徐鹏 廖建新 吴乃星
摘 要: 阐述了NGN(Next Generation Network)的特点,介绍了NGN的一些关键设备,重点提到了媒体服务器的重要作用。接着阐述了媒体服务器在NGN中的丰富应用。最后对媒体服务器在NGN中的实现和部署进行了一些说明。
关键词:NGN,媒体服务器
NGN是通信需求和技术发展的产物
如果说下一代网络(NGN)是一场革命,也许有些言过其实,因为它的出现不是突然的,它实际上是信息、网络和计算技术发展的一个阶段总结和对未来的展望。
人类对通信的追求一直在不断发展,一方面在信息的形式上,从静态的书信,图画,发展到生动的声音,图像;另一方面在信息的传播速度上,也从借助交通工具的低效,发展到借助于电磁波的高效。电话带来的通信变化是革命性的,可以听到来自远方的声音,是令人鼓舞的,但是人们对通信的要求却不会止步于此,人们需要更加灵活、方便、更加内容丰富的通信服务。
然而,传统的固定电信网基于电路交换。通话双方在通话之前,先要被分配一条固定的通信线路,整个通话期间,通话者都要占用这条线路。语音信息以64kbit/s的速率传输,时分复用后进入高速数字设备。在通信量迅速扩大后,这种电路交换的方式就显得非常浪费资源。而且传统电信业务的处理软件与执行呼叫控制的软件集成在一起,都处于程控交换机内,由于交换机软件系统是由交换机厂商自己开发,遵循的标准也大都是厂商自己的标准,与其他厂商提供的交换机系统不兼容,如果有什么新的业务要提供,就必须由交换机厂商来更改软件,不仅费时,而且费用高昂。若交换机厂商出于某种自身利益的考虑,不愿配合做出更改,则运营商就不能提供新业务,用户就更谈不上什么参与。
智能网是在传统通信网络的基础上附加的一个网络。它可以以一种集中、快速、经济的方式提供新业务。它的出现,一定程度上缓解了业务部署的困难。但在面对未来的业务需求时,基于传统电路交换网发展而来的智能网还是显得力不从心。
20世纪90年代,移动通信的迅猛发展,因特网的快速普及,使得传统的通信方式受到了前所未有的冲击和挑战。语音业务虽然还占有极其重要的地位,但是丰富的数据业务正日益成为人们通信的主要方式。人们期待可以在任何时间、任何地点与任何人进行通信;期待包含语音、文本、图像、视频等媒体的丰富多彩的业务类型;期待个性化的参与而不是运营商定义好的千篇一律的业务形式。
满足这种期待和挑战的答案就是下一代网络(NGN)。那么NGN是怎样的网络呢?
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NGN是开放的网络
NGN采用分层、开放的体系结构,各层采用标准的接口。分为接入层,传输层,控制层和业务层。NGN的业务层通过标准API也实现开放,允许第三方业务提供商提供自己的业务,实现业务来源多样化。
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强大的业务能力
NGN包含移动网和固定网两个部分,带宽大大增加。统一的业务平台为多种媒体的融合,从而提供丰富的业务类型创造了可能。所以NGN可以提供比现有网络丰富的多的业务类型。
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统一的分组网
分组网络的发展迟于电路交换网络,它的出现弥补了电路交换网络资源利用率低,不开放的缺点。尤其在数据业务领域,它有着电路交换网络无法企及的优势。90年代,随着因特网在全球的普及,人类构想了多年的信息高速公路,仿佛一夜之间呈现在了人们的面前。IP技术,发挥了异乎寻常的重要作用。它似乎有着说不完的毛病,却又有着超强的适应力和生命力。当人们逐渐意识到这一点,不再苛求于它,对它的接受和期望也就越来越大了。升级后的IPv6将是NGN分组网的主要协议。
媒体服务器是NGN应用层的一种关键设备
NGN是一个分层的网络,见图1。

图1:NGN网络分层及关键设备
接入层的功能是将包括PSTN用户、ISDN用户、移动用户、互联网用户、有线电视用户等的各种用户接入网络,并在需要时进行媒体格式转换;传输层的功能是进行快速传输;呼叫控制层的功能主要是呼叫控制;业务层的功能是在呼叫建立的基础上提供增值业务和各种网络服务。
NGN各层都有一些关键设备,如接入层的媒体网关,信令网关,以及各种接入设备;传输层的各种传输设备;控制层的媒体网关控制器(又叫软交换)。
应用层的关键设备有应用服务器、媒体服务器、AAA服务器、Parley网关等。应用服务器是业务层的主体,它提供各种增值业务或智能业务业务逻辑的驻留和执行环境;AAA服务器提供用户认证、授权、记账服务;Parley网关,即Parlay服务器,它为Parlay客户提供各种基本业务能力的支持,使Parlay客户的业务能够有控制的、安全的进入到通信网。
媒体服务器是NGN应用层中提供多媒体资源功能的关键设备,它在软交换和/或应用服务器的控制下,为来自电路交换或分组交换的各种类型的多媒体业务提供分组化的高级媒体处理服务。媒体服务器的关键作用在于它能够提供处理语音或媒体流的灵活性,作为专门处理媒体信息的设备,它集成了实现NGN多媒体业务的各种基本功能,如语音识别,语音存储,DTMF音信号检测,会议桥接,文本语音转换等。它可以方便地对这些功能进行组合,为业务提供支持。
媒体服务器应具备以下基本功能:
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资源功能
媒体服务器可以提供多种媒体资源,包括语音、图像、视频、文本。在语音方面,媒体服务器支持DTMF信号的采集与解码、信号音的产生与发送、录音通知的发送、语音电话会议、自动语音合成、自动语音识别、文本转语音、录音等功能。其他媒体方面,媒体服务器应支持传真信号的编解码、多种视频(图像)格式的编解码、音频视频的集成和同步等。
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通信功能
媒体服务器具有与网络中的软交换设备、应用服务器、媒体网关、多媒体终端、网管中心等实体的接口,通过这些接口发送或接收相关消息,检查消息格式,进行协议转换处理。媒体服务器采用SIP/H.248/MGCP等通信协议与控制设备进行通信。
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维护和管理功能
媒体服务器提供适合于NGN要求的操作维护和网管能力。
媒体服务器丰富的应用
媒体服务器作为NGN的一个关键设备,在下一代网络的网络建设和业务提供方面有着不可或缺的作用。下一代网络是分布式的网络,是基于分组交换的网络,是开放协议和开放架构的网络,这是大前提。所以下一代网络的功能部件应该主要以分布式服务器的方式提供业务。下一代网络的业务,一方面应该是对现有电信业务的增强,更多的还是基于NGN所提供新型网络结构创造的有利条件,提供更多的、更优质的新型增值业务。
有人将多媒体特性、开放性、个性化、虚拟业务特性、业务的智能化列为NGN业务的五大特点,其中又以多媒体特性为最基本、最明显的特性。而媒体服务器正是以提供丰富多媒体服务为宗旨的设备。众多的增值业务和网络服务都将在媒体服务器的参与和协助下实现。
媒体服务器在各种NGN多媒体业务中都可以发挥很好的作用:
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在多媒体会议类业务中的应用
多媒体会议类业务支持多点间相互通信,业务实例有:IP电话会议、多媒体视频电话会议、点对多点的远程多媒体教学业务等。媒体服务器具有功能强大的语音处理能力,包括多方接入、会议桥接、混音、状态控制等功能,可以很好的满足这类业务需求。
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在交互语音应答IVR中的应用
IVR是自动语音服务系统,有很多应用场合。它可以企业服务窗口,通过这个服务,用户在使用多种企业所提供服务时,就可以实现“自我服务”,不需依赖于服务人员。对企业来说,可以提供形式和内容都更加丰富的服务,同时降低成本。媒体服务器用分组语音技术,实现这个功能,具有更广泛的适用性。
IVR还可以作为呼叫中心,目前几乎所有的大型企业在客户服务方面都建立了规模庞大的呼叫中心,通过IVR系统,对呼入客户进行引导、分类,一方面使客户可以方便、快速的找到能提供自己服务的位置,另一方面大大提高了企业客户服务的质量和效率,并节省了不必要的人工。通过媒体服务器,不但可以通过PSTN电话、IP电话接入到呼叫中心,也可以利用因特网上的Web主页,接入呼叫,为客户提供更加丰富、方便的服务。
IVR也可以作为一种增值业务类型,它提供给用户一种获得信息服务和交流的方式,用户可以通过拨打电话,接入IVR系统,得到诸如天气预报、交通信息、体育赛况等信息,还可以选择游戏节目,聊天室,评书,歌曲等各种服务项目。基于IP的媒体服务器,可以非常灵活,有效地提供这种业务模式,并开发出更加丰富多彩的业务。
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在IP传真中的应用
传真是有悠久历史的电信服务,在社会各部门,尤其是商业环境中有着非常重要的应用价值,但是基于PSTN的传真业务,费用昂贵,对于很多企业来说,是一笔非常可观的开支。但是在NGN环境下,基于媒体服务器,实现传真,用户不但可以继续用传统的方式使用传真,而且还可以像e-mail一样,用“存储、转发”的方式,实现传真,带给用户更多的选择。同时,可以节省大笔的费用。基于媒体服务器实现IP传真,需要用到T.38、T.37等协议,同时为了和传统PSTN传真互通,还需要支持T.30协议。
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在统一消息业务(UMS)中的应用
NGN统一消息业务(UMS,Unified Message Service),可以将语音、传真、寻呼、移动短消息、电子邮件和多媒体数据等所有信息统一进行存储管理,使得用户可以随时随地通过电话、传真、手机、呼机、电脑、掌上电脑等任何一种通信设备发送与接收信息,同时,通过灵活、智能的信息管理方式,还可以使提供的信息服务更加个性化和智能化。这里,进行统一存储管理,提供个性化、多媒体的服务,都需要借助媒体服务器来实现。
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在流媒体服务中的应用
流媒体服务是视频点播(VOD)等业务的技术基础,通过它,人们就可以借助因特网看直播,欣赏最新的优美音乐。流媒体服务器完全可以结合到媒体服务器中,由媒体服务器来提供这项服务,结合媒体服务器的其他功能,可以为用户提供更多服务选择。
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在存在业务(Presence)和即时消息业务(Instant Message)中的应用
存在业务中,用户可以订阅其他用户/应用的“在线通知”,当某用户在线状态改变时,订阅其“在线通知”的用户可以及时得到通知。即时消息业务可以提供用户短消息聊天,视频聊天,文件与语音邮件传送等各种通信方式。通过媒体服务器,把多种媒体信息更好的结合在一起,可以使这两种业务的实现更加丰富多彩。
媒体服务器在NGN中的实现与部署
作为支持NGN多媒体增值业务的设备,媒体服务器可以有多种实现方式和部署方式。
它可以实现为与应用服务器或软交换设备集成在一起,统一部署,也可以作为单独设备来实现,并根据应用的需求与变化,灵活、渐进的进行部署。
它可以实现为集成了各种媒体处理功能的功能完善的设备,也可以实现为专门处理某类应用的专用设备,比如支持多媒体会议的多媒体会议服务器,或支持交互语音应答(IVR)的IVR服务器,以及流媒体服务器等。在部署时,可以根据具体业务的情况,部署专门的或功能齐全的设备。
此外,为了保护投资,传统电路交换网络在相当时期内不会消失,媒体服务器在实现中,可以增加对电路交换的的支持,实现为既支持电路交换,也支持分组交换的混合媒体服务器。
参考文献
[1]陈建亚、余浩,软交换与下一代网络,北京:北京邮电大学出版社,2003
[2]赵惠玲、叶华等,以软交换为核心的下一代网络技术,北京:人民邮电出版社,2002
[3]糜正琨、王文鼐等,软交换技术与协议,北京,人民邮电出版社,2002
[4] International Softswich Consortium, Reference Architecture Version 1.2, June 2002. www.softswitch.org
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