ＺＴＥ　ｅｏＭＭＵＮｌｅＡＴｌｏＮ　专题　

■远：软交换技术的应用与发展Ｖ　

软交换技术的应用与发展　

Ｔｈｅ　ＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｌ　ａｎｄ　Ａ　ｃａｌｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｓｏｆｌｓｗ＿ｌＣｈ　

摘要：ＩＭＳ技术的逐渐兴起，对软交换技术的发展产生了新的挑战。与ＩＭＳ相比软交换　更适合于实现传统的窄带话音业务，因此软交换后续的发展应该定位于在分组交换网　络上继承和发展传统语音业务。在这一定位的基础上，软交换可以应用于公共交换电　话网（ＰＳＴＮ）长途网以及网络智能化改造当中，同时软交换的一般网络架构也会随着业　务的发展和提高服务质量的需求而有所变化。　关键词：软交换；业务接入控制设备；长途网；网络智能化　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ｔｈｅ　ｕｐｔａｋｅ　ｉｎ　１Ｐ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ（１ＭＳ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｓｐａｃｅ，　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉＳ　ｃｏｎｆｒｏｎｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｎｅｗ　ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ．Ｃｏｍｐａ　ｒｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｉ　ＭＳ．ｔｈｅ　Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ　ｉＳ　ｍｏｒｅ　ｓｕｉｔａｂｔｅ　ｔｏ　ｄｅ　ｒｉｖｅｒ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａＩ　ｎａｒｒｏｗ　ｂａｎｄ　Ｐｕｂｔｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＰＳＴＮ）ｓｅｒｖｉｃｅｓ，ａｎｄ　ｓｈｏｕｌｄ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｔｓｅｌｆ　ａｓ　ａｎ　ｅｎａｂｌｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐａｃｋｅｔ—ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｏ　ｉｎｈｅｒｉｔ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ＰＳＴＮ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．　ｔｈｅ　Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ　ｉＳ　ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ＰＳＴＮ　ｔｏｌｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｏｒ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ＰＳＴＮ　ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｈｅ　Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ａ　ｎｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ＱｏＳ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ：ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ：ｔｏｌｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ：ｎｅｔｗｏｒｋ－ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚｉｎｇ　

在嚣　窑　技术的兴起而逐渐为人们所熟知的，　曾几何时ＮＧＮ几乎就是软交换网络　的代名词。但是由于各种原因，软交　换网络并没有像人们当初想象的那　样得到迅速普及，而新的网络技　术——ＩＰ多媒体子系统（ＩＭＳ）的出现，　使软交换不再成为ＮＧＮ的全部。那　么，软交换今后将如何定位，又会如　何发展，值得探讨［ｔ－Ｓ］。　１软交换的定位　事实上，对于软交换应该遵循什　么样的路线发展，电信行业一直没有　形成统一的认识。与传统电路交换网　

Ｏｄ．２ｏ０６　Ｖｏｌ：１２　Ｎｏ　５　相比较，软交换网络具备基于ＩＰ分组　网、控制与承载层分离等特性，无疑　是更为先进的。实践也证明，在相同　容量下，软交换网络比基于电路交换　的传统网络具备更低的运维成本，软　交换机的容量也比传统交换机更大。　软交换技术没能获得大规模的发展，　主要是人们对分组网络实现话音业　务的安全性和服务质量（ＱｏＳ）保障能　力存在疑虑。　随着各种ＩＰ话音（ＶｏｌＰ）应用的普　及，现在人们对基于分组网络提供语　音业务的疑虑已经基本消除或逐渐　淡化了，但是ＩＭＳ技术的兴起又让软　交换的发展前景变得扑朔迷离。那　么，软交换技术在ＩＭＳ时代是否能够　曹远｝ｃＡ０　Ｙｕａｎ　ｆ信息产业部电信研究院通信标准研究所．　北京１ｏ０ｏ４５）　（Ｔｈｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＡＴＲ，ＭＩＩ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４５，Ｃｈｉｎａ）　

中图分类号：　ＴＮ９１５．６　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１００９—６８６８（２００６｝０５—００１５—０３　

继续发展以及应该如何发展呢？要弄　清这个问题，首先需要对ＩＭＳ与软交　换进行全面的比较和分析。　如果从采用的基础技术上来看，　软交换和ＩＭＳ有很大的相似性：都是　基于ＩＰ分组网；都实现了控制与承载　的分离；大部分的协议栈都是相似或　完全相同的；许多网关设备和终端设　备甚至是可以通用的。　ＩＭＳ与软交换最大的区别在于以　下几个方面：　・在软交换控制与承载分离的　基础上，ＩＭＳ更进一步地实现了呼叫　控制层和业务控制层的分离。　・ＩＭＳ起源于移动通信网络的应　用，因此充分考虑了对移动性的支　

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中兴通讯技术　维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ１『专题　，ＴＥ　ＣｏＭＭＵＮｌＣＡＴｌｏＮＳ　■■远：软交换技术的应用与发展　

持，并增加了外置数据库——归属用　户服务器（ＨＳＳ），用于用户鉴权和保　存用户业务触发规则。　・ＩＭＳ全部采用会话初始协议　（ＳＩＰ）作为呼叫控制和业务控制的信　令，而在软交换中，ＳＩＰ只是可用于呼　叫控制的多种协议的一种，更多地使　用媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）和Ｈ．２４８　协议。　总体来讲，ＩＭＳ与软交换的区别　主要是在网络构架上，ＩＭＳ的网络架　构相比于软交换更为先进，因为ＩＭＳ　比软交换进行了更充分的网络解聚。　网络各个层面的不断解聚是电信网　络发展的总体趋势，从传统电路交换　网到智能网出现，再到软交换以及　ＩＭＳ，无不符合这种趋势。网络的解聚　使得垂直业务模式被打破，有利于业　务的发展；另外，不同类型网络的解　聚也为网络在不同层面上重新聚合　创造了条件。这种重新聚合，就是网　络融合的过程。由此可见，ＩＭＳ的网络　架构相比于软交换也更有利于实现　固定与移动的网络融合。　但是，并不能说ＩＭＳ出现以后，软　交换就可以完全消失了。在提供基本　的话音业务方面，软交换较ＩＭＳ仍然　具有优势。　ＩＭＳ中全部采用ＳＩＰ协议，这种协　议在多媒体应用中已经展现出了它　的优势。虽然ＳＩＰ也能够实现最基本　的ＶｏｌＰ，但是可以说ＳＩＰ天生就是为　多媒体业务而生。相比之下，在软交　换中使用的ＭＧＣＰ和Ｈ、２４８协议则更　多地关注语音业务，在制订这些协议　时充分地考虑了保留传统电话业务　中的一些特性。这使得ＭＧＣＰ和Ｈ．２４８　协议比ＳＩＰ更容易继承传统的电话业　务。虽然ＳＩＰ可以通过许多扩展来增　强电话业务能力（如拍叉、二次拨号），　但是，第一，这并不是发展ＳＩＰ的初　衷；第二，即使经过扩展，某些业务仍　然无法实现（例如热线业务）。　另一方面，传统电话业务已经非　常成熟，不会再有太多的业务扩展，　这让ＩＭＳ的架构无法发挥出业务部署　

２００６年１０月第１２卷第５期中兴通讯技术　灵活的优势。现有的ＩＭＳ实现传统电　话业务的方法是使用专用的传统电　话业务应用服务器，所有呼叫都必须　通过呼叫控制层进行转发，并且还要　考虑用ＳＩＰ去适配各种终端和协议，　这些无疑都会降低业务实现的效率，　这还没有考虑软交换相对于ＩＭＳ的成　本优势。　还有一个不可忽略的因素，就是　在软交换架构下非常容易重用传统　的智能网资源，而在ＩＭＳ架构下实现　起来有一定的难度。　由此可见，在仅需要提供传统电　话业务的环境下，软交换相比于ＩＭＳ　具有一定的优势。软交换未来的发　展，应该主要定位于传统电话业务，　即通常所说的窄带话音业务。只要传　统的话音业务形式不消失，软交换技　术就有其存在下去的理由。　２软交换的发展与应用　

２．１软交换网络架构的发展　尽管软交换的网络架构并没有　形成一整套的国际标准，但是在软交　换技术的发展过程中逐步形成了相　对统一的网络架构，这个网络架构中　主要包括软交换机、媒体网关、信令　网关、媒体服务器、应用服务器等设　备。软交换的架构应该说是非常成熟　和稳定的，但是随着业务的发展以及　对服务质量增长的需求，人们对这个　构架提出了新的要求。其中，引入业　务接人控制设备就是变化之一。　在原有的软交换架构下，用户之　间的媒体流建立是不受控的，通信双　方以及用户与核心交换设备之间相　互暴露ＩＰ地址，这就可能导致非法攻　击、盗用带宽以及非法建立连接等一　系列问题。业务接人控制设备（ＳＡＣ）　主要部署于软交换核心网络与接入　网络之间，主要包括信令流代理、媒　体流代理、地址翻译、资源控制、媒体　流监控和管理等功能。增加ＳＡＣ设备　后，软交换核心设备的ＩＰ地址对于终　端用户来说不可见，通信双方也无法　看到对方的ＩＰ地址，这样能够有效地　防止非法攻击和非法建立连接；另　外，所有媒体流都必须通过ＳＡＣ转　发，可以有效地控制用户对带宽资源　的占用，并实现对媒体流的监控。　增加ＳＡＣ设备可能引起软交换架　构的另一种变化，就是将用户的鉴权　认证功能从软交换设备中分离出来，　形成独立的鉴权、认证、计费（ＡＡＡ）服　务器。这是由于ＳＡＣ设备也需要访问　ＡＡＡ服务器，检查用户的鉴权信息，　内置于软交换设备中难以满足这种　需求。ＡＡＡ服务器保存用户接人层面　的计费、认证和鉴权信息，并负责密　钥的分发和管理，同时ＡＡＡ服务器还　要保存和软交换用户相关的信息，如　位置信息或ＩＰ地址信息等。　事实上，还有一个争论点，就是　软交换是否需要支持外置的用户签　约属性集中数据库。这种需求来源于　固网智能化改造。外置用户签约属性　集中数据库主要用于触发智能网业　务。如果用户签约属性数据库外置，　并且与ＡＡＡ服务器合设，这个集中数　据库在网络中的功能定位就非常相　似于ＩＭＳ中的ＨＳＳ了，所不同的是两种　网络采用不同的鉴权、认证算法，另　外ＨＳＳ保存的是适用于ＳＩＰ的初始过　滤规则，而用户签约属性数据库保存　的是以码号前缀形式保存的智能网　触发规则。　ＳＡＣ、ＡＡＡ服务器、外置用户签约　属性数据库等功能实体的引入，无疑　会提高软交换网络的安全性和业务　灵活性，可能是软交换网络架构的发　展方向。但是由于现在电信网设备制　造商的开发重心已经向ＩＭＳ网络迁　移，对软交换网络架构的继续发展产　生了不利影响。　

２．２软交换业务的发展　在软交换刚刚流行的时候，人们　曾经希望软交换支持所有可以预见　到的业务，包括语音业务、视频多媒　体业务、数据业务等。随着时间的推　移以及ＩＭＳ的出现，人们应该更理性　

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５　维普资讯 http://www.cqvip.com 地对待软交换所支持的业务。　软交换的业务应该首先定位于　对传统电话业务的继承。这些业务包　括：传统的长途话音业务、传统的ｃ５　端局本地话音业务、各种公共交换电　话网（ＰＳＴＮ）的补充业务，以及传真、　综合业务数字网（ＩＳＤＮ）接入、调制解　调器（Ｍｏｄｅｍ）接入等基本的窄带数据　业务。　软交换的业务还可以在传统电　话业务基础上进行增强和扩充。比如　同样是呼叫前转类业务，在软交换上　可以实现更为复杂的功能，只需要借　助媒体服务器或者软交换上的媒体　资源处理板，就可以很容易地实现语　音的混音，因此会议电话业务一般都　成为了软交换业务中的标准配置。　最后，在软交换网络中还可以适　当引入一些ＩＰ多媒体类业务，例如基　于ＳＩＰ的点对点可视电话。虽然基于　ＳＩＰ的业务更多地会在ＩＭＳ中实现，但　是对于同样支持ＳＩＰ的软交换而言，　提供某些基本的ＳＩＰ业务非常容易，　所增加的成本也不高。　

２．３软交换的应用　伴随着软交换多年的发展，现网　上已经出现了很多的软交换应用。在　这些应用中，有两类应用非常符合软　交换以分组交换为基础提供传统话　音业务的定位。这两类应用分别是：　软交换在语音长途网中的应用以及　软交换在固网智能化改造中的应用。　事实上还有一类应用，就是３ＧＰＰ　系统网络结构中的电路域（ＣＳ）应用。　因为３ＧＰＰ　Ｒ４和Ｒ５等版本系统网络结　构中的ｃｓ控制实体——移动交换中　心服务器（ＭＳＣ　Ｓｅｒｖｅｒ），采用的就是移　动软交换技术。　

２．３．１软交换在语音长途网中的应用　软交换在语音长途网中的应用，　最能够体现出软交换的技术优势。　首先，软交换应用于语音长途网　相比于传统电路交换具有如下优势：　（１）更大的系统容量使得网络结构更　

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简单。（２）资源调配效率更高。软交换　设备的呼叫处理能力大于传统交换　机，因此在部署语音长途网时，可以　设置更少的交换节点。交换节点的减　少所带来的优势是非常明显的，最直　接的好处是网络结构变得简单，路由　的配置和维护也更为容易。间接的好　处还有减少了机房的占用面积，降低　了传输资源配置的难度等等。由于软　交换网络是基于分组交换的，并且实　现了控制与承载分离，因此相对于电　路交换来说对资源进行重新调配更　为简单，效率也更高。在调整承载资　源时，网络结构以及信令路由等都不　需要做相应的变化。　其次，软交换应用于语音长途　网，回避了这种技术在其他场景应用　所遇到的问题。第一，长途网软交换　不携带终端用户，避免了安全攻击、　用户资源控制等问题；第二，长途网　不涉及城域网或接入网，而骨干ＩＰ传　输网的带宽又比较容易保障，因此也　不存在ＱｏＳ保障问题。　正是基于上述原因，软交换在　ＰＳＴＮ语音长途网的改造和扩容中获　得了广泛的应用。　

２．３．２软交换在网络智能化改造中的　应用　在ＰＳＴＮ网络智能化改造过程中　使用软交换机也是软交换应用的一　个方向。在这种应用中，软交换机主　要用于替代ＰＳＴＮ汇接局交换机。　用软交换替代传统汇接局交换　机，可以为网络带来更低的维护成　本。另外得益于软交换网络容量大、　扩容方便的优势，在今后本地网规模　不断扩大的情况下，在承载资源充足　的前提下，只需在端局层面放置更多　接入网关（ＡＧ）或中继网关（ＴＧ），在软　交换设备中相应地增加处理板，对网　络的架构没有任何影响。　另一方面，软交换对智能网的支　持也使得其足以胜任这一角色。对智　能网应用协议（ＩＮＡＰ）的支持已经成为　软交换设备的一种必备能力，无论采　用ＩＰ承载ＩＮＡＰ（ＩＮＡＰ　ｏｖｅｒ　ＩＰ）的方式，　还是通过信令网关（ＳＧ）进行信令转　接的方式，软交换都可以很容易地实　现与传统智能网设备的对接，同时软　交换本身还可以具备业务交换点　（ＳＳＰ）的功能。　当然，正如前面讨论软交换网络　架构部分中提及的，软交换在应用于　网络智能化改造时，可能需要支持外　置的用户签约属性集中数据库，因为　使用外置的签约属性数据库是实现　网络智能化业务触发的主流方式。　３结束语　在未来的发展中，软交换应该主　要定位于继承传统的话音业务，同时　可以适当地发展一些基本的ＩＰ多媒　体业务。在此定位的基础上，软交换　仍然可以在ＰＳＴＮ长途网、网络智能化　改造等方面获得大量的应用。同时，　基于业务发展及服务质量提高的需　求，软交换网络架构也将不断向前发　展。总之，只要人们理性地看待软交　换，并以实用为原则，即使在ＩＭＳ已经　大行其道的今天，软交换仍然能够获　得足够的发展空间。　４参考文献　…洪钧，李爱军，李明基基于软交换的多媒体应　用方案【Ｊ】．中兴通讯技术，２００２，８（２）：１—５．　Ｉ２】刘继明软交换技术【Ｊ】中兴通讯技术，２００１，７　（２）：１０—１　５　【３】倪明，朱越，雷海强．软交换在ＰＳＴＮ网络演进　中的应用策略【Ｊ】．中　通讯技术，２００２，８（５）：　２７—３０　【４】赵慧玲．ＮＧＮ和软交换【Ｊ】．中兴通讯技术．　２００５．１　１（３）：３０—３３　【５】雷震洲．关注ＮＧＮ的两大走向：网络融合和机　对机应用【Ｊ】中兴通讯技术，２００５，１　１（４）：　６—１０．　收稿日期：２００６—０７—１７　

作者简介　蕾远，北京航空航天大学毕　业，硕士。现为信息产业部　电信研究院通信标准研究所　工程师，从事的研究领域包　括ＮＧＮ、智能网及应急通信　等。已发表科技论文９篇，国　际会议论文１篇，参与了ＣＣ—　ＳＡ多项标准的起草和编写。　

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