軟交換技術脫胎于傳統(tǒng)電路交換機技術，同時吸收了分組語音技術的最新成果，是電信網絡發(fā)展演進的產物。雖然業(yè)界一致認可分組網絡尿終將代替電路網絡，但是到電路網絡設備及作為網絡基礎的電路交換技術被淘汰仍然有相當長的一段時期。傳統(tǒng)電路網絡支持的服務（如音頻、視頻等）在分組網絡上也都需要進行平滑集成。軟交換作為新的網絡體系架構形式，它在支持新的網絡和業(yè)務的同時，也必須提供傳統(tǒng)的業(yè)務和接口。因此，構建一個實際的軟交換系統(tǒng)以滿足現(xiàn)時及將來的市場需求必將面臨很多挑戰(zhàn)。下面將對這些挑戰(zhàn)進行分析，以更好地認識軟交換體系結構是如何克服這些困難并滿足市場需求的。

1. 不同的接入協(xié)議

軟交換必須提供從現(xiàn)存的多種網絡向全IP網絡的過渡方式。從呼叫控制的角度，很垂要的一條就是要支持現(xiàn)存網絡的多種信令接口，包括傳統(tǒng)的中繼信令接口（如SS7、R2和Rl等），以及傳統(tǒng)的用戶信令接口，如POTS、VS.2、GR303及ISDN等，軟交換設備要求能夠支持所有這些接口，如圖

更多的協(xié)議需要支持

除此之外，軟交換還需要支持VoIP網絡中定義的信令接口（如H.323、SIP及MGCP/Megaco),以及新的分組中繼接口（如SIP-T、BICC、H.323等）。這是因為，隨著新型網絡的出現(xiàn)，住宅用戶可能選用不同的接入終端（如基于MGCP/Megaco的住宅電話、基于SIP或H.323的IP電話），而且對于不同的接入連接，有多種操作環(huán)境可供選擇。這些新的接入協(xié)議的操作方式與傳統(tǒng)的接入信令有很大的不同，對呼叫建立及承載建立過程的要求也不同。例如，H.323終端在發(fā)起實際的呼叫過程之前先執(zhí)行接入、授權及位置請求等協(xié)議流程，用以支持終端的移動性、位置無關性以及在沒有物理連接的情況下對呼叫授權。類似地，SIP也支持終端移動性（在保持用戶身份不變的情況下將終端綁定到不同的IP地址上）。這些協(xié)議還可以同時支待不同的或獨立的承載建立過程（如H.323),而在傳統(tǒng)的接入信令中，承載建立過程是與呼叫建立過程緊密結合的。這些協(xié)議的一些獨特行為特征要求在軟交換上支持不同類型的呼叫控制和用戶管理功能。此外，由于軟交換系統(tǒng)要同時支持傳統(tǒng)的信令接口和這些新型的協(xié)議接口，必須將呼叫控制與承載控制區(qū)分開來。新協(xié)議中的動態(tài)注冊行為也給軟交換系統(tǒng)的用戶管理增加了難度。

2. 不同的連接要求

由于軟交換系統(tǒng)必須同時支持基于電路交換模式和基于分組交換模式的用戶線路及中繼線路，因此需要支待兩個SCN用戶之間、兩個IP用戶之間以及分別處在不同域內的SCN用戶和IP用戶之間的“連接＂，軟交換系統(tǒng)的接入方式如圖所示。

豐富的的接入方式

對于電路連接，承載建立過程總是與呼叫建立過程結合在一起的，但在分組連接中，這兩個過程是分離的。相比于分組連接（包含多種編、解碼方式及多種媒體通信），電路連接所支持的承載能力是非常有限的。分組及電路的連接都要求承載信道之間的交互。分組協(xié)議還支待在承載建立過程之間進行承載協(xié)商，而電路連接則不需要協(xié)商，因為兩端的電路承載能力可以看成是相同的。

分組終端之間的承載連接在終端之間直接建立，而對于電路終端之間或電路與分組終端之間的承載連接，還需要一個媒體電路交叉連接單元。因此，為了支持所有這些連接方式，軟交換設備必須實現(xiàn)基本的與接入技術無關的呼叫控制和承載控制功能，與具體接入技術有關的功能放在特定的適配模塊中實現(xiàn)。在一些重要的強制性業(yè)務中，如合法監(jiān)聽、緊急呼叫等，在分組終端之間直接建立承載連接仍存在問題。如合法監(jiān)聽，需要接入分組終端之間的承載連接，這要求通過軟交換設備來控制，并由軟交換設備所支持的媒體單元來完成承載連接。類似地，在緊急呼叫業(yè)務中，由于承載通路是直接相連的，信令通路的失敗將導致對承載失去控制。這種情況必須在信令失敗時就確定，但直接連接并不能指示承載通路是否已經建立。另一個例子是支持不同域內多個終端連接的會議業(yè)務。假設一個呼叫已經建立了分組連接，現(xiàn)在要求另一方加入，可以是建立在分組連接或電路連接上，則所有的承載通路都要被重定向到一個會議設備上（支持會議業(yè)務的媒體單元）。

3. 智能終端與啞終端

由于軟交換必須支持多種不同的信令終端，包括傳統(tǒng)的接入終端，它也要支待所有這些終端之間的業(yè)務交互。大部分新的分組信令接口定義了一種分布式的業(yè)務控制結構，業(yè)務控制可以部分地或完全地由終端自身實現(xiàn)，這種終端稱為“智能終端”。

由于控制可以在智能終端上完成，因此業(yè)務信息可以直接在這些終端之間傳遞，而不需要信令控制實體（如交換機、網守、呼叫服務器或軟交換設備）參與。然而，這只是一種可選的操作方式，有些終端并不支待這種方式，而是希望由軟交換支持業(yè)務控制。實際上，從運營的角度，對于大多數(shù)業(yè)務需要由軟交換系統(tǒng)強制性地執(zhí)行業(yè)務控制．。因此軟交換設備要求能夠控制終端的行為或者終端之間的信息流交互（從智能終端到啞終端，或者從啞終端到智能終端）。對于用戶而言，終端間實際的交互動作并不是預先規(guī)定好的，因此也需要軟交換設備在運行時解釋這些行為。

除了支持智能終端以外，軟交換設備還必須能夠同時向傳統(tǒng)的接入終端（即通常所指的啞終端，如POTS話機）提供業(yè)務，這與智能終端之間的業(yè)務控制又有所不同。為解決這一問題，在大部分現(xiàn)有的軟交換方案中，終端設備仍然采用傳統(tǒng)的電話，而在接入技術上，采用基于分組的數(shù)字通信和分組信令協(xié)議取代。在同軸電纜環(huán)境中采用基于MGCP/MEGACO的電話就是一種應用的實例，其中終端用戶設備仍然是POTS話機，通過IAD接入軟交換網絡，用來解決終端用戶不愿意改動的問題。采用這種策略是為了讓終端用戶感覺設備沒有變而只是取代了連接技術。之后，終端設備也將隨之改變。因此，相同的控制功能可能并不適用于系統(tǒng)內的所有呼叫，軟交換設備需要針對不同的呼叫實體激活不同的控制邏輯，而對用戶來說，業(yè)務的行為特征將保持不變（即用戶仍使用撥號盤或數(shù)字按鍵，而不是用一個按鈕來進行呼叫）。這表明軟交換設備在這些分組接口上必須同時支持智能終端和啞終端。

4. 嵌入式及遠端業(yè)務邏輯

傳統(tǒng)上，大多數(shù)的附加業(yè)務屬性或5類業(yè)務都是由交換機本身提供的。這些業(yè)務邏輯是內嵌于交換機上的，所以軟交換設備也需要利用嵌入式業(yè)務邏輯來支持傳統(tǒng)的4類或5類交換機業(yè)務模式。但是，軟交換設備應分離出基本的呼叫處理功能，使相同的呼叫處理邏輯可以適用于所有的信令接口。此外，軟交換還要能在遠端業(yè)務控制點上支持傳統(tǒng)的4類或5類交換機業(yè)務功能，軟交換系統(tǒng)的業(yè)務控制方式如圖所示。

更多的業(yè)務控制方式

除了支持傳統(tǒng)交換機的附加業(yè)務屬性，軟交換設備還必須支持通過遠端業(yè)務控制點來提供基于網絡的業(yè)務?，F(xiàn)在有許多的技術或接口可以用來提供遠端業(yè)務邏輯，并且不同的業(yè)務廠商也正在這些接口上開發(fā)新業(yè)務，因此軟交換設備也要能夠支持這些接口（如Parlay、INAP、SIP等）。 所有這些需求要求軟交換支持多種不同的業(yè)務控制模型，包括本地嵌入式業(yè)務邏輯概念、將控制轉交給業(yè)務控制點（如智能網SCP、Parlay應用服務器）或者轉發(fā)呼叫給應用服務器（如SIP應用服務器）。

因此，軟交換應該能夠在本地主機提供業(yè)務及業(yè)務生成接口，并且能向遠端的業(yè)務控制點提供標準接口，使得部分業(yè)務由本地服務器提供而其他業(yè)務可以由不同的服務器提供。此外，對于軟交換一個重要的要求就是能夠支持檢測業(yè)務事件的不同機制，例如POTS連接事件，以及分組協(xié)議中基于消息的事件等。軟交換系統(tǒng)需要提供與網絡融合相關的業(yè)務，包括與傳統(tǒng)語音電話相關的業(yè)務、與基于分組的多媒體網絡相關的業(yè)務及綜合業(yè)務等。

5、對多種組件的支持功能

由于軟交換系統(tǒng)需要支持接入側或中繼側的多種信令協(xié)議或接口，它需要提供這些網絡中所定義的各種組件所預期的功能和特性。舉一些例子，如為H.323用戶或網關提供網守功能，為SIP用戶提供SIP定位、注冊及代理服務器的功能，為媒體網關提供網關控制功能。軟交換系統(tǒng)也必須支持不同接口間的交互功能，包括信令部分和業(yè)務部分。這些功能可能由各種網絡中額外的組件提供，并與軟交換系統(tǒng)之間通過信令接口交互。但目前市場所期望的是，軟交換系統(tǒng)能夠通過網絡中一個單一的組件就可以支持所有的功能。

市場的需求要求同一個軟交換既能作為4類交換機又能作為5類交換機，甚至可以作為接入網中的接入節(jié)點（一側采用分組接口，另一側采用傳統(tǒng)的電路接口）。這就要求軟交換設備具備提供相應配置業(yè)務的能力。一些市場需求還要求軟交換支持下一代移動網絡，如基于3GPP的移動網絡。這要求軟交換除了處理呼叫控制、業(yè)務控制和用戶管理以外，還能支持移動方面的功能。

6.其他需求

構建一個滿足市場現(xiàn)時及將來需要的實際的軟交換系統(tǒng)，仍然存在許多相關的問題。這包括構建一個實際的運營級別的產品，滿足可靠性、可升級性、可擴展性及可管理性等各種需求所涉及的問題和特性。同時，由于對IP和分組呼叫至今沒有定義標準的格式及方法，對呼叫的計費問題仍然存在。還有網絡組網、編號規(guī)則及地址格式等問題，一個實際的軟交換系統(tǒng)要能夠理解多種地址格式及網絡層次結構。此外，在網絡中提供移動性及多種終端的動態(tài)注冊能力也面臨許多挑戰(zhàn)。

軟交換應該提供對業(yè)務、控制、傳輸及接入平面的標準化支待，這幾個平面分離的結果將是由不同的商家提供對不同平面的支持，這有助于為使用者提供更好的選擇。一些網絡設備提供商通過在現(xiàn)有的電路交換產品上進行擴展以支持對接口、信令和業(yè)務控制的新需求。雖然可以滿足對軟交換系統(tǒng)的一些功能要求，但是這樣的產品不符合市場的最初需求，限制用戶在整個解決方案中只能依賴于一個提供商，使用戶無法從不同領域內的提供商取得的飛速進展中獲益。

除了上文中討論的以外，一個實際的軟交換系統(tǒng)的實現(xiàn)仍然面臨著許多問題和挑戰(zhàn)，在這里沒有一一討論，僅僅說明了一些有代表性的類別和問題。