時間：2022-12-20 07:33:56
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軟交換概念一經提出，很快便得到了業界的廣泛認同和重視，ISC（InternationalSoftSwitchConsortium）的成立更加快了軟交換技術的發展步伐，軟交換相關標準和協議得到了IETF、ITU－T等國際標準化組織的重視。
根據國際Softswitch論壇ISC的定義，Softswitch是基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設備和系統。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現基本呼叫控制功能，從而實現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、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時，軟交換還將網絡資源、網絡能力封裝起來，通過標準開放的業務接口和業務應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業務。
2基于軟交換技術的網絡結構
軟交換是下一代網絡的核心設備之一，各運營商在組建基于軟交換技術的網絡結構時，必須考慮到與其它各種網絡的互通。在下一代網絡中，應有一個較統一的網絡系統結構?；谲浗粨Q技術的網絡結構如圖1所示。
由圖中可以看出，軟交換位于網絡控制層，較好地實現了基于分組網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。
軟交換與應用／業務層之間的接口提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、功能服務器等接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。其中：軟交換與應用服務器間的接口可采用SIP、API，如Parlay，提供對三方應用和增值業務的支持；軟交換與策略服務器間的接口對網絡設備工作進行動態干預，可采用COPS協議；軟交換與網關中心間的接口實現網絡管理，采用SNMP；軟交換與智能網SCP之間的接口實現對現有智能網業務的支持，采用INAP協議。
通過核心分組網與媒體層網關的交互，接收處理中的呼叫相關信息，指示網關完成呼叫。其主要任務是在各點之間建立關系，這些關系可以是簡單的呼叫，也可以是一個較為復雜的處理。軟交換技術主要用于處理實時業務，如話音業務、視頻業務、多媒體業務等。
軟交換之間的接口實現不同與軟交換之間的交互，可采用SIP－T、H．323或BICC協議。
3軟交換技術的設計原理及其實現目標
軟交換技術是一個分布式的軟件系統，可以在基于各種不同技術、協議和設備的網絡之間提供無縫的互操作性，其基本設計原理是設法創建一個具有很好的伸縮性、接口標準性、業務開放性等特點的分布式軟件系統，它獨立于特定的底層硬件／操作系統，并能夠很好地處理各種業務所需要的同步通信協議，在一個理想的位置上把該架構推向摩爾曲線軌道。并且它應該有能力支持下列基本要求：
（1）獨立于協議和設備的呼叫?熏設備的呼叫處理和／同步會晤管理應用的開發。
（2）在其軟交換網絡中能夠安全地執行多個第三方應用而不存在由惡意或錯誤行為的應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備和協議的能力。
（4）業務和應用提供者能增加支持全系統范圍的策略能力而不會危害其性能和安全。
（5）有能力進行同步通信控制，以支持包括帳單、網絡管理和其他運行支持系統的各種各樣的后營業室系統。
（6）支持運行時間捆綁或有助于結構改善的同步通信控制網絡的動態拓撲。
（7）從小到大的網絡可伸縮性和支持徹底的故障恢復能力。
軟交換的實現目標是在媒體設備和媒體網關的配合下，通過計算機軟件編程的方式來實現對各種媒體流進行協議轉換，并基于分組網絡（IP／ATM）的架構實現IP網、ATM網、PSTN網等的互連，以提供和電路交換機具有相同功能并便于業務增值和靈活伸縮的設備。
軟交換系統的參考模型如圖2。
4軟交換所使用的主要協議
軟交換體系涉及協議非常眾多，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、SoftSwitchOrg等組織對軟交換及協議的研究工作一直起著積極的主導作用，許多關鍵協議都已制定完成，或趨于完成。這些協議將規范整個軟交換的研發工作，使產品從使用各廠家私有協議階段進入使用業界共同標準協議階段，各家之間產品互通成為可能，真正實現軟交換產生的初衷——提供一個標準、開放的系統結構，各網絡部件可獨立發展。在軟交換的研究進展方面，我國處于世界同步水平。信息產業部“網絡與交換標準研究組”在1999年下半年就啟動了軟交換項目的研究，目前已完成了《軟交換設備總體技術要求》。此外，“IP標準研究組”正在研制有關中繼媒體網關（TG）、信令網關?穴SG?雪、接入網關（AG）、綜合接入設備?穴IAD?雪等設備技術規范。
下面對幾個主要協議做一簡單介紹。
1．H．248／MEGACO
H．248和MEGACO協議均稱為媒體網關控制協議，應用在媒體網關和H．248／MEGACO與軟交換設備之間。兩個協議的內容基本相同，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議。它們引入了Termination（終端）和Context（關聯）兩個抽象概念。在Termination（終端）中，封裝了媒體流的參數、MODEM和承載能力參數，而Context（關聯）則表明了在一些Termination（終端）之間的相互連接關系。H．248／MEGACO通過Add、Modify、Subtract、Move等8個命令完成對Termination（終端）和Context（關聯）之間的操作，從而完成了呼叫的建立和釋放。
2．媒體網關控制協議（MGCP）
媒體網關控制協議（MGCP）是由IEFT提出來的，是簡單網關控制協議（SGCP）和IP設備控制協議（IPDC）相結合的產物。MEGACO協議是對MGCP協議的進一步改進、完善和提高，MGCP協議可以說是一個比較成熟的協議，協議的內容與MEGACO協議比較相似。目前軟交換系統設備大都支持該協議，其不足也慢慢表現出來，將來可能要被H．248／MEGACO協議所取代。
在軟交換系統中，MGCP協議與H．248／MEGACO協議一樣，應用在媒體網關和MGCP終端與軟交換設備之間，通過此協議來控制媒體網關和MGCP終端上的媒體／控制流的連接、建立和釋放。
3．會話初始協議（SIP）
會話初始協議（SIP）是IETF提出的在IP網上進行多媒體通信的應用層控制協議。以Internet協議（HTTP）為基礎，遵循Internet的設計原則，基于對等工作模式。利用SIP可實現會話的連接、建立和釋放，并支持單播、組播和可移動性。此外，SIP如果與SDP配合使用，可以動態地調整和修改會話屬性，如通話帶寬、所傳輸的媒體類型及編解碼格式。其具體內容可參見IETFRFC2543bis。
在軟交換系統中，SIP協議主要應用于軟交換與SIP終端之間，也有的廠家將SIP協議應用于軟交換與應用服務器之間，提供基于SIP協議實現的增值業務。總的來說，SIP協議主要應用于語音和數據相結合的業務，以及多媒體業務之間的呼叫建立與釋放。特別是SIP協議以其簡單、靈活的特點，使作為移動通信標準化組織的3GPP已經決定在其基礎上建立第三代移動通信的全IP網絡，并要求未來的3G終端必須支持SIP協議。
4．SCTP協議
SCTP協議是由IETF提出的一種關于流控制傳送協議。主要是在無連接的網絡上傳送PSTN信令信息，該協議可以在IP網上提供可靠的數據傳輸。SCTP可以在確認方式下，無差錯、無重復地傳送用戶數據，并根據通路的MTU的限制，進行用戶數據的分段；在多個流上保證用戶消息的順序遞交，把多個用戶的消息復制到SCTP的數據塊中。利用SCTP偶連的機制來保證網絡級的部分故障自處理。SCTP還具有避免擁塞和避免遭受泛播及匿名攻擊的特點。
SCTP協議在軟交換中起著控制協議的主要承載者的作用。
5軟交換技術的主要特點和功能
1．軟交換技術的主要特點表現在以下幾個方面：
（1）支持各種不同的PSTN、ATM和IP協議等各種網絡的可編程呼叫處理系統。
（2）可方便地運行在各種商用計算機和操作系統上。
（3）高效靈活性。例如：
·軟交換加上一個中繼網關便是一個長途／匯接交換機（C4交換機）的替代，在骨干網中具有VoIP或VTOA功能。
·軟交換加上一個接入網關便是一個語音虛擬專用網（VPN）／專用小交換機（PBX）中繼線的替代，在骨干網中具有VoIP功能。
·軟交換加上一個RAS，便可利用公用承載中繼來提供受管的MODEM業務。
·軟交換加上一個中繼網關和一個本地性能服務器便是一個本地交換機（C5交換機）的替代，在骨干網中具有VoIP或VTOA功能。
（4）開放性通過一個開放的和靈活的號碼簿接口便可以再利用IN（智能網）業務。例如，它提供一個具有接入到關系數據庫管理系統、輕量級號碼簿訪問協議和事務能力應用部分號簿的號碼簿嵌入機制。
（5）為第三方開發者創建下一代業務提供開放的應用編程接口（API）。
（6）具有可編程的后營業室特性。例如：可編程的事件詳細記錄、詳細呼叫事件寫到一個業務提供者的收集事件裝置中。
（7）具有先進的基于策略服務器的管理所有軟件組件的特性。包括展露給所有組件的簡單網絡管理協議接口、策略描述語言和一個編寫及執行客戶策略的系統。
2．軟交換是多種邏輯功能實體的集合，它提供綜合業務的呼叫控制、連接和部分業務功能，是下一代電信網語音／數據／視頻業務呼叫、控制、業務提供的核心設備。主要功能表現在以下幾個方面：
（1）呼叫控制和處理為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能。
（2）協議功能支持相應標準協議，包括H．248、SCTP、H．323、SNMP、SIP等。
（3）業務提供功能可提供各種通用的或個性化的業務。
（4）業務交換功能
（5）互通功能可通過各種網關實現與響應設備的互通。
（6）資源管理功能對系統中的各種資源進行集中管理，如資源的分配、釋放和控制。
（7）計費功能根據運營需求將話單傳送至計費中心。
（8）認證／授權功能可進行認證與授權，防止非法用戶或設備接入。
（9）地址解析功能和語音處理功能。
6基于軟交換的應用
隨著通信網絡技術的不斷發展和軟交換各種標準的制定與補充，不少廠家都推出了軟交換的解決方案，各運營商也在積極進行相關實驗。目前，國內外許多電信設備制造商，如西門子、阿爾卡特、愛立信、北電、中興等都在積極發展新的交換機過渡平臺，提出了軟交換在下一代網絡中的解決方案。這里簡要介紹一下軟交換在VoIP中的應用，圖3為基于軟交換技術的VoIP網絡結構。
從圖中可以看出，它的功能非常類似于現行電路交換傳送系統間的交換／長途網，C4交換機用軟交換系統和一組中繼網關的組合體所取代。中繼網關自身是由軟交換技術利用主／被叫協議控制，這個協議就是與來自某個具有指定源／目的的RTP／UDP／IP流的電路交換機的一個指定時隙相關的MGCP／IPDC協議。
軟交換技術作為呼叫處理的組成部分，其標識要被用來終結該呼叫的最有可能的出口網關，并利用這個信息來命令中繼網關執行所指定的功能，亦即軟交換技術能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫，以使所選擇的出口網關最接近目的電話。于是，就完成了原有通過電路交換網執行的呼叫操作功能。
接入網關既可以終結ISDN的PRI，也可以終結來自企業PBX的CAS信令。這種接入網關能夠被軟交換以基于分組電話協議的多種方式進行控制；對于基于H．323協議的網關，軟交換能夠像一個H．323網關那樣動作；如果接入網關隧道PRI（Q．931）或CAS信令返回到軟交換，那么軟交換還能夠使用像MGCP／IPDC協議以更好的方式控制接入網關。這也體現了軟交換技術處理接入網關的能力。
軟交換技術通過SIP協議接到電纜網絡上，以支持企業的IPPBX及IP電話。它還能夠通過TCP／IP協議接入SCP，也可通過TCP／SCCP協議接入到SS7網絡上，使無縫互連成為可能。
7基于軟交換的下一代網絡中需要繼續關注的主要問題
雖然基于軟交換的下一代網絡是一個比較完整的網絡解決方案，可以應用在各種通信領域，但由于其技術新，目前的解決方案大多處于實驗階段，尚未形成大規模應用，許多問題仍需要繼續關注，如QOS、網關、安全性、業務提供方式、與現有網絡的有機結合等問題。
1．QOS問題
對任何網絡來說，QOS的保證都是一個非常重要的問題。從根本上說，軟交換本身并不能解決QOS問題，而是靠其承載網絡來保證服務質量的。承載網絡目前有兩種方式：ATM和IP。對于ATM的承載網絡來說，其本身就有很強的QOS機制。但是，對于IP的承載網絡來說，如何解決好QOS問題。在基于軟交換的下一代網絡中是一個非常關鍵的問題，因為從目前廠家的設備開況和網絡發展的總的趨勢來看，以IP為承載網絡應該是大勢所趨。
2．軟交換網絡的管理
從軟交換目前的實現情況來看，大部分都采用SNMP協議作為軟交換系統的網管協議，但SNMP網管系統具有一定的局限性，SNMP網管以靜態管理方式為主，無法針對各種不同業務的需求變化進行綜合管理。由于SNMP采用的是基于UDP的承載方式，因此不能很好的保證網管信息的可靠傳輸。同時，基于軟交換的下一代網絡提供的是實時業務，而要求網管系統必須具有一定的QOS管理能力。但目前基于軟交換的網管系統處理這方面的能力比較差，還需進一步的改進、完善，才能滿足用戶對服務質量的要求
3．軟交換涉及的協議尚需繼續完善
軟交換網絡的各個網絡接口之間采用開放的協議進行通訊。但是，目前不論是從協議的制定情況，還是各個廠家的開況來看，接口的標準化還不完善，大多數協議還處于擴充完善階段。因此，離最終的開放網絡還需要有一段時間。
Abstract：Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1國際軟交換技術的發展狀況
下一代網絡（NGN）是一個建立在IP技術基礎上的新型公共電信網絡，它將話音、數據、視頻等多種業務集于一體。建設下一代網絡是電信競爭的需要。隨著通信技術的飛速發展和電信市場的逐步開放，電信業的一個最重要的發展趨勢就是業務運營和網絡運營的分離，由網絡運營商提供可靠、高效的基礎承載平臺，由業務提供商提供各種應用，他們與設備制造商三足鼎立，共同推動了電信業的繁榮和進步。
軟交換技術是下一代網絡的核心技術，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層、全開放的體系架構，作為下一代網絡的發展方向，軟交換不但實現了網絡的融合，更重要的是實現了業務的融合。
目前，歐洲電信運營商對于軟交換（下一代網絡）的發展和應用大體上采用比較務實和謹慎的態度，運營商都是根據自身網絡的實際情況和業務的發展來采取對策。德國電信聚焦海外市場，積極開拓國際IP網的話音業務，并在新技術投入使用之前，注重新技術和新設備的試驗和評估。2001年開始在國際網絡進行軟交換的試驗，放置了一臺軟交換機和4個媒體網關開展IP網絡提供語音業務、呼叫中心業務和VPN業務的試驗，其軟交換的標準采用SIP－T協議。英國電信則逐步地在長途網和本地網實現分組話音，本地網有5個節點開展了軟交換實驗，部分已經商用，并且試驗規模在逐步擴展。在提供話音質量的保證方面，英國電信已在其承載網絡內全面采用ATM技術。比利時電信認為2004年以后引入NGN比較適當，但目前需注意跟蹤技術和設備的發展，比利時電信的技術部門在NGN方面重點研究未來分組話音網絡的體系架構和需求、開展NGN技術培訓、建立NGN實驗室，為開展現場試驗進行技術準備。一些北美電信運營商也正在積極開展有利于軟交換提供話音業務的試驗，有些運營商已經開始提供商用業務。
2002年3月，中國電信下一代網絡（NGN）試驗項目在北京、上海、廣州、深圳4城市啟動。中國電信與北電網絡、愛立信、西門子、中興通訊、上海貝爾5廠家簽訂了下一代網絡試驗工程設備合同。合同涉及金額近1億元人民幣。根據中國電信與北電網絡簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網絡的SUCCESSIoN下一代網絡解決方案。NGN網絡全國試驗網項目涉及的技術面、提供的業務量、網絡覆蓋的廣度、深度均在全球首屈一指。
在設備制造商方面，特別值得一提的是加拿大北電網絡，其NGN產品為SUCCESSIoN（繼往開來）解決方案，于1999年在BT－SPAIN首次正式商用，迄今為止，在全球超過24個國家的40多個網絡中得到試驗或商用。其商用客戶中包括VErIzoN、SPrINT、中國電信、香港寬頻（HKBN）、新世界電信（NEWWorLDTEL）及鐵通等。
SUCCESSIoN的應用類型包括了長途及匯接（C4）業務、本地接入（C5）及多媒體業務、無線匯接及3G核心網業務以及有線電視多網合一業務。目前幾種解決方案已經在實際網絡中運用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網絡包含2個軟交換節點及70多個媒體網關，每個節點每天處理超過1100萬次呼叫。SPrINT作為全美第一個實現TDM端局以軟交換替換的運營商，其第一期工程（350萬線）全部采用北電的SUCCESSIoN方案。香港寬頻應用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17個月時間內，已擁有16萬用戶，是全球最大的基于以太網IAD接入的NGN網絡，目前運營穩定良好。在最近的市場調研報告中，北電網絡列全球軟交換市場份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網關市場份額第一。
2NGN提供的業務
軟交換技術的引入除了對現有PSTN話音業務實現全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業務、PSTN與因特網業務結合衍生的業務、用戶個性化業務以及業務創新方面有著PSTN和因特網等單一網絡無法比擬的優勢。傳統PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無法實現多種靈活的業務邏輯和多媒體業務。由于業務邏輯控制和網絡智能在PSTN內每個交換機上呈分散式節點式分布，并且由于用戶數據由各自歸屬的交換機管理，導致某些業務（如廣域CENTrEx）難以開展。PSTN的終端種類非常單一且沒有智能，業務的智能完全由交換機實現，因此一直以來難以實現用戶對業務的個性化定制，而且由于終端智能的限制存在使用不便和各種電話補充業務難以推廣的問題。引入NGN則在業務實現的簡單性和靈活性上有了本質改變。NGN的業務邏輯控制和網絡智能在軟交換和應用服務器等少量網元上集中部署，因此可以方便地在全網實現業務部署和業務升級，NGN對廣域CENTrEx的實現就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協議（SIP），使得終端的智能大大提高，目前市場上已經出現了豐富多彩的SIP智能終端。終端智能的提高及媒體承載能力的加強（如支持話音、視頻等）使得用戶對業務的個性化定制成為可能并且已經商用。如NGN的“呼叫屏蔽”這一特性，用戶可以對不同來話進行篩選性的監控，可以在不同時間對不同來話實施不同的應答策略，應答的方式也不僅僅局限于接聽、轉發、掛斷等傳統方式，而是包括了話音應答、問候音播放、語音信箱轉接、電子郵件轉接、網頁推送等多種不同的應答方式。這種靈活性在傳統PSTN上是無法實現的。
此外，NGN能夠實現許多PSTN所無法實現的業務特性，一號通就是一個很好的例子。PSTN通過IN方式也可以實現一號通業務，然而NGN基于SIP協議可以輕松實現IN方式的一號通所無法實現的能力。如NGN的一號通業務可以實現用戶根據自己的需要隨時設定對來話的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據來話者的不同和時間段的不同而變化。比如對自己的家人和同事可以實施兩種完全不同的振鈴策略，自己上班和下班時的振鈴策略也可以完全不同。這就給了用戶最大的自由和靈活性，保證可以有一種方式能聯系到他，給日常生活和工作帶來了極大的方便。這種業務特性是PSTN所無法實現的。類似的例子還有許多，如WEB800、點擊傳真等。
NGN不但在業務實現的簡易性和靈活性上有獨到之處，并且能實現許多PSTN無法實現的業務，而且具有業務的惟一性。NGN的業務能力主要包括：
A）全面繼承PSTN傳統話音業務（包括基本話音業務、電話補充業務、CENTrEx業務、ISDNPRI補充業務、IN類業務等）；
B）基于SIP的寬帶多媒體業務；
C）PSTN與因特網相結合的業務（即PINT業務，如點擊撥號、點擊傳真、WEB800、ICW等）；
D）用戶可定制的個性化業務。從事軟交換研究的國際組織
NGN是目前運營商和設備廠商都在討論的熱點技術，也是國外許多標準化組織和論壇（包括ITU－T的第11和16工作組，IETF的IPTELEPHoNY工作組、信令傳輸工作組（SIGTrAN）、媒體網關控制工作組（MEGACo），ETSI的TIPHoN，國際軟交換協會（ISC），3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等）的研究工作重點。我國網絡與交換標準研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網絡的相關標準。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個成員，是運營商和設備供應商交流需求和動態的場合。國際上大多數知名的電信設備制造商，如阿爾卡特、朗訊、北方電訊、CISCo、西門子、富士通、諾基亞、愛立信等，另外有一些電信運營商如美國的LEVEL3、QWEST、AT＆T、日本的NTT等均為該協會成員。
軟交換論壇包含5個工作組，負責網絡架構、協議制定等技術工作。
業務應用工作組負責業務功能制定、協調以及API標準的應用。
網絡結構工作組負責軟交換網絡功能架構的制定。
設備控制工作組負責軟交換間以及軟交換與其他網絡設備間控制協議的制定和補充、增強，如MGCP、MGC和設備的兼容性等。
網絡管理工作組負責網絡管理的結構和協議制定。
SIP工作組負責SIP協議在軟交換網絡中的應用和增強。
此外，ITU－T和IETF在相關協議的標準化方面已經取得了重要的進展，如H．248協議、BICC協議、SIP協議和SIGTrAN系列協議等。
4存在的問題
目前雖然不少廠家推出了軟交換的解決方案,各運營商也在積極進行相關的試驗,但新技術的應用需要相當長的時間來完善。從目前廠家所提供的解決方案來看，目前存在的主要問題如下：
A）國際上尚無大型網絡的組網和運營經驗。傳統電信網經過長期的運營積累，在網絡組織方面已經具有相當成熟的經驗；而基于軟交換的NGN網絡組織目前國內外尚無成熟的經驗，是采用基于軟交換的全平面結構，還是采用分區域選路結構等，在技術和實踐方面都有待進一步的探索。
B）協議尚未做到兼容性，標準還在發展之中。不同廠家的軟交換在技術標準的選用及協議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協議、SIP－T協議和H．248協議也在發展之中，協議的選項需要運營商根據業務的需要來進一步確定。
C）API沒有成熟的產品。基于開放的業務平臺，采用標準的API接口為網絡運營商提供新業務開創了未來美好的前景，但是相應的產品仍在探索和研發之中。
D）業務開發問題。標準、開放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業務，這是軟交換體系的一個優勢所在，但目前廠家能夠提供的業務多集中為基本語音業務及補充業務、IN類業務、PINT業務、多媒體終端之間的同步瀏覽、統一消息、多媒體會議等，究竟什么業務才是運營商手中的殺手業務，才能真正帶來收益，是目前運營商和設備商在共同苦思冥想的問題，目前并未出現使人眼前為之一亮的業務。
2軟交換技術在第三代移動通信中的應用
在第三代移動通信體系中，不僅僅擁有語音業務，還具有一定的數據業務、多媒體業務、電子貿易、互聯網服務以及電子商務等服務信息，由于不斷擴充新網絡，對于網絡通信系統的使用互聯網資源和數據信息的交換提出了更高的安全需求，使用軟交換技術可以適當的降低交換機設備的負擔，從而整個通信系統都可以實現資源的合理配置，具有十分明顯的優勢和特點。依據主被叫會處于不同的數據通信位置可以分為兩類：包括TMSCSERVER之lhJ的呼叫以及TMSCSERVER局內的呼叫。
2.1網內通信的應用
軟交換技術可以很好的支持中國移動混接組合方式的介入模式，也就是可以支持同一TMG從而形成不同的中繼端口進行TDM之間的交換呼叫功能，主要包含跨區域以及本區域之間兩個TDM交換機中的呼叫功能，利用軟交換技術來處理呼叫的時候，在進行選擇路由和分析號碼之后，需要執行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向的TMG處于同一個TMG上的時候，利用H.248直接進行命令，在入局和出局的不同TDM終端分配，合理的連接出局和入局之間的TDM端點，形成交換機之間的TDM呼叫。
2.2網間通信的應用
利用交換機處理網間通信的時候，選擇路由和分析號碼之后，需要執行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向TMG之間的承載IP，利用H.248信號來通知入局TMG在網絡上的局向分配情況，把IP端點分配在出局局向上，制定承載IP的語言編碼類型，然后進行長時間打包參數，合理的連接端點IP和端點TDM，以此作為話路，沒有得到出局方向上的端點TP的實際地址。在入局局向上分配出局TMG的端點IP，制定與入局TMG相符合的語言編碼類型以及打包時長等一些參數，端點TDM在出局方向進行分配，連接端點和端點TDM做為話路，從而可以知道入局方向的端點IP地址和TMG。交換機利用H.248來把出局方向上TMG端點IP地址輸入到入局TMG中，以便于可以順利完成交換機的IP承載連續呼叫。
2.3優化軟交換的應用
華為軟交換系統可以有效解決網絡過大負載以及網絡流量過大的問題，但是如果系統處于主干線設備主要地位上的時候，一旦某點出現故障的時候，可以通過設置網絡數據來把MSC中的軟交換長途話務傳送TDM傳統交換結點上，但是沒有辦法轉換外省的話務，利用軟交換技術來傳送到本省的TMG話務中，從而在一定程度上影響著長途話務，所以需要我們不斷優化軟交換技術和軟交換系統。由于在完善了軟交換匯接網絡之后，可以適當的順通省際之間的話務業務，從而完全發揮了兩種網的特點和優勢，通過兩種網的互補，在兩種網上適當建立直接能夠進行聯系的話務，以此當做備用。對于一些GMSC/MSC的呼叫業務來說，一旦出現TDM或者軟交換網絡溢出的問題，就會利用自動功能進行話務的倒換，保證在另外一種網上接受更多的長途話務，也可以適當的把溢出處的話務設置到路由上，從而輸送到TDM匯接網。如果軟交換出現單點故障的時候，可以利用GMSC/MSC的備用路由來進行各省的去話，合理的倒入到TDM匯接網上；對于大部分省際通話來說，利用兩個區域之間的BISS消息進行一定互換，被叫SS出現的TMG會適當的輸送到起點SS中，釋放一定數據信息，利用起點受到的SS數據合理分析釋放的消息，對于一些出現失敗的被叫來說應該適當的增加相應的呼叫字冠，合理輸送到TDM網絡上，進行一定疏通。這種優化交換機的方案具有很多優點，工程建設量相對比較小、可以充分利用資源，從而最大程度完成軟交換技術在第三代移動通信網絡中應用。
中圖分類號：F224文獻標識碼： A
一．引言
傳統的PSTN網絡是建立在TDM之上的，網絡提供給客戶的各項功能都需要交換機的支持，業務處理和管理控制都是通過交換機來實現。如果需要增加新業務，既要修訂標準又要改造交換機，導致新增業務需要較長時間。為實現新業務需求，需要在網絡中建立公共業務平臺，將業務提供和呼叫連接分開，由智能網(IN)完成業務提供，而由交換機完成呼叫連接。采用此種模式很大程度上提高了業務處理能力，同時也縮短了業務提供時間。業務分離，承載出現多樣化，為確保承載連接和呼叫控制進一步分離，就需要導入軟交換技術，通過軟交換技術在媒體層、傳送層、業務層和控制層的作用，將業務和控制分類，實現最終目的。
二. 軟交換技術概述。
1.軟交換的概念。
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務器或媒體網關控制。其最基本的特點和最重要的貢獻就是把呼叫控制功能從媒體網關中分離出來，通過服務器或網元上的軟件實現基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）、信令互通（如從7號信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業務提供者可以自由地將傳輸業務與控制協議結合起來，實現業務轉移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網關之間的開放和標準化，為網絡走向開放和可編程創造了條件和基礎。
2.軟交換技術的發展。
軟交換的概念最早起源于美國。當時在企業網絡環境下，用戶采用基于以太網的電話，通過一套基于PC服務器的呼叫控制軟件（CallManager、CallServer），實現PBX功能（IPPBX）。對于這樣一套設備，系統不需單獨鋪設網絡，而只通過與局域網共享就可實現管理與維護的統一，綜合成本遠低于傳統的PBX。由于企業網環境對設備的可靠性、計費和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設備門檻低，許多設備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX應用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發，為了提高網絡綜合運營效益，網絡的發展更加趨于合理、開放，更好的服務于用戶。業界提出了這樣一種思想：將傳統的交換設備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標準協議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進行處理，于是，SoftSwitch（軟交換）技術應運而生。
三.下一代網絡LTE概述。
1.LTE概念。
LTE是3GPP在2005年啟動的新一代無線系統研究項目。LTE采用了基于OFDM技術的空中接口設計，目標是構建出高速率、低時延、分組優化的無線接入系統，提供更高的數據速率和頻譜利用率。整個系統由核心網絡（EPC）、無線網絡（E-UTRAN）和用戶設備（UE）3部分組成，（見下圖一）。其中EPC負責核心網部分；E-UTRAN（LTE）負責接入網部分，由eNodeB節點組成；UE指用戶終端設備。系統支持FDD和TDD兩種雙工方式，并對傳統UMTS網絡架構進行了優化，其中LTE僅包含eNodeB，不再有RNC；EPC也做了較大的簡化。這使得整個系統呈現扁平化特性。系統的扁平化設計使得接口也得到簡化。其中eNodeB與EPC通過S1接口連接；eNodeB之間通過X2接口連接；eNodeB與UE 通過Uu接口連接。
（圖一，LTE系統網絡架構圖）
2. LTE技術的發展。
LTE項目是近兩年來3GPP框架內為了應對WiMAX等通信技術的挑戰于2005年年底緊急啟動的規模龐大的新技術研發項目。作為3G向后的演進，LTE得到了各大通信企業、高校和通信研究機構的廣泛關注與參與。它采用OFDM和MIMO作為無線網絡演進的唯一標準，大大改進并增強了3G的空中接入技術。數據傳輸能力方面，在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率，同時，改善了小區邊緣用戶的性能，提高小區容量和降低系統延遲。與3G甚至HSPA相比，LTE在高數據速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和向下兼容等方面都更具技術優勢。
四.軟交換技術在下一代網絡LTE中的應用。
下一代網絡NGN是業務驅動的網絡，通過業務與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載業務分離實現相對獨立的業務體系，使業務真正獨立于網絡，靈活有效地實現業務的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業務特征，不必關心承載業務的網絡形式以及終端類型，使業務和應用的提供有較大的靈活性，從而滿足用戶不斷發展、更新業務的需求。也使得網絡具有可持續發展的能力和競爭力。同時，下一代網絡是基于統一協議的分組式網絡?，F有的通信網絡，無論是電信網、計算機網還是有線電視網，都不可能單獨作為信息基礎設施，但近幾年IP的發展使人們開始認識到：各種網絡都將最終匯合到統一的IP網絡，即三網融合。各種以IP為基礎的業務能在不同的網上實現互通，IP協議成為各個通信網都能夠接受的通信協議，從技術上為NGN奠定了堅實的基礎。
軟交換是下一代網絡的控制功能實體，為下一代網絡提供具有實時性要求的業務呼叫控制和連接控制功能，是下一代網絡呼叫與控制的核心。軟交換技術，是NGN體系結構中的關鍵技術，其核心思想是硬件軟件化，通過軟件來實現原來交換機的控制、接續和業務處理等功能，各實體間通過標準化協議進行連接和通信，便于在NGN中更快地實現各類復雜的協議，更方便地提供業務。軟交換設備是多種邏輯功能實體的集合，提供綜合業務的呼叫控制、連接以及部分業務功能，是NGN中語音/數據/視頻業務呼叫、控制、業務提供的核心設備。
基于SRVCC 網絡技術，LTE 核心網絡的MME 與現網軟交換MSC Server 之間要建立基于IP 的信令接口Sv 接口。該接口在用戶從LTE 無線網絡向GSM/WCDMA 漫游時由用戶終端觸發PS 到CS的語音業務切換。 終端用戶在原LTE 網絡下的承載可能除了有基于GBR（Guaranteed Bit Rate）的語音承載外，還可能同時有非GBR 的數據承載， 在網絡和終端具備條件的情形下也要進行相應的處理。在目標網絡GSM 或WCDMA 支持和終端手機支持的情況下，SRVCC 的切換同時可能伴隨PS 到PS的切換。 PS 到PS 的切換要涉及到網絡的S3/S4 接口或Gn 接口； 同時進行PS 到PS 的切換可使得在LTE 網絡如Web 瀏覽的數據業務在目標網絡中保持連續。
基于3GPP 網絡技術規范和GSMA 運營商企業聯盟IR.92 技術規范，IMS MMTel 是2G/3G 移動網絡進一步演進并在LTE 時代提供多媒體語音業務的關鍵網絡技術；IMSMMTel 是保證運營商在下一代網絡業務運營中處于主導地位的關鍵。運營商在現網的網絡建設中應積極推進和部署IMS 的網絡建設。運營商在現網的網絡建設中，在網絡IP 化建設的基礎上，基于移動網絡的設備演進能力，積極的推進網絡軟交換系統與IMS 系統的設備功能融合，例如進行MGCF 與MSCServer 的功能融合，IM-MGw 與軟交換MGw 融合， 推進SIP-I 技術的網絡部署；從而簡化IMS 與現網組網的復雜度，加快IMS 的網絡應用步伐。 在LTE 網絡部署的同時，在IMS MMTel 成熟的區域部署SRVCC 的網絡應用解決LTE 覆蓋不連續問題。 分析和準備CSFB 的網絡技術應用。在現網的網絡建設中，在現有的軟交換系統中部署SGs 網絡互通接口，以確保用戶語音業務的應用。
五. 軟交換技術的過度策略。
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務器或媒體網關控制。其最基本的特點和最重要的貢獻就是把呼叫控制功能從媒體網關中分離出來，通過服務器或網元上的軟件實現基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）、信令互通（如從7號信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業務提供者可以自由地將傳輸業務與控制協議結合起來，實現業務轉移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網關之間的開放和標準化，為網絡走向開放和可編程創造了條件和基礎。下一代網絡（NGN）是一個建立在IP技術基礎上的新型公共電信網絡，它將話音、數據、視頻等多種業務集于一體。建設下一代網絡是電信競爭的需要。隨著通信技術的飛速發展和電信市場的逐步開放，電信業的一個最重要的發展趨勢就是業務運營和網絡運營的分離，由網絡運營商提供可靠、高效的基礎承載平臺，由業務提供商提供各種應用，他們與設備制造商三足鼎立，共同推動了電信業的繁榮和進步。軟交換技術是下一代網絡的核心技術，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層、全開放的體系架構，作為下一代網絡的發展方向，軟交換不但實現了網絡的融合，更重要的是實現了業務的融合。
從網絡角度看，通過軟交換機結合媒體網關和信令網關，跨接和互連電路交換網與分組化網，盡管兩個網仍基本獨立，但業務層已實現基本融合，可統一提供管理和加快擴展部署業務。當數據業務逐漸成為網絡的主流業務時，可以考慮將電路交換網上的電話業務逐漸轉移到分組化網上來，最終形成一個統一的融合網。這種網絡演進思路的基點在于網絡和業務的融合，不在于節點的融合，它允許不同的網按照各自最佳的方向獨立演進，不受限于節點結構，是最適合于像中國電信這樣的傳統運營商的網絡演進策略。據國外統計數字估計，在8年內一個不投資在軟交換的運營商的利潤將比投資在軟交換上的運營商少50%。當然，軟交換技術還在發展和完善過程之中，會有這樣或那樣的問題，但作為網絡技術的發展方向已經獲得業界的認同。軟交換的切入點將隨網絡運營商的側重點不同而有所差異。通常是從長途局和匯接局開始，再進入端局和接入，然后擴展到多媒體應用和3G網絡。當然，不同的運營策略將有不同的切入點優先次序，但最終都是提供一個完整的端到端的解決方案，完成從電路交換網向分組化網的過渡。軟交換不僅適合于新興的電信運營商，也同樣適合于傳統的老牌電信運營商，都可以完成從電路交換網向分組化網的過渡。
六．結束語
軟交換技術縮短了業務提供的時間，有利于高效服務。在下一代網絡LTE中，利用軟交換技術的特點，便于打造高質量服務，利用復雜的技術，解決通信難題，有利于移動通信的進一步發展。
參考文獻：
[1] 周巍Zhou Wei 軟交換技術應用價值分析[期刊論文] 《郵電設計技術》 -2007年10期
[2]熊蔚 高勝保 軟交換技術應用與管理探討 [期刊論文] 《電信技術》 -2007年3期
自從第一款產品在電信市場上成功推出以來,“軟交換”這個概念已經成為電信行業中倍受青睞的時髦用語。由于既能執行與基于硬件的傳統電話交換機相同的功能,又能同時處理IP通信,軟交換技術承諾可提供許多優勢,如輕松整合電路交換和分組交換、降低網絡成本以便運營商更快獲得收入。
所謂“軟交換”就是指基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的系統和設備解決方案。換言之,軟交換是從媒體網關(傳輸層)中分剝離出其中的呼叫控制功能,再通過軟件技術實現其呼叫控制功能,進而使得呼叫傳輸和呼叫控制二者想獨立,這就為系統的控制與交換以及軟件可編程功能實現各功能的可分離的平臺創造了條件。一方面,軟交換提供了很多實用的功能,如:連接控制、翻譯和選路、網關管理、安全性和呼叫詳細記錄、呼叫控制等功能。另一方面,它還為在網絡上提供開展新業務提供了大大便利,這主要是要歸功于軟交換網絡資源與網絡能力很好的相結合起來,并設置標準開放的業務接口和業務應用層。
1、背景
隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網建設的進一步發展,傳統的電力信息系統的業務將發生變化。一方面,涌現出不少新型業務如:電視會議、變電站無人視頻監控、輸變電線路監控及電廠視頻監控等視圖業務;另一方面,傳統單一主機的調度自動化體系架構向客戶機/服務器體系架構的轉變;同時,監視全網運行狀況,提供故障記錄和分析的故障濾波系統的建設以及電量計費網絡系統和雷電定位系統的建設等。因此,基于互聯網/局域網并能體現信息化綜合業務應用的管理信息系統將成為電力企業信息化的發展方向和趨勢。
2、軟交換的主要功能
軟交換主要具有呼叫控制、互聯互通、業務提供等功能,下面分別來逐一介紹這個三大功能:
(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能組成。它除了能完成基本呼叫的建立、維持和釋放之外,還可以提供各種控制功能,如:呼叫處理、智能呼叫觸發檢出、連接控制和資源控制等等。
(2)互聯互通功能。當前IP電話體系主要是由兩大標準構成即:ITU-T H.323協議標準和IETF SIP協議標準,這兩大標準均可以獨立的均實現呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能,但是不可相互兼容的體系結構。軟交換技術可以與多種協議相兼容,自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協議標準。
(3)業務提供功能。一方面,軟交換可以實現對PSTN/ISDN交換機的支持,并能提供的全部業務,包括基本業務和補充業務;另一方面,它還可以與現有智能網相兼容相配合,為現有智能網提供的業務。由此可見軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中扮演著非常重要的作用。
3、引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡,那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下三層面:
第一個層面——用戶。傳統的交換網絡的封閉性,一家設備供應商往往包攬所以的包括軟、硬件供應、更新維護以及應用的開發在內的每一項事物,理所當然用戶也牢牢地鎖定在設備供應商的那里,壓縮了用戶選擇的空間,導致用戶在設備維護費用上失去了應有的主動權。然而通過軟交換技術的所搭建起來的下一代網絡可以有效地扭轉了這種不利局面,這主要是在利用軟交換技術搭建的新一代網絡中設備系統供應商都是基于同一個開放標準平臺開發出來的,這樣一來用戶自然就具有更多的選擇權,可以在同一類產品中貨比多家,根據自己的需求擇優挑選供應商來為自己服務。
第二個層面——成本。將傳統的電路交換技術與軟交換技術相比,軟交換技術更具經濟性、低成本性,可以說是地投入高產出。這主要是得益于兩方面:一方面,軟交換技術實現了平臺的開放性,使得新的應用可以更快、更易的與其相銜接;另一方面,軟交換所以使用的元器件很多都是普通的計算機器件,這就降低了其元器件的采購成本,具有更高的性價比。
第三個層面——可靠性。
與傳統的電路交換相比,軟交換技術可以更好的解決網絡的可靠性。用戶在組網的時候可以利用軟交換的優勢采用功能軟件的形式將傳統的電路交換的核心功能先進行了分類,然后再將其往下分配到各骨干網絡。由于這種根據分門別類的分布式結構是可編程的,同時也是以計算機平臺為基礎,并可以利用設置網絡權限來更好地實現網絡的可控性和安全性。
4、軟交換技術在電力通訊系統中的應用前景
電力通信網分布廣泛,業務極為繁瑣,雖然擁有多種網絡形式,但是各種網絡一方面都有各自的交換設備、復接設備等, 且它們相互獨立不能實現互融互通。但是隨著軟交換技術的出現,將可以很好的解決這些問題,這主要得益于在電力通訊系統中應用軟交換技術所能取得以下幾方面的優勢。
4.1統計匯總的優勢
采用軟交換技術組建的電力通信系統具有自我統計和自我維護功能,主要包括:業務統計和錯誤預警。對于縱橫交織的電力網絡和業務繁雜的電力系統來講,應用軟交換技術可以實現:(1)方便便捷地對所有的業務進行匯總并輸出分析報告;(2)發生故障時及時發出錯誤警報,同時顯示故障錯誤的具體的地點和原因,并自動將其發送給電力搶修和維護部門。(3)清單的采集功能,并可提供詳細的電量與電話計費清單。
4.2電力通信網中的網絡互通的優勢
電力通信網不但擁有電力系統獨有的載波電話網絡,而且同樣也存在計算機網絡,它們是以協議為基礎的分組網絡。電話網和計算機網可以利用軟交換技術所提供的支持多種信令協議的接口來實現它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網絡能更便捷地對電力通信網進行管理和協作更好的支持各業務的開展和實施。
4.3新業務開展的優勢
當前,語音和數據信息為電力通信網中的主要傳輸的信息,但是隨著網絡技術的發展和計算機技術的革新, 這對電力通信業務提出了很多新的要求如:可視業務、多媒體業務等新興業務。面對這些新的要求,軟交換技術可以大顯生手,這是因為其不但可以很好地支持語音業務,而且還可以利用新的網絡設施與開放式的應用程序接口為用戶提供各種增值業務,為新業務的開展提供便捷。
4.4統一不同介質網絡的優勢
當前電力通信網中擁有多種傳輸介質,且各自獨立不相兼容,并必須采用各自專用的設備, 若引進了軟交換技術來組建網絡, 利用軟交換技術的優勢搭建一臺多介質的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設備的需求降低設備的總采購額節約了成本;另一方面可以提高了網絡的可靠性,使依靠各種不同介質傳播的網絡達到了一定的互融互通的效果,正是由于實現了不同介質在同一網絡中信息傳遞從而簡化了過去不同介質間的繁瑣的數據轉換;同時在管理維護上顯得更加方便快捷,因為現在只需對同一類設備進行運行管理和系統維護就可以實現對整個網絡的信息交換。
總之,軟交換技術應用作為下一代網絡的解決方案,具有多方面的優勢,其應用性體現在方方面面。在電力通信網中引人并實施軟交換技術,一方面,在技術上既可起到承上啟下的作用;另一方面,電力供應企業順利向下一代網絡解決方案的的演進產生多方面的積極作用。基于軟交換技術應該在電力通訊系統中所具有的這些優勢,我們可以很好的預見其良好的市場應用與推廣前景。
參考文獻
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中圖分類號：F407文獻標識碼： A
前言：軟交換指的是從媒體網關中將呼叫控制這一主要功能分離出來,借由相關的系統/軟件,從而達到呼叫控制的目的,由此分離呼叫控制以及呼叫傳輸的功能,提高管理工作與控制工作的便利性。另外,軟交換又稱為呼叫服務器、呼叫等,在通訊傳輸的網絡中獨立存在,可為用戶提供相關的業務,軟交換的協議是依附著IP而生,相比起之前更加的靈活,開發性也較強,結構簡單化,對掌握上、控制上可起到幫助，
一、軟交換技術的核心特點
軟交換技術的核心是實現控制層與承載層的分離,以及采用分組網實現媒體流承載,它具有以下優勢:
(1)軟交換網絡的控制和承載分離,導致組網靈活性大大增加,可以采用平面組網結構,也可以采用分級結構,比傳統電路交換網更為扁平。
(2)控制和承載的分離,以及分組交換技術的應用,導致軟交換機的設備體積更小,能耗和占用空間均小于TDM交換機。
(3)控制承載分離后,媒體流的傳送交給承載網去實現,軟交換機只負責呼叫的接續和控制,因此軟交換機對呼叫的處理能力高于TDM交換機,設備容量可以做得更大。
(4)控制與承載分離使得各種設備的功能模塊化,接口標準化,有利于運營商選擇設備和組網。
(5)軟交換支持SIP協議,也可以通過應用服務器(AS)向第三方開放業務接口,這些都使得軟交換網絡的業務能力較傳統電路交換網大為加強。
(6)基于分組交換更有利于開展包括語音、視頻、數據在內的多媒體業務。軟交換作為下一代網絡的發展方向,不但實現了網絡的融合,更重要的是實現了業務的融合,能夠在統一的技術平臺上為用戶提供語音、數據、視頻以及其他增值業務。出于競爭態勢嚴峻以及降低運營維護成本等需要,各大電信運營商紛紛組建軟交換實驗網,并先后步入商用階段,為企業轉型做好準備.
二、軟交換技術在電力通訊系統需求
電力通信網是為滿足電力系統內部生產指揮調度及管理等特殊通信需求而建設的專用網絡,從網絡的角度看,它呈現出與公共通信網相差不多的技術特征。雖然它沒有運營商面臨的生存問題,但是受到業務需求、技術發展等方面的推動:一方面目前正在運行的各種業務系統均獨立組網,如電話交換系統、圖像監控系統等,形成一個個封閉式系統,不但造成占用的帶寬不能共享、嚴重浪費帶寬資源,還造成綜合業務提供能力差、用戶使用不方便,同時各個網絡運行維護成本較高、管理配置復雜。另一方面,隨著電網的發展和電力體制改革的深入,電力通信不僅要滿足電力生產類業務需求,更多的是要滿足各種新興的經營、管理類業務需求,這類需求不是停留在簡單的語音服務或者接入服務上,而是需要相應的解決方案。而電力通信舊的技術體系已經不適應各種新業務的開展,尤其在業務融合方面顯示出較差的適應性,需要構建新的技術體系來滿足用戶的各種需求。
從技術發展上看,存在多年的電路交換技術正在被淘汰,而以1P為核心的分組交換技術成為主流。目前,多數設備廠商停止了對TDM領域的投資和研發,而轉向1P技術的研發。作為用戶來說,無論新站點設備的增加還是老站點設備的更換,繼續選用原來的設備將面臨的技術支持和售后服務不能持久的風險。
三、軟交換技術電力通信網應用
軟交換技術區別于傳統電信網的電路“硬”交換,是基于分組交換網絡、以軟件來實現交換與呼叫控制管理的一門新的電信網絡技術,它是NGN(NextGe“er“tionNetwork,即下一代網絡)的核心。
3.1.在電力通信網中引入軟交換的必要性
3.1.1.目前,電力系統在應用與行政管理及電力調度管理的IP數據網絡方面不斷地在加大投資力度,而原有的基于電路交換的傳統交換設備表現出了網絡投資大,新業務提供周期長等缺點,鑒于前面所述的軟交換設備的功能及特點,可以看出,軟交換設備是目前解決上述問題的較理想的設備。
3.1.2傳統的電路交換技術是以恒定的對稱的話路為中心,為每一種業務指定固定帶寬,呼叫控制及業務提供均集中在一個交換系統中,這大大限制了業務的靈活開發和基于分組的業
務的靈活應用,對于電力系統中很多以突發的、非對稱的數據為主的業務而言,傳輸和交換的效率很低。
3.1.3如果繼續沿用傳統的電路交換模式,隨著各類業務的增長,現有網絡將日趨復雜,語音、數據、視頻三網融合難以實現,提供業務的同時,必須考慮承載業務的網絡方式,新業務的生成受到原有網絡接口的各種限制。
3.3.4各種業務獨立組網,不能動態分配帶寬,因此造成資源的嚴重浪費。
3.2.在電力通信網中引入軟交換的可行性
3.2.1電力通信網的業務范圍包括了話音、數據、圖像和多媒體業務,除電力專有業務外,今后的網絡需求,正在由基于話音通信為主逐步轉變為基于數據通信。在各種數據業務中,1P協議占據了主導地位,如電力市場數據、企業管理信息數據、Web瀏覽、電子郵件和文件傳輸等均采用TCP/IP協議。一些傳統的業務,如調度自動化、會議電視等,也正在逐步摒棄沿用多年的專用規約,而改為采用IP協議或建立在IP協議基礎上的國際標準規約。通過引入軟交換技術,可以將上述電力系統中所有的通信應用都集中在一個純1P底層的網絡上,既能與電力
系統現有的基于TDM制式的交換網絡互通,又可以實現與工nternet、PSTN等外部通信網的互通。
3.2.2軟交換的承載網是以1P協議為主的分組交換數據網,電力系統目前建成的光傳輸網絡帶寬普遍較高,有的完成了多業務傳輸平臺(MSTP)建設,為軟交換承載網的建設提供了良好的基礎,從而使軟交換網能夠方便的部署。
3.2.3電力系統出現許多新興業務,在當前的電路交換技術體系下難以實現。由于軟交換網絡采用了業務與控制相分離的思想,而軟交換應用層的作用就是利用各種應用服務器(AS)為整個軟交換網絡提供業務上的支持,因此軟交換網絡基于API的應用開發技術,借助中間件就能很快實現異構系統的統一維護和管理,使得電力企業根據自身業務和管理的需求可以非常方便地開發新業務,例如建設多媒體信息查詢服務系統等。
3.2.5技術成熟可靠是電力系統通信選擇通信技術的基本標準之一。從技術發展趨勢來看,軟交換技術逐步取代電路交換技術已成為必然趨勢,而運營商對軟交換技術的應用實踐證明,軟交換體系在技術上已經成熟,經濟分析可行。
因此：鑒于軟交換網絡商用產品已經基本成熟,為了及時把握這一重要技術發展趨勢,提升電力行業的新業務提供能力,增強電力通信網可持續發展能力,軟交換建設將成為未來幾年電力通信發展和建設的重要方向。
參考文獻：
一、引言
隨著VoIP技術的成熟，目前電信運營商正在逐步淘汰程控交換設備，電話交換技術已經從程控交換轉變為軟交換技術。公共電信網交換技術的轉變，同樣影響到企業網，企業級電話通信網逐步從PBX架構向IPPBX架構轉變，并與辦公系統集成，形成融合通信系統。企業級電話網絡采用軟交換技術以后，在技術上帶來以下改變：交換技術從電路交換變為軟交換；呼叫控制協議從7號信令轉變為SIP協議；傳輸線路從雙絞線轉變為網線，支持無線接入；交換設備從程控設備轉變為通用計算機平臺。
企業構建電話通信網可以采用專用IPPBX交換機，也可以采用計算機平臺和開源軟件構建。前者服務質量穩定，但是設備、用戶授權和服務價格較高；后者可靠性相對較低，但如果方案得當，也可以取得不錯的效果。論文圍繞第二種方案，研究電話網絡的架構，軟件平臺的選擇，電話網絡的測試方法，為自行建設企業級電話通信網提供參考。企業級軟電話網絡使企業用戶可以進行零費用通話，私密性較好，無需支付傳統程控交換網或者電信軟交換網中的市話和長途費用，有效降低辦公成本。
二、企業級軟電話網絡架構
軟電話網絡的核心是IPPBX交換機，該交換機以SIP協h為呼叫控制協議，支持智能終端實現VoIP通話、視頻通話及其它增值業務；負責存儲用戶、中繼、呼叫路由、呼叫記錄、計費等數據；提供網絡管理功能。傳輸網采用IP網絡，以交換機、路由器為節點設備，以網線為傳輸介質。智能終端可以是SIP電話、電腦或者手機上安裝的客戶端軟件，采用有線或者無線WiFi的方式接入網絡。
三、軟件平臺的選擇
目前IPPBX開源軟件平臺主要分為三大系列，分別是Asterisk、FreeSwitch、Yate，以下將對三款軟件的特點和應用進行分析。
（一）Asterisk平臺
Asterisk是第一套以開源軟件實現的用戶交換機（IPPBX） 系統，也是應用最廣的開源平臺。Asterisk采用雙軌授權模式，免費模式使用GPL授權，而商用授權使用proprietary 模式。系統運行平臺包括Linux、NetBSD、OpenBSD、FreeBSD、Mac OS X 與 Solaris。Asterisk 是輕量級的系統，可以在如OpenWrt之類的嵌入式系統上運行。Asterisk不僅提供IPPBX電話功能，還提供VoIP網關、會議服務器等功能。該平臺被全球超過170個國家的100萬個小型企業、大型企業、呼叫中心、運營商和政府機構使用。Asterisk支持SIP、MGCP、H.323協議，可以通過E1數字中繼、FXO模擬中繼與PSTN相連。
（二）FreeSwitch平臺
FreeSwitch是采用MPL授權的開源IPPBX平臺，支持音頻、視頻、文本等信息的路由互聯。FreeSWITCH可在多個操作系統，包括Windows，Max OS X，Linux，BSD和Solaris上獨立運行。FreeSWITCH支持T.38傳真，支持Skype，SIP，H.323和WebRTC等各種通信技術，可方便的與其他開源的PBX系統，如sipXec、Call Weaver、Bayonne、YATE或Asterisk進行對接。
（三）Yate平臺
Yate（Yet Another Telephony Engine）是一款免費的開源通信軟件，支持視頻、語音和即時消息。Yate基于互聯網語音協議（VoIP）和PSTN開發，可擴展性強，支持SIP、H.323、IAX、MGCP、Jingle、Jabber、E1、T1、ISDN PRI、BRI和SS7信令。Yate以C ++編寫，采用模塊化設計，允許使用腳本語言（如Perl、Python或PHP）來擴展其功能。
四、電話網絡測試
網絡測試采用SIPp工具實現。SIPp是一個測試SIP協議性能的工具軟件，它包含了一些基本的SipStone用戶工作流程（UAC和UAS），并可使用INVITE和BYE建立和釋放多個呼叫。它也可以讀XML文件，即描述性能測試的配置文件，可以使用XML文件來模擬現場的SIP信令，以重現出現的故障，或者可以自定義SIP 協議以測試終端對某些方面的容錯或錯誤處理能力。SIPp能動態顯示測試運行的統計數據，如呼叫速率、信號來回的延遲，以及消息統計；周期性地把CSV統計數據轉儲，在多個套接字上的TCP 和UDP，利用重新傳輸管理的多路復用；在場景定義文件中可以使用正則表達式，動態調整呼叫速率。SIPp可以用來測試許多真實的SIP設備，如SIP，B2BUAs，SIP媒體服務器，SIP/x網關，SIP PBX，也可以模仿上千個SIP呼叫你的SIP系統。
1 引言
在傳統的基于TDM的PSTN網絡中,提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關,業務和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業務都需要在每個接點完成,并且采用依靠交換機和信令來提供業務,所以必須在交換機的技術標準和信令標準中對開放的每項業務進行詳細規范。
為滿足用戶對新業務的需求,網絡中出現了公共的業務平臺--智能網。智能網的設計思想就是把呼叫連接和業務提供分開。交換機完成呼叫連接,而智能網完成業務提供,這種方法大大提高了增強業務的能力,縮短了新業務提供的時間。而這種分離僅僅是第一步,隨著承載的多樣化,必須將呼叫控制和承載連接進一步分離,這正是軟交換引入的目的。
新的網絡結構固然有其優勢所在,但原有網絡近期不會消失,這就產生了新、舊網絡融合、互通的問題。如何靈活、有效地使現有的PSTN網絡與分組網絡實現互通,將PSTN逐步地向IP網絡演進,其關鍵的網絡產品就是軟交換設備。
2 軟交換技術
2.1 軟交換的概念
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務器或媒體網關控制。其最基本的特點和最重要的貢獻就是把呼叫控制功能從媒體網關中分離出來,通過服務器或網元上的軟件實現基本呼叫控制功能,包括呼叫選路、管理控制、連接控制、信令互通等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面,使業務提供者可以自由地將傳輸業務與控制協議結合起來,實現業務轉移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網關之間的開放和標準化,為網絡走向開放和可編程創造了條件和基礎。
2.2 軟交換的主要功能
媒體網關接入可以認為是一種適配功能?？梢赃B接各種媒體網關,完成H.248協議功能。同時還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接,提供相應業務。
呼叫控制是軟交換的重要功能之一。完成基本呼叫的建立、維持和釋放,所提供的控制功能包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等。
由于軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中起著十分重要的作用,因此軟交換應能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業務,包括基本業務和補充業務;同時還應該可以與現有智能網配合,提供現有智能網提供的業務。
目前,存在兩種比較流行的IP電話體系結構,一種是ITU-T制定的H.323協議,另一種是IETF制定的SIP協議標準,兩者是并列的、不可兼容的體系結構,均可以完成呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能。
2.3 引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡,那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。
3 基于軟交換的增強的業務框架及其接口協議
3.1 基于軟交換的增值業務框架結構
軟交換的引入形成了增強的業務框架,其中應用服務器完成增值業務的執行和管理,提供增值業務的開發平臺,并處理與軟交換間的接口信令;媒體服務器提供特殊業務的資源平臺,處理與媒體網關間的承載接口。
3.2 軟交換體系結構的接口和采用的通信協議
軟交換作為一個開放的實體,與外部的接口必須采用開放的協議。各種接口及其使用的協議:1)媒體網關和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協議或其他類似的協議。2)軟交換間的接口。實現不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發起協議SIP-T或BICC協議。3)軟交換與應用/業務之間的接口協議。提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口,實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。
4 軟交換技術在電力系統中的應用
電力通信網是世界上目前分布最廣的網絡之一,有光纖、微波、載波等多種傳輸介質。這就形成了光纖網、微波網等多種網絡形式,各種網絡都有自己的交換設備、復接設備等,這些網絡間的互聯互通存在較大的困難。如果信息需要在不同介質的網絡間傳輸,將需要更多的轉換環節。這不但造成了資源的浪費,而且對整個電力通信網的管理也帶來了很大的不便。
電力通信網中的電話網是一種交換網絡,擁有電力系統獨有的載波電話網絡;同時電力通信網中也存在計算機網絡,它們是以IP協議為基礎的分組網絡。軟交換可以提供支持多種信令協議的接口,可以很好的實現電話網和計算機網之間的信令互通及不同網關的互操作問題。
目前,電力通信網中傳輸的信息主要是語音和數據,但隨著網絡的演進和計算機技術的不斷發展,對視頻業務和多媒體業務也提出了新的要求。軟交換技術不但能很好地支持語音業務,利用新的網絡設施可以提供各種增值業務和補充業務,而且軟交換提供了開放式的應用程序接口(API),非常便于提供新業務。這對目前比較流行的電力系統呼叫中心來說,引入軟交換技術無疑是一種明智的選擇,基于軟交換的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期為用戶提供更好的服務,更好地樹立電力系統的形象。
電力通信網中存在多種傳輸介質,且各自較獨立,都各有自己的一套設備,若引進了軟交換技術,在一臺交換服務器上可對多種介質的信息進行交換。這不但在經濟方面避免了設備的浪費,而且提高了網絡的可靠性,各種介質的網絡達到了一定的融合互通,在不同介質的網絡中傳遞信息時也省掉了復雜的轉換環節。在管理上也更方便,只需對一個設備進行維護就可實現整個網絡的信息交換。
軟交換具有操作維護功能(主要包括業務統計和告警等)。對業務繁雜的電力系統來說,引入軟交換可以對各種業務進行統一的統計。若出現故障還可以及時地發出告警信號。另外,軟交換還可以采集詳細的清單,實現對用電量和電話費等的計費。
交換設備是人類信息交互中的重要實施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術的發展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術，以及控制技術的發展而螺旋型發展。從電話交換一直到當今數據交換、綜合業務數字交換，交換技術經歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業務的需求，也將大大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網技術的不斷進步和廣泛應用。
從交換技術的發展歷史看，數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業務數字交換的發展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術水平的不斷發展，電路交換技術從最初的人工接續方式，經歷了機電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數字交換、第三方可編程交換等技術的變革，當前正在發展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術。
隨著電子技術，尤其是半導體技術的迅速發展，人們在交換機內引入電子技術，這類交換機稱作電子交換機。最初是在交換機的控制部分引入電子技術，話路部分仍采用機械接點，出現了“半電子交換機”、“準電子交換機”。只有在微電子技術和數字技術的進一步發展以后，才開始了全電子交換機的迅速發展。
1946年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發展起了巨大的影響。在20世紀60年代后期，脈沖編碼調制(PCM)技術成功地應用在通信傳輸系統中，對通話質量和節約線路設備成本都產生了很大好處。隨著數字通信與PCM技術的迅速發展和廣泛應用，于是產生了將PCM信息直接交換的思想，各國開始研制程控數字交換機。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數字交換系統，標志著交換技術從傳統的模擬交換進入到了數字交換時代。程控數字交換技術采用PCM數字傳輸和數字交換，非常適合信息數字化應用，除應用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數據傳送等非話業務提供了有利條件。目前在電信網中使用的電路交換機全部為程控數字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業務、移動電話業務和窄帶ISDN業務。
二、報文交換
報文交換方式的數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。
每個節點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節點的地址，再把整個報文傳送給下一個節點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節點轉發所需的排隊延遲時間之和。
三、分組交換
分組交換是交換技術發展的重要成果，代表著網絡未來演進的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優點。分組交換技術使用統計復用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節點使用存儲轉發，從而導致掉隊現象的發生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網絡主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網絡包含3個功能面，分別是數據面、控制面和管理面。數據面負責分組轉發，因此需要高性能的實現。目前主要的分組交換網包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網、CP／IP網絡。
分組交換網有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術來說，面向連接的網絡與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機中分配資源；但由于它采用統計復用，所分配的資源是用邏輯標號來表示的。自分組交換技術出現以來，已經有多種分組交換網投人運行。電信領域最早提出的是X．25網絡，但由于它協議復雜，速度有限，逐漸被性能更好的網絡如幀中繼代替。幀中繼網絡可以認為是X．25的改進版本，它簡化了協議以提高處理效率。
計算機領域的一個側重點是局域網，即小范圍、小規模的網絡，用于互連辦公室內的計算機。目前以太網已成為占統治地位的局域網技術。
在20世紀90年代中后期，因特網獲得較大發展，規模持續擴大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對IP分組進行轉發時路由表的查找比較復雜，轉發速度受到很大限制。前面指出，面向連接網絡使用邏輯子信道標號進行轉發表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優點，提出將核心網絡改為使用類似于ATM的交換機，而只在邊緣網絡使用路由器的IP交換技術，最終發展為多協議標記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時，MPLS最大的優點就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術并沒有被廣泛使用。
四、綜合業務數字交換
綜合業務數字網是集語音、數據、圖文傳真、可視電話等各種業務為一體的網絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業務要求。異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于寬帶綜合業務數字網的一種交換技術。ATM是在分組交換基礎上發展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網絡只負責信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以ATM適用于高速數據交換業務。
隨著通信技術和通信業務需求的發展，迫使電信網絡必須向寬帶綜合業務數字網(B—ISDN)方向發展。這要求通信網絡和交換設備既要容納非實時的數據業務，又要容納實時性的電話和電視信號業務，還要考慮到滿足突發性強、瞬時業務量大的要求，提高通信效率和經濟性。在這樣的通信業務條件下，傳統的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發業務情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時延而不適宜于實時通信。因此，在研究新的傳送模式時需要找出兩全的辦法，既能達到網絡資源的充分利用，又能使各種通信業務獲得高質量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現的“異步轉移模式”(ATM)。
ATM是在光纖大容量傳輸媒體的環境中分組交換技術的新發展。在大量使用光纜之前，數字通信網中的中繼線路是最緊張也是質量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節點的處理負擔。
與此同時，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數據，已經使人們對于數據通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節點的處理能力成了數據通信網中的“瓶頸”。ATM對于節點處理能力的要求遠低于分組轉送方式，更能適應現代的這種環境。
ATM方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中向網絡提出傳輸所希望使用的資源，網絡根據當前的狀態決定是否接受這個呼叫?？梢哉f，ATM方式既兼顧了網絡運營效率，又能夠滿足接入網絡的連接進行快速數據傳送的需要。
五、計算機網絡數據交換技術發展的展望
近年來。以Internet為代表的新技術革命正在深刻地改變著傳統的電信觀念和體系架構，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學習工作已經離不開網絡，這導致了人類社會對網絡業務需求急劇增長，并且對網絡也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數據、視頻業務，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網絡具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網絡應是—個能夠屏蔽底層通信基礎設施多樣性，并能提供一個統一開放的、可伸縮的、安全穩定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發、集成、定制和部署新的網絡業務。
下一代網絡將是—一個以軟交換為核心、光網絡為基礎、分組型傳送技術的開放式的融合網。軟交換的出現，可通過一個融合的網絡為用戶同時提供話音、數據和多媒體業務，實現國際電聯提出的“通過互聯互通的電信網、計算機網和電視網等網路資源的無縫融合，構成一個具有統一接入和應用界面的高效率網路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質量，安全的享受多種方式的信息應用”的目標。
參考文獻:
論文摘要：以軟交換為核心技術的下一代網絡(NGN)是業務、控制、接入和承栽彼此分離的網絡，是一個開放、可擴展的網絡。文章結合了學校教學效果的特點，介紹了下一代網絡的基本概念和技術特點，重點探討了以軟交換技術為基礎的下一代交換網絡，并分析了軟交換中的協議和標準以及所采用的SIP協議的原理。
以軟交換為核心技術的下一代網絡(NGN)是業務、控制、接入和承載彼此分離的網絡，是一個開放、可擴展的網絡。通俗一點說，下一代網絡就是傳統語音業務與數據多媒體業務、有線電視網絡三網合一的融合。通過NGN，固定電話可以變得和手機一樣具備個性化和漫游的功能。盡管目前業界對于下一代網絡這一概念各有認識，但人們已經達成一個共識是：下一代網絡將電信網、計算機網和有線電視網合并在一起，讓電信與電視和數據業務結為一體，構成可以提供現有在三種網絡上提供的話音、數據、視頻和各種業務的新網絡。對這些不同性質的應用，其設計是優化的，網絡資源的使用是高效、合理的，從而實現網絡資源最大程度的共享。
1 NGN相關技術分析
目前，全球支撐NGN的主要技術有IPv6、光纖高速傳輸技術、光交換與智能光網、寬帶接入、城域網、軟交換、3G和超3G、IP終端、網絡安全技術。
IPv6，擴大了地址空間，提高了網絡的整體吞吐量，服務質量得到很大改善，安全性有了更好的保證，支持即插即用和移動性，實現了多播功能。
城域網：彈性分組環是面向數據(特別是以太網)的一種光環新技術，它利用了大部分數據業務的實時性不如話音那樣強的事實，使用雙環工作的方式。城域光網是基于WDM、在光層上進行操作的城域網，是未來發展方向。是一個擴展性非常好并能適應未來的透明、靈活、可靠的多業務平臺，能提供動態的、基于標準的多協議支持，同時具備高效配置、生存能力和綜合網絡管理的能力。
軟交換：為了把控制功能與傳送功能完全分開，下一代網絡需要使用軟交換技術。軟交換的概念基于新的網絡功能模型分層(分為接人與傳送層、媒體層、控制層與網絡服務層四層)概念，從而對各種功能作不同程度的集成，把它們分離開來，通過各種接口協議，使業務提供者可以靈活地將業務傳送和控制協議結合起來，實現業務融合和業務轉移，非常適用于不同網絡并存互通的需要，也適用于從話音網向多業務多媒體網的演進。ITU和IETF聯合批準的媒體網關控制器和媒體網關之間的接口協議H.248是一個關鍵的協議，標志著電信界與互聯網界為推進下一代網絡而做出的一次重大努力。
3G與IPv6：歐洲在互聯網方面落后于美國，而在移動通信方面卻領先于美國。制定3G標準的3GPP組織于2000年5月決定以IPv6為基礎構筑下一代移動網，使IPv6成為3G必須遵循的標準。
4G移動通信系統：最高傳輸速率將高達或超過100Mbit／s：可在不同接入技術之間進行全球漫游與互通，實現無縫通信；靈活性比I：P，3G強得多，能自適應地進行資源分配}支持下一代的Internet(IPv6)和所有的信息設備；網絡的每比特成本要比3G低，無線連接服務費用LI，3G便宜。
IP終端：隨著互聯網的普及及端到端連接功能的恢復，政府上網、企業上網、個人上網、汽車上網、設備上網、家電上網等等的普及，必須要開發相應的IP終端來與之適配。
網絡安全技術：除了常用的防火墻、服務器、安全過濾、用戶證書、授權、訪問控制、數據加密、安全審計和故障恢復等安全技術外，我們還要采取更多的措施來加強網絡的安全，實時全面觀察了解整個互聯網的情況，對傳送的信息內容負有責任，不盲目傳遞病毒或攻擊；嚴格控制新技術和新系統，在找到和克服安全弱點之前或者另加安全性之前不允許把它們推向市場。
2 軟交換網絡技術分析
目前，許多電話交換設備供應商和數據設備供應商均推出了自己的軟交換設備，國內廠商包括中興、華為和大唐：國外廠商包括阿爾卡特、北方電訊、西門子、朗訊、Cisco、UT斯達康等公司。各廠商提供的軟交換設備均遵從軟交換技術的總體架構，只是在具體實現方式上存在著一些差異。
軟交換技術的產生是為了構件一個“全業務網”，即在同一個網上實現語音、數據、多媒體視頻流業務的融合；并且為了實現這個目的，將呼叫控制和業務功能在功能實體上進行了分離。但目前各廠家提供的軟交換系統在業務提供上與上述目標還存在一定的差距，還需要經歷一個不斷發展和完善的過程。
目前，語音業務仍舊在通信業務中占據主導地位，也是各電信運營商盈利的主要來源，軟交換網實現多業務的融合，應首先能夠提供至少與PSTNSH同的語音業務。因此，各設備廠商也將對語音業務的支持列為首要任務。 轉貼于
同時，對于PSTN智能網實現的各種語音增值業務，各廠家提供的軟交換系統也是通過智能網方式來實現的，此時，軟交換機具備SSP功能，觸發智能網業務，訪問智能網的SCP。近年來數據業務的增長較快，但業務應用主要集中在www瀏覽、E-mail、下載、網絡游戲、網絡視頻流媒體在線觀看、網上購物、ICO及網上聊天等業務。
3 軟交換網絡技術在教學中的應用
網絡學習策略形成于學習者的認知活動和網絡交互活動中，外界如果生搬硬套地直接將策略知識或步驟強行灌輸給學習者，只是一種機械性學習，是無法實現策略的內化和遷移。哪么，學習策略是不是只能學習者在網絡學習過程中慢慢摸索呢?顯然不是，我們可以遵循認知主義學習理論和建構主義學習理論，以網絡課程作為策略知識的載體，通過正確的外在引導訓練，提高學習者的認知行為效能，實現策略的培養和練習。由此，提出了網絡學習策略在網絡課程設計與開發中的應用。
網絡課程資源，實現了因材施教、自主步調學習、以學生為中心。其作用為對網絡信息資源的科學再組織，將新舊知識關聯，幫助學習者完成信息轉化為知識，知識的意義建構；同時，培養學生的各種網絡學習策略，使其能獨立自主學習，協作交互學習，提供的大量相似情境或不同情境的任務訓練材料，實現了策略遷移和效能提升。網絡課程即應包括直接干預學習環節的策略，也應包括間接提高學習者認知和監控功能的策略。
網絡課程的設計與開發的重點不是技術問題，而是怎樣把先進的學習理念、教學理論、傳播理論、多媒體技術以及網絡資源環境有機整合。策略知識不是與生俱來，也無法通過外界直接強加于學習者，同樣要以認知心理學作為理論基礎，遵循策略知識的內在組織性和連續性，通過實踐的訓練獲得并提高，網絡課程被視為學習者建構個性化學習策略模型的知識載體和環境支撐。
網絡課程作為一種重要的學習資源，具有共享性、多媒體性、非線性、交互性和時空非限制性等特征。這些特點既有利于學生的自主學習和協作學習的展開，同時也存在著感情交流障礙等多方面問題。一個成功的網絡課程，在設計與開發時，需按照網絡學習策略的宏觀層次模型，從學習觀、方法、技能、情境和社會關系五個方面全面展開。同時，須注意的是絡課程的設計與開發重點不是技術上的問題，而是應關注教學思想、學習理論、心理學理論與信息技術在網絡學習策略的指導如何實現有效的、合理的相互滲透的問題。
參考文獻：
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[3]羅西文NGN為我國通信業發展帶來更多機遇[J]，移動通信，2002，(8)：55，58.
以軟交換為核心技術的下一代網絡(NGN)是業務、控制、接入和承載彼此分離的網絡，是一個開放、可擴展的網絡。通俗一點說，下一代網絡就是傳統語音業務與數據多媒體業務、有線電視網絡三網合一的融合。通過NGN，固定電話可以變得和手機一樣具備個性化和漫游的功能。盡管目前業界對于下一代網絡這一概念各有認識，但人們已經達成一個共識是：下一代網絡將電信網、計算機網和有線電視網合并在一起，讓電信與電視和數據業務結為一體，構成可以提供現有在三種網絡上提供的話音、數據、視頻和各種業務的新網絡。對這些不同性質的應用，其設計是優化的，網絡資源的使用是高效、合理的，從而實現網絡資源最大程度的共享。
1 NGN相關技術分析
目前，全球支撐NGN的主要技術有IPv6、光纖高速傳輸技術、光交換與智能光網、寬帶接入、城域網、軟交換、3G和超3G、IP終端、網絡安全技術。
IPv6，擴大了地址空間，提高了網絡的整體吞吐量，服務質量得到很大改善，安全性有了更好的保證，支持即插即用和移動性，實現了多播功能。
城域網：彈性分組環是面向數據(特別是以太網)的一種光環新技術，它利用了大部分數據業務的實時性不如話音那樣強的事實，使用雙環工作的方式。城域光網是基于WDM、在光層上進行操作的城域網，是未來發展方向。是一個擴展性非常好并能適應未來的透明、靈活、可靠的多業務平臺，能提供動態的、基于標準的多協議支持，同時具備高效配置、生存能力和綜合網絡管理的能力。
軟交換：為了把控制功能與傳送功能完全分開，下一代網絡需要使用軟交換技術。軟交換的概念基于新的網絡功能模型分層(分為接人與傳送層、媒體層、控制層與網絡服務層四層)概念，從而對各種功能作不同程度的集成，把它們分離開來，通過各種接口協議，使業務提供者可以靈活地將業務傳送和控制協議結合起來，實現業務融合和業務轉移，非常適用于不同網絡并存互通的需要，也適用于從話音網向多業務多媒體網的演進。ITU和IETF聯合批準的媒體網關控制器和媒體網關之間的接口協議H.248是一個關鍵的協議，標志著電信界與互聯網界為推進下一代網絡而做出的一次重大努力。
3G與IPv6：歐洲在互聯網方面落后于美國，而在移動通信方面卻領先于美國。制定3G標準的3GPP組織于2000年5月決定以IPv6為基礎構筑下一代移動網，使IPv6成為3G必須遵循的標準。
4G移動通信系統：最高傳輸速率將高達或超過100Mbit／s：可在不同接入技術之間進行全球漫游與互通，實現無縫通信；靈活性比I：P,3G強得多，能自適應地進行資源分配}支持下一代的Internet(IPv6)和所有的信息設備；網絡的每比特成本要比3G低，無線連接服務費用LI,3G便宜。
IP終端：隨著互聯網的普及及端到端連接功能的恢復，政府上網、企業上網、個人上網、汽車上網、設備上網、家電上網等等的普及，必須要開發相應的IP終端來與之適配。
網絡安全技術：除了常用的防火墻、服務器、安全過濾、用戶證書、授權、訪問控制、數據加密、安全審計和故障恢復等安全技術外，我們還要采取更多的措施來加強網絡的安全，實時全面觀察了解整個互聯網的情況，對傳送的信息內容負有責任，不盲目傳遞病毒或攻擊；嚴格控制新技術和新系統，在找到和克服安全弱點之前或者另加安全性之前不允許把它們推向市場。
2 軟交換網絡技術分析
目前，許多電話交換設備供應商和數據設備供應商均推出了自己的軟交換設備，國內廠商包括中興、華為和大唐：國外廠商包括阿爾卡特、北方電訊、西門子、朗訊、Cisco、UT斯達康等公司。各廠商提供的軟交換設備均遵從軟交換技術的總體架構，只是在具體實現方式上存在著一些差異。
軟交換技術的產生是為了構件一個“全業務網”，即在同一個網上實現語音、數據、多媒體視頻流業務的融合；并且為了實現這個目的，將呼叫控制和業務功能在功能實體上進行了分離。但目前各廠家提供的軟交換系統在業務提供上與上述目標還存在一定的差距，還需要經歷一個不斷發展和完善的過程。
目前，語音業務仍舊在通信業務中占據主導地位，也是各電信運營商盈利的主要來源，軟交換網實現多業務的融合，應首先能夠提供至少與PSTNSH同的語音業務。因此，各設備廠商也將對語音業務的支持列為首要任務。
同時，對于PSTN智能網實現的各種語音增值業務，各廠家提供的軟交換系統也是通過智能網方式來實現的，此時，軟交換機具備SSP功能，觸發智能網業務，訪問智能網的SCP。近年來數據業務的增長較快，但業務應用主要集中在www瀏覽、E-mail、下載、網絡游戲、網絡視頻流媒體在線觀看、網上購物、ICO及網上聊天等業務。
3 軟交換網絡技術在教學中的應用
網絡學習策略形成于學習者的認知活動和網絡交互活動中，外界如果生搬硬套地直接將策略知識或步驟強行灌輸給學習者，只是一種機械性學習，是無法實現策略的內化和遷移。哪么，學習策略是不是只能學習者在網絡學習過程中慢慢摸索呢?顯然不是，我們可以遵循認知主義學習理論和建構主義學習理論，以網絡課程作為策略知識的載體，通過正確的外在引導訓練，提高學習者的認知行為效能，實現策略的培養和練習。由此，提出了網絡學習策略在網絡課程設計與開發中的應用。
網絡課程資源，實現了因材施教、自主步調學習、以學生為中心。其作用為對網絡信息資源的科學再組織，將新舊知識關聯，幫助學習者完成信息轉化為知識，知識的意義建構；同時，培養學生的各種網絡學習策略，使其能獨立自主學習，協作交互學習，提供的大量相似情境或不同情境的任務訓練材料，實現了策略遷移和效能提升。網絡課程即應包括直接干預學習環節的策略，也應包括間接提高學習者認知和監控功能的策略。
網絡課程的設計與開發的重點不是技術問題，而是怎樣把先進的學習理念、教學理論、傳播理論、多媒體技術以及網絡資源環境有機整合。策略知識不是與生俱來，也無法通過外界直接強加于學習者，同樣要以認知心理學作為理論基礎，遵循策略知識的內在組織性和連續性，通過實踐的訓練獲得并提高，網絡課程被視為學習者建構個性化學習策略模型的知識載體和環境支撐。
網絡課程作為一種重要的學習資源，具有共享性、多媒體性、非線性、交互性和時空非限制性等特征。這些特點既有利于學生的自主學習和協作學習的展開，同時也存在著感情交流障礙等多方面問題。一個成功的網絡課程，在設計與開發時，需按照網絡學習策略的宏觀層次模型，從學習觀、方法、技能、情境和社會關系五個方面全面展開。同時，須注意的是絡課程的設計與開發重點不是技術上的問題，而是應關注教學思想、學習理論、心理學理論與信息技術在網絡學習策略的指導如何實現有效的、合理的相互滲透的問題。
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