較大的呼叫時延。


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