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主题：【原创】浅谈软交换 1 -- 丁丁鱼
软交换即Soft Switch是当前电信界的一个比较热门的话题。什么是软交换呢？简单地讲，就是基于包交换（Packet Switch）技术的，提供语音，视频及其他多媒体通信应用及服务的新一代通信网络平台。WikiPedia对Soft Switch的解释如下：
A softswitch is a central device in a telephone network which connects calls from one phone line to another, entirely by means of software running on a computer system. This work was formerly carried out by hardware, with physical switchboards to route the calls.
软交换技术的核心在于它提供的通信服务，比如网络电话（VoIP Phone），是主要由软件，即IP网络协议，来完成的。软交换这个名字源自现行传统公共电话网（PSTN）使用的是电路交换即Circuit Switch，或硬交换。为什么叫硬交换呢？这是因为在PSTN中，用户终端（例如，最简单的电话机）和交换机中安装的线路（Circuit）在物理上是对应的。比如，传统的PSTN中，一条线路通过时分复用技术（TDM， Time Division Multiplexing）可以为8位用户提供通话服务。大家也许听说过的“门”的提法，这是指一台交换机能提供的线路数，例如，千门或者万门。门数越多，交换机越复杂，当然也越贵了。当两个用户打电话时，交换机需要将双方的电路（准确地说是在电路上为用户分配的时间片，即电路时隙）“连接”起来，即进行电路交换。这方面最直观的例子是老电影里的总机服务，接线生把一条条线路用手接上，电话打完在拔下来。当然，由于程控交换技术的发展，电路交换早已不需要将两条电路在物理上真正地连在一起了。
[待续]
声明：本人离开电信行业已经近10年了，有纰漏之处还请河里的行家高手指正。
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就相当于把数据包根据情况乱丢就是了。直接的语音可能不行吧。除非是转换成了数据。
模拟的话音信号在进交换机做电路交换之前是需要进行数字化的，即PCM编码。所以，即使是现在，打电话有很大一部分是走数字信号的。有了数字话音信号，装个数据包放到网上就有门了，具体的过程我以后会触及。
我用的VoIP电话，提供了一个思科的小盒子，应该是在里面做了数字化，打包再放到网上。
上文说到，在传统PSTN中，通话是由基于时分复用的电路交换技术来提供的。这就使得程控交换机可以提供的终端用户数（即门数）和自身安装的电路及交换设备的容量直接相关。去过电信交换机房的人应该对那一排排高大的机柜有印象。在这些机柜中，大多数是用户接入电路和做电路交换的设备，真正的中央控制部分占的比例并不大。我在学校时曾经参与过一个小交换机（大概是千门，具体记不清了）的安装，一共6个机柜和家里的双开门大衣柜一般大小。其中，中央处理器（CPU）和输入输出（I/O）只需要一个机柜，其他全部是用于电路接入和交换的硬件模块，每个模块能支持多少用户数都是定的。当时，好像每天的任务就是装模块，连线，再装模块，再连线。
由于程控交换使用专用设备（电路接入和交换的硬件模块），而这些硬件一般都很昂贵，这就使得传统电信业对投资和营运成本的要求都很高，一般公司难于涉足其中。从这个角度上讲，电路交换从技术上支持了垄断经营，限制了市场竞争。
那么，什么样的技术才能降低成本，提高便宜的电信服务呢？人们把目光转向新兴的数据通信领域，即计算机网络。在这里，信息的传输使用完全不同的手段：基于统计复用（Statistical Multiplexing）的包交换（Packet Switching）。他和电路交换的最大区别在于不再需要为终端用户设定电路：用户信息装在可独立寻址的数据包中（就象写明收发地址的信件一样），和来自其他不同用户的数据包公用电路连接。这些数据包通过由软件实现的路由技术（Routing）最终到达目的地。简单地讲，电路交换象铁路，某一时间，某条线路上只有一辆火车在运行，如果没有火车就空着。而包交换象公路，某一时间，某条路甚至某条车道上都可能有很多汽车在跑；当然有时也会堵车了。
相对而言，包交换主要的好处有这么几方面。一是对电路的利用率高，不必因为用户不使用电话而闲置电路。二是数据包的传输对专用设备的要求低，一台简单的Linux系统就可以为一个小型网路提供路由服务。这两点使得包交换的投资和运行成本都要低不少。另外，对数据通信而言，打电话传输的只是一种特定的数据，即话音。他可以和其他数据（如数据，图像，视频）一起传输，这就使得多媒体通信更容易实现。同时，也为新应用的看法停供了一个开放的平台。
这么一说，包交换似乎成了大救星，似乎马上就要取代电路交换了。Wait。。。 这天下可没有免费的午餐。对于话音传输的特殊要求，包交换也有技术上的缺陷。比如，数据包丢了怎么办？记住，这回可没有固定线路了，装车，堵车总会时有发生。再有，传统交换对可靠性有严格要求，而且有一套完整的理论基础；包交换在这方面就差一截了。。。
到底基于包交换技术的软交换是怎样提供良好而可靠的电话服务的呢？且听下回分解。
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无线网络的发展应该是对软交换技术的发展有很大贡献吧？有空写一下这方面的东西？
还是3G，4G之类的无线电信网？
总的感觉，做网路的，不论无线有线都想把传统电信的电话，传真等业务拿过来---技术上讲很自然，都是数据嘛。做电信的，都想通过扩充原来的功能把数据这块拿下---商业上讲也很自然，都是通信服务嘛。
现在看起来，做网路或是数据交换的似乎是高出一筹了。这上面，技术的提高是一个方面；商业上，投资上的差异实在是不可忽视
Forbes上刚看到的中国3G热（China's 3G Fever），好像下一波电信热要来了
喊两句口号：以实际行动支持和贯彻以铁老大为核心的河中央的英明决定，坚决不转全文！
我说的是手机和手机之间通讯的交换，一般是有Mobile Switching Center完成的。在GSM网络里是叫Network Switching Subsystem，CDMA 里面叫 Mobile Switching Center。
手机和座机通讯当然还得通过MSC连到PSTN上
看来老兄是搞这行的。
无线的技术兄弟也一直想搞，可总是阴错阳差搞不成，郁闷呀
在软交换或者VoIP服务中，话音的传输大多由RTP（Real-Time Transport Protocol）协议来完成。Wikipedia中关于RTP的描述如下：
The Real-time Transport Protocol (or RTP) defines a standardized packet format for delivering audio and video over the Internet. It was developed by the Audio-Video Transport Working Group of the IETF and first published in 1996 as RFC 1889 which was obsoleted in 2003 by RFC 3550.
对协议细节感兴趣的河友，可以查阅RFC (Request for Comments) 3550， RTP: A Transport Protocol for Real-Time Application。
概括的讲，RTP是一种在网路上传输音频和视频的协议，它一般直接使用传输层的[URL=http://en.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol ]UDP（User Datagram Protocol）[/URL]来满足音频和视频传输中对时间的要求，比如时延。RTP本身并不直接提供类似于TCP (Transmission Control Protocol)的高可靠性传输。但由于它在数据包中加入了时间戳和序列号，高层应用程序（比如VoIP电话或者视讯会议）可以根据这两样信息对传输速度作出相应的调整或者对丢包做出反应，比如重发。
在软交换提供VoIP服务时，RTP对话（Session）是和它的带外（Out-Band）控制协议
RTP Control Protocol (RTCP)一同建立的。RTCP对当前对话的质量做监测，从而提供如时延，丢包率，抖动（Jitter）等信息给高层应用程序。
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比如会话中同时含有语音流和视频流,RTP使用两个流来传输,由于编码的不同,这两个流的时间戳以不同的速率运行,RTP只能保证同一媒体流的时间戳功能,RTCP把时间戳与实时时钟联系起来,保证了媒体的同步.
前面主要写了电话通信中话音是怎么传输的，也就是大家是怎么听见对方说话的。至于大家打电话时通信网对通话过程的控制，比如拿起话筒时拨号音的产生，电路交换中电路的连接，通话结束的处理等等，就要涉及通信网中的另一个重要组成部分，信令。
信令又叫信号，signaling, 是通信网的神经。信令的传输使得网路中众多的交换机，传输设备，及其他各部分协同工作，从而为用户提供通话和其他高级服务，比如智能网。打个比方，信令就好像铁路中的扳道工。火车要安全正点到达，这些扳道工得自始自终协调一致。要是那一位打个瞌睡什么的，恐怕就要出事故了。
在传统的PSTN中，信令的传输也是用专用的设备，叫信令机。和程控交换机一样，这些信令机也有大机柜。至于柜子里是什么，兄弟没摆弄过，就不瞎猜了。当年的感觉就一个，神秘。顺便说一下，现在程控交换中普遍使用的是7号信令。英文全名叫：Common Channel Signaling System 7，即公共信道信令系统第7号。关于通信网信令的历史和细节，有兴趣的河友可以参考Wikipedia。
和传统PSTN电话网一样，信令对软交换一样重要，只是设计的思路和实现的方法不同。软交换主要采用的是信令协议：SIP （Session Initiation Protocol，会话发起协议）。老规矩，引一段标准定义：
"The Session Initiation Protocol (SIP) is an application-layer control (signaling) protocol for creating, modifying, and terminating sessions with one or more participants. These sessions include Internet telephone calls, multimedia distribution, and multimedia conferences."
RFC3261（SIP: Session Initiation Protocol）详细地介绍了SIP的实现细节。和传输话音的RTP，RTCP协议一样，SIP的设计实现也体现了一个“软”字：不需要专用硬件设备，采用开放式平台。SIP标准中提供的功能很简单，最初只有6个：注册（REGISTER），邀请（INVITE），响应（ACK），取消（CANCEL），再见（BYE）和查询（OPTIONS，或者应该翻成选项？）。在这些基本的功能之上，用户可以开发应用程序来提供各种服务，比如电话会议，视频电话。
SIP的设计受HTTP协议的影响很大，采用Request-Response（请求-响应）模式。Request和Response使用文本格式（Plain Text），Response的返回代码也和HTTP相似，比如，大家熟悉的404（not found）和200(OK)。另外，因为SIP是定义在应用层的协议，它对具体的传输协议也没有限制，TCP，UDP都成。不过，个人感觉，使用TCP应该更自然一些，毕竟信令的传输还是有保障些好
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