盧美蓮　程時(shí)端

目前，軟交換產(chǎn)品已經(jīng)紛紛出臺(tái)，基于軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)也正在加緊進(jìn)行，軟交換的前景是廣闊的。本期為本講座的最后一期，將介紹軟交換的標(biāo)準(zhǔn)化情況、可能的應(yīng)用領(lǐng)域和一些廠家的軟交換產(chǎn)品。前兩期的主要內(nèi)容為：軟交換的體系結(jié)構(gòu)、功能和對(duì)外接口，基于軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)策略，以及基于軟交換的開放業(yè)務(wù)提供。

7 軟交換的標(biāo)準(zhǔn)化情況

目前，軟交換的部分標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，但還有很多工作正在進(jìn)行之中。國(guó)際上從事軟交換標(biāo)準(zhǔn)研究的組織主要是國(guó)際軟交換協(xié)會(huì)(ISC)。國(guó)內(nèi)軟交換標(biāo)準(zhǔn)的研究工作主要由信息產(chǎn)業(yè)部科技司直接領(lǐng)導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組承擔(dān)。國(guó)內(nèi)的一些生產(chǎn)和科研單位也一直緊緊跟蹤國(guó)際技術(shù)的最新進(jìn)展，并參與到國(guó)內(nèi)軟交換標(biāo)準(zhǔn)的制訂過程中。

目前國(guó)內(nèi)的軟交換標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程基本與國(guó)際同步。其他與軟交換有關(guān)的組織還有ITU-T(國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì))和IETF(Internet工程任務(wù)組)。ITU-T在軟交換方面所作的貢獻(xiàn)是：在ISUP(ISDN用戶部分)的基礎(chǔ)上制訂了用于軟交換間互通的BICC(與承載無(wú)關(guān)的呼叫控制)協(xié)議，以滿足電路網(wǎng)向分組網(wǎng)的過渡；完成了基于分組網(wǎng)進(jìn)行多媒體通信的相關(guān)協(xié)議，如H.323和H.248協(xié)議；另外，ITU-T SG13對(duì)基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架也進(jìn)行了研究。

IETF主要有SIGTRAN工作組、SIP工作組和Megaco工作組參與軟交換相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。其主要成果是：在MGCP(媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議)的基礎(chǔ)上制訂了Megaco協(xié)議，為將SS7信令移植到IP網(wǎng)上而制訂的SCTP(信令流控制傳送協(xié)議)和M3UA(消息傳遞部分第3級(jí)用戶適配層)等協(xié)議，制訂了用于軟交換控制設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的SIP(會(huì)話啟動(dòng)協(xié)議)以及軟交換控制設(shè)備之間互通的SIP-T協(xié)議。

7.1 國(guó)際軟交換協(xié)會(huì)簡(jiǎn)介

國(guó)際軟交換協(xié)會(huì)是一個(gè)非盈利性的工業(yè)組織，成立于1999年5月。其主要宗旨是通過開放的成員政策和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，促進(jìn)世界范圍內(nèi)多廠商軟交換設(shè)備的兼容性和"無(wú)縫"的互操作性。該組織由其成員資助和操作。截至2001年底，已有成員149個(gè)，其中80%以上來(lái)自北美和南美地區(qū)。其成員主要包括系統(tǒng)供應(yīng)商和業(yè)務(wù)提供商，其中包括一些著名的設(shè)備廠商，如阿爾卡特、思科、愛立信、富士通、諾基亞、北電、NTT和朗訊等。ISC通過提供工業(yè)界最大的論壇，對(duì)軟交換的組成和功能進(jìn)行標(biāo)識(shí)、討論和定義，并通過其成員間的密切合作來(lái)促進(jìn)下一代多媒體通信網(wǎng)絡(luò)的普遍采用。

國(guó)際軟交換協(xié)會(huì)現(xiàn)設(shè)有8個(gè)工作組，負(fù)責(zé)軟交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的提出、業(yè)務(wù)提供、協(xié)議制訂、互操作測(cè)試以及軟交換技術(shù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用等方面的工作。它們分別是：

(1)業(yè)務(wù)應(yīng)用工作組(Application WG)：負(fù)責(zé)定義應(yīng)用服務(wù)器提供增值業(yè)務(wù)所需的交互功能，主要包括應(yīng)用服務(wù)器與軟交換設(shè)備及媒體服務(wù)器設(shè)備間接口標(biāo)準(zhǔn)的制訂，以便快速提供包括電話、Internet、統(tǒng)一消息及其他用戶內(nèi)容在內(nèi)的增值業(yè)務(wù)。目前，ISC建議應(yīng)用服務(wù)器與軟交換設(shè)備間采用SIP協(xié)議，應(yīng)用服務(wù)器與媒體服務(wù)期器采用MGCP協(xié)議。

(2)設(shè)備控制工作組(Device Control WG)：負(fù)責(zé)對(duì)軟交換設(shè)備與媒體網(wǎng)關(guān)間控制協(xié)議的制訂、補(bǔ)充和增強(qiáng)，通過采用單一明確的接口標(biāo)準(zhǔn)，保證獨(dú)立開發(fā)的軟交換設(shè)備與網(wǎng)關(guān)設(shè)備間的互操作性。目前主要是采納IETF的MGCP規(guī)范，該工作組還代表ISC向IETF提供信息，以對(duì)MGCP進(jìn)行增強(qiáng)。

(3)設(shè)備互操作工作組(Interoperability WG)：負(fù)責(zé)制訂進(jìn)行設(shè)備互操作測(cè)試的策略、目標(biāo)、需求和技術(shù)要求。

(4)合法攔截工作組(Legal Intercept WG)：負(fù)責(zé)提出進(jìn)行合法攔截的需求及制訂合法攔截的工作流程。該組織可以向與合法代理連接的ISC成員分發(fā)信息或從這些成員中獲取信息。

(5)市場(chǎng)工作組(Marketing WG)：負(fù)責(zé)明確ISC的任務(wù)和目標(biāo)，并使ISC提議的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議被廣泛接受和執(zhí)行。

(6)網(wǎng)絡(luò)邊界功能工作組(Network Boundary Functionality WG)：負(fù)責(zé)起草和討論網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)/SOHO(小型和家庭辦公室)在網(wǎng)絡(luò)邊界處提供IP電話和過濾器的需求。

(7)SIP工作組(SIP WG)：主要負(fù)責(zé)軟交換網(wǎng)絡(luò)信令協(xié)議的制訂，以及軟交換網(wǎng)絡(luò)與PSTN(公眾交換電話網(wǎng))互通時(shí)所需信令協(xié)議的制訂。這些信令協(xié)議包括軟交換設(shè)備間呼叫控制協(xié)議SIP-T、軟交換與SIP客戶端間呼叫建立與拆除的協(xié)議SIP、IP分組網(wǎng)與IP分組網(wǎng)NAP(網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn))間的控制協(xié)議、以及軟交換與媒體服務(wù)器間的控制協(xié)議SIP等。

(8)無(wú)線工作組(Wireless WG)：負(fù)責(zé)將軟交換模型引入到第2代和第3代無(wú)線核心網(wǎng)中，最終以無(wú)線軟交換、信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的MSC(移動(dòng)交換中心)。

另外，ISC還提供一些興趣組(Interest Groups)，這是一些涉及某一特定主題的電子郵件組，供ISC成員使用。

7.2 國(guó)內(nèi)軟交換標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)

國(guó)內(nèi)關(guān)于軟交換的標(biāo)準(zhǔn)制訂已取得重要成果。由信息產(chǎn)業(yè)部下屬的網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組于1999年下半年開始啟動(dòng)軟交換項(xiàng)目的研究，內(nèi)容涉及軟交換體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，各種不同功能組合的媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器等方面，并已取得顯著成果。截至到2001年底，該研究組已完成的標(biāo)準(zhǔn)有《軟交換設(shè)備總體技術(shù)要求》。該要求規(guī)范了軟交換在網(wǎng)絡(luò)中的位置，明確了其功能要求、業(yè)務(wù)要求、操作維護(hù)和網(wǎng)管要求、協(xié)議和接口要求、計(jì)費(fèi)要求和性能指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軟交換的協(xié)議及控制的媒體流基于TCP/IP承載方式，同時(shí)還規(guī)定了與IP電話及智能網(wǎng)的互通要求等。其待報(bào)批的標(biāo)準(zhǔn)包括：《No.7信令與IP互通適配層技術(shù)規(guī)范--消息傳遞部分(MTP)第二級(jí)對(duì)等適配層(M2PA)》、《No.7信令與IP互通適配層技術(shù)規(guī)范--消息傳遞部分(MTP)第三級(jí)用戶適配層(M3UA)》、《信令流控制傳送協(xié)議(SCTP)技術(shù)規(guī)范》、《信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備(SG)技術(shù)規(guī)范》及《與承載無(wú)關(guān)的呼叫控制(BICC)信令的技術(shù)規(guī)范》，待送審的標(biāo)準(zhǔn)包括：《ATM中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)規(guī)范技術(shù)規(guī)范》及《綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)規(guī)范》。另外，還有一批標(biāo)準(zhǔn)正在起草之中，包括：《軟交換設(shè)備與應(yīng)用服務(wù)器之間的應(yīng)用程序接口(API)Parlay技術(shù)規(guī)范》、《基于軟交換的應(yīng)用服務(wù)器接口技術(shù)要求》、《基于軟交換的綜合接入設(shè)備(IAD)技術(shù)要求》、《基于軟交換的媒體服務(wù)器(Media Server)技術(shù)要求》、《基于軟交換的綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)測(cè)試規(guī)范》以及《ATM中繼媒體網(wǎng)關(guān)測(cè)試規(guī)范》。

8 軟交換的應(yīng)用及主要產(chǎn)品

8.1 軟交換的應(yīng)用

軟交換的本質(zhì)是通過軟件來(lái)進(jìn)行呼叫控制，它將PSTN的可靠性和數(shù)據(jù)網(wǎng)的靈活性很好地結(jié)合起來(lái)，從而為用戶提供更多、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。軟交換既可以作為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件分布在網(wǎng)絡(luò)各處，也可以與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備相結(jié)合，提供新的功能。因此，軟交換可以應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。概括來(lái)講，軟交換主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域。

(1)電路領(lǐng)域

在電路領(lǐng)域，軟交換和媒體網(wǎng)關(guān)及信令網(wǎng)關(guān)相結(jié)合，完成控制轉(zhuǎn)換和媒體接入轉(zhuǎn)換，可用于本地網(wǎng)、城域網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng)，主要提供現(xiàn)有PSTN網(wǎng)中的基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。在本地網(wǎng)應(yīng)用中，軟交換與信令網(wǎng)關(guān)及媒體網(wǎng)關(guān)用來(lái)代替五類交換機(jī)，提供用戶接入網(wǎng)關(guān)及終端設(shè)備到長(zhǎng)途電話網(wǎng)的接入；在城域網(wǎng)應(yīng)用中，軟交換相關(guān)設(shè)備提供四類及五類交換機(jī)的功能；在長(zhǎng)途網(wǎng)應(yīng)用中，提供匯接/長(zhǎng)途接入功能，可提供長(zhǎng)途VoIP等業(yè)務(wù)。

(2)智能網(wǎng)領(lǐng)域

在智能網(wǎng)領(lǐng)域，軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)相結(jié)合，完成SSP(業(yè)務(wù)交換點(diǎn))功能，與現(xiàn)有智能網(wǎng)的SCP(業(yè)務(wù)控制點(diǎn))相結(jié)合，提供各種智能業(yè)務(wù)。此時(shí)，軟交換需實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)的基本呼叫狀態(tài)模型(BCSM)和H.323或SIP協(xié)議狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換。

(3)移動(dòng)網(wǎng)領(lǐng)域

在移動(dòng)網(wǎng)環(huán)境中，軟交換也可以提供與電路交換網(wǎng)類似的應(yīng)用。

8.2 軟交換產(chǎn)品概述

目前，國(guó)際上著名的通信設(shè)備制造商都提出了各自的軟交換解決方案，如美國(guó)冠遠(yuǎn)公司提出的軟交換解決方案、中興ZTE Softswitch體系構(gòu)架、阿爾卡特的NGN解決方案、西門子的SURPASS解決方案、北電網(wǎng)絡(luò)的NGN解決方案、Sonus的軟交換解決方案等。

(1)中興ZTE Softswitch產(chǎn)品系列

中興ZTE Softswitch體系構(gòu)架的組成部分包括Softswitch控制設(shè)備、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、IP終端、業(yè)務(wù)平臺(tái)及其他支撐設(shè)備。其中，Softswitch是網(wǎng)絡(luò)的核心控制設(shè)備，主要功能包括呼叫處理、接入?yún)f(xié)議適配、業(yè)務(wù)接口提供、系統(tǒng)操作維護(hù)管理、認(rèn)證計(jì)費(fèi)以及與其他實(shí)體的互連、互通等。媒體網(wǎng)關(guān)包括中繼網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)、多媒體網(wǎng)關(guān)和無(wú)線網(wǎng)關(guān)等，Softswitch通過不同的網(wǎng)關(guān)設(shè)備完成與各種網(wǎng)絡(luò)和終端的互通。信令網(wǎng)關(guān)目前主要指七號(hào)信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備，通過信令網(wǎng)關(guān)完成PSTN網(wǎng)與包交換網(wǎng)信令的互通功能。IP終端主要指H.323終端和SIP終端，如IP小交換機(jī)、IP電話、PC等，與媒體網(wǎng)關(guān)的主要區(qū)別在于不需進(jìn)行媒體流的轉(zhuǎn)換。業(yè)務(wù)平臺(tái)完成新業(yè)務(wù)生成和提供，包括SCP和應(yīng)用服務(wù)器等。其他支撐設(shè)備，如AAA(認(rèn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi))服務(wù)器、大容量分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、策略服務(wù)器等為Softswitch系統(tǒng)的運(yùn)行提供必要的支持。

ZTE Softswitch體系結(jié)構(gòu)支持兩種提供業(yè)務(wù)的方法：在SoftSwitch中提供通用開放的API，由應(yīng)用服務(wù)器完成業(yè)務(wù)邏輯和流程，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)提供的分離；在SoftSwitch中提供標(biāo)準(zhǔn)的INAP接口，通過和智能網(wǎng)的SCP互通，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)智能業(yè)務(wù)的繼承和利用。

針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)，ZTE Softswitch提出了不同的解決方案。

ZTE Softswitch針對(duì)商業(yè)用戶、小區(qū)、居民用戶、家庭和長(zhǎng)途等不同情況，分別采用Softswitch加上不同的接入設(shè)備來(lái)提供數(shù)據(jù)網(wǎng)上的語(yǔ)音解決方案；在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)方面，對(duì)PSTN和智能網(wǎng)采用不同的演進(jìn)方案。PSTN可以有兩種演進(jìn)策略：策略之一是利用Softswitch和中繼網(wǎng)關(guān)(TG)一起完成原匯接/長(zhǎng)途交換機(jī)的功能，而保持C5端局不變。這種策略工作量最少、牽涉面最小，比較適合于改建局的情況。策略之二是利用Softswitch和接入網(wǎng)關(guān)(AG)一起完成原端局交換機(jī)的功能，而保持用戶雙絞線接口不變。這種策略工作量相對(duì)較大，比較適合于新建局的情況。智能網(wǎng)演進(jìn)方案是利用Softswitch和TG/AG一起完成原SSP的功能，同時(shí)引入新的應(yīng)用服務(wù)器，以擴(kuò)充SCP的業(yè)務(wù)提供功能。

(2)阿爾卡特的NGN解決方案

阿爾卡特NGN解決方案的主要產(chǎn)品有Alcatel 5020和Alcatel 5000軟交換平臺(tái)。其中，Alcatel 5020為傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商和新的運(yùn)營(yíng)商提供Internet撥號(hào)業(yè)務(wù)下線應(yīng)用及VoIP H.323應(yīng)用；Alcatel 5000可以提供四類(匯接交換機(jī))應(yīng)用，能處理模擬用戶線、ISDN以及傳真業(yè)務(wù)，可提供處理能力達(dá)5 000兆BHCA(忙時(shí)呼叫次數(shù))，支持100萬(wàn)用戶。

(3)北電網(wǎng)絡(luò)的軟交換產(chǎn)品

北電網(wǎng)絡(luò)的軟交換產(chǎn)品主要有獨(dú)立的軟交換平臺(tái)CS3000，基于Sun商用Netro平臺(tái)，支持長(zhǎng)途話音業(yè)務(wù)，具有容錯(cuò)和冗余備份能力，支持H.248、BICC及SIP-T協(xié)議，單節(jié)點(diǎn)處理能力為30萬(wàn)BHCA，最多可由25個(gè)節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)CS3000域，處理能力可以達(dá)到7.5兆BHCA。

9 結(jié)論

雖然軟交換技術(shù)在近幾年得到了迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外許多設(shè)備提供商也已提供了各自的軟交換產(chǎn)品及下一代網(wǎng)絡(luò)的解決方案，國(guó)內(nèi)外一些運(yùn)營(yíng)商也在積極進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)。但是軟交換技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用還有待時(shí)間的考驗(yàn)。作為一門新的技術(shù)，軟交換目前面臨的主要問題有：服務(wù)質(zhì)量沒有最終解決，國(guó)際上尚無(wú)大型網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，協(xié)議尚待發(fā)展，API沒有成熟的產(chǎn)品，真正有吸引力的新業(yè)務(wù)以及多媒體業(yè)務(wù)的提供還有待研究等。

盡管如此，由于軟交換結(jié)合了傳統(tǒng)電話網(wǎng)的可靠性和IP技術(shù)的靈活性及有效性的優(yōu)點(diǎn)，是新興運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入話音市場(chǎng)的技術(shù)手段，也是傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)過渡的重要設(shè)備，其優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)電話網(wǎng)無(wú)法比擬的。相信通過標(biāo)準(zhǔn)制訂組織、設(shè)備供應(yīng)商、業(yè)務(wù)提供商和運(yùn)營(yíng)商的共同努力，在不久的將來(lái)，軟交換技術(shù)及基于軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)會(huì)真正給用戶帶來(lái)便利，給業(yè)務(wù)及設(shè)備供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)豐厚的收入。軟交換的前景是廣闊的。(續(xù)完)

參考文獻(xiàn)

1 The International Softswitch Consortium Application Working Group. Enhanced Service Framework. http:∥www. softswitch. org

2 The Parlay Group. Parlay Specifications 3.0. http:∥www.parlay.org

3 趙慧玲,王立言,陳仁娣.中國(guó)網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展.中興通訊技術(shù),2002,8(2):39-41

4 趙慧玲,單秀云.下一代網(wǎng)絡(luò)的研究.中興通訊技術(shù),2001,7(S0):29-30

(收稿日期：2002-06-10)

作者簡(jiǎn)介

盧美蓮，北京郵電大學(xué)程控交換技術(shù)與通信網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授，在讀博士。曾先后參加10余項(xiàng)國(guó)家級(jí)及國(guó)際合作項(xiàng)目，多次獲部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，已發(fā)表論文10余篇，譯著3冊(cè)。主要研究方向?yàn)椋篒P電話技術(shù)，寬帶通信網(wǎng)上的實(shí)時(shí)多媒體通信技術(shù)，軟交換技術(shù)，下一代網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理、性能評(píng)估等。

程時(shí)端，北京郵電大學(xué)程控交換技術(shù)與通信網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，博士生導(dǎo)師。曾主持10余項(xiàng)重大科研項(xiàng)目，多次獲部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)，擁有多項(xiàng)國(guó)際專利。已發(fā)表論文110余篇，專著2冊(cè)，譯著多冊(cè)。研究方向包括：ISDN、ATM、TCP/IP、ATM和IP網(wǎng)的話音通信技術(shù)、協(xié)議工程、業(yè)務(wù)量工程、寬帶網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量等。