一、背景
进入21世纪以来，为了满足人们在任何时间、任何地点、以任何方式和任何人进行通信的需要，电信网络正在发生一场变革。各大运营商都积极构建软交换试验网，继而开始投入商业运行。自2001年9月以来，重庆铁通就开始进行软交换的试验，北电、中兴、华为三个厂家分别在重庆铁通构建软交换试验网，试验内容包括普通窄带语音业务(包括不同厂家的软交换电话的互通、不同接入方式的互通、软交换与PSTN的互通以及原有程控新业务的测试等)、多媒体增值业务(包括可视电话、空中会议室、广域CENTREX业务、SIP电话等)等，积累了丰富的经验，为软交换的商业应用奠定了良好的基础。经过近三年的试验，重庆铁通终于走向了软交换的商用道路。
二、软交换技术简介
下一代网络(NGN)是业务驱动的网络，通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制和承载分离可实现相对独立的业务体系，使业务真正独立于网络。软交换(Softswitch)技术作为业务/控制与传送/接入分离思想的体现，是下一代体系结构中的关键技术。它通过软件的方式来实现原来交换机的控制、接续和业务处理功能，从而便于在下一代网络中更快地实现各类复杂的协议及更灵活地提供业务。以软交换技术为核心，利用多协议网关，通过统一的IP网络向用户提供语音、数据、VOIP/FOIP、Internet接入、高速IP交换和路由及其他多种宽带业务。现阶段的软交换至少应具备以下三个基本特点：
(1)集成分组网世界和电路交换网世界；
(2)具备汇接局和端局能力；
(3)呼叫控制与媒体层和业务层分离。
软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器、其他软交换设备间采用标准协议相互通信。
简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。
目前软交换主要完成以下功能：
(1)媒体网关接入功能；
(2)呼叫控制功能；
(3)业务提供功能；
(4)互连互通功能(H.323和SIP、IN)；
(5)支持开放的业务/应用接口功能；
(6)认证与授权功能；
(7)计费功能；
(8)资源控制功能和QoS管理功能；
(9)协议和接口功能。
三、重庆铁通的软交换应用组网
经过近三年的试验，最终重庆铁通采用北电设备进行软交换组网，整个软交换网络由北电网络的CS2Kc和MCS5200系统组成，软交换CS2Kc 支持IAD普通电话和中继(CISUP)接入，MCS5200提供多媒体增值业务。具体组网如图1所示。
在重庆铁通两路口中心机房内，CS2Kc和MCS5200系统设备挂接于由两台PP8610组成的中心局域网交换机上，路由交换机由1台PP8610_C承担，中继网关PVG经由ATM网络区域节点PP15000连接于PP8610_C，信令网关USP、中继和接入媒体网关PVG分别与重庆铁通PSTN关口局对接，实现软交换与PSTN网的信令和语音互通。依托重庆铁通IP城域网进行组网，将软交换网络延伸到小区、大楼、院校以及其他合作伙伴的城域网。
四、软交换在重庆铁通的应用前景
1.新增点的一体化解决方案
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。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语音业务；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。
2.增值业务
(1)一机多号业务：即一部软交换电话上可以配置多个电话号码，并可以通过不同的铃声来区别来电是在拨打哪一个电话。
(2)广域的IP CENTREX：通过软交换网络，可以实现跨地域的CENTREX业务，并可以实现铁通PSTN固定电话和软交换电话之间的CENTREX业务。这对于跨地域的大公司、大集团具有非常的吸引力。
(3)SIP多媒体电话:利用MCS多媒体服务器和SIP，无论你身在何处，只要能上互联网，就能实现PC TO PHONE，PC TO PC以及PHONE TO PC等语音业务以及白板、网页推送、传送文件等多媒体功能，借助于摄像头，还可以实现可视电话功能。
(4)空中会议室:软交换以及MCS都可以支持空中会议室业务，只要你拨通该会议室的接入号，并通过密码认证，就可以加入到会议当中。如果参会人员都使用SIP电话参会，只要有摄像头，那么无疑就像是在召开可视电话会议了。
(5)密码电话：为了控制长途话费，无需智能网，软交换就可以实现密码电话功能。在拨打长途时必须加拨自己的密码才能接通电话。
2.和驻地网运营商合作
由于重庆铁通资源有限，所以大力发展和其他驻地网运营商的合作是非常必要的。重庆铁通有固话、互联网等通信业务的经营权，有码号资源，有软交换以及传统PSTN网络，并且和各大运营商早已互联互通，但是网络覆盖范围较小，很多地方不能接入，限制了业务的发展；而各个驻地网运营商有丰富的网络资源，因而和驻地网运营商合作经营，实现双方的优势互补，共同发展非常必要而且可行。
目前，重庆铁通已经和中华通信、广电运营商进行合作，开展了软交换电话以及ICP内容共享等业务。
五、软交换的运营管理
1.数据网络的优化及维护
软交换是依托于数据网络的，因而数据网的质量直接关系到软交换所提供业务的质量。因而优化数据网络和加强数据网络的维护是非常必要的。目前，重庆铁通正在做整个IP城域网以及软交换网络设备的优化，做到合理利用网络资源，力争消除单点故障(如目前组网中的路由交换机PP8610_C)，并建设集中网管监测系统，争取做到在用户投诉发现之前，发现数据网络故障并处理。
2.IAD设备的管理
软交换运营维护的关键就是对接入层IAD设备的管理。由于IAD大多放置在楼道中，多而杂，因而如何有效地对IAD进行管理是软交换运营维护的重要环节。
每一台IAD在软交换系统内都设有唯一的标识，当这台IAD发生故障需要更换时，需要同样的一台IAD来替代(包括标识、IAD配置数据等)，因而对IAD打标是非常重要的。IAD标识中，应该明显地看出以下内容：IAD的型号、序号、放置的物理地址、使用的码号、IP地址的配置等。对于IAD的管理建立了一套从IAD设备到货、发放、打标、设置数据、进入营帐系统直到装机放号、故障处理、拆除更换等的管理流程，确保IAD以及用户数据的准确。
3.营账系统
为了把软交换的放号纳入铁通营账系统统一管理，必须在原有营账系统上进行新的开发。在软交换中，营账系统的开发关键在于IAD端口和电话号码的对应，但是由于在软交换系统中存在一号多机以及一机多号的业务，所以在营账系统中的电话号码和IAD端口并不是一一对应的关系，而是多对多的关系。并且，把IAD纳入营账系统的管理，还涉及到该IAD的IP地址配置、物理地址、端口号与电话号码的对应关系等。目前，重庆铁通已经完成上述工作，将软交换的放号工作纳入了营账系统，并正式投入运营。
4.计费系统
经过努力，目前北电软交换的CS2KC的语音话单已经能够纳入铁通计费系统进行分拣。但是MCS多媒体业务话单由于不是单一的语音话单，因而不能纳入原有的计费系统。由于多媒体业务话单不同于单一固定的语音话单，其计费方式显得尤为复杂，再加上运营商都要求向用户提供灵活方便的计费方式以及为了商业运营而需要提供不同的多种复杂的计费策略，原有的窄带语音计费系统根本不能满足需要，这就需要新的宽带计费系统来解决。目前暂时的解决办法为多媒体业务采用功能费包月加上普通话费计费方式。
六、结束语
综上所述，软交换技术在正式投入运营时，还存在很多配套运营系统的不完善等问题，在SIP技术上也存在许多发展的问题，这些都需要我们来不断完善和改进。但是我们相信，软交换以其优越的性能以及所能提供的更多的增值业务必将逐步取代传统的PSTN网，将整个电信网络带入到NGN网络中，以满足人们不断增长的信息需求。
