Softswitch

Základy

Softswitch

Technologie Softswitch je základní technologií sítě NGN, která zajišťuje řízení hovorů a řízení služeb sítě nové generace (NGN) s požadavky na funkci Řízení spojení v reálném čase. Technologie softswitchů je nezávislá na přenosové síti a doplňuje především hlavní funkce řízení hovorů, přidělování zdrojů, zpracování protokolů, směrování, ověřování a účtování. Zároveň může uživatelům poskytnout všechny služby, které mohou poskytnout stávající přepínače obvodů, a poskytnout programovatelnost třetím stranám.

Navrženo

Koncept softswitch vznikl ve Spojených státech amerických. V té době v prostředí podnikové sítě uživatelé používali ethernetové telefony k realizaci funkce PBX (Private Branch eXchange, přepínač na úrovni uživatele) (IP PBX) prostřednictvím sady softwaru pro řízení hovorů na bázi PC serveru (Call Manager, Call Server). Pro takovou sadu zařízení systém nepotřebuje pokládat síť samostatně, ale může realizovat jednotu správy a údržby pouze sdílením s místní sítí a celkové náklady jsou mnohem nižší než u tradiční PBX. Vzhledem k tomu, že prostředí podnikové sítě nevyžaduje vysokou spolehlivost zařízení, fakturaci a správu, používá se hlavně ke splnění komunikačních potřeb a prahová hodnota vybavení je nízká. Taková řešení může poskytnout mnoho prodejců zařízení. Proto aplikace IP PBX dosáhly velkého úspěchu. Inspirován úspěchem IP PBX, aby se zlepšila celková provozní efektivita sítě, bývá rozvoj sítě rozumnější a otevřenější pro lepší obsluhu uživatelů. Průmysl navrhl takovou myšlenku: Tradiční spojovací zařízení se dělí na řízení hovorů a zpracování médií. Mezi oběma se používají standardní protokoly (MGCP, H248) a ke zpracování se používá čistý software. Proto vznikla technologie Soft Switch (soft Exchange).

Rozvoj

Jakmile byl koncept softswitch předložen, byl rychle rozpoznán a oceněn průmyslem. Založení ISC (International Soft Switch Consortium) urychlilo vývoj technologie softswitchů. Standardy a protokoly související se softswitchem zároveň získaly pozornost IETF, ITU-T a dalších mezinárodních normalizačních organizací.

Podle definice International Soft Switch Forum ISC je Soft Switch zařízení a systém, který používá programově řízený software k poskytování samostatných funkcí řízení hovorů a zpracování médií na základě paketové sítě. Proto je základním smyslem softswitche oddělit funkci řízení hovorů od brány médií (transportní vrstva) a realizovat základní funkci řízení hovorů prostřednictvím softwaru, aby bylo možné realizovat oddělení přenosu hovorů a řízení hovorů, což je kontrola , přepínání a softwarově programovatelné funkce. Vytvořte samostatnou rovinu. Softswitch poskytuje především funkce, jako je řízení připojení, překlad a směrování, správa brány, řízení hovorů, správa šířky pásma, signalizace, zabezpečení a podrobné záznamy o hovorech. Softswitch zároveň také zapouzdřuje síťové zdroje a síťové možnosti a připojuje se k aplikační vrstvě služeb prostřednictvím standardních otevřených servisních rozhraní, která mohou rychle a pohodlně poskytovat nové služby v síti.

Yin Kang, hlavní technický konzultant pro NGN/VoIP v Cisco Systems Asia Pacific, věří, že ačkoli je „softswitching“ horkým tématem NGN diskuzí, lidé o něm stále mají poněkud paradoxní představu. Řekl: "Dá se říci, že termín 'soft switch' je odvozen od překladu Soft switch. Termín Soft switch si vypůjčuje pojem 'hard' switch 'switch' v síti PSTN tradiční telekomunikační oblasti. Rozdíl je, že to zdůrazňuje. Na základě významu oddělení řízení hovorů a přenosu médií v paketové síti. Na začátku někteří lidé v Číně překládali Soft switch jako „softswitch". Překladový termín „softswitch" však není příliš dostatečně jasné a je těžké přimět lidi, aby vypadali doslova. Pochopte, zda se jedná o koncepci systému zařízení nebo koncepci systému."

Yin Kang poukázal na to, že čínský telekomunikační průmysl vždy překládal přepínač atributu podstatného jména a kategorii koncepce zařízení jako „přepínač“ a přepínač atributu gerundia. Přeloženo jako „výměna“. Přepínač X25 je přeložen do přepínače X25, přepínač ATM je přeložen do přepínače ATM a přepínač L2/L3 je přeložen do přepínače vrstvy 2/3. vrstvy. Proto navrhl, že pro vážnost akademického výzkumu by měl být soft switch přesněji přeložen jako „soft switch“. To je jen otázka konceptu překladu. Vágnost pojmu softswitch však z určitého úhlu pohledu odráží i to, že v tomto odvětví stále existují odchylky v některých aspektech chápání softswitchů a je zde přehnaný důraz na určitý aspekt schopnosti, případně přílišné zveličování softswitchů. Funkční situace. Dá se dokonce říci, že po dlouhou dobu byl softswitch uměle „mýtický“. Je považována za technologii, která představuje budoucnost komunikačního průmyslu a zdá se být všemocná.

Softswitch je vyvíjející se koncept, který obsahuje mnoho funkcí. Jeho jádrem je otevřená architektura, která využívá standardizované protokoly a aplikační programovací rozhraní (API). To otevírá dveře třetím stranám k vývoji nových aplikací a nových obchodů. Mezi další důležité vlastnosti architektury softswitchů patří oddělení aplikací (oddělení aplikací), řízení hovorů a řízení nosných.

Základní prvky

Nejvýznamnějším rysem technologie softswitch, která se liší od ostatních technologií, a třemi základními prvky její hlavní myšlenky jsou:

Generate interface h3>

Hlavním způsobem poskytování služeb softswitche je poskytování nových integrovaných síťových služeb prostřednictvím rozhraní API a „aplikačních serverů“. Zároveň pro lepší zohlednění stávající komunikační sítě může spolupracovat i se stávajícím SCP v IN na poskytování tradičních inteligentních služeb.

Možnost přístupu

Softswitch může podporovat četné protokoly pro ovládání různých přístupových zařízení, maximalizovat uživatelské investice a plně hrát stávající komunikaci Role sítě.

Podpůrný systém

Softswitch používá metodu implementace založenou na zásadách, která je zcela odlišná od tradičního systému OAM, aby dokončila funkci běžícího podpůrného systému. Strategie pro inteligentní, centralizované nastavení a zásahy do síťových charakteristik v reálném čase pro zajištění stability a spolehlivosti celého systému.

Jako nové řešení pro integraci sítí pro přepínání paketů a tradičních sítí PSTN kombinuje softswitching spolehlivost PSTN s flexibilitou datových sítí. Pro začínající operátory je to nový způsob, jak vstoupit na hlasový trh. Technické prostředky jsou také způsobem, jak se tradiční hlasové sítě vyvíjet k paketovému hlasu. V mezinárodním měřítku byl softswitch jako základní součást sítě nové generace (NGN) přijímán a přijímán stále více operátory.

Architektura

Ovládací zařízení soft switch (Soft switch Control Device) Toto je hlavní ovládací zařízení v síti (také známé jako soft switch). Doplňuje funkce řízení zpracování hovorů, funkce přizpůsobení přístupového protokolu, servisní rozhraní zajišťující funkce, propojovací a interkomunikační funkce, funkce systému podpory aplikací atd.

Obchodní platforma

Kompletní nové funkce pro generování a poskytování businessu, zejména včetně SCP a aplikačního serveru.

Signalizační brána

1. Zařízení signalizační brány č. 7 Tradiční signalizační systém č. 7 je založen na přepínání okruhů a všechny aplikační části nese MTP. V systému softswitch musí být přenášen přes IP.

2. Signalizační brána ISDN. Jedná se o mezinárodní standard pro digitální telefonní sítě a typický síťový systém s přepojováním okruhů. V návrhu ITU je ISDN komunikační síť vyvinutá na bázi digitální telefonní sítě IDN. ISDN může podporovat řadu služeb, včetně telefonních služeb a netelefonních služeb.

3. Signalizační brána SIP. Jedná se o multimediální komunikační protokol formulovaný IETF (Internet Engineering Task Force). SIP založený na protokolu IP využívá sítě IP a operátoři pevných sítí si pro ně postupně uvědomí dalekosáhlý význam technologie SIP.

Mediální brána

Dokončete funkci zpracování konverze streamu médií. Podle jeho umístění a různých zpracovávaných mediálních toků jej lze rozdělit na: Relay Gateway (Trucking Gateway), Access Gateway (Access Gateway), Multimedia Service Access Gateway, Wireless Access Gateway atd.

IP terminál

Vztahuje se hlavně na dva druhy terminálu H.323 a terminálu SIP, jako je IP PBX, IP telefon, PC atd.

Jiná podpora

Jako je AAA server, velkokapacitní distribuovaná databáze, policy server atd., které poskytují potřebnou podporu pro provoz softswitchového systému.

Struktura sítě založená na technologii softswitch Softswitch je jedním z klíčových zařízení sítě nové generace. Při budování struktury sítě založené na technologii softswitch musí operátoři zvážit vzájemnou komunikaci s jinými různými sítěmi. . V síti příští generace by měla existovat jednotnější struktura síťového systému.

Rozhraní mezi softswitchem a aplikační/servisní vrstvou poskytuje přístup k různým databázím, tripartitním aplikačním platformám, funkčním serverům atd. za účelem dosažení podpory služeb s přidanou hodnotou, služeb správy a tripartitních aplikací. Mezi nimi: rozhraní mezi softswitchem a aplikačním serverem může využívat SIP a API, jako je Parlay, k poskytování podpory pro tripartitní aplikace a služby s přidanou hodnotou; rozhraní mezi softswitchem a serverem politik může dynamicky zasahovat do práce síťového zařízení a může používat protokol COPS; Rozhraní mezi softswitchem a centrem brány implementuje správu sítě pomocí SNMP; rozhraní mezi softswitchem a inteligentní sítí SCP implementuje podporu pro stávající inteligentní síťové služby a využívá protokol INAP.

Prostřednictvím interakce mezi jádrovou paketovou sítí a bránou mediální vrstvy jsou přijímány informace týkající se zpracování volání a brána je instruována, aby dokončila volání. Jeho hlavním úkolem je navazovat vztahy mezi body. Tyto vztahy mohou být jednoduchým voláním nebo složitějším procesem. Technologie Softswitch se používá hlavně ke zpracování služeb v reálném čase, jako jsou hlasové služby, video služby a multimediální služby.

Rozhraní mezi softswitchi realizuje interakci mezi různými softswitchi a může přijímat protokoly SIP-T, H.323 nebo BICC.

Technický princip

Technická definice

Technická definice softswitch může být popsána jako:

·Je to druh poskytování funkční softwarové entity řízení hovorů

· Podporuje všechny stávající telefonní funkce a nové konverzační multimediální služby

·Používá standardní protokoly (jako SIP, H.323, MGCP, MEGACO/H.248, SIGTRAN a různé další datové a ITU protokoly)

· Poskytuje interoperabilitu mezi zařízeními od různých výrobců

·Je kompatibilní s jedním z následujících nebo je použito více komponent ve spojení

· Brána médií

· Signalizační brána

·Charakteristický server (například poskytující službu CLASS)

· Aplikační server (například poskytující multimediální služby)

·Mediální server (například poskytující služby, jako jsou média pro streamování dat, konference a reklamy)

·Rozhraní pro správu, dodávku a nabíjení/fakturaci.

Možná z obchodního hlediska lze podat názornější definici:

Softswitch je druh síťových a obchodních problémů souvisejících s tradičními telefonními službami a novými multimediálními službami. Řešení. Může snížit kapitálové a provozní náklady a zvýšit příjmy.

Princip a cíl

Technologie Softswitch je distribuovaný softwarový systém, který může zajistit bezproblémovou interoperabilitu mezi sítěmi na základě různých technologií, protokolů a zařízení. Základním principem návrhu je pokusit se vytvořit distribuovaný softwarový systém s dobrou škálovatelností, standardizací rozhraní, obchodní otevřeností atd., který je nezávislý na konkrétním základním hardwaru/operačních systémech a dokáže dobře obsluhovat různé služby. Požadovaný synchronní komunikační protokol posouvá architekturu na trať Mooreovy křivky v ideální poloze. A měl by mít schopnost podporovat následující základní požadavky:

(1) Vývoj aplikací pro zpracování hovorů a/synchronních schůzek pro zařízení pro hovory nezávisle na protokolu a zařízení.

(2) Může bezpečně spouštět více aplikací třetích stran ve své síti softswitch bez jakýchkoli škodlivých účinků způsobených škodlivými nebo chybnými aplikacemi.

(3) Dodavatelé hardwaru třetích stran mohou zvýšit schopnost podporovat nová zařízení a protokoly.

(4) Poskytovatelé služeb a aplikací mohou zvýšit schopnost podporovat celosystémové strategie, aniž by ohrozili jejich výkon a bezpečnost.

(5) Mít schopnost provádět řízení synchronní komunikace pro podporu různých systémů po obchodní kanceláři, včetně účtování, správy sítě a dalších systémů provozní podpory.

(6) Dynamická topologie řídicí sítě synchronní komunikace, která podporuje sdružování za běhu nebo přispívá ke strukturálnímu zlepšení.

(7) Škálovatelnost sítě od malých po velké a podpora pro úplné zotavení po selhání.

Realizačním cílem softswitche je realizovat protokolovou konverzi různých mediálních toků cestou programování počítačového softwaru ve spolupráci mediálního zařízení a mediální brány a je založen na paketové síti (IP/ATM) Architektura realizuje propojení Sítě IP, sítě ATM, sítě PSTN atd. poskytují zařízení, která mají stejné funkce jako přepínače okruhů a umožňují flexibilní expanzi s přidanou hodnotou.

Exchange protokol

Hlavní protokol používaný softswitchem Systém softswitchů zahrnuje mnoho protokolů, včetně H.248, SCTP, ISUP, TUP, INAP, H.323, RADIUS, SNMP, SIP, M3UA, MGCP, BICC, PRI, BRI atd. Mezinárodně Organizace jako IETF, ITU-T a Soft Switch Org hrají aktivní a vedoucí roli ve výzkumu softswitchů a protokolů a mnoho klíčových protokolů bylo dokončeno nebo má tendenci být dokončeno. Tyto dohody budou standardizovat celý výzkum a vývoj softswitchů, takže produkty vstoupí do fáze standardních standardních dohod v odvětví od fáze použití soukromých dohod každého výrobce. Interoperabilita produktů mezi jednotlivými výrobci bude možná a původní záměr softswitchingu bude skutečně realizován – poskytování standardu. S otevřenou strukturou systému lze každou síťovou komponentu vyvíjet nezávisle. Z hlediska pokroku ve výzkumu softswitche je naše země ve světě na stejné úrovni. "Výzkumná skupina pro síťové a přepínací standardy" Ministerstva informačního průmyslu zahájila výzkum projektu softswitchů ve druhé polovině roku 1999 a dokončila "Všeobecné technické požadavky na zařízení softswitchů." Zde je stručný úvod do několika hlavních protokolů.

248/MEGACO

H. Protokoly 248 i MEGACO se nazývají protokoly řízení brány médií, které se používají v branách médií a H．. Mezi 248/MEGACO a soft switch zařízení. Obsah obou dohod je v zásadě stejný, až na to, že H. 248 navrhla ITU a MEGACO navrhla IEFT a jde o dohodu doporučenou oběma stranami. Představují dva abstraktní pojmy Ukončení a Kontext. V Termination (terminál) jsou zapouzdřeny parametry mediálního toku, MODEM a parametry nosné kapacity, zatímco Kontext (asociace) označuje propojovací vztah mezi některými Terminacemi (terminály). H. 248/MEGACO dokončuje operaci mezi Termination (terminál) a Context (asociace) prostřednictvím 8 příkazů, jako je Add, Modify, Subtract, Move, atd., čímž dokončí navázání a uvolnění hovoru.

Řídicí protokol

Mediální brána Řídicí protokol (MGCP) byl navržen IEFT a je kombinací Simple Gateway Řídicí protokol (SGCP) a IP Device Řídicí protokol (IPDC). Protokol MEGACO je dalším vylepšením, dokonalostí a vylepšením protokolu MGCP. O protokolu MGCP lze říci, že je poměrně vyspělým protokolem a obsah protokolu je poměrně podobný protokolu MEGACO. Většina vybavení systému softswitch tento protokol podporuje a jeho nedostatky se pomalu projevují. V budoucnu může podléhat H. Nahrazeno dohodou 248/MEGACO.

V systému softswitch protokol MGCP a H. Stejně jako protokol 248/MEGACO se používá mezi bránou médií a terminálem MGCP a zařízením softswitch. Prostřednictvím tohoto protokolu je řízeno připojení, navázání a uvolnění toku médií/řízení na bráně médií a terminálu MGCP.

Počáteční protokol

Session Initiation Protocol (SIP) je protokol pro řízení aplikační vrstvy navržený organizací IETF pro multimediální komunikaci v sítích IP. Založeno na internetovém protokolu (HTTP), v souladu s principy návrhu Internetu, založeném na pracovním režimu peer-to-peer. SIP může realizovat připojení, vytvoření a uvolnění relací a podporovat unicast, multicast a mobilitu. Pokud je navíc SIP použit ve spojení s SDP, může dynamicky upravovat a upravovat atributy relace, jako je šířka pásma hovoru, typ přenášeného média a formát kodeku. Konkrétní obsah lze nalézt v IETFRFC 2543bis.

V systému softswitch se protokol SIP používá hlavně mezi softswitchem a terminálem SIP a někteří výrobci používají protokol SIP mezi softwarovým přepínačem a aplikačním serverem pro poskytování služeb s přidanou hodnotou na základě protokolu SIP. . Obecně se protokol SIP používá především ve službách, které kombinují hlas a data, jakož i navazování a uvolňování hovorů mezi multimediálními službami.

Mechanismus zpráv

Příkaz: Je hlavním obsahem zprávy H.248, která realizuje kontrolu asociačních a terminálových atributů, včetně určeného terminálu pro hlášení detekovaných událostí a oznamování terminálu, jaké signály a akce použít, a specifikovat přidruženou topologii atd. Protokol H.248 definuje osm příkazů:

–ADD: Přidá ukončení do kontextu. Pokud není zadáno ID kontextu (nebo je poprvé přidáno ukončení), vygeneruje se kontext a poté se připojí k ukončení.

–MODIFY: Upravte vlastnosti, události a parametry signálu ukončení. Například: upravit typ kódování terminálu, upozornit terminál, aby detekoval události vyvěšené/zavěšené, upravit topologickou strukturu terminálu (dvoucestný/jednosměrný/izolace atd.).

–SUBSTRACT: Odstraní ukončení z kontextu a zároveň vrátí statistický stav ukončení. Pokud v kontextu není žádné jiné ukončení, bude tento kontext smazán.

–NOTIFY: Umožňuje MG upozorňovat MGC na zjištěné události. Například: MGW hlásí zjištěnou událost vyvěšení do MGC.

–MOVE: Přenesení ukončení z jednoho kontextu do jiného kontextu.

–AUDITVALUE: Vrátí aktuální vlastnosti, události, signály, statistiky ukončení.

–AUDITCAPABILITIES: Vrací sadu schopností funkce Ukončení v MG.

–SERVICECHANGE: Umožňuje MG oznámit MGC, že jeden nebo více terminálů opustí nebo se připojí ke službě. Používá se pro MG k registraci u MGC a upozornění na restart. MGC může použít ServieceChange k restartování MG. MGC může použít ServiceChange k upozornění MG na zrušení jedné nebo části Ukončení.

NGN

Wei Leping, hlavní inženýr společnosti China Telecom Corporation, poukázal na to, že NGN v širokém slova smyslu zahrnuje všechny síťové technologie nové generace a NGN v užším slova smyslu označuje softswitching. V Číně si lidé často spojují NGN se softswitchem, nebo je dokonce přirovnávají. Ve skutečnosti je z mezinárodního výzkumu a akcí týkajících se NGN vidět, že NGN obsahuje velmi širokou škálu obsahu.

Původ

V roce 1996 se vláda USA a univerzity postavily do čela při navrhování Akčního plánu pro internet nové generace (NGI) a Internetu2. Kromě toho se na akčních plánech NGN ve světě podílí mnoho vládních ministerstev, průmyslových skupin, normalizačních organizací a dalších organizací, jako je nová generace IP, 3GPP a UMTS fóra IETF pro mobilní komunikaci nové generace, kanadský CANET3, akční plán EU pro NGN, atd. . Mnoho z těchto plánů a akcí NGN nemá nic společného se softswitchingem. Některé z nich se specializují na vývoj síťových technologií v této oblasti (například studie IETF „Next Generation IP“ studuje, jak přejít z IPv4 na IPv6), a některé jsou více inkluzivní. Komplexní výzkumný projekt síťové technologie a aplikace.

Ve světě samozřejmě existují speciální výzkumy síťových technologií nové generace pro hlasové sítě, jako je řešení NGN na bázi softswitchů navržené společností Telcordia (dříve Bellcore). Je však nepochybně sporné říci, že NGN je softswitch. Podle řešení NGN navrženého v Číně, jako jedné z jeho nejdůležitějších funkcí, může otevřenost platformy softswitch poskytnout operátorům flexibilní a rychlý nový model rozvoje podnikání, což NGN umožní skutečně se stát sítí řízenou podnikáním.

"Ale softswitch není NGN. Dá se dokonce říci, že softswitch není nezbytně základní technologií NGN." Jiang Lintao, předseda National IP and Multimedia Standards Research Group, poukázal. Věří: „Základní technologie zapojené do NGN má dvě úrovně: jedna je úroveň nosné sítě, alternativní základní technologie jsou TDM, ATM, IP atd., softswitch mezi nimi není; druhou je úroveň servisní sítě, technologie softswitch bude hrát hlavní roli." Základní technologií VoIP v budoucnu bude softswitching. Softswitch je hlasová část NGN, což je základní technologie v síti telefonních služeb nové generace (včetně pevné sítě a mobilní sítě). Obchodní model, který má NGN nést, však dnes není příliš jasný. Je pro nás těžké dospět k závěru, že VoIP bude jádrem NGN v budoucnu. Komunikační podnikání. Proto se někteří lidé v oboru domnívají, že nelze jednoduše dojít k závěru, že softswitching je základní technologií NGN.

Pak si myslíte, že NGN je softswitch, nebo NGN doufá, že jediné komplexní zařízení „softswitch“ přinese jaké důsledky? Yinkang věří, že to nevyhnutelně povede k nedostatku proveditelných celkových přínosů a cílů systémové sítě pro řešení NGN, takže uvažování a diskuse o NGN se omezí na jedinou kategorii zařízení a dílčí strukturu a rozsah souvisejících technologií. Co je vážnější je, že charakteristiky zařízení a technické charakteristiky "softswitch" mohou poskytovat pouze velmi omezené "síťové" koncepty a funkce. To může způsobit, že síťový režim NGN a jeho celková síťová architektura se stanou neřešitelnými.

Rozvoj

Podle údajů mnoho operátorů ve Spojených státech, jako je Bell Atlantic, Level3, British Telecom, Great East, Deutsche Telekom a NTT v Japonsku, provedlo testy NGN a dosáhlo několika fázových výsledků. Vzhledem k vyspělosti samotného softswitche se většina jejich experimentů omezuje na tandemovou funkci softswitche, který může poskytovat některé jednoduché multimediální služby, ale většinou se jedná o jednodoménové sítě malého rozsahu.

Yang Jing, hlavní vědec UT Starcom, věří, že jádro NGN by mělo být ztělesněno v mezisíťových službách, spíše než v otevřených rozhraních služeb. Řekl: "NGN není ani tak přepínací síť, jako spíše obchodní síť založená na IP infrastruktuře." ) Všechny implementují mechanismus měkkého spínače.

"The soft switch embodies the idea of ​​separating call control and media transmission through the media control protocol MGCP/H248 technology. The concept of the soft switch makes the voice service function of NGN and the traditional PSTN network compatible. The switch function can be completely transparently compatible, which fundamentally ensures that IP telephony technology can completely replace the switch in the PSTN network," Yin Kang said, "Soft switch is an important part of NGN, but it is more focused on IP networks. The equipment and system of the call control function in itself cannot constitute a special overall networking technology mechanism and network system architecture. The networking mode that completely revolves around the soft switch as the core to interconnect with each other does not have much test and discussion value. It limits NGN can only be statically configured by soft switches and connected to each other, which is the so-called "non-network mode" of the so-called full-plane network."

Yin Kang věří, že architektura NGN v „nesíťovém režimu“ může podporovat pouze jeden nebo několik softwarových přepínačů bez škálovatelnosti nebo flexibility a není vhodná pro rozsáhlé operace. Soft přepínač musí mít schopnost připojení k "síti". Tato „síť“ je multimediální signalizační sítí NGN. Řekl: „Multimediální signalizace NGN mezi měkkými přepínači může nejen zaručit neomezenou škálovatelnost, dynamickou a flexibilní strukturu směrování, ale také skutečně dosáhnout cíle ‚síť je přepínač‘.“

"Síťování sítě nové generace přijímá vrstvenou multimediální signalizační síť a strukturu plochého mediálního toku. Multimediální signalizační síť je realizována prostřednictvím systému multimediálního signalizačního protokolu a prvků sítě přenosových bodů multimediální signalizace. Protože multimediální signalizační síť Hlavní funkcí nezahrnuje ovládání médií, takže se obecně neskládá z měkkých přepínačů, ale sestává ze specializovaných multimediálních signalizačních serverů.“ Yin Kang řekl: "Skutečný význam sítí nové generace vyžaduje jak inovace, tak prosperitu služeb inteligentních koncových bodů, ale také systém musí být spravován ve velkém měřítku. Z pohledu současné technologické vyspělosti a vývoje jsou tyto tři technologie protokolu ITU-H323, protokolu IETF-SIP a softwarového přepínače charakterizovaného protokolem MGCP/H248 jsou všechny IP telefonní komunikace a sítě nové generace. Tyto tři technologie mají své vlastní rozdíly a jejich speciality se musí doplňovat. Pouze použití Systém síťové architektury a metody implementace, které integrují tyto tři technologie, je nejlepší politikou."

Mnoho vědců již dávno poukázalo na to, že softwarový přepínač lze také považovat za výsledek rozkladu inteligentní brány pod systémem H323 a SIP. Přebírá důležitý úkol regionální nebo koncové kancelářské systémové platformy v síti příští generace a přebírá funkce současného řízení provozu přístupu k síti a řízení provozu propojujícího okrajové sítě PSTN. Soft switche však stále potřebují další klíčové technologie a zařízení, aby spolupracovaly a zajistily životaschopnou QoS a řešení zabezpečení sítě. Soft switche poskytují různé hlasové služby stávajících přepínačů okruhů a podporují nové multimediální koncové služby, které integrují hlas, data a video a diverzifikované služby třetích stran (včetně videotelefonie, video telekonference, PC-Phone), ale soft switche by neměly být považován za obecnou řídicí platformu pro datové a video služby a aplikace. Proto pouze správné umístění softwarového přepínače v NGN tak, aby hrál vhodnou roli, je správným způsobem, jak hrát jeho důležité a klíčové funkce v NGN.

Jízdní výhody

Snižování nákladů

Většina provozovatelů sítí se dnes nejvíce zajímá o zajištění bezpečnosti svých stávajících služeb. Hlasové a dial-up služby jsou stále jejich hlavním zdrojem příjmů a provoz bude nadále růst. Přestože širokopásmový přístup roste, na většině trhů je stále velmi omezený. Deregulace a konkurence zároveň vedly ke snížení cen a nahlodaly zisky operátorů. Tyto faktory spolu s omezenými finančními prostředky nutí provozovatele snižovat provozní a kapitálové výdaje (OPEX a CAPEX).

V procesu realizace těchto úspor je však pro operátory zjevně lepší investovat do budoucích technologií, než optimalizovat síť pomocí stávajících technologií, i když i ty mohou v mnoha případech dosáhnout podobných úspor. Toto rozhodnutí je založeno spíše na obchodních než technických úvahách.

Nové příjmy

Snížit náklady nestačí. Ačkoli snížení nákladů poskytováním tradičních služeb může přinést ochranu zisků operátorů, vytváření a zavádění nových služeb, které mohou generovat příjmy, je klíčem k přežití poskytovatelů pevných telefonních služeb. Jak je vidět z grafu na obrázku 1, příjmy z pevných telefonních linek se „zmenšují“.

Základní služby (jako je přidávání/odebírání médií, prezentace, zasílání zpráv a kombinace médií atd.) budou integrovány, aby koncovým uživatelům poskytovaly konverzační multimediální služby, ke kterým lze přistupovat v jakékoli formě přístupu. Tyto služby mohou zahrnovat videokonference, videotelefonii, hry s podporou hlasu a zpracování hovorů řízené uživatelem.

Vylepšená metoda

Obecný názor je, že: směr vývoje síťových operátorů bude založen na multi-servisním síťovém prostředí s přepojováním paketů se softswitchingem, který zajistí řízení hovorů a relací.

V komerční situaci však existují obrovské problémy s integrací do prostředí softswitchů. Pokud stávající infrastruktura nedokáže efektivně uspokojit potřeby svých cílových aplikací a zákazníků, prostě nemůže existovat. Jakákoli alternativní technologie musí být schopna zvládnout určitou aplikaci stejně nebo lépe než stávající řešení – s více výhodami z hlediska funkčnosti a/nebo ceny. Kromě toho musí nový obchodní model prokázat, že je schopen uspokojit potřeby podniku podporovaného stávající technologií. Protože jsou však telefony stále hlavním zdrojem příjmů operátorů, nelze přijmout alternativní řešení PSTN, která nemohou poskytovat kompletní sadu služeb PSTN a kvalitu služeb na úrovni operátora (QoS). Operátoři nemohou riskovat své telefonní zákazníky a příjmy.

Poskytovatelé komunikačních služeb musí přijmout postupný vývojový přístup a nasadit technologii softswitch jako součást nákladově efektivní širokopásmové sítě s více službami.

Softswitch

Z technického a obchodního hlediska je vidět, že softswitch stále čelí mnoha složitým požadavkům. Je zřejmé, že jak již bylo zmíněno výše, softswitch je stále ve fázi vývoje. Ericsson navrhuje terminologický rámec, abychom mohli diskutovat o jeho vývoji.

Softswitch je ve skutečnosti ovladač volání nebo relace oddělený od systému softswitch.

Systémy softswitchů jsou obvykle postaveny na tradičních platformách pro řízení hovorů (s vhodnými mediálními bránami, které podporují tradiční telefonní služby). Je založen na komerční platformě a je vhodnou mediální bránou podporující multimediální a základní hlasové služby.

Multifunkční řešení softswitch splňuje dvě potřeby operátorů: podporuje tradiční telefonní služby a jakoukoli kombinaci multimediálních služeb. Konkrétní řešení závisí na konkrétní situaci a potřebách zákazníka.

Architektura sítě softswitch zahrnuje základ obecné architektury. Včetně nasazení síťových prvků (jako jsou mediální a signalizační brány, prostředí pro vytváření služeb); interakce a přenos signalizace mezi prvky sítě; vztah s okrajovými uzly a širokopásmovým přístupem; kvalita služeb (QoS) pro požadavky na IP infrastrukturu; a bezpečnost, provoz, údržba a zásobování.

Na základě tohoto rámce bude systém softswitch tvořit dvě hlavní větve, které se budou vyvíjet ve dvou různých drahách: jedna pro zpracování nových multimediálních služeb; druhý pro zpracování a řízení kompletních služeb PSTN.

Vybrat

Svante Bjorklund, hlavní stratég pro multiservisní síť Ericsson, poukázal na to, že softswitch je ve skutečnosti ovladač hovorů nebo relace oddělený od systému softswitchů. Řekl: "Z obchodního hlediska může být softswitch objasněn: jedná se o řešení síťových a obchodních problémů souvisejících s tradičními telefonními službami a novými multimediálními službami."

Softswitch s hlavní myšlenkou „oddělení spínání a řízení“ narušil starou strukturu telekomunikační sítě a dostatečně se připravil na integraci dat a hlasu a vytvoření velkého množství nových služeb. To je také široce považováno za důvod „jádra NGN“.

Kromě technických faktorů se zasvěcenci z oboru domnívají, že otevřenost a konkurence na telekomunikačním trhu je nejzákladnějším důvodem, proč operátoři akceptují softswitche. Od roku 2001 zahájili tuzemští operátoři komerční experimenty na softswitchi. Severojižní rozdělení společnosti China Telecom a vytvoření nového vzoru „5+1“ poskytly příležitosti pro vývoj softswitchů. China Telecom i China Netcom potřebují vybudovat sítě na svých „územích“. Tradiční PSTN bezpochyby není nejlepší volbou. All-IP sítě pro přepínání paketů včetně technologie softswitch se stanou první volbou operátorů. Operátoři, kterým chybí pevné síťové zdroje, a nově se rozvíjející telekomunikační operátoři mohou v tvrdé tržní konkurenci zvítězit pouze se sítěmi, které mohou poskytovat nové a bohaté typy služeb. Dobrou volbou jsou také softswitchové sítě.

Od začátku roku 2002 probíhá projekt širokopásmového telefonu Netcom současně v 8 městech po celé zemi. Na konci roku 2002 byl uznán typický model provozu, řízení a komercializace reprezentovaný Ningbo Netcom. Oficiálně vstoupilo do komerčního využití ve velkém měřítku. Do roku 2002 již pět ze šesti hlavních operátorů investovalo do věcného testování a komerčního využití softswitchů.

Na jedné straně dlouhodobý rychlý rozvoj telekomunikačního průmyslu způsobil, že stávající a vyspělá technologie PSTN a tradiční technologie VoIP nejsou schopny držet krok s rostoucími obchodními potřebami uživatelů, podniků a zákazníků koncových zařízení Integrace a individualizace a jednotná a pohodlná správa a údržba se staly pro operátory důležitými podmínkami pro zvýšení příjmů. Na druhou stranu technologie softswitch absorbovala výhody inteligentní sítě i internetu a od počátku ztělesňovala vyspělost a pokrok své technologie. Vrstvený síťový model se používá k efektivnímu řešení vývoje a vývoje stávající komunikační sítě. Problematika konvergence je v souladu se dvěma hlavními trendy ve výstavbě a rozvoji sítí: jedním je sbližování různých forem komunikačních sítí a druhým je postupné oddělování obchodních operací a síťových operací. Všechny výše uvedené faktory podpořily vývoj softswitchů v Číně.

Vývoj

Ačkoli jsou operátoři a prodejci ohledně softswitchů velmi optimističtí, začali se také dívat na to, jak mohou softswitche umožnit existující jednoduché přepínače z realističtější a praktičtější perspektivy. Obchodní síť je transplantována do budoucí all-IP sítě. Vývoj technologie softswitchů musí splňovat několik podmínek: Neovlivňuje rozvoj stávající sítě a poskytuje operátorům praktické a proveditelné řešení s nižšími investičními náklady a vyšší hospodárností.

Softswitchový systém lze provozovat v datových sítích, jako jsou LAN, WLAN, CATV, ATM, a dokonce i DDN, mikrovlnná síť, 3,5G atd. Umožňuje operátorům plně využít stávající síťové zdroje; terminál Metody přístupu jsou flexibilní a rozmanité a mohou poskytovat různé přístupy, jako je TG/SG, AG, IAD, MSAG, Cable IAD atd., a komunikaci se stávajícími pevnými, mobilními a multimediálními terminály; zejména pro uživatele ADSL, PHS a WLAN, má silnou konkurenceschopnost pro uživatele stávajících sítí; miniaturizace a diverzifikace koncových zařízení systému softswitch výrazně zlepšuje skutečnou rychlost instalace projektu, šetří velké množství pracovního kapitálu pro operátora a výrazně zkracuje dobu obnovy zařízení. Podle odhadů trhu je doba návratnosti systému softswitch do 3 let, oproti 8 letům u 3G.

Systém softswitch také poskytuje zcela nový operační model. V rané fázi může být prováděna ve více oblastech současně pomocí jednotného ovládacího zařízení softswitchového jádra. Když počet uživatelů v určité oblasti naroste na určitý počet, lze odpovídající řídicí zařízení a systém podpory provozu samostatně nakonfigurovat tak, aby tvořily nezávislý operační systém. Někteří regionální operátoři a firemní uživatelé se také velmi zajímají o vlastnosti unifikovaných služeb, jako jsou hlasové, datové a multimediální poskytované sítěmi softswitchů. Zejména místní širokopásmoví operátoři mohou poskytovat datové služby pouze při budování širokopásmových sítí v minulosti, zatímco tradiční hlasové telekomunikační služby poskytují také telekomunikační kanceláře, což značně snižuje jejich konkurenceschopnost na trhu. Nová širokopásmová síť založená na softswitchi může uživatelům poskytnout všechny telekomunikační služby, které potřebují, současně.

At the same time, experts such as Svante Bjorklund also pointed out that under the business situation, there are still some challenges in the evolution to the softswitch environment.今天的大多数运营商最为关注的是保证其现有业务的安全。话音和拨号业务仍是它们的主要收入来源，且流量还会继续增长。任何替代技术都必须能够与现有解决方案一样，或更出色地处理某一应用——在功能和/或价格方面更具优势。

Svante Bjorklund说：“解除管制与竞争都将导致价格下降并侵蚀了运营商的利润。这些因素，再加上资金有限，都会迫使运营商不得不降低运营和资本开支。只降低成本还远远不够。虽然通过提供传统业务来降低成本可以保护运营商的利润，但是创造和部署能够增加收入的新业务才是固定电话业务提供商得以生存的关键。运营商投资于未来技术显然比利用现有技术优化网络更好一些。”

他认为：“网络运营商的发展方向将是基于分组交换的多业务网络环境，由软交换提供呼叫和会话控制。”

过渡

基于上面的观点，Svante Bjorklund认为，他认为，真正使得软交换业务与众不同的特点是存在管理（presence management）功能，它允许用户通过软交换系统进行自主控制并轻松使用所有通信业务。他说：“由于在开始时极少使用新特性，对于大多数用户而言服务似曾相识，因此用户更容易接受新系统。随着时间的推移，用户将发现越来越多的新特性，而且很快就会离不开这些特性。”

“开放API（如SIP 插件和Parlay）为应用服务提供商和第三方应用开发商开辟了蕴藏巨大商机的新市场。大规模应用开发行业能够确保快速而经济高效地开发应用，并为市场提供更多创新应用。这将帮助运营商丰富其业务产品，减少客户的丢失，吸引更多用户，以及提高使用率和增加收入，”Svante Bjorklund说，“随着新业务的开发和在用户群中的部署，运营商可以在传统电话业务的收入基础上获得额外的收入。”

他认为，软交换的发展就是平衡早期市场占有率与新老业务采用率。将“达到极限”的传统电话业务与支持窄带和宽带SIP业务的平台组合起来，有助于自始至终优化运营商的收入结构。不过他也特别指出，必须认识和考虑到创新性新业务使用率增长缓慢的现状。

其与3G

上海贝尔阿尔卡特副总裁谢铁林认为，3G网络的发展在很多方面应用了NGN下一代网络的技术。从网络结构、接口协议，业务以及业务开发各方面，3G与NGN的发展是协调一致的。在网络结构方面，NGN和3G中都提出了分层的网络结构；在接口协议方面，3G网络与NGN所采用的协议许多都是一致的，包括H.248/MEGAO协议、BICC协议、SIP协议、SIGTRAN协议；在业务方面，3G和NGN不仅提供的业务种类是相似的，例如各种多媒体业务，而且在业务的实现方式上也是类似的，3G和NGN都支持开放业务接口，所以二者在业务层面上是统一的，架构上也是一致的，也就是说，对于相似的业务，可以同时构建在NGN固定网和3G移动网络之上。软交换与3G网络的核心结构和业务模型十分吻合，为未来网络的完全融合提供了可能。 Svante Bjorklund也指出，最理想情况是，多媒体软交换系统是构建在与3GPP相同的体系结构之上，并使用会话始发协议（SIP）。 SIP是一种新兴的互联网标准，能够灵活地集成消息传递、存在业务、多媒体会议和实时通信。

很多厂商提供软交换解决方案时，都考虑了遵从3GPP体系架构设计，在多媒体域可以与3G核心网共享。中兴通讯网络事业部严华认为，软交换在国内的发展应该是：从语音业务着手，争取广泛的用户群；逐步发展多媒体业务，以提高用户附着力；然后适当引入移动业务，实现与现有移动业务的互通，扩大用户范围；最终实现移动多媒体综合业务，以及更多的未来网络新业务。

许可证

2003年春节前后，UT斯达康、爱立信、大唐都拿到了信息产业部颁布的软交换设备入网的试用许可证；在2002年，北电与华为获得了同样的入网试用证；中兴通讯更是在2001年就得到了信息产业部颁发的这张试用许可证。尽管只是试用的许可证，这些设备商还是非常高兴地宣扬了一把。因为这个许可证对于它们非常重要，国内运营商在进行NGN（下一代网络）试验以及试商用时，这张许可证就是它们进入的“门票”。

交换系统

多媒体软交换是为提供以下类型的业务和应用而设计的：

· 会话式多媒体－－在两方或更多方之间同时使用多种媒体进行的实时、延迟敏感的多向通信，如可视电话或视频会议。视频会议可以轻松处理媒体，在会话过程中添加或删除媒体

· 组合业务－－会话业务结合信息相关应用，如目录信息或基于位置的业务（例如业务和白板的存在调用）

·会话业务与其它多媒体业务组合－－如在线游戏结合可视电话或3D电话会议，组成包含社交活动的有趣而丰富多彩的业务。

支持这些类型的业务需要开放体系结构、API和协议。系统必须能够处理多媒体，包括实时视频、视频数据流、三维环绕立体声、数据（包括文本）、图像（如相片和图片）、以及传统但可以选择质量等级的话音。

由于在开始时极少使用新特性，这样，就没有必要在这种平台上重复提供PSTN业务，事实上那样做是一种倒退。

此外，还需要通过互联网上的应用开发商社区以低成本进行应用开发和部署；同样还需要为新用户设备提供多种能力以进行媒体播放和用户输入。

理想情况是，多媒体软交换系统构建在与3GPP（第3代移动网络标准）相同的体系结构之上，并使用会话始发协议（SIP）。 SIP是一种新兴的互联网标准，能够灵活地集成消息传递、存在业务、多媒体会议和实时通信（如电话）。它经过精心设计，采用模块化结构，以创新方法集成应用，可以扩展，从而支持新的技术。

使用SIP并在3GPP标准上构建体系结构具有许多重要优势。

首先，SIP是互联网社区的理想选择，基于文本的简单格式使应用开发商能够很快上手（例如，它比二进制格式的H.323更容易使用）。这意味着SIP能够支持更多的应用。

第二，在支持3G移动网络的3GPP体系结构上构建，这就可以使用一个平台为固定和移动用户提供通用的多媒体应用。

第三，SIP使用支持Web应用（如电子邮件和Web浏览器）的现有协议，同时H.323也可以或多或少地重新用于处理这些应用。这意味着在SIP环境中可以更轻松和平滑地进行互通。

爱立信确信SIP是对会话式多媒体通信进行会话控制的一种出色协议。与多媒体业务解决方案相比，新型多媒体软交换系统能够以更高的安全性和更优异的服务质量（QoS）提供多媒体业务，并灵活地进行计费。

传统电话软交换系统

100多年以来，传统电话一直是大型运营商的核心业务，而且电路交换机也在有线和移动网络中得到广泛部署。时分复用（TDM）交换技术是网络中最核心的技术之一，它具有集成应用、控制和连接平台，并且与接入和传统运营支持系统（OSS）密切相关。如果运营商大规模更换他们的TDM交换机，则不但可能失去收入丰厚的本地和汇接电话业务，而且还有为分离接入和OSS付出高昂成本的风险。

最近的标准化工作规定使用H.248和BICC等新信令协议把传统电路交换网络融合到分组交换网络。 TDM交换机被撤销，连接平台也从中央处理器和应用软件中分离出来。连接主要由分组基础设施（ATM或IP）来执行，其余的交换机则变成了电话服务器。电话服务器解决方案重新使用电话应用软件和处理器在多业务网络上无逢提供传统电话业务。

多功能软交换解决方案

软交换主要针对特定用户需求，并仅限于满足当前的运营商要求。因此为了充分利用新的市场机遇，需要提供多功能软交换解决方案。

随着新业务的开发和在用户群中的部署，运营商可以在传统电话业务的收入基础上获得额外的收入。

但是，必须认识和考虑到创新性新业务使用率增长缓慢的现状：移动电话和文本消息传递业务经历了5-10年之久才被大众市场广泛接受。包含更多功能的新业务将最终取代传统的电话业务；并且如上所述，个性化的存在管理将会加快这些新业务的流行。因此，在新平台上重新实施所有传统电话业务没有经济价值。此外，这将为现有业电话业务的服务透明度、服务质量以及收入带来风险。

另一方面，使用同一多功能软交换解决方案在彼此独立的呼叫或会话控制平台上分别实施传统电话业务和新型多媒体业务，这意味着可以在避免突然改变收入来源的同时迅速融合所有的传统业务。这还意味着拥有足够的时间等待从软交换系统的各个方面获得回报。此外，在QoS分组骨干上进行构建还意味着这种投资可以使OPEX和CAPEX降至最低，而不会失去任何新的多媒体商机。

采用多功能软交换解决方案，运营商们可以确保现有传统业务的总体透明度；同时获得一个通过全新业务实现收入增长的稳定平台。

有关情况

软交换国际论坛ISC（International Soft switch Consortium）专门从事软交换体系研究的公认的权威性国际组织。倡导将开放的结构和多厂商互操作性用于下一代的语音、图像和数据解决方案。分为Application、Architektura、Carriers、Device Control、Legal Intercept、Marketing、Session Management和SIP等8个工作组。截至2000年底，已有195个成员。国际上的主要设备制造商和运营商都参与进来。

ITU的工作

ITU－T为了满足电路网向分组网过渡的需要，在ISUP的基础上制订了用于软交换控制设备之间互通的BICC协议，同时完成了软交换控制设备和MG之间控制关系的H.248协议。

IETF的工作

IETF在描述MGC和MG之间的控制关系的MGCP协议基础上制订Megaco协议。将SS7信令移植到IP网上，为此制订了SCTP和M3UA。制订了用于软交换控制设备和数据终端设备之间的控制协议SIP，以及软交换控制设备之间互通的SIP BCP－T协议。