摘要：本文通过对中国公用电话网和电力专用电话网特点的分析，牵引出具备中国特色的两类软交换设备：用于电信公网的软交换设备和适用于企事业专网的软交换设备。
　　两种软交换平台的功能和适用范围有着明显的差异，本文对此进行了较为详细的说明，希望有助于电力专网在向下一代网络（NGN）转型的过程中，不走弯路，作出适合于自己通信网发展的最佳选择。

　　Abstract：Based on the analysis on the characteristics of Chinese Public Telephony Network and Power Private Telephony Network, this paper introduces two types of Softswitch equipment for China market: Softswitch equipment for PSTN and Softswitch equipment for Private Telephony Network. The former has the network access certificate on Softswitch awarded by Ministry of Industry and Information Technology (MIIT). The latter has the network access certificate on PBX awarded by Ministry of Industry and Information Technology (MIIT).
　　Great differences are existed on the functionalities and explicabilities of the two types of Softswitch platform. This paper describes the differences in detail with the expectation that the best choice for the communication network’s development will be made on the process of moving to Next Generation Network (NGN) by Power Private Telephony Network.

　　关键词：专用电话网、公用电话固网、软交换、NGN、接入屏障、IP电话、软件电话

　　Key words：private telephony network, fixed public telephony network, Softswitch, NGN, access barriers,  IP phone, softphone.

　　1、问题的提出

　　在电话通信领域，存在着两个并行的网络，这就是公用电话网和包含电力通信网在内的企、事业单位专用电话网。前者服务于整个社会；业务覆盖国内（乃至全球）的所有部门、家庭和个人；按业务划分为移动电话网和固定电话网；具备大而广的普及特点。后者为一个企业或事业单位所专有，业务包括两大范畴：
　　其一，服务于企业业务运营（或特定事业单位内部管理控制）的指挥调度系统；
　　其二，用于办公联络的行政（公务）电话系统，具备小而专的特点。
　　当IP电话的“旋风”刮来，无论是公用电话网，还是专用电话网都不可幸免地卷入其中。
　　公用电话网（尤其是首当其冲的电话固网）想的是：如何避免IP电话对它业务的冲击；如何保护其接入屏障，巩固它的垄断格局；如何利用IP电话来扩大业务范围，改善和简化网络，增加话费收入，挽救业务量日益减少的固定电话网络。
专用电话网想的是：如何跟随通信技术的发展趋势，利用IP电话这一新技术来扩展新业务、增加新功能、提高系统的可靠性、安全性；如何降低运行和维护成本。
　　想法和目的不同，对IP电话的理解和期望也就不相同。在技术实施层面上，也就显现出对软交换或VoIP功能需求和设备选型上的差异。
　　适用于中国电信公网的设备，不一定适合专用电话网，包括电力通信专网。
　　当前，中国公用电话固网将软交换的应用限制在固网内部，用于局间中继的汇接交换层面，并通过政策法规来限制基于软交换的IP电话系统与PSTN网络的互联。宣传上将软交换与IMS（因特网多媒体子系统）分离开来。
　　专用电话网的IP电话策略，同3G移动电话网一样，将IMS视为软交换和VoIP的核心，关注点放在IP电话终端应用和组建IP电话专用网络上。
　　对于IP电话，国际上有三种态度：
　　第一种，将IP电话与传统的TDM（时分调制）有线电话等同对待，分配给IP电话专门的号码资源。
　　第二种，保护传统PSTN（公共电话交换网）的垄断地位，对IP电话的使用，进行严格管制，阻隔IP电话与PSTN电话的互联互通。
　　第三种，介于第一、二种之间，既不鼓励IP电话的发展，也不限制IP电话的应用。
日本、美国、欧盟、韩国属第一种。中国属第二种。
　　中国针对公用电话固网，制定了一系列NGN和软交换的技术规范和测试规范。然而，至今还没有针对专用电话网的NGN、软交换和VoIP技术规范、测试规范出台。专用IP电话系统被概括为“PBX”，受到歧视与限制。

　　2、IP电话对公用电话固网的冲击

　　二十世纪八、九十年代，一统天下的中国电信掀起了基础设施建设的热潮，将全中国所有城市、乡镇的街道都翻挖开来，埋放管道，敷设电缆。对于必须通过一对双绞电缆接入固网本地交换机的传统电话而言，接入缆线管道网，筑起了一道其它竞争者难以逾越的屏障（接入屏障）。不可能再有第二家电信运营商，能将中国大小城镇的街道再翻挖一遍。假如，没有IP电话终端入户，这一道屏障将永远阻断ISP（IP业务提供商）涉足电话基本业务的妄想。  
　　IP网络与PSTN不同，用户上网，可以随心所欲地选择接入站点。即使通过电话固网ADSL接入，也不一定非得注册在电信公司的网站上。因而，对于IP业务而言，电话固网的接入屏障被打破了，使网络运营与业务运营分离开来。
　　IP电话跨越网络营运商，填平了本地电话与长途电话之间的鸿沟。一夜之间电信运营商最赚钱的长途电话业务从天上跌落地下。曾经垄断美国电信业务95% 以上市场份额的AT&T就此垮台；Skype、Vonage、雅虎（YAHOO）在全球放号上亿。几乎在一夜之间，许多网络业务提供商，变成了名副其实的电信业务运营商。
　　可见，公共电话固网是IP电话和软交换的“受害者”。在它看来，软交换与IP电话的发展，是一个前、后、左、右皆不逢源，万般无赖的举措。
　　有人估计，中国IP电话经营权一旦放开，将会有3000家以上虚拟网络电话运营商从幕后走到前台，电话固网将重新洗牌。
　　对公用电话固网的冲击还来至基于IMS的3G移动通信系统。由中国三大电信运营商发起的无线座机业务，从空中跨越“接入屏障”，相互挖撬对方公共电话固网的墙角。

　　3、电话公网和电力专网对IP电话的理解差异

　　3.1、中国电话公网对IP 电话的见解

　　在中国公共电话固网看来，软交换与IP多媒体子系统（IMS）应该不是同一个理念；软交换与VoIP也不是同一个理念。软交换应该是传统语音电路交换网络的演进模式。而IMS和VoIP则是跨越传统电路交换的新型电话模式。
　　中国公共电话网技术专家放言：“NGN不是一个严谨的技术标准，只是一种思想和思路。各家、各行业的具体实现方案、侧重、演进差异极大。”
　　图3-1）绘出了当前中国电话固网网络构成拓扑图。不难看出，其软交换应用，仅限于本地网、长途网的汇接层面。在接入层面，只容许通过接入网关（AG）或综合接入设备（IAD）即机顶盒方式，向用户提供模拟电话接入，不支持基于IMS架构的IP电话接入。这是因为，AG和IAD连接的用户，只能固定接入电信公司，仍然在接入屏障的保护范围之内。
　　中国公用电话固网绝不容许通过IP公网（ChinaNet）来直接布放电话。因为挂在IP公网上的电话，必然超出了本地接入网的控制范围。
　　在三网（因特网、广电网、电话网）合一的大趋势推动下，随E-PON进程，中国公共电话固网也可能采用如图3-1）右下虚线所描绘的拓扑关系，在IP公网上布放由机顶盒连接的电话接入。

图3-1）、中国电话固网当前网络构成拓扑图

　　3.2、电力专网对IP电话的期待

　　电力专用通信网要求交换设备功能齐全（上百种），性能高，容量相对较小。有人将其比喻成小轿车（电信公网交换机则是公共汽车）。
　　电力专用电话网络，是IP电话和软交换的“受益者”。对于电力专网来说，软交换与IP电话是克服其承载平台局限，实现宽带、窄带混合组网，突破电信公司垄断、挟持，跨区域布放内部专用电话，实现电话终端移动的利器；铺就了电力通信系统降低电话使用费用和网络建设、维护费用，拓展诸如可视电话，一体化语音邮箱，统一通信平台（UC）等新兴业务，充分利用网络资源的康庄大道。
　　与电话公网不同，电力专用通信网将软交换、IMS、IP电话（VoIP）视为同一个概念。软交换是控制中心、IP 电话是终端。软交换与IP终端，构成一个全新的电话通信系统。IMS 是这个统一系统的标准架构。
　　电力IP电话网络的规划建设有两种方案可控选择。
　　方案一：在 TDM 电话交换基础平台上，叠加一体化嵌入式 IP 电话（VoIP）系统；
　　方案二：在软交换中心平台上配置 TDM 接入网关（AG）和中继网关（TG）。
　　前者称为前向发展模式；后者称为后向兼容模式。
作为示例，图3-2）绘出了在塔迪兰电信Coral IPx 电话交换设备上叠加一体化软交换嵌入平台（PUGW）的系统构成图。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3-2）、在 TDM 电话交换基础平台上叠加一体化嵌入式 IP 电话系统


　　当TDM电话的数量大于IP电话的数量时，宜采用本方案。单系统配置容量可达：TDM 电话4000线+IP电话2400线。同时支持MGCP协议和SIP协议。
　　塔迪兰电信的一体化嵌入式IP电话平台（PUGW板卡）的结构框图，绘于图3-3）。由嵌入式IP电话软交换服务器、媒体（通道）网关、卡内局域网、外部IP网络接口、TDM 话音数据总线接口和控制总线接口等电路部分组成。

　　图3-3）、塔迪兰电信的一体化嵌入式IP电话平台（PUGW）的结构框图

　　嵌入式IP电话软交换服务器包含了IP电话软交换平台的所有功能。如：注册、登录验证、用户数据库、地址域名解析、IMS架构协议、SIP及MGCP等IP电话协议、QSIG信令网关、RTP/RTCP 实时控制传输协议、IP电话计费及详细通话记录等功能。
　　媒体（通道）网关用以建立IP电话与TDM电话接续的传输通道以及MGCP电话之间的媒体通道。支持G.711、G.723、G.729等媒体数据压缩协议。
　　媒体网关与交换机话音数据总线（Highway）之间的连接，通过话音数据总线接口来实现。
　　IP电话软交换服务器与交换机数据总线之间的连接，通过控制总线接口来实现。
　　嵌入式IP电话平台是一个板卡，可插在Coral IPx交换机的任意一个插槽内，通过外部IP网络接口（相当与路由器）与外部IP网络连接。
　　IP电话之间通话，采用IMS 架构，嵌入IP电话平台只起到接续信令控制、地址域名解析的作用。双方的话音数据在IP网路上采用P2P方式传输。
　　IP电话与交换机模拟、数字电话用户之间的通话，以及IP电话通过交换机2M数字中继接入电信公网的通话，皆由媒体网关提供的通道进入交换矩阵，实现连接。
　　方案一的嵌入式IP电话平台（PUGW板卡）可以堆叠使用。单卡可提供240个IP电话或IP中继电路的接入。一台Coral IPx交换机可插10块PUGW卡，IP电话容量可达2400线。多台交换机组网时，可组成10万线以上的专用电话交换系统。
当系统扩展，引入了大型的软交换中心平台，本方案的Coral IPx交换机可以立即转换成NGN四层结构中的接入/中继网关。
对于方案二，作为示例，图3-4）绘出了采用塔迪兰电信Coral Ses Softsweitch （CSS）软交换平台组成的电力IP电话专网的典型结构拓扑图。
　　方案二适用于以直接连接在IP网络上的IP电话为主，通过接入网关（AG）和机顶盒连接的模拟电话为辅的应用模式。
适用于电力通信专网的软交换平台，将登录/注册、地址解析/局向路由选择、呼叫/重定向接续控制、信令/网关、网管/计费、业务提供、用户数据库、互联组网、系统安全等功能以模块化软件的结构形式，安装在同一台服务器中，构成一个功能完整的独立软交换平台。

　　 图3-4）、电力IP电话专网的典型结构拓扑图

　　中继网关TG，用来连接传统TDM电话网络，包括接入电信公网和与专网中还在运行的老式电话交换系统组网。
　　如果需在IP公网上实现跨区域放号，或者，让出差人员无论在什么地方（只要能上互联网）都可以使用不用花钱的内部电话，就要配置跨网络的会话边界控制器（SBC）。无形之间，就把单位的内部电话范围扩大到了全国乃至全球。对于　　一些分支机构覆盖全国，业务范围覆盖全球的电力企业，会因此节省很大一笔电话开支。
　　电力专用IP电话网络是一个功能开放的系统，其计费、语音邮箱、查号、录音、客户服务中心、IP调度电话、可视电话会议、即时通信（网络聊天）和统一通信平台等等，都可以通过添加功能服务器的方式来扩展。
　　电力专用IP电话网络也是一个容量开放的系统，可以通过叠加软交换平台来扩容，通过扩展中继网关（TG）来增加与PSTN（TDM）传统电话交换网络连接的中继链路，通过扩展接入网关（AG）来增加模拟电话数量。使得电力专用IP电话系统几乎没有终极容量限制。
　　电力系统在建设好基础承载平台——专用IP网络之后，便可以将软交换模块连接到网络上。由于专用网软交换平台具备叠加和异地容灾设置的特性，用户完全可以因需要而设置，因发展而扩充，避免了因过量的预留而造成初次投资资金的积压与浪费。

　　4、电话公网和电力专网对IP电话的需求差异

　　1）、媒体流的传输方式
　　中国公共电话固网主用MGCP/H.248（媒体网关控制）架构。所有通话的接续控制（信令）由中心平台的媒体网关控制器来完成。通话语音的媒体流也要经过中心平台，由媒体服务器来实现媒体通道连接。
　　电力专用通信网IP电话所需求的是基于IMS（IP多媒体子系统）架构，IP电话终端之间的通话接续信令由软交换中心平台控制。通话语音的媒体流直接在IP网络上点对点传输，不经过软交换控制中心。
　　2）、信令网关
　　公共电话固网的软交换平台必须具备完整的 7 号信令网关，与七号信令支撑网连接，实现传统电话网络全程全网的信令传送与接续功能。
　　电力专用通信网没有7号信令系统，因而也就没有对7号信令网关的需求。电力专用通信网普遍采用PSS1/QSIG（专用通信网1号信令系统）。要求IP中继也具备PSS1/QSIG信令功能，具备路由预测，统一网络编号等全程全网功能。
　　3）、软交换平台结构
　　公共电话固网的软交换平台设备，通常采用功能专一的小型机和服务器群，组成100万线以上的大容量系统，以满足公共电话网络需求的高话务流量和高呼叫处理能力。
　　电力专用通信网需要独立的综合软交换平台。就是，可以单独使用，也可以叠加起来使用的一个个软交换模块。软交换模块叠加，可组成容量超过10万线的大型专用IP电话通信网络。在常见的产品系列中，根据所选配服务器的性能，独立的综合软交换平台的容量可在200门～3000门之间。
　　同一系统的多个软交换用户模块之间，由一套随“心跳”节奏，不断校正更新的统一数据库来支持，具有互助备份功能。即，每个IP用户终端，都可以注册到多个软交换平台上。正常状态下，优先登录主选平台。一旦主选平台故障，IP用户可按照注册表的顺序，选择登录到其它模块上。理论上，对于N个模块组成的系统，只要有1个模块工作正常，系统都能正常工作。
　　专用软交换系统的多个用户模块，可以同机房、同机架安装，也可以安装在电力系统IP网络到达的任意位置，构成具备多重保护的异地容灾系统。
　　4）、软交换系统的运行管理模式
　　公共电话固网的软交换平台采用集中设置，运行管理也采用集中模式，
电力通信专网，根据其发电、送电、供电等主业的体系结构，采用分层运行管理模式。一个地市或一个区域的IP电话，应当在这个地市或这个区域内管理，避免所有IP电话都集中在省中心或大区中心管理，对于路程遥远的地市，鞭长莫及。
　　5）、终端接入
　　中国的公共电话固网，主要采用接入网关AG的方式，让用户保留模拟电话接入。即使在规划的三网合一中，通过IP接入网布放分机，也采用机顶盒模式，绝不容许用户的IP电话直接连接在IP网络上。

图4-1）、电力系统 IP电话的桌面布局图

　　电力IP专用通信网，大量采用IP电话（包括IP话机和IP软件电话）直接接入。当前的电力部门，在桌面布放有IP网线，空间又被Wi-Fi无线局域网覆盖，音频双绞电缆和模拟话机便成了多余的累赘。如图4-1）所示，桌面IP话机与电脑共用一根网线，简洁明了。如果将软件电话直接安装在电脑上，采用无线局域网接入，桌面将更加干净。
电力专用IP电话系统，也能提供模拟电话接入设备（接入网关AG和综合接入设备IAD），保留了连接模拟话机的后向兼容特性。

　　5、结论——在中国的行业保护前提下的两种软交换平台将长期共存

　　参考文献：
　　〔1〕韦乐平《把握网络的演进性，实现转型的高效性》《人民邮电报》2008年2月21日
　　〔2〕徐培文、王鹰 尹宁旻 《软交换及其管理技术》《机械工业出版社》2006年
　　〔3〕塔迪兰电信《Coral Sea 软交换系统管理手册》《北京理工大学出版社》2009年

　　作者：谷祥林（昆明塔迪兰电信设备有限公司总工程师）