浅析软交换技术及其发展趋势
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作者: 梁腾飞 戚秀君
【摘 要】随着通信技术的飞跃发展，软交换技术为新兴电信运营商提供了网络发展的新思路。本文就软交换技术的构成及功能进行了介绍，并系统分析了其发展趋势。
【关键词】软交换；网络构成；组建；发展趋势
0 前言
随着时代的变迁以及通信技术的飞跃发展，人们对电信业务的需求已不再局限于简单的语音通信，而是呈现出宽带化、多样化和个性化的新需求。传统的通信网主要提供话音业务，业务单一，而且面临着传统电路交换机已达生命周期年限、传统PSTN网络架构复杂、网络运维成本高、新业务引入困难等问题。在新旧通信技术的强烈碰撞中，传统语音市场将迎来新一轮的变革。从2004年电信行业开始进行的大规模的TDM话音网改，光进铜退趋势渐显，到中国电信再次全网启动代号为“宽带中国・光网城市”的宽带战略，宽带IP语音正全面展开，为软交换技术的推广应用奠定了基础。
1 软交换技术的概念
软交换的概念最早起源于美国。在当时的网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件，实现PBX功能。这种系统不需单独铺设网络，只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。由于当时的企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H248）且主要使用纯软件进行处理，于是，软交换技术应运而生。
从广义上讲，软交换技术就是指以软交换设备为控制核心的下一代网络；从狭义上讲，软交换是指位于NGN控制平面的软交换设备。它把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制和信令互通。其中更重要的是，软交换采用了开放式应用程序接口（API），允许在交换机制中灵活引入新业务。
软交换概念一经提出，便得到了业界的广泛认同和重视，我国信息产业部对软交换做了明确的定义：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同事可以向用户提供现有电路交换机所提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”同时，我国完成并颁布了《软交换设备总体技术要求》（YDC003-2001），明确了软交换在网络中的地位，规定了各项性能指标，以及与IP电话及职能网的互通要求等。不难看出，软交换技术不论是在我国的固网还是在移动网络的发展和融合当中，必将作为核心技术，发挥重要的作用。
2 软交换体系的网络构成及功能
软交换设备是电路交换网向组网演进的核心设备，也是下一代电信网络的重要设备之一。软交换的网络体系构成与传统电信网络体系存在一定的差别，其最大的不同就是将呼叫控制和业务的生成从媒体层中分离出来。传统电信网络呼叫控制功能是与业务结合在一起的，而软交换则与业务无关，它提供的呼叫控制功能只要求能够完成对各种业务的基本呼叫控制。业务交换功能则被分离到不同的平面，互不影响。
软交换网络体系分成媒体接入层、传输服务层、控制层和业务应用层。媒体接入层是由一个个不同的基本处理单元构成的，它主要实现异构网络到核心传输网以及异构网络之间的互联互通，同时集中业务数据量并将其通过路由选择送到目的地；传输服务层提供一个稳定、可靠的核心传输网，负责传输各层之间的数据交换，完成业务数据和控制层与媒体接入层间控制信息的集中承载传输；控制层是软交换网络体系中的核心层。它决定呼叫的建立、接续和交换，将呼叫控制与媒体业务相分离，理解上层生成的业务请求，通知下层网络单元如何处理业务流。业务应用层中，由各种应用服务器提供执行、管理、生成业务的平台，并负责处理与控制层中的软交换的信令接口，提供开放的API用于生成和管理业务。而媒体服务器则是用于提供专用媒体资源（会议、传真等）的平台，并负责处理与媒体网关的承载接口。应用服务器和媒体服务器相结合，便可以给用户提供各式各样的个性化业务。
根据软交换网络体系的构成，我们不难分析得出：位于控制层的软交换，通过传输服务层中的核心传输网，与处于媒体接入层中的媒体网关交互作用，接受正在处理的相关信息，根据业务应用层已定义好的相关设定，指示媒体网关完成呼叫。这可以说是软交换网络体系的基本处理框架。为了流畅的完成以上这一系列基本数据处理流程，成熟的软交换体系必须具有以下几项主要功能：
1）呼叫控制和处理功能
呼叫控制和处理功能是软交换最基本的功能，它可以为基本业务、多媒体业务呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫请求的处理、连接控制、智能呼叫功能和资源控制等，可以说是整个网络的基石。
2）业务提供功能
在网络从电路交换向分组交换的演变过程中，软交换网络必须能够提供PSTN/ISDN交换机所提供的全部业务。同时，还应该与现有的智能网或第三方配合，提供多种增值业务和智能业务。
3）协议功能
软交换网络体系是一个开放的、多协议的实体，它应能够使用各种现有标准协议与各种媒体网关、应用服务器、终端和网络进行通信，最大限度的保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。
4）互联互通功能
软交换网络并不是一个孤立的网络，尤其是在现有网络向软交换网络的发展演进过程中，不可避免的要实现与现有网络的协同工作、互联互通、平滑演进。例如，通过信令网关实现分组数据网络与现有7号信令网的互通；通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务；采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通；通过采用SIP或BICC协议与其他软交换网络的互联。 5）操作维护与计费功能
软交换网络主要包括业务统计、业务量测量与记录警告和安全管理功能。同时，软交换设备应具有采集详细话单及复式计次的功能并能按要求将话单传送到相应的计费中心。
3 软交换技术的发展趋势
在当前电信改革的环境下，软交换技术为新兴电信运营商提供了网络发展的新思路，随着网络结构的不断优化，网络覆盖面的不断扩大，软交换技术必将因发展的迅速而日益成熟。在具体应用中，通过分组网络实现端到端融合语音、数据、视频的应用已经表现出在未来市场很强的竞争力，随之而来，分离的语音、数据、视频网络将逐渐融合演变成为集多种业务于一体的、分组IP的、开放的下一代通信网络。北京邮电大学宋俊德教授说：“中国是一个移动互联网、移动通信的大国，互联网发展也很快，最终的网络一定是全世界无处不在的覆盖，包括无线、移动、固定网。”根据软交换技术的特点，推测软交换技术将会有以下几种发展趋势。
1）更加彻底的分离。
软交换本身就是一种分离思想的体现：呼叫控制和承载的分离、呼叫控制和业务的分离。未来的软交换将进一步发扬分离的思想，首先是业务进一步的分离。传统软交换虽然将大部分增值业务分离出来放到了业务应用层，但是控制层本身仍然保留了一些补充业务。未来的软交换将把这些业务统统拿出来放在业务应用层的应用服务器中，更彻底的分离呼叫控制与业务；其次是用户数据的分离集中。用户数据将会从软交换设备中分离出来，与相关联的业务数据集中到一个设备中，更加有利于业务的实现。
2）实现真正意义上的兼容多种接入方式。
在传统软交换网络中媒体网关控制功能没有分离出来以及媒体网关控制协议的多样性导致了并没有实现对多种接入方式的兼容，而随着与媒体接入层的彻底分离和SIP协议的应用将会实现真正意义上的对多种接入方式的兼容。
将来软交换将不负责用户终端到网络的数据通道的建立，只负责在用户的数据通道建立后通过协议完成主被叫双方底层数据通道的接驳。接入完全交由接入网络来完成。
3）提供更好的服务质量和安全保证。
随着软交换技术的不断推广、用户的增多，运营商肯定会把重点逐渐从技术层面转移到服务层面，会更加注重提供给用户服务的质量，以及在服务中用户各种信息的安全保证。
[责任编辑：杨玉洁]
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