時間：2023-03-22 17:45:51
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關鍵詞：軟交換；網絡融合；可編程網絡；應用程序接口；電力通信網
0引言
在傳統的基于TDM的PSTN網絡中，提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關，業務和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業務都需要在每個接點完成，并且采用依靠交換機和信令來提供業務，所以必須在交換機的技術標準和信令標準中對開放的每項業務進行詳細規范。如要增加新業務，首先需要修訂標準，再對交換機進行改造，每提供一項新業務都需要較長的時期。
為滿足用戶對新業務的需求，網絡中出現了公共的業務平臺－－智能網（IN）。智能網的設計思想就是把呼叫連接和業務提供分開。交換機完成呼叫連接，而智能網完成業務提供，這種方法大大提高了增強業務的能力，縮短了新業務提供的時間。而這種分離僅僅是第一步，隨著承載的多樣化，必須將呼叫控制和承載連接進一步分離，這正是軟交換引入的目的。軟交換在未來網絡中的位置將被分成接入傳送層、媒體層、控制層和業務層，即把控制和業務的提供從媒體層中分離出來。各層的功能如下：
（1）接入和傳送層。將用戶連接到網絡，并將業務量集中后傳送到目的地址。
（2）媒體層。將要通過網絡傳送的業務轉換成正確的格式，例如將話音業務打包成ATM信元或IP包。此外，媒體層還可將業務選路到目的地址。
（3）控制層。包含呼叫智能。該層決定用戶應該接收那些業務，還控制其他的在較低層的網絡單元進行業務流的處理。
（4）業務應用層。在純呼叫建立之上提供附加的業務。
這種網絡拓撲結構與現有網絡相比具有如下優點：
（1）可以使用基于包的承載傳送，例如IP、ATM，克服了TDM網絡中容量不足的缺點；
（2）具有開放式端點的拓撲結構，既能良好的傳送話音，也能支持數據業務。
（3）將網絡的承載部分與控制部分相分離，允許二者分別演進，有效地打破了單塊集成交換的結構；
（4）在各單元之間使用開放的接口，允許運營者為其網絡的每一部分購買最理想的產品。
新的網絡結構固然有其優勢所在，但原有網絡近期不會消失，這就產生了新、舊網絡融合、互通的問題。如何靈活、有效地使現有的PSTN網絡與分組網絡實現互通，將PSTN逐步地向IP網絡演進，其關鍵的網絡產品就是軟交換設備（SoftSwitch）。
2軟交換技術
（1）軟交換的概念
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。
（2）軟交換的主要功能
軟交換作為新、舊網絡融合和關鍵設備，必須具有以下功能：
1）媒體網關接入功能
該功能可以認為是一種適配功能。它可以連接各種媒體網關，如PSTN/ISDN的IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、用戶媒體網關、無線媒體網關、數據媒體網關等，完成H.248協議功能。同時還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接，提供相應業務。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、維持和釋放，所提供的控制功能包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等。
3）業務提供功能
由于軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中起著十分重要的作用，因此軟交換應能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業務，包括基本業務和補充業務；同時還應該可以與現有智能網配合，提供現有智能網提供的業務。
4）互聯互通功能
目前，存在兩種比較流行的IP電話體系結構，一種是ITU-T制定的H.323協議，另一種是IETF制定的SIP協議標準，兩者是并列的、不可兼容的體系結構，均可以完成呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能。軟交換可以支持多種協議，當然也可以同時支持這兩種協議。
（3）引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡，那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下幾個方面：
1）從經濟角度考慮，與電路交換機相比，軟交換成本低。軟交換由于采用了開放式平臺，易于接收革新應用，且軟交換利用的是普遍計算機器件，其性價比每年提高80％，遠高于電路交換（每年提高20%），可見軟交換在經濟方面有很大優勢。
2）從用戶角度考慮，在傳統的交換網絡中，一個設備廠商往往供應軟件、硬件和應用等所有的東西，用戶被鎖定在供應商那里，沒有選擇的空間，實現和維護的費用也很高。基于軟交換的新型網絡徹底打破了這種局面，因為廠商的產品都是基于開放標準的，所以用戶可以向多個廠商購買各種層次的產品，可以在每一類產品中選擇性價比最好的來構建自己的網絡。
3）軟交換可以提高網絡的可靠性。軟交換將以前的電路交換的核心功能進行了分類，將功能以功能軟件的形式分配到分組網絡的骨干網中。這種分門別類的分布式結構是可編程的，并對服務供應商和第三方特性開發商是開放的。由于所有的功能都以標準的計算機平臺為基礎，可以很容易地實現網絡的可伸縮性和可靠性。
3基于軟交換的增強的業務框架及其接口協議
（1）基于軟交換的增值業務框架結構
軟交換的引入形成了增強的業務框架，其中應用服務器完成增值業務的執行和管理，提供增值業務的開發平臺，并處理與軟交換間的接口信令；媒體服務器（MediaServer）提供特殊業務（如IVR、會議和傳真）的資源平臺，處理與媒體網關間的承載接口。
（2）軟交換體系結構的接口和采用的通信協議
軟交換作為一個開放的實體，與外部的接口必須采用開放的協議。各種接口及其使用的協議如下：
1）媒體網關和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協議（SCTP）或其他類似的協議。
2）軟交換間的接口。實現不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發起協議SIP-T或BICC（承載無關的呼叫控制）協議。
3）軟交換與應用/業務之間的接口協議。提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。
如：1、軟交換與應用服務器間的接口，可以使用SIP協議或API（如Parlay），提供對三方應用和各種增值業務的支持功能；
2、軟交換與策略服務器間的接口，可使用COPS協議，實現對網絡設備的工作進行動態干預；
3、軟交換與網管中心間的接口，可使用SNMP協議，實現網絡管理；
4、軟交換與智能網SCP間的接口，可使用INAP協議，實現對現有智能網業務的支持。
4軟交換技術在電力系統中的應用
電力通信網是世界上目前分布最廣的網絡之一，有光纖、微波、載波等多種傳輸介質。這就形成了光纖網、微波網等多種網絡形式，各種網絡都有自己的交換設備、復接設備等，這些網絡間的互聯互通存在較大的困難。如果信息需要在不同介質的網絡間傳輸，將需要更多的轉換環節。這不但造成了資源的浪費，而且對整個電力通信網的管理也帶來了很大的不便。軟交換技術的引入，將可以解決以下幾個方面的問題：
（1）電力通信網中網絡互通
電力通信網中的電話網是一種交換網絡，而且擁有電力系統獨有的載波電話網絡；同時電力通信網中也存在計算機網絡，它們是以IP協議為基礎的分組網絡。軟交換可以提供支持多種信令協議的接口，可以很好的實現電話網和計算機網之間的信令互通及不同網關的互操作問題。這就是使得計算機網可以更方便地對電話網進行管理和支持，電話網也可以和計算機網絡配合，更好地提供服務。
（2）目前，電力通信網中傳輸的信息主要是語音和數據，但隨著網絡的演進和計算機技術的不斷發展，對視頻業務和多媒體業務也提出了新的要求。軟交換技術不但能很好地支持語音業務，利用新的網絡設施可以提供各種增值業務和補充業務，而且軟交換提供了開放式的應用程序接口（API），非常便于提供新業務。這對目前比較流行的電力系統呼叫中心（也稱客戶服務中心）來說，引入軟交換技術無疑是一種明智的選擇，基于軟交換的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期為用戶提供更好的服務，更好地樹立電力系統的形象。
（3）統一不同介質的網絡
電力通信網中存在多種傳輸介質，且各自較獨立，都各有自己的一套設備，若引進了軟交換技術，在一臺交換服務器上可對多種介質的信息進行交換。這不但在經濟方面避免了設備的浪費，而且提高了網絡的可靠性，各種介質的網絡達到了一定的融合互通，在不同介質的網絡中傳遞信息時也省掉了復雜的轉換環節。在管理上也更方便，只需對一個設備進行維護就可實現整個網絡的信息交換。
（4）其他方面的功能
軟交換具有操作維護功能（主要包括業務統計和告警等）。對業務繁雜的電力系統來說，引入軟交換可以對各種業務進行統一的統計。若出現故障還可以及時地發出告警信號。另外，軟交換還可以采集詳細的清單，實現對用電量和電話費等的計費。
軟交換技術是一種新的技術，其應用將不僅限于以上幾個方面。在電力通信網中引入軟交換將會產生很多方面的效果。
5結束語
軟交換技術在移動通信中有很強的功能，如：控制、協議等，其可連接不同級別正在演進的網絡，輔助移動網絡的資源規劃，還能自主認證移動通信，在移動通信中落實軟交換的基礎性。結合軟交換技術在移動通信中的應用，分析軟交換技術的功能和特點，如下：
1.1軟交換技術的功能
軟交換技術在移動通信中的功能有：（1）適配功能，連接移動通信中的應用媒體，還能連接不同通信層次的網關，保障移動通信能夠適應各種類型的配置。（2）控制功能，其為軟交換中最為根本的技術，有目的的控制移動通信中的功能。（3）業務功能，軟交換技術拓寬了移動通信的業務范圍，支持移動通信的配置分布及完整性。（4）支持移動通信協議的互通應用，實踐兼容性的協議運行。
1.2軟交換技術的特點
軟交換技術的特點比較明顯，其在移動通信中具有改造的特性，推進了移動通信網絡的改造應用。軟交換技術在移動通信中表現出的優勢有：（1）成本低，利用控制中心即可實現多樣化的任務應用，借助協議維持通信的速度。（2）安全性高，軟交換技術中引入了MSCPool，提升移動通信可靠性，落實移動通信中的業務。（3）及時性，軟交換技術適用于復雜的移動通信內，其可在短時間內拓寬移動通信中的新業務，不會出現較長的時間周期。
2軟交換技術在移動通信中的應用
軟交換技術在移動通信中的應用始終保持積極性的狀態，現代移動通信朝向成熟化的方向發展，促使軟交換技術在應用中面臨著一系列的壓力。結合移動通信的現狀，分析軟交換技術的應用。
2.1數據業務中的應用
移動通信中包含了大量的數據業務，軟交換技術能夠優化移動通信中的數據業務，為移動通信數據提供可靠的業務支持。軟交換技術在數據業務中的應用表現有：（1）基本數據業務，軟交換技術在基本數據業務中，可以為用戶提供接入的條件，控制接入點的數據，保障移動通信在用戶群體中保持高效率的數據傳輸能力。（2）電信數據業務，是指用戶所需要的數據業務，軟交換技術確保了電信數據的完整性，滿足用戶的業務需求。（3）補充數據業務，軟交換技術在補充數據業務中，主要是維持補充與基礎業務的一致性，強化移動通信的穩定性，提高補充業務的改進速度。
2.22G核心網的應用
軟交換技術在2G核心網中，負責關口、匯接等內容，基于軟交換技術的2G核心網，構建出分布式的框架結構，而且實現了統一的運行和維護。例如：2G核心網中的MSC-SERVER，MSC-SERVER是軟交換節點，確保2G核心網中的呼叫、控制等業務都能在MSC-SERVER上進行，提高2G核心網的承載能力。如果2G核心網覆蓋在城市區域內時，還要配合MGW的應用，軟交換技術連接了城市的中心網絡與邊緣網，由此完善了分布式的2G核心網，通過軟交換技術彌補傳統組網的缺陷，推進了2G核心網的成熟化發展。2.33G網絡中的應用軟交換技術在3G網絡中，屬于一項核心的技術，全面應用在移動網絡的3G制式中。3G網絡的層次之間并沒有太大的差別，實際差別體現在無線接入方面，在3G網絡演進的過程中，不同的3G只是可以在軟交換技術的作用下，同時使用一個核心網，如：WCDMA、TD-SCDMA。軟交換技術為了達到3G網絡應用的業務目的，遵循3G網絡的版本發展，參與網絡框架的設計，拓寬3G網絡的應用范圍。以3G網絡中的R99為例，分析軟交換技術的應用。軟交換技術在R99網絡中，分解了R99的網關部分，加強了網關運行的控制力度，而且軟交換技術在R99中提供了協議接口，支持R99的演進，推進3G網絡的積極發展。
3移動通信中軟交換技術的發展
軟交換技術在移動通信中具有高價值的應用水平，同時具有良好的發展潛力。移動通信網絡的發展速度非?？?，目前，4G網絡服務已經投入應用，深化了軟交換技術的應用，軟交換技術在4G移動網絡中，朝向成熟化的方向發展，重點研究軟交換技術的具體應用，推進移動網絡的發展。軟交換技術在移動通信中的發展，需要遵循移動通信本身的發展原則，順應通信網絡的演進，確保軟交換技術的應用標準，實現規范化的軟交換處理，規避現行軟交換技術中潛在的通信風險，保障軟交換技術的穩定性。軟交換技術在未來發展中，應該將重點放在效率與質量兩個方面，為移動通信提供更多的服務，全面應用到軟交換技術中，完善移動通信的結構，優化移動通信運行的環境，體現軟交換技術的實踐性發展，符合移動通信的基本需求。
4結束語
軟交換技術已經成為了下一代技術的標志性核心技術，也已經在通訊事業的發展中成為了通訊商主要用來經營的交換技術，未來的發展重點也放在了軟交換技術的改進上，國家電網也已經把軟交換技術的改進列入到了計劃當中。軟交換技術已經被應用在了我國多個省份的軟交換網絡建設工程中，對于地域廣闊且分散的省份，最合適的軟交換網絡工程是以分階段性的建設進行創立。
1.網絡建設初期
在網絡建設初期,軟交換提供的業務量比較小,網絡規模也就相對較小。軟交換需要獨立設點,逐步由點到面,擴展網絡容量。可以在西北電網中心匯接局設置一套軟交換設備,配合綜合接入設備IAD或媒體接入網關AMG和智能終端等,覆蓋本地用戶,提供話音和多媒體業務;設置一套通用媒體網關UMG,連接西北電力行政交換專網匯接中心及公網,實現與電話交換網絡的互通。
2.網絡建設中期
在網絡建設中期,隨著業務的發展,業務需求增加,網絡規模擴大,網絡中軟交換節點數逐步增加。軟交換所控制的包交換網與電路交換網所占用戶面極其接近甚至略勝一籌時,原有的電路交換網逐步退到邊緣,數據網用戶不斷增加。這時,可在陜、甘、青、寧、新各省(區)電力公司設置通用媒體網關UMG設備,通用媒體網關設備主要做為中繼媒體網關來使用,連接各省運營商和電力電話交換網絡,實現電力電話交換專網的匯接覆蓋,開展VOIP長途業務。隨著用戶和網絡容量增加,可考慮在網內再增加1套軟交換設備,實現雙歸屬組網,提升網絡容量和可靠性,增加業務層系統,提供更豐富的業務,并完善網絡運營管理功能。
3.網絡建設后期
網絡建設后期,在陜、甘、青、寧、新各省(區)設置軟交換設備,與西北公司的軟交換設備通過SIP-T、BICC協議互連互通。各區域之間的業務通過IP承載網就可以互連互通,通用媒體網關主要作為用戶媒體網關來使用,以帶用戶為主,中繼網關的功能減弱,主要是連接各省運營商和電力電話交換網絡。
二、應用前景
通訊技術越來越發達，對電廠來說是非常大的經濟來源，全國各地遍布了用電腦工作、上網娛樂、打游戲的使用者，電力最大的消費群體就是全國各地都在使用電腦使用網絡的人，這對于推動我國電力發展起到了促進作用。但是，用電量的增加，同樣也增加了電力的承受能力，導致某一段時間電力負荷過重，線路復雜等的情況。電力企業為了做到更高效率以更高服務質量服務于人民，讓使用者更穩定的用網，對軟交換技術的核心技術做了改進，對使用的質量也做了相當大的改善，改變了對企業的管理模式，對管理人員做了一定程度上的人員調動。更深入的將軟交換技術的核心技術引進到了電力通訊當中，以創新的方式讓用戶體驗新型通訊，實現了通話與上網都可以從一個端口出發的可能性，為用戶帶來了便捷。同樣使用計算機通話也變成了軟交換技術當中的改革的一項，使用計算機對通話進行有效的控制，從更高的技術層面上完成了計算機與通訊的完美結合。計算機與通訊結合成為一個整體，不僅實現了對通訊的整合，更實現了在短時間內信息的有效管理，滿足了電力企業在通訊的要求。
三、軟交換技術在通信工程中應用的建設性意見
國家電網已經將軟交換的建設工程列入到了日程當中，因為是新興發展的后期操作技術，所以發展還不成熟，使用過程中出現了很多問題。在西北部地區的軟交換網絡的開發就不會像在城市密集人口集中，網絡使用量比較集中的地方可以大面積的進行試點，因此，在西北部地區就采用適合在分散區域進行的階段性試運行。軟交換技術是對下一代網絡起重要核心價值的技術，因此，在進行分階段實行的過程中應當充分了解這一代軟交換技術的不足之處，根據地域的需要，進行合理有針對性的改善，通過智能連接技術，使通訊與音頻功能得到更自如的應用。在通話與音頻接入試用成功后，就需要加大對試用點的面積，增加試用的技術含量，這個階段是網速迅速增加的時候，當然用戶使用量也會隨之增加，所以要做好對線路的保護工作，技術性也要跟上，這也是使用階段最關鍵的階段。這個階段的試用工作進行的同時，也要對網絡的覆蓋率進行控制，因為在試用點成功后，并不代表每個地區都試用，所以加快試用點的真正進入軌道的工作，爭取早日做到全網覆蓋。最后是網絡的固定工作，全網覆蓋的工作結束后并不意味著工作結束，真正要做到軟交換技術在網絡上的完美應用，還要進行最后階段的檢查和監督。
四、結語
關鍵詞下一代網絡軟交換存在問題
Abstract：Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1國際軟交換技術的發展狀況
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個節點開展了軟交換實驗，部分已經商用，并且試驗規模在逐步擴展。在提供話音質量的保證方面，英國電信已在其承載網絡內全面采用ATM技術。比利時電信認為2004年以后引入NGN比較適當，但目前需注意跟蹤技術和設備的發展，比利時電信的技術部門在NGN方面重點研究未來分組話音網絡的體系架構和需求、開展NGN技術培訓、建立NGN實驗室，為開展現場試驗進行技術準備。一些北美電信運營商也正在積極開展有利于軟交換提供話音業務的試驗，有些運營商已經開始提供商用業務。
2002年3月，中國電信下一代網絡（NGN）試驗項目在北京、上海、廣州、深圳4城市啟動。中國電信與北電網絡、愛立信、西門子、中興通訊、上海貝爾5廠家簽訂了下一代網絡試驗工程設備合同。合同涉及金額近1億元人民幣。根據中國電信與北電網絡簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網絡的SUCCESSIoN下一代網絡解決方案。NGN網絡全國試驗網項目涉及的技術面、提供的業務量、網絡覆蓋的廣度、深度均在全球首屈一指。
在設備制造商方面，特別值得一提的是加拿大北電網絡，其NGN產品為SUCCESSIoN（繼往開來）解決方案，于1999年在BT－SPAIN首次正式商用，迄今為止，在全球超過24個國家的40多個網絡中得到試驗或商用。其商用客戶中包括VErIzoN、SPrINT、中國電信、香港寬頻（HKBN）、新世界電信（NEWWorLDTEL）及鐵通等。
SUCCESSIoN的應用類型包括了長途及匯接（C4）業務、本地接入（C5）及多媒體業務、無線匯接及3G核心網業務以及有線電視多網合一業務。目前幾種解決方案已經在實際網絡中運用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網絡包含2個軟交換節點及70多個媒體網關，每個節點每天處理超過1100萬次呼叫。SPrINT作為全美第一個實現TDM端局以軟交換替換的運營商，其第一期工程（350萬線）全部采用北電的SUCCESSIoN方案。香港寬頻應用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17個月時間內，已擁有16萬用戶，是全球最大的基于以太網IAD接入的NGN網絡，目前運營穩定良好。在最近的市場調研報告中，北電網絡列全球軟交換市場份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網關市場份額第一。
2NGN提供的業務
軟交換技術的引入除了對現有PSTN話音業務實現全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業務、PSTN與因特網業務結合衍生的業務、用戶個性化業務以及業務創新方面有著PSTN和因特網等單一網絡無法比擬的優勢。傳統PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無法實現多種靈活的業務邏輯和多媒體業務。由于業務邏輯控制和網絡智能在PSTN內每個交換機上呈分散式節點式分布，并且由于用戶數據由各自歸屬的交換機管理，導致某些業務（如廣域CENTrEx）難以開展。PSTN的終端種類非常單一且沒有智能，業務的智能完全由交換機實現，因此一直以來難以實現用戶對業務的個性化定制，而且由于終端智能的限制存在使用不便和各種電話補充業務難以推廣的問題。引入NGN則在業務實現的簡單性和靈活性上有了本質改變。NGN的業務邏輯控制和網絡智能在軟交換和應用服務器等少量網元上集中部署，因此可以方便地在全網實現業務部署和業務升級，NGN對廣域CENTrEx的實現就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協議（SIP），使得終端的智能大大提高，目前市場上已經出現了豐富多彩的SIP智能終端。終端智能的提高及媒體承載能力的加強（如支持話音、視頻等）使得用戶對業務的個性化定制成為可能并且已經商用。如NGN的“呼叫屏蔽”這一特性，用戶可以對不同來話進行篩選性的監控，可以在不同時間對不同來話實施不同的應答策略，應答的方式也不僅僅局限于接聽、轉發、掛斷等傳統方式，而是包括了話音應答、問候音播放、語音信箱轉接、電子郵件轉接、網頁推送等多種不同的應答方式。這種靈活性在傳統PSTN上是無法實現的。
此外，NGN能夠實現許多PSTN所無法實現的業務特性，一號通就是一個很好的例子。PSTN通過IN方式也可以實現一號通業務，然而NGN基于SIP協議可以輕松實現IN方式的一號通所無法實現的能力。如NGN的一號通業務可以實現用戶根據自己的需要隨時設定對來話的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據來話者的不同和時間段的不同而變化。比如對自己的家人和同事可以實施兩種完全不同的振鈴策略，自己上班和下班時的振鈴策略也可以完全不同。這就給了用戶最大的自由和靈活性，保證可以有一種方式能聯系到他，給日常生活和工作帶來了極大的方便。這種業務特性是PSTN所無法實現的。類似的例子還有許多，如WEB800、點擊傳真等。
NGN不但在業務實現的簡易性和靈活性上有獨到之處，并且能實現許多PSTN無法實現的業務，而且具有業務的惟一性。NGN的業務能力主要包括：
A）全面繼承PSTN傳統話音業務（包括基本話音業務、電話補充業務、CENTrEx業務、ISDNPRI補充業務、IN類業務等）；
B）基于SIP的寬帶多媒體業務；
C）PSTN與因特網相結合的業務（即PINT業務，如點擊撥號、點擊傳真、WEB800、ICW等）；
D）用戶可定制的個性化業務。3從事軟交換研究的國際組織
NGN是目前運營商和設備廠商都在討論的熱點技術，也是國外許多標準化組織和論壇（包括ITU－T的第11和16工作組，IETF的IPTELEPHoNY工作組、信令傳輸工作組（SIGTrAN）、媒體網關控制工作組（MEGACo），ETSI的TIPHoN，國際軟交換協會（ISC），3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等）的研究工作重點。我國網絡與交換標準研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網絡的相關標準。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個成員，是運營商和設備供應商交流需求和動態的場合。國際上大多數知名的電信設備制造商，如阿爾卡特、朗訊、北方電訊、CISCo、西門子、富士通、諾基亞、愛立信等，另外有一些電信運營商如美國的LEVEL3、QWEST、AT＆T、日本的NTT等均為該協會成員。
軟交換論壇包含5個工作組，負責網絡架構、協議制定等技術工作。
業務應用工作組負責業務功能制定、協調以及API標準的應用。
網絡結構工作組負責軟交換網絡功能架構的制定。
設備控制工作組負責軟交換間以及軟交換與其他網絡設備間控制協議的制定和補充、增強，如MGCP、MGC和設備的兼容性等。
網絡管理工作組負責網絡管理的結構和協議制定。
SIP工作組負責SIP協議在軟交換網絡中的應用和增強。
此外，ITU－T和IETF在相關協議的標準化方面已經取得了重要的進展，如H．248協議、BICC協議、SIP協議和SIGTrAN系列協議等。
4存在的問題
目前雖然不少廠家推出了軟交換的解決方案,各運營商也在積極進行相關的試驗,但新技術的應用需要相當長的時間來完善。從目前廠家所提供的解決方案來看，目前存在的主要問題如下：
A）國際上尚無大型網絡的組網和運營經驗。傳統電信網經過長期的運營積累，在網絡組織方面已經具有相當成熟的經驗；而基于軟交換的NGN網絡組織目前國內外尚無成熟的經驗，是采用基于軟交換的全平面結構，還是采用分區域選路結構等，在技術和實踐方面都有待進一步的探索。
B）協議尚未做到兼容性，標準還在發展之中。不同廠家的軟交換在技術標準的選用及協議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協議、SIP－T協議和H．248協議也在發展之中，協議的選項需要運營商根據業務的需要來進一步確定。
C）API沒有成熟的產品。基于開放的業務平臺，采用標準的API接口為網絡運營商提供新業務開創了未來美好的前景，但是相應的產品仍在探索和研發之中。
D）業務開發問題。標準、開放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業務，這是軟交換體系的一個優勢所在，但目前廠家能夠提供的業務多集中為基本語音業務及補充業務、IN類業務、PINT業務、多媒體終端之間的同步瀏覽、統一消息、多媒體會議等，究竟什么業務才是運營商手中的殺手業務，才能真正帶來收益，是目前運營商和設備商在共同苦思冥想的問題，目前并未出現使人眼前為之一亮的業務。
E）網絡安全和網絡Qos問題。目前業界還沒有一個非常完善的方法來解決網絡安全性的問題，只能通過要求TG、軟交換等網絡設備應具備一定的反入侵能力以增強系統的安全性，用戶賬號、密碼等用戶數據的安全則只能采用加密的方式解決。在網絡Qos方面，IETF組織已經提出了多種服務模型和機制來滿足Qos的需求，其中比較著名的有綜合業務模型（INTSErV）、區分業務模型（DIFFSErV）、MPLS技術、流量工程等，具體這些方案如何組合使用、可行性如何，效果如何，有待研究。
論文摘要:隨著時代的發展和通訊技術發展的日新月異,新的時期對電力通信的也同樣提出了新的要求:一方面,為了確保電力系統先進性、安全性、穩定性和高效性,這需要我們的電力通信系統與時俱進繼續完善和提高電力通信;另一方面,充分地利用現有電力的網絡和資源優勢,使之成為電力企業新的價值增長途徑,成為電力通信企業的技術革新的動力,進一步保持并提升電力的供應企業的競爭力。然而當前電力通信系統雖然業務量小但是種類較多,這不但造成浪費, 而且由于種類繁多對其運行管理和運行維護帶來很大不便。上述問題的解決方案之一——軟交換技術。這是由于軟交換技術具有媒體網關接入、呼叫控制、業務提供以及互聯互通等功能,可以很好的解決新時期電力通信的問題,因此,軟交換技術在電力通信系統中的有著很好的推廣應用前景。
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、降低網絡成本以便運營商更快獲得收入。
所謂“軟交換”就是指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系統和設備解決方案。換言之,軟交換是從媒體網關(傳輸層)中分剝離出其中的呼叫控制功能,再通過軟件技術實現其呼叫控制功能,進而使得呼叫傳輸和呼叫控制二者想獨立,這就為系統的控制與交換以及軟件可編程功能實現各功能的可分離的平臺創造了條件。一方面,軟交換提供了很多實用的功能,如:連接控制、翻譯和選路、網關管理、安全性和呼叫詳細記錄、呼叫控制等功能。另一方面,它還為在網絡上提供開展新業務提供了大大便利,這主要是要歸功于軟交換網絡資源與網絡能力很好的相結合起來,并設置標準開放的業務接口和業務應用層。
1、背景
隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網建設的進一步發展,傳統的電力信息系統的業務將發生變化。一方面,涌現出不少新型業務如:電視會議、變電站無人視頻監控、輸變電線路監控及電廠視頻監控等視圖業務;另一方面,傳統單一主機的調度自動化體系架構向客戶機/服務器體系架構的轉變;同時,監視全網運行狀況,提供故障記錄和分析的故障濾波系統的建設以及電量計費網絡系統和雷電定位系統的建設等。因此,基于互聯網/局域網并能體現信息化綜合業務應用的管理信息系統將成為電力企業信息化的發展方向和趨勢。
2、軟交換的主要功能
軟交換主要具有呼叫控制、互聯互通、業務提供等功能,下面分別來逐一介紹這個三大功能:
(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能組成。它除了能完成基本呼叫的建立、維持和釋放之外,還可以提供各種控制功能,如:呼叫處理、智能呼叫觸發檢出、連接控制和資源控制等等。
(2)互聯互通功能。當前IP電話體系主要是由兩大標準構成即:ITU-T H.323協議標準和IETF SIP協議標準,這兩大標準均可以獨立的均實現呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能,但是不可相互兼容的體系結構。軟交換技術可以與多種協議相兼容,自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協議標準。
(3)業務提供功能。一方面,軟交換可以實現對PSTN/ISDN交換機的支持,并能提供的全部業務,包括基本業務和補充業務;另一方面,它還可以與現有智能網相兼容相配合,為現有智能網提供的業務。由此可見軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中扮演著非常重要的作用。
3、引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡,那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下三層面:
第一個層面——用戶。傳統的交換網絡的封閉性,一家設備供應商往往包攬所以的包括軟、硬件供應、更新維護以及應用的開發在內的每一項事物,理所當然用戶也牢牢地鎖定在設備供應商的那里,壓縮了用戶選擇的空間,導致用戶在設備維護費用上失去了應有的主動權。然而通過軟交換技術的所搭建起來的下一代網絡可以有效地扭轉了這種不利局面,這主要是在利用軟交換技術搭建的新一代網絡中設備系統供應商都是基于同一個開放標準平臺開發出來的,這樣一來用戶自然就具有更多的選擇權,可以在同一類產品中貨比多家,根據自己的需求擇優挑選供應商來為自己服務。
第二個層面——成本。將傳統的電路交換技術與軟交換技術相比,軟交換技術更具經濟性、低成本性,可以說是地投入高產出。這主要是得益于兩方面:一方面,軟交換技術實現了平臺的開放性,使得新的應用可以更快、更易的與其相銜接;另一方面,軟交換所以使用的元器件很多都是普通的計算機器件,這就降低了其元器件的采購成本,具有更高的性價比。
第三個層面——可靠性。
與傳統的電路交換相比,軟交換技術可以更好的解決網絡的可靠性。用戶在組網的時候可以利用軟交換的優勢采用功能軟件的形式將傳統的電路交換的核心功能先進行了分類,然后再將其往下分配到各骨干網絡。由于這種根據分門別類的分布式結構是可編程的,同時也是以計算機平臺為基礎,并可以利用設置網絡權限來更好地實現網絡的可控性和安全性。
4、軟交換技術在電力通訊系統中的應用前景
電力通信網分布廣泛,業務極為繁瑣,雖然擁有多種網絡形式,但是各種網絡一方面都有各自的交換設備、復接設備等, 且它們相互獨立不能實現互融互通。但是隨著軟交換技術的出現,將可以很好的解決這些問題,這主要得益于在電力通訊系統中應用軟交換技術所能取得以下幾方面的優勢。
4.1統計匯總的優勢
采用軟交換技術組建的電力通信系統具有自我統計和自我維護功能,主要包括:業務統計和錯誤預警。對于縱橫交織的電力網絡和業務繁雜的電力系統來講,應用軟交換技術可以實現:(1)方便便捷地對所有的業務進行匯總并輸出分析報告;(2)發生故障時及時發出錯誤警報,同時顯示故障錯誤的具體的地點和原因,并自動將其發送給電力搶修和維護部門。(3)清單的采集功能,并可提供詳細的電量與電話計費清單。
4.2電力通信網中的網絡互通的優勢
電力通信網不但擁有電力系統獨有的載波電話網絡,而且同樣也存在計算機網絡,它們是以協議為基礎的分組網絡。電話網和計算機網可以利用軟交換技術所提供的支持多種信令協議的接口來實現它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網絡能更便捷地對電力通信網進行管理和協作更好的支持各業務的開展和實施。
4.3新業務開展的優勢
當前,語音和數據信息為電力通信網中的主要傳輸的信息,但是隨著網絡技術的發展和計算機技術的革新, 這對電力通信業務提出了很多新的要求如:可視業務、多媒體業務等新興業務。面對這些新的要求,軟交換技術可以大顯生手,這是因為其不但可以很好地支持語音業務,而且還可以利用新的網絡設施與開放式的應用程序接口為用戶提供各種增值業務,為新業務的開展提供便捷。
4.4統一不同介質網絡的優勢
當前電力通信網中擁有多種傳輸介質,且各自獨立不相兼容,并必須采用各自專用的設備, 若引進了軟交換技術來組建網絡, 利用軟交換技術的優勢搭建一臺多介質的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設備的需求降低設備的總采購額節約了成本;另一方面可以提高了網絡的可靠性,使依靠各種不同介質傳播的網絡達到了一定的互融互通的效果,正是由于實現了不同介質在同一網絡中信息傳遞從而簡化了過去不同介質間的繁瑣的數據轉換;同時在管理維護上顯得更加方便快捷,因為現在只需對同一類設備進行運行管理和系統維護就可以實現對整個網絡的信息交換。
總之,軟交換技術應用作為下一代網絡的解決方案,具有多方面的優勢,其應用性體現在方方面面。在電力通信網中引人并實施軟交換技術,一方面,在技術上既可起到承上啟下的作用;另一方面,電力供應企業順利向下一代網絡解決方案的的演進產生多方面的積極作用?；谲浗粨Q技術應該在電力通訊系統中所具有的這些優勢,我們可以很好的預見其良好的市場應用與推廣前景。
參考文獻
[1] 馬緒.關于NGN在陜西電力系統中應用的探討[J].華中電力,2006(04).
張斌.軟交換技術在電力系統中的應用[J].電力系統通信,2005(12).
王妙心.軟交換技術在電力通信網中的應用[J].電信科學,2010(S3).
盧曉帆,馬平.基于軟交換技術的多媒體調度系統及其應用[J].電力系統通信,2008(04) .
論文摘要:隨著時代的發展和通訊技術發展的日新月異,新的時期對電力通信的也同樣提出了新的要求:一方面,為了確保電力系統先進性、安全性、穩定性和高效性,這需要我們的電力通信系統與時俱進繼續完善和提高電力通信;另一方面,充分地利用現有電力的網絡和資源優勢,使之成為電力企業新的價值增長途徑,成為電力通信企業的技術革新的動力,進一步保持并提升電力的供應企業的競爭力。然而當前電力通信系統雖然業務量小但是種類較多,這不但造成浪費, 而且由于種類繁多對其運行管理和運行維護帶來很大不便。上述問題的解決方案之一——軟交換技術。這是由于軟交換技術具有媒體網關接入、呼叫控制、業務提供以及互聯互通等功能,可以很好的解決新時期電力通信的問題,因此,軟交換技術在電力通信系統中的有著很好的推廣應用前景。
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、降低網絡成本以便運營商更快獲得收入。
所謂“軟交換”就是指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系統和設備解決方案。換言之,軟交換是從媒體網關(傳輸層)中分剝離出其中的呼叫控制功能,再通過軟件技術實現其呼叫控制功能,進而使得呼叫傳輸和呼叫控制二者想獨立,這就為系統的控制與交換以及軟件可編程功能實現各功能的可分離的平臺創造了條件。一方面,軟交換提供了很多實用的功能,如:連接控制、翻譯和選路、網關管理、安全性和呼叫詳細記錄、呼叫控制等功能。另一方面,它還為在網絡上提供開展新業務提供了大大便利,這主要是要歸功于軟交換網絡資源與網絡能力很好的相結合起來,并設置標準開放的業務接口和業務應用層。
1、背景
隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網建設的進一步發展,傳統的電力信息系統的業務將發生變化。一方面,涌現出不少新型業務如:電視會議、變電站無人視頻監控、輸變電線路監控及電廠視頻監控等視圖業務;另一方面,傳統單一主機的調度自動化體系架構向客戶機/服務器體系架構的轉變;同時,監視全網運行狀況,提供故障記錄和分析的故障濾波系統的建設以及電量計費網絡系統和雷電定位系統的建設等。因此,基于互聯網/局域網并能體現信息化綜合業務應用的管理信息系統將成為電力企業信息化的發展方向和趨勢。
2、軟交換的主要功能
軟交換主要具有呼叫控制、互聯互通、業務提供等功能,下面分別來逐一介紹這個三大功能:
(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能組成。它除了能完成基本呼叫的建立、維持和釋放之外,還可以提供各種控制功能,如:呼叫處理、智能呼叫觸發檢出、連接控制和資源控制等等。
(2)互聯互通功能。當前IP電話體系主要是由兩大標準構成即:ITU-T H.323協議標準和IETF SIP協議標準,這兩大標準均可以獨立的均實現呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能,但是不可相互兼容的體系結構。軟交換技術可以與多種協議相兼容,自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協議標準。
(3)業務提供功能。一方面,軟交換可以實現對PSTN/ISDN交換機的支持,并能提供的全部業務,包括基本業務和補充業務;另一方面,它還可以與現有智能網相兼容相配合,為現有智能網提供的業務。由此可見軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中扮演著非常重要的作用。
3、引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡,那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下三層面:
第一個層面——用戶。傳統的交換網絡的封閉性,一家設備供應商往往包攬所以的包括軟、硬件供應、更新維護以及應用的開發在內的每一項事物,理所當然用戶也牢牢地鎖定在設備供應商的那里,壓縮了用戶選擇的空間,導致用戶在設備維護費用上失去了應有的主動權。然而通過軟交換技術的所搭建起來的下一代網絡可以有效地扭轉了這種不利局面,這主要是在利用軟交換技術搭建的新一代網絡中設備系統供應商都是基于同一個開放標準平臺開發出來的,這樣一來用戶自然就具有更多的選擇權,可以在同一類產品中貨比多家,根據自己的需求擇優挑選供應商來為自己服務。
第二個層面——成本。將傳統的電路交換技術與軟交換技術相比,軟交換技術更具經濟性、低成本性,可以說是地投入高產出。這主要是得益于兩方面:一方面,軟交換技術實現了平臺的開放性,使得新的應用可以更快、更易的與其相銜接;另一方面,軟交換所以使用的元器件很多都是普通的計算機器件,這就降低了其元器件的采購成本,具有更高的性價比。
第三個層面——可靠性。
與傳統的電路交換相比,軟交換技術可以更好的解決網絡的可靠性。用戶在組網的時候可以利用軟交換的優勢采用功能軟件的形式將傳統的電路交換的核心功能先進行了分類,然后再將其往下分配到各骨干網絡。由于這種根據分門別類的分布式結構是可編程的,同時也是以計算機平臺為基礎,并可以利用設置網絡權限來更好地實現網絡的可控性和安全性。
4、軟交換技術在電力通訊系統中的應用前景
電力通信網分布廣泛,業務極為繁瑣,雖然擁有多種網絡形式,但是各種網絡一方面都有各自的交換設備、復接設備等, 且它們相互獨立不能實現互融互通。但是隨著軟交換技術的出現,將可以很好的解決這些問題,這主要得益于在電力通訊系統中應用軟交換技術所能取得以下幾方面的優勢。
4.1統計匯總的優勢
采用軟交換技術組建的電力通信系統具有自我統計和自我維護功能,主要包括:業務統計和錯誤預警。對于縱橫交織的電力網絡和業務繁雜的電力系統來講,應用軟交換技術可以實現:(1)方便便捷地對所有的業務進行匯總并輸出分析報告;(2)發生故障時及時發出錯誤警報,同時顯示故障錯誤的具體的地點和原因,并自動將其發送給電力搶修和維護部門。(3)清單的采集功能,并可提供詳細的電量與電話計費清單。
4.2電力通信網中的網絡互通的優勢
電力通信網不但擁有電力系統獨有的載波電話網絡,而且同樣也存在計算機網絡,它們是以協議為基礎的分組網絡。電話網和計算機網可以利用軟交換技術所提供的支持多種信令協議的接口來實現它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網絡能更便捷地對電力通信網進行管理和協作更好的支持各業務的開展和實施。
4.3新業務開展的優勢
當前,語音和數據信息為電力通信網中的主要傳輸的信息,但是隨著網絡技術的發展和計算機技術的革新, 這對電力通信業務提出了很多新的要求如:可視業務、多媒體業務等新興業務。面對這些新的要求,軟交換技術可以大顯生手,這是因為其不但可以很好地支持語音業務,而且還可以利用新的網絡設施與開放式的應用程序接口為用戶提供各種增值業務,為新業務的開展提供便捷。
4.4統一不同介質網絡的優勢
當前電力通信網中擁有多種傳輸介質,且各自獨立不相兼容,并必須采用各自專用的設備, 若引進了軟交換技術來組建網絡, 利用軟交換技術的優勢搭建一臺多介質的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設備的需求降低設備的總采購額節約了成本;另一方面可以提高了網絡的可靠性,使依靠各種不同介質傳播的網絡達到了一定的互融互通的效果,正是由于實現了不同介質在同一網絡中信息傳遞從而簡化了過去不同介質間的繁瑣的數據轉換;同時在管理維護上顯得更加方便快捷,因為現在只需對同一類設備進行運行管理和系統維護就可以實現對整個網絡的信息交換。
總之,軟交換技術應用作為下一代網絡的解決方案,具有多方面的優勢,其應用性體現在方方面面。在電力通信網中引人并實施軟交換技術,一方面,在技術上既可起到承上啟下的作用;另一方面,電力供應企業順利向下一代網絡解決方案的的演進產生多方面的積極作用。基于軟交換技術應該在電力通訊系統中所具有的這些優勢,我們可以很好的預見其良好的市場應用與推廣前景。
參考文獻
[1] 馬緒.關于NGN在陜西電力系統中應用的探討[J].華中電力,2006(04).
[2] 張斌.軟交換技術在電力系統中的應用[J].電力系統通信,2005(12).
[3] 王妙心.軟交換技術在電力通信網中的應用[J].電信科學,2010(S3).
[4] 盧曉帆,馬平.基于軟交換技術的多媒體調度系統及其應用[J].電力系統通信,2008(04) .
關鍵詞：軟交換；網絡融合；可編程網絡；應用程序接口
引 言
在傳統的基于TDM的PSTN網絡中，提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關，業務和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業務都需要在每個接點完成，并且采用依靠交換機和信令來提供業務，所以必須在交換機的技術標準和信令標準中對開放的每項業務進行詳細規范。如要增加新業務，首先需要修訂標準，再對交換機進行改造，每提供一項新業務都需要較長的時期。
為滿足用戶對新業務的需求，網絡中出現了公共的業務平臺--智能網。智能網的設計思想就是把呼叫連接和業務提供分開。交換機完成呼叫連接，而智能網完成業務提供，這種方法大大提高了增強業務的能力，縮短了新業務提供的時間。而這種分離僅僅是第一步，隨著承載的多樣化，必須將呼叫控制和承載連接進一步分離，這正是軟交換引入的目的。軟交換在未來網絡中的位置將被分成接入傳送層、媒體層、控制層和業務層，即把控制和業務的提供從媒體層中分離出。
1、軟交換技術
（1）軟交換的概念
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。
（2）軟交換的主要功能
軟交換作為新、舊網絡融合和關鍵設備，必須具有以下功能：
1）媒體網關接入功能
該功能可以認為是一種適配功能。它可以連接各種媒體網關，如PSTN/ISDN的IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、用戶媒體網關、無線媒體網關、數據媒體網關等，完成H.248協議功能。同時還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接，提供相應業務。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、維持和釋放，所提供的控制功能包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等。
3）業務提供功能
由于軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中起著十分重要的作用，因此軟交換應能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業務，包括基本業務和補充業務；同時還應該可以與現有智能網配合，提供現有智能網提供的業務。
4）互聯互通功能
目前，存在兩種比較流行的IP電話體系結構，一種是ITU-T制定的H.323協議，另一種是IETF制定的SIP協議標準，兩者是并列的、不可兼容的體系結構，均可以完成呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能。軟交換可以支持多種協議，當然也可以同時支持這兩種協議。
2、基于軟交換的增強的業務框架及其接口協議
（1）基于軟交換的增值業務框架結構
軟交換的引入形成了增強的業務框架，其中應用服務器完成增值業務的執行和管理，提供增值業務的開發平臺，并處理與軟交換間的接口信令；媒體服務器（Media Server）提供特殊業務（如IVR、會議和傳真）的資源平臺，處理與媒體網關間的承載接口。
（2）軟交換體系結構的接口和采用的通信協議
軟交換作為一個開放的實體，與外部的接口必須采用開放的協議。各種接口及其使用的協議如下：
1）媒體網關和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協議（SCTP）或其他類似的協議。
2）軟交換間的接口。實現不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發起協議SIP-T或BICC（承載無關的呼叫控制）協議。
3）軟交換與應用/業務之間的接口協議。提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。
如：a、軟交換與應用服務器間的接口，可以使用SIP協議或API（如Parlay），提供對三方應用和各種增值業務的支持功能；b、軟交換與策略服務器間的接口，可使用COPS協議，實現對網絡設備的工作進行動態干預；c、軟交換與網管中心間的接口，可使用SNMP協議，實現網絡管理；
3、基于軟交換技術的網絡結構
軟交換是下一代網絡的核心設備之一，各運營商在組建基于軟交換技術的網絡結構時，必須考慮到與其它各種網絡的互通。在下一代網絡中，應有一個較統一的網絡系統結構。軟交換位于網絡控制層，較好地實現了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功能。軟交換與應用/業務層之間的接口提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、功能服務器等接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。其中：軟交換與應用服務器間的接口可采用SIP、API，如Parlay，提供對三方應用和增值業務的支持；軟交換與策略服務器間的接口對網絡設備工作進行動態干預，可采用COPS協議；軟交換與網關中心間的接口實現網絡管理，采用SNMP；軟交換與智能網SCP之間的接口實現對現有智能網業務的支持，采用INAP協議。
4、總結
軟交換將是下一代網絡的關鍵性技術，可以對PSTN向分組網絡的過渡提供無縫連接。在電力通信網、電話網等多種專業網都很有應用前途，將為網絡的演進作出巨大貢獻。軟交換的出現，在網絡開放性和可編程方面邁出了第一步，代表了網絡發展的方向。但軟交換只是網絡革命的前奏，還有很多的問題需要進一步探討。
參考文獻：
[1] 朱駿.移動話務網管系統中性能數據采集的設計實現[D].北京電郵學.2012年.
[2] 羅國慶等編著.軟交換的工程實現 [M].人民電郵出版社.2011.
關鍵詞：軟交換；網絡融合；可編程網絡；應用程序接口；電力通信網
0引言
在傳統的基于TDM的PSTN網絡中，提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關，業務和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業務都需要在每個接點完成，并且采用依靠交換機和信令來提供業務，所以必須在交換機的技術標準和信令標準中對開放的每項業務進行詳細規范。如要增加新業務，首先需要修訂標準，再對交換機進行改造，每提供一項新業務都需要較長的時期。
為滿足用戶對新業務的需求，網絡中出現了公共的業務平臺－－智能網（IN）。智能網的設計思想就是把呼叫連接和業務提供分開。交換機完成呼叫連接，而智能網完成業務提供，這種方法大大提高了增強業務的能力，縮短了新業務提供的時間。而這種分離僅僅是第一步，隨著承載的多樣化，必須將呼叫控制和承載連接進一步分離，這正是軟交換引入的目的。軟交換在未來網絡中的位置將被分成接入傳送層、媒體層、控制層和業務層，即把控制和業務的提供從媒體層中分離出來。各層的功能如下：
（1）接入和傳送層。將用戶連接到網絡，并將業務量集中后傳送到目的地址。
（2）媒體層。將要通過網絡傳送的業務轉換成正確的格式，例如將話音業務打包成ATM信元或IP包。此外，媒體層還可將業務選路到目的地址。
（3）控制層。包含呼叫智能。該層決定用戶應該接收那些業務，還控制其他的在較低層的網絡單元進行業務流的處理。
（4）業務應用層。在純呼叫建立之上提供附加的業務。
這種網絡拓撲結構與現有網絡相比具有如下優點：
（1）可以使用基于包的承載傳送，例如IP、ATM，克服了TDM網絡中容量不足的缺點；
（2）具有開放式端點的拓撲結構，既能良好的傳送話音，也能支持數據業務。
（3）將網絡的承載部分與控制部分相分離，允許二者分別演進，有效地打破了單塊集成交換的結構；
（4）在各單元之間使用開放的接口，允許運營者為其網絡的每一部分購買最理想的產品。
新的網絡結構固然有其優勢所在，但原有網絡近期不會消失，這就產生了新、舊網絡融合、互通的問題。如何靈活、有效地使現有的PSTN網絡與分組網絡實現互通，將PSTN逐步地向IP網絡演進，其關鍵的網絡產品就是軟交換設備（Soft Switch）。
2軟交換技術
（1）軟交換的概念
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。
（2）軟交換的主要功能
軟交換作為新、舊網絡融合和關鍵設備，必須具有以下功能：
1）媒體網關接入功能
該功能可以認為是一種適配功能。它可以連接各種媒體網關，如PSTN/ISDN的IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、用戶媒體網關、無線媒體網關、數據媒體網關等，完成H.248協議功能。同時還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接，提供相應業務。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、維持和釋放，所提供的控制功能包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等。
3）業務提供功能
由于軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中起著十分重要的作用，因此軟交換應能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業務，包括基本業務和補充業務；同時還應該可以與現有智能網配合，提供現有智能網提供的業務。
4）互聯互通功能
目前，存在兩種比較流行的IP電話體系結構，一種是ITU-T制定的H.323協議，另一種是IETF制定的SIP協議標準，兩者是并列的、不可兼容的體系結構，均可以完成呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能。軟交換可以支持多種協議，當然也可以同時支持這兩種協議。
（3）引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡，那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下幾個方面：
1）從經濟角度考慮，與電路交換機相比，軟交換成本低。軟交換由于采用了開放式平臺，易于接收革新應用，且軟交換利用的是普遍計算機器件，其性價比每年提高80％，遠高于電路交換（每年提高20%），可見軟交換在經濟方面有很大優勢。
2）從用戶角度考慮，在傳統的交換網絡中，一個設備廠商往往供應軟件、硬件和應用等所有的東西，用戶被鎖定在供應商那里，沒有選擇的空間，實現和維護的費用也很高?；谲浗粨Q的新型網絡徹底打破了這種局面，因為廠商的產品都是基于開放標準的，所以用戶可以向多個廠商購買各種層次的產品，可以在每一類產品中選擇性價比最好的來構建自己的網絡。
3）軟交換可以提高網絡的可靠性。軟交換將以前的電路交換的核心功能進行了分類，將功能以功能軟件的形式分配到分組網絡的骨干網中。這種分門別類的分布式結構是可編程的，并對服務供應商和第三方特性開發商是開放的。由于所有的功能都以標準的計算機平臺為基礎，可以很容易地實現網絡的可伸縮性和可靠性。
轉貼于 3基于軟交換的增強的業務框架及其接口協議
（1）基于軟交換的增值業務框架結構
軟交換的引入形成了增強的業務框架，其中應用服務器完成增值業務的執行和管理，提供增值業務的開發平臺，并處理與軟交換間的接口信令；媒體服務器（Media Server）提供特殊業務（如IVR、會議和傳真）的資源平臺，處理與媒體網關間的承載接口。
（2）軟交換體系結構的接口和采用的通信協議
軟交換作為一個開放的實體，與外部的接口必須采用開放的協議。各種接口及其使用的協議如下：
1）媒體網關和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協議（SCTP）或其他類似的協議。
2）軟交換間的接口。實現不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發起協議SIP-T或BICC（承載無關的呼叫控制）協議。
3）軟交換與應用/業務之間的接口協議。提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。
如：1、軟交換與應用服務器間的接口，可以使用SIP協議或API（如Parlay），提供對三方應用和各種增值業務的支持功能；
2、軟交換與策略服務器間的接口，可使用COPS協議，實現對網絡設備的工作進行動態干預；
3、軟交換與網管中心間的接口，可使用SNMP協議，實現網絡管理；
4、軟交換與智能網SCP間的接口，可使用INAP協議，實現對現有智能網業務的支持。
4軟交換技術在電力系統中的應用
電力通信網是世界上目前分布最廣的網絡之一，有光纖、微波、載波等多種傳輸介質。這就形成了光纖網、微波網等多種網絡形式，各種網絡都有自己的交換設備、復接設備等，這些網絡間的互聯互通存在較大的困難。如果信息需要在不同介質的網絡間傳輸，將需要更多的轉換環節。這不但造成了資源的浪費，而且對整個電力通信網的管理也帶來了很大的不便。軟交換技術的引入，將可以解決以下幾個方面的問題：
（1）電力通信網中網絡互通
電力通信網中的電話網是一種交換網絡，而且擁有電力系統獨有的載波電話網絡；同時電力通信網中也存在計算機網絡，它們是以IP協議為基礎的分組網絡。軟交換可以提供支持多種信令協議的接口，可以很好的實現電話網和計算機網之間的信令互通及不同網關的互操作問題。這就是使得計算機網可以更方便地對電話網進行管理和支持，電話網也可以和計算機網絡配合，更好地提供服務。
（2）目前，電力通信網中傳輸的信息主要是語音和數據，但隨著網絡的演進和計算機技術的不斷發展，對視頻業務和多媒體業務也提出了新的要求。軟交換技術不但能很好地支持語音業務，利用新的網絡設施可以提供各種增值業務和補充業務，而且軟交換提供了開放式的應用程序接口（API），非常便于提供新業務。這對目前比較流行的電力系統呼叫中心（也稱客戶服務中心）來說，引入軟交換技術無疑是一種明智的選擇，基于軟交換的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期為用戶提供更好的服務，更好地樹立電力系統的形象。
（3）統一不同介質的網絡
電力通信網中存在多種傳輸介質，且各自較獨立，都各有自己的一套設備，若引進了軟交換技術，在一臺交換服務器上可對多種介質的信息進行交換。這不但在經濟方面避免了設備的浪費，而且提高了網絡的可靠性，各種介質的網絡達到了一定的融合互通，在不同介質的網絡中傳遞信息時也省掉了復雜的轉換環節。在管理上也更方便，只需對一個設備進行維護就可實現整個網絡的信息交換。
（4）其他方面的功能
軟交換具有操作維護功能（主要包括業務統計和告警等）。對業務繁雜的電力系統來說，引入軟交換可以對各種業務進行統一的統計。若出現故障還可以及時地發出告警信號。另外，軟交換還可以采集詳細的清單，實現對用電量和電話費等的計費。
軟交換技術是一種新的技術，其應用將不僅限于以上幾個方面。在電力通信網中引入軟交換將會產生很多方面的效果。
5結束語
目前，軟交換的研究是通信技術的研究熱點之一。國內、外很多的科研、生產機構都在從事這方面的研究，國際上著名的設備商都提供了各自的解決方案。從事軟交換的國際組織ISC（軟交換國際論壇）正在加緊對軟交換的系統結構、主要功能、通信接口協議及其性能要求等作出具體的規范。軟交換技術已被列為國家863的重點研究項目之一，2000年11月底以前完成能夠提供多媒體業務和應用于無線系統的軟交換體系的總體技術和技術方案的研究，也包括配套網關和業務的支撐環境。
[論文摘要]本論文討論計算機網絡數據交換技術的發展歷程，闡述數據交換每個發展階段的技術特點。著重對分組交換技術進行分析論述。
交換設備是人類信息交互中的重要實施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術的發展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術，以及控制技術的發展而螺旋型發展。從電話交換一直到當今數據交換、綜合業務數字交換，交換技術經歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業務的需求，也將大大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網技術的不斷進步和廣泛應用。
從交換技術的發展歷史看，數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業務數字交換的發展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術水平的不斷發展，電路交換技術從最初的人工接續方式，經歷了機電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數字交換、第三方可編程交換等技術的變革，當前正在發展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術。
隨著電子技術，尤其是半導體技術的迅速發展，人們在交換機內引入電子技術，這類交換機稱作電子交換機。最初是在交換機的控制部分引入電子技術，話路部分仍采用機械接點，出現了“半電子交換機”、“準電子交換機”。只有在微電子技術和數字技術的進一步發展以后，才開始了全電子交換機的迅速發展。
1946年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發展起了巨大的影響。在20世紀60年代后期，脈沖編碼調制(PCM)技術成功地應用在通信傳輸系統中，對通話質量和節約線路設備成本都產生了很大好處。隨著數字通信與PCM技術的迅速發展和廣泛應用，于是產生了將PCM信息直接交換的思想，各國開始研制程控數字交換機。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數字交換系統，標志著交換技術從傳統的模擬交換進入到了數字交換時代。程控數字交換技術采用PCM數字傳輸和數字交換，非常適合信息數字化應用，除應用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數據傳送等非話業務提供了有利條件。目前在電信網中使用的電路交換機全部為程控數字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業務、移動電話業務和窄帶ISDN業務。
二、報文交換
報文交換方式的數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。
每個節點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節點的地址，再把整個報文傳送給下一個節點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節點轉發所需的排隊延遲時間之和。
三、分組交換
分組交換是交換技術發展的重要成果，代表著網絡未來演進的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優點。分組交換技術使用統計復用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節點使用存儲轉發，從而導致掉隊現象的發生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網絡主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網絡包含3個功能面，分別是數據面、控制面和管理面。數據面負責分組轉發，因此需要高性能的實現。目前主要的分組交換網包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網、CP／IP網絡。
分組交換網有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術來說，面向連接的網絡與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機中分配資源；但由于它采用統計復用，所分配的資源是用邏輯標號來表示的。自分組交換技術出現以來，已經有多種分組交換網投人運行。電信領域最早提出的是X．25網絡，但由于它協議復雜，速度有限，逐漸被性能更好的網絡如幀中繼代替。幀中繼網絡可以認為是X．25的改進版本，它簡化了協議以提高處理效率。
計算機領域的一個側重點是局域網，即小范圍、小規模的網絡，用于互連辦公室內的計算機。目前以太網已成為占統治地位的局域網技術。
在20世紀90年代中后期，因特網獲得較大發展，規模持續擴大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對IP分組進行轉發時路由表的查找比較復雜，轉發速度受到很大限制。前面指出，面向連接網絡使用邏輯子信道標號進行轉發表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優點，提出將核心網絡改為使用類似于ATM的交換機，而只在邊緣網絡使用路由器的IP交換技術，最終發展為多協議標記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時，MPLS最大的優點就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術并沒有被廣泛使用。
四、綜合業務數字交換
綜合業務數字網是集語音、數據、圖文傳真、可視電話等各種業務為一體的網絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業務要求。異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于寬帶綜合業務數字網的一種交換技術。ATM是在分組交換基礎上發展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網絡只負責信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以ATM適用于高速數據交換業務。
隨著通信技術和通信業務需求的發展，迫使電信網絡必須向寬帶綜合業務數字網(B—ISDN)方向發展。這要求通信網絡和交換設備既要容納非實時的數據業務，又要容納實時性的電話和電視信號業務，還要考慮到滿足突發性強、瞬時業務量大的要求，提高通信效率和經濟性。在這樣的通信業務條件下，傳統的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發業務情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時延而不適宜于實時通信。因此，在研究新的傳送模式時需要找出兩全的辦法，既能達到網絡資源的充分利用，又能使各種通信業務獲得高質量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現的“異步轉移模式”(ATM)。ATM是在光纖大容量傳輸媒體的環境中分組交換技術的新發展。在大量使用光纜之前，數字通信網中的中繼線路是最緊張也是質量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節點的處理負擔。
與此同時，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數據，已經使人們對于數據通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節點的處理能力成了數據通信網中的“瓶頸”。ATM對于節點處理能力的要求遠低于分組轉送方式，更能適應現代的這種環境。
ATM方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中向網絡提出傳輸所希望使用的資源，網絡根據當前的狀態決定是否接受這個呼叫。可以說，ATM方式既兼顧了網絡運營效率，又能夠滿足接入網絡的連接進行快速數據傳送的需要。
五、計算機網絡數據交換技術發展的展望
近年來。以Internet為代表的新技術革命正在深刻地改變著傳統的電信觀念和體系架構，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學習工作已經離不開網絡，這導致了人類社會對網絡業務需求急劇增長，并且對網絡也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數據、視頻業務，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網絡具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網絡應是—個能夠屏蔽底層通信基礎設施多樣性，并能提供一個統一開放的、可伸縮的、安全穩定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發、集成、定制和部署新的網絡業務。
下一代網絡將是—一個以軟交換為核心、光網絡為基礎、分組型傳送技術的開放式的融合網。軟交換的出現，可通過一個融合的網絡為用戶同時提供話音、數據和多媒體業務，實現國際電聯提出的“通過互聯互通的電信網、計算機網和電視網等網路資源的無縫融合，構成一個具有統一接入和應用界面的高效率網路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質量，安全的享受多種方式的信息應用”的目標。
參考文獻:
[1]金惠文陳建亞紀紅馮春燕:現代交換原理.北京:電子工業出版社，2005
