軟交換技術(shù)發(fā)展現狀
2004/09/13
摘 要 介紹了國際軟交換技術(shù)的現狀，采用軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò )提供的業(yè)務(wù)，從事軟交換研究的國際組織及軟交換技術(shù)發(fā)展中存在的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 下一代網(wǎng)絡(luò ) 軟交換 存在問(wèn)題
1 國際軟交換技術(shù)的發(fā)展狀況
下一代網(wǎng)絡(luò )(NGN)是一個(gè)建立在IP技術(shù)基礎上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò )，它將話(huà)音、數據、視頻等多種業(yè)務(wù)集于一體。建設下一代網(wǎng)絡(luò )是電信競爭的需要。隨著(zhù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展和電信市場(chǎng)的逐步開(kāi)放，電信業(yè)的一個(gè)最重要的發(fā)展趨勢就是業(yè)務(wù)運營(yíng)和網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的分離，由網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商提供可靠、高效的基礎承載平臺，由業(yè)務(wù)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(dòng)了電信業(yè)的繁榮和進(jìn)步。
軟交換技術(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò )的核心技術(shù)，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長(cháng)，形成分層、全開(kāi)放的體系架構，作為下一代網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展方向，軟交換不但實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )的融合，更重要的是實(shí)現了業(yè)務(wù)的融合。
目前，歐洲電信運營(yíng)商對于軟交換(下一代網(wǎng)絡(luò ))的發(fā)展和應用大體上采用比較務(wù)實(shí)和謹慎的態(tài)度，運營(yíng)商都是根據自身網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際情況和業(yè)務(wù)的發(fā)展來(lái)采取對策。德國電信聚焦海外市場(chǎng)，積極開(kāi)拓國際IP網(wǎng)的話(huà)音業(yè)務(wù)，并在新技術(shù)投入使用之前，注重新技術(shù)和新設備的試驗和評估。2001年開(kāi)始在國際網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行軟交換的試驗，放置了一臺軟交換機和4個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)開(kāi)展IP網(wǎng)絡(luò )提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)、呼叫中心業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)的試驗，其軟交換的標準采用SIP-T協(xié)議。英國電信則逐步地在長(cháng)途網(wǎng)和本地網(wǎng)實(shí)現分組話(huà)音，本地網(wǎng)有5個(gè)節點(diǎn)開(kāi)展了軟交換實(shí)驗，部分已經(jīng)商用，并且試驗規模在逐步擴展。在提供話(huà)音質(zhì)量的保證方面，英國電信已在其承載網(wǎng)絡(luò )內全面采用ATM技術(shù)。比利時(shí)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(shù)和設備的發(fā)展，比利時(shí)電信的技術(shù)部門(mén)在NGN方面重點(diǎn)研究未來(lái)分組話(huà)音網(wǎng)絡(luò )的體系架構和需求、開(kāi)展NGN技術(shù)培訓、建立NGN實(shí)驗室，為開(kāi)展現場(chǎng)試驗進(jìn)行技術(shù)準備。一些北美電信運營(yíng)商也正在積極開(kāi)展有利于軟交換提供話(huà)音業(yè)務(wù)的試驗，有些運營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始提供商用業(yè)務(wù)。
2002年3月，中國電信下一代網(wǎng)絡(luò )(NGN)試驗項目在北京、上海、廣州、深圳4城市啟動(dòng)。中國電信與北電網(wǎng)絡(luò )、愛(ài)立信、西門(mén)子、中興通訊、上海貝爾5廠(chǎng)家簽訂了下一代網(wǎng)絡(luò )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(wǎng)絡(luò )簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網(wǎng)絡(luò )的SUCCESSIoN下一代網(wǎng)絡(luò )解決方案。NGN網(wǎng)絡(luò )全國試驗網(wǎng)項目涉及的技術(shù)面、提供的業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò )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(wǎng)絡(luò )，其N(xiāo)GN 產(chǎn)品為SUCCESSIoN(繼往開(kāi)來(lái))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(guò)24個(gè)國家的40多個(gè)網(wǎng)絡(luò )中得到試驗或商用。其商用客戶(hù)中包括VErIzoN 、SPrINT、中國電信、香港寬頻(HKBN)、新世界電信(NEW WorLD TEL) 及鐵通等。
SUCCESSIoN的應用類(lèi)型包括了長(cháng)途及匯接(C4)業(yè)務(wù)、本地接入(C5)及多媒體業(yè)務(wù)、無(wú)線(xiàn)匯接及3G核心網(wǎng)業(yè)務(wù)以及有線(xiàn)電視多網(wǎng)合一業(yè)務(wù)。目前幾種解決方案已經(jīng)在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中運用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網(wǎng)絡(luò )包含2個(gè)軟交換節點(diǎn)及70多個(gè)媒體網(wǎng)關(guān)，每個(gè)節點(diǎn)每天處理超過(guò)1 100萬(wàn)次呼叫。SPrINT作為全美第一個(gè)實(shí)現TDM端局以軟交換替換的運營(yíng)商，其第一期工程(350萬(wàn)線(xiàn))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(gè)月時(shí)間內，已擁有16萬(wàn)用戶(hù)，是全球最大的基于以太網(wǎng)IAD接入的NGN網(wǎng)絡(luò )，目前運營(yíng)穩定良好。在最近的市場(chǎng)調研報告中，北電網(wǎng)絡(luò )列全球軟交換市場(chǎng)份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網(wǎng)關(guān)市場(chǎng)份額第一。
2 NGN提供的業(yè)務(wù)
軟交換技術(shù)的引入除了對現有PSTN話(huà)音業(yè)務(wù)實(shí)現全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)、PSTN與因特網(wǎng)業(yè)務(wù)結合衍生的業(yè)務(wù)、用戶(hù)個(gè)性化業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)創(chuàng )新方面有著(zhù)PSTN和因特網(wǎng)等單一網(wǎng)絡(luò )無(wú)法比擬的優(yōu)勢。傳統PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無(wú)法實(shí)現多種靈活的業(yè)務(wù)邏輯和多媒體業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò )智能在PSTN內每個(gè)交換機上呈分散式節點(diǎn)式分布，并且由于用戶(hù)數據由各自歸屬的交換機管理，導致某些業(yè)務(wù)(如廣域CENTrEx)難以開(kāi)展。PSTN的終端種類(lèi)非常單一且沒(méi)有智能，業(yè)務(wù)的智能完全由交換機實(shí)現，因此一直以來(lái)難以實(shí)現用戶(hù)對業(yè)務(wù)的個(gè)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(huà)補充業(yè)務(wù)難以推廣的問(wèn)題。引入NGN則在業(yè)務(wù)實(shí)現的簡(jiǎn)單性和靈活性上有了本質(zhì)改變。NGN的業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò )智能在軟交換和應用服務(wù)器等少量網(wǎng)元上集中部署，因此可以方便地在全網(wǎng)實(shí)現業(yè)務(wù)部署和業(yè)務(wù)升級，NGN對廣域CENTrEx的實(shí)現就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協(xié)議(SIP)，使得終端的智能大大提高，目前市場(chǎng)上已經(jīng)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(huà)音、視頻等)使得用戶(hù)對業(yè)務(wù)的個(gè)性化定制成為可能并且已經(jīng)商用。如NGN的“呼叫屏蔽”這一特性，用戶(hù)可以對不同來(lái)話(huà)進(jìn)行篩選性的監控，可以在不同時(shí)間對不同來(lái)話(huà)實(shí)施不同的應答策略，應答的方式也不僅僅局限于接聽(tīng)、轉發(fā)、掛斷等傳統方式，而是包括了話(huà)音應答、問(wèn)候音播放、語(yǔ)音信箱轉接、電子郵件轉接、網(wǎng)頁(yè)推送等多種不同的應答方式。這種靈活性在傳統PSTN上是無(wú)法實(shí)現的。
此外，NGN能夠實(shí)現許多PSTN所無(wú)法實(shí)現的業(yè)務(wù)特性，一號通就是一個(gè)很好的例子。PSTN通過(guò)IN方式也可以實(shí)現一號通業(yè)務(wù)，然而NGN基于SIP協(xié)議可以輕松實(shí)現IN方式的一號通所無(wú)法實(shí)現的能力。如NGN的一號通業(yè)務(wù)可以實(shí)現用戶(hù)根據自己的需要隨時(shí)設定對來(lái)話(huà)的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據來(lái)話(huà)者的不同和時(shí)間段的不同而變化。比如對自己的家人和同事可以實(shí)施兩種完全不同的振鈴策略，自己上班和下班時(shí)的振鈴策略也可以完全不同。這就給了用戶(hù)最大的自由和靈活性，保證可以有一種方式能聯(lián)系到他，給日常生活和工作帶來(lái)了極大的方便。這種業(yè)務(wù)特性是PSTN所無(wú)法實(shí)現的。類(lèi)似的例子還有許多，如WEB800、點(diǎn)擊傳真等。
NGN不但在業(yè)務(wù)實(shí)現的簡(jiǎn)易性和靈活性上有獨到之處，并且能實(shí)現許多PSTN無(wú)法實(shí)現的業(yè)務(wù)，而且具有業(yè)務(wù)的惟一性。NGN的業(yè)務(wù)能力主要包括：
A) 全面繼承PSTN傳統話(huà)音業(yè)務(wù)(包括基本話(huà)音業(yè)務(wù)、電話(huà)補充業(yè)務(wù)、CENTrEx業(yè)務(wù)、ISDN PRI補充業(yè)務(wù)、IN類(lèi)業(yè)務(wù)等)；
B) 基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)；
C) PSTN與因特網(wǎng)相結合的業(yè)務(wù)(即PINT業(yè)務(wù)，如點(diǎn)擊撥號、點(diǎn)擊傳真、WEB800、ICW等)；
D) 用戶(hù)可定制的個(gè)性化業(yè)務(wù)。
3 從事軟交換研究的國際組織
NGN是目前運營(yíng)商和設備廠(chǎng)商都在討論的熱點(diǎn)技術(shù)，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IP TELEPHoNY工作組、信令傳輸工作組(SIGTrAN)、媒體網(wǎng)關(guān)控制工作組(MEGACo)，ETSI 的TIPHoN，國際軟交換協(xié)會(huì )(ISC)，3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等)的研究工作重點(diǎn)。我國網(wǎng)絡(luò )與交換標準研究組和IP研究組于2000年開(kāi)始制定NGN網(wǎng)絡(luò )的相關(guān)標準。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個(gè)成員，是運營(yíng)商和設備供應商交流需求和動(dòng)態(tài)的場(chǎng)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(mén)子、富士通、諾基亞、愛(ài)立信等，另外有一些電信運營(yíng)商如美國的LEVEL 3、QWEST、AT&T、日本的NTT等均為該協(xié)會(huì )成員。
軟交換論壇包含5個(gè)工作組，負責網(wǎng)絡(luò )架構、協(xié)議制定等技術(shù)工作。
業(yè)務(wù)應用工作組負責業(yè)務(wù)功能制定、協(xié)調以及API標準的應用。
網(wǎng)絡(luò )結構工作組負責軟交換網(wǎng)絡(luò )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(wǎng)絡(luò )設備間控制協(xié)議的制定和補充、增強，如MGCP、MGC和設備的兼容性等。
網(wǎng)絡(luò )管理工作組負責網(wǎng)絡(luò )管理的結構和協(xié)議制定。
SIP工作組負責SIP協(xié)議在軟交換網(wǎng)絡(luò )中的應用和增強。
此外，ITU-T和IETF在相關(guān)協(xié)議的標準化方面已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展，如H.248協(xié)議、BICC協(xié)議、SIP協(xié)議和SIGTrAN系列協(xié)議等。
4 存在的問(wèn)題
目前雖然不少廠(chǎng)家推出了軟交換的解決方案,各運營(yíng)商也在積極進(jìn)行相關(guān)的試驗,但新技術(shù)的應用需要相當長(cháng)的時(shí)間來(lái)完善。從目前廠(chǎng)家所提供的解決方案來(lái)看，目前存在的主要問(wèn)題如下：
A) 國際上尚無(wú)大型網(wǎng)絡(luò )的組網(wǎng)和運營(yíng)經(jīng)驗。傳統電信網(wǎng)經(jīng)過(guò)長(cháng)期的運營(yíng)積累，在網(wǎng)絡(luò )組織方面已經(jīng)具有相當成熟的經(jīng)驗；而基于軟交換的NGN網(wǎng)絡(luò )組織目前國內外尚無(wú)成熟的經(jīng)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(shù)和實(shí)踐方面都有待進(jìn)一步的探索。
B) 協(xié)議尚未做到兼容性，標準還在發(fā)展之中。不同廠(chǎng)家的軟交換在技術(shù)標準的選用及協(xié)議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協(xié)議、SIP-T協(xié)議和H.248協(xié)議也在發(fā)展之中，協(xié)議的選項需要運營(yíng)商根據業(yè)務(wù)的需要來(lái)進(jìn)一步確定。
C) API沒(méi)有成熟的產(chǎn)品。基于開(kāi)放的業(yè)務(wù)平臺，采用標準的API接口為網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商提供新業(yè)務(wù)開(kāi)創(chuàng )了未來(lái)美好的前景，但是相應的產(chǎn)品仍在探索和研發(fā)之中。
D) 業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)問(wèn)題。標準、開(kāi)放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務(wù)，這是軟交換體系的一個(gè)優(yōu)勢所在，但目前廠(chǎng)家能夠提供的業(yè)務(wù)多集中為基本語(yǔ)音業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)、IN類(lèi)業(yè)務(wù)、PINT業(yè)務(wù)、多媒體終端之間的同步瀏覽、統一消息、多媒體會(huì )議等，究竟什么業(yè)務(wù)才是運營(yíng)商手中的殺手業(yè)務(wù)，才能真正帶來(lái)收益，是目前運營(yíng)商和設備商在共同苦思冥想的問(wèn)題，目前并未出現使人眼前為之一亮的業(yè)務(wù)。
E) 網(wǎng)絡(luò )安全和網(wǎng)絡(luò )Qos問(wèn)題。目前業(yè)界還沒(méi)有一個(gè)非常完善的方法來(lái)解決網(wǎng)絡(luò )安全性的問(wèn)題，只能通過(guò)要求TG、軟交換等網(wǎng)絡(luò )設備應具備一定的反入侵能力以增強系統的安全性，用戶(hù)賬號、密碼等用戶(hù)數據的安全則只能采用加密的方式解決。在網(wǎng)絡(luò )Qos方面，IETF組織已經(jīng)提出了多種服務(wù)模型和機制來(lái)滿(mǎn)足Qos的需求，其中比較著(zhù)名的有綜合業(yè)務(wù)模型(INTSErV)、區分業(yè)務(wù)模型(DIFFSErV)、MPLS技術(shù)、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。
F) 商業(yè)模型。軟交換應用的商業(yè)模型有待深入研究。
以上問(wèn)題的存在并不會(huì )阻礙軟交換技術(shù)的應用，相反運營(yíng)商會(huì )與設備供應商一起冷靜地解決這些問(wèn)題，并積極進(jìn)行試驗，不斷加以完善。
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