软交换网络与其他网络的比较

5．1．2　软交换网络与其他网络的比较

1．软交换网络与PSTN的比较

图5．2所示为PSTN网络结构，可以看出，PSTN主要由交换矩阵、系统处理机、中继模块、用户接口模块、信令终端以及附加在PSTN网络的智能网组成。在软交换网络中，这些设备都要被相应的设备所取代。

图5．2　PSTN网络结构

交换矩阵是程控交换机的主要组成部分，基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。

系统处理机是程控交换机的核心部分，按处理机配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。为了更好地适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。

用户接口模块的作用是实现各种用户线与交换之间的连接，根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型。对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路（ALC）及与数字话机、数据终端（或终端适配器）连接的数字用户线电路（DLC）。模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口，其基本功能有馈电（Battery Feed）、过压保护（Overvoltage Protection）、振铃（Ringing）、监视（Supervision）、编译码（Codec）、混合（Hybrid）、测试（Test），这7种功能常用第一个字母组成的缩写词（BORSCHT）代表。数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，主要用来通过线路适配器（LAM）或数字话机（SOPHO－SET）与各种数据终端设备（DTE）如计算机、打印机、VDU、电传机相连。

中继模块是中继线与交换网络间的接口电路，用于交换机中继线的连接，包含模拟中继模块和数字中继模块。模拟中继模块是实现模拟中继线与交换网络的接口，基本功能一般有发送与接收表示中继线状态（如示闲、占用、应答、释放等）的线路信号；转发与接收代表被叫号码的记发器信号；供给通话电源和信号音；向控制设备提供所接收的线路信号。数字中继模块是数字中继线与数字交换网络之间的接口，它通过PCM有关时隙传送中继线信令，除了完成类似于模拟中继模块的基本功能还有帧同步、时钟恢复、码型交换和信令插入与提取等，即要解决信号传送、同步与信令配合3方面的连接问题。

信令终端位于交换机内各部分之间或者交换机与用户、交换机与交换机间，用于传送除话音、数据等业务信息外的各种专用的附加控制信号（即信令），以保证交换机协调动作，完成用户呼叫的处理、接续、控制与维护管理功能。

智能网是在原有通信网络基础上，方便、快捷、灵活地提供新业务而设置的附加网络结构。智能网包括业务控制点（SCP）、业务交换点（SSP）、业务数据库（SDP）、智能外设IP等物理实体。

在图5．3所示软交换网络结构中，PSTN网中的设备在NGN中均被相应设备所取代，具体情况是：系统处理机（控制部分）被软交换机取代；信令终端被信令网关取代；中继模块被中继网关取代；用户接口模块被各种各样的用户接入网关取代；智能网被形形色色的业务服务器取代；而最重要的交换网络被核心分组网取代。软交换机通过媒体控制协议MGCP／H．248技术来实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想，使NGN的话音业务功能与传统PSTN网的交换机功能可以完全透明地兼容，从根本上确保了IP电话技术能够完全替代PSTN网络中的交换机，在NGN网络中涉及的各种设备在后面章节中均有详细介绍。

图5．3　软交换网络结构

图5．4说明了一个从媒体传输中松绑业务和控制的软交换解决方案的模型结构。

图5．4　松绑业务和控制的软交换解决方案

图5．4中左边是用模型表示的传统电路交换机的功能组成，右边是应用软交换技术松绑和分散核心功能，并跨越分组骨干网的模型组成。

表5．1　TDM技术与软交换技术的比较

软交换技术的突出特点包括如下几个方面：

（1）它是一个支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议的可编程呼叫处理系统；（2）运行在商用计算机和操作系统上；

（3）控制着扩展的中继网关、接入网关和远程接入服务器（RAS）；

（4）通过一个开放和灵活的号码簿接口，便可以再利用IN业务；

（5）为第三方开发者创建下一代新业务提供开放的应用编程接口（API）；

（6）具有可编程的后营业室特性。

（7）具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。

软交换将传统电路交换领域的业务移植到分组承载网上来实现。传统电信业务从专用TDM承载向统一的共享式IP／ATM多业务传输网络转移，在维持用户接入方式不变的前提下借助接入网关完成网络层业务传输的分组化。原电路交换网络设备被划分为物理上独立的控制面软交换与承载面媒体网关两个部分，PSTN／ISDN／PLMN最终用户基本感觉不到业务特性及接入方式的变化。

软交换系统是全新的基于全IP的多媒体业务系统，实现了真正端到端的IP业务特性，并且引入了包括话音在内的全新实时多媒体应用，用户以SIP／H．323分组终端的方式接入软交换网络，网络体系结构及业务的提供方式（如SIP方式）完全不同于传统电路交换网。

电路交换网之所以安全、可管理、可控制，原因是电路交换网只提供单一的语言业务（传真业务和数据业务也是调制在话音上的业务），而且用户接入网络必须通过本地交换机，因此本地交换机具备对用户呼叫的管理和控制（即可以管理和控制业务）。

2．软交换网络与下一代网络的比较

下一代网络涉及的核心技术存在两个层次：一个是承载网层面，备选的核心技术有TDM、ATM、IP等，软交换并不在其中；另一个是业务网层面，软交换技术将发挥核心的作用。但是软交换并不就是下一代网络，甚至可以说，软交换不一定就是下一代网络的核心技术。软交换是下一代网络中话音部分，即下一代电话业务网（包括固定网、移动网）中的核心技术，但是下一代网络所要承载的业务模式现在还不是很清楚，很难断定VoIP就是未来下一代网络的核心通信业务。

从运营和盈利的角度，下一代网络还应具有安全可靠、保证服务质量、可控制管理、可运维、可盈利等特征。可见，下一代网络涉及的内容十分广泛，不同专业和背景的人都在应用，绝不限于软交换系统，软交换的组网与下一代网络应该有许多不同。

1）实现的业务不同

目前，软交换技术提供的业务还都是基于呼叫的各种电话业务、传真业务、视频业务、多媒体业务、增值业务，这些业务在发生时呼叫信令都需要经过软交换，通过软交换可以把呼叫的事件记录下来，生成话单送到计费中心计费。其他一些业务，例如流媒体业务（视频点播（VOD）、视频广播、视频监视、视频会议、远程教学、交互式游戏等）、上网业务、数据业务，目前并不是由软交换提供，软交换也不具备对这些业务用户和业务的管理功能。这些业务经用户的局域网接入城域网后，由各种业务服务器或业务平台控制管理，从而向用户提供业务。但是理想的NGN应该是能够提供全部业务的网络。

2）网络架构不同

目前，软交换的技术主要特征是利用ATM／IP分组网进行信息的传送，把传统电路交换机的呼叫控制功能、媒体承载功能、业务功能进行分离，软交换不再处理媒体流和业务的属性，而只是负责基本的呼叫控制及其相关的一些属性，而用户的接入由各种用户网关来完成，例如MGCP、H．248综合接入设备在软交换的控制下负责完成普通电话用户的呼叫，SIP终端在软交换的控制下完成多媒体用户的接入，中继网关在软交换的控制下完成与传统电路交换网的媒体互通，信令网关负责完成软交换与No．7信令网的互通。各种应用服务器提供相应的应用业务逻辑负责完成各种业务控制。下一代网络除了完成软交换提供的业务外，还要提供另外一些业务，因此还需要其他一些服务器完成对这些业务的控制管理。目前，对下一代网络还没有框架结构方面的定义，因此这些服务器或平台与软交换的关系是构建在一个物理平台还是分散的物理结构，还不能确定。

3）网络业务的接入控制不同

软交换是网络业务的控制设备，因此所有的呼叫都应该由软交换进行连接，软交换监控呼叫的建立、通话和释放，记录呼叫的发生过程，产生计费所需的信息。如果终端之间的呼叫不经过软交换技术而直接在终端之间进行，这样软交换就不知道呼叫的过程，运营商也就无法对其进行管理计费。此外，即使呼叫经过软交换控制，但是如果呼叫建立申请的业务类别与在IP网中传送的业务类别不符，例如申请的是话音业务，而在IP网中传送的是话音和视频业务，因为目前软交换实现控制和承载分离之后，网络控制机制还不能完全控制这种问题。造成这种问题的原因是IP网是一个提供多业务多协议的传送网络，IP网只负责IP包的传送，并不知道其传送的高层业务类别，所以目前软交换技术利用IP网传送业务的组网机制还缺乏网络的控制和管理。

下一代网络的承载网是一个保证质量、收费的网络，有别于目前免费的Internet，因此下一代网络一定要做到电信级的管理和控制，具备类似电路交换网的控制和管理能力，使运营商使用这样的网络可以达到对用户的每一呼叫进行接入控制、管理和精确地计费（可以对每字节信息的传送进行计费），而不是简单地对用户只收一些接入费。这样运营商才能从中获得收益，用户也可以得到优质的服务，网络才能良性地运营发展。