隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于寬帶及業(yè)務(wù)的要求也在迅速增長，為了向用戶提供更加靈活、多樣的現(xiàn)有業(yè)務(wù)和新增業(yè)務(wù)，提供給用戶更加個(gè)性化的服務(wù)，提出了下一代網(wǎng)絡(luò)的概念，且目前各大電信運(yùn)營商已開始著手進(jìn)行下一代通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)。軟交換技術(shù)又是下一代通信網(wǎng)絡(luò)解決方案中的焦點(diǎn)之一，已成為近年來業(yè)界討論的熱點(diǎn)話題。我國網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組已經(jīng)完成了有關(guān)軟交換體系的總體技術(shù)要求框架，８６３計(jì)劃也對(duì)有關(guān)軟交換系統(tǒng)在多媒體和移動(dòng)通信系統(tǒng)方面的研究課題進(jìn)行了立項(xiàng)。
１ 軟交換概念的提出及定義
軟交換的概念最早起源于美國。當(dāng)時(shí)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶采用基于以太網(wǎng)的電話，通過一套基于ＰＣ服務(wù)器的呼叫控制軟件（Ｃａｌｌ Ｍａｎａｇｅｒ、Ｃａｌｌ Ｓｅｒｖｅｒ），實(shí)現(xiàn)ＰＢＸ功能（ＩＰ ＰＢＸ）。對(duì)于這樣一套設(shè)備，系統(tǒng)不需單獨(dú)鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而只通過與局域網(wǎng)共享就可實(shí)現(xiàn)管理與維護(hù)的統(tǒng)一，綜合成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的ＰＢＸ。由于企業(yè)網(wǎng)環(huán)境對(duì)設(shè)備的可靠性、計(jì)費(fèi)和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設(shè)備門檻低，許多設(shè)備商都可提供此類解決方案，因此ＩＰ ＰＢＸ應(yīng)用獲得了巨大成功。受到ＩＰ ＰＢＸ成功的啟發(fā)，為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運(yùn)營效益，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好的服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（ＭＧＣＰ、Ｈ２４８）且主要使用純軟件進(jìn)行處理，于是，ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ（軟交換）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
軟交換概念一經(jīng)提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同和重視，ＩＳＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）的成立更加快了軟交換技術(shù)的發(fā)展步伐，軟交換相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議得到了ＩＥＴＦ、ＩＴＵ－Ｔ等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的重視。
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和媒體處理相分離的設(shè)備和系統(tǒng)。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)（傳輸層）中分離出來，通過軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，從而實(shí)現(xiàn)呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件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(wǎng)關(guān)管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細(xì)記錄等功能。與此同時(shí)，軟交換還將網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)能力封裝起來，通過標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層相連，可方便地在網(wǎng)絡(luò)上快速提供新的業(yè)務(wù)。
２ 基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，各運(yùn)營商在組建基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮到與其它各種網(wǎng)絡(luò)的互通。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)有一個(gè)較統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖１所示。
由圖中可以看出，軟交換位于網(wǎng)絡(luò)控制層，較好地實(shí)現(xiàn)了基于分組網(wǎng)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(yīng)用／業(yè)務(wù)層之間的接口提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應(yīng)用平臺(tái)、功能服務(wù)器等接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)增值業(yè)務(wù)、管理業(yè)務(wù)和三方應(yīng)用的支持。其中：軟交換與應(yīng)用服務(wù)器間的接口可采用ＳＩＰ、ＡＰＩ，如Ｐａｒｌａｙ，提供對(duì)三方應(yīng)用和增值業(yè)務(wù)的支持；軟交換與策略服務(wù)器間的接口對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作進(jìn)行動(dòng)態(tài)干預(yù)，可采用ＣＯＰＳ協(xié)議；軟交換與網(wǎng)關(guān)中心間的接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，采用ＳＮＭＰ；軟交換與智能網(wǎng)ＳＣＰ之間的接口實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持，采用ＩＮＡＰ協(xié)議。
通過核心分組網(wǎng)與媒體層網(wǎng)關(guān)的交互，接收處理中的呼叫相關(guān)信息，指示網(wǎng)關(guān)完成呼叫。其主要任務(wù)是在各點(diǎn)之間建立關(guān)系，這些關(guān)系可以是簡單的呼叫，也可以是一個(gè)較為復(fù)雜的處理。軟交換技術(shù)主要用于處理實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等。
軟交換之間的接口實(shí)現(xiàn)不同與軟交換之間的交互，可采用ＳＩＰ－Ｔ、Ｈ．３２３或ＢＩＣＣ協(xié)議。
３ 軟交換技術(shù)的設(shè)計(jì)原理及其實(shí)現(xiàn)目標(biāo)
軟交換技術(shù)是一個(gè)分布式的軟件系統(tǒng)，可以在基于各種不同技術(shù)、協(xié)議和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)之間提供無縫的互操作性，其基本設(shè)計(jì)原理是設(shè)法創(chuàng)建一個(gè)具有很好的伸縮性、接口標(biāo)準(zhǔn)性、業(yè)務(wù)開放性等特點(diǎn)的分布式軟件系統(tǒng)，它獨(dú)立于特定的底層硬件／操作系統(tǒng)，并能夠很好地處理各種業(yè)務(wù)所需要的同步通信協(xié)議，在一個(gè)理想的位置上把該架構(gòu)推向摩爾曲線軌道。并且它應(yīng)該有能力支持下列基本要求：
（１）獨(dú)立于協(xié)議和設(shè)備的呼叫?熏設(shè)備的呼叫處理和／同步會(huì)晤管理應(yīng)用的開發(fā)。
（２）在其軟交換網(wǎng)絡(luò)中能夠安全地執(zhí)行多個(gè)第三方應(yīng)用而不存在由惡意或錯(cuò)誤行為的應(yīng)用所引起的任何有害影響。
（３）第三方硬件銷售商能增加支持新設(shè)備和協(xié)議的能力。
（４）業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供者能增加支持全系統(tǒng)范圍的策略能力而不會(huì)危害其性能和安全。
（５）有能力進(jìn)行同步通信控制，以支持包括帳單、網(wǎng)絡(luò)管理和其他運(yùn)行支持系統(tǒng)的各種各樣的后營業(yè)室系統(tǒng)。
（６）支持運(yùn)行時(shí)間捆綁或有助于結(jié)構(gòu)改善的同步通信控制網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)洹?
（７）從小到大的網(wǎng)絡(luò)可伸縮性和支持徹底的故障恢復(fù)能力。
軟交換的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是在媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的配合下，通過計(jì)算機(jī)軟件編程的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種媒體流進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并基于分組網(wǎng)絡(luò)（ＩＰ／ＡＴＭ）的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)ＩＰ網(wǎng)、ＡＴＭ網(wǎng)、ＰＳＴＮ網(wǎng)等的互連，以提供和電路交換機(jī)具有相同功能并便于業(yè)務(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備。
軟交換系統(tǒng)的參考模型如圖２。
４ 軟交換所使用的主要協(xié)議
軟交換體系涉及協(xié)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(duì)軟交換及協(xié)議的研究工作一直起著積極的主導(dǎo)作用，許多關(guān)鍵協(xié)議都已制定完成，或趨于完成。這些協(xié)議將規(guī)范整個(gè)軟交換的研發(fā)工作，使產(chǎn)品從使用各廠家私有協(xié)議階段進(jìn)入使用業(yè)界共同標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議階段，各家之間產(chǎn)品互通成為可能，真正實(shí)現(xiàn)軟交換產(chǎn)生的初衷——提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)部件可獨(dú)立發(fā)展。在軟交換的研究進(jìn)展方面，我國處于世界同步水平。信息產(chǎn)業(yè)部“網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組”在１９９９年下半年就啟動(dòng)了軟交換項(xiàng)目的研究，目前已完成了《軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求》。此外，“ＩＰ標(biāo)準(zhǔn)研究組”正在研制有關(guān)中繼媒體網(wǎng)關(guān)（ＴＧ）、信令網(wǎng)關(guān)?穴ＳＧ?雪、接入網(wǎng)關(guān)（ＡＧ）、綜合接入設(shè)備?穴ＩＡＤ?雪等設(shè)備技術(shù)規(guī)范。
下面對(duì)幾個(gè)主要協(xié)議做一簡單介紹。
１．Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ
Ｈ．２４８和ＭＥＧＡＣＯ協(xié)議均稱為媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ與軟交換設(shè)備之間。兩個(gè)協(xié)議的內(nèi)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(xié)議。它們引入了Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（終端）和Ｃｏｎｔｅｘｔ（關(guān)聯(lián)）兩個(gè)抽象概念。在Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（終端）中，封裝了媒體流的參數(shù)、ＭＯＤＥＭ和承載能力參數(shù)，而Ｃｏｎｔｅｘｔ（關(guān)聯(lián)）則表明了在一些Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（終端）之間的相互連接關(guān)系。Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ通過Ａｄｄ、Ｍｏｄｉｆｙ、Ｓｕｂｔｒａｃｔ、Ｍｏｖｅ等８?jìng)€(gè)命令完成對(duì)Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（終端）和Ｃｏｎｔｅｘｔ（關(guān)聯(lián)）之間的操作，從而完成了呼叫的建立和釋放。
２．媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（ＭＧＣＰ）
媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（ＭＧＣＰ）是由ＩＥＦＴ提出來的，是簡單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（ＳＧＣＰ）和ＩＰ設(shè)備控制協(xié)議（ＩＰＤＣ）相結(jié)合的產(chǎn)物。ＭＥＧＡＣＯ協(xié)議是對(duì)ＭＧＣＰ協(xié)議的進(jìn)一步改進(jìn)、完善和提高，ＭＧＣＰ協(xié)議可以說是一個(gè)比較成熟的協(xié)議，協(xié)議的內(nèi)容與ＭＥＧＡＣＯ協(xié)議比較相似。目前軟交換系統(tǒng)設(shè)備大都支持該協(xié)議，其不足也慢慢表現(xiàn)出來，將來可能要被Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ協(xié)議所取代。
在軟交換系統(tǒng)中，ＭＧＣＰ協(xié)議與Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ協(xié)議一樣，應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和ＭＧＣＰ終端與軟交換設(shè)備之間，通過此協(xié)議來控制媒體網(wǎng)關(guān)和ＭＧＣＰ終端上的媒體／控制流的連接、建立和釋放。
３．會(huì)話初始協(xié)議（ＳＩＰ）
[NextPage]
會(huì)話初始協(xié)議（ＳＩＰ）是ＩＥＴＦ提出的在ＩＰ網(wǎng)上進(jìn)行多媒體通信的應(yīng)用層控制協(xié)議。以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ協(xié)議（ＨＴＴＰ）為基礎(chǔ)，遵循Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的設(shè)計(jì)原則，基于對(duì)等工作模式。利用ＳＩＰ可實(shí)現(xiàn)會(huì)話的連接、建立和釋放，并支持單播、組播和可移動(dòng)性。此外，ＳＩＰ如果與ＳＤＰ配合使用，可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整和修改會(huì)話屬性，如通話帶寬、所傳輸?shù)拿襟w類型及編解碼格式。其具體內(nèi)容可參見ＩＥＴＦ ＲＦＣ ２５４３ｂｉｓ。
在軟交換系統(tǒng)中，ＳＩＰ協(xié)議主要應(yīng)用于軟交換與ＳＩＰ終端之間，也有的廠家將ＳＩＰ協(xié)議應(yīng)用于軟交換與應(yīng)用服務(wù)器之間，提供基于ＳＩＰ協(xié)議實(shí)現(xiàn)的增值業(yè)務(wù)?？偟膩碚f，ＳＩＰ協(xié)議主要應(yīng)用于語音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的業(yè)務(wù)，以及多媒體業(yè)務(wù)之間的呼叫建立與釋放。特別是ＳＩＰ協(xié)議以其簡單、靈活的特點(diǎn)，使作為移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織的３ＧＰＰ已經(jīng)決定在其基礎(chǔ)上建立第三代移動(dòng)通信的全ＩＰ網(wǎng)絡(luò)，并要求未來的３Ｇ終端必須支持ＳＩＰ協(xié)議。
４．ＳＣＴＰ協(xié)議
ＳＣＴＰ協(xié)議是由ＩＥＴＦ提出的一種關(guān)于流控制傳送協(xié)議。主要是在無連接的網(wǎng)絡(luò)上傳送ＰＳＴＮ信令信息，該協(xié)議可以在ＩＰ網(wǎng)上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。ＳＣＴＰ可以在確認(rèn)方式下，無差錯(cuò)、無重復(fù)地傳送用戶數(shù)據(jù)，并根據(jù)通路的ＭＴＵ的限制，進(jìn)行用
京公網(wǎng)安備 11010502049343號(hào)