软交换单刀赴会下一代任重道远
2006/01/09
话说2005年固网领域，最值得人们关注的就是NGN的商用进程。传统话音业务面临移动、IP的围追堵截，每况愈下；开展创新业务、寻求新增长点成为固网运营商的燃眉之急。“逐步实施战略转型，从传统的电信企业向综合信息服务提供商转型”，是固网运营商2005年最津津乐道的话题。
固网PSTN受困
我国的电信网络发展数十年来，取得了非常辉煌的成果。但是在进入21世纪之后，尤其是最近几年，固定电信网开始面临许多新的挑战：一是ARPU的下降、价格战导致电信资费不断降低，增量不增收的现象日益突出；二是移动电话对固定电话的分流越来越明显；三是互联网业务对固定电话的替代效果已经显现。
作为固网现金牛的语音业务在激烈竞争的市场环境下，面临着越来越大的话务量分流压力；同时增值业务的开展又受到传统PSTN的某些天然限制，难以推广应用。因此，固网运营商急需开拓思路寻找新的业务发展思路和模式，创造普及性业务增长点。
面对诸多挑战，固网如何继续实现快速、可持续性的发展，惟一的出路就是业务创新和技术转型。目前全球的电信网都面临着技术转型的重任，2005年我国的固网企业都提出了要逐步实施战略转型，从传统的电信企业向综合信息服务提供商转型。
业务创新和技术转型必然要依赖网络的支撑，网络演进是业务创新的基础。然而由于种种历史原因和技术原因，目前固网普遍面临机型种类多、软件版本杂、不同机型业务功能差异大的问题，这为固网运营商带来以下三大难题：
- 难以在全网快速统一地开展复杂的智能业务；
- 难以部署被叫触发业务和业务交互；
- 用户数据无法实现集中管理。
以上问题的根源在于PSTN网络体系具有天然的封闭性。传统的PSTN已远远不能满足业务创新的要求，新业务难以全网开展、运营成本高、资源利用率低和全网可持续发展性较差。从这一意义出发，NGN的出现为固网运营商提供了技术转型和发展的战略机遇及再次振兴的希望。
软交换全面开花
软交换概念自1997年首次提出，很快便得到了业界的广泛重视和认同。特别是在最近几年里，在众多制造商和运营商的共同推动下，软交换产品逐步趋于成熟，功能日益丰富，性能逐渐稳定，标准化工作稳步推进，软交换技术正走向市场。
然而，目前采用程控交换技术的PSTN网络不仅规模十分庞大，而且技术上也相当成熟，维护简单，可靠性高，其低廉的成本为其他技术的进入和取代设置了天然屏障，最重要的是话音业务仍是大多数运营商收入的主要来源。从传统运营商的软交换应用情况来看，利用软交换推出许多电路交换无法实现或是成本很高的业务，是其部署软交换的主要动机。
从目前运营商的商用试验来看，软交换已成为近期实际可选用的技术。迄今为止，全球范围内已有多家电信运营商积极开展了在软交换方面的实验和商用部署。在北美，本地运营企业中有67%的运营商已经有软交换部署，有43%的长途运营企业也部署了软交换系统；在欧洲，运营商对软交换的发展和应用采用了比较谨慎的态度，但随着软交换技术的逐渐成熟，欧洲运营商也加快了软交换实施步伐；在亚太，中国香港、新西兰、澳大利亚、日本、韩国等运营商在软交换应用领域走在前列；2000年至今，我国电信行业对软交换网络技术也给予了极大的关注，尤其是2005年，我国的软交换应用取得突破性进展，中国电信和中国网通以固网智能化改造为契机，在长途和本地层面都进行了应用试验和商用部署。
NGN任重道远
ITU-T SG13组对于NGN给出了一个比较宏观的定义：NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它提供用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。
从上述定义中可以看出，下一代网络将是基于分组的网络（目前就是基于IP的分组网络），支持多样化的业务应用和开放的产业价值链，无论是3G/4G、还是软交换、NGI等网络，都将引入更多的企业（如增值服务提供商等）参于、提供各类特色应用。下一代网络还将是一个融合的网络，不但核心网络在融合，用户业务和终端也在融合。下面，将从产品、技术、市场和业务等方面展望NGN在2006年的走向。
一、NGN业务与市场
当前固定电信网提供主要的业务是话音业务，同时可以通过智能网开发一些智能业务（主要是卡类和预付费业务），而对于最早由移动公司推出而且发展迅猛的彩铃等业务，由于历史原因和网络限制，固网很难以低成本在全网迅速开展。通过引入软交换，不仅可以迅速地开展彩铃等被叫类业务，而且可以提供个性化、差异化的多媒体增值业务。同时，考虑到业务需求的连续性和渐进性，NGN提供的业务也立足于现有业务，并不断引入新业务，其过程是一个逐步推进的过程，节奏与用户需求的变化过程相吻合。具体而言，NGN提供业务的方式主要有：一、直接由软交换提供PSTN基本业务及补充业务；二、软交换充当SSP，与SCP互通从而实现PSTN网络的传统智能网业务；三、利用应用服务器（AS），实现现有的增值业务、智能业务及未来的各项业务；四、通过PARLAY/OSA应用接口(PARLAY网关)将业务开放给第三方，由第三方提供业务；五、和ISP/ICP或专用平台互联，提供ISP/ICP和专用平台所具有的业务。
通过软交换的试商用可以看出，软交换完全可以实现PSTN的全部业务，通过“方式二”或“方式三”能够实现原有智能网业务的平滑过渡，由于屏蔽了端局层面的差异性，软交换可以轻松实现各种被叫触发类智能业务。对于NGN独有的多媒体增值新业务，目前可以实现视频通信、IP
Centrex、彩铃一号通、Web800和企业统一通信（UC）等。
但是，从透过软交换试商用中推出的各种鼓舞人心的新业务来看，运营企业和设备厂商在2006年还有许多工作要做：
- 增值业务与运营企业需要有机结合
软交换增值业务不仅涉及设备厂商提供的业务能力，同时还要面临运营企业市场推广中资费策略、客户化包装和维护支持流程等方面的问题。因此，在2006年，运营企业需要根据本地实际需求，结合软交换增值业务的提供能力，在业务推广上进行相关的策略，这样才能打造更加成熟的产业链。
- Parlay接口需要进一步试验
Parlay第三方开发接口因为缺乏相关的规范指导，在软交换的试商用中并没通过“方式四”提供相关的增值业务。而多媒体特性是NGN最基本、最明显的特性，并且标准化开放式的接口、能够为用户快速提供多样的定制业务，是NGN的优势所在。正是个性化业务的提供，将给未来的运营商带来丰厚的利润。所以通过Parlay网关由第三方提供增值通信业务是未来业务发展趋势，2006年通过Parlay第三方开发接口提供增值业务将会成为研究重点，制定相关的Parlay标准也会成为业界关注的重点。
- 不同厂家的业务平台互通兼容工作
目前SIP/SIP-T、BICC等已成为软交换系统的主流协议，并逐步完善，相应的测试方法和测试工具已经具备。软交换试商用中已经实现了不同厂家的SIP/SIP-T互通，实际证明不同厂商的设备在基本语音业务方面的互通性良好。但是多媒体终端的SIP互通和增值业务平台的互通需要进一步的验证，因此2006年在增值业务平台的互通上需要进行许多研究工作。
- 增值业务的功能需要进一步完善
NGN能够提供丰富多彩的多媒体业务，虽然在试商用中已经提供了一些业务，但是还有更多的多媒体业务有待开发，尤其是一些ICT相关的业务。典型的应用包括统一消息业务、即时消息、多媒体会议电话业务、视频点播（VoD）、白板业务、网络游戏、语音门户、点击拨号业务、点击传真业务、Internet呼叫等待等层出不穷的多媒体业务。
二、NGN技术与产品
软交换是基于IP承载的、开放的、分布式的、多厂家应用的系统结构，具备大容量、部件化、分布式、开放性组网等特点，建网成本更低、网络升级更容易，便于加快新业务和新应用的开发、生成和部署，并为建立适合IP网络时代的产业链提供了技术支撑。
引入基于分组承载的软交换技术后，有望实现当前固网运营商多个业务网的融合，简化网络层次和结构，并实现跨越不同网络的业务配置，避免建设和维护多个分离业务网带来的高成本和降低维护管理的复杂性。
软交换在我国经过4年的试验和规模试商用证明，软交换在技术上已经成熟，快速提供业务的能力也得到了验证，其建网成本与采用传统交换机基本相当。从目前运营商的商用试验来看，软交换已成为近期实际可选用的技术。
软交换技术和设备在长途的应用基本成熟，采用软交换方式的长途层组网和跨域经营是软交换的重要优势之一；
本地汇接层面通过TG应用软交换也比较成熟，在端局层面通过大容量AG接入方式也基本可用，设备成本已接近PSTN；
软交换在提供大客户的融合/综合解决方案方面初步显示出优势。
通过以上分析可以看出，长途DC1/DC2是最适合软交换技术应用的层面，对现有的运维支撑系统影响较小，不仅可以缓解长途电路交换机的扩容压力，还可以解决部分本地网单长途节点的安全隐患；在长途语音IP比例越来越大的背景下，通过软交换可以在服务质量上加以区分。
因此，2006年预计软交换将分步骤地进入商用阶段。网络演进采取由上而下的策略，在长途层面和大客户层面进行突破，同时考虑网络改造、业务需求等情况有选择地在本地层面引入，同时软交换的设置原则要遵循大容量、少节点、广覆盖、全功能和扁平化。
在积极引入的同时，2006年还有许多技术难题需要逐步突破：
- 承载网的QoS技术需要突破
软交换的承载网采用包交换网络（ATM或IP），而由于IP组网技术的简单、灵活、接入的业务丰富，因而目前城域网中主要采用IP技术。IP技术的“Best
effort”机制带来的QoS问题也随之带给了软交换网络。目前的PSTN网络可以提供端到端的服务质量的保证，软交换网络如果要大规模的应用，就必须提供端到端的服务质量的保证，因而QoS问题就显得更为重要。从试商用中可以看出承载网是软交换发展面临的主要问题，现有的公用IP网不能满足需求，需要优化或重新设计。
目前，IP网中解决QoS问题的主要技术有Diffserv、802.1p/q、Interserve（RSVP）、MPLS技术，未来一段时间业界会集中解决IP承载网的QoS问题，研究有效的测试手段和工具，对IP承载网进行优化。而IP承载网的QoS问题会制约软交换的规模商用程度，承载网的QoS问题任重而道远。
- 软交换的综合网管能力需要加强
有效的网络管理和业务管理对运营商来说是十分重要的，而软交换网络的承载平台是基于数据网络，因此，实时业务和电信级服务的特点使软交换网络对数据网络的管理提出了更高的要求。
目前软交换设备厂家通常都能够提供对软交换网络设备（比如软交换、媒体网关等）的管理，但是很难提供网络级的管理，即对整个网络的安全管理、对网络的资源管理。部分厂家能够对主要设备实现分权分域管理，但是功能比较弱，同时软交换增值业务的网管需要完善。2006年设备厂商需要根据标准和规范继续完善软交换的网管系统，并且研究加强对软交换承载网络的资源管理，掌握设备及网络资源的使用情况，这将有利于网络QoS的管理及相关策略的实施。
- 软交换的终端需要解决
移动终端从普通通话终端向支持数据、媒体业务终端渐进过程显示，终端已成为业务发展的重要组成部分。因此从业务提供角度来讲，软交换的规模商用，不仅需要突破现有固定电话机只能提供单一的语音业务的瓶颈，还与终端的智能化、多媒体化、个性化程度密切相关。
因此，未来一段时间运营商应与终端制造商形成良性互通，共同培育市场。目前NGN终端主要包括SIP终端、H.323终端，它们可以支持传统语音、视讯和多媒体业务，但在业务提供能力、互通性、安全性、可管理性等方面有待深入研究。
供电是终端技术中应值得重视的技术，在现在的PSTN网络中，话音终端的供电都是由局端供电。远端用户即使停电，电话依然可以使用。但是对于一些智能终端和IAD设备，都是由本地供电，如果停电，则电话终端就不能使用。这样就会给用户带来不便，也不利于智能终端的推广。如何有效地解决远端软交换设备的供电问题，未来一段时间会成为研究的重点。
- 软交换的支撑维护需要研究
由于软交换大容量、扁平化和跨域组网的技术特点，对现行的运维支撑体制提出了巨大的挑战，业界需要研究适合软交换运营的体系，以及考虑如何完善现有的支撑体系，使之平滑过渡以满足软交换网络和业务的运营要求。
- 软交换的安全问题需要重视
在软交换网络中，各种媒体流的承载均采用分组网，分组网的一系列安全问题也就随之而来。软交换网络也就面临着被攻击、被假冒、抢占资源，用户的信息被窃听、窜改等问题。在软交换的本地网络中，由于节点众多（主要是接入设备），分布广泛，面临的主要问题包括几个方面：
- 软交换网络节点（包括软交换、各种媒体网关、IAD、各类终端）的安全，如网络节点被攻击、被假冒等；
- 用户信息的安全，如用户的语音等信息被窃听、被窜改、账号被盗用等；
- 业务的安全，如网络被非法用户使用、非法节点接入网络。
当软交换应用于长途和本地汇接层面时，由于层面较高远离用户，节点的安全问题不是非常突出，随着软交换在本地端局和接入层面的应用，节点和用户的安全问题愈发突出，都需要进行深入的研究和探索。
三、软交换与IMS
虽然软交换成为NGN近期实际可选用的技术，但是，软交换并不是NGN的最终状态。考虑到多媒体业务的实现，以及移动和固定网络的融合，IMS-Based NGN代替软交换成为NGN的控制核心将成为一种趋势。
IMS和软交换的实现基础都是SIP协议，所以它们在结构和功能上是基本相同的。区别只是IMS的控制系统只处理用户的呼叫，用户的业务由数据和应用系统提供，而软交换不仅要处理呼叫还要负责提供用户的业务。但是，随着多媒体业务比例的增大和对网络可靠性、服务质量要求的提高，一些功能模块必须从软交换网中分离出来；而且，由于软交换不支持移动接入方式，注定无法成为固网和移动网融合的平台。而出身于移动网络的IMS却恰恰克服了这些缺陷，成为3GPP、ETSI和ITU-U等机构下一步研究的重点。IMS已经悄然成为一个公认的发展方向。
基于IMS的网络融合方案描绘了一个美好的网络发展前景，因此受到了运营商的广泛关注。从标准进展情况来看，基于IMS的NGN R1还不太成熟，技术完善到设备成熟可用需要到2007年之后，而且在IMS框架下如何提供统一的业务平台，与现有业务体系、运维体系、计费体系的关系仍有待进一步研究和探讨。
NGN以其优越的性能以及所能提供的更多的增值业务必将逐步取代传统的PSTN网，将整个电信网络带入到NGN网络中，以满足人们不断增长的信息需求。而且，基于IMS的网络融合在技术上是可行的，中国的软交换已经部分实现了IMS的技术功能和业务功能。软交换的窄带域和IMS是PSTN向NGN演进的两个不同阶段，两者将长期共存。目前，基于IMS的网络融合在标准上还不成熟，还需要修改和扩展很多规范，甚至建立新的规范，ITU和ETSI都在制定标准，正式规范还没有发布，近期还不能提供用于固网的完整和规范化的成熟商用设备，基于IMS的网络融合的运营模式也有待研究。
综观2006年，软交换技术会逐步投入运营，但是由于软交换是全新的技术，还存在很多承载网、终端和配套运营等方面的问题，在综合网管和SIP技术上也存在发展的问题，这些都需要不断完善和改进。
固定交换网的发展趋势图
计算机世界网(www.ccw.com.cn)
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