時間：2022-12-20 07:33:56
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軟交換概念一經(jīng)提出，很快便得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同和重視，ISC（InternationalSoftSwitchConsortium）的成立更加快了軟交換技術(shù)的發(fā)展步伐，軟交換相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議得到了IETF、ITU－T等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的重視。
根據(jù)國際Softswitch論壇ISC的定義，Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設(shè)備和系統(tǒng)。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，從而實現(xiàn)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(wǎng)關(guān)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(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)能力封裝起來，通過標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層相連，可方便地在網(wǎng)絡(luò)上快速提供新的業(yè)務(wù)。
2基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，各運營商在組建基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，必須考慮到與其它各種網(wǎng)絡(luò)的互通。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)有一個較統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
由圖中可以看出，軟交換位于網(wǎng)絡(luò)控制層，較好地實現(xiàn)了基于分組網(wǎng)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(yīng)用／業(yè)務(wù)層之間的接口提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應(yīng)用平臺、功能服務(wù)器等接口，實現(xiàn)對增值業(yè)務(wù)、管理業(yè)務(wù)和三方應(yīng)用的支持。其中：軟交換與應(yīng)用服務(wù)器間的接口可采用SIP、API，如Parlay，提供對三方應(yīng)用和增值業(yè)務(wù)的支持；軟交換與策略服務(wù)器間的接口對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作進行動態(tài)干預(yù)，可采用COPS協(xié)議；軟交換與網(wǎng)關(guān)中心間的接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，采用SNMP；軟交換與智能網(wǎng)SCP之間的接口實現(xiàn)對現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持，采用INAP協(xié)議。
通過核心分組網(wǎng)與媒體層網(wǎng)關(guān)的交互，接收處理中的呼叫相關(guān)信息，指示網(wǎng)關(guān)完成呼叫。其主要任務(wù)是在各點之間建立關(guān)系，這些關(guān)系可以是簡單的呼叫，也可以是一個較為復(fù)雜的處理。軟交換技術(shù)主要用于處理實時業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等。
軟交換之間的接口實現(xiàn)不同與軟交換之間的交互，可采用SIP－T、H．323或BICC協(xié)議。
3軟交換技術(shù)的設(shè)計原理及其實現(xiàn)目標(biāo)
軟交換技術(shù)是一個分布式的軟件系統(tǒng)，可以在基于各種不同技術(shù)、協(xié)議和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)之間提供無縫的互操作性，其基本設(shè)計原理是設(shè)法創(chuàng)建一個具有很好的伸縮性、接口標(biāo)準(zhǔn)性、業(yè)務(wù)開放性等特點的分布式軟件系統(tǒng)，它獨立于特定的底層硬件／操作系統(tǒng)，并能夠很好地處理各種業(yè)務(wù)所需要的同步通信協(xié)議，在一個理想的位置上把該架構(gòu)推向摩爾曲線軌道。并且它應(yīng)該有能力支持下列基本要求：
（1）獨立于協(xié)議和設(shè)備的呼叫?熏設(shè)備的呼叫處理和／同步會晤管理應(yīng)用的開發(fā)。
（2）在其軟交換網(wǎng)絡(luò)中能夠安全地執(zhí)行多個第三方應(yīng)用而不存在由惡意或錯誤行為的應(yīng)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(shè)備和協(xié)議的能力。
（4）業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供者能增加支持全系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)管理和其他運行支持系統(tǒng)的各種各樣的后營業(yè)室系統(tǒng)。
（6）支持運行時間捆綁或有助于結(jié)構(gòu)改善的同步通信控制網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)拓撲。
（7）從小到大的網(wǎng)絡(luò)可伸縮性和支持徹底的故障恢復(fù)能力。
軟交換的實現(xiàn)目標(biāo)是在媒體設(shè)備和媒體網(wǎng)關(guān)的配合下，通過計算機軟件編程的方式來實現(xiàn)對各種媒體流進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并基于分組網(wǎng)絡(luò)（IP／ATM）的架構(gòu)實現(xiàn)IP網(wǎng)、ATM網(wǎng)、PSTN網(wǎng)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(wù)增值和靈活伸縮的設(shè)備。
軟交換系統(tǒng)的參考模型如圖2。
4軟交換所使用的主要協(xié)議
軟交換體系涉及協(xié)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(xié)議的研究工作一直起著積極的主導(dǎo)作用，許多關(guān)鍵協(xié)議都已制定完成，或趨于完成。這些協(xié)議將規(guī)范整個軟交換的研發(fā)工作，使產(chǎn)品從使用各廠家私有協(xié)議階段進入使用業(yè)界共同標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議階段，各家之間產(chǎn)品互通成為可能，真正實現(xiàn)軟交換產(chǎn)生的初衷——提供一個標(biāo)準(zhǔn)、開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)業(yè)部“網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備總體技術(shù)要求》。此外，“IP標(biāo)準(zhǔn)研究組”正在研制有關(guān)中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TG）、信令網(wǎng)關(guān)?穴SG?雪、接入網(wǎng)關(guān)（AG）、綜合接入設(shè)備?穴IAD?雪等設(shè)備技術(shù)規(guī)范。
下面對幾個主要協(xié)議做一簡單介紹。
1．H．248／MEGACO
H．248和MEGACO協(xié)議均稱為媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議，應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和H．248／MEGACO與軟交換設(shè)備之間。兩個協(xié)議的內(nèi)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(xié)議。它們引入了Termination（終端）和Context（關(guān)聯(lián)）兩個抽象概念。在Termination（終端）中，封裝了媒體流的參數(shù)、MODEM和承載能力參數(shù)，而Context（關(guān)聯(lián)）則表明了在一些Termination（終端）之間的相互連接關(guān)系。H．248／MEGACO通過Add、Modify、Subtract、Move等8個命令完成對Termination（終端）和Context（關(guān)聯(lián)）之間的操作，從而完成了呼叫的建立和釋放。
2．媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（MGCP）
媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（MGCP）是由IEFT提出來的，是簡單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議（SGCP）和IP設(shè)備控制協(xié)議（IPDC）相結(jié)合的產(chǎn)物。MEGACO協(xié)議是對MGCP協(xié)議的進一步改進、完善和提高，MGCP協(xié)議可以說是一個比較成熟的協(xié)議，協(xié)議的內(nèi)容與MEGACO協(xié)議比較相似。目前軟交換系統(tǒng)設(shè)備大都支持該協(xié)議，其不足也慢慢表現(xiàn)出來，將來可能要被H．248／MEGACO協(xié)議所取代。
在軟交換系統(tǒng)中，MGCP協(xié)議與H．248／MEGACO協(xié)議一樣，應(yīng)用在媒體網(wǎng)關(guān)和MGCP終端與軟交換設(shè)備之間，通過此協(xié)議來控制媒體網(wǎng)關(guān)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(xié)議（SIP）
會話初始協(xié)議（SIP）是IETF提出的在IP網(wǎng)上進行多媒體通信的應(yīng)用層控制協(xié)議。以Internet協(xié)議（HTTP）為基礎(chǔ)，遵循Internet的設(shè)計原則，基于對等工作模式。利用SIP可實現(xiàn)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(tài)地調(diào)整和修改會話屬性，如通話帶寬、所傳輸?shù)拿襟w類型及編解碼格式。其具體內(nèi)容可參見IETFRFC2543bis。
在軟交換系統(tǒng)中，SIP協(xié)議主要應(yīng)用于軟交換與SIP終端之間，也有的廠家將SIP協(xié)議應(yīng)用于軟交換與應(yīng)用服務(wù)器之間，提供基于SIP協(xié)議實現(xiàn)的增值業(yè)務(wù)?？偟膩碚f，SIP協(xié)議主要應(yīng)用于語音和數(shù)據(jù)相結(jié)合的業(yè)務(wù)，以及多媒體業(yè)務(wù)之間的呼叫建立與釋放。特別是SIP協(xié)議以其簡單、靈活的特點，使作為移動通信標(biāo)準(zhǔn)化組織的3GPP已經(jīng)決定在其基礎(chǔ)上建立第三代移動通信的全IP網(wǎng)絡(luò)，并要求未來的3G終端必須支持SIP協(xié)議。
4．SCTP協(xié)議
SCTP協(xié)議是由IETF提出的一種關(guān)于流控制傳送協(xié)議。主要是在無連接的網(wǎng)絡(luò)上傳送PSTN信令信息，該協(xié)議可以在IP網(wǎng)上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。SCTP可以在確認(rèn)方式下，無差錯、無重復(fù)地傳送用戶數(shù)據(jù)，并根據(jù)通路的MTU的限制，進行用戶數(shù)據(jù)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(fù)制到SCTP的數(shù)據(jù)塊中。利用SCTP偶連的機制來保證網(wǎng)絡(luò)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(xié)議在軟交換中起著控制協(xié)議的主要承載者的作用。
5軟交換技術(shù)的主要特點和功能
1．軟交換技術(shù)的主要特點表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）支持各種不同的PSTN、ATM和IP協(xié)議等各種網(wǎng)絡(luò)的可編程呼叫處理系統(tǒng)。
（2）可方便地運行在各種商用計算機和操作系統(tǒng)上。
（3）高效靈活性。例如：
·軟交換加上一個中繼網(wǎng)關(guān)便是一個長途／匯接交換機（C4交換機）的替代，在骨干網(wǎng)中具有VoIP或VTOA功能。
·軟交換加上一個接入網(wǎng)關(guān)便是一個語音虛擬專用網(wǎng)（VPN）／專用小交換機（PBX）中繼線的替代，在骨干網(wǎng)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(yè)務(wù)。
·軟交換加上一個中繼網(wǎng)關(guān)和一個本地性能服務(wù)器便是一個本地交換機（C5交換機）的替代，在骨干網(wǎng)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(wǎng)）業(yè)務(wù)。例如，它提供一個具有接入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、輕量級號碼簿訪問協(xié)議和事務(wù)能力應(yīng)用部分號簿的號碼簿嵌入機制。
（5）為第三方開發(fā)者創(chuàng)建下一代業(yè)務(wù)提供開放的應(yīng)用編程接口（API）。
（6）具有可編程的后營業(yè)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(yè)務(wù)提供者的收集事件裝置中。
（7）具有先進的基于策略服務(wù)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(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議接口、策略描述語言和一個編寫及執(zhí)行客戶策略的系統(tǒng)。
2．軟交換是多種邏輯功能實體的集合，它提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接和部分業(yè)務(wù)功能，是下一代電信網(wǎng)語音／數(shù)據(jù)／視頻業(yè)務(wù)呼叫、控制、業(yè)務(wù)提供的核心設(shè)備。主要功能表現(xiàn)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(xié)議功能支持相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，包括H．248、SCTP、H．323、SNMP、SIP等。
（3）業(yè)務(wù)提供功能可提供各種通用的或個性化的業(yè)務(wù)。
（4）業(yè)務(wù)交換功能
（5）互通功能可通過各種網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與響應(yīng)設(shè)備的互通。
（6）資源管理功能對系統(tǒng)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(jù)運營需求將話單傳送至計費中心。
（8）認(rèn)證／授權(quán)功能可進行認(rèn)證與授權(quán)，防止非法用戶或設(shè)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(yīng)用
隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和軟交換各種標(biāo)準(zhǔn)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(guān)實驗。目前，國內(nèi)外許多電信設(shè)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(fā)展新的交換機過渡平臺，提出了軟交換在下一代網(wǎng)絡(luò)中的解決方案。這里簡要介紹一下軟交換在VoIP中的應(yīng)用，圖3為基于軟交換技術(shù)的VoIP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
從圖中可以看出，它的功能非常類似于現(xiàn)行電路交換傳送系統(tǒng)間的交換／長途網(wǎng)，C4交換機用軟交換系統(tǒng)和一組中繼網(wǎng)關(guān)的組合體所取代。中繼網(wǎng)關(guān)自身是由軟交換技術(shù)利用主／被叫協(xié)議控制，這個協(xié)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(guān)的MGCP／IPDC協(xié)議。
軟交換技術(shù)作為呼叫處理的組成部分，其標(biāo)識要被用來終結(jié)該呼叫的最有可能的出口網(wǎng)關(guān)，并利用這個信息來命令中繼網(wǎng)關(guān)執(zhí)行所指定的功能，亦即軟交換技術(shù)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(wǎng)關(guān)最接近目的電話。于是，就完成了原有通過電路交換網(wǎng)執(zhí)行的呼叫操作功能。
接入網(wǎng)關(guān)既可以終結(jié)ISDN的PRI，也可以終結(jié)來自企業(yè)PBX的CAS信令。這種接入網(wǎng)關(guān)能夠被軟交換以基于分組電話協(xié)議的多種方式進行控制；對于基于H．323協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，軟交換能夠像一個H．323網(wǎng)關(guān)那樣動作；如果接入網(wǎng)關(guān)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(xié)議以更好的方式控制接入網(wǎng)關(guān)。這也體現(xiàn)了軟交換技術(shù)處理接入網(wǎng)關(guān)的能力。
軟交換技術(shù)通過SIP協(xié)議接到電纜網(wǎng)絡(luò)上，以支持企業(yè)的IPPBX及IP電話。它還能夠通過TCP／IP協(xié)議接入SCP，也可通過TCP／SCCP協(xié)議接入到SS7網(wǎng)絡(luò)上，使無縫互連成為可能。
7基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)中需要繼續(xù)關(guān)注的主要問題
雖然基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)是一個比較完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，可以應(yīng)用在各種通信領(lǐng)域，但由于其技術(shù)新，目前的解決方案大多處于實驗階段，尚未形成大規(guī)模應(yīng)用，許多問題仍需要繼續(xù)關(guān)注，如QOS、網(wǎng)關(guān)、安全性、業(yè)務(wù)提供方式、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的有機結(jié)合等問題。
1．QOS問題
對任何網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)來保證服務(wù)質(zhì)量的。承載網(wǎng)絡(luò)目前有兩種方式：ATM和IP。對于ATM的承載網(wǎng)絡(luò)來說，其本身就有很強的QOS機制。但是，對于IP的承載網(wǎng)絡(luò)來說，如何解決好QOS問題。在基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)中是一個非常關(guān)鍵的問題，因為從目前廠家的設(shè)備開況和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的總的趨勢來看，以IP為承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是大勢所趨。
2．軟交換網(wǎng)絡(luò)的管理
從軟交換目前的實現(xiàn)情況來看，大部分都采用SNMP協(xié)議作為軟交換系統(tǒng)的網(wǎng)管協(xié)議，但SNMP網(wǎng)管系統(tǒng)具有一定的局限性，SNMP網(wǎng)管以靜態(tài)管理方式為主，無法針對各種不同業(yè)務(wù)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(wǎng)管信息的可靠傳輸。同時，基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)提供的是實時業(yè)務(wù)，而要求網(wǎng)管系統(tǒng)必須具有一定的QOS管理能力。但目前基于軟交換的網(wǎng)管系統(tǒng)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(wù)質(zhì)量的要求
3．軟交換涉及的協(xié)議尚需繼續(xù)完善
軟交換網(wǎng)絡(luò)的各個網(wǎng)絡(luò)接口之間采用開放的協(xié)議進行通訊。但是，目前不論是從協(xié)議的制定情況，還是各個廠家的開況來看，接口的標(biāo)準(zhǔn)化還不完善，大多數(shù)協(xié)議還處于擴充完善階段。因此，離最終的開放網(wǎng)絡(luò)還需要有一段時間。
Abstract：Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1國際軟交換技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是一個建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，它將話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)集于一體。建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)是電信競爭的需要。隨著通信技術(shù)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(wù)運營和網(wǎng)絡(luò)運營的分離，由網(wǎng)絡(luò)運營商提供可靠、高效的基礎(chǔ)承載平臺，由業(yè)務(wù)提供商提供各種應(yīng)用，他們與設(shè)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(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，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(gòu)，作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，軟交換不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合。
目前，歐洲電信運營商對于軟交換（下一代網(wǎng)絡(luò)）的發(fā)展和應(yīng)用大體上采用比較務(wù)實和謹(jǐn)慎的態(tài)度，運營商都是根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)的實際情況和業(yè)務(wù)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(wǎng)的話音業(yè)務(wù)，并在新技術(shù)投入使用之前，注重新技術(shù)和新設(shè)備的試驗和評估。2001年開始在國際網(wǎng)絡(luò)進行軟交換的試驗，放置了一臺軟交換機和4個媒體網(wǎng)關(guān)開展IP網(wǎng)絡(luò)提供語音業(yè)務(wù)、呼叫中心業(yè)務(wù)和VPN業(yè)務(wù)的試驗，其軟交換的標(biāo)準(zhǔn)采用SIP－T協(xié)議。英國電信則逐步地在長途網(wǎng)和本地網(wǎng)實現(xiàn)分組話音，本地網(wǎng)有5個節(jié)點開展了軟交換實驗，部分已經(jīng)商用，并且試驗規(guī)模在逐步擴展。在提供話音質(zhì)量的保證方面，英國電信已在其承載網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全面采用ATM技術(shù)。比利時電信認(rèn)為2004年以后引入NGN比較適當(dāng)，但目前需注意跟蹤技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，比利時電信的技術(shù)部門在NGN方面重點研究未來分組話音網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)和需求、開展NGN技術(shù)培訓(xùn)、建立NGN實驗室，為開展現(xiàn)場試驗進行技術(shù)準(zhǔn)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(wù)的試驗，有些運營商已經(jīng)開始提供商用業(yè)務(wù)。
2002年3月，中國電信下一代網(wǎng)絡(luò)（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(wǎng)絡(luò)、愛立信、西門子、中興通訊、上海貝爾5廠家簽訂了下一代網(wǎng)絡(luò)試驗工程設(shè)備合同。合同涉及金額近1億元人民幣。根據(jù)中國電信與北電網(wǎng)絡(luò)簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網(wǎng)絡(luò)的SUCCESSIoN下一代網(wǎng)絡(luò)解決方案。NGN網(wǎng)絡(luò)全國試驗網(wǎng)項目涉及的技術(shù)面、提供的業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣度、深度均在全球首屈一指。
在設(shè)備制造商方面，特別值得一提的是加拿大北電網(wǎng)絡(luò)，其NGN產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(yīng)用類型包括了長途及匯接（C4）業(yè)務(wù)、本地接入（C5）及多媒體業(yè)務(wù)、無線匯接及3G核心網(wǎng)業(yè)務(wù)以及有線電視多網(wǎng)合一業(yè)務(wù)。目前幾種解決方案已經(jīng)在實際網(wǎng)絡(luò)中運用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網(wǎng)絡(luò)包含2個軟交換節(jié)點及70多個媒體網(wǎng)關(guān)，每個節(jié)點每天處理超過1100萬次呼叫。SPrINT作為全美第一個實現(xiàn)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(yīng)用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17個月時間內(nèi)，已擁有16萬用戶，是全球最大的基于以太網(wǎng)IAD接入的NGN網(wǎng)絡(luò)，目前運營穩(wěn)定良好。在最近的市場調(diào)研報告中，北電網(wǎng)絡(luò)列全球軟交換市場份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網(wǎng)關(guān)市場份額第一。
2NGN提供的業(yè)務(wù)
軟交換技術(shù)的引入除了對現(xiàn)有PSTN話音業(yè)務(wù)實現(xiàn)全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)、PSTN與因特網(wǎng)業(yè)務(wù)結(jié)合衍生的業(yè)務(wù)、用戶個性化業(yè)務(wù)以及業(yè)務(wù)創(chuàng)新方面有著PSTN和因特網(wǎng)等單一網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢。傳統(tǒng)PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無法實現(xiàn)多種靈活的業(yè)務(wù)邏輯和多媒體業(yè)務(wù)。由于業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)智能在PSTN內(nèi)每個交換機上呈分散式節(jié)點式分布，并且由于用戶數(shù)據(jù)由各自歸屬的交換機管理，導(dǎo)致某些業(yè)務(wù)（如廣域CENTrEx）難以開展。PSTN的終端種類非常單一且沒有智能，業(yè)務(wù)的智能完全由交換機實現(xiàn)，因此一直以來難以實現(xiàn)用戶對業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)難以推廣的問題。引入NGN則在業(yè)務(wù)實現(xiàn)的簡單性和靈活性上有了本質(zhì)改變。NGN的業(yè)務(wù)邏輯控制和網(wǎng)絡(luò)智能在軟交換和應(yīng)用服務(wù)器等少量網(wǎng)元上集中部署，因此可以方便地在全網(wǎng)實現(xiàn)業(yè)務(wù)部署和業(yè)務(wù)升級，NGN對廣域CENTrEx的實現(xiàn)就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協(xié)議（SIP），使得終端的智能大大提高，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)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(yè)務(wù)的個性化定制成為可能并且已經(jīng)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(jiān)控，可以在不同時間對不同來話實施不同的應(yīng)答策略，應(yīng)答的方式也不僅僅局限于接聽、轉(zhuǎn)發(fā)、掛斷等傳統(tǒng)方式，而是包括了話音應(yīng)答、問候音播放、語音信箱轉(zhuǎn)接、電子郵件轉(zhuǎn)接、網(wǎng)頁推送等多種不同的應(yīng)答方式。這種靈活性在傳統(tǒng)PSTN上是無法實現(xiàn)的。
此外，NGN能夠?qū)崿F(xiàn)許多PSTN所無法實現(xiàn)的業(yè)務(wù)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(xiàn)一號通業(yè)務(wù)，然而NGN基于SIP協(xié)議可以輕松實現(xiàn)IN方式的一號通所無法實現(xiàn)的能力。如NGN的一號通業(yè)務(wù)可以實現(xiàn)用戶根據(jù)自己的需要隨時設(shè)定對來話的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據(jù)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(lián)系到他，給日常生活和工作帶來了極大的方便。這種業(yè)務(wù)特性是PSTN所無法實現(xiàn)的。類似的例子還有許多，如WEB800、點擊傳真等。
NGN不但在業(yè)務(wù)實現(xiàn)的簡易性和靈活性上有獨到之處，并且能實現(xiàn)許多PSTN無法實現(xiàn)的業(yè)務(wù)，而且具有業(yè)務(wù)的惟一性。NGN的業(yè)務(wù)能力主要包括：
A）全面繼承PSTN傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)（包括基本話音業(yè)務(wù)、電話補充業(yè)務(wù)、CENTrEx業(yè)務(wù)、ISDNPRI補充業(yè)務(wù)、IN類業(yè)務(wù)等）；
B）基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務(wù)；
C）PSTN與因特網(wǎng)相結(jié)合的業(yè)務(wù)（即PINT業(yè)務(wù)，如點擊撥號、點擊傳真、WEB800、ICW等）；
D）用戶可定制的個性化業(yè)務(wù)。從事軟交換研究的國際組織
NGN是目前運營商和設(shè)備廠商都在討論的熱點技術(shù)，也是國外許多標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)關(guān)控制工作組（MEGACo），ETSI的TIPHoN，國際軟交換協(xié)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(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個成員，是運營商和設(shè)備供應(yīng)商交流需求和動態(tài)的場合。國際上大多數(shù)知名的電信設(shè)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(xié)會成員。
軟交換論壇包含5個工作組，負責(zé)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議制定等技術(shù)工作。
業(yè)務(wù)應(yīng)用工作組負責(zé)業(yè)務(wù)功能制定、協(xié)調(diào)以及API標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)工作組負責(zé)軟交換網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)的制定。
設(shè)備控制工作組負責(zé)軟交換間以及軟交換與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間控制協(xié)議的制定和補充、增強，如MGCP、MGC和設(shè)備的兼容性等。
網(wǎng)絡(luò)管理工作組負責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理的結(jié)構(gòu)和協(xié)議制定。
SIP工作組負責(zé)SIP協(xié)議在軟交換網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用和增強。
此外，ITU－T和IETF在相關(guān)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化方面已經(jīng)取得了重要的進展，如H．248協(xié)議、BICC協(xié)議、SIP協(xié)議和SIGTrAN系列協(xié)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(guān)的試驗,但新技術(shù)的應(yīng)用需要相當(dāng)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(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和運營經(jīng)驗。傳統(tǒng)電信網(wǎng)經(jīng)過長期的運營積累，在網(wǎng)絡(luò)組織方面已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的經(jīng)驗；而基于軟交換的NGN網(wǎng)絡(luò)組織目前國內(nèi)外尚無成熟的經(jīng)驗，是采用基于軟交換的全平面結(jié)構(gòu)，還是采用分區(qū)域選路結(jié)構(gòu)等，在技術(shù)和實踐方面都有待進一步的探索。
B）協(xié)議尚未做到兼容性，標(biāo)準(zhǔn)還在發(fā)展之中。不同廠家的軟交換在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選用及協(xié)議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協(xié)議、SIP－T協(xié)議和H．248協(xié)議也在發(fā)展之中，協(xié)議的選項需要運營商根據(jù)業(yè)務(wù)的需要來進一步確定。
C）API沒有成熟的產(chǎn)品?；陂_放的業(yè)務(wù)平臺，采用標(biāo)準(zhǔn)的API接口為網(wǎng)絡(luò)運營商提供新業(yè)務(wù)開創(chuàng)了未來美好的前景，但是相應(yīng)的產(chǎn)品仍在探索和研發(fā)之中。
D）業(yè)務(wù)開發(fā)問題。標(biāo)準(zhǔn)、開放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務(wù)，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(wù)多集中為基本語音業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)、IN類業(yè)務(wù)、PINT業(yè)務(wù)、多媒體終端之間的同步瀏覽、統(tǒng)一消息、多媒體會議等，究竟什么業(yè)務(wù)才是運營商手中的殺手業(yè)務(wù)，才能真正帶來收益，是目前運營商和設(shè)備商在共同苦思冥想的問題，目前并未出現(xiàn)使人眼前為之一亮的業(yè)務(wù)。
2軟交換技術(shù)在第三代移動通信中的應(yīng)用
在第三代移動通信體系中，不僅僅擁有語音業(yè)務(wù)，還具有一定的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)、電子貿(mào)易、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)以及電子商務(wù)等服務(wù)信息，由于不斷擴充新網(wǎng)絡(luò)，對于網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的使用互聯(lián)網(wǎng)資源和數(shù)據(jù)信息的交換提出了更高的安全需求，使用軟交換技術(shù)可以適當(dāng)?shù)慕档徒粨Q機設(shè)備的負擔(dān)，從而整個通信系統(tǒng)都可以實現(xiàn)資源的合理配置，具有十分明顯的優(yōu)勢和特點。依據(jù)主被叫會處于不同的數(shù)據(jù)通信位置可以分為兩類：包括TMSCSERVER之lhJ的呼叫以及TMSCSERVER局內(nèi)的呼叫。
2.1網(wǎng)內(nèi)通信的應(yīng)用
軟交換技術(shù)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(qū)域以及本區(qū)域之間兩個TDM交換機中的呼叫功能，利用軟交換技術(shù)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(zhí)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(wǎng)間通信的應(yīng)用
利用交換機處理網(wǎng)間通信的時候，選擇路由和分析號碼之后，需要執(zhí)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(wǎng)絡(luò)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(shù)，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(shù)，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(xù)呼叫。
2.3優(yōu)化軟交換的應(yīng)用
華為軟交換系統(tǒng)可以有效解決網(wǎng)絡(luò)過大負載以及網(wǎng)絡(luò)流量過大的問題，但是如果系統(tǒng)處于主干線設(shè)備主要地位上的時候，一旦某點出現(xiàn)故障的時候，可以通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來把MSC中的軟交換長途話務(wù)傳送TDM傳統(tǒng)交換結(jié)點上，但是沒有辦法轉(zhuǎn)換外省的話務(wù)，利用軟交換技術(shù)來傳送到本省的TMG話務(wù)中，從而在一定程度上影響著長途話務(wù)，所以需要我們不斷優(yōu)化軟交換技術(shù)和軟交換系統(tǒng)。由于在完善了軟交換匯接網(wǎng)絡(luò)之后，可以適當(dāng)?shù)捻樛ㄊ‰H之間的話務(wù)業(yè)務(wù)，從而完全發(fā)揮了兩種網(wǎng)的特點和優(yōu)勢，通過兩種網(wǎng)的互補，在兩種網(wǎng)上適當(dāng)建立直接能夠進行聯(lián)系的話務(wù)，以此當(dāng)做備用。對于一些GMSC/MSC的呼叫業(yè)務(wù)來說，一旦出現(xiàn)TDM或者軟交換網(wǎng)絡(luò)溢出的問題，就會利用自動功能進行話務(wù)的倒換，保證在另外一種網(wǎng)上接受更多的長途話務(wù)，也可以適當(dāng)?shù)陌岩绯鎏幍脑拕?wù)設(shè)置到路由上，從而輸送到TDM匯接網(wǎng)。如果軟交換出現(xiàn)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(wǎng)上；對于大部分省際通話來說，利用兩個區(qū)域之間的BISS消息進行一定互換，被叫SS出現(xiàn)的TMG會適當(dāng)?shù)妮斔偷狡瘘cSS中，釋放一定數(shù)據(jù)信息，利用起點受到的SS數(shù)據(jù)合理分析釋放的消息，對于一些出現(xiàn)失敗的被叫來說應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾酉鄳?yīng)的呼叫字冠，合理輸送到TDM網(wǎng)絡(luò)上，進行一定疏通。這種優(yōu)化交換機的方案具有很多優(yōu)點，工程建設(shè)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(shù)在第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。
中圖分類號：F224文獻標(biāo)識碼： A
一．引言
傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)是建立在TDM之上的，網(wǎng)絡(luò)提供給客戶的各項功能都需要交換機的支持，業(yè)務(wù)處理和管理控制都是通過交換機來實現(xiàn)。如果需要增加新業(yè)務(wù)，既要修訂標(biāo)準(zhǔn)又要改造交換機，導(dǎo)致新增業(yè)務(wù)需要較長時間。為實現(xiàn)新業(yè)務(wù)需求，需要在網(wǎng)絡(luò)中建立公共業(yè)務(wù)平臺，將業(yè)務(wù)提供和呼叫連接分開，由智能網(wǎng)(IN)完成業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)處理能力，同時也縮短了業(yè)務(wù)提供時間。業(yè)務(wù)分離，承載出現(xiàn)多樣化，為確保承載連接和呼叫控制進一步分離，就需要導(dǎo)入軟交換技術(shù)，通過軟交換技術(shù)在媒體層、傳送層、業(yè)務(wù)層和控制層的作用，將業(yè)務(wù)和控制分類，實現(xiàn)最終目的。
二. 軟交換技術(shù)概述。
1.軟交換的概念。
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)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(wǎng)關(guān)中分離出來，通過服務(wù)器或網(wǎng)元上的軟件實現(xiàn)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(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網(wǎng)關(guān)之間的開放和標(biāo)準(zhǔn)化，為網(wǎng)絡(luò)走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。
2.軟交換技術(shù)的發(fā)展。
軟交換的概念最早起源于美國。當(dāng)時在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶采用基于以太網(wǎng)的電話，通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件（CallManager、CallServer），實現(xiàn)PBX功能（IPPBX）。對于這樣一套設(shè)備，系統(tǒng)不需單獨鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而只通過與局域網(wǎng)共享就可實現(xiàn)管理與維護的統(tǒng)一，綜合成本遠低于傳統(tǒng)的PBX。由于企業(yè)網(wǎng)環(huán)境對設(shè)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(shè)備門檻低，許多設(shè)備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX應(yīng)用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發(fā)，為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運營效益，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好的服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進行處理，于是，SoftSwitch（軟交換）技術(shù)應(yīng)運而生。
三.下一代網(wǎng)絡(luò)LTE概述。
1.LTE概念。
LTE是3GPP在2005年啟動的新一代無線系統(tǒng)研究項目。LTE采用了基于OFDM技術(shù)的空中接口設(shè)計，目標(biāo)是構(gòu)建出高速率、低時延、分組優(yōu)化的無線接入系統(tǒng)，提供更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率。整個系統(tǒng)由核心網(wǎng)絡(luò)（EPC）、無線網(wǎng)絡(luò)（E-UTRAN）和用戶設(shè)備（UE）3部分組成，（見下圖一）。其中EPC負責(zé)核心網(wǎng)部分；E-UTRAN（LTE）負責(zé)接入網(wǎng)部分，由eNodeB節(jié)點組成；UE指用戶終端設(shè)備。系統(tǒng)支持FDD和TDD兩種雙工方式，并對傳統(tǒng)UMTS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進行了優(yōu)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(tǒng)呈現(xiàn)扁平化特性。系統(tǒng)的扁平化設(shè)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(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖）
2. LTE技術(shù)的發(fā)展。
LTE項目是近兩年來3GPP框架內(nèi)為了應(yīng)對WiMAX等通信技術(shù)的挑戰(zhàn)于2005年年底緊急啟動的規(guī)模龐大的新技術(shù)研發(fā)項目。作為3G向后的演進，LTE得到了各大通信企業(yè)、高校和通信研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注與參與。它采用OFDM和MIMO作為無線網(wǎng)絡(luò)演進的唯一標(biāo)準(zhǔn)，大大改進并增強了3G的空中接入技術(shù)。數(shù)據(jù)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(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。與3G甚至HSPA相比，LTE在高數(shù)據(jù)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(shù)優(yōu)勢。
四.軟交換技術(shù)在下一代網(wǎng)絡(luò)LTE中的應(yīng)用。
下一代網(wǎng)絡(luò)NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)，通過業(yè)務(wù)與呼叫控制分離以及呼叫控制與承載業(yè)務(wù)分離實現(xiàn)相對獨立的業(yè)務(wù)體系，使業(yè)務(wù)真正獨立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效地實現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供。用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式以及終端類型，使業(yè)務(wù)和應(yīng)用的提供有較大的靈活性，從而滿足用戶不斷發(fā)展、更新業(yè)務(wù)的需求。也使得網(wǎng)絡(luò)具有可持續(xù)發(fā)展的能力和競爭力。同時，下一代網(wǎng)絡(luò)是基于統(tǒng)一協(xié)議的分組式網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，無論是電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)還是有線電視網(wǎng)，都不可能單獨作為信息基礎(chǔ)設(shè)施，但近幾年IP的發(fā)展使人們開始認(rèn)識到：各種網(wǎng)絡(luò)都將最終匯合到統(tǒng)一的IP網(wǎng)絡(luò)，即三網(wǎng)融合。各種以IP為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)能在不同的網(wǎng)上實現(xiàn)互通，IP協(xié)議成為各個通信網(wǎng)都能夠接受的通信協(xié)議，從技術(shù)上為NGN奠定了堅實的基礎(chǔ)。
軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的控制功能實體，為下一代網(wǎng)絡(luò)提供具有實時性要求的業(yè)務(wù)呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心。軟交換技術(shù)，是NGN體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)，其核心思想是硬件軟件化，通過軟件來實現(xiàn)原來交換機的控制、接續(xù)和業(yè)務(wù)處理等功能，各實體間通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議進行連接和通信，便于在NGN中更快地實現(xiàn)各類復(fù)雜的協(xié)議，更方便地提供業(yè)務(wù)。軟交換設(shè)備是多種邏輯功能實體的集合，提供綜合業(yè)務(wù)的呼叫控制、連接以及部分業(yè)務(wù)功能，是NGN中語音/數(shù)據(jù)/視頻業(yè)務(wù)呼叫、控制、業(yè)務(wù)提供的核心設(shè)備。
基于SRVCC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，LTE 核心網(wǎng)絡(luò)的MME 與現(xiàn)網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)向GSM/WCDMA 漫游時由用戶終端觸發(fā)PS 到CS的語音業(yè)務(wù)切換。 終端用戶在原LTE 網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)承載， 在網(wǎng)絡(luò)和終端具備條件的情形下也要進行相應(yīng)的處理。在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)如Web 瀏覽的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中保持連續(xù)。
基于3GPP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范和GSMA 運營商企業(yè)聯(lián)盟IR.92 技術(shù)規(guī)范，IMS MMTel 是2G/3G 移動網(wǎng)絡(luò)進一步演進并在LTE 時代提供多媒體語音業(yè)務(wù)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；IMSMMTel 是保證運營商在下一代網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運營中處于主導(dǎo)地位的關(guān)鍵。運營商在現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)積極推進和部署IMS 的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。運營商在現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，在網(wǎng)絡(luò)IP 化建設(shè)的基礎(chǔ)上，基于移動網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備演進能力，積極的推進網(wǎng)絡(luò)軟交換系統(tǒng)與IMS 系統(tǒng)的設(shè)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(shù)的網(wǎng)絡(luò)部署；從而簡化IMS 與現(xiàn)網(wǎng)組網(wǎng)的復(fù)雜度，加快IMS 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用步伐。 在LTE 網(wǎng)絡(luò)部署的同時，在IMS MMTel 成熟的區(qū)域部署SRVCC 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用解決LTE 覆蓋不連續(xù)問題。 分析和準(zhǔn)備CSFB 的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。在現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，在現(xiàn)有的軟交換系統(tǒng)中部署SGs 網(wǎng)絡(luò)互通接口，以確保用戶語音業(yè)務(wù)的應(yīng)用。
五. 軟交換技術(shù)的過度策略。
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)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(wǎng)關(guān)中分離出來，通過服務(wù)器或網(wǎng)元上的軟件實現(xiàn)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(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網(wǎng)關(guān)之間的開放和標(biāo)準(zhǔn)化，為網(wǎng)絡(luò)走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）是一個建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，它將話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)集于一體。建設(shè)下一代網(wǎng)絡(luò)是電信競爭的需要。隨著通信技術(shù)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(wù)運營和網(wǎng)絡(luò)運營的分離，由網(wǎng)絡(luò)運營商提供可靠、高效的基礎(chǔ)承載平臺，由業(yè)務(wù)提供商提供各種應(yīng)用，他們與設(shè)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(shù)是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，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(gòu)，作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，軟交換不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合。
從網(wǎng)絡(luò)角度看，通過軟交換機結(jié)合媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)，跨接和互連電路交換網(wǎng)與分組化網(wǎng)，盡管兩個網(wǎng)仍基本獨立，但業(yè)務(wù)層已實現(xiàn)基本融合，可統(tǒng)一提供管理和加快擴展部署業(yè)務(wù)。當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)的主流業(yè)務(wù)時，可以考慮將電路交換網(wǎng)上的電話業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移到分組化網(wǎng)上來，最終形成一個統(tǒng)一的融合網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)演進思路的基點在于網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的融合，不在于節(jié)點的融合，它允許不同的網(wǎng)按照各自最佳的方向獨立演進，不受限于節(jié)點結(jié)構(gòu)，是最適合于像中國電信這樣的傳統(tǒng)運營商的網(wǎng)絡(luò)演進策略。據(jù)國外統(tǒng)計數(shù)字估計，在8年內(nèi)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(dāng)然，軟交換技術(shù)還在發(fā)展和完善過程之中，會有這樣或那樣的問題，但作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向已經(jīng)獲得業(yè)界的認(rèn)同。軟交換的切入點將隨網(wǎng)絡(luò)運營商的側(cè)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(yīng)用和3G網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，不同的運營策略將有不同的切入點優(yōu)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(wǎng)向分組化網(wǎng)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(tǒng)的老牌電信運營商，都可以完成從電路交換網(wǎng)向分組化網(wǎng)的過渡。
六．結(jié)束語
軟交換技術(shù)縮短了業(yè)務(wù)提供的時間，有利于高效服務(wù)。在下一代網(wǎng)絡(luò)LTE中，利用軟交換技術(shù)的特點，便于打造高質(zhì)量服務(wù)，利用復(fù)雜的技術(shù)，解決通信難題，有利于移動通信的進一步發(fā)展。
參考文獻：
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自從第一款產(chǎn)品在電信市場上成功推出以來,“軟交換”這個概念已經(jīng)成為電信行業(yè)中倍受青睞的時髦用語。由于既能執(zhí)行與基于硬件的傳統(tǒng)電話交換機相同的功能,又能同時處理IP通信,軟交換技術(shù)承諾可提供許多優(yōu)勢,如輕松整合電路交換和分組交換、降低網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)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(tǒng)和設(shè)備解決方案。換言之,軟交換是從媒體網(wǎng)關(guān)(傳輸層)中分剝離出其中的呼叫控制功能,再通過軟件技術(shù)實現(xiàn)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(tǒng)的控制與交換以及軟件可編程功能實現(xiàn)各功能的可分離的平臺創(chuàng)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(wǎng)關(guān)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(wǎng)絡(luò)上提供開展新業(yè)務(wù)提供了大大便利,這主要是要歸功于軟交換網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)能力很好的相結(jié)合起來,并設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)開放的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。
1、背景
隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網(wǎng)建設(shè)的進一步發(fā)展,傳統(tǒng)的電力信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)將發(fā)生變化。一方面,涌現(xiàn)出不少新型業(yè)務(wù)如:電視會議、變電站無人視頻監(jiān)控、輸變電線路監(jiān)控及電廠視頻監(jiān)控等視圖業(yè)務(wù);另一方面,傳統(tǒng)單一主機的調(diào)度自動化體系架構(gòu)向客戶機/服務(wù)器體系架構(gòu)的轉(zhuǎn)變;同時,監(jiān)視全網(wǎng)運行狀況,提供故障記錄和分析的故障濾波系統(tǒng)的建設(shè)以及電量計費網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和雷電定位系統(tǒng)的建設(shè)等。因此,基于互聯(lián)網(wǎng)/局域網(wǎng)并能體現(xiàn)信息化綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用的管理信息系統(tǒng)將成為電力企業(yè)信息化的發(fā)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(lián)互通、業(yè)務(wù)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(fā)檢出、連接控制和資源控制等等。
(2)互聯(lián)互通功能。當(dāng)前IP電話體系主要是由兩大標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成即:ITU-T H.323協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和IETF SIP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),這兩大標(biāo)準(zhǔn)均可以獨立的均實現(xiàn)呼叫建立、釋放、補充業(yè)務(wù)、能力交換等功能,但是不可相互兼容的體系結(jié)構(gòu)。軟交換技術(shù)可以與多種協(xié)議相兼容,自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
(3)業(yè)務(wù)提供功能。一方面,軟交換可以實現(xiàn)對PSTN/ISDN交換機的支持,并能提供的全部業(yè)務(wù),包括基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù);另一方面,它還可以與現(xiàn)有智能網(wǎng)相兼容相配合,為現(xiàn)有智能網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)。由此可見軟交換在網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)交換的核心。如果說傳統(tǒng)的電信網(wǎng)是基于程控交換機的網(wǎng)絡(luò),那么下一代分組話音網(wǎng)則是基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)。軟交換是新、舊網(wǎng)絡(luò)融合的樞紐。這主要表現(xiàn)在以下三層面:
第一個層面——用戶。傳統(tǒng)的交換網(wǎng)絡(luò)的封閉性,一家設(shè)備供應(yīng)商往往包攬所以的包括軟、硬件供應(yīng)、更新維護以及應(yīng)用的開發(fā)在內(nèi)的每一項事物,理所當(dāng)然用戶也牢牢地鎖定在設(shè)備供應(yīng)商的那里,壓縮了用戶選擇的空間,導(dǎo)致用戶在設(shè)備維護費用上失去了應(yīng)有的主動權(quán)。然而通過軟交換技術(shù)的所搭建起來的下一代網(wǎng)絡(luò)可以有效地扭轉(zhuǎn)了這種不利局面,這主要是在利用軟交換技術(shù)搭建的新一代網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備系統(tǒng)供應(yīng)商都是基于同一個開放標(biāo)準(zhǔn)平臺開發(fā)出來的,這樣一來用戶自然就具有更多的選擇權(quán),可以在同一類產(chǎn)品中貨比多家,根據(jù)自己的需求擇優(yōu)挑選供應(yīng)商來為自己服務(wù)。
第二個層面——成本。將傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)與軟交換技術(shù)相比,軟交換技術(shù)更具經(jīng)濟性、低成本性,可以說是地投入高產(chǎn)出。這主要是得益于兩方面:一方面,軟交換技術(shù)實現(xiàn)了平臺的開放性,使得新的應(yīng)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(tǒng)的電路交換相比,軟交換技術(shù)可以更好的解決網(wǎng)絡(luò)的可靠性。用戶在組網(wǎng)的時候可以利用軟交換的優(yōu)勢采用功能軟件的形式將傳統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)。由于這種根據(jù)分門別類的分布式結(jié)構(gòu)是可編程的,同時也是以計算機平臺為基礎(chǔ),并可以利用設(shè)置網(wǎng)絡(luò)權(quán)限來更好地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可控性和安全性。
4、軟交換技術(shù)在電力通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用前景
電力通信網(wǎng)分布廣泛,業(yè)務(wù)極為繁瑣,雖然擁有多種網(wǎng)絡(luò)形式,但是各種網(wǎng)絡(luò)一方面都有各自的交換設(shè)備、復(fù)接設(shè)備等, 且它們相互獨立不能實現(xiàn)互融互通。但是隨著軟交換技術(shù)的出現(xiàn),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(tǒng)中應(yīng)用軟交換技術(shù)所能取得以下幾方面的優(yōu)勢。
4.1統(tǒng)計匯總的優(yōu)勢
采用軟交換技術(shù)組建的電力通信系統(tǒng)具有自我統(tǒng)計和自我維護功能,主要包括:業(yè)務(wù)統(tǒng)計和錯誤預(yù)警。對于縱橫交織的電力網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)繁雜的電力系統(tǒng)來講,應(yīng)用軟交換技術(shù)可以實現(xiàn):(1)方便便捷地對所有的業(yè)務(wù)進行匯總并輸出分析報告;(2)發(fā)生故障時及時發(fā)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(fā)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(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)互通的優(yōu)勢
電力通信網(wǎng)不但擁有電力系統(tǒng)獨有的載波電話網(wǎng)絡(luò),而且同樣也存在計算機網(wǎng)絡(luò),它們是以協(xié)議為基礎(chǔ)的分組網(wǎng)絡(luò)。電話網(wǎng)和計算機網(wǎng)可以利用軟交換技術(shù)所提供的支持多種信令協(xié)議的接口來實現(xiàn)它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網(wǎng)絡(luò)能更便捷地對電力通信網(wǎng)進行管理和協(xié)作更好的支持各業(yè)務(wù)的開展和實施。
4.3新業(yè)務(wù)開展的優(yōu)勢
當(dāng)前,語音和數(shù)據(jù)信息為電力通信網(wǎng)中的主要傳輸?shù)男畔?但是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的革新, 這對電力通信業(yè)務(wù)提出了很多新的要求如:可視業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)等新興業(yè)務(wù)。面對這些新的要求,軟交換技術(shù)可以大顯生手,這是因為其不但可以很好地支持語音業(yè)務(wù),而且還可以利用新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施與開放式的應(yīng)用程序接口為用戶提供各種增值業(yè)務(wù),為新業(yè)務(wù)的開展提供便捷。
4.4統(tǒng)一不同介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢
當(dāng)前電力通信網(wǎng)中擁有多種傳輸介質(zhì),且各自獨立不相兼容,并必須采用各自專用的設(shè)備, 若引進了軟交換技術(shù)來組建網(wǎng)絡(luò), 利用軟交換技術(shù)的優(yōu)勢搭建一臺多介質(zhì)的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設(shè)備的需求降低設(shè)備的總采購額節(jié)約了成本;另一方面可以提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性,使依靠各種不同介質(zhì)傳播的網(wǎng)絡(luò)達到了一定的互融互通的效果,正是由于實現(xiàn)了不同介質(zhì)在同一網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞從而簡化了過去不同介質(zhì)間的繁瑣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;同時在管理維護上顯得更加方便快捷,因為現(xiàn)在只需對同一類設(shè)備進行運行管理和系統(tǒng)維護就可以實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的信息交換。
總之,軟交換技術(shù)應(yīng)用作為下一代網(wǎng)絡(luò)的解決方案,具有多方面的優(yōu)勢,其應(yīng)用性體現(xiàn)在方方面面。在電力通信網(wǎng)中引人并實施軟交換技術(shù),一方面,在技術(shù)上既可起到承上啟下的作用;另一方面,電力供應(yīng)企業(yè)順利向下一代網(wǎng)絡(luò)解決方案的的演進產(chǎn)生多方面的積極作用。基于軟交換技術(shù)應(yīng)該在電力通訊系統(tǒng)中所具有的這些優(yōu)勢,我們可以很好的預(yù)見其良好的市場應(yīng)用與推廣前景。
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中圖分類號：F407文獻標(biāo)識碼： A
前言：軟交換指的是從媒體網(wǎng)關(guān)中將呼叫控制這一主要功能分離出來,借由相關(guān)的系統(tǒng)/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?shù)墓δ?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(wù)器、呼叫等,在通訊傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)中獨立存在,可為用戶提供相關(guān)的業(yè)務(wù),軟交換的協(xié)議是依附著IP而生,相比起之前更加的靈活,開發(fā)性也較強,結(jié)構(gòu)簡單化,對掌握上、控制上可起到幫助，
一、軟交換技術(shù)的核心特點
軟交換技術(shù)的核心是實現(xiàn)控制層與承載層的分離,以及采用分組網(wǎng)實現(xiàn)媒體流承載,它具有以下優(yōu)勢:
(1)軟交換網(wǎng)絡(luò)的控制和承載分離,導(dǎo)致組網(wǎng)靈活性大大增加,可以采用平面組網(wǎng)結(jié)構(gòu),也可以采用分級結(jié)構(gòu),比傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)更為扁平。
(2)控制和承載的分離,以及分組交換技術(shù)的應(yīng)用,導(dǎo)致軟交換機的設(shè)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(wǎng)去實現(xiàn),軟交換機只負責(zé)呼叫的接續(xù)和控制,因此軟交換機對呼叫的處理能力高于TDM交換機,設(shè)備容量可以做得更大。
(4)控制與承載分離使得各種設(shè)備的功能模塊化,接口標(biāo)準(zhǔn)化,有利于運營商選擇設(shè)備和組網(wǎng)。
(5)軟交換支持SIP協(xié)議,也可以通過應(yīng)用服務(wù)器(AS)向第三方開放業(yè)務(wù)接口,這些都使得軟交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)能力較傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)大為加強。
(6)基于分組交換更有利于開展包括語音、視頻、數(shù)據(jù)在內(nèi)的多媒體業(yè)務(wù)。軟交換作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向,不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合,更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合,能夠在統(tǒng)一的技術(shù)平臺上為用戶提供語音、數(shù)據(jù)、視頻以及其他增值業(yè)務(wù)。出于競爭態(tài)勢嚴(yán)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(wǎng),并先后步入商用階段,為企業(yè)轉(zhuǎn)型做好準(zhǔn)備.
二、軟交換技術(shù)在電力通訊系統(tǒng)需求
電力通信網(wǎng)是為滿足電力系統(tǒng)內(nèi)部生產(chǎn)指揮調(diào)度及管理等特殊通信需求而建設(shè)的專用網(wǎng)絡(luò),從網(wǎng)絡(luò)的角度看,它呈現(xiàn)出與公共通信網(wǎng)相差不多的技術(shù)特征。雖然它沒有運營商面臨的生存問題,但是受到業(yè)務(wù)需求、技術(shù)發(fā)展等方面的推動:一方面目前正在運行的各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)均獨立組網(wǎng),如電話交換系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)等,形成一個個封閉式系統(tǒng),不但造成占用的帶寬不能共享、嚴(yán)重浪費帶寬資源,還造成綜合業(yè)務(wù)提供能力差、用戶使用不方便,同時各個網(wǎng)絡(luò)運行維護成本較高、管理配置復(fù)雜。另一方面,隨著電網(wǎng)的發(fā)展和電力體制改革的深入,電力通信不僅要滿足電力生產(chǎn)類業(yè)務(wù)需求,更多的是要滿足各種新興的經(jīng)營、管理類業(yè)務(wù)需求,這類需求不是停留在簡單的語音服務(wù)或者接入服務(wù)上,而是需要相應(yīng)的解決方案。而電力通信舊的技術(shù)體系已經(jīng)不適應(yīng)各種新業(yè)務(wù)的開展,尤其在業(yè)務(wù)融合方面顯示出較差的適應(yīng)性,需要構(gòu)建新的技術(shù)體系來滿足用戶的各種需求。
從技術(shù)發(fā)展上看,存在多年的電路交換技術(shù)正在被淘汰,而以1P為核心的分組交換技術(shù)成為主流。目前,多數(shù)設(shè)備廠商停止了對TDM領(lǐng)域的投資和研發(fā),而轉(zhuǎn)向1P技術(shù)的研發(fā)。作為用戶來說,無論新站點設(shè)備的增加還是老站點設(shè)備的更換,繼續(xù)選用原來的設(shè)備將面臨的技術(shù)支持和售后服務(wù)不能持久的風(fēng)險。
三、軟交換技術(shù)電力通信網(wǎng)應(yīng)用
軟交換技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)電信網(wǎng)的電路“硬”交換,是基于分組交換網(wǎng)絡(luò)、以軟件來實現(xiàn)交換與呼叫控制管理的一門新的電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它是NGN(NextGe“er“tionNetwork,即下一代網(wǎng)絡(luò))的核心。
3.1.在電力通信網(wǎng)中引入軟交換的必要性
3.1.1.目前,電力系統(tǒng)在應(yīng)用與行政管理及電力調(diào)度管理的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)交換設(shè)備表現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)投資大,新業(yè)務(wù)提供周期長等缺點,鑒于前面所述的軟交換設(shè)備的功能及特點,可以看出,軟交換設(shè)備是目前解決上述問題的較理想的設(shè)備。
3.1.2傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)是以恒定的對稱的話路為中心,為每一種業(yè)務(wù)指定固定帶寬,呼叫控制及業(yè)務(wù)提供均集中在一個交換系統(tǒng)中,這大大限制了業(yè)務(wù)的靈活開發(fā)和基于分組的業(yè)
務(wù)的靈活應(yīng)用,對于電力系統(tǒng)中很多以突發(fā)的、非對稱的數(shù)據(jù)為主的業(yè)務(wù)而言,傳輸和交換的效率很低。
3.1.3如果繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的電路交換模式,隨著各類業(yè)務(wù)的增長,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)將日趨復(fù)雜,語音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)融合難以實現(xiàn),提供業(yè)務(wù)的同時,必須考慮承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)方式,新業(yè)務(wù)的生成受到原有網(wǎng)絡(luò)接口的各種限制。
3.3.4各種業(yè)務(wù)獨立組網(wǎng),不能動態(tài)分配帶寬,因此造成資源的嚴(yán)重浪費。
3.2.在電力通信網(wǎng)中引入軟交換的可行性
3.2.1電力通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)范圍包括了話音、數(shù)據(jù)、圖像和多媒體業(yè)務(wù),除電力專有業(yè)務(wù)外,今后的網(wǎng)絡(luò)需求,正在由基于話音通信為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榛跀?shù)據(jù)通信。在各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中,1P協(xié)議占據(jù)了主導(dǎo)地位,如電力市場數(shù)據(jù)、企業(yè)管理信息數(shù)據(jù)、Web瀏覽、電子郵件和文件傳輸?shù)染捎肨CP/IP協(xié)議。一些傳統(tǒng)的業(yè)務(wù),如調(diào)度自動化、會議電視等,也正在逐步摒棄沿用多年的專用規(guī)約,而改為采用IP協(xié)議或建立在IP協(xié)議基礎(chǔ)上的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。通過引入軟交換技術(shù),可以將上述電力系統(tǒng)中所有的通信應(yīng)用都集中在一個純1P底層的網(wǎng)絡(luò)上,既能與電力
系統(tǒng)現(xiàn)有的基于TDM制式的交換網(wǎng)絡(luò)互通,又可以實現(xiàn)與工nternet、PSTN等外部通信網(wǎng)的互通。
3.2.2軟交換的承載網(wǎng)是以1P協(xié)議為主的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng),電力系統(tǒng)目前建成的光傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬普遍較高,有的完成了多業(yè)務(wù)傳輸平臺(MSTP)建設(shè),為軟交換承載網(wǎng)的建設(shè)提供了良好的基礎(chǔ),從而使軟交換網(wǎng)能夠方便的部署。
3.2.3電力系統(tǒng)出現(xiàn)許多新興業(yè)務(wù),在當(dāng)前的電路交換技術(shù)體系下難以實現(xiàn)。由于軟交換網(wǎng)絡(luò)采用了業(yè)務(wù)與控制相分離的思想,而軟交換應(yīng)用層的作用就是利用各種應(yīng)用服務(wù)器(AS)為整個軟交換網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)上的支持,因此軟交換網(wǎng)絡(luò)基于API的應(yīng)用開發(fā)技術(shù),借助中間件就能很快實現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的統(tǒng)一維護和管理,使得電力企業(yè)根據(jù)自身業(yè)務(wù)和管理的需求可以非常方便地開發(fā)新業(yè)務(wù),例如建設(shè)多媒體信息查詢服務(wù)系統(tǒng)等。
3.2.5技術(shù)成熟可靠是電力系統(tǒng)通信選擇通信技術(shù)的基本標(biāo)準(zhǔn)之一。從技術(shù)發(fā)展趨勢來看,軟交換技術(shù)逐步取代電路交換技術(shù)已成為必然趨勢,而運營商對軟交換技術(shù)的應(yīng)用實踐證明,軟交換體系在技術(shù)上已經(jīng)成熟,經(jīng)濟分析可行。
因此：鑒于軟交換網(wǎng)絡(luò)商用產(chǎn)品已經(jīng)基本成熟,為了及時把握這一重要技術(shù)發(fā)展趨勢,提升電力行業(yè)的新業(yè)務(wù)提供能力,增強電力通信網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展能力,軟交換建設(shè)將成為未來幾年電力通信發(fā)展和建設(shè)的重要方向。
參考文獻：
一、引言
隨著VoIP技術(shù)的成熟，目前電信運營商正在逐步淘汰程控交換設(shè)備，電話交換技術(shù)已經(jīng)從程控交換轉(zhuǎn)變?yōu)檐浗粨Q技術(shù)。公共電信網(wǎng)交換技術(shù)的轉(zhuǎn)變，同樣影響到企業(yè)網(wǎng)，企業(yè)級電話通信網(wǎng)逐步從PBX架構(gòu)向IPPBX架構(gòu)轉(zhuǎn)變，并與辦公系統(tǒng)集成，形成融合通信系統(tǒng)。企業(yè)級電話網(wǎng)絡(luò)采用軟交換技術(shù)以后，在技術(shù)上帶來以下改變：交換技術(shù)從電路交換變?yōu)檐浗粨Q；呼叫控制協(xié)議從7號信令轉(zhuǎn)變?yōu)镾IP協(xié)議；傳輸線路從雙絞線轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)線，支持無線接入；交換設(shè)備從程控設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ糜嬎銠C平臺。
企業(yè)構(gòu)建電話通信網(wǎng)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(gòu)建。前者服務(wù)質(zhì)量穩(wěn)定，但是設(shè)備、用戶授權(quán)和服務(wù)價格較高；后者可靠性相對較低，但如果方案得當(dāng)，也可以取得不錯的效果。論文圍繞第二種方案，研究電話網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，軟件平臺的選擇，電話網(wǎng)絡(luò)的測試方法，為自行建設(shè)企業(yè)級電話通信網(wǎng)提供參考。企業(yè)級軟電話網(wǎng)絡(luò)使企業(yè)用戶可以進行零費用通話，私密性較好，無需支付傳統(tǒng)程控交換網(wǎng)或者電信軟交換網(wǎng)中的市話和長途費用，有效降低辦公成本。
二、企業(yè)級軟電話網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
軟電話網(wǎng)絡(luò)的核心是IPPBX交換機，該交換機以SIP協(xié)h為呼叫控制協(xié)議，支持智能終端實現(xiàn)VoIP通話、視頻通話及其它增值業(yè)務(wù)；負責(zé)存儲用戶、中繼、呼叫路由、呼叫記錄、計費等數(shù)據(jù)；提供網(wǎng)絡(luò)管理功能。傳輸網(wǎng)采用IP網(wǎng)絡(luò)，以交換機、路由器為節(jié)點設(shè)備，以網(wǎng)線為傳輸介質(zhì)。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(wǎng)絡(luò)。
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(yīng)用進行分析。
（一）Asterisk平臺
Asterisk是第一套以開源軟件實現(xiàn)的用戶交換機（IPPBX） 系統(tǒng)，也是應(yīng)用最廣的開源平臺。Asterisk采用雙軌授權(quán)模式，免費模式使用GPL授權(quán)，而商用授權(quán)使用proprietary 模式。系統(tǒng)運行平臺包括Linux、NetBSD、OpenBSD、FreeBSD、Mac OS X 與 Solaris。Asterisk 是輕量級的系統(tǒng)，可以在如OpenWrt之類的嵌入式系統(tǒng)上運行。Asterisk不僅提供IPPBX電話功能，還提供VoIP網(wǎng)關(guān)、會議服務(wù)器等功能。該平臺被全球超過170個國家的100萬個小型企業(yè)、大型企業(yè)、呼叫中心、運營商和政府機構(gòu)使用。Asterisk支持SIP、MGCP、H.323協(xié)議，可以通過E1數(shù)字中繼、FXO模擬中繼與PSTN相連。
（二）FreeSwitch平臺
FreeSwitch是采用MPL授權(quán)的開源IPPBX平臺，支持音頻、視頻、文本等信息的路由互聯(lián)。FreeSWITCH可在多個操作系統(tǒng)，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(shù)，可方便的與其他開源的PBX系統(tǒng)，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(lián)網(wǎng)語音協(xié)議（VoIP）和PSTN開發(fā)，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(shè)計，允許使用腳本語言（如Perl、Python或PHP）來擴展其功能。
四、電話網(wǎng)絡(luò)測試
網(wǎng)絡(luò)測試采用SIPp工具實現(xiàn)。SIPp是一個測試SIP協(xié)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(xiàn)場的SIP信令，以重現(xiàn)出現(xiàn)的故障，或者可以自定義SIP 協(xié)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(tài)顯示測試運行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如呼叫速率、信號來回的延遲，以及消息統(tǒng)計；周期性地把CSV統(tǒng)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲，在多個套接字上的TCP 和UDP，利用重新傳輸管理的多路復(fù)用；在場景定義文件中可以使用正則表達式，動態(tài)調(diào)整呼叫速率。SIPp可以用來測試許多真實的SIP設(shè)備，如SIP，B2BUAs，SIP媒體服務(wù)器，SIP/x網(wǎng)關(guān)，SIP PBX，也可以模仿上千個SIP呼叫你的SIP系統(tǒng)。
1 引言
在傳統(tǒng)的基于TDM的PSTN網(wǎng)絡(luò)中,提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關(guān),業(yè)務(wù)和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業(yè)務(wù)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(yè)務(wù),所以必須在交換機的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和信令標(biāo)準(zhǔn)中對開放的每項業(yè)務(wù)進行詳細規(guī)范。
為滿足用戶對新業(yè)務(wù)的需求,網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了公共的業(yè)務(wù)平臺--智能網(wǎng)。智能網(wǎng)的設(shè)計思想就是把呼叫連接和業(yè)務(wù)提供分開。交換機完成呼叫連接,而智能網(wǎng)完成業(yè)務(wù)提供,這種方法大大提高了增強業(yè)務(wù)的能力,縮短了新業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固然有其優(yōu)勢所在,但原有網(wǎng)絡(luò)近期不會消失,這就產(chǎn)生了新、舊網(wǎng)絡(luò)融合、互通的問題。如何靈活、有效地使現(xiàn)有的PSTN網(wǎng)絡(luò)與分組網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互通,將PSTN逐步地向IP網(wǎng)絡(luò)演進,其關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品就是軟交換設(shè)備。
2 軟交換技術(shù)
2.1 軟交換的概念
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)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(wǎng)關(guān)中分離出來,通過服務(wù)器或網(wǎng)元上的軟件實現(xiàn)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(yè)務(wù)提供者可以自由地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來,實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網(wǎng)關(guān)之間的開放和標(biāo)準(zhǔn)化,為網(wǎng)絡(luò)走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎(chǔ)。
2.2 軟交換的主要功能
媒體網(wǎng)關(guān)接入可以認(rèn)為是一種適配功能?？梢赃B接各種媒體網(wǎng)關(guān),完成H.248協(xié)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(yīng)業(yè)務(wù)。
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(fā)檢出和資源控制等。
由于軟交換在網(wǎng)絡(luò)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(yīng)能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業(yè)務(wù),包括基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù);同時還應(yīng)該可以與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合,提供現(xiàn)有智能網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)。
目前,存在兩種比較流行的IP電話體系結(jié)構(gòu),一種是ITU-T制定的H.323協(xié)議,另一種是IETF制定的SIP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),兩者是并列的、不可兼容的體系結(jié)構(gòu),均可以完成呼叫建立、釋放、補充業(yè)務(wù)、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(wǎng)絡(luò)交換的核心。如果說傳統(tǒng)的電信網(wǎng)是基于程控交換機的網(wǎng)絡(luò),那么下一代分組話音網(wǎng)則是基于軟交換的網(wǎng)絡(luò)。軟交換是新、舊網(wǎng)絡(luò)融合的樞紐。
3 基于軟交換的增強的業(yè)務(wù)框架及其接口協(xié)議
3.1 基于軟交換的增值業(yè)務(wù)框架結(jié)構(gòu)
軟交換的引入形成了增強的業(yè)務(wù)框架,其中應(yīng)用服務(wù)器完成增值業(yè)務(wù)的執(zhí)行和管理,提供增值業(yè)務(wù)的開發(fā)平臺,并處理與軟交換間的接口信令;媒體服務(wù)器提供特殊業(yè)務(wù)的資源平臺,處理與媒體網(wǎng)關(guān)間的承載接口。
3.2 軟交換體系結(jié)構(gòu)的接口和采用的通信協(xié)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(xié)議。各種接口及其使用的協(xié)議:1)媒體網(wǎng)關(guān)和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網(wǎng)關(guān)間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協(xié)議或其他類似的協(xié)議。2)軟交換間的接口。實現(xiàn)不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發(fā)起協(xié)議SIP-T或BICC協(xié)議。3)軟交換與應(yīng)用/業(yè)務(wù)之間的接口協(xié)議。提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應(yīng)用平臺、各種功能服務(wù)器等的接口,實現(xiàn)對增值業(yè)務(wù)、管理業(yè)務(wù)和三方應(yīng)用的支持。
4 軟交換技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力通信網(wǎng)是世界上目前分布最廣的網(wǎng)絡(luò)之一,有光纖、微波、載波等多種傳輸介質(zhì)。這就形成了光纖網(wǎng)、微波網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)形式,各種網(wǎng)絡(luò)都有自己的交換設(shè)備、復(fù)接設(shè)備等,這些網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)互通存在較大的困難。如果信息需要在不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)間傳輸,將需要更多的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。這不但造成了資源的浪費,而且對整個電力通信網(wǎng)的管理也帶來了很大的不便。
電力通信網(wǎng)中的電話網(wǎng)是一種交換網(wǎng)絡(luò),擁有電力系統(tǒng)獨有的載波電話網(wǎng)絡(luò);同時電力通信網(wǎng)中也存在計算機網(wǎng)絡(luò),它們是以IP協(xié)議為基礎(chǔ)的分組網(wǎng)絡(luò)。軟交換可以提供支持多種信令協(xié)議的接口,可以很好的實現(xiàn)電話網(wǎng)和計算機網(wǎng)之間的信令互通及不同網(wǎng)關(guān)的互操作問題。
目前,電力通信網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒅饕钦Z音和數(shù)據(jù),但隨著網(wǎng)絡(luò)的演進和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,對視頻業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)也提出了新的要求。軟交換技術(shù)不但能很好地支持語音業(yè)務(wù),利用新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施可以提供各種增值業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù),而且軟交換提供了開放式的應(yīng)用程序接口(API),非常便于提供新業(yè)務(wù)。這對目前比較流行的電力系統(tǒng)呼叫中心來說,引入軟交換技術(shù)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(wù),更好地樹立電力系統(tǒng)的形象。
電力通信網(wǎng)中存在多種傳輸介質(zhì),且各自較獨立,都各有自己的一套設(shè)備,若引進了軟交換技術(shù),在一臺交換服務(wù)器上可對多種介質(zhì)的信息進行交換。這不但在經(jīng)濟方面避免了設(shè)備的浪費,而且提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性,各種介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)達到了一定的融合互通,在不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)中傳遞信息時也省掉了復(fù)雜的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。在管理上也更方便,只需對一個設(shè)備進行維護就可實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的信息交換。
軟交換具有操作維護功能(主要包括業(yè)務(wù)統(tǒng)計和告警等)。對業(yè)務(wù)繁雜的電力系統(tǒng)來說,引入軟交換可以對各種業(yè)務(wù)進行統(tǒng)一的統(tǒng)計。若出現(xiàn)故障還可以及時地發(fā)出告警信號。另外,軟交換還可以采集詳細的清單,實現(xiàn)對用電量和電話費等的計費。
交換設(shè)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(shù)的發(fā)展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術(shù)，以及控制技術(shù)的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當(dāng)今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換，交換技術(shù)經(jīng)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(yè)務(wù)的需求，也將大大地推動異步傳輸技術(shù)（ATM）和同步數(shù)字系列技術(shù)（SDH）及寬帶用戶接入網(wǎng)技術(shù)的不斷進步和廣泛應(yīng)用。
從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術(shù)水平的不斷發(fā)展，電路交換技術(shù)從最初的人工接續(xù)方式，經(jīng)歷了機電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術(shù)的變革，當(dāng)前正在發(fā)展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術(shù)。
隨著電子技術(shù)，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們在交換機內(nèi)引入電子技術(shù)，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(shù)，話路部分仍采用機械接點，出現(xiàn)了“半電子交換機”、“準(zhǔn)電子交換機”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進一步發(fā)展以后，才開始了全電子交換機的迅速發(fā)展。
1946年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術(shù)的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀(jì)60年代后期，脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)中，對通話質(zhì)量和節(jié)約線路設(shè)備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與PCM技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，于是產(chǎn)生了將PCM信息直接交換的思想，各國開始研制程控數(shù)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(shù)字交換系統(tǒng)，標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進入到了數(shù)字交換時代。程控數(shù)字交換技術(shù)采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換，非常適合信息數(shù)字化應(yīng)用，除應(yīng)用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務(wù)提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機全部為程控數(shù)字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業(yè)務(wù)、移動電話業(yè)務(wù)和窄帶ISDN業(yè)務(wù)。
二、報文交換
報文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。當(dāng)一個站要發(fā)送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)報文上的目的地址信息，把報文發(fā)送到下一個節(jié)點，一直逐個節(jié)點地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點。
每個節(jié)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(jié)點的地址，再把整個報文傳送給下一個節(jié)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(jié)點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)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(shù)發(fā)展的重要成果，代表著網(wǎng)絡(luò)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(yōu)點。分組交換技術(shù)使用統(tǒng)計復(fù)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(jié)點使用存儲轉(zhuǎn)發(fā)，從而導(dǎo)致掉隊現(xiàn)象的發(fā)生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網(wǎng)絡(luò)主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網(wǎng)絡(luò)包含3個功能面，分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負責(zé)分組轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要高性能的實現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網(wǎng)、CP／IP網(wǎng)絡(luò)。
分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術(shù)來說，面向連接的網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)計復(fù)用，所分配的資源是用邏輯標(biāo)號來表示的。自分組交換技術(shù)出現(xiàn)以來，已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運行。電信領(lǐng)域最早提出的是X．25網(wǎng)絡(luò)，但由于它協(xié)議復(fù)雜，速度有限，逐漸被性能更好的網(wǎng)絡(luò)如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是X．25的改進版本，它簡化了協(xié)議以提高處理效率。
計算機領(lǐng)域的一個側(cè)重點是局域網(wǎng)，即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，用于互連辦公室內(nèi)的計算機。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術(shù)。
在20世紀(jì)90年代中后期，因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展，規(guī)模持續(xù)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(zhuǎn)發(fā)時路由表的查找比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出，面向連接網(wǎng)絡(luò)使用邏輯子信道標(biāo)號進行轉(zhuǎn)發(fā)表查找，速度是很快的。人們結(jié)合ATM技術(shù)在這方面的優(yōu)點，提出將核心網(wǎng)絡(luò)改為使用類似于ATM的交換機，而只在邊緣網(wǎng)絡(luò)使用路由器的IP交換技術(shù)，最終發(fā)展為多協(xié)議標(biāo)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(yōu)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(shù)并沒有被廣泛使用。
四、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換
綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是集語音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò)，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務(wù)要求。異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術(shù)。ATM是在分組交換基礎(chǔ)上發(fā)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(wǎng)絡(luò)只負責(zé)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(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。
隨著通信技術(shù)和通信業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，迫使電信網(wǎng)絡(luò)必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備既要容納非實時的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又要容納實時性的電話和電視信號業(yè)務(wù)，還要考慮到滿足突發(fā)性強、瞬時業(yè)務(wù)量大的要求，提高通信效率和經(jīng)濟性。在這樣的通信業(yè)務(wù)條件下，傳統(tǒng)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(fā)業(yè)務(wù)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(wǎng)絡(luò)資源的充分利用，又能使各種通信業(yè)務(wù)獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)移模式”(ATM)。
ATM是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術(shù)的新發(fā)展。在大量使用光纜之前，數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)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(zhì)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(jié)點的處理負擔(dān)。
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(shù)據(jù)，已經(jīng)使人們對于數(shù)據(jù)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(jié)點的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。ATM對于節(jié)點處理能力的要求遠低于分組轉(zhuǎn)送方式，更能適應(yīng)現(xiàn)代的這種環(huán)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(wǎng)絡(luò)提出傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定是否接受這個呼叫?？梢哉f，ATM方式既兼顧了網(wǎng)絡(luò)運營效率，又能夠滿足接入網(wǎng)絡(luò)的連接進行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。
五、計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的展望
近年來。以Internet為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu)，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學(xué)習(xí)工作已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致了人類社會對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長，并且對網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是—個能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性，并能提供一個統(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺，能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
下一代網(wǎng)絡(luò)將是—一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分組型傳送技術(shù)的開放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn)，可通過一個融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶同時提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無縫融合，構(gòu)成一個具有統(tǒng)一接入和應(yīng)用界面的高效率網(wǎng)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(zhì)量，安全的享受多種方式的信息應(yīng)用”的目標(biāo)。
參考文獻:
論文摘要：以軟交換為核心技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)是業(yè)務(wù)、控制、接入和承栽彼此分離的網(wǎng)絡(luò)，是一個開放、可擴展的網(wǎng)絡(luò)。文章結(jié)合了學(xué)校教學(xué)效果的特點，介紹了下一代網(wǎng)絡(luò)的基本概念和技術(shù)特點，重點探討了以軟交換技術(shù)為基礎(chǔ)的下一代交換網(wǎng)絡(luò)，并分析了軟交換中的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)以及所采用的SIP協(xié)議的原理。
以軟交換為核心技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)是業(yè)務(wù)、控制、接入和承載彼此分離的網(wǎng)絡(luò)，是一個開放、可擴展的網(wǎng)絡(luò)。通俗一點說，下一代網(wǎng)絡(luò)就是傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)、有線電視網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)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(yè)界對于下一代網(wǎng)絡(luò)這一概念各有認(rèn)識，但人們已經(jīng)達成一個共識是：下一代網(wǎng)絡(luò)將電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)合并在一起，讓電信與電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)結(jié)為一體，構(gòu)成可以提供現(xiàn)有在三種網(wǎng)絡(luò)上提供的話音、數(shù)據(jù)、視頻和各種業(yè)務(wù)的新網(wǎng)絡(luò)。對這些不同性質(zhì)的應(yīng)用，其設(shè)計是優(yōu)化的，網(wǎng)絡(luò)資源的使用是高效、合理的，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源最大程度的共享。
1 NGN相關(guān)技術(shù)分析
目前，全球支撐NGN的主要技術(shù)有IPv6、光纖高速傳輸技術(shù)、光交換與智能光網(wǎng)、寬帶接入、城域網(wǎng)、軟交換、3G和超3G、IP終端、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
IPv6，擴大了地址空間，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，服務(wù)質(zhì)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(xiàn)了多播功能。
城域網(wǎng)：彈性分組環(huán)是面向數(shù)據(jù)(特別是以太網(wǎng))的一種光環(huán)新技術(shù)，它利用了大部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時性不如話音那樣強的事實，使用雙環(huán)工作的方式。城域光網(wǎng)是基于WDM、在光層上進行操作的城域網(wǎng)，是未來發(fā)展方向。是一個擴展性非常好并能適應(yīng)未來的透明、靈活、可靠的多業(yè)務(wù)平臺，能提供動態(tài)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的多協(xié)議支持，同時具備高效配置、生存能力和綜合網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)需要使用軟交換技術(shù)。軟交換的概念基于新的網(wǎng)絡(luò)功能模型分層(分為接人與傳送層、媒體層、控制層與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(xié)議，使業(yè)務(wù)提供者可以靈活地將業(yè)務(wù)傳送和控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，非常適用于不同網(wǎng)絡(luò)并存互通的需要，也適用于從話音網(wǎng)向多業(yè)務(wù)多媒體網(wǎng)的演進。ITU和IETF聯(lián)合批準(zhǔn)的媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)之間的接口協(xié)議H.248是一個關(guān)鍵的協(xié)議，標(biāo)志著電信界與互聯(lián)網(wǎng)界為推進下一代網(wǎng)絡(luò)而做出的一次重大努力。
3G與IPv6：歐洲在互聯(lián)網(wǎng)方面落后于美國，而在移動通信方面卻領(lǐng)先于美國。制定3G標(biāo)準(zhǔn)的3GPP組織于2000年5月決定以IPv6為基礎(chǔ)構(gòu)筑下一代移動網(wǎng)，使IPv6成為3G必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)。
4G移動通信系統(tǒng)：最高傳輸速率將高達或超過100Mbit／s：可在不同接入技術(shù)之間進行全球漫游與互通，實現(xiàn)無縫通信；靈活性比I：P，3G強得多，能自適應(yīng)地進行資源分配}支持下一代的Internet(IPv6)和所有的信息設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)的每比特成本要比3G低，無線連接服務(wù)費用LI，3G便宜。
IP終端：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及及端到端連接功能的恢復(fù)，政府上網(wǎng)、企業(yè)上網(wǎng)、個人上網(wǎng)、汽車上網(wǎng)、設(shè)備上網(wǎng)、家電上網(wǎng)等等的普及，必須要開發(fā)相應(yīng)的IP終端來與之適配。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：除了常用的防火墻、服務(wù)器、安全過濾、用戶證書、授權(quán)、訪問控制、數(shù)據(jù)加密、安全審計和故障恢復(fù)等安全技術(shù)外，我們還要采取更多的措施來加強網(wǎng)絡(luò)的安全，實時全面觀察了解整個互聯(lián)網(wǎng)的情況，對傳送的信息內(nèi)容負有責(zé)任，不盲目傳遞病毒或攻擊；嚴(yán)格控制新技術(shù)和新系統(tǒng)，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(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析
目前，許多電話交換設(shè)備供應(yīng)商和數(shù)據(jù)設(shè)備供應(yīng)商均推出了自己的軟交換設(shè)備，國內(nèi)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(shè)備均遵從軟交換技術(shù)的總體架構(gòu)，只是在具體實現(xiàn)方式上存在著一些差異。
軟交換技術(shù)的產(chǎn)生是為了構(gòu)件一個“全業(yè)務(wù)網(wǎng)”，即在同一個網(wǎng)上實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、多媒體視頻流業(yè)務(wù)的融合；并且為了實現(xiàn)這個目的，將呼叫控制和業(yè)務(wù)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(tǒng)在業(yè)務(wù)提供上與上述目標(biāo)還存在一定的差距，還需要經(jīng)歷一個不斷發(fā)展和完善的過程。
目前，語音業(yè)務(wù)仍舊在通信業(yè)務(wù)中占據(jù)主導(dǎo)地位，也是各電信運營商盈利的主要來源，軟交換網(wǎng)實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的融合，應(yīng)首先能夠提供至少與PSTNSH同的語音業(yè)務(wù)。因此，各設(shè)備廠商也將對語音業(yè)務(wù)的支持列為首要任務(wù)。 轉(zhuǎn)貼于
同時，對于PSTN智能網(wǎng)實現(xiàn)的各種語音增值業(yè)務(wù)，各廠家提供的軟交換系統(tǒng)也是通過智能網(wǎng)方式來實現(xiàn)的，此時，軟交換機具備SSP功能，觸發(fā)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，訪問智能網(wǎng)的SCP。近年來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長較快，但業(yè)務(wù)應(yīng)用主要集中在www瀏覽、E-mail、下載、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體在線觀看、網(wǎng)上購物、ICO及網(wǎng)上聊天等業(yè)務(wù)。
3 軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略形成于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知活動和網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)者，只是一種機械性學(xué)習(xí)，是無法實現(xiàn)策略的內(nèi)化和遷移。哪么，學(xué)習(xí)策略是不是只能學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中慢慢摸索呢?顯然不是，我們可以遵循認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，以網(wǎng)絡(luò)課程作為策略知識的載體，通過正確的外在引導(dǎo)訓(xùn)練，提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知行為效能，實現(xiàn)策略的培養(yǎng)和練習(xí)。由此，提出了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計與開發(fā)中的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)課程資源，實現(xiàn)了因材施教、自主步調(diào)學(xué)習(xí)、以學(xué)生為中心。其作用為對網(wǎng)絡(luò)信息資源的科學(xué)再組織，將新舊知識關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)習(xí)者完成信息轉(zhuǎn)化為知識，知識的意義建構(gòu)；同時，培養(yǎng)學(xué)生的各種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略，使其能獨立自主學(xué)習(xí)，協(xié)作交互學(xué)習(xí)，提供的大量相似情境或不同情境的任務(wù)訓(xùn)練材料，實現(xiàn)了策略遷移和效能提升。網(wǎng)絡(luò)課程即應(yīng)包括直接干預(yù)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的策略，也應(yīng)包括間接提高學(xué)習(xí)者認(rèn)知和監(jiān)控功能的策略。
網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計與開發(fā)的重點不是技術(shù)問題，而是怎樣把先進的學(xué)習(xí)理念、教學(xué)理論、傳播理論、多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)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(xué)習(xí)者，同樣要以認(rèn)知心理學(xué)作為理論基礎(chǔ)，遵循策略知識的內(nèi)在組織性和連續(xù)性，通過實踐的訓(xùn)練獲得并提高，網(wǎng)絡(luò)課程被視為學(xué)習(xí)者建構(gòu)個性化學(xué)習(xí)策略模型的知識載體和環(huán)境支撐。
網(wǎng)絡(luò)課程作為一種重要的學(xué)習(xí)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(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)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(wǎng)絡(luò)課程，在設(shè)計與開發(fā)時，需按照網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略的宏觀層次模型，從學(xué)習(xí)觀、方法、技能、情境和社會關(guān)系五個方面全面展開。同時，須注意的是絡(luò)課程的設(shè)計與開發(fā)重點不是技術(shù)上的問題，而是應(yīng)關(guān)注教學(xué)思想、學(xué)習(xí)理論、心理學(xué)理論與信息技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo)如何實現(xiàn)有效的、合理的相互滲透的問題。
參考文獻：
[1]張園，NGN國際標(biāo)準(zhǔn)最新進展[J]，計算機工程程與應(yīng)用，2004，(8)：73，76.
[2]趙慧玲，徐向輝，NGN的研究進展[J]，微計算機信息，2002，(8)：33，35.
[3]羅西文NGN為我國通信業(yè)發(fā)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(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)是業(yè)務(wù)、控制、接入和承載彼此分離的網(wǎng)絡(luò)，是一個開放、可擴展的網(wǎng)絡(luò)。通俗一點說，下一代網(wǎng)絡(luò)就是傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)多媒體業(yè)務(wù)、有線電視網(wǎng)絡(luò)三網(wǎng)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(yè)界對于下一代網(wǎng)絡(luò)這一概念各有認(rèn)識，但人們已經(jīng)達成一個共識是：下一代網(wǎng)絡(luò)將電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)合并在一起，讓電信與電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)結(jié)為一體，構(gòu)成可以提供現(xiàn)有在三種網(wǎng)絡(luò)上提供的話音、數(shù)據(jù)、視頻和各種業(yè)務(wù)的新網(wǎng)絡(luò)。對這些不同性質(zhì)的應(yīng)用，其設(shè)計是優(yōu)化的，網(wǎng)絡(luò)資源的使用是高效、合理的，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源最大程度的共享。
1 NGN相關(guān)技術(shù)分析
目前，全球支撐NGN的主要技術(shù)有IPv6、光纖高速傳輸技術(shù)、光交換與智能光網(wǎng)、寬帶接入、城域網(wǎng)、軟交換、3G和超3G、IP終端、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
IPv6，擴大了地址空間，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，服務(wù)質(zhì)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(xiàn)了多播功能。
城域網(wǎng)：彈性分組環(huán)是面向數(shù)據(jù)(特別是以太網(wǎng))的一種光環(huán)新技術(shù)，它利用了大部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時性不如話音那樣強的事實，使用雙環(huán)工作的方式。城域光網(wǎng)是基于WDM、在光層上進行操作的城域網(wǎng)，是未來發(fā)展方向。是一個擴展性非常好并能適應(yīng)未來的透明、靈活、可靠的多業(yè)務(wù)平臺，能提供動態(tài)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的多協(xié)議支持，同時具備高效配置、生存能力和綜合網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)需要使用軟交換技術(shù)。軟交換的概念基于新的網(wǎng)絡(luò)功能模型分層(分為接人與傳送層、媒體層、控制層與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)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(xié)議，使業(yè)務(wù)提供者可以靈活地將業(yè)務(wù)傳送和控制協(xié)議結(jié)合起來，實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移，非常適用于不同網(wǎng)絡(luò)并存互通的需要，也適用于從話音網(wǎng)向多業(yè)務(wù)多媒體網(wǎng)的演進。ITU和IETF聯(lián)合批準(zhǔn)的媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)之間的接口協(xié)議H.248是一個關(guān)鍵的協(xié)議，標(biāo)志著電信界與互聯(lián)網(wǎng)界為推進下一代網(wǎng)絡(luò)而做出的一次重大努力。
3G與IPv6：歐洲在互聯(lián)網(wǎng)方面落后于美國，而在移動通信方面卻領(lǐng)先于美國。制定3G標(biāo)準(zhǔn)的3GPP組織于2000年5月決定以IPv6為基礎(chǔ)構(gòu)筑下一代移動網(wǎng)，使IPv6成為3G必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)。
4G移動通信系統(tǒng)：最高傳輸速率將高達或超過100Mbit／s：可在不同接入技術(shù)之間進行全球漫游與互通，實現(xiàn)無縫通信；靈活性比I：P,3G強得多，能自適應(yīng)地進行資源分配}支持下一代的Internet(IPv6)和所有的信息設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)的每比特成本要比3G低，無線連接服務(wù)費用LI,3G便宜。
IP終端：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及及端到端連接功能的恢復(fù)，政府上網(wǎng)、企業(yè)上網(wǎng)、個人上網(wǎng)、汽車上網(wǎng)、設(shè)備上網(wǎng)、家電上網(wǎng)等等的普及，必須要開發(fā)相應(yīng)的IP終端來與之適配。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)：除了常用的防火墻、服務(wù)器、安全過濾、用戶證書、授權(quán)、訪問控制、數(shù)據(jù)加密、安全審計和故障恢復(fù)等安全技術(shù)外，我們還要采取更多的措施來加強網(wǎng)絡(luò)的安全，實時全面觀察了解整個互聯(lián)網(wǎng)的情況，對傳送的信息內(nèi)容負有責(zé)任，不盲目傳遞病毒或攻擊；嚴(yán)格控制新技術(shù)和新系統(tǒng)，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(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析
目前，許多電話交換設(shè)備供應(yīng)商和數(shù)據(jù)設(shè)備供應(yīng)商均推出了自己的軟交換設(shè)備，國內(nèi)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(shè)備均遵從軟交換技術(shù)的總體架構(gòu)，只是在具體實現(xiàn)方式上存在著一些差異。
軟交換技術(shù)的產(chǎn)生是為了構(gòu)件一個“全業(yè)務(wù)網(wǎng)”，即在同一個網(wǎng)上實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、多媒體視頻流業(yè)務(wù)的融合；并且為了實現(xiàn)這個目的，將呼叫控制和業(yè)務(wù)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(tǒng)在業(yè)務(wù)提供上與上述目標(biāo)還存在一定的差距，還需要經(jīng)歷一個不斷發(fā)展和完善的過程。
目前，語音業(yè)務(wù)仍舊在通信業(yè)務(wù)中占據(jù)主導(dǎo)地位，也是各電信運營商盈利的主要來源，軟交換網(wǎng)實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的融合，應(yīng)首先能夠提供至少與PSTNSH同的語音業(yè)務(wù)。因此，各設(shè)備廠商也將對語音業(yè)務(wù)的支持列為首要任務(wù)。
同時，對于PSTN智能網(wǎng)實現(xiàn)的各種語音增值業(yè)務(wù)，各廠家提供的軟交換系統(tǒng)也是通過智能網(wǎng)方式來實現(xiàn)的，此時，軟交換機具備SSP功能，觸發(fā)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，訪問智能網(wǎng)的SCP。近年來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長較快，但業(yè)務(wù)應(yīng)用主要集中在www瀏覽、E-mail、下載、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體在線觀看、網(wǎng)上購物、ICO及網(wǎng)上聊天等業(yè)務(wù)。
3 軟交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略形成于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知活動和網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)者，只是一種機械性學(xué)習(xí)，是無法實現(xiàn)策略的內(nèi)化和遷移。哪么，學(xué)習(xí)策略是不是只能學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中慢慢摸索呢?顯然不是，我們可以遵循認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論和建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，以網(wǎng)絡(luò)課程作為策略知識的載體，通過正確的外在引導(dǎo)訓(xùn)練，提高學(xué)習(xí)者的認(rèn)知行為效能，實現(xiàn)策略的培養(yǎng)和練習(xí)。由此，提出了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計與開發(fā)中的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)課程資源，實現(xiàn)了因材施教、自主步調(diào)學(xué)習(xí)、以學(xué)生為中心。其作用為對網(wǎng)絡(luò)信息資源的科學(xué)再組織，將新舊知識關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)習(xí)者完成信息轉(zhuǎn)化為知識，知識的意義建構(gòu)；同時，培養(yǎng)學(xué)生的各種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略，使其能獨立自主學(xué)習(xí)，協(xié)作交互學(xué)習(xí)，提供的大量相似情境或不同情境的任務(wù)訓(xùn)練材料，實現(xiàn)了策略遷移和效能提升。網(wǎng)絡(luò)課程即應(yīng)包括直接干預(yù)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的策略，也應(yīng)包括間接提高學(xué)習(xí)者認(rèn)知和監(jiān)控功能的策略。
網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計與開發(fā)的重點不是技術(shù)問題，而是怎樣把先進的學(xué)習(xí)理念、教學(xué)理論、傳播理論、多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)資源環(huán)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(xué)習(xí)者，同樣要以認(rèn)知心理學(xué)作為理論基礎(chǔ)，遵循策略知識的內(nèi)在組織性和連續(xù)性，通過實踐的訓(xùn)練獲得并提高，網(wǎng)絡(luò)課程被視為學(xué)習(xí)者建構(gòu)個性化學(xué)習(xí)策略模型的知識載體和環(huán)境支撐。
網(wǎng)絡(luò)課程作為一種重要的學(xué)習(xí)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(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)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(wǎng)絡(luò)課程，在設(shè)計與開發(fā)時，需按照網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略的宏觀層次模型，從學(xué)習(xí)觀、方法、技能、情境和社會關(guān)系五個方面全面展開。同時，須注意的是絡(luò)課程的設(shè)計與開發(fā)重點不是技術(shù)上的問題，而是應(yīng)關(guān)注教學(xué)思想、學(xué)習(xí)理論、心理學(xué)理論與信息技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo)如何實現(xiàn)有效的、合理的相互滲透的問題。
參考文獻：
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