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(luò)結(jié)構(gòu)和DSL的原理及實現(xiàn)的基礎(chǔ)上,，討論了如何在軟交換環(huán)境中實現(xiàn)DSL網(wǎng)絡(luò),。
關(guān)鍵詞：下一代網(wǎng)絡(luò) 軟交換 3G?? DSL
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??? 隨著通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)從承載單一業(yè)務(wù)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)向承載多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）的方向發(fā)展,。NGN網(wǎng)絡(luò)要求能承載多種業(yè)務(wù),、采用開放的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活并易于擴(kuò)充,。目前正積極進(jìn)行3G核心網(wǎng)" title="核心網(wǎng)">核心網(wǎng)技術(shù)的研究,，其最終目標(biāo)是實現(xiàn)具有融合多媒體業(yè)務(wù)能力的全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。在這方面,，3GPP發(fā)揮了很大的作用,，提出了以軟交換技術(shù)為基礎(chǔ)的IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)結(jié)構(gòu),。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(luò)的互聯(lián)充分體現(xiàn)了軟交換技術(shù)在下一代組網(wǎng)技術(shù)中所占的優(yōu)勢，本文就基于這種觀點(diǎn)討論了如何在軟交換環(huán)境中實現(xiàn)DSL網(wǎng)絡(luò),。
1 軟交換概述
狹義上講,，軟交換專指軟交換設(shè)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(guān)中分離出來,，通過服務(wù)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(dú)立于底層承載協(xié)議,，完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關(guān)接入控制,、資源分配,、協(xié)議處理、路由,、認(rèn)證,、計費(fèi)等主要功能，可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機(jī)所能提供的所有業(yè)務(wù),，并向第三方提供可編程能力,。因為NGN是一個融合網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)必須互通是NGN發(fā)展的關(guān)鍵,。軟交換就是通過對各種媒體網(wǎng)關(guān)的控制實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的業(yè)務(wù)層融合,，軟交換作為控制中心，通過網(wǎng)關(guān)發(fā)出信令,，控制語音／數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通路,。
2 軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
軟交換網(wǎng)絡(luò)的一般分層結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中,，接入層支持各種類型的終端,，相當(dāng)于軟交換網(wǎng)絡(luò)的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口；傳輸層負(fù)責(zé)通信媒體信息的端到端傳遞,，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的下三層功能,；控制層負(fù)責(zé)呼叫控制,，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的會話層功能，該層的主要設(shè)備就是軟交換系統(tǒng)(SSW),，其地位相當(dāng)于傳統(tǒng)通信網(wǎng)中的交換機(jī),，是網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備；業(yè)務(wù)層基于下層網(wǎng)絡(luò)的能力提供增值業(yè)務(wù),，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層功能,。
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3 DSL的原理和實現(xiàn)
??? DSL技術(shù)是一種先進(jìn)的調(diào)制接入技術(shù)。眾所周知,，常用的公用電話網(wǎng)（PSTN）在交換機(jī)內(nèi)采用了全數(shù)字化的交換技術(shù),，但最終到達(dá)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(jī)的數(shù)字信號變換為模擬信號,，交換機(jī)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(shù)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(shè)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(luò)）和下行信道（網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)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(shù)的總稱,。
xDSL系統(tǒng)主要由局端" title="局端">局端設(shè)備DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)和用戶端設(shè)備(CPE)組成,。
?(1) 局端設(shè)備由DSLAM接入平臺、DSL局端卡,、語音分離器,、數(shù)據(jù)匯聚設(shè)備(IPC)等組成。其中,，IPC為可選的設(shè)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(jī),，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(shè)備都設(shè)在電話系統(tǒng)的交換機(jī)房中。
?(2)用戶設(shè)備由DSL modem和語音分離器組成,。DSL modem對用戶的數(shù)據(jù)包進(jìn)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(luò)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(fù)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(fù)合系統(tǒng)中心modem通常被組合成一個點(diǎn),，稱接入節(jié)點(diǎn)，也被稱為DSLAM（DSL Access Multiplexer）,。
?遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)組織主要由3GPP,、3GPP2組成,，以CDMA碼分多址技術(shù)為核心。
?? ?3G網(wǎng)絡(luò)是未來通信發(fā)展的方向,，它的一個重要目標(biāo)就是以VoIP方式提供語音業(yè)務(wù)以及多樣化的多媒體業(yè)務(wù),，并實現(xiàn)3G核心承載網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)的融合統(tǒng)一。
?? ?3G網(wǎng)絡(luò)作為NGN的一部分,，其體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展演進(jìn)也受到軟交換技術(shù)的影響,，由于其核心網(wǎng)采用全I(xiàn)P方式進(jìn)行承載，從而保證了3G的全I(xiàn)P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(luò)功能分層的模型,，3G網(wǎng)絡(luò)也可以分為四個層面，即接入層,、傳送層,、控制層和業(yè)務(wù)層。另外,，3G核心網(wǎng)有效實現(xiàn)了控制,、承載、業(yè)務(wù)三者的分離,。
5 基于IP的DSL網(wǎng)絡(luò)
??? 使用DSL接入網(wǎng)的VoIP網(wǎng)絡(luò)的具體實現(xiàn)如圖3所示,。在用戶側(cè)的集成接入設(shè)備（稱為接入網(wǎng)關(guān)或本地網(wǎng)關(guān),，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(shè)備相連。集成接入設(shè)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(guān)控制器（MGC）,。MGC執(zhí)行使用SG和PSTN的信令。IAD對語音進(jìn)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(luò)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(guān)之間,，由IETF提出,，詳細(xì)描述了在MGC和其控制的電機(jī)網(wǎng)關(guān)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(guān)執(zhí)行,。RTP提供端到端實時多媒體業(yè)務(wù)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(chǔ)上，結(jié)合其他媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議的特點(diǎn)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(jī)制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令,，支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端的呼叫,。主要用于媒體網(wǎng)關(guān)控制器（MGC）以控制媒體網(wǎng)關(guān)，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(dá)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(shù)成為3G的核心技術(shù)之一,，它使3G向具有融合多媒體業(yè)務(wù)能力的全I(xiàn)P分組網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展,，使得在軟交換基礎(chǔ)上運(yùn)行DSL成為可能。其在承載原有DSL 網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)的同時,，又由于IP 技術(shù)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(luò)上能夠順暢地運(yùn)行語音,、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù),。
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