浅谈软交换组网技术中的常见问题

摘 要：随着网络通讯技术的发展，传统的PSTN/ISDN网络和IP网络的融合已成为必然趋势。本文笔者总结了软交换组网的技术功能，重点阐述了软交换组网技术在应用过程的几个常见问题，供同行参考使用。

关键词：软交换组网；功能特点；常见问题

中图分类号：TN711 文献标识码：A

随着网络通讯技术的发展，传统的PSTN/ISDN网络和IP网络的融合已成为必然趋势。而基于软交换的下一代网络组网技术则恰恰能实现这种融合。利用软交换组网技术，可最大限度保护现有网络的投资，又能刺激现有网络向下一代网络（NGN）平滑演进。所以，软交换技术作为下一代通信网络的核心技术，将受到业界的广泛认同和重视。

1.软交换的提出

软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于ＰＣ服务器的呼叫控制软件（Call Manager、Call Server），实现ＰＢＸ功能（IPPBX）[1]。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H248）且主要使用纯软件进行处理，于是Soft Switch（软交换）技术应运而生。 

2.软交换组网技术的网络结构 

软交换是下一代网络的核心设备之一，各运营商在组建基于软交换技术的网络结构时，必须考虑到与其它各种网络的互通。在下一代网络中，应有一个较统一的网络系统结构。软交换位于网络控制层，较好地实现了基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。 

软交换与应用/业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中：软交换与应用服务器间的接口可采用SIP、API，如Parlay，提供对三方应用和增值业务的支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采用COPS协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用SNMP；软交换与智能网SCP之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用INAP协议。 

通过核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫。其主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是简单的呼叫，也可以是一个较为复杂的处理。软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。 

软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互，可采用SIP-T、H.323或BICC协议。 

3.软交换技术的功能 

（1）支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议等各种网络的可编程呼叫处理系统。

（2）可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上。

（3）高效灵活性。例如：软交换加上一个中继网关便是一个长途／汇接交换机（C4交换机）的替代，在骨干网中具有VOIP或VTOA功能。 软交换加上一个接入网关便是一个语音虚拟专用网（VPN）／专用小交换机（PBX）中继线的替代，在骨干网中具有VOIP功能等等。

（4）开放性。通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用IN（智能网）业务。

（5）具有可编程的后营业室特性。例如：可编程的事件详细记录、详细呼叫事件写到一个业务提供者的收集事件装置中[2]。

4.软交换组网中常见的问题

软交换技术以其开放、灵活、强大的业务提供能力等优点备受人们的关注，国内外运营商纷纷开展软交换网络试验，但从其组网角度来看，仍然存在某些问题没有得到解决。

（1）软交换网络与SS7网络的互通问题。如果用软交换技术提供话音业务，首先需要解决与现有SS7网络互通的问题，即需解决SS7 over IP问题。目前，IETF的Sigtran工作组定义了多个协议实现在IP网络上传送SS7信令，其中适用于呼叫控制应用，即软交换和信令网关之间通信的协议有M2UA、M2PA、M3UA，到底选用哪种方式是组网时需要考虑的问题[3]。

（2）电话号码与软交换IP地址的映射问题。现有电话网采用E.164编址作为路由的依据，而软交换网与传统电话网最大的不同之处在于虽然终端仍然采用E.164编址方式，但网络在建立呼叫时所用到的路由地址却为IP地址，因此网络需能够将E.164号码转换为IP地址，即能根据被叫的E.164号码确定其所属的软交换的IP地址。目前这种功能通常在软交换内实现，在网络规模小、软交换数量少的情况下，这种方式尚可，可是随着网络规模的扩大，软交换数量的增多，就需要解决大规模组网情况下的呼叫路由问题。

（3）组网的安全问题。安全问题涉及网络安全和用户数据安全2个方面。其中，网络安全是指软交换网络本身的安全，能对终端用户屏蔽软交换设备、中继媒体网关、综合接入媒体网关、媒体服务器等设备的地址，保护重要网元设备，保证设备不会受到非法攻击。软交换设备可基于专用网络部署，网络可以是专网或采用MPLS/VPN等技术的虚拟专网，能通过各种手段来实现软交换设备间的相互通信及软交换设备和非软交换设备间的消息隔离，大大减小了受互联网用户攻击的可能。用户数据安全是指用户的签约信息和通信信息的安全，即不会被非法的第三方窃取和监听。软交换网络需采用必需的安全认证策略保证用户签约信息的安全，同时，无论是用户的签约信息还是用户的通信信息安全，均需要IP网的安全策略作为保证。

（4）QOS服务质量保证的问题。目前各软交换设备供应商均声称所提供软交换系统支持对QOS服务质量的保证，即软交换机能够根据语音、数据、视频的业务特性为用户所申请使用的业务分配特定的网络资源，以保证QOS。但软交换网的业务是承载在IP网上的，基于“best effort”服务策略的IP网难以很好地贯彻软交换机的QOS策略，因此，为保证软交换网的业务服务质量，必须要求软交换的IP承载网支持“Diff serv”等必要的服务质量保证策略。

（5）终端管理方面的问题。一定规模的本地网用户数可达数十万，终端数量也会达到十万数量级，如何管理数量巨大的终端同样是个难题。由于软交换网络系统中的终端不再像传统语音网络那样，仅包括一些物理和电气特性。相比传统电话网络的终端，IAD或IPphone还具有很多“智能”特性，对它们的管理有更多的要求，这包括实现终端加电后的自动业务流程，终端的软件升级管理和配置管理。H.248/MGCP并没有考虑设备的认证问题，通常以IP地址或域名作为身份识别，这很容易实现身份伪装，达到盗打电话的目的。除了系统识别终端身份外，终端也需要确认系统的身份，否则终端也很容易受到攻击。

（6）业务不明朗的问题。虽然软交换系统在理论上提供了网络开放的体系架构，有利于业务的开发和提供，但目前在应用方面还难以看出诱人的业务前景。目前，多数软交换的试验是提供基本的话音业务、会议业务（含视频）和网上例览业务。目前，除话音业务外，提供业务的操作都较为复杂。但使用业务和应用服务器的方式来提供业务应该肯定，应用平台的商用还需要时间。

（7）其他方面的问题。移动方面的支持问题：软交换网络对移动网络的支持还较差；商业模型问题：软交换技术应用的商业模型有待研究。

5.结束语

综上所述，能否将软交换技术作为我们开展业务的统一平台，有待进一步的研究及试验。不可否认，以上问题的存在并不会阻碍新技术的应用，相反运营商会与设备商一起冷静地解决这些问题，并积极进行试验，不断加以完善。

参考文献

[1] 赵慧玲，谭国权，单秀云. 软交换技术的现状及待研究的问题[J].电信技术，2002，(01):55-57.

[2] 刘俊杰. 软交换技术及其在NGN建设中的应用[D]. 南京理工大学(江苏)，2010.

[3] 曹龄兮. 软交换技术中若干关键问题的研究[D]. 中南大学(湖南)，2007.