soft switch

在詢問這樣的問題時，我們經常會得到一系列特徵的描述：它是NGN的核心，它具有開放的架構，它能夠實現呼叫控制與媒體傳輸分離……

軟交換的概念最早起源於美國。當時在企業網路環境下，用戶採用基於乙太網的電話，通過一套基於PC伺服器的呼叫控制軟體（Call Manager、Call Server），實現PBX功能（IP PBX）。對於這樣一套設備，系統不需單獨鋪設網路，而只通過與區域網共享就可實現管理與維護的統一，綜合成本遠低於傳統的PBX。由於企業網環境對設備的可靠性、計費和管理要求不高，主要用於滿足通信需求，設備門檻低，許多設備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX應用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發，為了提高網路綜合運營效益，網路的發展更加趨於合理、開放，更好的服務於用戶。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，二者之間採用標準協議（MGCP、H248）且主要使用純軟體進行處理，於是，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（International SoftSwitch Consortium）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IETF、ITU－T等國際標準化組織的重視。

根據國際Softswitch論壇ISC的定義，Softswitch是基於分組網利用程式控制軟體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，通過軟體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、交換和軟體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，軟交換還將網路資源、網路能力封裝起來，通過標準開放的業務介面和業務應用層相連，可方便地在網路上快速提供新的業務。

思科系統亞太區NGN/VoIP首席技術顧問殷康認為，儘管“軟交換”是目前NGN討論的熱點，但是人們對它的概念仍然有些似是而非。他說:“‘軟交換’這個術語可以說是從Softswitch翻譯而得。Softswitch這一術語借用了傳統電信領域PSTN網中的‘硬’交換機‘switch’的概念，所不同的是強調其基於分組網上呼叫控制與媒體傳輸承載相分離的含義。國內一開始有人將Softswitch譯為‘軟交換’。但是‘軟交換’這個翻譯術語含義不夠十分明晰，單從字面上看很難使人理解它究竟是設備系統概念還是體系概念。”

殷康指出，我國電信業歷來將名詞屬性的、設備概念範疇的switch譯為“交換機”，而將動名詞屬性的switching 譯為“交換”。X25 switch譯為X25交換機，ATM switch譯為ATM交換機，L2/L3 switch 譯為二層/三層交換機。因此他建議，為學術研討的嚴肅性, 應該將softswitch更為確切地譯為“軟交換機”。這只是翻譯概念上的問題。不過從某一方面來說，對於軟交換概念的模糊，也反映了產業界對於軟交換認識上在某些方面依舊存在偏差，存在著過分強調某一方面的能力，或者是過分誇大了軟交換功能的情況。甚至可以說在很長的一段時間，軟交換被人為地“神話”了，它被認為是一種代表著通信行業的未來，似乎無所不能的技術。

軟交換是一種正在發展的概念，包含許多功能。其核心是一個採用標準化協議和應用編程介面（API）的開放體系結構。這就為第三方開發新應用和新業務敞開了大門。軟交換體系結構的其它重要特性還包括應用分離（de-coupling of applications）、呼叫控制和承載控制。

軟交換是一種功能實體，為下一代網路NGN提供具有實時性要求的業務的呼叫控制和連接控制功能，是下一代網路呼叫與控制的核心。

簡單地看，軟交換是實現傳統程式控制交換機的“呼叫控制”功能的實體，但傳統的“呼叫控制”功能是和業務結合在一起的，不同的業務所需要的呼叫控制功能不同，而軟交換是與業務無關的，這要求軟交換提供的呼叫控制功能是各種業務的基本呼叫控制。

軟交換技術區別於其它技術的最顯著特徵，也是其核心思想的三個基本要素是：

1）開放的業務生成介面。

軟交換提供業務的主要方式是通過API與“應用伺服器”配合以提供新的綜合網路業務。與此同時，為了更好地兼顧現有通信網路，它還能夠通過INAP與IN中已有的SCP配合以提供傳統的智能業務。

2）綜合的設備接入能力。

軟交換可以支持眾多的協議，以便對各種各樣的接入設備進行控制，最大限度地保護用戶投資並充分發揮現有通信網路的作用。

3）基於策略的運行支持系統。

軟交換採用了一種與傳統OAM系統完全不同的、基於策略（Policy－based）的實現方式來完成運行支持系統的功能，按照一定的策略對網路特性進行實時、智能、集中式的調整和干預，以保證整個系統的穩定性和可靠性。

作為分組交換網路與傳統PSTN網路融合的全新解決方案，軟交換將PSTN的可靠性和數據網的靈活性很好地結合起來，是新興運營商進入話音市場的新的技術手段，也是傳統話音網路向分組話音演進的方式。目前在國際上，軟交換作為下一代網路（NGN）的核心組件，已經被越來越多的運營商所接受和採用。

1）軟交換控制設備（Softswitch Control Device）這是網路中的核心控制設備（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、業務介面提供功能、互連互通功能、應用支持系統功能等。

2）業務平台（Service Platform）完成新業務生成和提供功能，主要包括SCP和應用伺服器。

3）信令網關（Signaling Gateway）目前主要指七號信令網關設備。傳統的七號信令系統是基於電路交換的，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（Media Gateway）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（Trunking Gateway）、接入網關（Access Gateway）、多媒體網關（Multimedia Service Access Gateway）、無線網關（Wireless Access Gateway）等。

5）IP終端（IP Terminal）目前主要指H.323終端和SIP終端兩種，如IP PBX、IP Phone、PC等。

6）其它支撐設備。如AAA伺服器、大容量分散式資料庫、策略伺服器（Policy Server）等，它們為軟交換系統的運行提供必要的支持。

軟交換是下一代網路的核心設備之一，各運營商在組建基於軟交換技術的網路結構時，必須考慮到與其它各種網路的互通。在下一代網路中，應有一個較統一的網路系統結構。

軟交換與應用/業務層之間的介面提供訪問各種資料庫、三方應用平台、功能伺服器等介面，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。其中：軟交換與應用伺服器間的介面可採用SIP、API，如Parlay，提供對三方應用和增值業務的支持；軟交換與策略伺服器間的介面對網路設備工作進行動態干預，可採用COPS協議；軟交換與網關中心間的介面實現網路管理，採用SNMP；軟交換與智能網SCP之間的介面實現對現有智能網業務的支持，採用INAP協議。

通過核心分組網與媒體層網關的交互，接收處理中的呼叫相關信息，指示網關完成呼叫。其主要任務是在各點之間建立關係，這些關係可以是簡單的呼叫，也可以是一個較為複雜的處理。軟交換技術主要用於處理實時業務，如話音業務、視頻業務、多媒體業務等。

軟交換之間的介面實現不同與軟交換之間的交互，可採用SIP－T、H．323或BICC協議。

軟交換的技術定義可以描述為：

· 它是一種提供了呼叫控制功能的軟體實體；

· 它支持所有現有的電話功能及新型會話式多媒體業務；

· 它採用標準協議（如SIP、H.323、MGCP、MEGACO/H.248、SIGTRAN以及各種其它的數據及ITU協議）；

· 它提供了不同廠商的設備之間的互操作能力

· 它與下列一種或多種組件配套使用

· 媒體網關

· 信令網關

· 特性伺服器（例如提供CLASS業務）

· 應用伺服器（例如提供多媒體業務）

· 媒體伺服器（如提供數據流媒體、會議和廣告等業務）

· 管理、供應和收費/計費介面。

也許從業務角度來看，可以給出一個更形象的定義：

軟交換是一種針對與傳統電話業務和新型多媒體業務相關的網路和業務問題的解決方案。它能夠減少資本和運營支出，提高收入。

軟交換技術是一個分散式的軟體系統，可以在基於各種不同技術、協議和設備的網路之間提供無縫的互操作性，其基本設計原理是設法創建一個具有很好的伸縮性、介面標準性、業務開放性等特點的分散式軟體系統，它獨立於特定的底層硬體/操作系統，並能夠很好地處理各種業務所需要的同步通信協議，在一個理想的位置上把該架構推向摩爾曲線軌道。並且它應該有能力支持下列基本要求：

（1）獨立於協議和設備的呼叫？熏設備的呼叫處理和/同步會晤管理應用的開發。

（2）在其軟交換網路中能夠安全地執行多個第三方應用而不存在由惡意或錯誤行為的應用所引起的任何有害影響。

（3）第三方硬體銷售商能增加支持新設備和協議的能力。

（4）業務和應用提供者能增加支持全系統範圍的策略能力而不會危害其性能和安全。

（5）有能力進行同步通信控制，以支持包括帳單、網路管理和其他運行支持系統的各種各樣的后營業室系統。

（6）支持運行時間捆綁或有助於結構改善的同步通信控制網路的動態拓撲。

（7）從小到大的網路可伸縮性和支持徹底的故障恢復能力。

軟交換的實現目標是在媒體設備和媒體網關的配合下，通過計算機軟體編程的方式來實現對各種媒體流進行協議轉換，並基於分組網路（IP/ATM）的架構實現IP網、ATM網、PSTN網等的互連，以提供和電路交換機具有相同功能並便於業務增值和靈活伸縮的設備。

軟交換體系涉及協議非常眾多，包括H．248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H．323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。國際上，IETF、ITU－T、SoftSwitch Org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，或趨於完成。這些協議將規範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，各網路部件可獨立發展。在軟交換的研究進展方面，我國處於世界同步水平。信息產業部“網路與交換標準研究組”在1999年下半年就啟動了軟交換項目的研究，目前已完成了《軟交換設備總體技術要求》。此外，“IP標準研究組”正在研製有關中繼媒體網關（TG）、信令網關？穴SG?雪、接入網關（AG）、綜合接入設備？穴IAD?雪等設備技術規範。

下面對幾個主要協議做一簡單介紹。

1．H．248/MEGACO

H．248和MEGACO協議均稱為媒體網關控制協議，應用在媒體網關和H．248/MEGACO與軟交換設備之間。兩個協議的內容基本相同，只是H．248是由ITU提出來的，而MEGACO是由IEFT提出來的，且是雙方共同推薦的協議。它們引入了Termination（終端）和Context（關聯）兩個抽象概念。在Termination（終端）中，封裝了媒體流的參數、MODEM和承載能力參數，而Context（關聯）則表明了在一些Termination（終端）之間的相互連接關係。H．248/MEGACO通過Add、Modify、Subtract、Move等8個命令完成對Termination（終端）和Context（關聯）之間的操作，從而完成了呼叫的建立和釋放。

2．媒體網關控制協議（MGCP）

媒體網關控制協議（MGCP）是由IEFT提出來的，是簡單網關控制協議（SGCP）和IP設備控制協議（IPDC）相結合的產物。MEGACO協議是對MGCP協議的進一步改進、完善和提高，MGCP協議可以說是一個比較成熟的協議，協議的內容與MEGACO協議比較相似。目前軟交換系統設備大都支持該協議，其不足也慢慢表現出來，將來可能要被H．248/MEGACO協議所取代。

在軟交換系統中，MGCP協議與H．248/MEGACO協議一樣，應用在媒體網關和MGCP終端與軟交換設備之間，通過此協議來控制媒體網關和MGCP終端上的媒體/控制流的連接、建立和釋放。

3．會話初始協議（SIP）

會話初始協議（SIP）是IETF提出的在IP網上進行多媒體通信的應用層控制協議。以Internet協議（HTTP）為基礎，遵循Internet的設計原則，基於對等工作模式。利用SIP可實現會話的連接、建立和釋放，並支持單播、組播和可移動性。此外，SIP如果與SDP配合使用，可以動態地調整和修改會話屬性，如通話帶寬、所傳輸的媒體類型及編解碼格式。其具體內容可參見IETF RFC 2543bis。

在軟交換系統中，SIP協議主要應用於軟交換與SIP終端之間，也有的廠家將SIP協議應用於軟交換與應用伺服器之間，提供基於SIP協議實現的增值業務。總的來說，SIP協議主要應用於語音和數據相結合的業務，以及多媒體業務之間的呼叫建立與釋放。特別是SIP協議以其簡單、靈活的特點，使作為移動通

中國電信集團公司總工程師韋樂平指出，泛義的NGN包容了所有新一代網路技術，狹義的NGN就是指軟交換。在國內，人們往往把NGN與軟交換聯繫在一起，甚至將它們等同起來。實際上，由國際上有關NGN的研究與行動可以看出，NGN包含的內容非常廣泛。

1996年，美國政府與大學分別牽頭提出下一代Internet行動計劃（NGI）與Internet2。另外，國際上還有很多政府部門、行業團體、標準化組織等機構參與的NGN行動計劃，如IETF的下一代IP、3GPP與UMTS論壇的下一代移動通信、加拿大的CANET3、歐盟的NGN行動計劃等。這些NGN計劃與行動很多與軟交換沒有什麼關係，它們有的是專門研究本領域的網路技術發展（例如IETF的“下一代IP”研究的是如何從IPv4向IPv6過渡），有的則是包容了多種網路技術與應用的綜合研究項目。

當然，國際上也有一些專門研究針對話音網的下一代組網技術，例如Telcordia（原Bellcore）提出的基於軟交換的NGN方案。但是說NGN就是軟交換，無疑是很值得商榷的。根據國內目前所提出的NGN解決方案，作為其最重要的特徵之一，軟交換平台的開放性可以為運營商提供一個靈活快捷的新業務開發模式，讓NGN真正成為業務驅動的網路。

“但是軟交換並不就是NGN，甚至可以說，軟交換不一定就是NGN的核心技術。”國家IP與多媒體標準研究組主席蔣林濤指出。他認為：“NGN涉及的核心技術存在兩個層次：一個是承載網層面，備選的核心技術有TDM、ATM、IP等，軟交換並不在其中；一個是業務網層面，軟交換技術將發揮核心的作用。”未來VoIP的核心技術將是軟交換。軟交換是NGN中語音部分，即下一代電話業務網（包括固定網、移動網）中的核心技術，但是NGN所要承載的業務模式今天還不是很清楚，我們很難斷定VoIP就是未來NGN的核心通信業務。因此有業內人士認為，不能簡單地斷定，軟交換就是NGN的核心技術。

那麼認為NGN就是軟交換，或是NGN寄希望於單一的“軟交換”綜合性設備，會帶來什麼樣的後果呢？殷康認為，這勢必會造成NGN解決方案缺乏可行的整體系統網路效益和目標，使得NGN的思考和討論局限於單一類別設備以及相關技術的局部結構體系和範疇。更嚴重的是，“軟交換”的設備特徵和技術特徵自身只能提供非常有限的“網路”概念和功能，這很可能造成NGN的組網方式和其總體網路體系結構成為無解之惑。

有資料指出，目前美國的Bell Atlantic、Level3、英國電信、英國大東、德國電信、日本NTT等很多運營商都開展了NGN試驗，也取得了一些階段性的成果。由於軟交換本身的成熟性，它們的試驗絕大部分限於軟交換的匯接功能，能夠提供一些簡單的多媒體業務，但大部分都是單域的小規模的網路。

UT 斯達康首席科學家楊景認為，NGN的核心應該體現在跨網路業務上，而不是開放業務介面。他說：“與其說NGN是一個交換網，還不如說它是一個基於IP基礎設施的業務網。”目前，中國電信軟交換試驗網的技術也要求在 CLASS4 （長途鏈路）以及 CLASS5（接入層）都實現軟交換機制。

“軟交換機體現的是通過媒體控制協議MGCP/H248技術來實現呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想，軟交換機概念的提出使NGN的語音業務功能和與傳統PSTN網的交換機功能可以完全透明地兼容，從根本上確保了IP電話技術能夠完全替代PSTN網路中的交換機，”殷康說，“軟交換機是NGN的重要組成部分，但它更多的是關注在IP網中呼叫控制功能的設備和系統，其本身並不能構成特別的整體組網技術機制和網路體系構架。完全圍繞軟交換機為核心進行相互聯接的組網方式沒有太大試驗和探討價值。它限定了NGN只能是軟交換機靜態配置的、互為聯接的，也即是所謂全平面網的‘無網模式’。”

殷康認為，‘無網模式’的NGN體系結構只能支持一個或幾個軟交換機，沒有可擴展性也沒有靈活性，是不適合規模運營的。軟交換機必須具有與“網路”相聯的能力。這個“網路”就是NGN的多媒體信令網。他說:“軟交換機之間通過NGN多媒體信令不僅可以保障無限的可擴展性，選路結構的動態和靈活性，還真正實現了‘網路就是交換機’的目標。”

“下一代網的組網是採用分層的多媒體信令網和平坦的媒體流結構，多媒體信令網通過多媒體信令協議體系和多媒體信令傳送點網元來實現。由於多媒體信令網的主要功能不涉及媒體控制，所以，一般不由軟交換機組成，而是由專門的多媒體信令伺服器來構成。”殷康說，“真正意義的下一代網既需要智能端點業務的創新繁榮，又需要其系統可規模經營管理。就目前的技術成熟和發展來看，ITU-H323協議、IETF-SIP協議和MGCP/H248協議為特徵的軟交換機等三種技術都是IP電話通信和下一代網的實現手段。這三種技術各有區別和特長需要相輔相成，只有採用融合三種技術的網路架構體系和實現手段，才為上策。”

許多學者很早以前就指出，軟交換機也可以看成是在H323和SIP體系下，智能網關分解的結果。它在下一代網中承擔著區域或端局系統平台的重任，肩負著同時控制網路接入話務和控制PSTN網路邊緣互聯話務的功能。但是，軟交換機仍然需要其他關鍵技術和設備來協同工作以確保可行的QoS和網路安全方案。軟交換機提供現有電路交換機的各種語音業務，並支持語音、數據、視頻融合的多媒體端點新業務和多樣化的第三方業務（包括視頻電話，視頻電話會議，PC-Phone），但軟交換機並不應看成是通用的數據、視頻業務和應用的控制平台。因此，只有對軟交換機在NGN中給予適當的定位，使其擔當恰如其分的角色，才是發揮其在NGN中重要和關鍵的功能的正確方法。

今天的大多數網路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。雖然寬頻接入正在增長，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並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，運營商投資於未來技術顯然比利用現有技術優化網路更好一些，雖然許多情況下後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。從圖1中的圖表可以看出，固定電話收入正在“縮水”。

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、話音增強式遊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：網路運營商的發展方向將是基於分組交換的多業務網路環境，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，由於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採用。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採取漸進式發展方法，把軟交換技術作為經濟高效的寬頻多業務網路的一部分進行部署。

無論從技術和商業角度都可以看到軟交換還面臨許多複雜要求，顯然如上所述，軟交換仍處在發展階段。愛立信提出一個術語框架，以便我們討論其演進。

軟交換實際上是從軟交換系統中分離出來的呼叫或會話控制器。

軟交換系統通常建立在傳統呼叫控制平台上（具有支持傳統電話業務的適當媒體網關）。它基於商業平台，是支持多媒體和基本話音業務的適當媒體網關。

多功能軟交換解決方案滿足了運營商的兩種需求：支持傳統電話業務和任何形式的多媒體業務組合。具體解決方案由客戶的具體情況和需求而定。

軟交換網路體系結構包含一般的體系結構基礎。其中包括網元（如媒體和信令網關、業務創建環境）部署；網元之間的交互和信令傳遞；與邊緣節點和寬頻接入之間的關係；對IP基礎設施服務質量（QoS）的要求；以及安全、運營、維護和供應等。

基於這種框架，軟交換系統將會形成兩大分支，分別沿著兩條不同的軌道發展：一種處理新型多媒體業務；另一種處理和控制完全的PSTN業務（如圖2所示）。

6.3.1.選擇

愛立信多業務網路高級戰略家Svante Bjorklund指出，軟交換實際上就是從軟交換系統中分離出來的呼叫或會話控制器。他說：“從業務角度來看，可以給軟交換一個更形象的定義：它是一種針對與傳統電話業務和新型多媒體業務相關的網路和業務問題的解決方案。”

以“分離交換和控制”為核心思想的軟交換打破了舊有的電信網路結構，為數據和話音的融合、催生大量新業務做好了充足準備，這也是軟交換被廣泛認為是“NGN的核心”的原因。

除了技術上的因素，業內人士認為，電信市場的開放與競爭是運營商接受軟交換最根本的原因。2001年開始，國內運營商便開始了軟交換的商用實驗。中國電信南北拆分以及“5+1”新格局的形成，更是為軟交換的發展提供了機會。中國電信和中國網通都需要在對方“領地”建網，傳統的PSTN無疑不是最佳之選，包括軟交換技術在內的全IP分組交換網路將成為運營商的首選。對於缺少固網資源的運營商以及新興的電信運營商，擁有可以提供新穎、豐富的業務種類的網路才可以在激烈的市場競爭中勝出，軟交換網路也是一種不錯的選擇。

從2002年初開始，網通寬頻電話項目工程在全國8個城市同時進行，2002年底以寧波網通為代表的，可運營、可管理、可商用的典型模式得到了認可，並正式進入規模商用。到了2002年，6大運營商中已經有5家投入了軟交換實質性的測試和商用。

一方面，電信業長期迅猛的發展使得現有的、已經發展成熟的PSTN技術，傳統VoIP技術等跟不上用戶越來越多的業務需求，業務和終端設備的客戶化與個性化，管理與維護的統一便捷成為運營商提高收益的重要條件。另一方面，軟交換技術汲取了智能網和Internet兩方面的優勢，從一開始就體現了其技術的成熟性與先進性，採用分層網路模型，有效地解決了現有通信網路的演進和融合問題，順應了網路建設和發展的兩大趨勢：一是不同形態的通信網路開始融合，二是業務運營和網路運營逐漸分離。上述因素都推動了軟交換在國內的發展。

6.3.2.演進

雖然目前運營商和廠商都非常看好軟交換，但是它們也開始從更現實和更實用的角度，來看待軟交換如何能夠使現有的單業務網路移植到未來的全IP網路。軟交換技術的發展，必須滿足幾個條件: 不影響現有網路的發展，為運營商提供投資成本更低，性價比更高的切實可行的方案。

軟交換系統可以承載在LAN、WLAN、CATV、ATM等數據網路上，甚至包括DDN、微波網路、3.5G等，它使得運營商能夠充分利用已有的網路資源；終端接入方式靈活多樣，可以提供TG/SG、AG、IAD、MSAG、Cable IAD等各種接入，與現有的固定、移動、多媒體終端進行互通；尤其對ADSL、PHS、WLAN用戶的接入，對爭取現有網路的用戶有很強的競爭力；軟交換系統的終端設備小型化多樣化，大大提高了工程的實際放裝率，為運營商節省大量的流動資金，設備回收時間明顯縮短。就目前的市場估計，軟交換系統的投資回收期在3年以內，相比之下3G的投資回收時間為8年。

軟交換系統還提供了全新的運營模式。初期可以在多個區域同時進行，採用統一的軟交換核心控制設備。當某個區域的用戶發展到一定數量后，可以單獨配置相應的控制設備及運營支撐系統，形成獨立的可運營系統。一些地區運營商與企業用戶對於軟交換網路提供的語音、數據、多媒體等統一業務的特點也很感興趣，尤其是本地寬頻運營商，在以往建設寬頻網路時只能提供數據業務，而傳統的語音電信業務還要由電信局來提供，大大降低了它們的市場競爭能力，而新的基於軟交換的寬頻網路，可以同時為用戶提供其需要的所有電信服務。

與此同時，Svante Bjorklund等專家也指出，在目前的商業形勢下，向軟交換環境演進依舊存在著一些挑戰。今天的大多數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它們的主要收入來源，且流量還會繼續增長。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。

Svante Bjorklund說：“解除管制與競爭都將導致價格下降並侵蝕了運營商的利潤。這些因素，再加上資金有限，都會迫使運營商不得不降低運營和資本開支。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保護運營商的利潤，但是創造和部署能夠增加收入的新業務才是固定電話業務提供商得以生存的關鍵。運營商投資於未來技術顯然比利用現有技術優化網路更好一些。”

他認為：“網路運營商的發展方向將是基於分組交換的多業務網路環境，由軟交換提供呼叫和會話控制。”

6.3.3.過渡

基於上面的觀點，Svante Bjorklund認為，軟交換系統將會形成兩大分支，分別沿著兩條不同的軌道發展：一種處理新型多媒體業務；另一種處理和控制完全的PSTN業務。他認為，真正使得軟交換業務與眾不同的特點是存在管理（presence management）功能，它允許用戶通過軟交換系統進行自主控制並輕鬆使用所有通信業務。他說:“由於在開始時極少使用新特性，”

“開放API（如SIP 插件和Parlay）為應用服務提供商和第三方應用開發商開闢了蘊藏巨大商機的新市場。減少客戶的丟失，吸引更多用戶，以及提高使用率和增加收入，” Svante Bjorklund說，“隨著新業務的開發和在用戶群中的部署，運營商可以在傳統電話業務的收入基礎上獲得額外的收入。”

他認為，不過他也特別指出，必須認識和考慮到創新性新業務使用率增長緩慢的現狀。

6.3.4.軟交換與“小靈通”

國際軟交換組織的一項調查表明，軟交換技術已經成功地實現了對長途電話交換業務的替代，但在本地電話接入業務和智能業務的替代上很難得到運營商的青睞。楊景說：“UT斯達康從1998年就開始做軟交換，很多廠商用軟交換來做長途電話，我們當時就沒有那樣做。”他認為，那是一種“自殺”的方式。

楊景說：“UT斯達康專註於軟交換接入的性能，把移動網路體系結構完全搬到固定網路上面，通過基於mSwitch多業務軟交換平台提供網路會議、統一信息、VPN、預付費等業務。”UT斯達康小靈通（iPAS）就是基於軟交換平台提供的市內移動通信業務。楊景介紹，mSwitch軟交換系統可以支持各種接入方式，為NGN從有線到無線、窄帶到寬頻、PSTN線路交換到IP軟交換提供了完善統一的平台。

6.3.5.軟交換與3G

上海貝爾阿爾卡特副總裁謝鐵林認為，3G網路的發展在很多方面應用了NGN下一代網路的技術。從網路結構、介面協議，業務以及業務開發各方面，3G與NGN的發展是協調一致的。在網路結構方面，NGN和3G中都提出了分層的網路結構；在介面協議方面，3G網路與NGN所採用的協議許多都是一致的，包括H.248/MEGAO協議、BICC協議、SIP協議、SIGTRAN協議；在業務方面，3G和NGN不僅提供的業務種類是相似的，例如各種多媒體業務，而且在業務的實現方式上也是類似的，3G和NGN都支持開放業務介面，所以二者在業務層面上是統一的，架構上也是一致的，也就是說，對於相似的業務，可以同時構建在NGN固定網和3G移動網路之上。軟交換與3G網路的核心結構和業務模型十分吻合，為未來網路的完全融合提供了可能。Svante Bjorklund也指出，最理想情況是，多媒體軟交換系統是構建在與3GPP相同的體系結構之上，並使用會話始發協議（SIP）。SIP是一種新興的網際網路標準，能夠靈活地集成消息傳遞、存在業務、多媒體會議和實時通信。

目前，很多廠商提供軟交換解決方案時，都考慮了遵從3GPP體系架構設計，在多媒體域可以與3G核心網共享。中興通訊網路事業部嚴華認為，軟交換在國內的發展應該是：從語音業務著手，爭取廣泛的用戶群；逐步發展多媒體業務，以提高用戶附著力；然後適當引入移動業務，實現與現有移動業務的互通，擴大用戶範圍；最終實現移動多媒體綜合業務，以及更多的未來網路新業務。

6.3.6.許可證

2003年春節前後，UT斯達康、愛立信、大唐都拿到了信息產業部頒布的軟交換設備入網的試用許可證；在2002年，北電與華為獲得了同樣的入網試用證；中興通訊更是在2001年就得到了信息產業部頒發的這張試用許可證。儘管只是試用的許可證，這些設備商還是非常高興地宣揚了一把。因為這個許可證對於它們非常重要，國內運營商在進行NGN（下一代網路）試驗以及試商用時，這張許可證就是它們進入的“門票”。

6.3.7.NGN

《中國電信NGN實驗工程測試規範》認為，成功的NGN解決方案必須要具備：

商用性

本地話音、分組中繼以及多媒體業務解決方案的商用可行性，包括話音質量以及計費網管等功能的商用性。

業務能力

完全繼承傳統PSTN、Centrex基本及其補充業務、智能網業務，並且實現PSTN網與Internet網路結合的PINT業務。根據各廠家提供的API介面，實現新業務的開發。

組網能力

驗證PSTN與軟交換之間的各種路由方式以及軟交換組網能力，實現軟交換設備間的互聯互通。

可以看出，中國電信的NGN試驗很大程度是基於軟交換的。目前國內一種流行的觀點認為，軟交換是NGN的核心，有些人甚至提出，NGN就是軟交換。

6.3.8.軟交換系統

多媒體軟交換是為提供以下類型的業務和應用而設計的：

· 會話式多媒體－－在兩方或更多方之間同時使用多種媒體進行的實時、延遲敏感的多向通信，如可視電話或視頻會議。視頻會議可以輕鬆處理媒體，在會話過程中添加或刪除媒體；

· 組合業務－－會話業務結合信息相關應用，如目錄信息或基於位置的業務（例如業務和白板的存在調用）；

· 會話業務與其它多媒體業務組合－－如在線遊戲結合可視電話或3D電話會議，組成包含社交活動的有趣而豐富多彩的業務。

支持這些類型的業務需要開放體系結構、API和協議。系統必須能夠處理多媒體，包括實時視頻、視頻數據流、三維環繞立體聲、數據（包括文本）、圖像（如相片和圖片）、以及傳統但現在可以選擇質量等級的話音。

真正使軟交換業務與眾不同的特點是存在管理（presence management）功能，它允許用戶通過軟交換系統進行自主控制並輕鬆使用所有通信業務。由於在開始時極少使用新特性，對於大多數用戶而言服務似曾相識，因此用戶更容易接受新系統。隨著時間的推移，用戶將發現越來越多的新特性，而且很快就會離不開這些特性。這樣，就沒有必要在這種平台上重複提供PSTN業務，事實上那樣做是一種倒退。

此外，還需要通過網際網路上的應用開發商社區以低成本進行應用開發和部署；同樣還需要為新用戶設備提供多種能力以進行媒體播放和用戶輸入。

理想情況是，多媒體軟交換系統構建在與3GPP（第3代移動網路標準）相同的體系結構之上，並使用會話始發協議（SIP）。SIP是一種新興的網際網路標準，能夠靈活地集成消息傳遞、存在業務、多媒體會議和實時通信（如電話）。它經過精心設計，採用模塊化結構，以創新方法集成應用，可以擴展，從而支持新的技術。

使用SIP並在3GPP標準上構建體系結構具有許多重要優勢。

首先，SIP是網際網路社區的理想選擇，基於文本的簡單格式使應用開發商能夠很快上手（例如，它比二進位格式的H.323更容易使用）。這意味著SIP能夠支持更多的應用。

第二，在支持3G移動網路的3GPP體系結構上構建，這就可以使用一個平台為固定和移動用戶提供通用的多媒體應用。

第三，SIP使用支持Web應用（如電子郵件和Web瀏覽器）的現有協議，同時H.323也可以或多或少地重新用於處理這些應用。這意味著在SIP環境中可以更輕鬆和平滑地進行互通。

愛立信確信SIP是對會話式多媒體通信進行會話控制的一種出色協議。與目前的多媒體業務解決方案相比，新型多媒體軟交換系統能夠以更高的安全性和更優異的服務質量（QoS）提供多媒體業務，並靈活地進行計費。

開放API（如SIP 插件和Parlay）為應用服務提供商和第三方應用開發商開闢了蘊藏巨大商機的新市場。大規模應用開發行業能夠確保快速而經濟高效地開發應用，並為市場提供更多創新應用。這將幫助運營商豐富其業務產品，減少客戶的失去，吸引更多用戶、以及提高使用率和增加收入。

傳統電話軟交換系統

100多年以來，傳統電話一直是大型運營商的核心業務，而且電路交換機也在有線和移動網路中得到廣泛部署。時分復用（TDM）交換技術是網路中最核心的技術之一，它具有集成應用、控制和連接平台，並且與接入和傳統運營支持系統（OSS）密切相關。如果運營商大規模更換他們的TDM交換機，則不但可能失去收入豐厚的本地和匯接電話業務，而且還有為分離接入和OSS付出高昂成本的風險。

最近的標準化工作規定使用H.248和BICC等新信令協議把傳統電路交換網路融合到分組交換網路。TDM交換機被撤銷，連接平台也從中央處理器和應用軟體中分離出來。連接目前主要由分組基礎設施（ATM或IP）來執行，其餘的交換機則變成了電話伺服器。電話伺服器解決方案重新使用電話應用軟體和處理器在多業務網路上無逢提供傳統電話業務。

多功能軟交換解決方案

目前，軟交換主要針對特定用戶需求，並僅限於滿足當前的運營商要求。因此為了充分利用新的市場機遇，需要提供多功能軟交換解決方案。

軟交換的發展就是平衡早期市場佔有率與新老業務採用率。將“達到極限”的傳統電話業務與支持窄帶和寬頻SIP業務的平台組合起來，有助於自始至終優化運營商的收入結構。

隨著新業務的開發和在用戶群中的部署，運營商可以在傳統電話業務的收入基礎上獲得額外的收入。

但是，必須認識和考慮到創新性新業務使用率增長緩慢的現狀：行動電話和文本消息傳遞業務經歷了5-10年之久才被大眾市場廣泛接受。包含更多功能的新業務將最終取代傳統的電話業務；並且如上所述，個性化的存在管理將會加快這些新業務的流行。因此，在新平台上重新實施所有傳統電話業務沒有經濟價值。此外，這將為現有業電話業務的服務透明度、服務質量以及收入帶來風險。

另一方面，使用同一多功能軟交換解決方案在彼此獨立的呼叫或會話控制平台上分別實施傳統電話業務和新型多媒體業務，這意味著可以在避免突然改變收入來源的同時迅速融合所有的傳統業務。這還意味著擁有足夠的時間等待從軟交換系統的各個方面獲得回報。此外，在QoS分組骨幹上進行構建還意味著這種投資可以使OPEX和CAPEX降至最低，而不會失去任何新的多媒體商機。

採用多功能軟交換解決方案，運營商們可以確保現有傳統業務的總體透明度；同時獲得一個通過全新業務實現收入增長的穩定平台。

TOP

1）軟交換國際論壇ISC（InternationalSoftswitch Consortium）

專門從事軟交換體系研究的公認的權威性國際組織。倡導將開放的結構和多廠商互操作性用於下一代的語音、圖像和數據解決方案。分為Application、Architecture、Carriers、Device Control、Legal Intercept、Marketing、Session Management和SIP等8個工作組。截至2000年底，已有195個成員。目前國際上的主要設備製造商和運營商都參與進來。

2）ITU－T在軟交換方面所做的工作

ITU－T為了滿足電路網向分組網過渡的需要，在ISUP的基礎上制訂了用於軟交換控制設備之間互通的BICC協議，同時完成了軟交換控制設備和MG之間控制關係的H.248協議。

3）IETF在軟交換方面所做的工作

IETF在描述MGC和MG之間的控制關係的MGCP協議基礎上制訂Megaco協議。將SS7信令移植到IP網上，為此制訂了SCTP和M3UA。制訂了用於軟交換控制設備和數據終端設備之間的控制協議SIP，以及軟交換控制設備之間互通的SIP BCP－T協議。