羅志群　陳忠義

摘 要：IPT（IP Telephony）使所有類型的通信業(yè)務(wù)（包括音頻、視頻和數(shù)據(jù)以及無線和有線語音業(yè)務(wù)）都可以在一套IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)上傳輸，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。軟交換技術(shù)的出現(xiàn)一方面造就了網(wǎng)絡(luò)的融合，另一方面軟交換采用了開放式應(yīng)用程序接口（API），方便了第三方應(yīng)用的開發(fā)和新業(yè)務(wù)的引進(jìn)。文章主要立足服務(wù)于電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度的電力專用通信網(wǎng)，從軟交換提出的必然性、軟交換的概念和主要功能特點(diǎn)等方面對軟交換技術(shù)進(jìn)行論述，并對軟交換技術(shù)在電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度通信專網(wǎng)中的應(yīng)用作了具體的建議和分析介紹。

關(guān)鍵詞：軟交換；NGN；網(wǎng)絡(luò)融合；電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度；電力通信網(wǎng)

引言

1978年，國家批準(zhǔn)電力部門組建電力專用通信網(wǎng)服務(wù)于電網(wǎng)的生產(chǎn)調(diào)度。之后在相當(dāng)長的一段時期里，電力通信逐步發(fā)展成為以音頻、載波、模擬微波、調(diào)度總機(jī)等設(shè)備組成的多用戶、多功能的綜合通信專網(wǎng)。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字微波、光纖通信、程控交換機(jī)等，這也是目前電網(wǎng)通信系統(tǒng)的主要組成單元。高新技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)取得了驚人的發(fā)展，兩者相互融合、滲透，奠定了現(xiàn)代信息社會的基礎(chǔ)。新技術(shù)改變著傳統(tǒng)電信的概念和體系，通信體制正發(fā)生著深刻的變革，現(xiàn)代通信正經(jīng)歷著從電路交換（面向連接）到IP包交換（無連接）的演變過程。

電力通信作為行業(yè)性的專用通信網(wǎng)，是隨電力系統(tǒng)的發(fā)展需要而逐步形成和發(fā)展的。它主要用來緩解公網(wǎng)發(fā)展緩慢而造成的通信能力不足并填補(bǔ)公網(wǎng)難以滿足一些電力部門特殊通信需求的矛盾，以保證電力專業(yè)化生產(chǎn)正常高效地進(jìn)行。電力通信的業(yè)務(wù)可劃分為關(guān)鍵運(yùn)行業(yè)務(wù)和事務(wù)管理業(yè)務(wù)兩大類。關(guān)鍵運(yùn)行業(yè)務(wù)是指遠(yuǎn)動信號、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、 繼電保護(hù)信號和調(diào)度電話等；事務(wù)管理業(yè)務(wù)包括行政電話、會議電話和會議電視、管理信息數(shù)據(jù)等。不同的電力通信業(yè)務(wù)，要求也不同。關(guān)鍵運(yùn)行業(yè)務(wù)信息量不大。但對通信的實(shí)時性、準(zhǔn)確性和可靠性要求很高；事務(wù)管理性業(yè)務(wù)則是業(yè)務(wù)種類多、變化快、通信流量大。

軟交換技術(shù)的引入，將可以解決電力通信網(wǎng)目前面臨的一系列問題。例如：實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)中各網(wǎng)絡(luò)間互通，可以很好實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)之間的信令互通及不同網(wǎng)關(guān)的互操作問題。這就是使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)可以更方便地對電話網(wǎng)進(jìn)行管理和支持，電話網(wǎng)也可以和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)配合，更好地提供服務(wù)。統(tǒng)一不同介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，在一臺交換服務(wù)器上可對多種介質(zhì)的信息進(jìn)行交換，并且具有操作維護(hù)功能（主要包括業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)和告警等）。

1 軟交換技術(shù)和新一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）

在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶采用基于以太網(wǎng)的電話，通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件，實(shí)現(xiàn)PBX功能（IP-PBX）。對于這樣一套設(shè)備，系統(tǒng)不需單獨(dú)鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而只通過與局域網(wǎng)共享就可實(shí)現(xiàn)管理與維護(hù)的統(tǒng)一，綜合成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的PBX。為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運(yùn)營效益，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好地服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種設(shè)想：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（MGCP、H.248）且主要使用純軟件進(jìn)行處理，于是，軟交換（Softswitch）技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。

根據(jù)國際軟交換論壇的定義，Softswitch是基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設(shè)備和系統(tǒng)。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)（傳輸層）中分離出來，通過軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，從而實(shí)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。

1.1 軟交換體系結(jié)構(gòu)

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并存是目前網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合則是大勢所趨。隨著IP網(wǎng)的迅速發(fā)展，軟交換將以IP網(wǎng)為骨干，在各種網(wǎng)絡(luò)相互融合的基礎(chǔ)上，以一種統(tǒng)一的方式靈活地提供業(yè)務(wù)。軟交換控制器（Softswitch）是軟交換體系中的控制核心，它獨(dú)立于底層承載協(xié)議，主要完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關(guān)接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等主要功能，可以向用戶提供現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能夠提供的業(yè)務(wù)，并向業(yè)務(wù)支撐環(huán)境提供底層網(wǎng)絡(luò)能力的訪問接口。應(yīng)用服務(wù)器則是軟交換體系中業(yè)務(wù)支撐環(huán)境的主體，也是業(yè)務(wù)提供、開發(fā)和管理的核心。

軟交換網(wǎng)絡(luò)從功能上可以分為業(yè)務(wù)/應(yīng)用層、控制層、傳輸層和媒體/接入層。其分層體系結(jié)構(gòu)見圖1：

1.1.1 媒體/接入層提供各種網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備接入到核心骨干網(wǎng)的方式和手段，主要包括信令網(wǎng)關(guān)、媒體網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)等多種接入設(shè)備。

1.1.2 傳輸層負(fù)責(zé)提供各種信令和媒體流傳輸?shù)耐ǖ?，網(wǎng)絡(luò)的核心傳輸網(wǎng)將是IP分組網(wǎng)絡(luò)。

1.1.3 控制層主要提供呼叫控制、連接控制、協(xié)議處理等能力，并為業(yè)務(wù)平面提供訪問底層各種網(wǎng)絡(luò)資源的開放接口。該平面的主要組成部分是軟交換設(shè)備。

1.1.4 業(yè)務(wù)/應(yīng)用層利用底層的各種網(wǎng)絡(luò)資源為用戶提供豐富多樣的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。主要包括功能服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和策略服務(wù)器等。其中最主要的功能實(shí)體是應(yīng)用服務(wù)器，它是軟交換網(wǎng)絡(luò)體系中業(yè)務(wù)的執(zhí)行環(huán)境。

可以看出，軟交換采用分層、開放的體系結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，各實(shí)體間采用開放的協(xié)議或API接口，從而打破了傳統(tǒng)通信網(wǎng)封閉的格局，實(shí)現(xiàn)了多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的融合。下一代網(wǎng)絡(luò)的體系通過將業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫控制與承載分離，來實(shí)現(xiàn)相對獨(dú)立的業(yè)務(wù)體系，使得上層業(yè)務(wù)與底層的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，靈活、有效地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供，從而能夠滿足人們多樣的、不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。可以說，軟交換完全體現(xiàn)了業(yè)務(wù)驅(qū)動的思想和理念，很好地實(shí)現(xiàn)了多網(wǎng)絡(luò)的融合，提供了開放靈活的業(yè)務(wù)提供體系。

軟交換設(shè)備位于控制層，提供多種業(yè)務(wù)的連接控制、路由、網(wǎng)絡(luò)資源管理、計(jì)費(fèi)、認(rèn)證等功能。軟交換設(shè)備與各種媒體網(wǎng)關(guān)、終端、應(yīng)用服務(wù)器、其他軟交換設(shè)備間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議相互通信。

1.2 軟交換的主要功能