軟交換技術概述前言自從第一款產品在電信市場上成功推出以來，“軟交換”這個概念已經成為電信行業中倍受青睞的時髦用語。由于既能執行與基于硬件的傳統電話交換機相同的功能，又能同時處理IP通信，軟交換技術承諾可提供許多優勢，如輕松整合電路交換和分組交換、降低網絡成本以及使運營商更快獲得收入。軟交換概念的提出及定義 軟交換的概念最早起源于美國。當時在企業網絡環境下，用戶采用基于以太網的電話，通過一套基于ＰＣ服務器的呼叫控制軟件（CallManager、CallServer），實現PBX功能（IPPBX）。對于這樣一套設備，系統不需單獨鋪設網絡，而只通過與局域網共享就可實現管理與維護的統一，綜合成本遠低于傳統的PBX。由于企業網環境對設備的可靠性、計費和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設備門檻低，許多設備商都可提供此類解決方案，因此IPPBX應用獲得了巨大成功。受到IPPBX成功的啟發，為了提高網絡綜合運營效益，網絡的發展更加趨于合理、開放，更好的服務于用戶。業界提出了這樣一種思想：將傳統的交換設備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標準協議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進行處理，于是，SoftSwitch（軟交換）技術應運而生。軟交換概念一經提出，很快便得到了業界的廣泛認同和重視，ISC（InrerntionalSoftSwichConsortium）的成立更加快了軟交換技術的發展步伐，軟交換相關標準和協議得到了IEIF、ITU-T等國際標準化組織的重視。根據國際SoftSwich論壇ISC的定義，SoftSwich是基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設備和系統。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現基本呼叫控制功能，從而實現呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時，軟交換還將網絡資源、網絡能力封裝起來，通過標準開放的業務接口和業務應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業務。軟交換體系架構的主要組成目前比較普遍的看法認為，軟交換系統主要應由下列設備組成：1）軟交換控制設備（SoftswitchControlDevice）這是網絡中的核心控制設備（也就是我們通常所說的軟交換）。它完成呼叫處理控制功能、接入協議適配功能、業務接口提供功能、互連互通功能、應用支持系統功能等。2）業務平臺（ServicePlatform）完成新業務生成和提供功能，主要包括SCP和應用服務器。3）信令網關（SignalingGateway）目前主要指七號信令網關設備。傳統的七號信令系統是基于電路交換的，所有應用部分都是由MTP承載的，在軟交換體系中則需要由IP來承載。4）媒體網關（MediaGateway）完成媒體流的轉換處理功能。按照其所在位置和所處理媒體流的不同可分為：中繼網關（TrunkingGateway）、接入網關（AccessGateway）、多媒體網關（MultimediaServiceAccessGateway）、無線網關（WirelessAccessGateway）等。5）IP終端（IPTerminal）目前主要指H.323終端和SIP終端兩種，如IPPBX、IPPhone、PC等。6）其它支撐設備。如AAA服務器、大容量分布式數據庫、策略服務器（PolicyServer）等，它們為軟交換系統的運行提供必要的支持。軟交換所使用的主要協議軟交換體系涉及協議非常眾多，包括H.48、STCP、ISUP、TUP、INAP、H．323DIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRC、BRI等。國際上，IETF、ITU-T、SotxSwitchOrg等組織對軟交換及協議的研究工作一直起著積極的主導作用，許多關鍵協議都已制定完成，或趨于完成。這些協議將規范整個軟交換的研發工作，使產品從使用各廠家私有協議階段進入使用業界共同標準協議階段，各家之間產品互通成為可能，真正實現軟交換產生的初衷——提供一個標準、開放的系統結構，各網絡部件可獨立發展。在軟交換的研究進展方面，我國處于世界同步心設備。主要功能表現在以下幾個方面：

1）呼叫控制和處理為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能。

2）協議功能支持相應標準協議。

3）業務提供功能可提供各種通用的或個性化的業務。

4）業務交換功能

5）互通功能可通過各種網關實現與響應設備的互通。

6）資源管理功能對系統中的各種資源進行集中管理，如資源的分配、釋放和控制。

7）計費功能根據運營需求將話單傳送至計費中心。

8）認證／授權功能可進行認證與授權，防止非法用戶或設備接入。

9）地址解析功能和語音處理功能。軟交換的應用

隨著通信網絡技術的不斷發展和軟交換各種標準的制定與補充，不少廠家都推出了軟交換的解決方案，各運營商也在積極進行相關實驗。目前，國內外許多電信設備制造商，如西門子、阿爾卡特、愛立信、北電、中興等都在積極發展新的交換機過渡平臺，提出了軟交換在下一代網絡中的解決方案。這里簡要介紹一下軟交換在VOUP中的應用。

軟交換技術作為呼叫處理的組成部分，其標識要被用來終結該呼叫的最有可能的出口網關，并利用這個信息來命令中繼網關執行所指定的功能，亦即軟交換技術能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫，以使所選擇的出口網關最接近目的電話。于是，就完成了原有通過電路交換網執行的呼叫操作功能。

接入網關既可以終結ISDN的PRI，也可以終結來自企業PBX的CAS信令。這種接入網關能夠被軟交換以基于分組電話協議的多種方式進行控制；對于基于H.323協議的網關，軟交換能夠像一個H.323網關那樣動作；如果接入網關隧道PRI（Q.931）或CAS信令返回到軟交換，那么軟交換還能夠使用像MGCP/IPDC協議以更好的方式控制接入網關。這也體現了軟交換技術處理接入網關的能力。

軟交換技術通過ＳＩＰ協議接到電纜網絡上，以支持企業的IPPBX及IP電話。它還能夠通過TCP/IP協議接入SCP，也可通過TCP/SCCP協議接入到SS7網絡上，使無縫互連成為可能。

軟交換的驅動優勢降低成本今天的大多數網絡運營商最為關注的是保證其現有業務的安全。在近期內，話音和撥號業務仍是他們的主要收入來源，且流量還會繼續增長。雖然寬帶接入正在增長，但在大多數市場中仍然非常有限。與此同時，解除管制和競爭導致價格下降并侵蝕了運營商的利潤。這些因素，再加上資金有限，迫使運營商不得不降低運營和資本開支（OPEX和CAPEX）。然而在實現這些節約的過程中，運營商投資于未來技術顯然比利用現有技術優化網絡更好一些，雖然許多情況下后者也能夠實現類似的節約。這一決策主要是從商業而非技術方面考慮的。新的收入只降低成本還遠遠不夠。雖然通過提供傳統業務來降低成本可以帶來保護運營商的利潤，但是創造和部署能夠產生收入的新業務才是固定電話業務提供商得以生存的關鍵。基本業務（如添加/取消媒體、演示、消息傳遞、以及媒體組合等）將被整合，從而為最終用戶提供可以任何接入形式訪問的會話式多媒體業務。這些業務可能包括視頻會議、可視電話、話音增強式游戲以及由用戶控制的呼叫處理等。一種改良方法目前的普遍觀點認為：網絡運營商的發展方向將是基于分組交換的多業務網絡環境，由軟交換提供呼叫和會話控制。然而，在目前的商業形勢下，向軟交換環境融合存在著巨大的挑戰。如果現有基礎設施不能有效滿足其目標應用和客戶的需求，它根本不可能存在。任何替代技術都必須能夠與現有解決方案一樣、或更出色地處理某一應用－－在功能和/或價格方面更具優勢。另外，新的業務模式必須證明能夠滿足對現有技術所支持業務的需求。但是，由于電話仍然是運營商的主要收入來源，所以不能提供全套PSTN業務和電信級服務質量（QoS）的PSTN替代解決方案不能獲得采用。運營商們不能拿自己的電話客戶和收入去冒險。通信服務提供商需要采取漸進式發展方法，把軟交換技術作為經濟高效的寬帶多業務網絡的一部分進行部署。國際軟交換技術的發展狀況軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務器或媒體網關控制。其最基本的特點和最重要的貢獻就是把呼叫控制功能從媒體網關中分離出來，通過服務器或網元上的軟件實現基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）、信令互通（如從7號信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業務提供者可以自由地將傳輸業務與控制協議結合起來，實現業務轉移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網關之間的開放和標準化，為網絡走向開放和可編程創造了條件和基礎。

下一代網絡（NGN）是一個建立在IP技術基礎上的新型公共電信網絡，它將話音、數據、視頻等多種業務集于一體。建設下一代網絡是電信競爭的需要。隨著通信技術的飛速發展和電信市場的逐步開放，電信業的一個最重要的發展趨勢就是業務運營和網絡運營的分離，由網絡運營商提供可靠、高效的基礎承載平臺，由業務提供商提供各種應用，他們與設備制造商三足鼎立，共同推動了電信業的繁榮和進步。

軟交換技術是下一代網絡的核心技術，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層、全開放的體系架構，作為下一代網絡的發展方向，軟交換不但實現了網絡的融合，更重要的是實現了業務的融合。

目前，歐洲電信運營商對于軟交換（下一代網絡）的發展和應用大體上采用比較務實和謹慎的態度，運營商都是根據自身網絡的實際情況和業務的發展來采取對策。德國電信聚焦海外市場，積極開拓國際IP網的話音業務，并在新技術投入使用之前，注重新技術和新設備的試驗和評估。2001年開始在國際網絡進行軟交換的試驗，放置了一臺軟交換機和4個媒體網關開展IP網絡提供語音業務、呼叫中心業務和VPN業務的試驗，其軟交換的標準采用SIP－T協議。英國電信則逐步地在長途網和本地網實現分組話音，本地網有5個節點開