浅析软交换技术及下一代电信网

夏雷 陈爱萍 薛馨欣

空军大连通信士官学校有线电通信系，大连市开发区 116600

浅析软交换技术及下一代电信网

夏雷 陈爱萍 薛馨欣

空军大连通信士官学校有线电通信系，大连市开发区 116600

本文解释了软交换的概念，对基于软交换技术的下一代电信网与传统电信网作了深入细致的对比，并分析了下一代电信网的设备组成，最后介绍了下一代电信网的发展现状。

软交换技术；下一代电信网

一、什么是软交换

软交换的概念最早起源于美国。当时在企业网络环境下，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（Call Manager、Call Server），实现PBX功能（IP PBX）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而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，更好地服务于用户。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，Soft Switch（软交换）技术应运而生。

根据国际Soft Switch论坛ISC的定义，Soft Switch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此，软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。

二、传统电信网与基于软交换技术的下一代电信网比较

在传统交换网络中，给用户提供的功能或提供的业务都直接与交换机有关，因此交换机需要的功能或交换机需要提供新的服务都需要在每个节点来完成，如PSTN交换机能提供如缩位拨号、呼叫前转、呼叫等待、三方通话等14种补充业务。ISDN交换机能提供的补充业务比PSTN交换机还多，如主叫号码显示业务、主叫号码显示限制业务、被连接号码显示业务、被连接号码显示限制业务和UUS业务等。传统交换网络采用依靠交换机和信令提供业务的方式，通常在制定交换机规范的时候要确定该交换机应提供什么业务，在增加新的业务时必须要对每一个交换机或信令作相应的改造，因此提供业务的时间较长。为了满足业务的需要，网络中出现了公共的业务平台，即智能网。

智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接，而智能网完成业务提供。将呼叫连接和业务提供分开的方法大大增强了业务提供的能力，缩短了业务提供的时间。

但是这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化还必须将呼叫控制和承载连接进一步分离。网络将分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层，即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。软交换就是位于网络分层中的控制层，它与媒体层的网关交互作用，接收正在处理的呼叫的相关信息，指示网关完成呼叫。（见图）它的主要任务是：在各点之间建立关系，这些关系可能是一个简单的呼叫，也可以是一个较复杂的处理。软交换主要处理实时业务，首先是语音业务，也可以包括视频业务和其他多媒体业务。在软交换中通常也提供一些基本的补充业务，相当于传统交换机的呼叫控制部分和基本业务提供部分。这种网络拓扑结构有以下特点：可以使用基于包的承载传送，是一个开放端点的拓扑结构，能同样好地传送话音和数据业务；将网络的承载部分与控制部分相分离，允许它们分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构；在各单元之间使用开放的接口，允许运营商为其网络的每一部分购买性价比最好的产品。

三、基于软交换技术的下一代电信网设备组成

1、软交换控制设备（Soft switch Control Device）

这是网络中的核心控制设备（也就是我们通常所说的软交换）（见图2）。它完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互联互通功能、应用支持系统功能等。

2、业务平台（Service Platform）

完成新业务生成和提供功能，主要包括SCP和应用服务器。

3、信令网关（Signaling Gateway）

目前主要指七号信令网关设备。传统的七号信令系统是基于电路交换的，所有应用部分都是由MTP承载的，在软交换体系中则需要由IP来承载。

4、媒体网关（Media Gateway）

完成媒体流的转换处理功能。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为：中继网关（Trucking Gateway）、接入网关（Access Gateway）、多媒体网关（Multimedia Service Access Gateway）、无线网关（Wireless Access Gateway）等。

5、IP终端（IP Terminal）

目前主要指H.323终端和SIP终端两种，如IP PBX、IP Phone、PC等。

6、其他支撑设备。

如AAA服务器、大容量分布式数据库、策略服务器（Policy Server）等，它们为软交换系统的运行提供必要的支持。

四、基于软交换技术的下一代电信网发展现状

软交换作为传统电路交换网的替代技术、核心网IP化技术已经成熟，目前软交换产品已经规模应用在移动网络及固定网络的各个层面。其中移动软交换发展迅猛，在增量市场(新建)及存量市场(替换)均取得很好的发展。全球超过85%(数据来自In-stat公司)的新建移动网络(2G/3G)都部署了软交换，同时越来越多的来自北美、欧洲、中东以及亚太地区的服务提供商，开始把他们的移动核心网升级为软交换结构。我国移动运营商从2006年开始新建网络全部采用移动软交换设备，并从2007年开始有计划、有步骤地推进移动核心网IP化进程。目前我国移动核心网容量70%以上为软交换设备，同时利用软交换完成了20%～30%的核心网IP化(即承载IP化)工作.其中个别省份已经达到了80% ；固网软交换发展相对稳定，没有显著的变化及事件。固定软交换大规模引入、建设阶段已经过去，发展重点主要是已建网络的使用及优化，例如我国固网运营商长途软交换开始承载30%的长途业务量，同时开始推进省内、省际软交换互通及扁平化工作。移动软交换的发展趋势已经基本明朗，即移动软交换将在今后2～3年的时间内基本完全取代传统移动交换机，成为移动电路域组网的必然选择。固网软交换发展趋势仍存变数，不同的运营商会有不同的选择。具体到2009年来说，全球及我国的移动软交换市场仍会保持相当的增长速度，移动软交换的Pool技术会进一步成熟，节能减排也将会越来越受到重视。全球固定软交换市场仍基本保持，不会有大规模的发展，但我国运营商可能会增大软交换对公共交换电话网络(PSTN)的替换力度。

[1]续合元.中兴通信技术[z].中兴技术有限责任公司.2009

[2]姚楠.通信网[M].人民邮电出版社.2007

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.049