1．3．2　軟交換的概念及特點

軟交換的概念最早起源于美國企業(yè)網(wǎng)應用。在企業(yè)網(wǎng)絡環(huán)境下，用戶可采用基于以太網(wǎng)的電話，再通過一套基于PC服務器的呼叫控制軟件（CallManager／CallServer），實現(xiàn)PBX功能（IPPBX）。受到IPPBX成功的啟發(fā)，將傳統(tǒng)的交換設備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，兩者之間采用標準協(xié)議，呼叫控制實際上是運行于通用硬件平臺上的純軟件，媒體處理將TDM轉換為基于IP的媒體流。

1．軟交換的概念

傳統(tǒng)的電路交換機將傳送交換硬件、呼叫控制和交換以及業(yè)務和應用功能綜合到單個昂貴的交換機設備內(nèi)，是一種垂直集成的、封閉和單廠家專用的系統(tǒng)結構。新業(yè)務的開發(fā)也是以專用設備和專用軟件為載體，導致開發(fā)成本高、時間長，無法適應當今快速變化的市場環(huán)境和多樣化的用戶需求。傳統(tǒng)的電路交換機的結構如圖1．4所示。

軟交換打破了傳統(tǒng)的封閉交換結構，采用完全不同的橫向組合的模式，將傳輸、呼叫控制和業(yè)務控制三大功能之間接口打開，采用開放的接口和通用的協(xié)議，構成一個開放的、分布的和多廠家應用的系統(tǒng)結構，可以使業(yè)務提供者靈活選擇最佳和最經(jīng)濟的組合來構建網(wǎng)絡，加速新業(yè)務和新應用的開發(fā)、生成和部署，快速實現(xiàn)低成本廣域業(yè)務覆蓋，推進話音和數(shù)據(jù)的融合。以軟交換為中心的系統(tǒng)結構如圖1．5所示。

圖1．4　傳統(tǒng)的電話交換機的結構

圖1．5　以軟交換為中心的系統(tǒng)結構

如圖1．5所示，軟交換采用的是開放式體系結構，傳統(tǒng)的電話交換機中的用戶模塊在軟交換系統(tǒng)中演變?yōu)榻尤朊襟w網(wǎng)關，中繼模塊演變?yōu)橹欣^媒體網(wǎng)關，呼叫控制功能演變?yōu)檐浗粨Q設備，傳輸交換網(wǎng)絡演變?yōu)榉纸M交換網(wǎng)，各部分之間采用標準的協(xié)議通信。

軟交換的關鍵特點是采用開放式體系結構，實現(xiàn)分布式通信和管理，具有良好的結構擴展性。其應用層和媒體控制層已經(jīng)與媒體層硬件分離并納入開放的標準計算環(huán)境，充分利用商用的標準計算平臺、操作系統(tǒng)和開發(fā)環(huán)境。其次，采用軟交換后，實現(xiàn)了多個業(yè)務網(wǎng)的融合，簡化了網(wǎng)絡層次、結構以及跨越不同網(wǎng)絡（電路交換網(wǎng)、分組網(wǎng)、固定網(wǎng)和移動網(wǎng)等）的業(yè)務配置，避免了建設維護多個分離業(yè)務網(wǎng)所帶來的高成本和運行維護的復雜性。另外，采用分組交換技術后，提高了網(wǎng)絡資源利用率，減少了交換機互連的復雜性和業(yè)務網(wǎng)的承載成本。由于軟交換的價格可以遵循軟件許可證方式，投資大小隨用戶數(shù)而增長，有利于新電信運營商或傳統(tǒng)運營商開發(fā)新市場。最后，軟交換設備占地很小，不僅明顯提高了機房空間利用率，也便于節(jié)點的靈活部署。

所謂下一代網(wǎng)絡，實質(zhì)上是一個具有極其寬泛定義的術語，即泛指一個不同于當代或前一代的網(wǎng)絡體系結構，通常是指以數(shù)據(jù)為中心的融合網(wǎng)絡體系結構。下一代網(wǎng)絡的出現(xiàn)和發(fā)展是演進，而不是革命。從廣義來講，軟交換是指以軟交換設備為核心的軟交換網(wǎng)絡，包括接入層、傳輸層、控制層和應用層；從狹義來講，軟交換是指位于控制層的軟交換設備。

軟交換設備是分組網(wǎng)的核心設備之一，它主要完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認證、計費等主要功能，并可以向用戶提供基本話音業(yè)務、移動業(yè)務、多媒休業(yè)務以及其他業(yè)務等。

傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡的業(yè)務、控制和承載是緊密耦合的，這就導致了新業(yè)務開發(fā)困難，成本較高，無法適應快速變化的市場環(huán)境和多樣化的用戶需求。軟交換首先打破了這種傳統(tǒng)的封閉交換結構，將網(wǎng)絡進行分層，使得業(yè)務控制和呼叫控制相互分離，呼叫控制和接入、承載相互分離，從而使網(wǎng)絡更加開放，建網(wǎng)靈活，網(wǎng)絡升級容易，新業(yè)務開發(fā)簡潔快速。

下一代網(wǎng)絡的含義可以從多個層面來理解。從業(yè)務上看，它應支持話音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體業(yè)務；從網(wǎng)絡層面上看，在垂直方向包括業(yè)務層和傳送層等不同層面，在水平方向覆蓋核心網(wǎng)和邊緣網(wǎng)?？梢?，下一代網(wǎng)絡是一個內(nèi)涵十分廣泛的術語，不同的專業(yè)都可以應用。如果特指業(yè)務層面，則下一代網(wǎng)絡是指下一代業(yè)務網(wǎng)；如果特指傳送網(wǎng)層面，則下一代網(wǎng)絡是指下一代傳送網(wǎng)；如果特指數(shù)據(jù)網(wǎng)層面，則下一代網(wǎng)絡是指下一代互聯(lián)網(wǎng)。泛指的下一代網(wǎng)絡實際上包容了所有新一代網(wǎng)絡技術，也往往特指下一代業(yè)務網(wǎng)，特別是以軟交換為控制層，兼容所有三網(wǎng)技術的開放式體系架構。

從總體趨勢上看，下一代網(wǎng)絡整個網(wǎng)的核心層功能結構將趨向扁平化的兩層結構，即業(yè)務層上具有統(tǒng)一的IP通信協(xié)議，傳送層上具有巨大的傳輸容量。核心網(wǎng)的發(fā)展趨勢將更加傾向于傳送層和業(yè)務層獨立發(fā)展，并分別優(yōu)化；而在網(wǎng)絡邊緣則傾向于多業(yè)務、多體系的融合，允許多協(xié)議業(yè)務接入，能以最經(jīng)濟的成本和靈活、可靠且持續(xù)支持一切已有的和將有的業(yè)務和信號。

簡言之，下一代網(wǎng)絡將是一個以軟交換為核心、光網(wǎng)絡和分組型傳送技術為基礎的開放式融合網(wǎng)。下一代網(wǎng)絡應具有以下特點：采用開放式體系架構和標準接口；呼叫控制與媒體層和業(yè)務層分離；具有高速的物理層、高速鏈路層和高速網(wǎng)絡層；網(wǎng)絡層趨向于采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實現(xiàn)業(yè)務融合；鏈路層趨向于采用電信級的分組節(jié)點，即高性能核心路由器加邊緣路由器以及ATM交換機；傳送層趨向于實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)，可提供巨大而廉價的網(wǎng)絡帶寬和網(wǎng)絡成本，可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡結構，可透明支持任何業(yè)務和信號；接入層趨向于采用多元化的寬帶無縫接入技術。

軟交換通過與傳輸層的網(wǎng)關交互作用，接收正在處理的呼叫的相關信息，指示網(wǎng)關完成呼叫。軟交換的主要任務是：在各點之間建立關系，這些關系可以是一個簡單的呼叫，也可以是一個較復雜的處理。軟交換主要用于處理實時業(yè)務，如話音業(yè)務、視頻業(yè)務、多媒體業(yè)務等。在軟交換中通常也提供一些基本的補充業(yè)務，與傳統(tǒng)交換呼叫控制和基本業(yè)務的提供非常類似。

軟交換是一種功能實體，為下一代網(wǎng)絡提供具有實時性要求的業(yè)務的呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡呼叫與控制的核心。簡單地看，軟交換是實現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機的“呼叫控制”功能的實體，但傳統(tǒng)的“呼叫控制”功能是和業(yè)務結合在一起的，不同的業(yè)務所需要的呼叫控制功能不同；而軟交換則是與業(yè)務無關的，這要求軟交換提供的呼叫控制功能是各種業(yè)務的基本呼叫控制。

2．軟交換的特點

軟交換是基于分組網(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備和系統(tǒng)。因此，軟交換的基本含義就是呼叫控制功能從傳輸層（媒體網(wǎng)關）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)絡資源、網(wǎng)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(wǎng)絡上快速提供新的業(yè)務。

軟交換的特點如下：

（1）與電路交換機相比，軟交換成本低。

（2）可以靈活選擇軟交換的配置模式，功能塊可以分布在整個網(wǎng)絡中，也可集中起來，以適合不同的網(wǎng)絡需求。

（3）軟交換采用開放式標準接口，易于和不同網(wǎng)關、交換機、網(wǎng)絡節(jié)點通信，具有很好的兼容性、互操作性和互通性。

（4）利用軟交換進行建網(wǎng)，不僅成本低，而且能夠很方便地利用軟交換轉移，處理那些對5類交換機來說太復雜的業(yè)務；還可以很方便地進行大規(guī)模網(wǎng)絡升級，運營者可以把新型業(yè)務下載到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡上，只把話音業(yè)務在傳統(tǒng)交換機上傳輸。