摘要：隨著IP和移動(dòng)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，基于電路交換的傳統(tǒng)語音網(wǎng)正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在此背景下，網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，如何在融合不同的通信網(wǎng)(PSTN、Intemet和移動(dòng)網(wǎng))的同時(shí)提高它們的利用率，為用戶提供各種個(gè)性化的業(yè)務(wù)以滿足市場的新需求已成為電信業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)及其核心技術(shù)——軟交換(softswitch)由此應(yīng)運(yùn)而生。文章主要介紹了NGN和軟交換技術(shù)的特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)狀、存在問題以及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：下一代網(wǎng)絡(luò)；軟交換；會(huì)話發(fā)起協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量

引言

在基于IP的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中，針對(duì)傳統(tǒng)電信交換網(wǎng)與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)互通的問題，出現(xiàn)了下一代網(wǎng)絡(luò)及其關(guān)鍵技術(shù)——軟交換。目前，各運(yùn)營商均在關(guān)注軟交換的發(fā)展，但軟交換究竟能為運(yùn)營商帶來多大商機(jī)，如何以最合理的投資獲得最大利潤是目前運(yùn)營商更加關(guān)心的問題。因此加強(qiáng)軟交換應(yīng)用的商業(yè)模型研究對(duì)電信網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。

1 NGN的特性

開放分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)NGN采用開放的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架體系。因特網(wǎng)之所以能取得如此巨大的成功，主要原因是它廣泛采用了開放式接口。因此，通過在新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中引入更高的開放性，電信業(yè)也完全有可能取得同樣的高速發(fā)展。開放意味著包括電信業(yè)在內(nèi)的整個(gè)IT界人士有更多的參與，提出更有創(chuàng)新的建議，這樣必能加速電信網(wǎng)的發(fā)展。

融合完全融合的網(wǎng)絡(luò)，能提供各種業(yè)務(wù)通用的傳送平臺(tái)，因此它是降低設(shè)備費(fèi)用的+非?？扇〉霓k法。數(shù)據(jù)網(wǎng)與電信網(wǎng)是兩個(gè)有著不同特性的網(wǎng)絡(luò)，它們的融合將帶來一系列新的業(yè)務(wù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提出新的要求。因此，NGN的網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)如何設(shè)定是我們要關(guān)注的重點(diǎn)。

強(qiáng)化由于智能節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)上過于分散，當(dāng)前大多數(shù)的電信運(yùn)營商正面對(duì)業(yè)務(wù)推廣的速度問題。新的NGN模型如能將網(wǎng)絡(luò)智能集中在盡可能少的節(jié)點(diǎn)上，并放在盡可能高的網(wǎng)絡(luò)層次，就能解決這個(gè)問題。

2 NGN的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展策略

電信網(wǎng)絡(luò)從承載單一業(yè)務(wù)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)正向承載多種業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。在演進(jìn)策略上，可分為混合網(wǎng)演進(jìn)策略和重疊網(wǎng)演進(jìn)策略；在演進(jìn)次序上，從長途層、匯接層到端局層，從支持多媒體等新型業(yè)務(wù)到支持移動(dòng)語音、高速移動(dòng)數(shù)據(jù)，分步推進(jìn)。需要補(bǔ)充的是，未來網(wǎng)絡(luò)的分組化并不意味現(xiàn)有電路交換網(wǎng)的快速消亡，占收入80％以上的語音業(yè)務(wù)是電路交換網(wǎng)長期存在的最大理由。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，現(xiàn)有電話網(wǎng)仍將以子網(wǎng)的形式在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)繼續(xù)提供業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為主要業(yè)務(wù)后逐步淡出。

3 軟交換的特點(diǎn)

一般認(rèn)為，軟交換體系在功能上可劃分為四個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)層次：接入和傳輸層(Access and Transport layer)、媒體傳送層(Media transport layer)、控制層(Control layer)、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層(Network Service layer)。各層的功能及部件構(gòu)成如圖1所示。

軟交換是與業(yè)務(wù)無關(guān)的，它是在基于IP的網(wǎng)絡(luò)上提供電信業(yè)務(wù)的技術(shù)。狹義上講，軟交換是指“軟交換機(jī)”，也稱為“呼叫代理”、“呼叫服務(wù)器”或“媒體網(wǎng)關(guān)控制器”，軟交換所完成的功能相當(dāng)于原有交換機(jī)所提供的功能。從廣義上講，軟交換是一種體系結(jié)構(gòu)，它涵蓋4個(gè)功能層，即應(yīng)用和業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)生成環(huán)境、呼叫控制以及媒體層面的協(xié)議協(xié)調(diào)功能。

從NGN的研究領(lǐng)域來看，軟交換是目前NGN的一種實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)PSTN話音業(yè)務(wù)的技術(shù)思路和手段。這是因?yàn)槿魏渭夹g(shù)都是為了更好地提供更豐富的業(yè)務(wù)、吸引更多的客戶、更好地創(chuàng)造利潤。

從業(yè)務(wù)收益的角度來看，目前PSTN話音業(yè)務(wù)的收入仍然是大量運(yùn)營商收入的主要部分，特別是在中國。如何能以更合理、可靠、有效的手段和更好的性能價(jià)格比將話音業(yè)務(wù)提供給廣大用戶，是運(yùn)營商采用NGN的一個(gè)重要原因，因此NGN上提供PSTN話音業(yè)務(wù)能力是相當(dāng)重要的一環(huán)。

4 軟交換的功能

軟交換能為三方應(yīng)用提供平臺(tái)，允許用戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程，創(chuàng)建新業(yè)務(wù)(如圖2所示)。軟交換主要完成以下功能：媒體網(wǎng)關(guān)接入功能、呼叫控制功能、業(yè)務(wù)提供功能、互通功能、關(guān)口功能、運(yùn)行維護(hù)功能、計(jì)費(fèi)功能、信令網(wǎng)關(guān)功能(可選)。軟交換的主要功能單元包括：①媒體網(wǎng)關(guān)控制器。主要完成呼叫的控制功能。②信令網(wǎng)關(guān)。完成PSTN／ISDN側(cè)的No.7信令與IP網(wǎng)絡(luò)信令的轉(zhuǎn)換。③網(wǎng)守。主要完成用戶認(rèn)證、地址解析、帶寬管理、計(jì)費(fèi)等功能。④應(yīng)用服務(wù)器。在IP網(wǎng)內(nèi)向用戶提供多種智能業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)。目前軟交換僅完成業(yè)務(wù)的控制功能，一些組成單元可以內(nèi)置，也可以外置于軟交換體系。

5 軟交換目前的應(yīng)用情況

軟交換目前已有多種應(yīng)用，如：POTS電話通過軟變換接入市話網(wǎng)；ISDN通過軟交換接入市話網(wǎng)；軟交換技術(shù)在固定電話網(wǎng)中的應(yīng)用；軟交換技術(shù)在支撐網(wǎng)中的應(yīng)用；軟交換技術(shù)在城域網(wǎng)的應(yīng)用，分為綜合接入設(shè)備(IAD)、接入網(wǎng)關(guān)(AG)兩種方式；軟交換技術(shù)在PSTN中的應(yīng)用，分為中繼網(wǎng)關(guān)／信令網(wǎng)關(guān)(TG／SG)、接入網(wǎng)關(guān)(AG)兩種方式；軟交換技術(shù)在PLMN(公用陸地移動(dòng)網(wǎng))中的應(yīng)用，分為中繼網(wǎng)關(guān)／信令網(wǎng)關(guān)(TI／SG)、無線接入網(wǎng)關(guān)(WAG)兩種方式。

6 軟交換目前存在的問題

NGN網(wǎng)絡(luò)的開放式接口增多，安全性方面的風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)增大。因此有必要開發(fā)NGN的安全性體系和操作安全性規(guī)則；開發(fā)NGN所需的特定安全性協(xié)議、API和工具，例如加密、信息摘要和數(shù)字簽名等。如果采用專用的IP網(wǎng)作為軟交換體系話音業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)，則網(wǎng)絡(luò)安全可以得到保證。如果采用公共IP網(wǎng)作為承載網(wǎng)，則存在以下兩方面的安全問題：

其一，TG、軟交換等設(shè)備的安全問題；

其二，用戶帳號(hào)、密碼等用戶數(shù)據(jù)的安全問題。

目前業(yè)界還沒有一個(gè)非常完善的方法來解決網(wǎng)絡(luò)安全性的問題，只能要求TG、Softswitch等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備一定的反入侵能力以增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性；用戶帳號(hào)、密碼等用戶數(shù)據(jù)的安全則只能采用加密的方式解決。

7 軟交換的發(fā)展前景

軟交換結(jié)合了傳統(tǒng)話音網(wǎng)絡(luò)的可靠性、IP技術(shù)的靈活性、有效性和開放性等優(yōu)點(diǎn)，使得傳統(tǒng)電信運(yùn)營商和新興運(yùn)營商都十分看好這一技術(shù)的發(fā)展前景。一方面，傳統(tǒng)電信運(yùn)營商通過軟交換可以很好地實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電話交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過渡，保護(hù)現(xiàn)有投資；另一方面，新興運(yùn)營商利用它可以比較容易地進(jìn)入通信業(yè)務(wù)市場，提高通信業(yè)務(wù)市場的競爭能力。

新一代的通信網(wǎng)發(fā)展趨勢是由傳統(tǒng)的通信網(wǎng)向IP電信網(wǎng)轉(zhuǎn)換，這種電信網(wǎng)是以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的開放平臺(tái)，并將對(duì)電信網(wǎng)的運(yùn)營帶來新的業(yè)務(wù)，有巨大的市場空間?，F(xiàn)有的IP網(wǎng)已被普遍用來承載電話業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(上網(wǎng))、電視會(huì)議。同時(shí)，IP網(wǎng)將作為完成第三代通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)平臺(tái)。怎么在IP平臺(tái)上提供通信業(yè)務(wù)?答案就是利用軟交換技術(shù)。軟交換技術(shù)目前一般應(yīng)用于VolP(語音IP)。這只是傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)在IP網(wǎng)上的翻版，并沒有真正體現(xiàn)基于IP電話業(yè)務(wù)所應(yīng)具有的能力。

正是軟交換的靈活性，使得它可以應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，例如在電路領(lǐng)域軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)及信令網(wǎng)關(guān)相結(jié)合作為匯接局和長途局的接入，來提供現(xiàn)有的PSTN中的基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)；在智能網(wǎng)領(lǐng)域與媒體網(wǎng)關(guān)相結(jié)合完成SSP功能等。

8 結(jié)束語

由于軟交換具有清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、豐富的接入方式、靈活的業(yè)務(wù)提供等優(yōu)勢，國內(nèi)外電信界對(duì)軟交換的前景普遍看好，正積極推動(dòng)軟交換技術(shù)的發(fā)展。軟交換代表了通信業(yè)務(wù)融合的大潮，也代表了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展正從技術(shù)驅(qū)動(dòng)向業(yè)務(wù)(需求)驅(qū)動(dòng)的方向邁進(jìn)，成為了當(dāng)今電信網(wǎng)發(fā)展的前沿和熱點(diǎn)。隨著II，技術(shù)的引入，新概念和新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和未來的網(wǎng)絡(luò)都面臨著許多機(jī)遇、挑戰(zhàn)和選擇。運(yùn)營商必須設(shè)法改變其現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)迅速增長的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。隨著產(chǎn)品、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的不斷成熟，相信在不久的將來，基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)必然會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主流。