浅析软交换技术的应用
[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。

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，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。

[关键词]：软交换智能网分离
中图分类号：te622.1+5
文献标识码：te
文章编号：1009-914x（2013）01- 0246-01
引言
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。

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。

一、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，
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、h.248）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、软交换技术的网络结构。

软交换是下一代网络的核心设备之一，各运营商在组建基于软
交换技术的网络结构时，必须考虑到与其它各种网络的互通。

在下一代网络中，应有一个较统一的网络系统结构。

基于软交换技术的网络结构如图1所示。

由图1中可以看出，软交换位于网络控制层，较好地实现了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功能。

三、软交换技术的设计原理及其实现目标。

软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间
提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件/操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。

并且它应该有能力支持下列基本要求：
1、独立于协议和设备的呼叫。

2、在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。

3、第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。

4、业务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。

5、有能力进行同步通信控制，以支持包括帐单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。

6、支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。

7、从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。

软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络（ip/atm）的架构实现ip网、atm网、pstn网等的互连，以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。

四、软交换技术的主要特点和功能
1、软交换技术的主要特点表现在以下几个方面：
（1）支持各种不同的pstn、atm和ip协议等各种网络的可编程呼叫处理系统。

（2）可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上。

（3）高效灵活性。

（4）开放性。

（5）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（api）。

（6）具有可编程的后营业室特性。

（7）具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性
2、软交换是多种逻辑功能实体的集合，它提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能，是下一代电信网语音／数据／视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。

主要功能表现在以下几个方面：
（1）呼叫控制和处理，为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能。

（2）协议功能，支持相应标准协议。

（3）业务提供功能，
可提供各种通用的或个性化的业务。

（4）业务交换功能。

（5）互通功能，可通过各种网关实现与响应设备的互通。

（6）资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中管理，如资源的分配、释放和控制。

（7）计费功能，根据运营需求将话单传送至计费中心。

（8）认证/授权功能，可进行认证与授权，防止非法用户或设备接入。

（9）地址解析功能和语音处理功能。

五、基于软交换的应用。

随着通信网络技术的不断发展和软交换各种标准的制定与补充，不少厂家都推出了软交换的解决方案，各运营商也在积极进行相关实验。

荆州海事局从2010年架设软交换设备后，解决了辖区范围内海事、航道、公安等多家港行单位办公网络和电话网络需求。

软交换技术作为呼叫处理的组成部分，其标识要被用来终结该呼叫的最有可能的出口网关，并利用这个信息来命令中继网关执行所指定的功能，亦即软交换技术能够通过选择一个最小代价的路由来完成每次呼叫，以使所选择的出口网关最接近目的电话，于是，就完成了原有通过电路交换网执行的呼叫操作功能。

接入网关既可以终结isdn的pri，也可以终结来自企业pbx的cas信令。

这种接入网关能够被软交换以基于分组电话协议的多种方式进行控制；对于基于h.323协议的网关，软交换能够像一个h.323网关那样动作；如果接入网关隧道pri或cas信令返回到软交换，那么软交换还能够使用像mgcp/ipdc协议以更好的方式控制接入网关。

这也体现了软交换技术处理接入网关的能力。

软交换技术通过sip协议接到电缆网络上，以支持企业的ip pbx及ip电话。

它还能够通过tcp/ip协议接入scp，也可通过
tcp/sccp协议接入到ss7网络上，使无缝互连成为可能。

六、总结
目前，软交换的研究是通信技术的研究热点之一。

国内、外很多的科研、生产机构都在从事这方面的研究，国际上著名的设备商都提供了各自的解决方案，同时这种发展了的软交换网络也保证了与传统网络的兼容。

中国通信标准协会网络与软交换技术工作委员会主席赵惠玲指出，虽然软交换设备功能及其稳定性能够满足商用要求，但与之配套的运营支撑及维护管理体制要进行相应的变革；在网络的规划上应遵循“大容量、小节点、广覆盖、全功能、扁平化”的原则。

参考文献：
[1] 《软交换设备总体技术要求》中华人民共和国信息产业部，2003
[2] 赵慧玲，叶华等．《以软交换为核心的下一代网络技术》北京：人民邮电出版社，2002
[3] 叶华，强磊．《软交换网络发展趋势的研究》“十一五”规划征文选登2006年p96-99。