中国电信集团北京研究院 叶华
1 我国软交换技术研究现状
下一代网络是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新网络。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：业务已经逐渐成为运营商区别于同行而立于不败之地的主要因素。软交换思想正是在下一代网络建设的强烈需求下孕育而生。
在电路交换网中，呼叫控制、业务提供以及交换距阵均集中在一个交换系统中，而软交换的主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，以便在网上更加灵活地提供业务。更具体地讲，软交换是一个基于软件的分布式交换/控制平台，它将呼叫控制功能从网关中分离出来，开放业务、控制、接入和交换间地协议，引入“网络就是交换”理念，真正实现多厂家的网络运营环境，并可以方便地在网上引入多种业务，图1为软交换示意图。
图1 软交换示意图
我国网络与交换标准研究组早在1999年下半年就开始对软交换技术进行跟踪和研究，并启动了“软交换设备总体技术要求”规范的编制工作。“软交换设备总体技术要求”规定了软交换在网络中的位置，明确了其功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标，以及基于软交换的网络分别与基于H.323的IP电话、智能网的互通要求等。它是运营企业、制造企业和科研机构共同协作所取得的成果，对指导厂商的设备研发和网络应用起到积极作用。此外，网络与交换研究组和其他相关标准研究组也在积极进行软交换系列标准的研究工作，如：信令网关设备规范、ATM中继媒体网关设备规范、IP中继媒体网关、媒体网关控制协议、BICC协议、SCTP协议、M3UA、M2PA等等，同时也开始研究网络开放式体系架构、相关设备单元的测试规范。
2 H.248协议的进展
H.248称为媒体网关控制协议，应用在媒体网关和软交换之间、软交换与H.248/MEGACO终端之间，见图2，是软交换应支持的重要协议。
图2 H.248协议应用范围
H.248是由ITU-T第16组提出来的，它引入了终结点(Termination)和关联(Context)两个抽象概念。其中终结点发送和/或接收一个或者多个数据流。在一个多媒体会议中，一个终结点可以支持多种媒体，并且发送或者接收多个媒体流。在终结点中，封装了媒体流参数、modem和承载能力参数；而关联表明了在一些终结点之间的连接关系。H.248通过Add、Modify、Subtact、Move、AuditValue、AuditCapability、Notify和ServiceChange八个命令完成对终结点和关联之间的操作，从而完成呼叫的建立和释放。
（1）H.248v2与H.248v1的主要区别
目前ITU-TSG16已经推出了H.248v2，并对在实施过程中发现的在H.248存在的技术问题、编辑错误和含糊之处提出了H.248实施导则，从而进一步推动H.248的应用及其兼容性。
H.248v2与H.248v1相比，新增的功能包括：
(a)可以对单个属性、事件、信号和统计进行审计
审计描述符定义了需要审计的信息，这些信息包括描述符的列表和/或单个内容。审计描述符修改后的内容如下：
Modem
Mux
Events
Media
Signals
ObservedEvents
DigitMap
Statistics
Packages
EventBuffer
Individual Audit Items:
Media Properties
Events
Event Buffer
Signals, Signal Lists
Digit Maps
Statistics
Packages
(b)可以指示出媒体网关的能力已经改变
ServiceChange命令允许媒体网关通知媒体网关控制器一个或一组终结点可用或不可用。媒体网关控制器也可以用它指示终结点可用或不可用。ServiceChange描述符修改后的内容如下：
ServiceChangeMethod
ServiceChangeReason
ServiceChangeDelay
ServiceChangeAddress
ServiceChangeProfile
ServiceChangeVersion
ServiceChangeMgcId
TimeStamp
ServiceChangeInfo
(c)可以在媒体网关的根终结点（ROOT）上播放信号音
修改后的根终结点包含的内容包括：属性、事件、信号和统计。
(d)完善了对多个待决事务（pending）处理
TransactionPending表示呼叫正在被处理，但是尚未完成。MGC可以设置根终结点的属性，指示它可以进行TransactionPending的数目。同时MGC也可以设置自己进行TransactionPending的数目。
(e)增强了上下文拓扑的处理
在文本编码方式中，拓扑描述符支持多个拓扑关系的描述。
(f)增加了配置（profile）的处理功能
profile指示了如何使用H.248协议和MG所支持的能力，同时也可以指示支持的H.248任选项。Profile的标识必须包含名字和版本，同时还可以包含的内容有说明、命名、拓扑、时间戳、事务定时器、传送、编码等。
(g)增强了号码收集的能力
号码表是在媒体网关中存储的拨号计划，用于检测和报告收到的号码的事件。本版本中增强了在收号过程中或收号异常方式下的收号处理方式。
(2) H.248协议中的“包”
“包”（Package）是H.248中另一个重要概念，它通过“包”可以对H.248进行扩展，从而大大加强了H.248的灵活性。包的定义中包含六个部分：包、特性、事件、信号、统计和与包相关的使用程序。目前H.248的附录中已经定义或正在研究“包”包括：
H.248附件E：基本包
主要包括通用包、基本根包、音信号发生包、基本DTMF产生包、DTMF检测包、呼叫进展音信号发生包、呼叫进展音信号检测包、模拟线监视包、基本导通包、网络包、RTP包、TDM电路包。
H.248附件F：传真、文本转换和呼叫识别包
该附件描述了传真、文本电话、呼叫类型识别和数据呼叫检测所需要的包。
H.248附件G：IP电话包
H.248附件J：动态音信号定义包
本附录定义了重新现有因信号和创建新音信号的机理。
H.248附件K：通用录音通知包
该包可以支持在媒体网关上实现录音通知功能，录音通知可以用多种方式实现，如：语音方式、文本方式等。
H.248附件M.1：高级录音通知服务器包
基本的语音包支持标准IVR操作，高级语音包是对基本语音包的扩展，例如用户可以定义语言、方言、语音文件格式、性别、说话人、消费者等等。
H.248附件M.2：拥塞包
该包可以控制MG的负载。
H.248附件M.4：H.323与H.324附件C互通的H.248包
H.248附件M.lt：线路测试包
H.248附件M.5：质量告警停止包
该包允许MG指示线路已经恢复正常。
H.248附件M.mcu：媒体网关控制单元包
H.248附件M.6：非活通知包
该包可以使MG推测MGC是否仍在激活状态。
H.248附M.rch：资源拥塞处理包
是H.248附件M.2的进一步深化。
H.248附件M.profile：轮廓处理包
该包使MGC可以确定MG拥有哪些包。
除了上述“包”外，IETF、ETSI TIPHON ITU-T SG11、ATM 论坛等也在研究并推出各种包，旨在推出更多的性能。
3 软交换网络中的业务编号
软交换网络的一个重要优势是实现了语音、数据和图象的融合，软交换网络不但可以提供语音业务，还可将语音、数据与图象相结合提供多媒体业务和增值业务。但是，现有的话音业务和数据业务采用两种完全不同的编号方式，如话音业务采用的是E.164编号体制，基于SMTP的E-mail业务采用的是mailto URI，SIP网络体系则采用SIP URI编号格式。
在现有通信话音与数据网分离的通信状况下，由于各个网络提供的业务单一，人们必须借助不同的网络来实现各种形式的通信，人们需要利用电话号码进行语音通信，利用E-mail地址才能发送E-mail，人们很难用一个通用的业务编号就能将消息传送到此用户任何可能的联系手段上。但是，随着网络向个人化通信的演进，这种需求会越来越强烈。可以想象，未来个人通信化领域，用户拥有用户通信的唯一标识，只要敲入此号码，就可以找到无论身处何地的他，消息能被传送到此用户任何可能的联系方法。此时，网络必须能够将用户的E.164地址转换成他各种可能的通信地址，如手机号码，E-Mail地址，语音邮箱地址等，用户可以自由定制自己的通信模式，在不同情况下设置与不同的通信方式的链接，设置信息可以很方便的修改、增加或更新，而不需要更改接入号码。
ENUM 是美国因特网工程专项组(IETF)的电话号码映射工作组形成的一种协议，其宗旨是定义一个以域名系统为基础把电话号码映射为统一资源标识符(URI)的体系结构和协议，用来与 这个电话号码关联的资源接触ENUM技术的实质是是利用DNS机制，将E.164号码与基于DNS架构的业务资源URI结合。在DNS系统中增加一个新域名e164.arpa，存放各资源URI，建立E.164号码与可访问资源的映射，提供用电话号码访问资源的途径。这些可访问资源包括Phone、Email、FAX等。要想在软交换系统中引入Enum，需要软交换能够为传统电话用户实现Enum转换功能，即能将输入的E.164号码映射成全球唯一的URI，为了能够形成全球唯一的URI，软交换还必须将用户输入不全的信息补齐，比如用户输入的是62304551，那么软交换需要将国家码以及区号均添加上后，即生成86-10-62304551后再按照ENUM的转换算法进行转换。
图4是利用ENUM原理建立一个由PSTN用户发起的到基于IP网络的终端的呼叫的典型流程。
图4 从PSTN到基于IP的网络的呼叫
步骤1：发端用户拨E.164号码；拨号的方式由各国自己规定，如长途呼叫拨前缀“0”，国际呼叫拨前缀“00”等；
步骤2：PSTN的业务提供者根据呼叫发起的位置等因素将呼叫转至相应的网关。
步骤3：该网关必须包含ENUM功能，它能够将用户所拨的数字按照规定的规则转换成ENUM的域名形式，如果用户拨的号码不是全号，则网关应能够将丢失的数据补齐，这样才能够形成一个完整有效的域名。例如：用户拨的号码为：32341234，完整的号码应是：+8610323412343。然后网关在ENUM的DNS服务器中查找该域名；
步骤4：DNS返回与该域名相关的所有业务记录；
步骤5：网关在DNS中查找规定主机的地址记录；
步骤6：DNS返回规定主机的SIP服务器IP地址；
步骤7：通过基于IP的网络将该呼叫接续到指定的IP地址；
步骤8：SIP服务器将呼叫接续到规定用户的用户代理客户机上。当目的方应答时，必须将应答监视返回给发端本地交换机。
在以上的例子中使用的是SIP客户机，在实际应用中也可以使用其它的客户协议（如H.323）。
4 小结
软交换的出现，在很大程度上体现出人们对多媒体业务、个性化业务的需求，是对现有电路交换技术的新挑战，目前各运营均在开始进行与软交换相关的实验和研究，由此可见对软交换技术抱有很高的期望。但任何一个新技术的出现都要有一个发展的过程，目前软交换正处在发展初期阶段，其明确的定位、网络体系结构、安全、互通性、设备的可靠性和稳定性、服务质量、业务的开放性等等都有待进行深入细致的研究。
摘自《中国电信网站》
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