软交换技术

软交换技术

摘要：随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长，为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务，提供给用户更加个性化的服务，提出了下一代网络的概念，且目前各大电信运营商已开始着手进行下一代通信网络的实验。软交换技术又是下一代通信网络解决方案中的焦点之一，已成为近年来业界讨论的热点话题。我国网络与交换标准研究组已经完成了有关软交换体系的总体技术要求框架，863计划也对有关软交换系统在多媒体和移动通信系统方面的研究课题进行了立项。

关键词：网关、服务器、软交换技术

1． 软交换概念的提出及定义

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（CallManager、CallServer），实现PBX功能（IPPBX）。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，SoftSwitch（软交换）技术应运而生。

软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ISC（International

SoftSwitch Consortium）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU－T等国际标准化组织的重视。

根据国际Softswitch论坛ISC的定义，Softswitch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。

软交换技术

软交换技术是一种用于电话通信系统的技术，它可以在数字网络中实现电话通信的传送和交换。软交换技术的出现，极大地改变了传统的电话网络结构和通信方式，为我们带来了更多便利和高效的通信体验。

软交换技术采用软件定义的方式来实现电话交换功能，相对于传统的硬件交换机，软交换技术更具灵活性和可扩展性。传统的硬交换机需要大量的物理设备和复杂的线路连接，而软交换技术则可以将交换功能全部集中在一台或多台服务器上，通过软件控制实现电话的接续、转接、呼叫转移等功能。

软交换技术的核心是软交换服务器，它负责处理电话通信中的各种功能和信号。软交换服务器可以对电话信号进行数字化处理，并通过互联网协议（IP）将信号传送到目标用户。而在传统的电话网络中，电话信号是通过模拟信号传输的，需要经过多次的模拟-数字转换和数字-模拟转换，信号质量容易受到传输距离和线路质量的影响。

软交换技术的优势在于其高度的可扩展性。传统的硬交换机需要建设大量的交换中心和线路，成本较高且扩容困难。而软交换技术则可以通过简单地增加或减少服务器的数量来实现扩容或缩容，大大降低了系统的运维成本和维护难度。此外，软交换技术还能方便地与其他通信系统进行集成，实现电话与互联网、电视、视频会议等多媒体通信的无缝连接。

软交换技术也为企业提供了更多的灵活性和创新性。通过软交换技术，企业可以实现统一通信，将电话、电子邮件、短信、即时通信等多种通信方式集成在一起，提高了办公效率和沟通质量。此外，软交换技术还支持虚拟专用网（VPN）功能，可以实现远程办公、呼叫中心等应用，提高了企业的业务灵活性和扩展能力。

然而，软交换技术也存在着一些挑战和问题。首先，软交换技术对网络的要求较高，特别是对带宽和网络延迟的要求较为敏感。如果网络质量不好或者带宽不足，会导致语音质量下降、呼叫延迟增加等问题。其次，软交换技术在规模化应用时需要考虑系统的稳定性和可靠性，以避免系统崩溃或故障导致的通信中断。

软交换技术

软交换技术

摘要：软交换技术的出现一方面造就了网络的融合，另一方面软交换采用了开放式应用程序接口（API），方便了第三方应用的开发和新业务的引进。论文主要从软交换提出的必然性、软交换的概念和主要功能、基于软交换的增强型业务框架以及其各层间的协议等方面对软交换技术进行了论述，并对软交换技术在电力通信网中的应用前景作了介绍。

关键词：软交换；网络融合；可编程网络；应用程序接口；电力通信网

0引言

在传统的基于TDM的PSTN网络中，提供给用户的各项功能都直接与交换机有关，业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成，并且采用依靠交换机和信令来提供业务，所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务，首先需要修订标准，再对交换机进行改造，每提供一项新业务都需要较长的时期。

为满足用户对新业务的需求，网络中出现了公共的业务平台－－智能网（IN）。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，这种方法大大提高了增强业务的能力，缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化，必须将呼叫控制和承载连接进一步分离，这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、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。各层的功能如下：

（1）接入和传送层。将用户连接到网络，并将业务量集中后传送到目的地址。

（2）媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式，例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外，媒体层还可将业务选路到目的地址。

（3）控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务，还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。

（4）业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。

这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点：

（1）可以使用基于包的承载传送，例如IP、ATM，克服了TDM网络中容量不足的缺点；

科技视界Science&TechnologyVision

Science&TechnologyVision科技视界员软交换的基本概念软交换(Softswitch)基本含义是基于分组网利用程控软件把呼叫控制功能和媒体网关渊传输层冤相分离的设备和系统遥通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能袁从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离袁为控制尧交换和软件可编程功能建立分离的平面遥软交换主要提供连接控制渊建立会话尧拆除会话冤尧翻译和选路尧网关管理尧呼叫控制尧带宽管理尧信令互通安全性和呼叫详细记录的生成等功能遥采用开放式应用程序接口渊API冤袁允许在交换机制中灵活引入新业务遥与此同时袁软交换还将网络资源尧网络能力封装起来袁通过标准开放的业务接口和业务应用层相连袁可方便地在网络上快速提供新的业务遥圆软交换的技术特点圆援员支持各种不同的孕杂栽晕尧粤栽酝和陨孕协议等各种网络的可编程呼叫处理系统圆援圆可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上圆援猿可有效降低投资和维护成本圆援源组网高效灵活性圆援缘开放性通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用智能网业务遥圆援远为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口渊粤孕陨冤圆援苑具有可编程的后营业室特性圆援愿具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性包括展露给所有组件的简单网络管理协议接口尧策略描述语言和一个编写及执行客户策略的系统遥猿软交换技术主要功能猿援员媒体网关接入功能媒体网关功能是接入到IP网络的一个端点/网络中继或几个端点的集合袁它是分组网络和外部网络之间的接口设备袁提供媒体流映射或代码转换的功能遥支持MGCP协议和H.1248/MEGACO协议来实现资源控制尧媒体处理控制尧信号与事件处理尧连接管理尧维护管理尧传输和安全等多种复杂的功能遥猿援圆呼叫控制和处理功能呼叫控制和处理功能是软交换的重要功能之一袁是整个网络的灵魂遥它可以为基本业务/多媒体业务呼叫的建立尧保持和释放提供控制功能袁包括呼叫处理尧连接控制尧智能呼叫触发检出和资源控制等遥支持基本的双方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能袁多方呼叫控制功能包括多方呼叫的特殊逻辑关系尧呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听等遥猿援猿业务提供功能在网络从电路交换向分组交换的演进过程中袁软交换必须能够实现PSTN/ISDN交换机所提供的全部业务袁包括基本业务和补充业务袁还应该与现有的智能网配合提供智能网业务袁也可以与第三方合作袁提供多种增值业务和智能业务遥猿援源互连互通功能下一代网络并不是一个孤立的网络袁尤其是在现有网络向下一代网络的发展演进中袁不可避免地要实现与现有网络的协同工作尧互连互通尧平滑演进遥例如袁可以通过信令网关实现分组网与现有7号信令网的互通曰可以通过信令网关与现有智能网互通袁为用户提供多种智能业务曰可以采用H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通曰可以采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通曰可以采用SIP或BICC协议与其他软交换设备互联曰还可以提供IP网内H.248终端尧SIP终端和MGCP终端之间的互通遥猿援缘协议功能软交换是一个开放的尧多协议的实体袁因此必须采用各种标准协议与各种媒体网关尧应用服务器尧终端和网络进行通信袁最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用遥这些协议包括H.323尧SIP尧H.248尧MGCP尧SIGTRAN尧RTP尧INAP等遥猿援远资源管理功能软交换应提供资源管理功能袁对系统中的各种资源进行集中管理袁如资源的分配尧释放尧配置和控制袁资源状态的检测袁资源使用情况统计袁设置资源的使用门限等遥猿援苑计费功能软交换应具有采集详细话单及复式计次功能袁并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心遥猿援愿认证与授权功能软交换应支持本地认证功能袁可以对所管辖区域内的用户尧媒体网关进行认证与授权袁以防止非法用户/设备的接入遥同时袁它应能够与认证中心连接袁并可以将所管辖区域内的用户尧媒体网关信息送往认证中心进行接入认证与授权袁以防止非法用户袁设备的接入遥猿援怨地址解析功能软交换设备应可以完成E.164地址至IP地址尧别名地址至IP地址的转换功能袁同时也可以完成重定向的功能遥对于号码分析和存储功能袁要求软交换支持存储主叫号码20位袁被叫号码24位袁而且具有分析10位号码然后选取路由的能力袁具有在任意位置增尧删号码的能力遥猿援员园话音处理功能软交换设备应可以控制媒体网关是否采用语音信号压缩袁并提供可以选择的话音压缩算法袁算法应至少包括G.729尧G.723.1算法袁可选G.726算法遥同时袁可以控制媒体网关是否采用回声抵消技术袁并可对话音包缓存区的大小进行设置袁以减少抖动对话音质量带来的影响遥源软交换的接口与协议软交换作为一个开放的实体袁与外部的接口必须采用开放的协议遥各种接口及其使用的协议如下院源援员媒体网关和软交换间的接口用于软交换对媒体网关的承载控制尧资源控制及管理袁传递软交换和媒体网关间的信令信息遥可以使用媒体网关控制协议渊MGCP冤尧Internet设备控制协议渊IPDC冤尧SIP协议尧H.323或H.248协议遥源援圆软交换与信令网关间的接口用于传递软交换和信令网关间的信令信息袁可使用信令控制传输协议渊SCTP冤或其他类似协议遥源援猿软交换间的接口实现不同软交换间的交互遥此接口可以使用会话发起协议SIP-T或BICC渊承载无关的呼叫控制冤协议遥源援源软交换与应用/业务之间的接口协议提供访问各种数据库尧三方应用平台尧各种功能服务器等的接口袁实现对增值业务尧管理业务和三方应用的支持遥包括软交换与应用服务期间的接口可使用SIP或API遥源援缘软交换与策略服务器间的接口此接口可使用COPS协议袁实现对网络设备的工作进行动态干预遥源援远软交换与网管中心间的接口袁可使用SNMP协议袁实现网络管理源援苑软交换与智能网SCP间的接口袁可使用INAP协渊下转第108页冤浅谈软交换技术冯雷渊长春一汽通信科技有限公司袁吉林长春130011冤揖摘要铱软交换技术是NGN网络的核心技术袁为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能遥软交换技术独立于传送网络袁主要完成呼叫控制尧资源分配尧协议处理尧路由尧认证尧计费等主要功能袁同时可以向用户提供现有电路交换机所能提所有业务袁并向第三方提供可编程能力遥揖关键词铱软交换曰网络融合曰