軟交換機與下一代網(wǎng)的重新審視
殷康
2003/01/17
近來年，隨著國內IP電話技術的迅速普及成熟和市場運營的成功實踐，人們對電信下一代網(wǎng)的關注和熱情有增無減。很少有人再對IP技術作為電信運營商下一代電信網(wǎng)絡基礎骨干業(yè)務平臺提出異議。然而，每當人們談論下一代網(wǎng)時，往往會集中在軟交換機技術上。似乎軟交換機技術就是下一代網(wǎng)技術討論的全部。但是，軟交換機技術自身只能提供非常有限的“網(wǎng)絡”概念和功能，更談不上提供下一代網(wǎng)的總體網(wǎng)絡體系架構。這使得對下一代網(wǎng)的思考和討論常常只能局限于軟交換機技術的局部結構和范疇。同時，這也使得下一代網(wǎng)的實踐和目標出現(xiàn)了一些為技術而技術的盲目和混淆。一些基本概念命題上的邏輯沖突導致了很多人至今仍困惑于軟交換機技術、IP電話技術與下一代網(wǎng)之間的相互關系；也有人把IP電話技術與軟交換機技術看成是孤立和對立的。因此，筆者認為目前有必要重新審視軟交換機技術和IP電話技術的概念以及它們在下一代網(wǎng)中所扮演的角色。
關于下一代網(wǎng)中的軟交換機概念
盡管軟交換機（Softswitch）是目前下一代網(wǎng)討論的熱點，然而人們對其概念仍有些似是而非。那么它究竟是設備概念？系統(tǒng)概念？體系概念？還是技術架構？軟交換機與IP電話和下一代網(wǎng)的關系究竟是什么？
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的設備和系統(tǒng)。據(jù)此定義，我們可以清楚地看到Softswitch是典型的為分組網(wǎng)的語音目的而設計的技術實踐手段。它更多的是關注呼叫控制功能的設備和系統(tǒng)，其本身不能構成特別的整體組網(wǎng)技術機制和網(wǎng)絡體系構架。但是為什么這樣一個單純的概念會使人產生疑惑呢？問題的原因之一可能在于國內許多人將Softswitch譯為“軟交換”�！败浗粨Q”這個翻譯術語含義不夠明晰，容易給人造成一種邏輯錯覺。單從字面上看較難使人分清它究竟是設備系統(tǒng)概念還是體系概念。我國電信業(yè)歷來將名詞屬性的switch譯為交換機，而將動名詞屬性的switching譯為“交換”。那么為何在此破例？更為麻煩的是，這樣一來，中文將難以辨別“softswitching”和“softswitch”的區(qū)別。所以，筆者認為，為學術研討的嚴肅性，我們應該將Softswitch更為確切地譯為軟交換機。在正式的書面語中，應明確避免將“軟交換”當作軟交換機的一種簡稱。
關于軟交換機的討論已經(jīng)非常多了，人們關于軟交換機的技術特征的看法基本一致。軟交換機通過MGCP/H.248媒體控制協(xié)議技術實現(xiàn)了呼叫控制與媒體承載相分離的思想。所以，國外也有學者將軟交換機稱為呼叫代理器CA或媒體網(wǎng)關控制器MGC。軟交換機概念的提出不僅使下一代網(wǎng)的語音業(yè)務功能和與傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交換機功能可以完全透明地兼容，從根本上確保了IP電話技術能夠完全替代PSTN網(wǎng)絡。軟交換機基本上是為在IP網(wǎng)上實現(xiàn)PSTN交換機的功能所特別設計的。傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交換機是垂直、封閉和私有的系統(tǒng)結構，軟交換機是呼叫控制與媒體相分離的、基于標準的、開放的系統(tǒng)結構。除此之外，軟交換機與PSTN的“硬”交換機還有一些共同的特征。比如說，它們都是相對集中控制和管理的系統(tǒng)設備，其系統(tǒng)中保存了所有面向用戶的數(shù)據(jù)及其呼叫狀態(tài)信息。這一點使得軟交換機受到電信運營商的特別重視，因為只有這樣才能滿足電信運營要求，對IP分組網(wǎng)的端點接入和與PSTN互通互連實施有效呼叫業(yè)務控制和運維管理。
特別值得一提的是，為了支持多媒體智能端點接入，一般軟交換機還有可能會支持H.323協(xié)議和SIP協(xié)議來控制管理H.323和SIP端點。這樣一來軟交換機本身也不能完全地對其所控制管理的所有端點實施徹底的呼叫控制與媒體承載分離。另外，軟交換機還必須在“局間”支持H.323和SIP協(xié)議來與H.323網(wǎng)和SIP網(wǎng)以及其他的軟交換機互聯(lián)。但是，MGCP/H.248媒體控制協(xié)議技術始終是軟交換機的基本特征。倘若某一呼叫控制設備系統(tǒng)不支持MGCP或H.248媒體控制協(xié)議，就不能將其稱為軟交換機。業(yè)界通常將以支持H.323協(xié)議為顯著特征的呼叫控制設備稱為網(wǎng)守（Gatekeeper），將以支持SIP協(xié)議為顯著特征的呼叫控制設備稱為代理服務器（ProxyServer）。
所以，從由軟交換機所提供的電話業(yè)務和其技術特征來看，軟交換機是下一代網(wǎng)絡體系中一個重要的組成部分但并沒有提供任何網(wǎng)絡架構的根本創(chuàng)新。
軟交換機是下一代網(wǎng)IP電話技術的一種實現(xiàn)手段
有人可能會說，IP電話技術是H.323技術，軟交換機技術是下一代網(wǎng)技術，它們不是一回事。
那么，下一代網(wǎng)的根本挑戰(zhàn)究竟是什么呢？
下一代網(wǎng)的目標是將語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務逐漸融合演變并集多種業(yè)務于IP網(wǎng)絡之上。其中，語音是運營商最普及、最基本和最重要的業(yè)務。其市場涵蓋的范圍最廣，其商業(yè)收入的影響遠比其它業(yè)務更大。經(jīng)過近百年的發(fā)展，傳統(tǒng)的PSTN技術和TDM網(wǎng)為運營商的語音業(yè)務提供了成熟的經(jīng)營模式和品質標準。數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡原本是為數(shù)據(jù)業(yè)務而設計的，而語音是時間敏感性的業(yè)務，在數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡中提供大規(guī)模語音業(yè)務的IP電話技術是任何運營商在向下一代網(wǎng)過渡過程中所面臨的首要挑戰(zhàn)。
IP電話技術是展示傳統(tǒng)PSTN業(yè)務可以演進到分組IP網(wǎng)絡中必經(jīng)階段，任何下一代網(wǎng)的架構如果不能更好地適應IP電話業(yè)務都將是無用的。同時，IP電話的呼叫控制架構體系也是任何多媒體業(yè)務的基礎。所以IP電話架構體系的研究和實踐自然成為下一代網(wǎng)架構體系研究中的核心和根本。
下一代網(wǎng)的任何試驗如果沒有IP電話將變得沒有意義，而且下一代網(wǎng)的小規(guī)�；蛟囼炇抑械脑囼炓饬x也非常有限。因為小網(wǎng)的試驗模式不一定適合做IP電信大網(wǎng)，試驗室的小網(wǎng)試驗結果并不一定完全說明IP電信大網(wǎng)的問題。所以只有在大型生產網(wǎng)絡中進行IP電話應用的試驗結果才能對下一代網(wǎng)的發(fā)展起根本性的推動作用。
毫無疑問，IP電話技術始終與下一代網(wǎng)的技術和發(fā)展緊密相關，在下一代網(wǎng)中提供呼叫控制功能的IP電話技術將扮演極其重要的角色。
在下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡架構體系的討論中，歷來有兩種迥然不同的策略思路。一種是主張強調智能的端點和邊緣，簡單的網(wǎng)絡設施。因為端到端多媒體融合的業(yè)務的驅動力來源于端點和邊緣，下一代網(wǎng)業(yè)務的蓬勃創(chuàng)新和繁榮昌盛正依賴于此�；ヂ�(lián)網(wǎng)的成功也證明了這種思路對多媒體業(yè)務的重要性。另一種思路主張，簡單的端點和邊緣，智能的網(wǎng)絡設施。因為只有單純統(tǒng)一的端點和邊緣設備，才有利于規(guī)模性經(jīng)營管理和控制。PSTN網(wǎng)絡所提供的語音業(yè)務已驗證了這種思路商業(yè)實踐的可靠性。ITU－H.323協(xié)議和IETF－SIP協(xié)議正是在某種程度上體現(xiàn)第一策略思路的技術體制。而以IETF/ITU－MGCP/H.248協(xié)議為特征的軟交換機正是體現(xiàn)第二策略思路的實現(xiàn)手段。如上所述，為在更大程度上實現(xiàn)端到端IP電話的電信運營目標，人們?yōu)殡娦胚\營商設計出軟交換機技術機制。IP電話語音業(yè)務是軟交換機中的最主要、最根本的業(yè)務功能。值得特別一提的是，軟交換機本身并不直接提供IP數(shù)據(jù)業(yè)務。軟交換機可以通過呼叫控制模式和功能的擴展支持視頻和多媒體端點業(yè)務。軟交換機仍需要與其它關鍵技術和設備來協(xié)同開展更豐富全面的視頻及多媒體業(yè)務。
顯而易見的是，真正意義的下一代網(wǎng)既需要智能端點業(yè)務的創(chuàng)新繁榮，又需要其系統(tǒng)可規(guī)模經(jīng)營管理。下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡架構體系討論的難點正在于如何綜合平衡考慮多種技術。筆者以為，就目前的技術成熟和發(fā)展來看，基于ITU－H.323協(xié)議、IETF－SIP協(xié)議和MGCP/H.248協(xié)議的軟交換機都是IP電話和下一代網(wǎng)的實現(xiàn)手段。這三種技術各有區(qū)別和特長，需要相輔相成，只有采用融合三種技術的網(wǎng)絡架構體系和實現(xiàn)手段，才為上策。下一代網(wǎng)中最普及和最基本的IP電話業(yè)務的接入及匯聚節(jié)點主要依賴MGCP/H248協(xié)議為特征的軟交換機技術；下一代網(wǎng)中的多媒體和端到端的融合業(yè)務可能主要依賴于ITU－H.323協(xié)議和IETF－SIP協(xié)議技術；下一代網(wǎng)絡架構體系更是得由H.323和SIP網(wǎng)絡體系來決定。事實上，正如許多學者早已指出的那樣，軟交換機也可以看成在H.323和SIP體系下，智能網(wǎng)關分解的結果。這樣，三種技術融合的網(wǎng)絡架構體系或許就更加清楚了。
大規(guī)模地實施具備下一代網(wǎng)體系架構特征的IP電話網(wǎng)并使之具備擴展性、可靠性和可運營性是邁向下一代網(wǎng)演進的重要一環(huán)。不僅下一代網(wǎng)需要包括軟交換機技術、H.323技術和SIP技術等三種技術相融合的IP電話網(wǎng)絡體系架構的商業(yè)實踐，許多與下一代網(wǎng)的運營管理相關的其它問題也都需要通過IP電話網(wǎng)絡的運營實施來驗證。所以國內電信運營商按照商業(yè)和市場的需求首先建設分布結構的IP電話網(wǎng)絡，積極開展IP電話業(yè)務以驗證下一代網(wǎng)的可運營性和可管理性是非常及時和必要的。實踐證明，國內電信運營商在過去的幾年中有關IP電話各種技術的探索和運營所作的努力與貢獻是邁向下一代網(wǎng)目標演進過程中最具有里程碑意義的。
“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”的提法有待推敲和商榷
目前下一代網(wǎng)討論中還有一個流行提法是“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”。筆者以為這個提法值得推敲和商榷。綜上所述，軟交換機技術是下一代網(wǎng)中的非常重要而關鍵的語音業(yè)務匯聚節(jié)點技術之一。毫無疑問，我們應該給予特別重視和關注。但軟交換機的技術特征本身并不提供唯一的、直接的核心網(wǎng)絡技術。
另外，在概念上，“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法將帶來一些基本命題上的混淆和邏輯上的困惑。下一代網(wǎng)的核心技術應該從根本上包括支持語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務等各種網(wǎng)絡技術體制。軟交換機本身只是局部的設備系統(tǒng)而并不具有全面網(wǎng)絡體制架構的特征。盡管軟交換機支持智能端點、視頻端點和多媒體端點的接入，但并不意味著所有的語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務都得集中在軟交換機上完成實現(xiàn)。理論上講，即使存在著這種設備的可能性也完全沒有必要這樣做。因為這種系統(tǒng)不具備任何優(yōu)勢反而存在著一系列整體架構上的缺陷。軟交換機技術并不直接提供IP數(shù)據(jù)業(yè)務，軟交換機可以支持視頻端點呼叫業(yè)務，但一般并不能把它看成專注視頻會議業(yè)務控制的核心設備。軟交換機技術主要是為集中的呼叫控制功能而設計的。下一代網(wǎng)還將依賴于其它一系列已有的IP技術和其它應用技術來支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務。
在策略上，“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法往往容易使人以為軟交換機技術等同于下一代網(wǎng)技術，從而將研討和實踐的注意重點只放在單一的軟交換機技術及其周邊的范圍，將未來投資的考慮只放在與軟交換機相關的設備和系統(tǒng)上。
在技術上，“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法往往容易使人寄一切下一代網(wǎng)的期望于軟交換機設備上，進而以軟交換機為核心來思考構造下一代網(wǎng)，使得有關下一代網(wǎng)的討論和實踐長期僅停留在初級的、局部的、小規(guī)模的和個體設備系統(tǒng)技術的概念層面上，從而陷入將軟交換機的局部結構作為下一代網(wǎng)的總體網(wǎng)絡體系結構的無解之惑。
在實踐中，圍繞軟交換機為核心進行組網(wǎng)方式的試驗和探討極容易使人忽視其它下一代網(wǎng)技術的實踐和探討，從而限定了下一代網(wǎng)只能是軟交換機互為聯(lián)接的、所謂全平面網(wǎng)的“無網(wǎng)模式”。顯而易見，“無網(wǎng)模式”的下一代網(wǎng)絡體系結構只能支持一個或幾個軟交換機，是不適合電信運營商規(guī)模運營的。筆者把這種現(xiàn)象稱為軟交換機技術實踐的“孤島現(xiàn)象”。
在網(wǎng)絡結構上，“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”不能回答諸如下一代網(wǎng)需不需要核心網(wǎng)技術的問題。如不需要，如何避免軟交換機的“孤島現(xiàn)象”，如何解決軟交換機之間的協(xié)調和互聯(lián)，如何開展下一代網(wǎng)的全網(wǎng)性的業(yè)務等等；如需要，何為下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)技術也難以回答。
作為業(yè)務覆蓋全國的下一代網(wǎng)的組建首先應該考慮網(wǎng)絡的可運營性，而可運營性包括網(wǎng)絡的可擴展性和可管理性，也就是說下一代網(wǎng)體系構架和組網(wǎng)非常重要。我們認為下一代網(wǎng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)體系結構應該從橫向和縱向綜合考慮話音業(yè)務全網(wǎng)的網(wǎng)絡結構。
下一代網(wǎng)的體系應該由核心網(wǎng)及位于下一代網(wǎng)接入和邊緣位置的端局軟交換機所共同組成。其中下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)是覆蓋運營商服務范圍的骨干通信網(wǎng)絡。下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)絡實現(xiàn)各軟交換機之間、多運營商之間、不同網(wǎng)絡之間的互連互通，實現(xiàn)全網(wǎng)的話務控制及調度；共享集中數(shù)據(jù)庫檢索性質的全網(wǎng)性業(yè)務，共享業(yè)務創(chuàng)作環(huán)境，提供全網(wǎng)范圍的網(wǎng)絡管理等。
下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)主要提供組網(wǎng)方式、路由策略、話務控制、全網(wǎng)業(yè)務創(chuàng)建管理、全網(wǎng)絡維護管理等功能；為了實現(xiàn)下一代網(wǎng)無限制的可擴展性和電信級的可管理性，下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)應采用分層的呼叫信令體系和平坦的語音流結構。采用這種體系結構的主要目的是平坦的語音流傳送避免了傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)中語音話路逐級匯接模式對電路資源的耗費，充分發(fā)揮分組網(wǎng)的優(yōu)越性；采用分層的呼叫信令體系主要是為了滿足網(wǎng)絡運營的無限可擴展性，避免點到點直連的呼叫建立模式所帶來的對擴展性的限制，簡化系統(tǒng)的配置，統(tǒng)一資源服務器或數(shù)據(jù)庫。
顯而易見，在下一代網(wǎng)IP電話實施的三種主要技術中，ITU－H.323協(xié)議的網(wǎng)絡技術、IETF－SIP協(xié)議網(wǎng)絡技術將在核心網(wǎng)中起主要作用。所以，真正意義上的下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)并不一定完全需要使用軟交換機，因為承載媒體的控制功能主要在端點的接入和PSTN交換網(wǎng)的邊緣。而下一代網(wǎng)的核心網(wǎng)位于IP分組網(wǎng)的業(yè)務和應用的中央，其功能結構必須更加分布獨立；其系統(tǒng)設備必須更加開放通用；其運營管理必須更加靈活機動。世界上有不少電信運營商已利用H.323的網(wǎng)守或SIP的代理服務器和其它網(wǎng)絡應用服務器實現(xiàn)組網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)和開展全網(wǎng)業(yè)務及運維。最近，一些新的核心網(wǎng)絡技術（如ITU－T的Q.GTD1、Q.GTD2）的出現(xiàn)，更加說明了這點。所以，“軟交換是下一代網(wǎng)的核心”這個提法并不確切。
這并不等于否認軟交換機技術在下一代網(wǎng)的重要和關鍵地位。事實上，真正意義的軟交換機應該是通用型（classless）的軟交換機，它在下一代網(wǎng)中承擔著區(qū)域或端局系統(tǒng)平臺的重任，肩負著同時控制網(wǎng)絡接入話務和控制PSTN網(wǎng)絡邊緣互聯(lián)話務的功能。區(qū)域性的通用型軟交換機和全國性核心骨干網(wǎng)共同組建才能構筑完整的下一代網(wǎng)通信體系。
下一代網(wǎng)有關軟交換機的實踐策略
當前，對于電信語音網(wǎng)絡實踐的下一步發(fā)展方向，有兩種截然不同的態(tài)度。一種是從PSTN業(yè)務出發(fā)著眼于將PSTN網(wǎng)絡的網(wǎng)元用下一代網(wǎng)的網(wǎng)元來逐步演進替換。所采用的思路是用軟交換設備去逐類替換原有的PSTN設備。這種方案強調面向未來、面向技術研討，但在實踐中卻面臨很大挑戰(zhàn)。如果將PSTN設備進行逐類替代作為下一代網(wǎng)演進策略和首要目標的話，容易使下一代網(wǎng)的實踐喪失現(xiàn)實意義和市場商業(yè)價值。另一種思路是采用新技術作為新的工具和手段來驅動新的業(yè)務模式，建立新的市場機制。這種觀念更強調資源的有效性，使技術服務于電信運營商的業(yè)務需求和商業(yè)動機。它強調將PSTN的有效業(yè)務功能采用新的技術手段加以靈活實現(xiàn)，從而使電信運營商能夠提供差異化業(yè)務。顯然，后者更具實用性和生命力，對運營商的投資保護性更強。
下一代網(wǎng)面向業(yè)務的根本在于技術機制和實現(xiàn)手段必須面向市場。而商用下一代網(wǎng)業(yè)務的最大驅動力將來自網(wǎng)絡邊緣和端點。下一代網(wǎng)的業(yè)務融合也必定始于網(wǎng)絡的邊緣和端點。軟交換機技術只有不斷地與端點和邊緣IP接入技術相結合，充分考慮到運營商在運營中可能遇到的各種挑戰(zhàn)并使其更有效地解決諸如QoS、安全、防火墻、IP地址等問題，才能體現(xiàn)出市場對新技術最為準確的需求，也才能更好地展現(xiàn)出下一代網(wǎng)的特征。這種“由外向里”的動力將是決定下一代網(wǎng)發(fā)展成功的重要因素。
中國信息產業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
相關鏈接:
宜君县|
连城县|
卫辉市|
光泽县|
南陵县|
历史|
梁河县|
阿克苏市|
岱山县|
即墨市|
施秉县|
巴彦淖尔市|
万宁市|
蓬安县|
常州市|
新宁县|
南雄市|
南宫市|
淮滨县|
灵川县|
永济市|
柏乡县|
于田县|
博乐市|
寻甸|
霍邱县|
抚松县|
新乐市|
元谋县|
静宁县|
湖北省|
山西省|
遂昌县|
屏东县|
衡山县|
耿马|
东辽县|
金沙县|
兖州市|
澎湖县|
西丰县|