軟交換技術(shù)脫胎于傳統(tǒng)電路交換機(jī)技術(shù)，同時(shí)吸收了分組語(yǔ)音技術(shù)的最新成果，是電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展演進(jìn)的產(chǎn)物。雖然業(yè)界一致認(rèn)可分組網(wǎng)絡(luò)尿終將代替電路網(wǎng)絡(luò)，但是到電路網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的電路交換技術(shù)被淘汰仍然有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期。傳統(tǒng)電路網(wǎng)絡(luò)支持的服務(wù)（如音頻、視頻等）在分組網(wǎng)絡(luò)上也都需要進(jìn)行平滑集成。軟交換作為新的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)形式，它在支持新的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的同時(shí)，也必須提供傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)和接口。因此，構(gòu)建一個(gè)實(shí)際的軟交換系統(tǒng)以滿足現(xiàn)時(shí)及將來(lái)的市場(chǎng)需求必將面臨很多挑戰(zhàn)。下面將對(duì)這些挑戰(zhàn)進(jìn)行分析，以更好地認(rèn)識(shí)軟交換體系結(jié)構(gòu)是如何克服這些困難并滿足市場(chǎng)需求的。

1. 不同的接入?yún)f(xié)議

軟交換必須提供從現(xiàn)存的多種網(wǎng)絡(luò)向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡方式。從呼叫控制的角度，很垂要的一條就是要支持現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)的多種信令接口，包括傳統(tǒng)的中繼信令接口（如SS7、R2和Rl等），以及傳統(tǒng)的用戶信令接口，如POTS、VS.2、GR303及ISDN等，軟交換設(shè)備要求能夠支持所有這些接口，如圖

更多的協(xié)議需要支持

除此之外，軟交換還需要支持VoIP網(wǎng)絡(luò)中定義的信令接口（如H.323、SIP及MGCP/Megaco),以及新的分組中繼接口（如SIP-T、BICC、H.323等）。這是因?yàn)?，隨著新型網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，住宅用戶可能選用不同的接入終端（如基于MGCP/Megaco的住宅電話、基于SIP或H.323的IP電話），而且對(duì)于不同的接入連接，有多種操作環(huán)境可供選擇。這些新的接入?yún)f(xié)議的操作方式與傳統(tǒng)的接入信令有很大的不同，對(duì)呼叫建立及承載建立過(guò)程的要求也不同。例如，H.323終端在發(fā)起實(shí)際的呼叫過(guò)程之前先執(zhí)行接入、授權(quán)及位置請(qǐng)求等協(xié)議流程，用以支持終端的移動(dòng)性、位置無(wú)關(guān)性以及在沒(méi)有物理連接的情況下對(duì)呼叫授權(quán)。類似地，SIP也支持終端移動(dòng)性（在保持用戶身份不變的情況下將終端綁定到不同的IP地址上）。這些協(xié)議還可以同時(shí)支待不同的或獨(dú)立的承載建立過(guò)程（如H.323),而在傳統(tǒng)的接入信令中，承載建立過(guò)程是與呼叫建立過(guò)程緊密結(jié)合的。這些協(xié)議的一些獨(dú)特行為特征要求在軟交換上支持不同類型的呼叫控制和用戶管理功能。此外，由于軟交換系統(tǒng)要同時(shí)支持傳統(tǒng)的信令接口和這些新型的協(xié)議接口，必須將呼叫控制與承載控制區(qū)分開(kāi)來(lái)。新協(xié)議中的動(dòng)態(tài)注冊(cè)行為也給軟交換系統(tǒng)的用戶管理增加了難度。

2. 不同的連接要求

由于軟交換系統(tǒng)必須同時(shí)支持基于電路交換模式和基于分組交換模式的用戶線路及中繼線路，因此需要支待兩個(gè)SCN用戶之間、兩個(gè)IP用戶之間以及分別處在不同域內(nèi)的SCN用戶和IP用戶之間的“連接＂，軟交換系統(tǒng)的接入方式如圖所示。

豐富的的接入方式

對(duì)于電路連接，承載建立過(guò)程總是與呼叫建立過(guò)程結(jié)合在一起的，但在分組連接中，這兩個(gè)過(guò)程是分離的。相比于分組連接（包含多種編、解碼方式及多種媒體通信），電路連接所支持的承載能力是非常有限的。分組及電路的連接都要求承載信道之間的交互。分組協(xié)議還支待在承載建立過(guò)程之間進(jìn)行承載協(xié)商，而電路連接則不需要協(xié)商，因?yàn)閮啥说碾娐烦休d能力可以看成是相同的。

分組終端之間的承載連接在終端之間直接建立，而對(duì)于電路終端之間或電路與分組終端之間的承載連接，還需要一個(gè)媒體電路交叉連接單元。因此，為了支持所有這些連接方式，軟交換設(shè)備必須實(shí)現(xiàn)基本的與接入技術(shù)無(wú)關(guān)的呼叫控制和承載控制功能，與具體接入技術(shù)有關(guān)的功能放在特定的適配模塊中實(shí)現(xiàn)。在一些重要的強(qiáng)制性業(yè)務(wù)中，如合法監(jiān)聽(tīng)、緊急呼叫等，在分組終端之間直接建立承載連接仍存在問(wèn)題。如合法監(jiān)聽(tīng)，需要接入分組終端之間的承載連接，這要求通過(guò)軟交換設(shè)備來(lái)控制，并由軟交換設(shè)備所支持的媒體單元來(lái)完成承載連接。類似地，在緊急呼叫業(yè)務(wù)中，由于承載通路是直接相連的，信令通路的失敗將導(dǎo)致對(duì)承載失去控制。這種情況必須在信令失敗時(shí)就確定，但直接連接并不能指示承載通路是否已經(jīng)建立。另一個(gè)例子是支持不同域內(nèi)多個(gè)終端連接的會(huì)議業(yè)務(wù)。假設(shè)一個(gè)呼叫已經(jīng)建立了分組連接，現(xiàn)在要求另一方加入，可以是建立在分組連接或電路連接上，則所有的承載通路都要被重定向到一個(gè)會(huì)議設(shè)備上（支持會(huì)議業(yè)務(wù)的媒體單元）。

3. 智能終端與啞終端

由于軟交換必須支持多種不同的信令終端，包括傳統(tǒng)的接入終端，它也要支待所有這些終端之間的業(yè)務(wù)交互。大部分新的分組信令接口定義了一種分布式的業(yè)務(wù)控制結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)控制可以部分地或完全地由終端自身實(shí)現(xiàn)，這種終端稱為“智能終端”。

由于控制可以在智能終端上完成，因此業(yè)務(wù)信息可以直接在這些終端之間傳遞，而不需要信令控制實(shí)體（如交換機(jī)、網(wǎng)守、呼叫服務(wù)器或軟交換設(shè)備）參與。然而，這只是一種可選的操作方式，有些終端并不支待這種方式，而是希望由軟交換支持業(yè)務(wù)控制。實(shí)際上，從運(yùn)營(yíng)的角度，對(duì)于大多數(shù)業(yè)務(wù)需要由軟交換系統(tǒng)強(qiáng)制性地執(zhí)行業(yè)務(wù)控制．。因此軟交換設(shè)備要求能夠控制終端的行為或者終端之間的信息流交互（從智能終端到啞終端，或者從啞終端到智能終端）。對(duì)于用戶而言，終端間實(shí)際的交互動(dòng)作并不是預(yù)先規(guī)定好的，因此也需要軟交換設(shè)備在運(yùn)行時(shí)解釋這些行為。

除了支持智能終端以外，軟交換設(shè)備還必須能夠同時(shí)向傳統(tǒng)的接入終端（即通常所指的啞終端，如POTS話機(jī)）提供業(yè)務(wù)，這與智能終端之間的業(yè)務(wù)控制又有所不同。為解決這一問(wèn)題，在大部分現(xiàn)有的軟交換方案中，終端設(shè)備仍然采用傳統(tǒng)的電話，而在接入技術(shù)上，采用基于分組的數(shù)字通信和分組信令協(xié)議取代。在同軸電纜環(huán)境中采用基于MGCP/MEGACO的電話就是一種應(yīng)用的實(shí)例，其中終端用戶設(shè)備仍然是POTS話機(jī)，通過(guò)IAD接入軟交換網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)解決終端用戶不愿意改動(dòng)的問(wèn)題。采用這種策略是為了讓終端用戶感覺(jué)設(shè)備沒(méi)有變而只是取代了連接技術(shù)。之后，終端設(shè)備也將隨之改變。因此，相同的控制功能可能并不適用于系統(tǒng)內(nèi)的所有呼叫，軟交換設(shè)備需要針對(duì)不同的呼叫實(shí)體激活不同的控制邏輯，而對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，業(yè)務(wù)的行為特征將保持不變（即用戶仍使用撥號(hào)盤(pán)或數(shù)字按鍵，而不是用一個(gè)按鈕來(lái)進(jìn)行呼叫）。這表明軟交換設(shè)備在這些分組接口上必須同時(shí)支持智能終端和啞終端。

4. 嵌入式及遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)邏輯

傳統(tǒng)上，大多數(shù)的附加業(yè)務(wù)屬性或5類業(yè)務(wù)都是由交換機(jī)本身提供的。這些業(yè)務(wù)邏輯是內(nèi)嵌于交換機(jī)上的，所以軟交換設(shè)備也需要利用嵌入式業(yè)務(wù)邏輯來(lái)支持傳統(tǒng)的4類或5類交換機(jī)業(yè)務(wù)模式。但是，軟交換設(shè)備應(yīng)分離出基本的呼叫處理功能，使相同的呼叫處理邏輯可以適用于所有的信令接口。此外，軟交換還要能在遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)控制點(diǎn)上支持傳統(tǒng)的4類或5類交換機(jī)業(yè)務(wù)功能，軟交換系統(tǒng)的業(yè)務(wù)控制方式如圖所示。

更多的業(yè)務(wù)控制方式

除了支持傳統(tǒng)交換機(jī)的附加業(yè)務(wù)屬性，軟交換設(shè)備還必須支持通過(guò)遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)控制點(diǎn)來(lái)提供基于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)?，F(xiàn)在有許多的技術(shù)或接口可以用來(lái)提供遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)邏輯，并且不同的業(yè)務(wù)廠商也正在這些接口上開(kāi)發(fā)新業(yè)務(wù)，因此軟交換設(shè)備也要能夠支持這些接口（如Parlay、INAP、SIP等）。 所有這些需求要求軟交換支持多種不同的業(yè)務(wù)控制模型，包括本地嵌入式業(yè)務(wù)邏輯概念、將控制轉(zhuǎn)交給業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（如智能網(wǎng)SCP、Parlay應(yīng)用服務(wù)器）或者轉(zhuǎn)發(fā)呼叫給應(yīng)用服務(wù)器（如SIP應(yīng)用服務(wù)器）。

因此，軟交換應(yīng)該能夠在本地主機(jī)提供業(yè)務(wù)及業(yè)務(wù)生成接口，并且能向遠(yuǎn)端的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)提供標(biāo)準(zhǔn)接口，使得部分業(yè)務(wù)由本地服務(wù)器提供而其他業(yè)務(wù)可以由不同的服務(wù)器提供。此外，對(duì)于軟交換一個(gè)重要的要求就是能夠支持檢測(cè)業(yè)務(wù)事件的不同機(jī)制，例如POTS連接事件，以及分組協(xié)議中基于消息的事件等。軟交換系統(tǒng)需要提供與網(wǎng)絡(luò)融合相關(guān)的業(yè)務(wù)，包括與傳統(tǒng)語(yǔ)音電話相關(guān)的業(yè)務(wù)、與基于分組的多媒體網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的業(yè)務(wù)及綜合業(yè)務(wù)等。

5、對(duì)多種組件的支持功能

由于軟交換系統(tǒng)需要支持接入側(cè)或中繼側(cè)的多種信令協(xié)議或接口，它需要提供這些網(wǎng)絡(luò)中所定義的各種組件所預(yù)期的功能和特性。舉一些例子，如為H.323用戶或網(wǎng)關(guān)提供網(wǎng)守功能，為SIP用戶提供SIP定位、注冊(cè)及代理服務(wù)器的功能，為媒體網(wǎng)關(guān)提供網(wǎng)關(guān)控制功能。軟交換系統(tǒng)也必須支持不同接口間的交互功能，包括信令部分和業(yè)務(wù)部分。這些功能可能由各種網(wǎng)絡(luò)中額外的組件提供，并與軟交換系統(tǒng)之間通過(guò)信令接口交互。但目前市場(chǎng)所期望的是，軟交換系統(tǒng)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)單一的組件就可以支持所有的功能。

市場(chǎng)的需求要求同一個(gè)軟交換既能作為4類交換機(jī)又能作為5類交換機(jī)，甚至可以作為接入網(wǎng)中的接入節(jié)點(diǎn)（一側(cè)采用分組接口，另一側(cè)采用傳統(tǒng)的電路接口）。這就要求軟交換設(shè)備具備提供相應(yīng)配置業(yè)務(wù)的能力。一些市場(chǎng)需求還要求軟交換支持下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，如基于3GPP的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。這要求軟交換除了處理呼叫控制、業(yè)務(wù)控制和用戶管理以外，還能支持移動(dòng)方面的功能。

6.其他需求

構(gòu)建一個(gè)滿足市場(chǎng)現(xiàn)時(shí)及將來(lái)需要的實(shí)際的軟交換系統(tǒng)，仍然存在許多相關(guān)的問(wèn)題。這包括構(gòu)建一個(gè)實(shí)際的運(yùn)營(yíng)級(jí)別的產(chǎn)品，滿足可靠性、可升級(jí)性、可擴(kuò)展性及可管理性等各種需求所涉及的問(wèn)題和特性。同時(shí)，由于對(duì)IP和分組呼叫至今沒(méi)有定義標(biāo)準(zhǔn)的格式及方法，對(duì)呼叫的計(jì)費(fèi)問(wèn)題仍然存在。還有網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、編號(hào)規(guī)則及地址格式等問(wèn)題，一個(gè)實(shí)際的軟交換系統(tǒng)要能夠理解多種地址格式及網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)。此外，在網(wǎng)絡(luò)中提供移動(dòng)性及多種終端的動(dòng)態(tài)注冊(cè)能力也面臨許多挑戰(zhàn)。

軟交換應(yīng)該提供對(duì)業(yè)務(wù)、控制、傳輸及接入平面的標(biāo)準(zhǔn)化支待，這幾個(gè)平面分離的結(jié)果將是由不同的商家提供對(duì)不同平面的支持，這有助于為使用者提供更好的選擇。一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供商通過(guò)在現(xiàn)有的電路交換產(chǎn)品上進(jìn)行擴(kuò)展以支持對(duì)接口、信令和業(yè)務(wù)控制的新需求。雖然可以滿足對(duì)軟交換系統(tǒng)的一些功能要求，但是這樣的產(chǎn)品不符合市場(chǎng)的最初需求，限制用戶在整個(gè)解決方案中只能依賴于一個(gè)提供商，使用戶無(wú)法從不同領(lǐng)域內(nèi)的提供商取得的飛速進(jìn)展中獲益。

除了上文中討論的以外，一個(gè)實(shí)際的軟交換系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)仍然面臨著許多問(wèn)題和挑戰(zhàn)，在這里沒(méi)有一一討論，僅僅說(shuō)明了一些有代表性的類別和問(wèn)題。