软交换特点、建设方案及运营策略分析

当今，人们对电信业务的需求已不再局限于简单的语音通信，而是呈现出宽带化、多样化和个性化的新需求。传统的通信网主要提供话音业务，而今后的通信网将主要以传送数据和多媒体业务为主。现有的传统电路交换技术对于未来以突发性数据为主的业务而言，肯定是不能适应的。

20世纪90年代中后期，贝尔试验室最早提出软交换技术思想，并制造了第一台原型机。由于美国于1998年、欧洲于1999年相继出现了数据网流量超过电话网流量，这为软交换在全球的商用准备了条件。上世纪末，发达国家陆续开始部署、试验软交换系统，并获得了一定的经验和教训。2001年，全球最有潜力的中国市场出现了软交换热潮，各大制造商、运营商和科研机构纷纷致力于软交换的研制、生产和试验。从2002开始，软交换技术在中国逐步进入发展时期，部分运营商的软交换网络已经开始商用。
　
目前无论是电信运营商还是设备制造商都在不断地探讨下一代网路的特点和市场新增长点。在国内，中国网通、中国电信、中国铁通、中国联通、中信实业、中国卫通等运营商均十分重视软交换技术的发展，逐渐在国内东南沿海城市开展基于软交换技术的下一代融合网络的试验。在国外，北美地区的运营商也已较早开始了软交换网络建设部署：地方贝尔运营公司（PBOC）中，有67%的运营商已经有软交换部署，包括Verizon、Qwest、SBC等公司；有43%的长途交换运营商也部署了软交换系统，包括Sprint、Century、Frontier/Citizens等。另外，香港新电信、韩国电信、葡萄牙电信、伊朗电信、墨西哥电信、英国电信、埃及及巴西电信等均对软交换给予了极大的关注，并开始了其软交换项目实施计划。
　
二、软交换的应用特点
　
以“分离交换和控制”为核心思想的软交换打破了传统的电信网络结构，为数据和话音的融合并催生大量新业务做好了充足准备。在电信市场开放竞争不断加深的今天，软交换被赋予“下一代网络核心”的历史意义。软交换技术有希望解决困绕电信运营商的诸多难题，为电信业的发展开创一个新局面。软交换网络的应用前景具体表现在以下几个方面。
　
1.生成丰富灵活的新业务，为电信运营商满足用户需求，赢得更大经济效益提供了实现手段。软交换网络将使电信网与互联网不断融合，而互联网具有多种新业务的催生能力，这必然为网络经济效益的增长提供了源泉。
　
2.彻底解决多网并存，扭转业务依赖网络的局面，为电信运营商降低运营成本，在市场竞争中取胜提供了保证。软交换实现了业务、呼叫和承载的彻底分离，把传统PSTN、移动、数据和有线电视等各种网络统一为一个以IP为基础的综合、统一、多业务网络，这不但彻底扭转了特定业务依赖于特定网络的局面，使多种业务承载于同一核心网络，减少了网络建设的浪费，而且改变了网络运维分立的不利情况，大大降低电信运营商的运营成本，为其在激烈的市场竞争中取胜提供了保证。
　
3.简捷、方便地承载原有PSTN业务，为电信运营商适应新形势，调整电信网络结构提供了新思路。
　
三、软交换网络建设的优势
　
软交换网络基于宽带分组数据网，采用分组包交换、支持多业务融合的下一代网络，它是基于TDM的语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上实现语音、视频、数据等综合业务成为可能。软交换网络实现了与现有通信网络的平滑接入和无缝融合，适应电路交换网向宽带化、数据化演进的要求；它能兼容现有 PSTN/ISDN 的基本业务和新业务，提供全开放的业务平台，支持综合网络业务的快速生成和提供，同时支持传统IN业务。
　
与传统TDM技术相比，采用软交换技术建设的新一代网络具有如下优势。
　
1.网络结构清晰简洁，是完善的下一代网络结构体系；2.目前已经在各个运营商进行了充分的网上实验和测试，其中语音业务的各项指标及稳定性与PSTN网络相当甚至更优；3.可提供多媒体业务和移动业务等综合业务平台；4.提供实时的、综合的、基于策略的网络管理模式，还提供集中远程网络管理维护功能；5.相比于PSTN网络建设投入过程中本地网、汇接局、长途局、信令网、同步网等多类项目的投入，软交换只需要一次性投入，同时，该系统各网元设备的占地比PSTN设备少很多，大大节省了设备投入与机房占地，工程实施也更加经济方便，这对新兴电信运营商建设优质优价的网络尤为重要；6.在后续网络建设过程中相关机房建设、维护管理等追加投入资金减少；7.终端接入设备可根据网络的实际建设规模投入，为保证85%以上的高实装率提供可能；8.业务收益将逐年增加，并且随着新业务的增长会更多的追加投入。业界专家的分析与预测表明，采用软交换技术的设备回收周期最长为3-4年，而采用3G则回收周期需要8年。
　
四、新兴运营商软交换网络建设建议
　
在当前电信改革的环境下，软交换技术为新兴电信运营商提供了网络发展的新思路，综合分析各地电信市场的现状和网络技术发展现状，目前建议的建设思路如下。
　
首先，利用软交换技术建设小规模软交换商用网络实现对通信市场的渗透，以宽带长途智能业务作为网络初期业务渗透切入点，同时利用软交换提供的丰富的大客户接入手段为大客户提供数据和多媒体语音综合解决方案，通过自建、合作等手段，抢占集团、商业用户及中高档小区数据及语音市场；利用软交换开放的无极网络架构，以较少的投资，小规模的网络容量，在宽带数据网覆盖到的地方形成全省区域的业务覆盖；利用软交换网络扩容灵活快速、平滑升级的特点，简单快捷地逐步扩大网络。
　
其次，不断完善优化网络结构，扩大网络覆盖面，建成NGN综合业务平台，逐步提供多样化、个性化、高附加值的新型增值业务，以此吸引用户并扩大网络收益。与此同时逐步实现网络与其它网络的互联互通，包括H.323网络、智能网以及将来的移动网及其他运营商之间的对等互通。
　
五、软交换网络建设总体方案
　
软交换新一代多媒体语音综合业务网应采用标准开放的协议与接口，软交换系统建设应遵循信产部和相关ITU-T标准和技术要求。
　
1.方案设计要求
　
采用软交换方案的前提是新兴电信运营商必须具备一张覆盖所辖区相关城市的IP宽带数据骨干网及城域网。该网络必须具备提供各种用户接入环境下的综合接入能力。网络必须提供电信级运营保证，具备高的可靠性和稳定性，具备功能强大的网络运营支撑系统，包括强大的网络管理能力及完善的计费营帐体系。
　
2.网络总体规划模型设计
　
目前NGN业务一般首先在一个区域率先开展，但在网络规划初期，就必须制订统一软交换网络整体构架，使区域软交换网最终能够融合于全国的NGN大网中。
　
（1）未来运营商全国范围大规模组网架构
　
各国家级运营商在利用Softswitch技术组建下一代网络时，初期可以在几个中心城市设立Softswitch控制单元，形成全国有限几个大区域覆盖的Softswitch网络结构。 随着网络的不断壮大，可在各省相关中心城市设立Softswitch，形成以地市为中心的区域覆盖。在Softswitch扩展到一定规模后，可以增加专门的路由服务器（RS）为指定一组Softswitch提供路由服务，由RS提供域中路由寻址处理。
　
（2）新兴运营商软交换网络架构规划
　
在新兴电信运营商软交换多媒体语音综合业务网的建网初期，由于城域网覆盖范围及用户发展的容量较小，在整个网络设置一套Softswitch控制设备即可满足用户需求。在软交换电话用户增长到一定数量的时候，再将中继网关、信令网关分散放置，直接与各地PSTN互通，形成以省为单位的软交换网络。此外，为保证系统安全，可以将软交换系统分域安装，两个Softswitch域的域内用户在正常情况分别由各自域的Softswitch来管理和控制，待某个域的Softswitch发生故障或恢复时，可按策略自动切换。
　
3.组网结构示意图
　
软交换各系统侧设备在数据城域网上的具体安装位置从理论上讲可分散放置在网络的任意边缘，但考虑到网络管理运营，一般集中放置在中心机房。具体接入数据网时，应充分考虑各路由方向的业务流量。网络结构拓扑如图1所示。
　
4.不同环境用户的接入设计
　
由于新兴运营商宽带接入资源缺乏，除有必要建设管线资源发展用户接入网外，另一方面应利用多方合作，借助各种用户接入资源规模化扩大网络，这就要求软交换网络必须能够适应各种用户接入环境，提供综合的接入能力。要求软交换系统适用于现有不同宽带接入环境，如：FTTX+LAN方式、双绞线方式、无线方式及同轴电缆HFC方式。
　
用户对于接入方式和接入终端的选择将取决于该用户的特点及电信运营商实际数据网覆盖条件。对于高档商业用户、政府机关、企业等可以在IAD后连接IP电话机、多媒体终端开放业务。IP电话机通过10Mbit/s以太网口和城域数据网相连，可以提供语音业务。多媒体一体化终端提供了视频、图象、语音综合接入服务，可提供可视电话、视频会议等业务。而对于广电系统已采用HFC同轴电缆和Cable Modem提供数据业务，增加IAD设备即可开放语音。
　
5.计费营帐系统
　
为了保障新兴运营商的业务快速开展并提供多种业务类型、多样灵活资费策略、方便的用户管理和详细的统计分析等需求，计费和营帐系统的建设及与软交换间的接口建设非常关键。计费结算系统与软交换间传送CDR采集话单（包括主被叫用户识别码、呼叫起始时间、接续时长、途经路由、数据流量、服务等级等）和RADIUS计费认证信息，营帐系统与软交换（或SS网管系统）间传送用户数据管理信息，实现用户基本数据变更、用户权限变更。
　
6.网络管理系统
　
电信网络管理系统是电信网络运营维护的手段和稳定运行的保证，软交换系统含有各种数据设备：Softswitch，TG，SG，AG，IAD和应用服务器等，需要有一套综合的网络管理系统实现整个网络的拓扑、配置、安全、性能、故障等功能的统一管理。
　
网管系统覆盖TMN管理层的4个层次：网元层、网元管理层、网络管理层和业务管理层。它可以利用统一的网管平台在拓扑视图下管理Softswitch网络；集中操作、维护和管理Softswitch网中的各种设备；实时、动态检测Softswitch网的运行状态，终端IAD设备的集中、维护管理；实时统计、分析网络的性能，为网络优化与调度提供支持；以网管为核心，提供与多业务系统的集成方法；为实现设备无人值守的管理提供支撑；改善网络服务质量，提高运营效率，提高管理层次和水平。基于管理的设备种类多样性，网管系统统一采用SNMP管理协议与各种被管设备进行管理信息的交互。
　
7.关于公私网地址互通
　
由于某些城市的IP城域网大量采用私有地址组网，新兴运营商在组织软交换网时，需要解决公网与私网地址互通，实现策略为采用STUN或MIDCOM方式。
　
8.QoS保证策略
　
由于软交换系统提供的各种语音业务是以数据网为基本的，软交换只完成信令的处理和媒体的控制功能，而相关网元设备的寻路和语音媒体链路的建立与传送都是通过数据网来实现的，所以语音业务的质量将完全依赖于数据网本身的QoS.设计中需要考虑如下策略：预留合适的网络带宽；采用优先队列技术保证语音质量；定义相关策略保障语音等关键业务的QoS；组建多媒体语音VPN网，设置分级汇聚确保QoS.另外，软交换系统对每个允许接入的合法设备配置一个设备认证码，通过认证码方式判断用户是允许接入还是拒绝接入。
　
六、网络业务运营策略
　
1.软交换业务种类
　
目前国际、国内软交换系统的实际应用大部分集中在以下几个方面。
　
（1）美国Verizon SBC， Bell South，AT&T， Sprint，Level 3，Telverse， GoBeam， Masergy等公司推出的业务：其中包括替代和扩充汇接局、多业务接入、长途呼叫、IP Centrex、Internet应用（如PC to Phone）和可视语音业务。
　
（2）国内目前商用的业务主要有：多业务接入、长途呼叫、IP 广域Centrex、智能卡业务和VPN等。新兴运营商软交换网络在发展初期将主要开展IP长途、本地业务、智能卡业务、IP 广域Cemtrex业务、IP Confrence、Web800、点对点可视电话业务、Voice Mail、Web业务定制。随着网络不断发展壮大和用户需求的逐步成熟，在网络发展中后期可开展个人通信中心、企业门户、点击拨号、唯一号码、多媒体视频等业务，同时根据不同企业特点可以建设企业特色综合通信平台。
　
2.业务推广策略
　
（1）分阶段分步骤逐步推广。第一阶段主要是向宽带接入的商业用户及新型中高档住宅用户提供语音业务及语音增值业务，利用软交换提供的丰富接入手段迅速推广业务；第二阶段，逐步开发应用多媒体通信业务，完善优化软交换系统平台、业务支撑平台，优化业务流程，利用新颖的业务吸引用户；第三阶段进入下一代网络业务整合和扩展阶段。提供整合的语音和数据业务、多媒体通信业务。
　
（2）业务差异化策略。业务种类应根据各地方需求特点提供，结合用户特点和类别设计不同的业务运营模型，针对大客户、商业用户设计大客户业务包并提供一定的优惠价格套餐；针对个人用户提供个性化业务定制，如可视电话等。
　
（3）大客户发展策略。大客户的电信消费占电信消费总额的56％～80％，是新兴运营商业务发展的重点。软交换网络发展初期，大客户应放在业务推广的重中之重。
　
（4）合作策略。新兴运营商应注重与拥有丰富用户驻地网资源的企业合作，利用软交换灵活的业务提供方式，采取业务出租和业务运营代理等多种业务拓展方式扩大业务使用覆盖面，提高网络盈利水平。
　
（5）整体宣传推进策略。运营商应实施生产力和市场营销力量整合，发挥全网业务整合优势，实施整体业务推进策略，形成优势品牌，以充分吸引如政府、银行、证劵及跨国跨区域的巨型企业以及其他行业类似的企业集团用户。
　
总之，通过使用软交换技术构造NGN精品网络将使新兴电信运营商利用后发优势，联合社会有利资源快速切入市场，形成全业务竞争成为可能，为广大用户提供具有差异化的、先进的、具有更多吸引力的音、视频业务，从而快速树立起新兴电信运营商的业务品牌并提升企业形象。可以预见，实施软交换技术建设NGN网络是技术发展、业务竞争和客户需求相结合的产物。