软交换技术的发展现状及待解决的问题

　　软交换技术、IP与光的融合是目前主流的三种网络技术，我国网络与交换标准研究组正在对软交换的体系结构进行设计，据我们了解，软交换技术是下一代网络的核心技术，IP与光的融合也是下一代网络的主要发展方向。为了能比较全面、系统、深入地介绍下一代网络的概念、研究开发现状及其发展方向，更好地引导我国电信网的健康发展，我们特约聘请了国家网络与交换标准研究组主席、国家IP与多媒体标准研究组副主席、国家“863”通信主题专家组成员。

　　国家“863”中国高速信息示范网技术总体组副组长——赵慧玲同志作为我刊“下一代网络”专题的总策划。本期的重点是“软交换”，下一期的重点是“IP与光的融合”。在此，真诚感谢赵慧玲同志给予我刊的大力支持。软交换技术将是下一代网络（NGN）话音解决方案的焦点。我国网络与交换标准研究组已经完成了我国有关软交换体系的总体技术要求框架。我国各运营商正在积极进行试验，设备供应商的设备正在陆续推出。但如何将软交换技术应用于网络中，其主要的切入点在哪里？当前设备供应商的产品有哪些特点？是否成熟可用？这些都是目前国内外关注的热点问题。本文将概述目前有关软交换技术的研究进展，介绍软交换的功能及应用方案，简述供应商的产品特点和软交换应用所面临的问题。

　　1 软交换技术的研究进展

　　我国网络与交换标准研究组在1999年下半年就启动了软交换项目的研究，《软交换设备总体技术要求》规范了软交换在网络中的位置，明确了其功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求，计费要求和性能指标，规定了与IP电话及智能网的互通要求等。该标准经过近两年的研究，是运营商、设备供应商和科研机构共同协作所取得的成果。软交换系列标准的形成将对指导研发和网络应用起到积极作用。在软交换技术的研究进展方面，我国处于世界同步水平。由于标准的研发早于市场的应用，因此其多项指标仍有待试验验证和在实践中不断完善。此外，网络与交换研究组也在积极制定有关信令网关和媒体网关及相关协议的技术规范，已经列项开始研究网络开放式体系架构及相关设备单元的测试规范。

　　我国高科技“863”计划已经列项有关软交换系统在移动和多媒体应用的研究。该课题以软交换技术为核心，重点研究能够支持多媒体业务和应用于无线系统的软交换体系，采用开放式APl的业务和应用支撑环境，以及软交换系统的组网技术。

　　◆多媒体业务一般由基于包交换的宽带多媒体通信网所承载。由于涉及到图像等因素，在终端、业务和资源等主要方面都比单纯的话音业务要苛刻得多。为了达到在公众电信网中提供实用的多媒体业务，就需要对这些问题认真地加以研究和解决，以实现真正意义上的融合网络。

　　◆在包交换迅速发展的大趋势下，移动网络也同样面临着与NGN融合和向NGN演进的问题。就移动网络而言，其发展方向是分组化、智能化和宽带化的第三代通信网络（3G）。但从更广泛的意义上来说，3G也是NGN的一个组成部分，而且它和其他组成部分间的联系比现在GSM网络与其他网络问的联系要密切得多。软交换技术在其中发挥了重要的粘合作用。移动性包括3类：终端移动性，终端位置移动时仍然能使用其业务；用户移动性，用户可以用任一终端使用其业务；业务移动性，用户可在任意地点用任意终端使用其业务。

　　◆下一代业务及应用支撑环境主要包括应用服务器、业务能力服务器、业务生成环境工具和业务管理服务器。应用服务器向用户提供增值业务，业务能力服务器向应用服务器提供网络基本能力，业务生成环境工具用于业务的自动生成以及业务的仿真和测试，业管理服务器对业务和用户数据进行集中式管理。

　　◆研究软交换环境下的网络融合技术，分层的、全开放的网络体系架构以及基于软交换的组网技术。

　　2 软交换的主要功能

　　软交换是NGN的控制功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是NGN呼叫与控制的核心。简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，这要求软交换技术提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。相信未来的软交换技术应该是尽可能简单的，智能则尽可能移至外部的业务服务器和／或业务层。软交换技术主要完成以下功能。

　　（1）媒体网关接入功能

　　该功能可以认为是一种适配功能，它可以连接各种媒体网关，如PSTN／ISDN IP中继媒体网关，ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关和数据媒体网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应的业务。

　　（2）呼叫控制功能

　　呼叫控制功能是软交换的重要功能之一，它为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等，可以说是整个网络的灵魂。

　　（3）业务提供功能

　　由于软交换在网络从电路交换向分组网演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够实现PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时，还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网的业务。提供可编程的、逻辑化控制的和开放的API协议，实现与外部应用平台的互通。

　　（4）互连互通功能

　　目前，H.323和SIP是分组网内两大相互竞争的协议，其中，H.323协议是“ITU-T制定的标准，SIP协议是IETF制定的标准，两者均可以完成呼叫建立、释放、补充业务和能力交换等功能。H.323协议采用了ISDN的设计思想，采用Q.931协议完成呼叫的建立和释放，明显具有电信网可管理性和集中的特征。目前，H. 323协议已经在网上得到广泛的应用，与SIP比较，H.323更成熟，因此目前我国各运营商的IP电话网均选用该协议。而SIP协议具有简单、扩展性好以及和现有的Internet应用紧密结合的特点，许多人认为该协议比较容易实施，最近在美国得到快速发展，同时SIP将在第三代移动通信核心网和智能业务中得到广泛应用。支持多种协议是软交换的主要特点之一，因此软交换应可以同时支持这两种协议。

　　（5）网守功能

　　即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。

　　（6）操作维护功能

　　主要包括业务统计和告警等。

　　（7）计费功能

　　应具有采集详细话单的功能。

　　3 世界各国运营商对于软交换的态度

　　目前，欧洲运营商对于软交换的发展和应用持比较务实和谨慎的态度，它们都是根据网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信1997年开始国内电话网络优化工作，目前网络仍有充足的容量，近期在其国内没有开展软交换试验的计划；在国际网络方面，正在积极进行技术准备，目前正在准备技术投标、实验室设备测试等计划，计划在2002年开始在国际网络进行软交换的试验，放置一台软交换机和4个媒体网关来开展IP网络提供话音业务。呼叫中心业务和VPN业务的试验。德国电信在软交换技术的标准方面计划采用SIP-T协议。

　　英国电信（BT）话音网络在长途网层面进行网络优化，1998年开始将原有的近200个长途／汇接交换机优化为67个大容量的基于ATM的交换机NGS，NGS处理能力达5Mbit／s BHCA，具有155 Mbit／s中继接口和256 K个交换模块。在本地网层面，准备开展有关软交换技术的试验，计划利用5年的时间替换65％的TDM交换机。软交换技术的本地试验拟选择5个节点，2个或3个设备供应商参与试验。

　　比利时电信（Belgacom）的策略是积极发展ADSL，充分利用传统电信网络的优势，及时地为用户提供IP接入。Belgacom认为近期网络增容不大，在网络发展趋于平稳的条件下发展软交换技术不是有利的战略。Belgacom认为2004年左右引入NGN比较适当，但目前需注意跟踪技术和设备的发展。Belgacom的技术部门在NGN方面，重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求，开展NGN技术培训，建立NGN实验室，为开展现场试验进行技术准备，研究新型网络管理等。一些北美运营商正在积极开展利用软交换提供话音业务的试验，有些运营商已经开始提供商用业务，例如，用Globalcrossing采用软交换提供全球的VoIP业务，AT&T开展开放业务平台的试验等。