夏雷 陳愛萍 薛馨欣

空軍大連通信士官學校有線電通信系，大連市開發(fā)區(qū) 116600

淺析軟交換技術及下一代電信網

夏雷 陳愛萍 薛馨欣

空軍大連通信士官學校有線電通信系，大連市開發(fā)區(qū) 116600

本文解釋了軟交換的概念，對基于軟交換技術的下一代電信網與傳統(tǒng)電信網作了深入細致的對比，并分析了下一代電信網的設備組成，最后介紹了下一代電信網的發(fā)展現(xiàn)狀。

軟交換技術；下一代電信網

一、什么是軟交換

軟交換的概念最早起源于美國。當時在企業(yè)網絡環(huán)境下，用戶采用基于以太網的電話，通過一套基于PC服務器的呼叫控制軟件（Call Manager、Call Server），實現(xiàn)PBX功能（IP PBX）。對于這樣一套設備，系統(tǒng)不需單獨鋪設網絡，而只通過與局域網共享就可實現(xiàn)管理與維護的統(tǒng)一，綜合成本遠低于傳統(tǒng)的PBX。由于企業(yè)網環(huán)境對設備的可靠性、計費和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設備門檻低，許多設備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX應用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發(fā)，為了提高網絡綜合運營效益，網絡的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好地服務于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想：將傳統(tǒng)的交換設備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標準協(xié)議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進行處理，于是，Soft Switch（軟交換）技術應運而生。

根據(jù)國際Soft Switch論壇ISC的定義，Soft Switch是基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設備和系統(tǒng)。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，從而實現(xiàn)呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面。軟交換主要提供連接控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時，軟交換還將網絡資源、網絡能力封裝起來，通過標準開放的業(yè)務接口和業(yè)務應用層相連，可方便地在網絡上快速提供新的業(yè)務。

二、傳統(tǒng)電信網與基于軟交換技術的下一代電信網比較

在傳統(tǒng)交換網絡中，給用戶提供的功能或提供的業(yè)務都直接與交換機有關，因此交換機需要的功能或交換機需要提供新的服務都需要在每個節(jié)點來完成，如PSTN交換機能提供如縮位撥號、呼叫前轉、呼叫等待、三方通話等14種補充業(yè)務。ISDN交換機能提供的補充業(yè)務比PSTN交換機還多，如主叫號碼顯示業(yè)務、主叫號碼顯示限制業(yè)務、被連接號碼顯示業(yè)務、被連接號碼顯示限制業(yè)務和UUS業(yè)務等。傳統(tǒng)交換網絡采用依靠交換機和信令提供業(yè)務的方式，通常在制定交換機規(guī)范的時候要確定該交換機應提供什么業(yè)務，在增加新的業(yè)務時必須要對每一個交換機或信令作相應的改造，因此提供業(yè)務的時間較長。為了滿足業(yè)務的需要，網絡中出現(xiàn)了公共的業(yè)務平臺，即智能網。

智能網的設計思想就是把呼叫連接和業(yè)務提供分開。交換機完成呼叫連接，而智能網完成業(yè)務提供。將呼叫連接和業(yè)務提供分開的方法大大增強了業(yè)務提供的能力，縮短了業(yè)務提供的時間。

但是這種分離僅僅是第一步，隨著承載的多樣化還必須將呼叫控制和承載連接進一步分離。網絡將分成接入傳送層、媒體層、控制層和業(yè)務層，即把控制和業(yè)務的提供從媒體層中分離出來。軟交換就是位于網絡分層中的控制層，它與媒體層的網關交互作用，接收正在處理的呼叫的相關信息，指示網關完成呼叫。（見圖）它的主要任務是：在各點之間建立關系，這些關系可能是一個簡單的呼叫，也可以是一個較復雜的處理。軟交換主要處理實時業(yè)務，首先是語音業(yè)務，也可以包括視頻業(yè)務和其他多媒體業(yè)務。在軟交換中通常也提供一些基本的補充業(yè)務，相當于傳統(tǒng)交換機的呼叫控制部分和基本業(yè)務提供部分。這種網絡拓撲結構有以下特點：可以使用基于包的承載傳送，是一個開放端點的拓撲結構，能同樣好地傳送話音和數(shù)據(jù)業(yè)務；將網絡的承載部分與控制部分相分離，允許它們分別演進，有效地打破了單塊集成交換的結構；在各單元之間使用開放的接口，允許運營商為其網絡的每一部分購買性價比最好的產品。

三、基于軟交換技術的下一代電信網設備組成

1、軟交換控制設備（Soft switch Control Device）

這是網絡中的核心控制設備（也就是我們通常所說的軟交換）（見圖2）。它完成呼叫處理控制功能、接入?yún)f(xié)議適配功能、業(yè)務接口提供功能、互聯(lián)互通功能、應用支持系統(tǒng)功能等。

2、業(yè)務平臺（Service Platform）

完成新業(yè)務生成和提供功能，主要包括SCP和應用服務器。

3、信令網關（Signaling Gateway）

目前主要指七號信令網關設備。傳統(tǒng)的七號信令系統(tǒng)是基于電路交換的，所有應用部分都是由MTP承載的，在軟交換體系中則需要由IP來承載。

4、媒體網關（Media Gateway）

完成媒體流的轉換處理功能。按照其所在位置和所處理媒體流的不同可分為：中繼網關（Trucking Gateway）、接入網關（Access Gateway）、多媒體網關（Multimedia Service Access Gateway）、無線網關（Wireless Access Gateway）等。

5、IP終端（IP Terminal）

目前主要指H.323終端和SIP終端兩種，如IP PBX、IP Phone、PC等。

6、其他支撐設備。

如AAA服務器、大容量分布式數(shù)據(jù)庫、策略服務器（Policy Server）等，它們?yōu)檐浗粨Q系統(tǒng)的運行提供必要的支持。

四、基于軟交換技術的下一代電信網發(fā)展現(xiàn)狀

軟交換作為傳統(tǒng)電路交換網的替代技術、核心網IP化技術已經成熟，目前軟交換產品已經規(guī)模應用在移動網絡及固定網絡的各個層面。其中移動軟交換發(fā)展迅猛，在增量市場(新建)及存量市場(替換)均取得很好的發(fā)展。全球超過85%(數(shù)據(jù)來自In-stat公司)的新建移動網絡(2G/3G)都部署了軟交換，同時越來越多的來自北美、歐洲、中東以及亞太地區(qū)的服務提供商，開始把他們的移動核心網升級為軟交換結構。我國移動運營商從2006年開始新建網絡全部采用移動軟交換設備，并從2007年開始有計劃、有步驟地推進移動核心網IP化進程。目前我國移動核心網容量70%以上為軟交換設備，同時利用軟交換完成了20%～30%的核心網IP化(即承載IP化)工作.其中個別省份已經達到了80% ；固網軟交換發(fā)展相對穩(wěn)定，沒有顯著的變化及事件。固定軟交換大規(guī)模引入、建設階段已經過去，發(fā)展重點主要是已建網絡的使用及優(yōu)化，例如我國固網運營商長途軟交換開始承載30%的長途業(yè)務量，同時開始推進省內、省際軟交換互通及扁平化工作。移動軟交換的發(fā)展趨勢已經基本明朗，即移動軟交換將在今后2～3年的時間內基本完全取代傳統(tǒng)移動交換機，成為移動電路域組網的必然選擇。固網軟交換發(fā)展趨勢仍存變數(shù)，不同的運營商會有不同的選擇。具體到2009年來說，全球及我國的移動軟交換市場仍會保持相當?shù)脑鲩L速度，移動軟交換的Pool技術會進一步成熟，節(jié)能減排也將會越來越受到重視。全球固定軟交換市場仍基本保持，不會有大規(guī)模的發(fā)展，但我國運營商可能會增大軟交換對公共交換電話網絡(PSTN)的替換力度。

[1]續(xù)合元.中興通信技術[z].中興技術有限責任公司.2009

[2]姚楠.通信網[M].人民郵電出版社.2007

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.049