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軟件交換技術：下一代網絡的核心

一、軟交換技術的概念

　　軟交換又稱為呼叫代理、呼叫服務器或媒體網關控制器。軟交換技術的基本概念是把呼叫控制功能從傳輸層(媒體網關)中分離出來。通過服務器上的軟件實現基本呼叫控制功能，如呼叫選路、信令互通、管理控制(建立會話、拆除會話)等。由于把呼叫控制和呼叫傳輸分離開來，為控制、交換和軟件可編程功能建立了分離的平面，使業務提供者可以方便地將傳輸業務與控制協議結合起來，實現基本業務和補充業務的轉移。軟交換技術將使語音網與數據網完美融合，集語音、數據、視頻等所有形式的信息為一體，形成綜合性網絡，促進各項增值業務的快速發展，成為下一代網絡的技術核心。

二、軟交換技術的功能

　　1.業務提供功能。軟交換技術負責完成向業務平臺提供開放的標準接口，可以提供公共交換電話網(PSTN)與綜合業務數字網(ISDN)交換機的全部業務。包括基本業務和補充業務，并可與現有智能網配合提供智能網所提供的業務。世界電信發達國家通過ISDN的實踐，總結出發展綜合業務數字網最重要的一條經驗就是要開發ISDN的應用，并讓用戶了解這些應用。例如，法國電信為用戶開放了60種ISDN的應用；美國在全國ISDN聯網活動中向用戶提供185種ISDN的應用。ISDN應用范圍非常廣泛，主要的應用領域有局域網、多點屏幕共享、視頻、話音、數據綜合、文件交換、遠端通信、圖像、多媒體文件的存取、基于計算機的主叫用戶號碼標識等。智能網是在現有電話網的基礎上發展起來的，指帶有智能的電話網或者綜合業務數字網。它的網絡智能配置于分布在全網中的若干個業務控制點中的計算機上，而由軟件實現網絡智能的控制，以提供更為靈活的智能控制功能。智能網在增加新業務時不用改造端局和交換機，由電信公司工作人員甚至用戶自己修改軟件就能達到隨時提供新業務的目的。

　　2.呼叫控制功能。負責完成基本和增強的呼叫處理過程，完成基本呼叫的建立、維持和釋放的控制功能，例如呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發和資源控制等。業務控制點存儲用戶數據和服務邏輯，是網絡的關鍵部分。它的主要功能是接收業務交換點送來的信息，并查詢數據庫，經過驗證后進行地址翻譯，最后向相應的業務交換點發出呼叫處理指令。用戶利用呼叫轉移業務可以將已經建立(即通信進行中)的呼叫轉移到第三方，這個用戶可能是原呼叫中的主叫用戶或者是被叫用戶。呼叫保持業務允許用戶中斷所建立的呼叫(即已存在的通信)。隨后，可以根據該用戶的要求重新建立這個通信。在中斷通信以后，用戶可選擇對方用戶的信道保留，或者不保留而讓其他通信使用。網絡系統處理呼叫的能力是服務質量的一個重要指標，因此控制層是整個網絡架構的核心。

　　3.媒體網關接入功能。負責完成各種接入協議(信令)的適配處理過程，向業務平臺提供開放的標準接口，可以連接各種媒體網關。例如PSTN/ISDN網關、因特網協議(IP)中繼媒體網關、異步傳送模式(ATM)網關、用戶媒體網關、數據媒體網關、無線媒體網關等。媒體網關可完成國際電信聯盟(ITU-T)H.248協議功能，直接與H.323終端和會議起始協議(SIP)客戶端的端頭連接，提供許多相應業務。

　　從網絡角度看，通過軟交換機結合媒體網關和信令網關跨接和互聯電路交換網和分組化網后，盡管兩個網仍然基本獨立，但應用層已實現基本融合，可以統一提供管理并且加快擴展部署業務。等到數據業務逐漸成為網絡的主要業務后再考慮將電路交換網上的業務逐漸轉移到分組化網上來，最終形成一個統一的融合的網。這種網絡演進思路允許不同的網按照各自的最佳方向獨立演進，不受限于節點結構，是最適合中國這樣的傳統運營商的網絡演進策略。當然，軟交換還處于發展完善過程之中，會有這樣或那樣的問題，但作為發展方向已經獲得業界的認同。

　　4.互連互通功能。負責完成與其他對等實體互連互通，這個功能具有支持各種協議的特點，可以同時支持H.323以及SIP協議。

　　H.323協議是國際電信聯盟制訂的標準，該協議采用ISDN的設計思想，使用Q.931協議完成呼叫的建立、釋放，具有電信網絡可管理和可集中的特征，這個協議較成熟，使用也較廣泛。SIP協議是因特網工程任務組制訂的標準，具有簡單、可擴展以及適于現有因特網應用的特點。以上兩種標準都可以完成呼叫建立與釋放，補充業務及能力交換等功能。軟交換不僅能支持這兩種協議，而且在技術上支持多種信令協議(如H.248，SCTP，ISUP+，以及INAP+，RADIUS，SNMP等)，實現PSTN和IP/ATM網間的信令和不同網關的互操作。

　　軟交換支持多種協議和應用，利用開放式體系結構實現分布式通信與管理，具有良好的結構擴展性，設備占地面積小和機房空間利用效率高。采用軟交換后可以卸載或旁路IP撥號業務，減輕電路交換網的壓力，代替傳統電路交換網的匯接局和端局。其運營成本將大幅度降低，投資回報期明顯縮短，對業務量變化的敏感性較低，因此抗風險能力比較強。如果語音網和數據網融合，那么無論是初始成本還是運營成本都會大幅度降低，而且具有更豐富的呼叫特性和應用以及可擴展性。軟交換采用了開放的體系結構，即采用標準接口和開放式應用編程接口，特別是其上面應用層和媒體控制層已經與媒體層硬件分離并納入開放的標準的計算環境。這種獨立于硬件的平臺可以有利于網絡運營商靈活選擇網絡各層最佳的設備，實現不同設備兼容與互通互操作，極大地加速新業務和新應用的開發、生成和部署，增強網絡運營者和業務提供者的競爭地位和競爭能力。

三、軟交換技術的應用與發展

　　隨著數據業務特別是IP業務的日益增長，下一代網絡日益為人們所關注。

　　下一代網絡將具有提供話音、數據、視頻和多媒體等各種業務的綜合性質網絡體系的結構，將傳統的交換機功能模塊分離為獨立的網絡部件。網絡是分層架構，具有先進的高速物理層、高速鏈路層和高速網絡層。比如從接入層提供無縫的多種速率靈活的接入手段，從傳送層提供可靠的保證服務質量大容量的統一綜合傳送平臺。從控制層面，能建立起相應的呼叫連接，在業務層面上能夠提供豐富多彩的各種業務。鏈路層趨向采用電信級分組節點，即高性能的核心路由器加邊緣路由器和ATM交換機。傳送層趨向于實現光聯網，可以提供巨大而且廉價的網絡帶寬和網絡成本，可持續發展的網絡結構，能夠透明支持任何業務。具有開放式的體系架構與標準接口，采用多元化的寬帶無縫接入技術，使得原來封閉網絡有一個相對比較開放的環境，相對的功能區域擴散。也就是說下一代網絡是業務驅動的網絡，是基于統一協議的分組的網絡，業務與呼叫控制分離，呼叫與承載分離，使業務真正獨立于網絡，能靈活方便地實現業務的提供。軟交換技術將廣泛應用其中，并成為下一代網絡的核心。

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軟件交換技術：下一代網絡的核心