浅议软交换技术.docx

1、浅议软交换技术浅议软交换技术一、 软交换发展趋势概述自固定电话发明的一百多年来，人们通信的主要方式一直是话音通信，简言之就是电话。现有的解决话音通信的方式有PSTN/ISDN、H.323 VoIP、Internet电话等，加之为了传输数据而产生的DDN、FR、ATM等，我们面对的是一系列技术复杂、各自为政的业务网和承载业务的基础网；这些网络各有特色，网络之间的互通性、业务的互通性以及对未来的以数据、多媒体为核心的下一代业务的承载能力都不尽相同。我们不得不面对技术流派造成的混乱局面。我们正处在一个“三网合一”的时代，通信业务正在由话音通信向多媒体通信过渡，越来越多的用户将选择在IP网上进行通信。

2、我们将同时面对下一代业务和既有业务的混杂局面。下一代网络（NGN）是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络，NGN的三大特征，也是核心思想：开放的网络构架体系、业务驱动的网络、基于分组的网络。在向未来网络发展的过程中，运营商们已经越来越清楚地意识到一点：业务和管理是运营商在竞争中生存和发展的决定性因素；“业务”就是运营商提供给电信业务消费者的“产品”。因此用户对于新业务的追求和对业务开放的灵活性和个性化要求将在很大程度上决定运营商业务的提供。下一代业务对网络的要求与一百年前诞生的业务对网络的要求是不同的。我们必须在逐渐向下一代网络过渡时考虑到对现有网络的兼容。软交换思想正是在下一代网络

3、建设的强烈需求下孕育而生的。软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，完全形成分层的全开放的体系架构，使得各个运营商可以根据自己的需要，全部或者部分利用软交换体系的产品，采用适合自己的网络解决方案，在充分利用现有资源的同时，寻找到自己的网络立足点。为了满足这些要求，下一代网络必须具备以下主要特性： 优化的网络结构下一代网络具有简洁、清晰的层次结构。每一层与其它层次之间均通过标准接口通信，从而可使系统获得很高的稳定性。同时，为了适应网络融合的要求，也要对网络结构进行优化，以获得很强的可用性。 强大的业务能力可以预计，未来运营业的竞争将集中在业务方面。下一代网络最显著的特点就是具有强大

4、的业务提供能力。这种能力不仅指提供业务的种类，更重要的是体现在提供业务的速度上。 设备的综合接入下一代网络应支持众多的协议，通过这些协议对各种设备进行统一控制，从而最大限度地发挥网络的性能。 高效的网管计费认证为了适应网管计费和认证的特点和要求，在网络中设置相应的功能服务器，并通过标准接口通信，从而对现有网络中相关的系统功能进行简化。 基于策略的设备控制目前，基于策略的设备控制机制已逐渐成为潮流。通过专门的策略服务器可以对相关策略进行增加、修改和删除，从而对网络设备的工作过程进行干预。 高可靠性和安全性采用分布式结构；电信级的设备可靠性保证了网络中无单点故障；安全保护机制确保数据传送及业务实现

5、的安全性。二、软交换技术的技术特点可以从下图可以看出，就结构而言，软交换网络是一种分层结构，分为边缘层、核心层、控制层、业务层等四层。边缘层将各种不同的网络及终端设备接入，主要包括与现有网络相关的各种网关或终端设备。核心层为采用分组交换技术的包交换网络，主要由IP路由器及ATM交换机构成，为下一代网络提供一个高可靠性、具有服务质量保证、大带宽的统一综合传送平台。控制层指的就是软交换控制设备，它主要完成呼叫和业务的控制、连接、路由、计费、认证、业务提供等功能，并具备开放接口的能力。业务层主要指面向用户提供各种应用和服务的设备。它采用开放、综合的业务接入平台，为下一代网络提供各种增值业务、多媒体业

6、务和第三方业务，同时还具有相应的业务生成和维护环境。而就功能而言，软交换技术并不关心网络与底层媒体的实现，也就是说，无论网络采是用何种物理介质建构，采取何种制式传输，都对软交换技术的功能没有影响。1、 IP网络各协议层之间相对独立IP网是按照TCP/IP网络协议的标准构建的网络，协议层之间的接口非常规范且关联性最小，物理层与数据链路层（在TCP/IP协议中为MAC层）负责物理的传输链路的建立和管理、网络层负责路由选择和转发和传输层负责端到端传输可靠性的保障，任何一层协议的改变对其他层的协议无任何影响。如MAC层是采用34M的PDH电路、155M POS电路还是155M ATM电路对网络层路由选

7、择影响较小，可能仅对路由优化选路有影响，但不做任何改变也不影响网络的正常使用。IP网络层采用何种路由协议，对MAC层和传输层也没有太大的影响，从采用OSPF协议改为采用IS-IS协议、或改为采用BGP协议，只需在相关路由器上更改配置即可完成，不需对物理层电路更改任何配置。1） 网络更新换代的成本降低由于每个协议层和其他层的关联性最小，对每个协议层的改造均不牵涉到其他层，如将原来核心层的电路板全部由155M POS电路板更换为2.5G POS电路板，再用155M www.biyezuopin.ccPOS电路板更换原来的汇接层至核心层的电路，从而全面提升网络的速度。或者将原来骨干层的设备由Cisc

8、o 7513更换为Cisco GSR12012，然后将Cisco 7513作为接入层设备投入使用。通过全网灵活调配板卡、设备，降低了网络更新换代的成本。同时由于TCP/IP网络的自愈和多路由特性，网络的流量可以根据网络状况进行动态调整，网络的升级换代基本上不会影响业务的正常开展，减少因为网络割接对客户造成的影响，也降低了网络更新换代的成本。2） 统一网络降低维护成本由于3G、宽带上网、话音、数据等所有的业务全部在一个物理网络上传输，根据业务发展的需要动态分配带宽，平摊到每种业务上的维护成本大大降低。同时通信传输全部以板卡的形式集成在路由交换设备中，且传输容量已非常充裕、成本大大降低，通信的重点

9、已经从基于传输技术演变为到基于路由交换技术的格局。传输电路出现故障时，系统可以通过路由选择自动将数据通信流量切换到其他的冗余电路上去，提高系统的可靠性、降低对实时修复传输故障的需求，从而降低网络运维成本。通过对传输电路、交换设备及电源设备等的冗余配置，进一步提高网络的可靠性，降低对实时修复传输故障的需求，进一步降低网络运维成本。由于这些设备均支持SNMP的简单网管协议，通信传输和交换的可操作性和可维护性均得到很大的提高。3） 迅速生成新的业务 由于呼叫和业务的控制、连接、路由、计费、认证、业务提供等功能以及各种增值业务、多媒体业务和第三方业务，均在控制层和业务层实现，和具体的IP网络没有任何关

10、系。由于IP网络的全球连通性，只需在IP网络的任何一个节点（如IDC机房就是一个节点）安装新业务的设备，就可以生成新的业务。 最典型的例子是Net2Phone、Mediaring等公司，以及中国网通、中国吉通公司提供的PC2Phone业务，只需要安装一套网守（Gatekeeper）设备、业务服务器、根据业务发展在不同的地点安装电话网关（Gateway），如在中国国内、美国、欧洲等地安装数个网关与PSTN网络连接，就可以开展网络电话业务，而不需要建立一个庞大的全球电话网络系统。如果到某个地方的话务量特别大，如北京、广州和深圳，则在这些地方安装一个电话网关与当地的PSTN网络相连。 客户可以下载网

11、络电话客户端软件、甚至可以在网页上拨打PC2Phone网络电话。将该系统做简单的修改就可以提供如中国网通开通的IP800的业务。2、 网络边缘与传统电信网络融合1） 网络核心层和汇接层的统一性网络核心层和汇接层全部为采用分组交换技术的包交换网络，主要由IP路由器及ATM交换机构成，为控制层和业务层提供一个高可靠性、具有服务质量保证、大带宽的统一综合传送平台。2） 网络边缘接入多样化在网络的边缘上，各种传统网络均可以通过网关进行信令转换来接入，主要有信令网关（进行信令转换，将基于电路帧结构的信令转换成数据包结构的信令）、电路网关（将传统电话网络基于电路传输转换成基于数据包的传输），电话拨号上网、

12、H.323网关（和电路网关类似，只是信令也在其中传输）、IP PBX（在IP网上模拟用户小交换机的属性，包括呼叫等待、呼叫转接、IVR提示等信息）、无线接入网关（和电路网关类似，但是针对无线接入信令进行部分修改）。在网络边缘能够承载的业务越多，网络核心层和汇接层统一的意义越大，平摊到每种业务上的成本越低，无论是电信设备制造商还是电信运营商都有更大的积极性将更多的业务接入统一的网络核心层和汇接层。达到一定的程度就会出现雪崩效应，传统的话音业务萎缩的越来越厉害，最后出现消亡的迹象，但是软交换的客户端设备的特性会越来越象传统电话，无论是拨号方式还是话音质量都可以和传统的电话网络媲美。3） 智能网络建

13、设门槛的降低Internet的出现，带动了电信界技术和业务的变革，推动着网络的发展从技术驱动向业务驱动的方向演进。但Internet仍然受制于现有的电信网络和IP网络结构和技术，如何实现数据与话音业务的融合，如何开拓更多更丰富的服务，如何加快面向用户的业务开发节奏提高灵活性，这些课题成为驱动整个信息网络发展的动力。在传统网络体系中，人们通过智能网技术来提供增值业务，但面向分组、面向宽带、面向业务的未来网络架构一直是最终的理想。随着计算机技术的日益成熟，用计算机处理呼叫控制成为现实，软交换渐渐浮出水面。就象前面一节PC2Phone业务的例子，因为只需要在下一代网络的一个或几个节点安装控制层、业务

14、层设备，就可以在全球的范围内开展业务，对启步资金的需求量小，可以随着业务发展逐步扩容，大大降低了智能网业务的门槛。PC2Phone业务只是软交换业务中最简单、最常见的一种，各种软交换的业务的蓬勃发展与IP网的网络建设形成良性循环，极大的加速了IP智能业务的发展。三、 软交换技术对中国电信的冲击及对策1、 中国电信实现软交换的动力不足1） 现有传统电话交换网络通过十几年的不断建设和扩容，中国电信目前已经具备一个非常完整的电话交换网络体系。无论是电话网络的交换容量还是长途传输容量，都已经能够满足长途电话和本地电话的通信需要。自从中国移动和电信寻呼从中国电信剥离之后，数据网业务目前刚刚起步，还处于投

15、入期，收入少、投入大，中国电信就只有固定电话网络业务支撑几乎全部的业务收入。自从IP电话业务出现以来，就在不断侵蚀中国电信利润丰厚的长途电话业务，尤其是国际长途电话业务。只因当初国际互联网互联带宽较窄，接入速度较慢，话音压缩技术不成熟，IP电话设备昂贵，所以对传统电话业务的威胁不大。中国电信一旦大面积推出IP电话业务，恐怕伤了自己的普通长途电话业务。所以中国电信虽然当时也参与IP电话业务的测试工作，但是却迟迟没有大面积推广。直到近年IP电话的因为网络传输成本的降低、带宽的增加，话音压缩技术成熟、话音压缩设备价格降低等因素的影响，话音质量得到很大的提高可成本却大幅度下降。其他运营商的IP电话业务

16、对中国电信构成越来越大的威胁，此时中国电信被迫推出17909业务和其他运营商的IP电话业务进行竞争。据说该业务也是在智能网上开放长途电话中继拨打电话的“假IP电话”之所以会出现这种局面，其核心原因就是因为中国电信目前的比较完善的传统电话传输和交换网络。除非业务收入遭到重创，否则中国电信在短期内很难放弃对传统电话网络的依赖，高层管理人员的电话背景也加深对传统电话网的心理依赖。2） 现有维护人员中国电信南北分拆之前共有58万员工，南北分拆之后的新中国电信仍有33万员工。采用软交换技术之后，维护IP网络（含软交换上的网络电话业务等全套增值业务）所需要的人员远少于传统电话网，且对维护人员IP网络知识的

17、要求较高，需要对原有骨干维护人员花比较大的力气培训。电话业务的网络结构比较复杂，但是外线、终端的维护比较简单，所以维护人员中大量的外线、终端维护人员学历比较低，人员素质达不到维护IP网络的要求。因电信业务目前还处于盈利状态，裁员无疑很难得到各地劳动部门的批准，而人员编制的限制又使招募新员工变得更加困难。3） 现有用户资源中国电信目前还垄断着传统固定电话网资源（分拆之后北方由中国网通垄断固网资源，南方由新中国电信垄断）， IP电话业务还需要依托中国电信的固网资源，中国电信通过提高市话费的资费，达到部分平衡长途电话收入下降的影响。而其他运营商提供的IP电话业务，因需要登记、输入卡号、密码等烦琐的手

18、续，导致很多用户宁愿选择普通电话和17909的长话业务，也使得中国电信采用软交换技术应对竞争的积极性大大削弱。4） 盈利的压力 作为上市公司中国电信（香港）有限公司的重要组成部分，在传统长途电话业务逐渐萎缩的情况下，对业务收入的渴求导致广东电信对小灵通（市话通）和宽带上网业务作为硕果仅存的两个可能迅速增加业务收入的亮点，成为广东电信的发展重点，而直接以宽带超百万、市话通放号50万等任务直接下达。 对于外部人员来说，中国电信的战略不甚清晰尚情有可原，即使作为中国电信的基层员工，对中国电信未来发展可能的战略也不甚清晰，可能从一个侧面说明一些问题了。 宽带用户规模的迅速扩大将成为网络电话（PC2Ph

19、one、Web2Phone等）等软交换技术迅速被采用和大面积拓展的温床，促使软交换技术迅速成熟而成为取代传统电话的新一代电话及多媒体通讯网络。冲击到中国电信传统的长途电话业务市场。并有可能进一步冲击中国电信的固定电话本地网市场。中国网通在广大的南方地区获得本地号码之后，这种趋势会更加明显。2、 软交换技术对原有业务的冲击1） 业务的快速生成还是以PC2Phone业务作为例子：中国网通等运营商只需安装一套网守（Gatekeeper）设备、业务服务器、根据业务发展在不同的地点安装电话网关（Gateway），如在中国国内、美国、欧洲等地安装数个网关与PSTN网络连接，就可以开展网络电话业务，而不需要

20、建立一个庞大的全球电话网络系统。整个系统的安装调试工作只需要两至三周的时间即可完成，通过网络、业务等测试及资费标准的制定，最多两个月的时间就可以开通网络电话服务。还有一个最新的例子：不久后中国网通还将开通IP800企业被叫预付费业务。企业每月付800元给中国网通，将得到一条800电话线，上网用户可以通过这个号码给企业打免费电话。IP800是一种电脑到电话的由受话方付费的网络通讯服务，是通过国际互联网为企业提供的全球性800在线服务。IP800这一全球首创的网络通讯模式，是由互联网语音通讯技术与传统800电话服务概念结合而成的全新电信服务。上述例子说明随着软交换技术的日渐成熟，互联网络带宽的充裕

21、，在IP网上的各种新业务将层出不穷，这一切都依赖于软交换技术的业务快速生成特性，依赖于软交换技术控制层、业务层与核心层、汇接层及接入层之间的关联性较低的特点。2） 运营成本的降低还是拿PC2Phone系统举例比较容易说明问题。两个月就可以在全球范围内推出PC2Phone网络电话服务，通过远程登陆的方式，只需在一个地点安排值班人员就可以集中处理网络电话系统的故障，通过冗余路由分流话务流量来优先排除网络故障，再安排正常工作时间的维护人员维修故障中继电路的方式，提高系统的可靠性，降低运营成本。所以Net2Phone等公司PC2Phone网络电话服务能够以很低的成本提供给客户使用。最有意思的是，笔者的

22、同事有小孩在国外读书，她就是使用的Net2Phone的网络电话卡服务在网上和小孩聊天，因为用IP电话卡打一分钟，用网络电话几乎可以聊十多分钟。3） 互联网无地域界限、无中心的特点导致业务层运营向运营成本低的地方转移在电信增值业务中，IDC业务能够迅速生成、商业模式也比较简单，因此湛江电信采用低资费政策确保主机托管资费成为全国最便宜的地方，虽然湛江地处偏远、交通不便，却吸引了包括北京、上海、深圳等全国各地的客户在湛江托管主机，客户只需要将托管费用汇到湛江、并通过快运公司将服务器托运到湛江，湛江IDC的工作人员就可以协助客户将服务器加电运行。也许很多在湛江电信托管了几年服务器的客户和IDC的客户经

23、理都未曾见面。以前（或者说到目前为止）全国各地的各家电信运营商守住自己的地盘开展各类电信业务，例如深圳的电信运营商本事再大也不能将ADSL的业务开到广州去就是这个道理。软交换技术的盛行将带来一个划时代的改变，谁的价格低谁就有潜力（为什么只是有潜力，我们将在第四章详细解释）吸引到的客户使用自己的业务，从而迅速打破地域界限而使电信运营商之间的竞争日趋激烈，不仅电信运营商之间要互相竞争，电信运营商内部各地分公司之间也存在着激烈的竞争。也许有一天北京、上海、深圳的客户都使用湛江的运营商提供的网络电话服务只要价格够便宜，是谁提供的服务，Who care?3、 中国电信如何从统一的电话网向软交换网络过渡

24、清楚了解到向软交换过渡成为历史必然之后，讨论的重点将转向如何进行迁移，而不是为什么要迁移。哪家电信运营商能够迅速的向软交换技术过渡，在软交换平台上迅速开放丰富多样的电话和多媒体通信业务，谁就能在未来的激烈竞争中获得迅速的胜利。 作为中国电信集团南北分拆的结果，曾经是中国电信集团公司成员之一的河南通信公司（原河南电信公司），已经开始积极试验采用软交换技术提供网络电话的尝试，以期在未来的激烈竞争中立于不败之地。也许他们的心目中的假想敌正是曾经为手足的南方各省电信公司，而各省电信公司对于这个地处中原边缘小省的通信公司不屑一顾。 因此我们在本章中主要讨论电话交换网向软交换迁移的三种对策以及智能网向软交

25、换技术迁移的策略。1） 对策一软交换和TG（中继网关）一起完成原汇接/长途交换机的功能，而保持C5端局不变。这是工作量最少、牵涉面最小的一种方案，比较适合于改建局的情况。在软交换技术应用的初期可以采用这种方式。2） 对策二软交换和AG一起完成原端局交换机的功能，而保持用户双绞线接口不变。这种策略的工作量相对较大，但不需更新用户终端设备，比较适合于已经布双绞线的新建局。这个对策只是过渡方案，建议采用ADSL、LAN网络快车等宽带上网方式统一接入，充分利用中国电信庞大的双绞线资源。3） 对策三、对于新建小区宽带上网、信息化大厦宽带上网、企业专线、IP城域网光纤上网客户，可以直接配置软交换的各种智能

26、终端，可以在这些终端上实现打电话、发传真等各种电话业务，和拨打普通电话没有任何区别。由于可以给这些软交换终端分配号码，因此可以很方便地实现这些智能终端和普通电话之间的互通。中国网通已经在杭州等七个城市试验这种网络市话业务，一旦时机成熟将可迅速向全国推广，对中国电信在南方二十一省的固网业务打击将会比较大。4） 智能网的演变对于业务能力十分强大的智能网，基于软交换的解决方案也给予了充分的考虑，最大限度地加以利用。具体地说，软交换和TG/AG一起完成原SSP的功能，同时引入新的应用服务器，大大扩充了SCP的业务提供功能。四、 软交换技术的发展走势给中国电信的启示1、 业务开放性导致电信业务生态链的形

27、成软交换技术将边缘层、核心层、控制层、业务层分开，这里说的核心层其实包括ADSL、LAN宽带小区的接入和骨干层的ATM和IP路由器，边缘层主要包括软交换的终端设备。深圳电信目前提出的“宽带超百万行动”主要解决了核心层的问题，边缘层设备主要由客户自己购买，如果在电脑上用软件直接打电话，则不需任何新增成本，客户端软件一般由服务提供商免费提供。即使有硬件产品也是符合国际标准即可使用，用户从市场上买一个回来，即插即用。控制层和业务层由网络电话运营商负责建设，只需要安装一套软交换设备和业务生成系统，安装一个或多个电话网关即可马上开始电话和多媒体业务运营，运营成本低导致网络电话业竞争激烈，网络电话价格迅速

28、降低，反过来刺激了网络电话的使用量，带动了终端设备的销售和价格的降低。形成一个基础电信运营商用户终端销售商网络电话运营商网络电话系统提供商之间的一个生态链。深圳电信仅作为基础电信运营商，提供ADSL和LAN小区接入，收取接入费用的收入，可是在长途电话收入上却损失了一大块。这种收入的此消彼涨，最终深圳电信有可能沦落为一个ADSL和LAN小区接入的服务提供商和市话服务提供商，即使是这两块的收入也收到来自其他运营商的猛烈冲击，假如移动新建全球通的子品牌“大众通”，限制用户的漫游权利而推出单向收费、话费降低到0.20元/分钟，转而依靠彩信等丰富的数据增值业务牟利，对电信的市话通和固网业务将造成沉重的打

29、击，而与此同时不至于对移动传统的全球通用户带来太大的影响。宽带接入业务，也将收到网通、联通和长城宽带等公司的激烈竞争，增量不增收，接入价格也可能会迅速下降。笔者经常举的一个例子是，重庆的棒棒（重庆人对帮人扛东西的苦力的称谓）帮人将二百斤重的包裹从一楼扛到五楼，收取五毛钱的费用，究其原因无非是因为市场竞争激烈，且这种竞争属同质化竞争，唯一可行的是价格战。如果中国电信始终提供这种宽带接入、市话通等大众化的产品，笔者疑虑难以避免陷入价格战的漩涡。唯一可行的办法是迅速利用软交换技术等新技术切入网络电话等新兴市场，通过技术的革新为用户提供丰富的业务，与此同时努力降低运营成本。并在这些新兴市场树立起中国电

30、信曾经在IP电话市场17909所树立的牢固的品牌形象。关于这一点我们将在本章的下面几点重点描述。2、 品牌效应更加突出以前无论客户是否喜欢中国电信，都不得不使用中国电信的服务，即使到目前在南方地区客户也一定要使用中国电信的固网业务。接受中国电信半企业、半行业管制的服务，以及它的官方身份。当联通、网通甚至铁通都在广大的南方地区开展电信基础服务如固定电话服务时，客户会很快在众多的同质化电话服务面前产生迷惑，对客户来说唯一正确的是选择价格低的服务。当我们看新闻一定要去新浪、上社区一定要去网易、使用即时通信服务去腾讯QQ、玩游戏必去盛大传奇时，这些品牌的定位非常清晰且具有独特性，当这些门户和娱乐网站利

31、用软交换技术和某家电信运营商（有可能是中国电信，也可能是其他运营商，对于这些门户网站来说，谁的价格低选择谁，对于运营商来说，这种可选择性无疑是痛苦的，因为可以讨价还价的余地很小你不做大把运营商肯做）一起推出网络电话和多媒体服务时，客户为什么一定要选择中国电信的服务呢？在和门户网站的合作中已经有了前车之鉴，这就是中国移动的手机短讯服务。门户网站作为SP向中国移动申请端口号，通过手机短讯提供铃声、图片和文字短讯的下载，中国移动只能收取每条短讯0.1元的费用及15%的代收费用，中国移动只能眼睁睁看着SP们赚走大批的银子而中国移动只有可怜的收入。究其根本无非是这些SP有自己的品牌、内容和客户群，而中国

32、移动只是起了一个打工仔的作用，象重庆的棒棒一样给别人卖苦力。在中国移动客户群远较中国联通的手机用户群庞大，除此之外别无对手的情况下发生，无疑给中国移动的教训是非常深刻的。一旦四家运营商获得3G的牌照、竞争出现白热化时，中国移动将在数据增值业务上处于极端不利的位置，因为此时SP们的发言权将远大于现在。所以最近中国移动借出现黄色网站利用短讯联盟骗取代收费用的事件，大力整顿短讯业务，力图使中国移动重新回到短讯价值链的顶端，也就不会出乎人们的意料了。一个特别值得关注的现象是，在中国移动的彩信业务上，中国移动的网站上出现了彩信频道，频道中有丰富的彩信、彩色图片和铃声下载等内容，内容建设也不是中国移动自己干的，还是雇佣那些SP给移动打工（估计是采用收费分成的方式），但是却是建立中国移动自己的品牌“彩信”服务。那些SP脱离了移动彩信这个品牌寸步难行，中国移动却可以自由选择给自己打工的SP，对于所有的SP来说傍上中国移动这棵大树无疑具有致命的诱惑力。中国移动成功地在和SP的抗衡中赢得了主