Softswitch

Übertragungsnetze der nächsten Generation (II) - Softswitch Ansatz

Die rasche Verbreitung von IP-Anwendungen und deren Nutzung bis in den Privatbereich stellt Netzbetreiber zum einen vor grosse Herausforderungen bezüglich der möglichen Netzstrukturen des Telekommunikationsnetzes zum anderen bieten sich grosse, noch nicht ausgeschöpfte Möglichkeiten der Differenzierung im Wettbewerb.

In diesem Zusammenhang wird nachfolgend auf die Struktur eines zukunftsweisenden, IP-basierenden Telekommunikationsnetzes, mit dem Schwerpunkt IP-Sprachvermittlung (Softswitch) eingegangen.

Der Softswitch ist eine Systemeinheit, die Dienste und Übertragungstechnik getrennt voneinander bereitstellt. Somit wird die zentralisierte Struktur einer konventionellen TDM basierten Sprachvermittlungsstelle in ihre drei wesentlichen Bestandteile,

• den eigentlichen Softswitch (auch Call-Handler oder Call-Agent genannt),
• das Trunk-Gateway (die Schnittstellen) und
• das Signalling-Gateway (das Koppelfeld zum herkömmlichen PSTN-Netz)

aufgebrochen.

Im nachfolgenden Bild ist die Struktur eines solchen Netzes und der Ersatz eines herkömmlichen TDM basierten Vermittlungssystems durch den Softswitch-Ansatz, exemplarisch dargestellt.

Hierbei entsprechen der Media-Gateway-Controller (Call-Agent), die Media-Gatways und die Signalling Gatways den drei oben genannten wesentlichen Bestandteilen eines konventionellen Sprachvermittlungssystems.  Media- und Signalling-Gateways sowie der Media-Gateway-Controller (Call Agent) bilden zusammen ein verteiltes Vermittlungssystem. Der Begriff Softswitch ist auf die Software zurückzuführen, die eine verteilte Steuerung der einzelnen Einheiten erlaubt. Die Software, installiert auf konventionelle Rechnersysteme, übernimmt die Verbindungssteuerung. Somit ist die Implementierung neuer Dienste, Funktionen oder die einfache Weiterentwicklung dieser Systeme wesentlich einfacher und schneller realisierbar als in den klassischen Vermittlungssystemen.

Durch die konsequente Ausrichtung auf das Internet und die Unterstützung neuer Protokolle, wie SIP, MEGACO/H.248 oder BICC aber auch der wichtigen konventionellen Funktionen, wie Authentifizierung, Autorisierung und der Abrechnung (Billing), ermöglicht der Softswitch-Ansatz übergreifende Funktionen und die Bildung heterogener Netze.

Die Aufgabe der Media Gateways (MG) besteht im Wesentlichen in der Durchführung von Komprimierungen und Dekomprimierungen von Sprachsignalen. Aufgrund der Tatsache, dass unterschiedliche Codec-Varianten, wie G.711 oder G.723 im Markt verfügbar sind, muss das MG in der Lage sein, diese unterschiedlichen Varianten zu verstehen und umzusetzen.

Durch die in dem obigen Bild dargestellte Trennung der Media-Gateway-Funktionalität von den anderen Gateway- Komponenten ist der Netzbetreiber in der Lage, völlig neue, flexible Netzstrukturen aufzubauen. Des weiteren besteht die Möglichkeit die Media Gateways auch für die Realisierung von Festverbindungen einzusetzen und somit zusätzliche Kosten, wie z. B. für die Vernetzung von TK-Anlagen und LAN-Interconnction einzusparen.

Der Media-Gateway Controller (Call Agent) / Softswitch ist die zentrale Komponente in einem Übertragungsnetz der nächsten Generation. Der Softswitch ist verantwortlich für die Bearbeitung und das Management sämtlicher Ressourcen. Er sorgt für den Verbindungsauf- und-abbau, die Steuerung der Kommunikationsverbindungen sowie die Steuerung der Media-Gateways über das MGCP / H.248- Protokoll, einschliesslich dem Billing.

Das Signalling-Gateway (SG) als dritte wesentliche Komponente ist für die Terminierung und die Emulation von SS7- Verbindungen zuständig. Es übersetzt SS7-Nachrichten in IP-kompatibles Format. Ein konvergentes in sich geschlossenes Netz ohne Verbindung nach aussen in das PSTN benötigt kein Signalling-Gateway.

Das Zusammenspiel der oben beschriebenen drei Einheiten funktioniert in der Art, dass das Signalling Gateway die SS7-Signalisierungsnachrichten aus / in das PSTN einschliesslich dem Verbindungsauf- und Verbindungsabbau für den Call Agent (Media-Gateway Controller) terminiert und übersetzt. Der Call Agent (Media-Gateway Controller) informiert das Media-Gateway über den gewünschten Verbindungsaufbau. Nach dem Verbindungsaufbau stellt das Media Gateway Funktionen für Komprimierung und Dekomprimierung der Sprache sowie für den Medienübergang während der gesamten Verbindungsdauer bereit.