詞語解釋
軟交換機是一種軟件實現(xiàn)的交換機,它使用計算機網(wǎng)絡技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。它可以在網(wǎng)絡中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),控制網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)流量,并且可以提供網(wǎng)絡安全性和網(wǎng)絡管理功能。 軟交換機的優(yōu)勢在于它可以更有效地利用計算機網(wǎng)絡的資源,并且可以更加靈活地進行網(wǎng)絡管理。它可以使網(wǎng)絡更加安全,并且可以更加有效地管理網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)流量。 軟交換機的應用主要是用于網(wǎng)絡安全性和網(wǎng)絡管理。它可以檢測網(wǎng)絡中的惡意軟件,并且可以攔截網(wǎng)絡中的惡意流量,從而保護網(wǎng)絡安全。此外,它還可以控制網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)流量,從而使網(wǎng)絡更加穩(wěn)定。 另外,軟交換機還可以用于虛擬網(wǎng)絡管理,它可以將網(wǎng)絡中的計算機分組,從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡的管理。它可以更有效地管理網(wǎng)絡中的資源,從而提高網(wǎng)絡的性能。 總之,軟交換機是一種軟件實現(xiàn)的交換機,它可以更有效地利用計算機網(wǎng)絡的資源,并且可以更加靈活地進行網(wǎng)絡管理。它的應用主要是用于網(wǎng)絡安全性和網(wǎng)絡管理,可以更有效地管理網(wǎng)絡中的資源,從而提高網(wǎng)絡的性能。 一、引言 隨著通信網(wǎng)絡技術的日益完善,特別是近來年IP技術的日益成熟,通過分組網(wǎng)絡實現(xiàn)端到端融合語音、數(shù)據(jù)、視頻的應用已經(jīng)表現(xiàn)出在未來市場越來越強的競爭力。 目前人們已認識到分離的語音、數(shù)據(jù)、視頻網(wǎng)絡必將逐漸融合演變成為集多種業(yè)務于一體的、分組IP的、開放的下一代通信網(wǎng)絡(NGN)。 近一年多來,人們對NGN的關注與討論正順應了這種市場發(fā)展趨勢?上驳氖侨藗儗Γ危牵蔚谋硎霰M管有所不同。但在整體大的原則上已有了如下的共同認識: 。危牵螌⒒诜纸M數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和統(tǒng)一的IP協(xié)議,即使對IP分組技術持保守看法的人們也都同意在未來幾年里融合的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術將成為電信運營商的核心網(wǎng)絡技術,沒有人再對IP技術作為電信運營商NGN基礎骨干業(yè)務平臺提出異議。NGN將意味著各種業(yè)務和應用的傳輸技術完全向分組、寬帶IP邁進和融合,智能光技術、DWDM技術和高速路由與分組交換技術將被充分利用。 。危牵螌⑻峁┚C合開放的整體網(wǎng)絡構(gòu)架體系,其發(fā)展目標是采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡技術融合各個應用網(wǎng)并實現(xiàn)端到端多媒體業(yè)務融合。NGN網(wǎng)將使各業(yè)務網(wǎng)——無線網(wǎng)與有線網(wǎng)、固定網(wǎng)與移動網(wǎng)、話音網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)統(tǒng)一于共同的傳輸基礎和網(wǎng)絡應用平臺。 軟交換機作為基于商用硬件平臺,采用開放、標準、多協(xié)議和可運營管理的技術代表,將成為NGN中重要而關鍵的系統(tǒng)和設備技術之一。然而,必須看到,由于國內(nèi)具有一定規(guī)模的軟交換機組網(wǎng)和實踐還不多見,有關軟交換機的討論和實踐還僅停留在局部和個體技術的概念層面上。近一年來,隨著人們對軟交換機有了一些實踐,對其認識不斷加深了解以后,開始發(fā)現(xiàn)單用軟交換機技術來構(gòu)建NGN會面臨一系列的挑戰(zhàn)和一些根本觀念上的沖突。筆者認為,其中一些關鍵問題的核心可能并不在于技術,而在于我們認識問題的觀念、角度和思維方式。因此,筆者認為目前非常有必要重新回到問題的基本面來再次審視軟交換機技術的概念、特征以及在NGN中所扮演的角色。 二、軟交換機的基本概念 盡管軟交換機是目前關于NGN討論的熱點,然而人們對其概念仍有些似是而非。那么它究竟是設備概念﹖系統(tǒng)概念﹖體系概念﹖還是技術架構(gòu)﹖軟交換機與IP電話和NGN的關系究竟是什么﹖ 1.軟交換概念的起源 軟交換機這個術語可以說是從國外“Softswitch”翻譯而得,其概念基本上是伴隨著IP電話技術體系的功能分層和控制分離思想的發(fā)展而形成的。大家知道,在傳統(tǒng)的PSTN交換網(wǎng)絡中,業(yè)務控制與呼叫控制以及傳輸承載都集中在交換機里,PSTN的各項業(yè)務必須通過TDM交換機進行實現(xiàn)。為滿足用戶對新業(yè)務的不斷需求,PSTN網(wǎng)絡中出現(xiàn)了公共的業(yè)務生成平臺即智能網(wǎng)。PSTN的智能網(wǎng)首次提出并實現(xiàn)了一些全網(wǎng)性業(yè)務生成與呼叫控制相分離,并因此改善了PSTN全網(wǎng)性業(yè)務的開展?提高了網(wǎng)絡集中提供業(yè)務的能力,縮短了全網(wǎng)性新業(yè)務提供的周期。IP電話技術體系不僅進一步強化了業(yè)務生成與呼叫控制分離的思想?而且更進一步期待實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸承載相分離。這種分離的目標是使IP電話業(yè)務的控制和生成真正獨立于媒體傳輸網(wǎng)絡設施,從而更加靈活有效地實現(xiàn)IP電話及其相關業(yè)務和多媒體應用的融合。更重要的是這種分離還有利于電信運營商能在分組網(wǎng)上實施集中的運營、管理、維護和配制?OAMP?。電信運營商和用戶可以通過IP連接在局端系統(tǒng)自行定義配置和管理自己的業(yè)務特征,而不必擔心用戶終端的類型和配置,從而使業(yè)務和應用的提供有較大的可能性、靈活性和可運營管理性。 。.軟交換機的定義 那么,究竟什么是軟交換機呢?根據(jù)國際Softswitch論壇ISC的定義,Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能的設備和系統(tǒng)。據(jù)此定義,Softswitch是典型的為分組網(wǎng)的語音目的而設計的技術實踐手段。這一定義也說明,Softswitch借用了傳統(tǒng)電信領域PSTN網(wǎng)中的“硬”交換機switch的概念,所不同的是強調(diào)其基于分組網(wǎng)和呼叫控制與媒體傳輸承載相分離的含義。Softswitch是NGN中的重要組成部分,但它更多的是關注呼叫控制功能的設備和系統(tǒng),其本身并不能構(gòu)成特別的整體組網(wǎng)技術機制和網(wǎng)絡體系架構(gòu)。但是為什么這樣一個單純的概念會使人疑惑呢﹖問題的原因之一可能在于國內(nèi)許多人將Softswitch譯為“軟交換”!败浗粨Q”這個翻譯術語含義不夠明晰?容易給人造成一種邏輯錯覺。單從字面上看較難使人理解它究竟是設備系統(tǒng)概念還是體系概念。我國電信業(yè)歷來將名詞屬性的switch譯為交換機,而將動名詞屬性的switching譯為“交換”。那么為何在此破例﹖更為麻煩的是?這樣以來?中文將難以辨別“softswitching”和“softswitch”的區(qū)別。所以?筆者認為?為學術研討的嚴肅性?我們應該將Softswitch更為確切地譯為軟交換機。在正式的書面語中?應明確避免將“軟交換”當作軟交換機的一種簡稱。 。.軟交換機的技術基礎及概念提出的意義 軟交換機的技術基礎是MGCP/H。248媒體控制協(xié)議。媒體控制協(xié)議又稱器件控制協(xié)議,是一種所謂主從關系的控制協(xié)議。被控方一般不含智能狀態(tài)的簡單器件或設備,一切狀態(tài)事件的發(fā)生和變化都必須上報主控設備。所以,媒體控制協(xié)議一般不應被視為呼叫信令,只能用于端點?包括用戶端點和中繼端點?控制。軟交換機的局間呼叫信令協(xié)議不能使用MGCP/H。248,而必須使用已有的多媒體國際標準,即ITU的H。323協(xié)議和/或IETF的SIP協(xié)議。 軟交換機通過媒體控制協(xié)議技術可以實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想。所以,國外也有學者將軟交換機稱為呼叫代理器(CA)或媒體網(wǎng)關控制器(MGC)。軟交換機概念的提出不僅使NGN的語音業(yè)務功能和與傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)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(wǎng)絡。 三、軟交換機的技術特征 人們關于軟交換機的技術特征的看法基本比較一致。根據(jù)軟交換機的概念可以看出,軟交換機的技術特征是基于MGCP/ H。248媒體控制協(xié)議,實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想。 盡管NGN的目標是將語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務逐漸融合演變成為集多種業(yè)務于IP網(wǎng)絡之上,但是它面臨的根本挑戰(zhàn)仍在于尋求成熟的、可大規(guī)模運營管理的IP電話技術。因為,語音是運營商最普及、最基本和最重要的業(yè)務,其市場涵蓋的范圍最廣,其商業(yè)收入的影響遠比其它業(yè)務更大。經(jīng)過近百年的發(fā)展?傳統(tǒng)的PSTN技術和TDM網(wǎng)為運營商的語音業(yè)務提供了成熟的經(jīng)營模式和品質(zhì)標準。數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡原本是為數(shù)據(jù)業(yè)務而設計的?而語音是時間敏感性的業(yè)務,在數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡中提供大規(guī)模語音業(yè)務的IP電話技術是任何運營商在向NGN過渡過程中所面臨的首要挑戰(zhàn)。 軟交換機基本上是為在IP網(wǎng)上實現(xiàn)PSTN交換機的功能所特別設計的。傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交換機是垂直、封閉和私有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),軟交換機是以呼叫控制與媒體相分離的、基于標準的、開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。除此而外,軟交換機與PSTN的“硬”交換機還有許多共同的屬性。比如說,它們都是相對集中控制和管理的系統(tǒng)設備,其系統(tǒng)中保存了所有面向用戶的數(shù)據(jù)及其呼叫狀態(tài)信息。這一點使得軟交換機受到電信運營商的特別重視?因為只有這樣才能滿足電信運營要求對IP分組網(wǎng)的端點接入和與PSTN互通互連實施有效的呼叫業(yè)務控制和運維管理。所以說,軟交換機是NGN中IP電話技術的一種重要實現(xiàn)手段。 特別值得一提的是,為了支持智能端點、視頻端點和多媒體端點接入,一般軟交換機還有可能支持H。323協(xié)議和SIP協(xié)議來控制管理H。323和SIP的用戶端點。這樣一來,軟交換機本身也不能完全地對其所控制管理的所有端點實施徹底的呼叫控制與媒體傳輸分離。另外,如前所述,軟交換機還必須在“局間”支持H。323和SIP協(xié)議來與H。323網(wǎng)和SIP網(wǎng)以及其他的軟交換機互聯(lián)。但是,MGCP/H。248媒體控制協(xié)議技術始終是軟交換機的基本特征。倘若某一呼叫控制設備系統(tǒng)不支持MGCP或H。248媒體控制協(xié)議,一般都不能將其稱之為軟交換機。業(yè)界通常將以支持H。323協(xié)議為顯著特征的呼叫控制設備稱為網(wǎng)守?Gatekeeper?,將以支持SIP協(xié)議為顯著特征的呼叫控制設備稱為代理服務器?ProxyServer?。 另外,盡管軟交換機支持智能端點、視頻端點和多媒體端點的接入,但并不意味著所有的語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務都得集中在軟交換機上完成實現(xiàn)。理論上講,即使存在著這種設備的可能性也完全沒有必要這樣做,因為這種系統(tǒng)不具備任何優(yōu)勢反而存在著一系列整體架構(gòu)上的缺陷。事實上,軟交換機的核心設計集中在各種業(yè)務的呼叫控制功能和一定程度上的端點能力的管理。比如說,軟交換機并不直接提供任何形式的IP數(shù)據(jù)業(yè)務;軟交換機可以支持視頻端點業(yè)務,但視頻會議的控制功能并不由軟交換機直接提供,而是通過互連到其它的應用服務器來實現(xiàn)。 通過統(tǒng)一的、基于IP的傳輸基礎結(jié)構(gòu),可以將呼叫控制設備(軟交換機為主),配合其它的IP技術和數(shù)據(jù)應用技術構(gòu)造一個系統(tǒng)來支持多媒體和其他智能業(yè)務。我們可以將這樣的系統(tǒng)稱為軟交換機系統(tǒng)。廣義來講,軟交換機系統(tǒng)是呼叫、媒體和業(yè)務控制多種邏輯功能實體的集合。它提供包括電話終端、智能終端、多媒體終端業(yè)務的呼叫控制、連接以及部分其它業(yè)務功能。這樣的軟交換機系統(tǒng)可以用于NGN控制、管理業(yè)務接入和PSTN網(wǎng)絡邊緣的局端設備。通過這種方式,多種與呼叫控制相關的業(yè)務可以統(tǒng)一集成在這個系統(tǒng)中管理、運營。但這樣的軟交換機系統(tǒng)內(nèi)部仍將采用多個分布式的子系統(tǒng)模式以便在集成的系統(tǒng)中靈活地提供包括語音在內(nèi)的智能和多媒體業(yè)務的應用。 所以從由軟交換機所提供的電話業(yè)務和其技術特征來看,軟交換機是NGN體系中一個重要的組成部分,但并沒有提供任何整套網(wǎng)絡架構(gòu)的根本創(chuàng)新。 四、軟交換機在NGN中的作用 軟交換機是下一代網(wǎng)各種業(yè)務中提供呼叫控制的重要設備和系統(tǒng)。然而?軟交換機并不是下一代網(wǎng)的全部。軟交換機作為下一代網(wǎng)呼叫控制的重要組成部分仍需要與其他關鍵技術和設備相輔相成,協(xié)同開展更豐富的視頻和多媒體業(yè)務。 。.對軟交換機流行提法的思考 目前軟交換機的討論中有一個流行提法是“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”,筆者以為這個提法值得推敲和商榷。 軟交換機技術是下一代網(wǎng)中的非常重要而關鍵的語音業(yè)務匯聚節(jié)點技術之一。毫無疑問,我們應該給予特別地重視和關注。但軟交換機的技術特征本身并不提供唯一的直接的核心網(wǎng)絡技術。 另外 ★ 在概念上?“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法將帶來一些基本命題上的混淆和邏輯上的困惑。下一代網(wǎng)的核心技術應該從根本上包括支持語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務等各種網(wǎng)絡技術體制。軟交換機本身只是局部的設備系統(tǒng)而并不具有全面網(wǎng)絡體制架構(gòu)的特征。軟交換機本身不直接提供IP數(shù)據(jù)業(yè)務。軟交換機可以通過呼叫控制模式和功能的擴展支持視頻和多媒體端點業(yè)務,但軟交換機仍需要與其它關鍵技術和設備來協(xié)同開展更豐富的視頻和多媒體業(yè)務。軟交換機技術主要是為集中的呼叫控制功能而設計的。除了軟交換機技術?下一代網(wǎng)還將依賴于其它一系列已有的IP技術和其它應用技術來支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務。 ★ 在策略上?“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法往往容易導致人們以為軟交換機技術等同于下一代網(wǎng)技術,從而將研討和實踐的注意重點只放在單一的軟交換機技術及其周邊的范圍。將未來投資的考慮只放在軟交換機相關的設備和系統(tǒng)上。從而走向只看樹木不看森林的短視策略思維。 ★ 在技術上?“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法往往容易導致人們寄一切下一代網(wǎng)的期望于軟交換機設備,進而以軟交換機為核心來思考構(gòu)造所謂的下一代網(wǎng),使得有關下一代網(wǎng)的討論和實踐長期僅停留在初級、局部、小規(guī)模和個體設備系統(tǒng)技術的概念層面上,從而陷入將軟交換機的局部結(jié)構(gòu)作為下一代網(wǎng)的總體網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的無解之惑。 在實踐上?圍繞軟交換機為核心進行組網(wǎng)方式的試驗和探討極為容易導致人們忽視其它下一代網(wǎng)技術的實踐和探討?從而限定了下一代網(wǎng)只能是軟交換機互為聯(lián)接的、所謂全平面網(wǎng)的“無網(wǎng)模式”。顯而易見,“無網(wǎng)模式”的下一代網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)只能支持一個或幾個軟交換機,是不適合電信運營商規(guī)模運營的。筆者把這種現(xiàn)象稱為軟交換機技術實踐的“孤島現(xiàn)象”。 ★ 在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)上 “軟交換是下一代網(wǎng)的核心”不能回答諸如下一代網(wǎng)需不需要核心網(wǎng)技術,如不需要,如何避免軟交換機的“孤島現(xiàn)象”,如需要,何為下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)技術,如何解決軟交換機之間的協(xié)調(diào)和互聯(lián),如何開展下一代網(wǎng)的全網(wǎng)性的業(yè)務等基本問題。 2.NGN網(wǎng)絡架構(gòu)體系的兩種策略分析 在下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡架構(gòu)體系討論中,歷來有兩種迥然不同的策略思路:一種是主張強調(diào)智能的端點和邊緣,簡單的網(wǎng)絡設施,因為端到端多媒體融合的業(yè)務的驅(qū)動力來源于端點和邊緣,下一代網(wǎng)業(yè)務的蓬勃創(chuàng)新和繁榮昌盛正依賴于此;ヂ(lián)網(wǎng)的成功也證明了這種思路對多媒體業(yè)務的重要性。另一種思路主張簡單的端點和邊緣,智能的網(wǎng)絡設施,因為只有單純統(tǒng)一的端點和邊緣設備,才有利于規(guī)模性地經(jīng)營管理和控制。PSTN網(wǎng)絡所提供的語音業(yè)務已驗證了這種思路商業(yè)實踐的可靠性。ITU的 H。323協(xié)議和IETF的SIP協(xié)議正是某種程度上體現(xiàn)第一策略思路的技術體制。而以IETF/ITU的MGCP/H。248協(xié)議為特征的軟交換機正是體現(xiàn)第二策略思路的實現(xiàn)手段。如上所述,為了更大程度上實現(xiàn)端到端IP電話的電信運營目標,人們?yōu)殡娦胚\營商設計出軟交換機技術機制。IP電話語音業(yè)務是軟交換機中的最主要、最根本的業(yè)務功能。 顯而易見的是,真正意義的下一代網(wǎng)既需要智能端點業(yè)務的創(chuàng)新繁榮,又需要其系統(tǒng)可規(guī)模經(jīng)營管理。下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡架構(gòu)體系討論的難點正在于如何綜合平衡考慮多種技術。筆者以為,就目前的技術成熟和發(fā)展來看,H。323協(xié)議、SIP協(xié)議和MGCP/H。248協(xié)議為特征的軟交換機等三種技術都是IP電話和下一代網(wǎng)的實現(xiàn)手段。這三種技術各有區(qū)別和特長需要相輔相成,只有采用融合三種技術的網(wǎng)絡架構(gòu)體系和實現(xiàn)手段,才為上策。 事實上,下一代網(wǎng)的體系應該由核心網(wǎng)和位于下一代網(wǎng)接入和邊緣位置的端局軟交換機所共同組成。其中下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)是覆蓋運營商服務范圍的骨干通信網(wǎng)絡,用于實現(xiàn)各軟交換機之間、多運營商之間、不同網(wǎng)絡之間的互連互通,實現(xiàn)全網(wǎng)的話務控制及調(diào)度;共享集中數(shù)據(jù)庫檢索性質(zhì)的全網(wǎng)性業(yè)務,共享業(yè)務創(chuàng)作環(huán)境,提供全網(wǎng)范圍的網(wǎng)絡管理等。NGN的核心網(wǎng)主要提供組網(wǎng)方式、路由策略、話務控制、全網(wǎng)業(yè)務創(chuàng)建管理、全網(wǎng)絡維護管理等功能。顯而易見,在下一代網(wǎng)IP電話實施的三種主要技術中,H。323協(xié)議的網(wǎng)絡技術、SIP協(xié)議網(wǎng)絡技術將在核心網(wǎng)中起主要作用。世界上不少電信運營商已利用H。323的網(wǎng)守或SIP的代理服務器和其它網(wǎng)絡應用服務器實現(xiàn)組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)和開展全網(wǎng)業(yè)務及運維。 這并不等于否認軟交換機技術在下一代網(wǎng)的重要和關鍵地位。下一代網(wǎng)絡架構(gòu)體系是由 H。323和SIP網(wǎng)絡體系來決定,但下一代網(wǎng)中最普及和最基本的IP電話業(yè)務的接入和匯聚主要依賴MGCP/H。248協(xié)議為特征的軟交換機技術。正如許多學者早已指出的,軟交換機也可以看成是在H。323和SIP體系下,智能網(wǎng)關分解的結(jié)果。這樣,三種技術融合的網(wǎng)絡架構(gòu)體系或許就更加清楚了。事實上,真正意義的軟交換機應該是通用型?classless的軟交換機?它在下一代網(wǎng)中承擔著區(qū)域或端局系統(tǒng)平臺的重任,肩負著同時控制網(wǎng)絡接入話務和控制PSTN網(wǎng)絡邊緣互聯(lián)話務的功能。區(qū)域性的通用型軟交換機和全國性核心骨干網(wǎng)共同組建才能構(gòu)筑完整的下一代網(wǎng)通信體系。 五、結(jié)語 綜前所述,軟交換機是下一代網(wǎng)中語音/數(shù)據(jù)/視頻業(yè)務的呼叫控制、媒體控制和業(yè)務提供與分配系統(tǒng)的重要組成部分。下一代網(wǎng)不僅需要軟交換機作為局部結(jié)構(gòu)和范疇的技術實驗,更需要其作為整個IP電話網(wǎng)絡體系架構(gòu)的一部分與H。323技術和SIP技術等多種技術相融合的商業(yè)實踐。許多軟交換機與運營管理相關的其它問題也都需要通過IP電話網(wǎng)絡的運營實施來驗證。軟交換機的小規(guī)模或試驗室中的試驗意義非常有限。因為小網(wǎng)的試驗模式不一定適合于做電信IP大網(wǎng),試驗室的小網(wǎng)試驗結(jié)果并不一定完全說明電信IP大網(wǎng)的問題。所以只有在大型生產(chǎn)網(wǎng)絡中進行IP電話應用的試驗結(jié)果才能對下一代網(wǎng)的發(fā)展起根本性的推動作用。 軟交換機在走向與IP電話網(wǎng)大規(guī)模地融合并使之具備擴展性、可靠性和可運營性的路上還會面臨挑戰(zhàn)。電信運營商和電信設備商應該達成了共同一致的遠見和合作,從而合力來推進軟交換機正確觀念的深入和普及,鼓勵從不同角度探索軟交換機實踐的創(chuàng)意模式?倡導軟交換機作為新的工具和手段來驅(qū)動新的業(yè)務模式、建立新的市場機制。但同時必須踏實地解決技術走向市場過程中面臨的問題和挑戰(zhàn)?使技術服務于電信運營商的業(yè)務需求和商業(yè)動機,從而引導整個產(chǎn)業(yè)始終堅持技術面向業(yè)務、面向用戶和面向商業(yè)模式的原則?使軟交換機技術為中國電信運營商走向下一代網(wǎng)絡、增強競爭力提供最全面和系統(tǒng)地保證。
一、引言 隨著通信網(wǎng)絡技術的日益完善,特別是近來年IP技術的日益成熟,通過分組網(wǎng)絡實現(xiàn)端到端融合語音、數(shù)據(jù)、視頻的應用已經(jīng)表現(xiàn)出在未來市場越來越強的競爭力。 目前人們已認識到分離的語音、數(shù)據(jù)、視頻網(wǎng)絡必將逐漸融合演變成為集多種業(yè)務于一體的、分組IP的、開放的下一代通信網(wǎng)絡(NGN)。 近一年多來,人們對NGN的關注與討論正順應了這種市場發(fā)展趨勢?上驳氖侨藗儗Γ危牵蔚谋硎霰M管有所不同。但在整體大的原則上已有了如下的共同認識: 。危牵螌⒒诜纸M數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和統(tǒng)一的IP協(xié)議,即使對IP分組技術持保守看法的人們也都同意在未來幾年里融合的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術將成為電信運營商的核心網(wǎng)絡技術,沒有人再對IP技術作為電信運營商NGN基礎骨干業(yè)務平臺提出異議。NGN將意味著各種業(yè)務和應用的傳輸技術完全向分組、寬帶IP邁進和融合,智能光技術、DWDM技術和高速路由與分組交換技術將被充分利用。 。危牵螌⑻峁┚C合開放的整體網(wǎng)絡構(gòu)架體系,其發(fā)展目標是采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡技術融合各個應用網(wǎng)并實現(xiàn)端到端多媒體業(yè)務融合。NGN網(wǎng)將使各業(yè)務網(wǎng)——無線網(wǎng)與有線網(wǎng)、固定網(wǎng)與移動網(wǎng)、話音網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)統(tǒng)一于共同的傳輸基礎和網(wǎng)絡應用平臺。 軟交換機作為基于商用硬件平臺,采用開放、標準、多協(xié)議和可運營管理的技術代表,將成為NGN中重要而關鍵的系統(tǒng)和設備技術之一。然而,必須看到,由于國內(nèi)具有一定規(guī)模的軟交換機組網(wǎng)和實踐還不多見,有關軟交換機的討論和實踐還僅停留在局部和個體技術的概念層面上。近一年來,隨著人們對軟交換機有了一些實踐,對其認識不斷加深了解以后,開始發(fā)現(xiàn)單用軟交換機技術來構(gòu)建NGN會面臨一系列的挑戰(zhàn)和一些根本觀念上的沖突。筆者認為,其中一些關鍵問題的核心可能并不在于技術,而在于我們認識問題的觀念、角度和思維方式。因此,筆者認為目前非常有必要重新回到問題的基本面來再次審視軟交換機技術的概念、特征以及在NGN中所扮演的角色。 二、軟交換機的基本概念 盡管軟交換機是目前關于NGN討論的熱點,然而人們對其概念仍有些似是而非。那么它究竟是設備概念﹖系統(tǒng)概念﹖體系概念﹖還是技術架構(gòu)﹖軟交換機與IP電話和NGN的關系究竟是什么﹖ 1.軟交換概念的起源 軟交換機這個術語可以說是從國外“Softswitch”翻譯而得,其概念基本上是伴隨著IP電話技術體系的功能分層和控制分離思想的發(fā)展而形成的。大家知道,在傳統(tǒng)的PSTN交換網(wǎng)絡中,業(yè)務控制與呼叫控制以及傳輸承載都集中在交換機里,PSTN的各項業(yè)務必須通過TDM交換機進行實現(xiàn)。為滿足用戶對新業(yè)務的不斷需求,PSTN網(wǎng)絡中出現(xiàn)了公共的業(yè)務生成平臺即智能網(wǎng)。PSTN的智能網(wǎng)首次提出并實現(xiàn)了一些全網(wǎng)性業(yè)務生成與呼叫控制相分離,并因此改善了PSTN全網(wǎng)性業(yè)務的開展?提高了網(wǎng)絡集中提供業(yè)務的能力,縮短了全網(wǎng)性新業(yè)務提供的周期。IP電話技術體系不僅進一步強化了業(yè)務生成與呼叫控制分離的思想?而且更進一步期待實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸承載相分離。這種分離的目標是使IP電話業(yè)務的控制和生成真正獨立于媒體傳輸網(wǎng)絡設施,從而更加靈活有效地實現(xiàn)IP電話及其相關業(yè)務和多媒體應用的融合。更重要的是這種分離還有利于電信運營商能在分組網(wǎng)上實施集中的運營、管理、維護和配制?OAMP?。電信運營商和用戶可以通過IP連接在局端系統(tǒng)自行定義配置和管理自己的業(yè)務特征,而不必擔心用戶終端的類型和配置,從而使業(yè)務和應用的提供有較大的可能性、靈活性和可運營管理性。 。.軟交換機的定義 那么,究竟什么是軟交換機呢?根據(jù)國際Softswitch論壇ISC的定義,Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能的設備和系統(tǒng)。據(jù)此定義,Softswitch是典型的為分組網(wǎng)的語音目的而設計的技術實踐手段。這一定義也說明,Softswitch借用了傳統(tǒng)電信領域PSTN網(wǎng)中的“硬”交換機switch的概念,所不同的是強調(diào)其基于分組網(wǎng)和呼叫控制與媒體傳輸承載相分離的含義。Softswitch是NGN中的重要組成部分,但它更多的是關注呼叫控制功能的設備和系統(tǒng),其本身并不能構(gòu)成特別的整體組網(wǎng)技術機制和網(wǎng)絡體系架構(gòu)。但是為什么這樣一個單純的概念會使人疑惑呢﹖問題的原因之一可能在于國內(nèi)許多人將Softswitch譯為“軟交換”!败浗粨Q”這個翻譯術語含義不夠明晰?容易給人造成一種邏輯錯覺。單從字面上看較難使人理解它究竟是設備系統(tǒng)概念還是體系概念。我國電信業(yè)歷來將名詞屬性的switch譯為交換機,而將動名詞屬性的switching譯為“交換”。那么為何在此破例﹖更為麻煩的是?這樣以來?中文將難以辨別“softswitching”和“softswitch”的區(qū)別。所以?筆者認為?為學術研討的嚴肅性?我們應該將Softswitch更為確切地譯為軟交換機。在正式的書面語中?應明確避免將“軟交換”當作軟交換機的一種簡稱。 。.軟交換機的技術基礎及概念提出的意義 軟交換機的技術基礎是MGCP/H。248媒體控制協(xié)議。媒體控制協(xié)議又稱器件控制協(xié)議,是一種所謂主從關系的控制協(xié)議。被控方一般不含智能狀態(tài)的簡單器件或設備,一切狀態(tài)事件的發(fā)生和變化都必須上報主控設備。所以,媒體控制協(xié)議一般不應被視為呼叫信令,只能用于端點?包括用戶端點和中繼端點?控制。軟交換機的局間呼叫信令協(xié)議不能使用MGCP/H。248,而必須使用已有的多媒體國際標準,即ITU的H。323協(xié)議和/或IETF的SIP協(xié)議。 軟交換機通過媒體控制協(xié)議技術可以實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想。所以,國外也有學者將軟交換機稱為呼叫代理器(CA)或媒體網(wǎng)關控制器(MGC)。軟交換機概念的提出不僅使NGN的語音業(yè)務功能和與傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)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(wǎng)絡。 三、軟交換機的技術特征 人們關于軟交換機的技術特征的看法基本比較一致。根據(jù)軟交換機的概念可以看出,軟交換機的技術特征是基于MGCP/ H。248媒體控制協(xié)議,實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想。 盡管NGN的目標是將語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務逐漸融合演變成為集多種業(yè)務于IP網(wǎng)絡之上,但是它面臨的根本挑戰(zhàn)仍在于尋求成熟的、可大規(guī)模運營管理的IP電話技術。因為,語音是運營商最普及、最基本和最重要的業(yè)務,其市場涵蓋的范圍最廣,其商業(yè)收入的影響遠比其它業(yè)務更大。經(jīng)過近百年的發(fā)展?傳統(tǒng)的PSTN技術和TDM網(wǎng)為運營商的語音業(yè)務提供了成熟的經(jīng)營模式和品質(zhì)標準。數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡原本是為數(shù)據(jù)業(yè)務而設計的?而語音是時間敏感性的業(yè)務,在數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡中提供大規(guī)模語音業(yè)務的IP電話技術是任何運營商在向NGN過渡過程中所面臨的首要挑戰(zhàn)。 軟交換機基本上是為在IP網(wǎng)上實現(xiàn)PSTN交換機的功能所特別設計的。傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交換機是垂直、封閉和私有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),軟交換機是以呼叫控制與媒體相分離的、基于標準的、開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。除此而外,軟交換機與PSTN的“硬”交換機還有許多共同的屬性。比如說,它們都是相對集中控制和管理的系統(tǒng)設備,其系統(tǒng)中保存了所有面向用戶的數(shù)據(jù)及其呼叫狀態(tài)信息。這一點使得軟交換機受到電信運營商的特別重視?因為只有這樣才能滿足電信運營要求對IP分組網(wǎng)的端點接入和與PSTN互通互連實施有效的呼叫業(yè)務控制和運維管理。所以說,軟交換機是NGN中IP電話技術的一種重要實現(xiàn)手段。 特別值得一提的是,為了支持智能端點、視頻端點和多媒體端點接入,一般軟交換機還有可能支持H。323協(xié)議和SIP協(xié)議來控制管理H。323和SIP的用戶端點。這樣一來,軟交換機本身也不能完全地對其所控制管理的所有端點實施徹底的呼叫控制與媒體傳輸分離。另外,如前所述,軟交換機還必須在“局間”支持H。323和SIP協(xié)議來與H。323網(wǎng)和SIP網(wǎng)以及其他的軟交換機互聯(lián)。但是,MGCP/H。248媒體控制協(xié)議技術始終是軟交換機的基本特征。倘若某一呼叫控制設備系統(tǒng)不支持MGCP或H。248媒體控制協(xié)議,一般都不能將其稱之為軟交換機。業(yè)界通常將以支持H。323協(xié)議為顯著特征的呼叫控制設備稱為網(wǎng)守?Gatekeeper?,將以支持SIP協(xié)議為顯著特征的呼叫控制設備稱為代理服務器?ProxyServer?。 另外,盡管軟交換機支持智能端點、視頻端點和多媒體端點的接入,但并不意味著所有的語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務都得集中在軟交換機上完成實現(xiàn)。理論上講,即使存在著這種設備的可能性也完全沒有必要這樣做,因為這種系統(tǒng)不具備任何優(yōu)勢反而存在著一系列整體架構(gòu)上的缺陷。事實上,軟交換機的核心設計集中在各種業(yè)務的呼叫控制功能和一定程度上的端點能力的管理。比如說,軟交換機并不直接提供任何形式的IP數(shù)據(jù)業(yè)務;軟交換機可以支持視頻端點業(yè)務,但視頻會議的控制功能并不由軟交換機直接提供,而是通過互連到其它的應用服務器來實現(xiàn)。 通過統(tǒng)一的、基于IP的傳輸基礎結(jié)構(gòu),可以將呼叫控制設備(軟交換機為主),配合其它的IP技術和數(shù)據(jù)應用技術構(gòu)造一個系統(tǒng)來支持多媒體和其他智能業(yè)務。我們可以將這樣的系統(tǒng)稱為軟交換機系統(tǒng)。廣義來講,軟交換機系統(tǒng)是呼叫、媒體和業(yè)務控制多種邏輯功能實體的集合。它提供包括電話終端、智能終端、多媒體終端業(yè)務的呼叫控制、連接以及部分其它業(yè)務功能。這樣的軟交換機系統(tǒng)可以用于NGN控制、管理業(yè)務接入和PSTN網(wǎng)絡邊緣的局端設備。通過這種方式,多種與呼叫控制相關的業(yè)務可以統(tǒng)一集成在這個系統(tǒng)中管理、運營。但這樣的軟交換機系統(tǒng)內(nèi)部仍將采用多個分布式的子系統(tǒng)模式以便在集成的系統(tǒng)中靈活地提供包括語音在內(nèi)的智能和多媒體業(yè)務的應用。 所以從由軟交換機所提供的電話業(yè)務和其技術特征來看,軟交換機是NGN體系中一個重要的組成部分,但并沒有提供任何整套網(wǎng)絡架構(gòu)的根本創(chuàng)新。 四、軟交換機在NGN中的作用 軟交換機是下一代網(wǎng)各種業(yè)務中提供呼叫控制的重要設備和系統(tǒng)。然而?軟交換機并不是下一代網(wǎng)的全部。軟交換機作為下一代網(wǎng)呼叫控制的重要組成部分仍需要與其他關鍵技術和設備相輔相成,協(xié)同開展更豐富的視頻和多媒體業(yè)務。 。.對軟交換機流行提法的思考 目前軟交換機的討論中有一個流行提法是“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”,筆者以為這個提法值得推敲和商榷。 軟交換機技術是下一代網(wǎng)中的非常重要而關鍵的語音業(yè)務匯聚節(jié)點技術之一。毫無疑問,我們應該給予特別地重視和關注。但軟交換機的技術特征本身并不提供唯一的直接的核心網(wǎng)絡技術。 另外 ★ 在概念上?“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法將帶來一些基本命題上的混淆和邏輯上的困惑。下一代網(wǎng)的核心技術應該從根本上包括支持語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務等各種網(wǎng)絡技術體制。軟交換機本身只是局部的設備系統(tǒng)而并不具有全面網(wǎng)絡體制架構(gòu)的特征。軟交換機本身不直接提供IP數(shù)據(jù)業(yè)務。軟交換機可以通過呼叫控制模式和功能的擴展支持視頻和多媒體端點業(yè)務,但軟交換機仍需要與其它關鍵技術和設備來協(xié)同開展更豐富的視頻和多媒體業(yè)務。軟交換機技術主要是為集中的呼叫控制功能而設計的。除了軟交換機技術?下一代網(wǎng)還將依賴于其它一系列已有的IP技術和其它應用技術來支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務。 ★ 在策略上?“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法往往容易導致人們以為軟交換機技術等同于下一代網(wǎng)技術,從而將研討和實踐的注意重點只放在單一的軟交換機技術及其周邊的范圍。將未來投資的考慮只放在軟交換機相關的設備和系統(tǒng)上。從而走向只看樹木不看森林的短視策略思維。 ★ 在技術上?“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法往往容易導致人們寄一切下一代網(wǎng)的期望于軟交換機設備,進而以軟交換機為核心來思考構(gòu)造所謂的下一代網(wǎng),使得有關下一代網(wǎng)的討論和實踐長期僅停留在初級、局部、小規(guī)模和個體設備系統(tǒng)技術的概念層面上,從而陷入將軟交換機的局部結(jié)構(gòu)作為下一代網(wǎng)的總體網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的無解之惑。 在實踐上?圍繞軟交換機為核心進行組網(wǎng)方式的試驗和探討極為容易導致人們忽視其它下一代網(wǎng)技術的實踐和探討?從而限定了下一代網(wǎng)只能是軟交換機互為聯(lián)接的、所謂全平面網(wǎng)的“無網(wǎng)模式”。顯而易見,“無網(wǎng)模式”的下一代網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)只能支持一個或幾個軟交換機,是不適合電信運營商規(guī)模運營的。筆者把這種現(xiàn)象稱為軟交換機技術實踐的“孤島現(xiàn)象”。 ★ 在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)上 “軟交換是下一代網(wǎng)的核心”不能回答諸如下一代網(wǎng)需不需要核心網(wǎng)技術,如不需要,如何避免軟交換機的“孤島現(xiàn)象”,如需要,何為下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)技術,如何解決軟交換機之間的協(xié)調(diào)和互聯(lián),如何開展下一代網(wǎng)的全網(wǎng)性的業(yè)務等基本問題。 2.NGN網(wǎng)絡架構(gòu)體系的兩種策略分析 在下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡架構(gòu)體系討論中,歷來有兩種迥然不同的策略思路:一種是主張強調(diào)智能的端點和邊緣,簡單的網(wǎng)絡設施,因為端到端多媒體融合的業(yè)務的驅(qū)動力來源于端點和邊緣,下一代網(wǎng)業(yè)務的蓬勃創(chuàng)新和繁榮昌盛正依賴于此;ヂ(lián)網(wǎng)的成功也證明了這種思路對多媒體業(yè)務的重要性。另一種思路主張簡單的端點和邊緣,智能的網(wǎng)絡設施,因為只有單純統(tǒng)一的端點和邊緣設備,才有利于規(guī)模性地經(jīng)營管理和控制。PSTN網(wǎng)絡所提供的語音業(yè)務已驗證了這種思路商業(yè)實踐的可靠性。ITU的 H。323協(xié)議和IETF的SIP協(xié)議正是某種程度上體現(xiàn)第一策略思路的技術體制。而以IETF/ITU的MGCP/H。248協(xié)議為特征的軟交換機正是體現(xiàn)第二策略思路的實現(xiàn)手段。如上所述,為了更大程度上實現(xiàn)端到端IP電話的電信運營目標,人們?yōu)殡娦胚\營商設計出軟交換機技術機制。IP電話語音業(yè)務是軟交換機中的最主要、最根本的業(yè)務功能。 顯而易見的是,真正意義的下一代網(wǎng)既需要智能端點業(yè)務的創(chuàng)新繁榮,又需要其系統(tǒng)可規(guī)模經(jīng)營管理。下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡架構(gòu)體系討論的難點正在于如何綜合平衡考慮多種技術。筆者以為,就目前的技術成熟和發(fā)展來看,H。323協(xié)議、SIP協(xié)議和MGCP/H。248協(xié)議為特征的軟交換機等三種技術都是IP電話和下一代網(wǎng)的實現(xiàn)手段。這三種技術各有區(qū)別和特長需要相輔相成,只有采用融合三種技術的網(wǎng)絡架構(gòu)體系和實現(xiàn)手段,才為上策。 事實上,下一代網(wǎng)的體系應該由核心網(wǎng)和位于下一代網(wǎng)接入和邊緣位置的端局軟交換機所共同組成。其中下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)是覆蓋運營商服務范圍的骨干通信網(wǎng)絡,用于實現(xiàn)各軟交換機之間、多運營商之間、不同網(wǎng)絡之間的互連互通,實現(xiàn)全網(wǎng)的話務控制及調(diào)度;共享集中數(shù)據(jù)庫檢索性質(zhì)的全網(wǎng)性業(yè)務,共享業(yè)務創(chuàng)作環(huán)境,提供全網(wǎng)范圍的網(wǎng)絡管理等。NGN的核心網(wǎng)主要提供組網(wǎng)方式、路由策略、話務控制、全網(wǎng)業(yè)務創(chuàng)建管理、全網(wǎng)絡維護管理等功能。顯而易見,在下一代網(wǎng)IP電話實施的三種主要技術中,H。323協(xié)議的網(wǎng)絡技術、SIP協(xié)議網(wǎng)絡技術將在核心網(wǎng)中起主要作用。世界上不少電信運營商已利用H。323的網(wǎng)守或SIP的代理服務器和其它網(wǎng)絡應用服務器實現(xiàn)組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)和開展全網(wǎng)業(yè)務及運維。 這并不等于否認軟交換機技術在下一代網(wǎng)的重要和關鍵地位。下一代網(wǎng)絡架構(gòu)體系是由 H。323和SIP網(wǎng)絡體系來決定,但下一代網(wǎng)中最普及和最基本的IP電話業(yè)務的接入和匯聚主要依賴MGCP/H。248協(xié)議為特征的軟交換機技術。正如許多學者早已指出的,軟交換機也可以看成是在H。323和SIP體系下,智能網(wǎng)關分解的結(jié)果。這樣,三種技術融合的網(wǎng)絡架構(gòu)體系或許就更加清楚了。事實上,真正意義的軟交換機應該是通用型?classless的軟交換機?它在下一代網(wǎng)中承擔著區(qū)域或端局系統(tǒng)平臺的重任,肩負著同時控制網(wǎng)絡接入話務和控制PSTN網(wǎng)絡邊緣互聯(lián)話務的功能。區(qū)域性的通用型軟交換機和全國性核心骨干網(wǎng)共同組建才能構(gòu)筑完整的下一代網(wǎng)通信體系。 五、結(jié)語 綜前所述,軟交換機是下一代網(wǎng)中語音/數(shù)據(jù)/視頻業(yè)務的呼叫控制、媒體控制和業(yè)務提供與分配系統(tǒng)的重要組成部分。下一代網(wǎng)不僅需要軟交換機作為局部結(jié)構(gòu)和范疇的技術實驗,更需要其作為整個IP電話網(wǎng)絡體系架構(gòu)的一部分與H。323技術和SIP技術等多種技術相融合的商業(yè)實踐。許多軟交換機與運營管理相關的其它問題也都需要通過IP電話網(wǎng)絡的運營實施來驗證。軟交換機的小規(guī)模或試驗室中的試驗意義非常有限。因為小網(wǎng)的試驗模式不一定適合于做電信IP大網(wǎng),試驗室的小網(wǎng)試驗結(jié)果并不一定完全說明電信IP大網(wǎng)的問題。所以只有在大型生產(chǎn)網(wǎng)絡中進行IP電話應用的試驗結(jié)果才能對下一代網(wǎng)的發(fā)展起根本性的推動作用。 軟交換機在走向與IP電話網(wǎng)大規(guī)模地融合并使之具備擴展性、可靠性和可運營性的路上還會面臨挑戰(zhàn)。電信運營商和電信設備商應該達成了共同一致的遠見和合作,從而合力來推進軟交換機正確觀念的深入和普及,鼓勵從不同角度探索軟交換機實踐的創(chuàng)意模式?倡導軟交換機作為新的工具和手段來驅(qū)動新的業(yè)務模式、建立新的市場機制。但同時必須踏實地解決技術走向市場過程中面臨的問題和挑戰(zhàn)?使技術服務于電信運營商的業(yè)務需求和商業(yè)動機,從而引導整個產(chǎn)業(yè)始終堅持技術面向業(yè)務、面向用戶和面向商業(yè)模式的原則?使軟交換機技術為中國電信運營商走向下一代網(wǎng)絡、增強競爭力提供最全面和系統(tǒng)地保證。
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