摘?要：在簡單地介紹了3G以及闡述了軟交換" title="軟交換">軟交換網(wǎng)絡結(jié)構和DSL的原理及實現(xiàn)的基礎上，討論了如何在軟交換環(huán)境中實現(xiàn)DSL網(wǎng)絡。
關鍵詞：下一代網(wǎng)絡 軟交換 3G?? DSL
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??? 隨著通信業(yè)務的迅速發(fā)展，通信網(wǎng)絡從承載單一業(yè)務的獨立網(wǎng)絡向承載多種業(yè)務的統(tǒng)一的下一代網(wǎng)絡（NGN）的方向發(fā)展。NGN網(wǎng)絡要求能承載多種業(yè)務、采用開放的體系結(jié)構，網(wǎng)絡結(jié)構靈活并易于擴充。目前正積極進行3G核心網(wǎng)" title="核心網(wǎng)">核心網(wǎng)技術的研究，其最終目標是實現(xiàn)具有融合多媒體業(yè)務能力的全IP網(wǎng)絡。在這方面，3GPP發(fā)揮了很大的作用，提出了以軟交換技術為基礎的IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)結(jié)構。另外，DSL的快速發(fā)展和價格的下降，使得軟交換與DSL互聯(lián)越來越重要。3G與DSL移動網(wǎng)絡的互聯(lián)充分體現(xiàn)了軟交換技術在下一代組網(wǎng)技術中所占的優(yōu)勢，本文就基于這種觀點討論了如何在軟交換環(huán)境中實現(xiàn)DSL網(wǎng)絡。
1 軟交換概述
狹義上講，軟交換專指軟交換設備?；竞x就是把呼叫控制" title="呼叫控制">呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關中分離出來，通過服務器或網(wǎng)元上的軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，其中包含呼叫選路、管理控制、連接控制(建立會話、拆除會話)、信令" title="信令">信令互通(如從SS7到IP)等。軟交換是NGN的控制功能實體，是NGN呼叫控制和連接控制的核心，獨立于底層承載協(xié)議，完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能，可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機所能提供的所有業(yè)務，并向第三方提供可編程能力。因為NGN是一個融合網(wǎng)絡，網(wǎng)絡必須互通是NGN發(fā)展的關鍵。軟交換就是通過對各種媒體網(wǎng)關的控制實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的業(yè)務層融合，軟交換作為控制中心，通過網(wǎng)關發(fā)出信令，控制語音／數(shù)據(jù)業(yè)務通路。
2 軟交換網(wǎng)絡結(jié)構
軟交換網(wǎng)絡的一般分層結(jié)構如圖1所示。圖中，接入層支持各種類型的終端，相當于軟交換網(wǎng)絡的用戶-網(wǎng)絡接口；傳輸層負責通信媒體信息的端到端傳遞，對應網(wǎng)絡的下三層功能；控制層負責呼叫控制，對應網(wǎng)絡的會話層功能，該層的主要設備就是軟交換系統(tǒng)(SSW)，其地位相當于傳統(tǒng)通信網(wǎng)中的交換機，是網(wǎng)絡的核心設備；業(yè)務層基于下層網(wǎng)絡的能力提供增值業(yè)務，對應網(wǎng)絡的應用層功能。
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3 DSL的原理和實現(xiàn)
??? DSL技術是一種先進的調(diào)制接入技術。眾所周知，常用的公用電話網(wǎng)（PSTN）在交換機內(nèi)采用了全數(shù)字化的交換技術，但最終到達用戶端的信號仍是模擬信號。按照這種方式將用戶線接入全數(shù)字化的因特網(wǎng)，用戶側(cè)必須先用調(diào)制解調(diào)器將計算機的數(shù)字信號變換為模擬信號，交換機側(cè)又必須將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號。經(jīng)過數(shù)/模和模/數(shù)兩次轉(zhuǎn)變后，傳輸速率就會受到很大限制。而數(shù)字用戶線技術是在現(xiàn)有用戶電話線兩側(cè)同時接入DSL調(diào)制解調(diào)設備，在用戶線上利用數(shù)字信號高頻帶寬的特性直接采用數(shù)字信號傳輸，省去了中間的模/數(shù)轉(zhuǎn)換，突破了模擬信號傳輸極限速率為56Kbps的限制。
DSL的接入可按上行信道（用戶到網(wǎng)絡）和下行信道（網(wǎng)絡到用戶）的速率判別分為對稱方式（SDSL）和非對稱方式（ADSL）。上下行傳輸速率相同為對稱方式，上下行傳輸速率不同則為非對稱方式。一般而言，用戶下傳數(shù)據(jù)量遠大于上傳數(shù)據(jù)量，因此，在非對稱方式DSL接入中，下行信道速率大于上行信道速率。xDSL是對這些具體數(shù)字用戶線實現(xiàn)技術的總稱。
xDSL系統(tǒng)主要由局端" title="局端">局端設備DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)和用戶端設備(CPE)組成。
?(1) 局端設備由DSLAM接入平臺、DSL局端卡、語音分離器、數(shù)據(jù)匯聚設備(IPC)等組成。其中，IPC為可選的設備，為DSL接入系統(tǒng)提供不同的廣域網(wǎng)接口，如ATM、幀中繼、T1/E1等；語音分離器將線路上的音頻信號和高頻數(shù)字調(diào)制信號分離，并將音頻信號送入電話交換機，高頻數(shù)字調(diào)制信號送入DSL接入系統(tǒng)；DSLAM接入平臺可以同時插入不同的DSL接入卡和網(wǎng)管卡等；DSL局端卡將線路上的信號調(diào)制為數(shù)字信號，并提供數(shù)據(jù)傳輸接口。這些設備都設在電話系統(tǒng)的交換機房中。
?(2)用戶設備由DSL modem和語音分離器組成。DSL modem對用戶的數(shù)據(jù)包進行調(diào)制和解調(diào)，并提供數(shù)據(jù)傳輸接口。以目前最為熱門的ADSL為例，ADSL接入網(wǎng)絡如圖2所示。
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中央交換局端模塊包括在中心位置的ADSL modem和接入多路復合系統(tǒng)，并稱處于中心位置的ADSL modem為ATU－C（ADSL Transmission Unit－Central）。接入多路復合系統(tǒng)中心modem通常被組合成一個點，稱接入節(jié)點，也被稱為DSLAM（DSL Access Multiplexer）。
?遠端模塊由用戶ADSL Modem 和濾波器組成，用戶端ADSL modem通常被稱為ATU－R（ADSL Transmission Unit－Remote）。
4 3G簡介
?? ?3G標準組織主要由3GPP、3GPP2組成，以CDMA碼分多址技術為核心。
?? ?3G網(wǎng)絡是未來通信發(fā)展的方向，它的一個重要目標就是以VoIP方式提供語音業(yè)務以及多樣化的多媒體業(yè)務，并實現(xiàn)3G核心承載網(wǎng)絡與IP網(wǎng)的融合統(tǒng)一。
?? ?3G網(wǎng)絡作為NGN的一部分，其體系結(jié)構的發(fā)展演進也受到軟交換技術的影響，由于其核心網(wǎng)采用全IP方式進行承載，從而保證了3G的全IP核心網(wǎng)能夠與NGN核心網(wǎng)實現(xiàn)有效的融合和互通，按照軟交換網(wǎng)絡功能分層的模型，3G網(wǎng)絡也可以分為四個層面，即接入層、傳送層、控制層和業(yè)務層。另外，3G核心網(wǎng)有效實現(xiàn)了控制、承載、業(yè)務三者的分離。
5 基于IP的DSL網(wǎng)絡
??? 使用DSL接入網(wǎng)的VoIP網(wǎng)絡的具體實現(xiàn)如圖3所示。在用戶側(cè)的集成接入設備（稱為接入網(wǎng)關或本地網(wǎng)關，或稱為用戶線終端單元） 與POTS電話和任何基于以太網(wǎng)的設備相連。集成接入設備IAD（Integrate Access Device）提供用戶環(huán)路信令，通過DSLAM在IP上（MGCP 或MEGACO）將信令傳遞到媒體網(wǎng)關控制器（MGC）。MGC執(zhí)行使用SG和PSTN的信令。IAD對語音進行數(shù)字化和分包化，并通過DSLAM在IP上將它傳遞到RTP(Real Time Protocol)包的TG（Trunk Gateway）中。
?? ?網(wǎng)絡中的信令部分主要用到的協(xié)議為MGCP（Media Gateway Control Protocol）/Megaco和RTP。
?? ?MGCP介于MGC和媒體網(wǎng)關之間，由IETF提出，詳細描述了在MGC和其控制的電機網(wǎng)關之間傳輸?shù)拿詈蛥?shù)。MGCP是一個主從協(xié)議，呼叫代理發(fā)送的指令需要由網(wǎng)關執(zhí)行。RTP提供端到端實時多媒體業(yè)務流的傳送，通常RTP通過UDP傳輸數(shù)據(jù)，RTP和UDP一起提供傳輸層協(xié)議功能。
?? ?H.248/Megaco 是在MGCP 協(xié)議（RFC2705）的基礎上，結(jié)合其他媒體網(wǎng)關控制協(xié)議的特點發(fā)展而成的一種協(xié)議，它提供控制媒體的建立、修改和釋放機制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡終端的呼叫。主要用于媒體網(wǎng)關控制器（MGC）以控制媒體網(wǎng)關，完成媒體轉(zhuǎn)換和媒體流控制功能，而并不具有呼叫控制功能。
??? RTP在UDP傳輸層之上，UDP對于傳輸分組的丟包和到達目的地的順序不做任何保證，而是由RTP來實現(xiàn)：RTP通過在分組中加入序列號，以便在接收端檢測到丟失的分組，并保證分組傳送的正確順序；RTP分組包中有一個時間戳，提供媒體流的定時信息，它能使接收端檢測出同步信息，并計算時延和抖動這兩個決定話音質(zhì)量的重要參數(shù)。
??? 軟交換技術成為3G的核心技術之一，它使3G向具有融合多媒體業(yè)務能力的全IP分組網(wǎng)絡方向發(fā)展，使得在軟交換基礎上運行DSL成為可能。其在承載原有DSL 網(wǎng)絡的所有業(yè)務的同時，又由于IP 技術的引入而帶來充足的帶寬和一定的QoS保證，使得在新一代網(wǎng)絡上能夠順暢地運行語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務。
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