软交换助固网实现新应用

——2005年NGN技术发展与应用回顾
　　2005年，被称为网络演进的“元年”。在这一年中，不仅软交换的成熟度得到了业界的认可，同时，在我国固网运营商的推动下，软交换技术在网络中得到了广泛的应用，包括PSTN长途网、固网智能化、退网TDM端局交换机替换
以及提供大客户业务等方面的应用。与传统的PSTN比较，软交换表现出了明显的优势，如对新业务的支持能力提高、降低成本、优化网络结构等。此外，软交换还成功地通过了大话务量的考验。这也表明，2005年，我国在向以软交换为主要特征的NGN演进方面迈出了成功的第一步。

　　与PSTN相比，软交换具有非常明显的技术优势。第一，软交换网络基于分组交换网络并且控制层和承载层分离，因此组网的灵活性大大增加，可以在较大范围内实现平面组网，网络层次要比传统电路交换网更为扁平；而传统PSTN网的拓扑结构复杂，必须采用多级的树形结构进行组网。第二，软交换设备因为采用分组交换技术，在能耗、占用空间、容量等方面均优于传统TDM交换机。第三，软交换网络由于控制层与承载层分离，控制层设备的容量可以做得非常大，网络上的控制节点数量因此也相应减少；而传统TDM交换机受制于架构和技术的限制，设备容量不可能做得更大。第四，TDM承载是衡比特流方式的，这种方式并不适合于数据的传输，因此在传统PSTN网上开展视频、数据等业务比较困难；而软交换可以通过支持SIP协议、配置应用服务器等方式灵活地提供包括语音、视频以及数据在内的多媒体业务。

　　基于以上优势，软交换在PSTN网络上可以实现丰富的应用。

　　PSTN长途网：软交换打造第二平面

　　软交换在国内PSTN上的第一种应用是建设软交换长途网。这种应用的场景是：运营商采用软交换技术建设第二张DC1长途网络，与原有的基于TDM交换机的DC1网络形成双平面，两张网络可以对长途流量进行负荷分担。这种应用具体的实施步骤是：运营商首先建设一张覆盖全国的骨干IP网，然后将全国的各个省（区、市）分成数个大区（一般不超过10个），每个大区在中心城市放置一对软交换，而在每个省（区、市）内放置TG设备与DC2交换机相连，同时配置相应的SG与七号信令网相连。采用软交换建设PSTN长途网，交换节点数量大大减少，同时资源调配也更加简单。交换节点方面，当采用软交换建设一个全国范围的DC1长途网时，基本每个大区放置一对软交换设备就可以满足。当某些省份之间长途业务流量发生变化时，只需要相应调整骨干传输网络的带宽分配，就可以实现资源的重新配置，而在软交换DC1长途网的控制层面基本不用进行任何改动。

　　软交换之所以适合于长途网建设，除了上述软交换技术的自身优势外，最主要的有如下几点：第一，由于DC1长途网节点少，可以采用平面组网的方式，回避了软交换的大规模组网问题；第二，长途网软交换不携带终端用户，避免了安全攻击等问题；第三，长途网不涉及城域网或接入网，而骨干IP传输网的带宽又比较容易保障，因此也不会出现QoS问题。综合各方面因素，导致软交换在PSTN长途网中的应用最为成熟，对比传统PSTN长途网取得的技术优势也最为明显，在国内逐渐开始获得广泛的应用。

　　固网智能化：软交换改造汇接局

　　软交换的第二种应用是进行固网智能化改造。这种应用的场景是：运营商采用软交换替换原有的汇接局交换机，提供固网智能化所需要的业务触发能力。

　　这种应用具体的实施步骤是：运营商首先在本地网中对需要进行智能化改造的本地网进行端汇结构调整，取消端局之间的直达电路，形成完整的端汇两级结构，并且要求所有端局的本地呼叫都转发到汇接局；然后在汇接局设置一个或一对软交换，并同时建设软交换的承载网。软交换承载网可以单独建设，如果城域网资源充足的话，也可以使用原来的城域网作为承载网。软交换与智能网之间采用SG进行互通，同时也可以配置应用服务器来提供更为丰富的智能业务。接下来，在端局层面需要设置TG设备实现与端局交换机的互通，同时配置相应的SG设备与七号信令网相连。

　　软交换设备必须满足固网智能化对交换机的要求，包括：具有内置的集中数据库或者具备访问外置集中数据库的接口，集中数据库中存放智能业务签约用户的签约信息以及业务接入码；具有SSP业务触发能力等。用软交换来进行智能化改造，主要优势并不只在于实现固网智能化，更重要的是，引入软交换后为固定网运营商提供了部署其他业务形式的机会。比如，如果汇接局软交换容量充足，并且配置了端局业务能力，那么就可以直接开展软交换的本地业务，比如通过IAD、AG提供话音，通过SIP终端提供视频电话、数据业务等。

　　TDM端局：软交换替代退网交换机

　　软交换的第三种应用是退网TDM端局交换机替换，应用的场景是：当传统PSTN网上某个端局交换机达到使用年限需要退网时，采用软交换的接入设备进行替换。这种应用具体的实施步骤是：运营商首先要在本地网建设软交换网络，通过SG和TG设备与原有PSTN网络互通。当有端局交换机退网时，采用大容量的AG设备进行替换，同时将所有本地网用户数据迁移到软交换网络上。随着TDM交换机的逐步退网，PSTN网络也将逐步演进到软交换网络。软交换除了接纳原有的PSTN用户，也可以通过部署IAD或SIP终端发展新的软交换用户。

　　这种应用实际就是软交换的端局应用模式。当软交换能够大量的在端局层面出现时，才能说软交换真正开始了大规模的应用。但是正如前面提到的，此时软交换面临的诸多问题都会出现，比如当所有本地网都建设了软交换后，不可避免地需要讨论组网问题；在放置了大量的软交换用户侧终端后，就要考虑网络安全问题，以及接入网的带宽保障等一系列问题；更重要的是，这样还涉及到软交换在未来NGN网络中的定位问题。应该说，这种应用现在还不太成熟。

　　面向大客户：软交换提供IP语音业务

　　软交换的大客户业务的应用场景是通过建设软交换，针对集团客户或者IP话吧提供VoIP业务。此时软交换除了提供基本的话音业务外，还会针对大客户的特殊需求，提供诸如IPCENTREX业务、点对点视频业务、会议电话业务等。软交换在提供大客户业务时，能力与软交换的端局应用基本相同。

　　但是，与部署端局的软交换不同，提供大客户业务的软交换可能会跨越相当大的地域范围，可能覆盖一个本地网，也可能覆盖全省、甚至全国的大客户业务。这里是充分利用了软交换基于分组交换网的优点，在IP网可以触及之处，就可以提供软交换服务。软交换的大客户业务应用可以成为固网运营商在网络资源不占优势的地区快速开展业务、争夺优质客户资源的利器。

　　由于软交换的大客户应用不可避免地要涉及到用户侧的接入网络，因此在QoS保障问题上有一定难度。但是对于商业用户来说，如果能够提供一定的资费优惠和丰富的业务捆绑，还是可以弥补这方面的不足的。

　　在上述提及的4种应用中，最为成熟的是软交换的长途网应用，其次是软交换的智能化应用和大客户业务应用。而软交换的端局替换应用还需要进一步的研究。

　　现在说起NGN网络，更多的会提到IMS。展望未来，NGN与软交换、IMS之间到底是什么关系呢？类比3G移动网络的发展可知：在3GPP定义的R4版本网络中，CS域采用的就是软交换技术，MSCServer可以说就是移动软交换。到了3GPP的R5版本，虽然在PS域引入了IMS，但是CS域基本上是R4版本的继承。由此可见，即使是在首先提出IMS的3G移动领域，软交换技术也不会很快消亡，而是利用其擅长提供窄带话音业务的优势，与提供宽带业务应用的IMS长期并存。因此有理由相信，在下一代的固定网络中，软交换技术也会占有一席之地，也许只是不再被冠以“软交换”的称谓而已。
作者：曹远   来源：人民邮电报