浅析软交换技术

任红云

(兰州铁路技工学校，甘肃 兰州 730050)

1 软交换技术的产生

随着社会信息化程度的进一步加深，网络通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具，人们需要的网络信息由不同的网络承担着，电话网提供着话音服务、数据网支持着各种数据业务，这样很难做到自由灵活的获得网络信息，除非构建一个能够承载各种数据服务的“全业务网”，也就是说建一个能够同时承载语音、数据、各种多媒体业务的网络，才能满足人们日益增长的对网络通信的需求。

我们先看看电话网，电话网的核心是交换机，电话交换机经历5个发展阶段，其主要差别在于交换机的实现方式发生了改变。当程控制电话交换机出现时采用了先进的体系结构，其功能可以分为呼叫业务接入、路由选择和呼叫业务控制3部分，其中的路由选择和呼叫业务控制功能均是通过程序软件来实现。总之电话网在体系结构上具有优势，但不适合不稳定数据流量的上下传输，而数据网中的IP网却具有此优势，IP网要求用户终端将用户数据信息均封装在IP包中传送，不管用户的数据是什么它只负责传送到位就可以了，但在体系结构上不具备优势。因此，为了能够实现在同一个网络上同时提供语音、数据以及多媒体业务，吸取了电话网和IP数据网的各自优势，软件业对上述的复杂情况做出了必要反应，推出了基于软件的交换，它提供可靠性、可伸缩性和开放式结构，产生了软交换(Soft switch)技术。

2 软交换技术的体系结构

软交换技术就是采用了电话网的先进体系结构，并使用IP网中的IP包来承载语音、数据以及多媒体等多种信息。软交换技术采用程控电话交换机的3个功能模块即呼叫业务接入、路由选择和业务控制，在电话交换机体系结构中各功能模块通过交换机的内部交换连接成一个整体，并不是独立，但在软交换技术中各种功能模块分别由不同的物理实体实现，并进行功能扩展，然后通过统一的IP网络将这些物理实体连接，构成软交换网络。

软交换网络的边缘接入层与电话交换机的呼叫业务接入功能模块相对应;软交换网络的控制层与电话交换机路由选择功能模块相应;软交换网络的业务应用层与电话交换机业务控制模块相对应。IP网络是软交换网的核心传送层。边缘接入层、控制层和业务应用层功能都分别由不同的独立的物理实体实现。

2.1 边缘接入层

实现边缘接入层功能的物理实体称为媒体网关(MG)。媒体网关功能是采用各种手段将各种用户的各种数据及业务接入到软交换网络中，它主要完成:①用户与网络之间的接入方式。②用户数据格式和协议的转换。③将接入的所有媒体信息数据流均转换为采用IP协议的IP数据包。

媒体网关种类很多，主要是为不同用户及其业务提供服务。中继媒体网关(TG)、信令网关(SG)和接入网关(AG)相互配合实现了普通的电话用户的语音业务接入到软交换网络中使语音信息适配为适合在软交换网内传送的IP包。还有一些媒体网关是为了软交换技术对业务接入功能进行了扩展而产生的，主要有综合接入设备(IAD，Integrated Access Device)、多媒体业务网关(MSAG，Media Servers Access Gateway)和无线接入媒体网关(WAG，Wireless Access Gateway)。

2.2 控制层

实现控制层功能的物理实体称为软交换机(SS)。软交换机是整个软交换技术中网络呼叫和控制的核心部件，主要是完成IP网中资源的管理、呼叫处理和协议的适配，它还负责着边缘接入层和业务应用层的互连和互通，实现端到端的链接。它的主要完成:①根据业务应用层相关服务器中登记的用户资料信息，确定用户的业务使用权限，以确定是否接受用户发起的业务请求。②均衡网络通信资源对边缘接入层的各种媒体网关的资源进行控制，控制各个媒体网关资源的使用，并掌握各个媒体网关的资源占用情况，以确定是否有足够的网络通信资源以满足用户所申请的业务要求。③路由选择功能，根据用户发起业务请求的相关信息，确定哪些媒体网关之间应建立通信连接，并通知这些媒体网关建立连接并进行通信。④对媒体网关之间的通信连接状态进行实时的监控。

2.3 业务应用层

实现业务应用层功能的物理实体是一系列应用服务器，其中包括业务控制点(SCP)、应用服务器(AS)、策略服务器、数据库服务器、特征服务器、目录服务器和网管服务器等，它们的主要功能是在呼叫建立连接的基础上提供各种业务的实现和网络的管理功能。具体功能:①存储用户的签约信息，确定用户对业务的使用权限。②采用专用的应用服务器和智能网SCP(要求软交换机具备SSP功能)来实现YDN 065－1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》中定义的基本电话业务及其补充服务功能，以及智能网能够提供的电话卡、被叫付费等智能网业务。③采用开放综合的业务平台，利用各种应用服务器实现融合语音、数据以及多媒体的业务，灵活地提供各种增值业务和特色业务。④策略服务器为软交换机提供增加了软交换设备后的路由信息。

3 软交换技术的主要特点

软交换技术的关键特点是采用开放式体系结构。边缘接入层、控制层和业务应用层功能都分别由不同的独立的物理实体实现，实质就是将业务与呼叫控制分离，呼叫控制与承载分离，因而具有良好的结构扩展性。具体说它有下面几个特点:①开放性:开放的体系结构。②多网融合性:能够同时承载语音、数据和各种多媒体业务。③高效性和灵活性:多样的媒体接入手段，强大的业务提供能力，组网设备布局灵活。④经济性:设备少占地少。⑤高安全性和可靠性:通过应用防火墙、入侵检测、流量控制、安全日志与审计等技术实现对软交换核心网络设备的安全防护。对于一些对安全级别要求较高的用户还可以采用加密技术对信令和数据进行加密保护。⑥基于策略的网络管理机制:网管系统对各网元设备设置不同级别的管理员权限，使用户不能越级对设备进行操作。⑦统一的分组交换技术。

综上所述，随着网络技术的不断发展，人们对网络通信的需求也日益增长，为了满足人们随时随地能够获得网络信息的需求，软交换技术出现并成为了新一代网络的核心技术。以软交换技术为基础的软交换网络正在不断完善和发展中，以其开放的体系结构、高效灵活的接入手段、高安全性和可靠性等特点，软交换技术必将在通信网络发展中发挥更大的作用。