网络交换机技术是一项怎样的技术

在过去，传统电信网络（Public Switched Telephone Network;PSTN）与因特网（Internet Protocol Network;IP Network）分属不同连结网络，电信网络仅单纯的用来传输模拟电话及传真，而因特网则是处理数字数据的传送。

由于数字讯号处理DSP技术的开发，计算机电话整合（Computer Telephony Integration;CTI）技术的演进，衍生出新的产品与服务，使得计算机与电话市场增加了新的应用，像是计算机电话应用产生器（ApplicaTIon Generator）讯息整合系统（Unified Messaging System;UMS）和自动话务分配（AutomaTIc Call DistribuTIon;ACD）。

有了计算机电话整合技术成功的经验，遂想进而融合现有的因特网，于是有了因特网电话网关（Internet Telephony Gateway;ITG）的设计。过去几年是以ITU-T H.323标准作为VoIP（Voice over IP）技术的基础。

透过IP网络提供基本之电话服务。不过近来的发展已逐渐显示出原先H.323的架构并不符合VoIP系统未来长久发展之需，而势必得在其现有基础上做适当的调整，才能满足未来VoIP与PSTN/PLMN整合上的需求。

现在，一些世界标准组织及策略联盟纷纷提出新的协议与架构，例如：IETF（Internet Engineering Task Force）订定了MGCP、MEGACO、SIP、SIGTRAN等协定;ISC协会（International Softswitch Consortium）亦着手制定网络交换机（Softswitch）系统架构。

在这个系统中，有新的设备及协议，希望能整合传统电信PSTN网络到IP网络中。藉由电信与信息技术的结合、标准化的系统架构，以及开放的应用程序接口，改变了电信产业未来的发展。

而网络交换机（Softswitch）技术负责因特网电信与传统电信网络的介接，将在新一代的因特网电信系统扮演相当重要的角色。 Softswitch系统架构 发展新世代因特网电信技术，首要面对的课题就是要能与现有的电信网络架构整合。在图1中，分别描绘了传统电信网络（图左侧）及因特网电信（图右侧）的架构示意图。

传统电信网络中电话建立的过程为：语音（Voice）部份是经由局用网络交换机（CO Switches）之间的Trunk接口传输;信令（Signaling）部份则是透过SS7网络传递。如果只是一般的通话，负责通话控制（Call Control）的SS7 ISUP信令，仅会透过SS7网络的信号转运点（Signal Transfer Point;STP）。

在发话端交换机（Originating Switch）与受话端网络交换机Terminating Switch）之间传送;然而，当通话需要智能网络服务（IN Services）时，则要发送SS7 TCAP信令，经由SS7网络转送至提供该服务的服务控制点（Service Control Point;SCP），要求提供该项服务;

若是该项服务包括语音播放（Announcement）、互动语音响应（Interactive Voice Response;IVR），此时SCP就会要求智能型设备（Intelligent Peripheral;IP）播放语音给发话端，同时侦测发话端的按键，并将按键结果之DTMF回传给SCP，用来决定该项服务的进行。

在因特网电信架构中，为了与传统电信网络介接（Interworking），安排了信令网关（Signaling Gateway;SG）和SS7网络连接，以接收由SS7网络传送来的信令，经过格式转换再交由媒体网关控制器MGC（Media Gateway Controller;

在MGCP称之为话务代理（Call Agent））。MGC的功能包含通话控制与路由（Routing）、信令处理、媒体网关控制，以及产生通话记录（Call Detail Records;CDR）。MGC和信令网关之间的接口规格目前正由IETF SIGTRAN（Signaling Transport）这个工作小组所制定。

在此架构中，媒体网关（Media Gateway;MG）则扮演着媒体格式转换的角色，它负责将电信网络传递来的语音或影像格式转换成IP网络上所传递的RTP格式。而MGC则透过MGCP或MEGACO/H.248来控制不同类型的媒体网关。另外，MGC与MGC之间的沟通则是藉由SIP-T（SIP for Telephones），现今SIP-T仍在IETF作进一步的研议。

相对于传统电信网络提供服务的SCP与IP，在因特网电信架构中也有类似的组件，例如：应用服务器（Application Server;AS）类似SCP，负责提供加值性的服务（如：080、Voice Mail服务），它可支持JAIN或Parlay的标准应用程序接口，提供给上层的应用程序发展者，使得应用服务的开发更为容易且具可移植性（Portability）;

而AS与MGC间的通讯协议SIP-TSI（SIP-Telephony Service Interface），目前尚在ISC讨论阶段，并无明确的文件数据;另外，媒体服务器（Media Server;MS）则类似传统电信网络的智能型设备（Intelligent Peripheral;IP），利用RTP来传送语音讯息给媒体网关（或网络电话）。

或是接收媒体网关（或网络电话）传送来的语音讯息和DTMF按键数据。而应用服务器与媒体服务器间的通讯协议，甚至两者间的架构关系，都仍在ISC讨论，并无确切的结果。 Softswitch相关通讯协议 透过通讯协议的制定，在新世代因特网电信架构中组件之间有了沟通的标准接口。

使得组件的开发者有了共通的依据，而组件的购买者也有了选择的机会，可以依照需要来选购所要的组件产品，同时降低了系统更新的成本，也让系统架构拥有弹性扩充（Scalability）的能力。另外，制造商可以自由地发展自己的产品，而且不同厂商所生产的产品也具有互通性。接下来我们将介绍Softswitch相关的三个开放式接口标准。

SIGTRAN （Signaling Transport） 首先来看Signaling Gateway接收来自SS7网络的信令，如何在IP网络上传递。图2和图3分别显示SS7 ISUP（ISDN User Part）和TCAP（Transaction Capabilities Applications Part）信令如何作信令格式的转换。

其中，IETF SIGTRAN工作群组定义了交换线路网络信令调适SSA（Switched Circuit Network Signaling Adaptation;SSA）和共通信令运输CST（Common Signaling Transport;CST）这两层的功能。

CST层建构在IP层之上，提供SS7信令在IP网络上可靠的传输。目前正为CST层制订SCTP（Stream Control Transmission Protocol）这个通讯协议;之所以会舍弃现有的TCP，而另外定义SCTP的主要原因有二。

一为SS7的信令传递通常都是很急迫的，稍有延迟便失去了意义，TCP的Retransmission机制将会造成不良的影响。二为TCP容易受到Resource-Attack这样的攻击而造成系统的当机，而SCTP针对安全性的议题则有较周延的考虑。至于SSA层则是专门负责支持SS7信令中原有的特性或功能（例如：SCCP（Signaling Connection Control Part）层的全域名称转换（Global Title Translation）。

MGCP/MEGACO MEGACO与MGCP （Media Gateway Control Protocol）与从字面上解释即知，它们是定义媒体网关控制器MGC用来控制媒体网关MG的沟通标准，MGCP与MEGACO两者运作方式都采主从式（Master-Slave）架构，仅仅使用数个简单的命令（Commands）就可完成通话的建立与终结。

MGCP第一次发表于1998年10月，而最后版本于1999年10月发表为RFC 2705;至于MEGACO /H.248则己在2000年11月分别为ITU-T与IETF会议接受，发表为RFC 3015.虽然这两个协议具有相同的架构与类似的运作精神，但是相较于MGCP，MEGACO提供更弹性的接口，让MGC对MG上的资源作动态管理。

像在网络交换机中，通话建立的过程，MGC透过Commands管理媒体网关MG上的端点（Endpoints），此端点同时包含了一组分别面对PSTN与Internet的资源;相对地，在MEGACO的联机模式中，MGC透过Commands管理的是媒体网关MG上的终端（Terminations），而不论是面对PSTN或Internet的资源，都个别地被视为一终端。

SIP（Session Initiation Protocol） SIP是一种属于因特网应用层（Application-Layer）的信令控制协议，用来建立（Create）、更改（Modify）与终结（Terminate）议程。目前有六个方法（Methods）可供使用来发送需求（Requests），分别是邀请（INVITE）、确认（ACK）、再见（BYE）、取消（CANCEL）、选项（OPTIONS）、注册（REGISTER）。