軟交換技術(shù)及其問題分析

0、引言

　　Softswitch的概念最早由Lucent公司貝爾實(shí)驗(yàn)室于90年代中期提出。它和十幾年前的IN相比，雖然具有某種程度的相似性和繼承性，但更突出的是其革命性。

　　IN雖然提出將業(yè)務(wù)和交換相分離，在實(shí)踐中也做出了不少有益的嘗試，但由于它仍然建立在電路交換網(wǎng)絡(luò)之上，必然會受到種種限制，因此這種分離是不徹底的。向Softswitch已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，為交換和業(yè)務(wù)的完全分離創(chuàng)造了條件。

　　Softswitch是面向網(wǎng)絡(luò)融合的新一代多媒體業(yè)務(wù)全面解決方案，在繼承的基礎(chǔ)上突破了目前的僅在各單一業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)(如PSTN/ISDN、PLMN、IN、CATV和Internet等)之間進(jìn)行互通的思想局限。它通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不但實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，使得包交換網(wǎng)絡(luò)能夠繼承原有電路交換網(wǎng)中豐富的業(yè)務(wù)功能，同時可以在全網(wǎng)范圍內(nèi)快速提供原有網(wǎng)絡(luò)難以提供的新業(yè)務(wù)。

　　可以說，Softswitch已經(jīng)向著個人通信的理想----在任何時間(Whenever)、任何地點(diǎn)(Wherever)，以任何方式(Whatever)和任何人(Whoever)實(shí)現(xiàn)通信----邁出了重要的一步，對通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有重大的意義和深遠(yuǎn)的影響。

1、Softswitch的協(xié)議體系

　　有關(guān)軟交換的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵�，F(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)工作主要涉及：互操作性；媒體控制協(xié)議(如MGCP、H.248)，軟交換機(jī)之間的通信(如SIP)，擴(kuò)展業(yè)務(wù)平臺的協(xié)議和API；符合國際電話連接標(biāo)準(zhǔn)；安全標(biāo)準(zhǔn)；利用軟交換傳送高級業(yè)務(wù)等方面。Softswitch作為一個開放的實(shí)體，與外部的接口必須采用豐富的開放的協(xié)議，下面就Softswitch涉及到的協(xié)議作簡單的介紹。

　　(1)與中繼網(wǎng)關(guān)間的H.248協(xié)議，MGCP是軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)的關(guān)鍵協(xié)議，它使IP電話網(wǎng)可以接入PSTN，實(shí)現(xiàn)端到端電話業(yè)務(wù)。MGCP規(guī)范的草案已經(jīng)提交給IETF和ETSI。后來Lucent又提出了媒體設(shè)備控制協(xié)議(MDCP)，于是所有以上協(xié)議又合并成MeGaCo協(xié)議(又稱作H.248)；

　　(2)與NO.7互通的SIGTRAN協(xié)議，由IETF SIGTRAN組織制定的在IP網(wǎng)上傳送PSTN/ISDN的信令協(xié)議；

　　(3)與IP終端的SIP，H.248，MGCP協(xié)議，SIP主要是為Internet網(wǎng)上的多媒體會議電視服務(wù)的，用于建立Internet主機(jī)之間的會晤(session)。它以Internet協(xié)議(HTTP)為基礎(chǔ)，遵循Internet的設(shè)計原則，所以很容易增加新業(yè)務(wù)，擴(kuò)展協(xié)議，而不會引起互操作問題。SIP協(xié)議簡單，是模塊式，不受基礎(chǔ)協(xié)議與結(jié)構(gòu)的限制。它可用于端點(diǎn)或服務(wù)器上呼叫的建立，也可運(yùn)行在媒體網(wǎng)關(guān)控制器、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)庫等其他設(shè)備之間。SIP沒有NNI接口，但它在積極解決這個問題。國際軟交換聯(lián)盟(International Softswitch Consortium)和一些組織提倡SIP，認(rèn)為它雖說沒有H.323那樣功能強(qiáng)大，但對運(yùn)營者來說，比較容易實(shí)施，不少運(yùn)營者和制造商從H.323轉(zhuǎn)移到SIP。而全網(wǎng)采用SIP協(xié)議的大型電信網(wǎng)絡(luò)目前尚不成熟；

　　(4)與接入網(wǎng)關(guān)間的MGCP/H.248協(xié)議，在MGCP的基礎(chǔ)上，Lucent又提出了媒體設(shè)備控制協(xié)議(MGCP)，于是所有這些協(xié)議又合并成MeGaCo協(xié)議(又稱作H.248)。MeGaCo既適應(yīng)面向連接的媒體(TDM，ATM)，又面向無連接媒體；

　　(5)與現(xiàn)有智能網(wǎng)互通的INAP，CAP，MAP協(xié)議；

　　(6)與現(xiàn)有H.323 IP電話網(wǎng)的H.323協(xié)議，H.323的第一版是H.320的修改版(H.320是ISDN和電路交換網(wǎng)上的會議電視的協(xié)議)，用于LAN上的會議電視。后來1998年又通過H.323的第二版，從而該規(guī)范也可用于IP網(wǎng)上的通信，目前第三版的工作正在進(jìn)行�，F(xiàn)在作為多媒體組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的H.323應(yīng)用比較廣泛，它是IP網(wǎng)關(guān)/終瑞在分組網(wǎng)上傳送話音和多媒體業(yè)務(wù)所使用的核心協(xié)議，包括點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)會議、呼叫控制、多媒體管理、帶寬管理、LAN與其他網(wǎng)絡(luò)的接口等。1996年ITU通過H.323規(guī)范時，H.323協(xié)議中關(guān)于長途呼叫建立時間等問題還有待解決。H.323沒有關(guān)于NNI(網(wǎng)路間)接口的定義，沒有擁塞控制機(jī)制。這在專用網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)計算機(jī)-計算機(jī)的呼叫沒有問題，但要提供全國性業(yè)務(wù)及PSTN-to-PSTN連接則必須依賴NNI接口。H.323是集中式對等結(jié)構(gòu)，多個平臺運(yùn)行多個軟件，硬軟件升級不容易；

　　(7)與其他軟交換的SIP-T/BICC協(xié)議，SIP-T/BICC協(xié)議解決了呼叫控制和承載分離的問題，使呼叫控制信令可在各種網(wǎng)絡(luò)上承載，包括MTP SS7網(wǎng)絡(luò)、ATM網(wǎng)絡(luò)、IP網(wǎng)絡(luò)。BICC協(xié)議由ISUP演變而來，是傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)向綜合多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的重要支撐工具；

　　(8)開放的API的協(xié)議等。

2、軟交換發(fā)展所面臨的問題

　　近幾年，國內(nèi)各大運(yùn)營商紛紛進(jìn)行軟交換技術(shù)試驗(yàn)。筆者有幸參與了中國聯(lián)通的軟交換技術(shù)試驗(yàn)的全過程。同時，也了解了國內(nèi)包括電信、網(wǎng)通、移動、鐵通在內(nèi)的其他運(yùn)營商的軟交換技術(shù)試驗(yàn)及試商用情況�？v觀軟交換技術(shù)的發(fā)展，對目前軟交換網(wǎng)絡(luò)所面臨的問題分析如下：

　　從技術(shù)上講，軟交換是一種具有呼叫控制功能的軟件實(shí)體，它的核心是一個采用標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議和應(yīng)用編程接口的開放體系結(jié)構(gòu)，便于第三方參與應(yīng)用開發(fā)，而且對新業(yè)務(wù)的開展也非常有利。從業(yè)務(wù)的角度來說，軟交換是為新業(yè)務(wù)大量涌現(xiàn)而提出的解決方案，其優(yōu)勢在于能減少運(yùn)營商提供新業(yè)務(wù)的資本和運(yùn)營支出，同時增加收入。與現(xiàn)有的交換業(yè)務(wù)相比，軟交換業(yè)務(wù)還有另一個突出的優(yōu)點(diǎn)，即用戶可以通過軟交換系統(tǒng)自主控制并更方便地使用所有通信業(yè)務(wù)，換句話說，就是個性化服務(wù)能力更強(qiáng)。這在日趨激烈的電信市場競爭環(huán)境中，重要性是不言而喻的。

　　但是，通過試驗(yàn)，我們也同樣發(fā)現(xiàn)軟交換的真正應(yīng)用還存在一些問題需要進(jìn)步解決。

　　2.1　網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的方式

　　傳統(tǒng)電信網(wǎng)經(jīng)過長期的運(yùn)營積累，在網(wǎng)絡(luò)組織方面已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)；而基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)組織目前國內(nèi)外尚無成熟的經(jīng)驗(yàn)，是采用基于軟交換的全平面結(jié)構(gòu)，還是分區(qū)域選路結(jié)構(gòu)等在技術(shù)和實(shí)踐方面都有待進(jìn)一步的探索。由于缺乏大范圍的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，因而對軟交換系統(tǒng)的性能測試只能夠在小型組網(wǎng)中進(jìn)行，這與大型組網(wǎng)的實(shí)際情況有較大的差距。目前，國內(nèi)各大運(yùn)營商所進(jìn)行的軟交換技術(shù)試驗(yàn)限于試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的原因，基本上沒有對軟交換網(wǎng)絡(luò)的組織進(jìn)行試驗(yàn)。唯獨(dú)中國聯(lián)通軟交換試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)了基于六個城市的12個軟交換域的網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)方式采用了全平面結(jié)構(gòu)，并對網(wǎng)絡(luò)的組織形式進(jìn)行了全面的考察。且軟交換網(wǎng)絡(luò)的容量大是其不可比擬的優(yōu)勢，如何發(fā)揮充分發(fā)揮大容量優(yōu)勢，讓軟交換網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最高性價比，進(jìn)一步降低成本，增加網(wǎng)絡(luò)的可靠性，與軟交換網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。因而如何在實(shí)驗(yàn)型網(wǎng)絡(luò)中，真實(shí)地摸索出軟交換系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組織還需要進(jìn)一步研究。