下一代网络的核心——软交换技术
作者,石友康 发布日期：200201
（信息产业部电信传输研究所 北京 100083）
摘 要 电信网络从承载单一业务的独立网络向承载多种业务的统一的下一代网络的 演进正成为不争的事实，运营商必须设法改变其现有网络的设计，以适应迅速增长的 数据通信业务。这种改变的核心是利用分布式的体系结构，将语音和数据汇聚在同一个无缝网络中，通过将接入、呼叫控制和电信应用程序分离的三层结构，使运营商利用现有网络提供更灵活的适应性和更强的管理能力，这种网络结构就是下一代网络(NGN）的基本框架，而软交换是下一代网络的核心技术。本文主要介绍了软交换设备的功能特点、解决方案以及技术发展情况等。
关键词 PSTN 下一代网络 软交换 媒体网关 起始会话协议
1 下一代网络的网络结构
下一代网络（NGN）对话音和数据都采用基于分组的传输模式，采用统一的协议。它把传统的交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，通过标准的开放接口进行互联，部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要，自由组合各部分的功能产品来组建新网络，部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。下一代网络也是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断发展更新的业务需求，也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。
下一代网络在功能上可分为四层，如图1所示。
图1 下一代网络的分层结构
（1） 接入和传输层：将用户连接至网络，集中用户业务将它们传递至目的地，包括各种接入手段。
（2）媒体层：将信息转换成为能够在网络上传递的格式。例如：将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外，媒体层可以将信息选路至目的地。
（3）控制层：包含呼叫智能，主要完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。
（4）网络服务层：在呼叫建立的基础上提供多种增值业务。
软交换是下一代网络的核心设备之一，它在下一代网络分层结构中位于控制层面中的位置。
2 软交换设备的功能要求
软交换是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是下一代电信网中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。
软交换的主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。图2为软交换的功能结构图。
图２ 软交换功能结构示意图
其主要功能包括以下几部分：
（1） 呼叫控制功能：软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。软交换设备应可以接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理。接收来自业务交换功能的呼叫控制相关信息，支持呼叫的建立和监视。软交换设备应支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，提供对多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听以及混音过程的控制等。软交换设备应能够识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件；控制媒体网关向用户发送各种信号音，如拨号音、振铃音、回铃音等；提供满足运营商需求的拨号计划。当软交换设备内部不包含信令网关时，软交换应能够采用SS7/IP协议与外设的信令网关互通，完成整个呼叫的建立和释放功能，其主要承载协议采用流控传输协议（SCTP）。软交换设备可以控制媒体网关发送交互式语音应答（IVR），以完成诸如二次拨号等多种业务。软交换可以同时直接与H.248终端、媒体网关控制协议（MGCP）终端和起始会话协议（SIP）客户端终端进行连接，提供相应业务。当软交换位于PSTN/ISDN本地网时，应具有本地电话交换设备的呼叫处理功能。当软交换位于PSTN/ISDN长途网时，应具有长途电话交换设备的呼叫处理功能。
（2） 业务提供功能：软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的业务，包括话音业务、补充业务和多媒体业务等基本业务和补充业务，可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务；可以与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。
（3）业务交换功能：业务交换功能与呼叫控制功能相结合提供了呼叫控制功能和业务控制功能(SCF)之间进行通信所要求的一组功能。业务交换功能主要包括,业务控制触发的识别以及与SCF间的通信； 管理呼叫控制功能和SCF之间的信令； 按要求修改呼叫/连接处理功能，在SCF控制下处理IN业务请求； 业务交互作用管理等。
（4）协议功能：软交换是一个开放的、多协议的实体，因此必须采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，这些协议包括：H.248、SCTP,ISUP、TUP、INAP、H.323、Radius、SNMP、SIP、MTP3用户适配协议（M3UA）、MGCP、与承载无关的呼叫控制（BICC）、ISDN、V5协议等。
（5）互通功能：软交换应可以通过信令网关实现分组网与现有七号信令网的互通；软交换可以通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务；允许SCF控制VoIP呼叫且对呼叫信息进行操作（如：号码显示等）；软交换可以通过软交换中的互通模块，采用H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通；软交换可以通过软交换中的互通模块，采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通；软交换可以与其他软交换设备互通互连，它们之间的协议可以采用SIP或BICC；软交换提供IP网内H.248终端、SIP终端和MGCP终端之间的互通。
（6） 资源管理功能：软交换应提供资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控制等。
（7）计费功能：软交换应具有采集详细话单及复式计次功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。当使用记账卡等业务时，软交换应具备实时断线的功能。
（8）认证与授权功能：软交换应能够与认证中心连接，并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息送往认证中心进行认证与授权，以防止非法用户/设备的接入。
（9）地址解析功能：软交换设备应可以完成E.164地址至IP地址、别名地址至IP地址的转换功能，同时也可完成重定向的功能。
（10） 语音处理功能：软交换可以控制媒体网关采用语音压缩，并提供可以选择的语音压缩算法，算法应至少包括G.729、G.723等。软交换可以控制媒体网关采用回声抵消技术。软交换应可以向媒体网关提供语音包缓存区的大小，以减少抖动对语音质量带来的影响。
（11） 网管功能,操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分，是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。软交换应既能支持本地维护管理，又可以通过内部的SNMP代理模块与支持SNMP协议的网管中心进行通信。跟传统电信设备一样，软交换实现的管理功能为配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等，包括话务拥塞控制、业务质量控制、路由动态调整、故障管理/故障恢复、告警管理等。
3 软交换系统的网络框架及与其他网络的互通
3.1软交换系统总体网络框架
软交换是下一代网络的核心设备，各运营商在组建以软交换为核心的网络时，其网络体系架构可能有所不同，但至少应在逻辑上分为两个层面：运营商内部软交换网络层面和与其他运营商互通的软交换互通层面，如图3所示。其中软交换网代表运营商内部的软交换网络，负责为该运营商内的用户提供呼叫控制、地址解析、用户认证、业务等功能。软交换互通点负责与其他运营商网络的互通。
图3 软交换系统总体网络框架
3.2软交换与H.323网络互通的网络框架
基于H.323协议的IP电话网络已经覆盖了我国主要省市，因此在组建软交换为核心的网络时，应充分考虑与现有H.323网络的互连互通，互通协议建议采用H.323协议，互通方式如图4所示。其中，当软交换网与H.323网分别在不同运营商时，互通点设置在软交换互通点和顶级网守之间；当软交换网与H.323网在同一运营商时，互通点由各运营商根据网络建设的实际情况来确定。
图4 与基于H.323网络互通的网络结构
3.3软交换与PSTN/ISDN互通的网络框架
（1） 软交换位于端局/城域网时的互通框架结构当软交换位于PSTN/ISDN本地网中端局的位置或城域网内时，软交换网与PSTN/ISDN的互通方式如图5所示。具体连接方式将随着运营商的不同而有所不同。
图5 软交换位于端局或城域网时与PSTN/ISDN互通示意图
图5中综合接入媒体网关用于为各种用户提供多种类型的业务接入，如：模拟用户接入、ISDN接入、V5接入，LAN接入和xDSL接入等，并接入到IP网或ATM网。当综合接入媒体网关与ATM交换机连接时，其间采用永久虚连接PVC或交换虚连接SVC。（2） 软交换位于汇接局或长途网时的互通框架结构
当软交换位于汇接局或长途网时，与PSTN/ISDN网互通结构如图6所示。具体连接方式将随着运营商的不同而有所不同。
图6 软交换位于汇接局或长途网时与PSTN/ISDN的互通示意图
图6中中继网关应位于电路交换网和分组网之间，用来终结大量的数字电路。
4 软交换主要解决方案
软交换系统与传统的交换系统最本质的区别是将媒体接入、呼叫控制与应用业务相分离，融合传统的语音网络和新型的分组数据网络，以及开放的业务开发环境，这些特点决定了软交换对现有网络进行改造和演进的方式。
结合运营商的实际要求和软交换的特点，目前软交换发展重点锁定在三个领域：软交换长途/汇接网络解决方案、软交换端局解决方案以及开放的增值业务。
（1）交换长途/汇接网络解决方案软交换长途/汇接网络解决方案可以满足运营商替换传统的长途/汇接交换机的需要（如图7所示）而建立一个NGN重叠网,以处理其骨干网上日益增长的话音业务和多媒体业务需要，可提供面向下一代网络的长途/汇接及国际网关功能，使电信运营商能利用先进的分组技术提供电信基础和增值业务。
图 7 软交换长途/汇接网络解决方案
该解决方案为运营商带来的诸多利益：增加网络资源的利用、通过增加或捆绑数据服务、增加运营商业务收入、优化现有的网络架构、促进现有网络向下一代网过渡。
（2）软交换端局解决方案
软交换端局解决方案可以满足运营商替换传统的电路交换机的需要（如图8所示），或者说它允许运营商建立一个NGN重叠网,以处理其服务地区的某一范围（如新的商业区）内用户的大量增长，或者说它允许运营商建立一个城域IP电话网。 一个软交换系统可以部署在大型网络的边缘,也可以作为核心设备部署在小型网络的中心。与电路交换机不同的是软交换设备可以为各种智能终端提供服务,如H.323终端,H.248终端、MGCP终端、SIP终端等。
图 8 软交换端局解决方案
软交换端局解决方案具有以下基本特点：①充分利用数据网的各种优势，提供多种接入方式；②从业务交换的角度看，消除层次结构，所有媒体流均为直接的、无中转的端到端通信；③所有接入设备均处于同一层次，构成超大容量的多媒体多业务交换平台； ④为了进行平滑的过渡,软交换设备对传统的业务以及新增值业务的支持是十分重要的。
5 软交换技术的发展
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案，国内外各运营商也在积极进行相关的试验，但新技术的应用需要相当长的时间来完善。在新兴运营商积极探索以分组承载网络是否能够提供话音业务的可行性时，传统运营商正在思考这种新的架构是否能够提供新的业务。但是新技术总需要时间完善，目前软交换存在的主要问题是,
（1）软交换是一种发展中的新技术，从信令系统到体系结构都还需要逐步完善和成熟，目前国际上尚无大型网络的组网和运营经验，仍处于起步阶段。而传统电信网经过长期的运营积累，在网络组织方面已经具有相当成熟的经验；而基于软交换的网络组织目前国内外尚无成功或失败的经验，是采用基于软交换的全平面结构，还是分区域选路结构等在技术和实践方面都有待进一步的探索。
（2）协议尚未做到兼容性，标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP-T协议和H.248协议也在发展之中，协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。
（3）API没有成熟的产品。基于开放的业务平台，采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景，但是相应的产品仍在探索和研发之中。
（4）QoS没有最终的解决方案。目前主要的解决方案只提供语音业务，新的业务,例如移动业务和多媒体业务正在积极开发和试验。
（5） NGN的一大优点是业务和网络调配互不关联，但媒体网关和软交换的网络调配关系密切，必须对软交换和媒体网关进行综合网络管理,对于不同厂家设备之间的综合网络管理有待进一步的探索。
（6) 软交换系统网管能力有限，不能达到与PSTN网、SDH网那样的管理能力,无法监控网络状态,尤其是很难管理IP智能用户终端设备，用户故障后,用户的测试、故障排除和故障定位等功能都有待实现，不利于大规模网络的应用。
（7） 还有像IP地址、号码资源、网络之间互通互连这样跨技术和政策领域的问题需要解决。
6 结束语软交换技术实现了业务的融合，吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层的全开放的体系架构，是一个革命性的突破,支持多媒体业务和移动业务的软交换技术将成为未来新一代通信业务的核心，结合新一代通信业务支撑网络技术的研究,将为我国通信产业的发展提供强有力的支持。
我国网络与交换标准研究组已完成软交换以及媒体网关标准的制订，目前正在制订支持移动业务和多媒体业务的软交换标准，以及软交换和媒体网关测试标准。国内各运营商也对软交换技术非常关注，国内一些主要电信厂家已基本完成软交换系统的研制开发，软交换技术在中国的发展前景非常广阔。
The Technical Summary of the Softswitch——the Core of the NGN
Shi Youkang
(The Research Institute of Telecommunication and Transmission,MII,Beijing 100083)
Abstract As packet networks gain more importance,traditional networks are more and more used as access to packet backbone networks,Meanwhile,in order to support new multimedia business applications,the traditional networks have evolved to open,Many new functional and physical components have been introduced,So it is important to develop a new network architecture that will reflect the new network environment,The result is a next generation networks(NGN) and the softswitch is the core technology of the NGN,This document introduces the functional feature and development trend of the softswitch,
Key words PSTN networks,NGN,softswitch,media gateway,SIP
（收稿日期：2001-12-08
作者,石友康 发布日期：200201
（信息产业部电信传输研究所 北京 100083）
摘 要 电信网络从承载单一业务的独立网络向承载多种业务的统一的下一代网络的 演进正成为不争的事实，运营商必须设法改变其现有网络的设计，以适应迅速增长的 数据通信业务。这种改变的核心是利用分布式的体系结构，将语音和数据汇聚在同一个无缝网络中，通过将接入、呼叫控制和电信应用程序分离的三层结构，使运营商利用现有网络提供更灵活的适应性和更强的管理能力，这种网络结构就是下一代网络(NGN）的基本框架，而软交换是下一代网络的核心技术。本文主要介绍了软交换设备的功能特点、解决方案以及技术发展情况等。
关键词 PSTN 下一代网络 软交换 媒体网关 起始会话协议
1 下一代网络的网络结构
下一代网络（NGN）对话音和数据都采用基于分组的传输模式，采用统一的协议。它把传统的交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，通过标准的开放接口进行互联，部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要，自由组合各部分的功能产品来组建新网络，部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。下一代网络也是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，使得业务和应用的提供有较大的灵活性，从而满足用户不断发展更新的业务需求，也使得网络具有可持续发展的能力和竞争力。
下一代网络在功能上可分为四层，如图1所示。
图1 下一代网络的分层结构
（1） 接入和传输层：将用户连接至网络，集中用户业务将它们传递至目的地，包括各种接入手段。
（2）媒体层：将信息转换成为能够在网络上传递的格式。例如：将话音信号分割成ATM信元或IP包。此外，媒体层可以将信息选路至目的地。
（3）控制层：包含呼叫智能，主要完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。
（4）网络服务层：在呼叫建立的基础上提供多种增值业务。
软交换是下一代网络的核心设备之一，它在下一代网络分层结构中位于控制层面中的位置。
2 软交换设备的功能要求
软交换是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是下一代电信网中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。
软交换的主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。图2为软交换的功能结构图。
图２ 软交换功能结构示意图
其主要功能包括以下几部分：
（1） 呼叫控制功能：软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。软交换设备应可以接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理。接收来自业务交换功能的呼叫控制相关信息，支持呼叫的建立和监视。软交换设备应支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，提供对多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听以及混音过程的控制等。软交换设备应能够识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件；控制媒体网关向用户发送各种信号音，如拨号音、振铃音、回铃音等；提供满足运营商需求的拨号计划。当软交换设备内部不包含信令网关时，软交换应能够采用SS7/IP协议与外设的信令网关互通，完成整个呼叫的建立和释放功能，其主要承载协议采用流控传输协议（SCTP）。软交换设备可以控制媒体网关发送交互式语音应答（IVR），以完成诸如二次拨号等多种业务。软交换可以同时直接与H.248终端、媒体网关控制协议（MGCP）终端和起始会话协议（SIP）客户端终端进行连接，提供相应业务。当软交换位于PSTN/ISDN本地网时，应具有本地电话交换设备的呼叫处理功能。当软交换位于PSTN/ISDN长途网时，应具有长途电话交换设备的呼叫处理功能。
（2） 业务提供功能：软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的业务，包括话音业务、补充业务和多媒体业务等基本业务和补充业务，可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务；可以与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。
（3）业务交换功能：业务交换功能与呼叫控制功能相结合提供了呼叫控制功能和业务控制功能(SCF)之间进行通信所要求的一组功能。业务交换功能主要包括,业务控制触发的识别以及与SCF间的通信； 管理呼叫控制功能和SCF之间的信令； 按要求修改呼叫/连接处理功能，在SCF控制下处理IN业务请求； 业务交互作用管理等。
（4）协议功能：软交换是一个开放的、多协议的实体，因此必须采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，这些协议包括：H.248、SCTP,ISUP、TUP、INAP、H.323、Radius、SNMP、SIP、MTP3用户适配协议（M3UA）、MGCP、与承载无关的呼叫控制（BICC）、ISDN、V5协议等。
（5）互通功能：软交换应可以通过信令网关实现分组网与现有七号信令网的互通；软交换可以通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务；允许SCF控制VoIP呼叫且对呼叫信息进行操作（如：号码显示等）；软交换可以通过软交换中的互通模块，采用H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通；软交换可以通过软交换中的互通模块，采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通；软交换可以与其他软交换设备互通互连，它们之间的协议可以采用SIP或BICC；软交换提供IP网内H.248终端、SIP终端和MGCP终端之间的互通。
（6） 资源管理功能：软交换应提供资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控制等。
（7）计费功能：软交换应具有采集详细话单及复式计次功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。当使用记账卡等业务时，软交换应具备实时断线的功能。
（8）认证与授权功能：软交换应能够与认证中心连接，并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息送往认证中心进行认证与授权，以防止非法用户/设备的接入。
（9）地址解析功能：软交换设备应可以完成E.164地址至IP地址、别名地址至IP地址的转换功能，同时也可完成重定向的功能。
（10） 语音处理功能：软交换可以控制媒体网关采用语音压缩，并提供可以选择的语音压缩算法，算法应至少包括G.729、G.723等。软交换可以控制媒体网关采用回声抵消技术。软交换应可以向媒体网关提供语音包缓存区的大小，以减少抖动对语音质量带来的影响。
（11） 网管功能,操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分，是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。软交换应既能支持本地维护管理，又可以通过内部的SNMP代理模块与支持SNMP协议的网管中心进行通信。跟传统电信设备一样，软交换实现的管理功能为配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等，包括话务拥塞控制、业务质量控制、路由动态调整、故障管理/故障恢复、告警管理等。
3 软交换系统的网络框架及与其他网络的互通
3.1软交换系统总体网络框架
软交换是下一代网络的核心设备，各运营商在组建以软交换为核心的网络时，其网络体系架构可能有所不同，但至少应在逻辑上分为两个层面：运营商内部软交换网络层面和与其他运营商互通的软交换互通层面，如图3所示。其中软交换网代表运营商内部的软交换网络，负责为该运营商内的用户提供呼叫控制、地址解析、用户认证、业务等功能。软交换互通点负责与其他运营商网络的互通。
图3 软交换系统总体网络框架
3.2软交换与H.323网络互通的网络框架
基于H.323协议的IP电话网络已经覆盖了我国主要省市，因此在组建软交换为核心的网络时，应充分考虑与现有H.323网络的互连互通，互通协议建议采用H.323协议，互通方式如图4所示。其中，当软交换网与H.323网分别在不同运营商时，互通点设置在软交换互通点和顶级网守之间；当软交换网与H.323网在同一运营商时，互通点由各运营商根据网络建设的实际情况来确定。
图4 与基于H.323网络互通的网络结构
3.3软交换与PSTN/ISDN互通的网络框架
（1） 软交换位于端局/城域网时的互通框架结构当软交换位于PSTN/ISDN本地网中端局的位置或城域网内时，软交换网与PSTN/ISDN的互通方式如图5所示。具体连接方式将随着运营商的不同而有所不同。
图5 软交换位于端局或城域网时与PSTN/ISDN互通示意图
图5中综合接入媒体网关用于为各种用户提供多种类型的业务接入，如：模拟用户接入、ISDN接入、V5接入，LAN接入和xDSL接入等，并接入到IP网或ATM网。当综合接入媒体网关与ATM交换机连接时，其间采用永久虚连接PVC或交换虚连接SVC。（2） 软交换位于汇接局或长途网时的互通框架结构
当软交换位于汇接局或长途网时，与PSTN/ISDN网互通结构如图6所示。具体连接方式将随着运营商的不同而有所不同。
图6 软交换位于汇接局或长途网时与PSTN/ISDN的互通示意图
图6中中继网关应位于电路交换网和分组网之间，用来终结大量的数字电路。
4 软交换主要解决方案
软交换系统与传统的交换系统最本质的区别是将媒体接入、呼叫控制与应用业务相分离，融合传统的语音网络和新型的分组数据网络，以及开放的业务开发环境，这些特点决定了软交换对现有网络进行改造和演进的方式。
结合运营商的实际要求和软交换的特点，目前软交换发展重点锁定在三个领域：软交换长途/汇接网络解决方案、软交换端局解决方案以及开放的增值业务。
（1）交换长途/汇接网络解决方案软交换长途/汇接网络解决方案可以满足运营商替换传统的长途/汇接交换机的需要（如图7所示）而建立一个NGN重叠网,以处理其骨干网上日益增长的话音业务和多媒体业务需要，可提供面向下一代网络的长途/汇接及国际网关功能，使电信运营商能利用先进的分组技术提供电信基础和增值业务。
图 7 软交换长途/汇接网络解决方案
该解决方案为运营商带来的诸多利益：增加网络资源的利用、通过增加或捆绑数据服务、增加运营商业务收入、优化现有的网络架构、促进现有网络向下一代网过渡。
（2）软交换端局解决方案
软交换端局解决方案可以满足运营商替换传统的电路交换机的需要（如图8所示），或者说它允许运营商建立一个NGN重叠网,以处理其服务地区的某一范围（如新的商业区）内用户的大量增长，或者说它允许运营商建立一个城域IP电话网。 一个软交换系统可以部署在大型网络的边缘,也可以作为核心设备部署在小型网络的中心。与电路交换机不同的是软交换设备可以为各种智能终端提供服务,如H.323终端,H.248终端、MGCP终端、SIP终端等。
图 8 软交换端局解决方案
软交换端局解决方案具有以下基本特点：①充分利用数据网的各种优势，提供多种接入方式；②从业务交换的角度看，消除层次结构，所有媒体流均为直接的、无中转的端到端通信；③所有接入设备均处于同一层次，构成超大容量的多媒体多业务交换平台； ④为了进行平滑的过渡,软交换设备对传统的业务以及新增值业务的支持是十分重要的。
5 软交换技术的发展
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案，国内外各运营商也在积极进行相关的试验，但新技术的应用需要相当长的时间来完善。在新兴运营商积极探索以分组承载网络是否能够提供话音业务的可行性时，传统运营商正在思考这种新的架构是否能够提供新的业务。但是新技术总需要时间完善，目前软交换存在的主要问题是,
（1）软交换是一种发展中的新技术，从信令系统到体系结构都还需要逐步完善和成熟，目前国际上尚无大型网络的组网和运营经验，仍处于起步阶段。而传统电信网经过长期的运营积累，在网络组织方面已经具有相当成熟的经验；而基于软交换的网络组织目前国内外尚无成功或失败的经验，是采用基于软交换的全平面结构，还是分区域选路结构等在技术和实践方面都有待进一步的探索。
（2）协议尚未做到兼容性，标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP-T协议和H.248协议也在发展之中，协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。
（3）API没有成熟的产品。基于开放的业务平台，采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景，但是相应的产品仍在探索和研发之中。
（4）QoS没有最终的解决方案。目前主要的解决方案只提供语音业务，新的业务,例如移动业务和多媒体业务正在积极开发和试验。
（5） NGN的一大优点是业务和网络调配互不关联，但媒体网关和软交换的网络调配关系密切，必须对软交换和媒体网关进行综合网络管理,对于不同厂家设备之间的综合网络管理有待进一步的探索。
（6) 软交换系统网管能力有限，不能达到与PSTN网、SDH网那样的管理能力,无法监控网络状态,尤其是很难管理IP智能用户终端设备，用户故障后,用户的测试、故障排除和故障定位等功能都有待实现，不利于大规模网络的应用。
（7） 还有像IP地址、号码资源、网络之间互通互连这样跨技术和政策领域的问题需要解决。
6 结束语软交换技术实现了业务的融合，吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层的全开放的体系架构，是一个革命性的突破,支持多媒体业务和移动业务的软交换技术将成为未来新一代通信业务的核心，结合新一代通信业务支撑网络技术的研究,将为我国通信产业的发展提供强有力的支持。
我国网络与交换标准研究组已完成软交换以及媒体网关标准的制订，目前正在制订支持移动业务和多媒体业务的软交换标准，以及软交换和媒体网关测试标准。国内各运营商也对软交换技术非常关注，国内一些主要电信厂家已基本完成软交换系统的研制开发，软交换技术在中国的发展前景非常广阔。
The Technical Summary of the Softswitch——the Core of the NGN
Shi Youkang
(The Research Institute of Telecommunication and Transmission,MII,Beijing 100083)
Abstract As packet networks gain more importance,traditional networks are more and more used as access to packet backbone networks,Meanwhile,in order to support new multimedia business applications,the traditional networks have evolved to open,Many new functional and physical components have been introduced,So it is important to develop a new network architecture that will reflect the new network environment,The result is a next generation networks(NGN) and the softswitch is the core technology of the NGN,This document introduces the functional feature and development trend of the softswitch,
Key words PSTN networks,NGN,softswitch,media gateway,SIP
（收稿日期：2001-12-08
