現代交換技術論文

1、軟交換技術發(fā)展現狀班級：10通信 姓名：譚梁 學號：1009180241.軟交換基本概念軟交換的概念最早起源于美國。當時在企業(yè)網絡環(huán)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（call manager、call server），實現pbx（private branch exchange，用戶級交換機）功能（ip pbx）。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(yè)網環(huán)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

2、獲得了巨大成功。受到ip pbx成功的啟發(fā)，為了提高網絡綜合運營效益，網絡的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好的服務于用戶。業(yè)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，soft switch（軟交換）技術應運而生。軟交換概念一經提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛認同和重視，isc（international soft switch consortium）的成立更加快了軟交換技術的發(fā)展步 伐，軟交換相關標準和協議得到了ietf、itut等國際標準化組織的重視。根據國際soft switch論壇isc的定義，

3、soft switch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(yè)務接口和業(yè)務應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業(yè)務。軟交換的技術定義可以描述為： 它是一種提供了呼叫控制功能的軟件實體 它支持所有現有的電話功能及新型會話式多

4、媒體業(yè)務 它采用標準協議（如sip、h.323、mgcp、megaco/h.248、sigtran以及各種其它的數據及itu協議） 它提供了不同廠商的設備之間的互操作能力 它與下列一種或多種組件配套使用 媒體網關 信令網關 特性服務器（例如提供class業(yè)務） 應用服務器（例如提供多媒體業(yè)務） 媒體服務器（如提供數據流媒體、會議和廣告等業(yè)務） 管理、供應和收費/計費接口。 也許從業(yè)務角度來看，可以給出一個更形象的定義： 軟交換是一種針對與傳統電話業(yè)務和新型多媒體業(yè)務相關的網絡和業(yè)務問題的解決方案。它能夠減少資本和運營支出，提高收入。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

5、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(chuàng)建一個具有很好的伸縮性、接口標準性、業(yè)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(yè)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設備的呼叫處理和/同步會晤管理應用的開發(fā)。 （2）在其軟交換網絡中能夠安全地執(zhí)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(yè)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）

6、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(yè)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(tài)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(yè)務增值和靈活伸縮的設備。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、snm

7、p、sip、m3ua、mgcp、bicc、pri、bri等。國際上，ietf、itut、soft switch org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(guī)范整個軟交換的研發(fā)工作，使產品從使用各廠家私有協議階段進入使用業(yè)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(fā)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(yè)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。2.軟交換現狀下一代網絡（ngn

8、）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(yè)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(fā)展和電信市場的逐步開放，電信業(yè)的一個最重要的發(fā)展趨勢就是業(yè)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(yè)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(yè)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(fā)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(yè)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(fā)展和應用

9、大體上采用比較務實和謹慎的態(tài)度，運營商都是根據自身網絡的實際情況和業(yè)務的發(fā)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(yè)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(yè)務、呼叫中心業(yè)務和vpn業(yè)務的試驗，其軟交換的標準采用sipt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(jié)點開展了軟交換實驗，部分已經商用，并且試驗規(guī)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

10、前需注意跟蹤技術和設備的發(fā)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(yè)務的試驗，有些運營商已經開始提供商用業(yè)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successin下一代網絡解決方案。ngn網

11、絡全國試驗網項目涉及的技術面、提供的業(yè)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successin（繼往開來）解決方案，于1999年在btspain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vein 、spint、中國電信、香港寬頻（hbn）、新世界電信（new wld tel） 及鐵通等。successin的應用類型包括了長途及匯接（c4）業(yè)務、本地接入（c5）及多媒體業(yè)務、無線匯接及3g核心網業(yè)務以及有線電視多網合一業(yè)務。目前幾種解決方案已經在實際網絡中運用。其中，vein

12、的軟交換本地匯接網絡包含2個軟交換節(jié)點及70多個媒體網關，每個節(jié)點每天處理超過1 100萬次呼叫。spint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successin方案。香港寬頻應用successin本地iad接入方案，在短短的1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(wěn)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vip和vatm媒體網關市場份額第一。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

13、、北方電訊、西門子、朗訊、cisco、sonus、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(yè)務網”，即在同一個網上實現語音、數據、多媒體視頻流業(yè)務的融合；并且為了實現這個目的，將呼叫控制和業(yè)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(yè)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(fā)展和完善的過程。目前，語音業(yè)務仍舊在通信業(yè)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(yè)務的融合，應首先能夠提供至少與pstn相同的語音業(yè)務。因此，各設備廠商也將對語音業(yè)務的

14、支持列為首要任務。3.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：（1） 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(qū)域選路結構等，在技術和實踐方面都有待進一步的探索。 （2） 協議尚未做到兼容性，標準還在發(fā)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、sipt協議

15、和h248協議也在發(fā)展之中，協議的選項需要運營商根據業(yè)務的需要來進一步確定。（3） api沒有成熟的產品?；陂_放的業(yè)務平臺，采用標準的api接口為網絡運營商提供新業(yè)務開創(chuàng)了未來美好的前景，但是相應的產品仍在探索和研發(fā)之中。（4） 業(yè)務開發(fā)問題。標準、開放的api接口能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務，這是軟交換體系的一個優(yōu)勢所在，但目前廠家能夠提供的業(yè)務多集中為基本語音業(yè)務及補充業(yè)務、in類業(yè)務、pint業(yè)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(yè)務才是運營商手中的殺手業(yè)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(yè)務。（5） 網絡安全和網絡qos問題。目前業(yè)界還沒有一個非常完善的方法來解決網絡安全性的問題，只能通過要求tg、軟交換等網絡設備應具備一定的反入侵能力以增強系