ＶＯＩＰ語音及其軟交換機技術在企業的應用

當今的Internet不斷地在變化著自己的角色，網絡中流動的“比特”所代表的內容已從原來單純的“數據”逐漸向“多媒體”演變。網絡中的信息流量在不斷增長，而基于Internet的各種業務的發展更令人眼花繚亂。IP電（Voice over IP，簡寫為VOIP）就是其中之一。而軟交換機技術又是新一代通信網絡VOIP解決方案中的焦點之

一，為企業通訊提供了又一個選擇。

根據國際SoftSwich論壇ISC的定義，SoftSwich（軟交換）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。軟交換主要是提供連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、寬帶管理、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。

一、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機構時，必須考慮到與其它各種網絡的互通。在新一代網絡中，應有一個統一的網絡系統結構。

在軟交換技術的網絡結構中，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Pararlay，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，接受處理中的呼叫相關信息，指示網關完成呼叫。其主要人物是在各點之間建立聯系，這些聯系可以簡單的呼叫，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。

二、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，并能夠很好的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所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）從小到大的網絡和生錯信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性伸縮的設備。

三、軟交換多使用的主要協議

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、SoftSwitch ORG等組織對軟交換機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，各網絡不見可獨立發展。

四、軟交換技術的主要特點和功能

1.軟交換技術的主要特點。（1）支持各種不同的PSIN、ATM和IP協議等各種網絡的可編程呼叫處理系統；（2）可方便地運用在各種商用計算機和操作系統上；（3）高效靈活性；（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帶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潛入機制；（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：可編程的時間詳細記錄、詳細呼叫時間寫道一個業務提供者的收集事件裝（下轉第6頁）（上接第56頁）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.軟交換多種邏輯功能實體的結合。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）互通功能可提供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）認真/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。

五、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試驗。目前，國內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。這里簡要介紹以下軟交換在VOIP中的應用。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制定時隙相關的MGCP/IPDC協議。

軟交換技術作為呼叫出力的組成部分，其表示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，已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。接入網關既可以中介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介入網關。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協議街道電纜網絡上，以支持企業的IP PBX及IP電話。它還能夠通過TCP/IP協議介入SCP，也可通過TCP/SCCP協議接入到SS網絡上，使無縫互聯成為可能。

綜上所述，軟交換具有很大的發展潛力，目前仍處于發展的起步階段。以軟交換為核心的通信系統將會提供業務開放能力，符合三網合一的發展趨勢，提供企業所需要的語音、數據、視頻業務和多媒體融合業務，滿足通信個性化、移動化和隨時隨地獲取信息的發展目標，可以作為企業發展提供新一代的通訊平臺。

（作者單位：西安創為科技有限公司）