软交换技术及其应用概论

　　
　　３．会话初始协议（ＳＩＰ）
　　
　　会话初始协议（ＳＩＰ）是ＩＥＴＦ提出的在ＩＰ网上进行多媒体通信的应用层控制协议。以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议（ＨＴＴＰ）为基础，遵循Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的设计原则，基于对等工作模式。利用ＳＩＰ可实现会话的连接、建立和释放，并支持单播、组播和可移动性。此外，ＳＩＰ如果与ＳＤＰ配合使用，可以动态地调整和修改会话属性，如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。其具体内容可参见ＩＥＴＦ ＲＦＣ ２５４３ｂｉｓ。
　　
　　在软交换系统中，ＳＩＰ协议主要应用于软交换与ＳＩＰ终端之间，也有的厂家将ＳＩＰ协议应用于软交换与应用服务器之间，提供基于ＳＩＰ协议实现的增值业务。总的来说，ＳＩＰ协议主要应用于语音和数据相结合的业务，以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放。特别是ＳＩＰ协议以其简单、灵活的特点，使作为移动通信标准化组织的３ＧＰＰ已经决定在其基础上建立第三代移动通信的全ＩＰ网络，并要求未来的３Ｇ终端必须支持ＳＩＰ协议。
　　
　　４．ＳＣＴＰ协议

ＳＣＴＰ协议是由ＩＥＴＦ提出的一种关于流控制传送协议。主要是在无连接的网络上传送ＰＳＴＮ信令信息，该协议可以在ＩＰ网上提供可靠的数据传输。ＳＣＴＰ可以在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据，并根据通路的ＭＴＵ的限制，进行用户数据的分段；在多个流上保证用户消息的顺序递交，把多个用户的消息复制到ＳＣＴＰ的数据块中。利用ＳＣＴＰ偶连的机制来保证网络级的部分故障自处理。ＳＣＴＰ还具有避免拥塞和避免遭受泛播及匿名攻击的特点。
　　
　　ＳＣＴＰ协议在软交换中起着控制协议的主要承载者的作用。
　　
　　５ 软交换技术的主要特点和功能

１．软交换技术的主要特点表现在以下几个方面：
　　
　　（１）支持各种不同的ＰＳＴＮ、ＡＴＭ和ＩＰ协议等各种网络的可编程呼叫处理系统。
　　
　　（２）可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上。
　　
　　（３）高效灵活性。例如：
　　
　　·软交换加上一个中继网关便是一个长途／汇接交换机（Ｃ４交换机）的替代，在骨干网中具有ＶｏＩＰ或ＶＴＯＡ功能。
　　
　　·软交换加上一个接入网关便是一个语音虚拟专用网（ＶＰＮ）／专用小交换机（ＰＢＸ）中继线的替代，在骨干网中具有ＶｏＩＰ功能。
　　
　　·软交换加上一个ＲＡＳ，便可利用公用承载中继来提供受管的ＭＯＤＥＭ业务。
　　
　　·软交换加上一个中继网关和一个本地性能服务器便是一个本地交换机（Ｃ５交换机）的替代，在骨干网中具有ＶｏＩＰ或ＶＴＯＡ功能。
　　
　　（４）开放性 通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用ＩＮ（智能网）业务。例如，它提供一个具有接入到关系数据库管理系统、轻量级号码簿访问协议和事务能力应用部分号簿的号码簿嵌入机制。
　　
　　（５）为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口（ＡＰＩ）。
　　
　　（６）具有可编程的后营业室特性。例如：可编程的事件详细记录、详细呼叫事件写到一个业务提供者的收集事件装置中。
　　
　　（７）具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。包括展露给所有组件的简单网络管理协议接口、策略描述语言和一个编写及执行客户策略的系统。

２．软交换是多种逻辑功能实体的集合，它提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能，是下一代电信网语音／数据／视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。主要功能表现在以下几个方面：
　　
　　（１）呼叫控制和处理 为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能。
　　
　　（２）协议功能 支持相应标准协议，包括Ｈ．２４８、ＳＣＴＰ、Ｈ．３２３、ＳＮＭＰ、ＳＩＰ等。
　　
　　（３）业务提供功能 可提供各种通用的或个性化的业务。
　　
　　（４）业务交换功能
　　
　　（５）互通功能 可通过各种网关实现与响应设备的互通。
　　
　　（６）资源管理功能 对系统中的各种资源进行集中管理，如资源的分配、释放和控制。
　　
　　（７）计费功能 根据运营需求将话单传送至计费中心。
　　
　　（８）认证／授权功能 可进行认证与授权，防止非法用户或设备接入。
　　
　　（９）地址解析功能和语音处理功能。

６ 基于软交换的应用

随着通信网络技术的不断发展和软交换各种标准的制定与补充，不少厂家都推出了软交换的解决方案，各运营商也在积极进行相关实验。目前，国内外许多电信设备制造商，如西门子、阿尔卡特、爱立信、北电、中兴等都在积极发展新的交换机过渡平台，提出了软交换在下一代网络中的解决方案。这里简要介绍一下软交换在ＶｏＩＰ中的应用，图３为基于软交换技术的ＶｏＩＰ网络结构。
　　
　　从图中可以看出，它的功能非常类似于现行电路交换传送系统间的交换／长途网，Ｃ４交换机用软交换系统和一组中继网关的组合体所取代。中继网关自身是由软交换技术利用主／被叫协议控制，这个协议就是与来自某个具有指定源／目的的ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ流的电路交换机的一个指定时隙相关的ＭＧＣＰ／ＩＰＤＣ协议。
　　
　　软交换技术作为呼叫处理的组成部分，其标识要被用来终结该呼叫的最有可能的出口网关，并利用这个信息来命令中继网关执行所指定的功能，亦即软交换技术能够通过选择一个最小代价的路由来完成每次呼叫，以使所选择的出口网关最接近目的电话。于是，就完成了原有通过电路交换网执行的呼叫操作功能。
　　
　　接入网关既可以终结ＩＳＤＮ的ＰＲＩ，也可以终结来自企业ＰＢＸ的ＣＡＳ信令。这种接入网关能够被软交换以基于分组电话协议的多种方式进行控制；对于基于Ｈ．３２３协议的网关，软交换能够像一个Ｈ．３２３网关那样动作；如果接入网关隧道ＰＲＩ（Ｑ．９３１）或ＣＡＳ信令返回到软交换，那么软交换还能够使用像ＭＧＣＰ／ＩＰＤＣ协议以更好的方式控制接入网关。这也体现了软交换技术处理接入网关的能力。
　　
　　软交换技术通过ＳＩＰ协议接到电缆网络上，以支持企业的 ＩＰ ＰＢＸ及ＩＰ电话。它还能够通过ＴＣＰ／ＩＰ协议接入ＳＣＰ，也可通过ＴＣＰ／ＳＣＣＰ协议接入到ＳＳ７网络上，使无缝互连成为可能。
　　
　　７ 基于软交换的下一代网络中需要继续关注的主要问题

虽然基于软交换的下一代网络是一个比较完整的网络解决方案，可以应用在各种通信领域，但由于其技术新，目前的解决方案大多处于实验阶段，尚未形成大规模应用，许多问题仍需要继续关注，如ＱＯＳ、网关、安全性、业务提供方式、与现有网络的有机结合等问题。

１．ＱＯＳ问题
　　
　　对任何网络来说，ＱＯＳ的保证都是一个非常重要的问题。从根本上说，软交换本身并不能解决ＱＯＳ问题，而是靠其承载网络来保证服务质量的。承载网络目前有两种方式：ＡＴＭ和ＩＰ。对于ＡＴＭ的承载网络来说，其本身就有很强的ＱＯＳ机制。但是，对于ＩＰ的承载网络来说，如何解决好ＱＯＳ问题。在基于软交换的下一代网络中是一个非常关键的问题，因为从目前厂家的设备开发情况和网络发展的总的趋势来看，以ＩＰ为承载网络应该是大势所趋。
　　
　　２．软交换网络的管理
　　
　　从软交换目前的实现情况来看，大部分都采用ＳＮＭＰ协议作为软交换系统的网管协议，但ＳＮＭＰ网管系统具有一定的局限性，ＳＮＭＰ网管以静态管理方式为主，无法针对各种不同业务的需求变化进行综合管理。由于ＳＮＭＰ采用的是基于ＵＤＰ的承载方式，因此不能很好的保证网管信息的可靠传输。同时，基于软交换的下一代网络提供的是实时业务，而要求网管系统必须具有一定的ＱＯＳ管理能力。但目前基于软交换的网管系统处理这方面的能力比较差，还需进一步的改进、完善，才能满足用户对服务质量的要求
　　
　　３．软交换涉及的协议尚需继续完善
　　
　　软交换网络的各个网络接口之间采用开放的协议进行通讯。但是，目前不论是从协议的制定情况，还是各个厂家的开发情况来看，接口的标准化还不完善，大多数协议还处于扩充完善阶段。因此，离最终的开放网络还需要有一段时间。
　　
　　综上所述，软交换虽然具有很大的发展潜力，但目前仍处于发展的起步阶段。以软交换为核心的通信系统将会提供业务开放能力，符合三网合一的发展趋势，提供话音、数据、视频业务和多媒体融合业务，满足通信个性化、移动化和随时随地获取信息的发展目标。

来源：全球IP通信联盟