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摘要：
文章概要分析了PSTN网络现状及基于软交换的下一代网络，从网络演进、业务演进和运营支撑的演进等主要方面阐述了软交换在PSTN网络中的应用。
关键词：
软交换；公众交换电话网；演进
ABSTRACT:
This paper gives an analysis on the current status of PSTN and offers an introduction to the softswitch-based next generation network. The implementation of softswitch in PSTN is discussed from aspects of network migration, service evolution and OSS advancement.
KEY WORDS:
Softswitch; PSTN; Evolution
目前，在包交换网络上构建下一代网络，统一提供语音、数据、视频等多媒体综合业务已成为业界共识，软交换技术吸取现有PSTN、Internet、IN等众家之长，以其开放的架构、强大的业务能力、对现有网络以及未来技术的良好适应性得到业界的极大关注，成为解决网络平滑演进问题的主流技术方案。
与此同时，国内电信运营业的竞争格局业已形成，新兴的运营商通过采用新的技术和网络架构参与竞争，以丰富多彩的话音和数据综合业务争抢客户，在这种竞争格局下，如何逐步实施PSTN网的演进，增强运营网络的业务竞争能力，提高投资收益，保持可持续发展，已成为拥有庞大的PSTN网络的传统运营商所面临的迫切问题。
1 PSTN现状
长期以来，基础电话业务在通信中占据着绝对主导的地位，PSTN网在一定程度上满足了人们对基本话音业务的需求。目前，PSTN网承载的话音业务仍是运营商的主要收益来源，但其投资收益正在下降。
发展增值业务是运营商在竞争中将庞大的市场潜力转变成忠实的消费群和源源不断的业务收入的“利器”，但是PSTN对增值业务的支持日益显出力不从心。从网络层次看，PSTN网是一个业务与承载紧密结合的网络，其业务提供由交换机来实现。当一项新业务需要提供时，要对相关网络节点甚至是全网的交换机进行改造和升级，因此业务的提供是由设备厂商而不是业务提供商实现的。这种封闭的网络结构为第3方独立软件提供商介入PSTN业务提供领域设置了很高的“门槛”，无法形成设备制造商、网络运营商和业务提供商的良性价值链，使得增值业务拓展的成本很高、周期很长，业务发展的投资压力大，而最终用户难以享受到灵活、个性化、种类丰富的增值业务。
因特网的迅速发展，使综合话音、数据和图像的多媒体业务需求快速增长，传统运营商要在其纵向分立的PSTN网和数据网上通过分立的语音和数据业务平台向用户提供综合化业务，不仅业务实现困难，对运营维护管理的要求也很高。
2 基于软交换技术的下一代网
基于软交换技术的下一代网(NGN)是业务驱动的网络，通过呼叫控制、媒体交换及承载的分离，实现了开放的分层架构，各层次网络单元通过标准协议互通，可以各自独立演进，以适应未来技术的发展。运营商则可以选择最适合自己的网络构件，以更多的创新和更低的成本，构建自己的网络解决方案，确立自己的业务发展立足点。
软交换体系具有强大的业务能力，通过标准的应用编程接口(API)，支持第3方业务创建，使得专业化的业务提供商可以方便地进入电信运营领域，利用各自的优势为特定用户群提供量身定做的个性化业务，从而为构成具有电信级特征的、良性循环的NGN价值链建立基础，进一步促进电信业务的繁荣。
基于软交换技术的NGN网通过IP包交换网实现网络和业务融合，提供综合的多媒体业务，可以有效地降低运营商的运营成本；此外借助于数据组件10倍于话音组件的性能来提高速度，伴随着市场规模的扩大，运营商的投资成本将进一步降低。
在国外，以Sprint和DoCoMo公司为代表的运营商已实现了软交换的成功商用，国内各运营商也已陆续开通软交换试验网，有的已进入商用，软交换技术的成熟性已得到进一步验证。
3 PSTN演进及软交换应用策略
我们认为，PSTN的演进是以市场需求为主导，以提高收益为目的。其向ＮＧＮ过渡的策略取决于运营商的网络状况、业务发展战略及其未来网络发展策略，通过叠加网的方式构建和完善网络覆盖能力，在不影响原有PSTN业务的情况下，逐步引入具有竞争力的NGN业务应用，由点带面，在形成和完善适合于自己的运营模式后，根据市场需求的变化和技术的发展稳步推进PSTN的演进。
3.1 网络演进
在现阶段，有3种应用方式可作为PSTN向基于软交换的NGN网络演进的切入点。
(1)本地网范围内基于业务需求的应用
目前在本地交换网内有一些现实的业务需求(例如跨交换机的Centrex等)，对此可以建立基于软交换的增值业务中心，利用中继网关将交换机接入分组网，在不影响PSTN本地网已有业务的情况下，向用户提供单个交换机实现较困难的增值业务，增加运营收益，逐渐实现用户和业务的迁移。
如图1所示，软交换控制设备主要完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理及互连互通等综合控制处理功能；信令网关(SG)完成电路交换网和包交换网之间的SS7信令的转换功能；中继网关(TG)在软交换机的控制下，完成媒体流转换等功能，主要用于电路交换网的中继接入；应用服务器利用标准API接口，通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。
(2)实现PSTN长途业务量分流的应用
在PSTN长途中继容量渐趋饱和时，利用软交换控制设备和中继网关完成PSTN的CLASS 4功能，将长途话务通过TG分流至分组网，并逐渐实现话务量的迁移(如图2所示)。根据网络话务情况，软交换机和中继网关也可进一步分流汇接局话务。采用软交换技术实现长话业务，不仅能缓解PSTN长途中继的压力，而且可以通过提供有吸引力的增值业务吸引诸如商业和集团用户一类的高端长话用户，赢得高额利润。
(3)新增点的应用
对于商业楼宇、园区等新增点，可借助楼宇布线及驻地网，利用接入网关(AG)、综合接入设备(IAD)将用户直接接入NGN网络(如图3所示)。与方式(1)和方式(2)相比，在这种应用方式中，由于用户属性不经过PSTN网络的屏蔽，可以由软交换机透明控制，因而用户可以使用软交换系统提供的全部增值话音业务；此外，如用户利用多媒体终端或软终端，还可以享受丰富多彩的多媒体综合业务。
对新增点采用软交换的接入和业务提供方式，可以使运营商避免同时对PSTN网和数据网新增接入点，有效降低了运营维护的管理难度和服务成本，并有利于用户的快速接入；同时，软交换系统提供的综合语音、视频、数据增值业务，可以很好地满足用户特别是大客户的业务需求，增加运营收益。
3.2 业务演进
网络演变的目的是为了增强其业务竞争能力，保持网络的可持续发展，增加运营收益。在PSTN网络向NGN演进的过程中，制订切实可行的业务发展策略对运营商而言非常重要。不同的运营商可能有不同的方式，我们认为基本可按照以下步骤实施：
(1)提供基本语音业务和主要针对集团用户的增值语音业务，这样可以在网络演变发展的初期有效地吸引集团用户，保证运营商的最大收益来源。
(2)提供补充语音业务和针对集团、个人用户的增值语音业务，在集团用户相对稳定之后，数量巨大的个人用户将成为关注的焦点。
(3)提供针对集团用户的综合多媒体业务。为了使NGN获得更大的发展，必须向用户(首先是集团用户)展示出其生命力所在，即综合多媒体业务能力。
(4)提供针对集团/个人用户的综合多媒体业务。当个人用户成为用户群的主体后，必须尽力满足其不断变化的需求，以获得更多的市场份额。
4 运营支撑系统的演进完善
用户选择运营商除了业务因素，还有服务因素，因此在PSTN网向NGN演进的过程中，通过逐步完善运营支撑体系，引入用户自服务功能，从而增强运营商的服务竞争能力。方便地提供用户自服务功能是软交换运营支撑系统所具有的最大特点，通过向用户提供一个利用Web浏览器对自己的电信业务和相关内容进行管理的门户，使用户享受到个性化、自助化的电信服务。通过自服务系统，用户可享受以下功能：计费管理和帐务管理、业务申请、业务配置、智能业务控制。这些功能都是通过用户自己在Web浏览器中可视化地操作而实现，无需进行繁琐、复杂的数字键盘操作，不仅方便了用户，而且可以大大降低运营商的服务成本，提升运营商的客户服务水平。
5 结束语
软交换在PSTN网络演进中的应用随着运营商运营策略的不同而不同。PSTN网的演进也是一个长期过程，即使在下一代网络已具规模时，PSTN网仍将以子网的形式在相当长的时期内继续提供业务。运营商通过在PSTN网中尽早引入软交换应用，不断完善业务运营模式并积累经验，将为PSTN全面演进打下坚实基础，保持和增强自己的竞争优势。□
参考文献
1 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(S0):28—34
(收稿日期：2002-07-22)
作者简介
倪明，深圳市中兴通讯股份有限公司南京研究所软交换产品部产品总工。1994年毕业于南京大学。先后从事ZXJ10程控交换机和软交换产品的软件开发和系统设计工作。
朱越，深圳市中兴通讯股份有限公司南京研究所软交换软件开发部副部长。1995年毕业于上海交通大学。先后从事ZXJ10程控交换机的软件开发和软交换产品的系统设计工作。
雷海强，深圳市中兴通讯股份有限公司南京研究所软交换产品部项目经理。1992年毕业于西安电子科技大学。先后从事ZXJ10程控交换机、会议电视系统和软交换产品的研发和系统设计。
文章概要分析了PSTN网络现状及基于软交换的下一代网络，从网络演进、业务演进和运营支撑的演进等主要方面阐述了软交换在PSTN网络中的应用。
关键词：
软交换；公众交换电话网；演进
ABSTRACT:
This paper gives an analysis on the current status of PSTN and offers an introduction to the softswitch-based next generation network. The implementation of softswitch in PSTN is discussed from aspects of network migration, service evolution and OSS advancement.
KEY WORDS:
Softswitch; PSTN; Evolution
目前，在包交换网络上构建下一代网络，统一提供语音、数据、视频等多媒体综合业务已成为业界共识，软交换技术吸取现有PSTN、Internet、IN等众家之长，以其开放的架构、强大的业务能力、对现有网络以及未来技术的良好适应性得到业界的极大关注，成为解决网络平滑演进问题的主流技术方案。
与此同时，国内电信运营业的竞争格局业已形成，新兴的运营商通过采用新的技术和网络架构参与竞争，以丰富多彩的话音和数据综合业务争抢客户，在这种竞争格局下，如何逐步实施PSTN网的演进，增强运营网络的业务竞争能力，提高投资收益，保持可持续发展，已成为拥有庞大的PSTN网络的传统运营商所面临的迫切问题。
1 PSTN现状
长期以来，基础电话业务在通信中占据着绝对主导的地位，PSTN网在一定程度上满足了人们对基本话音业务的需求。目前，PSTN网承载的话音业务仍是运营商的主要收益来源，但其投资收益正在下降。
发展增值业务是运营商在竞争中将庞大的市场潜力转变成忠实的消费群和源源不断的业务收入的“利器”，但是PSTN对增值业务的支持日益显出力不从心。从网络层次看，PSTN网是一个业务与承载紧密结合的网络，其业务提供由交换机来实现。当一项新业务需要提供时，要对相关网络节点甚至是全网的交换机进行改造和升级，因此业务的提供是由设备厂商而不是业务提供商实现的。这种封闭的网络结构为第3方独立软件提供商介入PSTN业务提供领域设置了很高的“门槛”，无法形成设备制造商、网络运营商和业务提供商的良性价值链，使得增值业务拓展的成本很高、周期很长，业务发展的投资压力大，而最终用户难以享受到灵活、个性化、种类丰富的增值业务。
因特网的迅速发展，使综合话音、数据和图像的多媒体业务需求快速增长，传统运营商要在其纵向分立的PSTN网和数据网上通过分立的语音和数据业务平台向用户提供综合化业务，不仅业务实现困难，对运营维护管理的要求也很高。
2 基于软交换技术的下一代网
基于软交换技术的下一代网(NGN)是业务驱动的网络，通过呼叫控制、媒体交换及承载的分离，实现了开放的分层架构，各层次网络单元通过标准协议互通，可以各自独立演进，以适应未来技术的发展。运营商则可以选择最适合自己的网络构件，以更多的创新和更低的成本，构建自己的网络解决方案，确立自己的业务发展立足点。
软交换体系具有强大的业务能力，通过标准的应用编程接口(API)，支持第3方业务创建，使得专业化的业务提供商可以方便地进入电信运营领域，利用各自的优势为特定用户群提供量身定做的个性化业务，从而为构成具有电信级特征的、良性循环的NGN价值链建立基础，进一步促进电信业务的繁荣。
基于软交换技术的NGN网通过IP包交换网实现网络和业务融合，提供综合的多媒体业务，可以有效地降低运营商的运营成本；此外借助于数据组件10倍于话音组件的性能来提高速度，伴随着市场规模的扩大，运营商的投资成本将进一步降低。
在国外，以Sprint和DoCoMo公司为代表的运营商已实现了软交换的成功商用，国内各运营商也已陆续开通软交换试验网，有的已进入商用，软交换技术的成熟性已得到进一步验证。
3 PSTN演进及软交换应用策略
我们认为，PSTN的演进是以市场需求为主导，以提高收益为目的。其向ＮＧＮ过渡的策略取决于运营商的网络状况、业务发展战略及其未来网络发展策略，通过叠加网的方式构建和完善网络覆盖能力，在不影响原有PSTN业务的情况下，逐步引入具有竞争力的NGN业务应用，由点带面，在形成和完善适合于自己的运营模式后，根据市场需求的变化和技术的发展稳步推进PSTN的演进。
3.1 网络演进
在现阶段，有3种应用方式可作为PSTN向基于软交换的NGN网络演进的切入点。
(1)本地网范围内基于业务需求的应用
目前在本地交换网内有一些现实的业务需求(例如跨交换机的Centrex等)，对此可以建立基于软交换的增值业务中心，利用中继网关将交换机接入分组网，在不影响PSTN本地网已有业务的情况下，向用户提供单个交换机实现较困难的增值业务，增加运营收益，逐渐实现用户和业务的迁移。
如图1所示，软交换控制设备主要完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理及互连互通等综合控制处理功能；信令网关(SG)完成电路交换网和包交换网之间的SS7信令的转换功能；中继网关(TG)在软交换机的控制下，完成媒体流转换等功能，主要用于电路交换网的中继接入；应用服务器利用标准API接口，通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。
(2)实现PSTN长途业务量分流的应用
在PSTN长途中继容量渐趋饱和时，利用软交换控制设备和中继网关完成PSTN的CLASS 4功能，将长途话务通过TG分流至分组网，并逐渐实现话务量的迁移(如图2所示)。根据网络话务情况，软交换机和中继网关也可进一步分流汇接局话务。采用软交换技术实现长话业务，不仅能缓解PSTN长途中继的压力，而且可以通过提供有吸引力的增值业务吸引诸如商业和集团用户一类的高端长话用户，赢得高额利润。
(3)新增点的应用
对于商业楼宇、园区等新增点，可借助楼宇布线及驻地网，利用接入网关(AG)、综合接入设备(IAD)将用户直接接入NGN网络(如图3所示)。与方式(1)和方式(2)相比，在这种应用方式中，由于用户属性不经过PSTN网络的屏蔽，可以由软交换机透明控制，因而用户可以使用软交换系统提供的全部增值话音业务；此外，如用户利用多媒体终端或软终端，还可以享受丰富多彩的多媒体综合业务。
对新增点采用软交换的接入和业务提供方式，可以使运营商避免同时对PSTN网和数据网新增接入点，有效降低了运营维护的管理难度和服务成本，并有利于用户的快速接入；同时，软交换系统提供的综合语音、视频、数据增值业务，可以很好地满足用户特别是大客户的业务需求，增加运营收益。
3.2 业务演进
网络演变的目的是为了增强其业务竞争能力，保持网络的可持续发展，增加运营收益。在PSTN网络向NGN演进的过程中，制订切实可行的业务发展策略对运营商而言非常重要。不同的运营商可能有不同的方式，我们认为基本可按照以下步骤实施：
(1)提供基本语音业务和主要针对集团用户的增值语音业务，这样可以在网络演变发展的初期有效地吸引集团用户，保证运营商的最大收益来源。
(2)提供补充语音业务和针对集团、个人用户的增值语音业务，在集团用户相对稳定之后，数量巨大的个人用户将成为关注的焦点。
(3)提供针对集团用户的综合多媒体业务。为了使NGN获得更大的发展，必须向用户(首先是集团用户)展示出其生命力所在，即综合多媒体业务能力。
(4)提供针对集团/个人用户的综合多媒体业务。当个人用户成为用户群的主体后，必须尽力满足其不断变化的需求，以获得更多的市场份额。
4 运营支撑系统的演进完善
用户选择运营商除了业务因素，还有服务因素，因此在PSTN网向NGN演进的过程中，通过逐步完善运营支撑体系，引入用户自服务功能，从而增强运营商的服务竞争能力。方便地提供用户自服务功能是软交换运营支撑系统所具有的最大特点，通过向用户提供一个利用Web浏览器对自己的电信业务和相关内容进行管理的门户，使用户享受到个性化、自助化的电信服务。通过自服务系统，用户可享受以下功能：计费管理和帐务管理、业务申请、业务配置、智能业务控制。这些功能都是通过用户自己在Web浏览器中可视化地操作而实现，无需进行繁琐、复杂的数字键盘操作，不仅方便了用户，而且可以大大降低运营商的服务成本，提升运营商的客户服务水平。
5 结束语
软交换在PSTN网络演进中的应用随着运营商运营策略的不同而不同。PSTN网的演进也是一个长期过程，即使在下一代网络已具规模时，PSTN网仍将以子网的形式在相当长的时期内继续提供业务。运营商通过在PSTN网中尽早引入软交换应用，不断完善业务运营模式并积累经验，将为PSTN全面演进打下坚实基础，保持和增强自己的竞争优势。□
参考文献
1 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(S0):28—34
(收稿日期：2002-07-22)
作者简介
倪明，深圳市中兴通讯股份有限公司南京研究所软交换产品部产品总工。1994年毕业于南京大学。先后从事ZXJ10程控交换机和软交换产品的软件开发和系统设计工作。
朱越，深圳市中兴通讯股份有限公司南京研究所软交换软件开发部副部长。1995年毕业于上海交通大学。先后从事ZXJ10程控交换机的软件开发和软交换产品的系统设计工作。
雷海强，深圳市中兴通讯股份有限公司南京研究所软交换产品部项目经理。1992年毕业于西安电子科技大学。先后从事ZXJ10程控交换机、会议电视系统和软交换产品的研发和系统设计。