多业务融合通信平台中软交换技术的应用研究

王 刚

（河北远东通信系统工程有限公司，河北 石家庄 050200）

0 引 言

在现代通信网络中，多种业务（如语音、数据、视频等）相互交织，对通信网络的承载能力和服务质量提出了更高的要求。软交换技术以网际互连协议（Internet Protocol，IP）为基础，对通信数据进行数字化处理，并通过传输协议将数据块按照一定规则传送到目标终端。而传统的电路交换技术已难以满足日益增长的多业务传输需求，因此文章主要介绍多业务融合通信平台的概述和软交换技术的基本原理，并深入分析了软交换技术在多业务融合通信平台中的应用。

1 软交换技术的类型和使用原理

随着信息技术的快速发展，多业务融合通信平台在我国的应用越来越广泛[1]。由于软交换技术本身具有灵活性高、可扩展、集中管理等特点，已成为多业务融合通信平台的核心基础技术。软交换技术是将传统的电路交换技术与计算机网络技术相结合，具有呼叫控制、信令处理、媒体处理以及接口处理等功能。根据软交换技术的应用场景和实现方式，可以将其分为程控交换机、会话初始协议（Session Initialization Protocol，SIP）软交换和IP 多媒体系统（IP Multimedia Subsystem，IMS）软交换等几个主要类别。其中，程控交换机是指基于企业内部网络的软交换技术，主要用于企业内部的电话系统；SIP 软交换是指通过SIP 协议实现的软交换技术，主要用于提供语音、视频和数据传输等多种业务。软交换技术的使用原理如图1 所示。

图1 软交换技术的使用原理

2 多业务融合通信平台的核心要素

2.1 通信协议的使用

软交换技术是指利用软件实现交换功能的通信技术。与传统的硬交换技术相比，软交换技术具有更高的灵活性和可扩展性，能够更好地满足多业务需求。基于软交换技术的多业务融合通信平台是一个复杂的系统，需要结合实际需求进行设计[2]。通信协议是多业务融合通信平台的重要组成部分，在选择通信协议时，要综合考虑系统的异构性、扩展性和兼容性等因素，常用的通信协议是SIP。不同的协议具有不同的特性和使用范围，因此要根据实际要求加以选用。软交换采用分层式结构，能够满足网络更新换代和新技术开发的需求，实现业务与传输、服务与管理的分离，易于解决故障问题。

2.2 多业务融合通信平台的系统架构

对于多业务融合通信平台而言，系统架构是其运营的基础，直接决定了系统的可靠性和可扩展性，常见的系统架构包括集中式架构、分布式架构和混合式架构。在设计系统架构时，工作人员要综合考虑通信量、带宽和处理能力等因素，根据要求进行合理的分配和组织，并根据功能模块的要求，设计通信平台的系统架构，如采用分布式架构、层次化架构等[3]。

2.3 多业务融合通信平台的组成功能

多业务融合通信平台由多个部分构成，且各部分承担着不同的功能。其中，呼叫控制功能主要负责处理呼叫请求和呼叫路由等问题；媒体处理功能主要负责传输和处理音视频；信令处理功能主要负责实现协议转换和信令处理；接口处理功能主要负责与外部设备的接口和数据进行交换等。随着信息技术的迅猛发展，通信系统的需求也不断增加，传统的交换机技术已无法满足高速、高效、低成本的通信需求。因此，软交换技术凭借其高灵活性、高度可扩展性和低成本等优势，成为未来通信系统的关键技术。

3 软交换技术在通信系统中的应用前景

3.1 改变服务形式

在应用软交换技术的过程中，不仅要支持传统语音业务，还要适应新时代的网络设备和通信技术。在通信系统中应用软交换技术，能够将传统网络与数据网融合在一起，并将数据、语音、多媒体等相关服务应用于网络。同时，软交换技术的应用使电话拨号业务不经过交换机，能够直接与公网进行交换，节省了搭建通信系统的费用，提高了不同人员的沟通效率，且有效降低了错误率。此外，软交换技术采用基于软件的交换设备，还可以灵活配置系统资源，根据实际需求进行资源分配，以提高系统的利用率，进一步降低通信系统的总体成本。

3.2 加强网络管理工作

随着云计算和虚拟化技术的不断发展，软交换技术将更加依赖以虚拟化技术的方式来实现通信。虚拟化技术可以加强通信系统的运作效率、安全性和稳定性，为多业务融合通信平台的使用提供强有力的支持，避免因网络管理协议安全性能差而出现网络管理问题[4]。通过应用虚拟化技术，可以将传统硬件设备抽象为虚拟设备，提高资源的利用率和灵活性。同时，虚拟化可以提供更高的安全性和可靠性，以确保通信系统的稳定运行。网络管理平面的组成如图2 所示。

图2 网络管理平面的组成

3.3 共享软交换技术协议

协议共享是网络发展的必然趋势，软交换技术已采用开放协议进行数据传输，但目前我国协议标准并不明确，应用效果较差，因此实现协议标准化、开放协议以及协议共享需要长期的研究和测试。

利用软交换技术可以灵活增加新的功能模块，并提供更多的通信服务，满足用户多样化的需求。与传统交换机相比，软交换具有更高的灵活性和可定制性，可根据不同的场景和需求进行个性化设置，如可以通过添加新的软件模块来扩展交换能力，无须更改硬件设备，成本低且操作简单。

3.4 多业务融合平台的需求

软交换技术通过将传统的交换器功能转移到服务器上，使交换功能可以在通用的硬件上实现，有效降低了系统搭建成本。而在使用软交换技术的过程中，由于传统电话交换系统采用资源独占的方式进行电路交换，无法满足上下数据流量差异较大或数据业务量骤增的需求，因此需要扩展已有的业务或新增业务，并评估通信平台扩展的能力，如新增业务的接入时延、系统的稳定性等。5G 通信系统具有更高的速度、更低的延迟和更大的接入能力，对交换技术提出了更高的要求。软交换技术具有高度灵活性和可扩展性，可以满足5G 通信系统对高速传输和大容量交换的需求。通过不断创新和改进，软交换技术将进一步提高通信系统的性能和可靠性，推动通信技术的发展。

4 软交换技术在多业务融合通信平台中的应用

4.1 软交换技术在通信平台运营初期的应用

在多业务融合通信平台中，软交换技术可以实现各种业务的接入，并对其进行管理，提高了通信网络的灵活性和可扩展性。设计软交换技术的基本原则是尽可能创建一个具有良好扩展性的界面，如具有标准化、开放业务特点的分布式软件系统。该系统独立于底层硬件操作系统，能够很好地处理各种业务需要的同步通信协议。在电信网络运营初期，软交换技术并未得到广泛应用，因此软交换能够提供的业务并不多，网络规模较小[5]。

软交换技术的核心思想是利用计算机处理能力来实现通信控制和信令处理，从而使通信网络具有更强的灵活性和可扩展性。为了实施软交换技术，需要扩大网络容量，建立独立的节点，从点到面扩展网络容量。因此，软交换设备必须与综合接入设备或媒体接入网关、智能终端等配合使用。

软交换技术可以实现业务路由的功能，根据业务的类型、优先级、目的地等信息，将业务流量合理地分配到不同的网络通道中，扩大用户范围，提供更多类型的服务，如语音、多媒体等。其目标是实现在同一网络上的高效传输多种业务，保障通信服务质量。

4.2 软交换技术在通信平台运营中期的应用

在电信通信网络中，工作人员需要确保多种传输介质的统一性。通过引入软交换技术，有助于促进我国相关中介信息交换的分析。对于多业务融合通信平台的运行而言，软交换技术本身就具有运维功能。而对于业务复杂的电力系统，软交换技术的引入能够对多种业务进行相关的综合统计工作，并在系统出现故障时及时发出告警信号。

然而，在使用软交换技术的过程中，可能存在用户数量增加、覆盖范围变广等问题，因此软交换技术使用的设备将无法满足用户需求。随着用户数量的增加、覆盖范围的扩大和网络容量的增加，必须选择合适的软交换设备来满足前用户需求，并提高网络容量和可靠性，以提供更优质的服务。

4.3 软交换技术在通信平台运营后期的应用

软交换技术作为一种新兴的交换技术，在通信系统中具有广阔的应用前景，可以满足高速、高效、低成本的通信需求。而不同的信息、声音、多媒体等通信服务需要采用不同的通信网络系统实现沟通与传递。从电信网络运营后期的角度来看，随着电信网络业务量的不断增加和规模的逐渐扩大，软交换技术的应用将会逐渐增多。因此，软交换技术的应用对于电信网络运营后期的节点扩展和规模扩大具有重要意义。

为了确保电信网络后期运营的应用质量，工作人员可以通过SIP 协议和媒体网关协议，将多媒体之间的业务数据进行互通，其他工作人员可以在平台上了解管辖范围内出现的情况，避免出现问题，影响软交换技术的应用效果和质量。由于软交换技术的交换机性能和提供的业务等需要在相应的节点上进行实现，因此需要将其与云计算、边缘计算相结合，可以实现业务在网络边缘的快速处理、高效传输、智能调度与管理，提高通信网络的智能化水平和用户的体验感。

5 结 论

由于软交换技术在现代通信网络中具有重要作用，因此未来的发展将更加注重智能化、绿色化和泛在化。在未来的研究过程中，可以进一步探讨多业务融合通信平台的安全性、可靠性和性能优化等问题，有效集成各种业务，如提供高效、安全、稳定的通信服务。这对于软交换技术的应用具有重要的研究意义和应用价值。通过不断优化和完善软交换技术，可以更好地适应不断变化的通信需求，推动通信行业的持续发展。