發(fā)布時間：2022-05-13 14:35:46
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的軟交換技術樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：軟交換；網(wǎng)絡融合；可編程網(wǎng)絡；應用程序接口；電力通信網(wǎng)
0引言
在傳統(tǒng)的基于TDM的PSTN網(wǎng)絡中，提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關，業(yè)務和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業(yè)務都需要在每個接點完成，并且采用依靠交換機和信令來提供業(yè)務，所以必須在交換機的技術標準和信令標準中對開放的每項業(yè)務進行詳細規(guī)范。如要增加新業(yè)務，首先需要修訂標準，再對交換機進行改造，每提供一項新業(yè)務都需要較長的時期。
為滿足用戶對新業(yè)務的需求，網(wǎng)絡中出現(xiàn)了公共的業(yè)務平臺－－智能網(wǎng)（IN）。智能網(wǎng)的設計思想就是把呼叫連接和業(yè)務提供分開。交換機完成呼叫連接，而智能網(wǎng)完成業(yè)務提供，這種方法大大提高了增強業(yè)務的能力，縮短了新業(yè)務提供的時間。而這種分離僅僅是第一步，隨著承載的多樣化，必須將呼叫控制和承載連接進一步分離，這正是軟交換引入的目的。軟交換在未來網(wǎng)絡中的位置將被分成接入傳送層、媒體層、控制層和業(yè)務層，即把控制和業(yè)務的提供從媒體層中分離出來。各層的功能如下：
（1）接入和傳送層。將用戶連接到網(wǎng)絡，并將業(yè)務量集中后傳送到目的地址。
（2）媒體層。將要通過網(wǎng)絡傳送的業(yè)務轉換成正確的格式，例如將話音業(yè)務打包成ATM信元或IP包。此外，媒體層還可將業(yè)務選路到目的地址。
（3）控制層。包含呼叫智能。該層決定用戶應該接收那些業(yè)務，還控制其他的在較低層的網(wǎng)絡單元進行業(yè)務流的處理。
（4）業(yè)務應用層。在純呼叫建立之上提供附加的業(yè)務。
這種網(wǎng)絡拓撲結構與現(xiàn)有網(wǎng)絡相比具有如下優(yōu)點：
（1）可以使用基于包的承載傳送，例如IP、ATM，克服了TDM網(wǎng)絡中容量不足的缺點；
（2）具有開放式端點的拓撲結構，既能良好的傳送話音，也能支持數(shù)據(jù)業(yè)務。
（3）將網(wǎng)絡的承載部分與控制部分相分離，允許二者分別演進，有效地打破了單塊集成交換的結構；
（4）在各單元之間使用開放的接口，允許運營者為其網(wǎng)絡的每一部分購買最理想的產(chǎn)品。
新的網(wǎng)絡結構固然有其優(yōu)勢所在，但原有網(wǎng)絡近期不會消失，這就產(chǎn)生了新、舊網(wǎng)絡融合、互通的問題。如何靈活、有效地使現(xiàn)有的PSTN網(wǎng)絡與分組網(wǎng)絡實現(xiàn)互通，將PSTN逐步地向IP網(wǎng)絡演進，其關鍵的網(wǎng)絡產(chǎn)品就是軟交換設備（SoftSwitch）。
2軟交換技術
（1）軟交換的概念
軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務器或媒體網(wǎng)關控制。其最基本的特點和最重要的貢獻就是把呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關中分離出來，通過服務器或網(wǎng)元上的軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）、信令互通（如從7號信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業(yè)務提供者可以自由地將傳輸業(yè)務與控制協(xié)議結合起來，實現(xiàn)業(yè)務轉移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網(wǎng)關之間的開放和標準化，為網(wǎng)絡走向開放和可編程創(chuàng)造了條件和基礎。
（2）軟交換的主要功能
軟交換作為新、舊網(wǎng)絡融合和關鍵設備，必須具有以下功能：
1）媒體網(wǎng)關接入功能
該功能可以認為是一種適配功能。它可以連接各種媒體網(wǎng)關，如PSTN/ISDN的IP中繼媒體網(wǎng)關、ATM媒體網(wǎng)關、用戶媒體網(wǎng)關、無線媒體網(wǎng)關、數(shù)據(jù)媒體網(wǎng)關等，完成H.248協(xié)議功能。同時還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接，提供相應業(yè)務。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、維持和釋放，所提供的控制功能包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)檢出和資源控制等。
3）業(yè)務提供功能
由于軟交換在網(wǎng)絡從電路交換向分組交換演進的過程中起著十分重要的作用，因此軟交換應能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業(yè)務，包括基本業(yè)務和補充業(yè)務；同時還應該可以與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合，提供現(xiàn)有智能網(wǎng)提供的業(yè)務。
4）互聯(lián)互通功能
目前，存在兩種比較流行的IP電話體系結構，一種是ITU-T制定的H.323協(xié)議，另一種是IETF制定的SIP協(xié)議標準，兩者是并列的、不可兼容的體系結構，均可以完成呼叫建立、釋放、補充業(yè)務、能力交換等功能。軟交換可以支持多種協(xié)議，當然也可以同時支持這兩種協(xié)議。
（3）引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網(wǎng)絡交換的核心。如果說傳統(tǒng)的電信網(wǎng)是基于程控交換機的網(wǎng)絡，那么下一代分組話音網(wǎng)則是基于軟交換的網(wǎng)絡。軟交換是新、舊網(wǎng)絡融合的樞紐。這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1）從經(jīng)濟角度考慮，與電路交換機相比，軟交換成本低。軟交換由于采用了開放式平臺，易于接收革新應用，且軟交換利用的是普遍計算機器件，其性價比每年提高80％，遠高于電路交換（每年提高20%），可見軟交換在經(jīng)濟方面有很大優(yōu)勢。
2）從用戶角度考慮，在傳統(tǒng)的交換網(wǎng)絡中，一個設備廠商往往供應軟件、硬件和應用等所有的東西，用戶被鎖定在供應商那里，沒有選擇的空間，實現(xiàn)和維護的費用也很高?；谲浗粨Q的新型網(wǎng)絡徹底打破了這種局面，因為廠商的產(chǎn)品都是基于開放標準的，所以用戶可以向多個廠商購買各種層次的產(chǎn)品，可以在每一類產(chǎn)品中選擇性價比最好的來構建自己的網(wǎng)絡。
3）軟交換可以提高網(wǎng)絡的可靠性。軟交換將以前的電路交換的核心功能進行了分類，將功能以功能軟件的形式分配到分組網(wǎng)絡的骨干網(wǎng)中。這種分門別類的分布式結構是可編程的，并對服務供應商和第三方特性開發(fā)商是開放的。由于所有的功能都以標準的計算機平臺為基礎，可以很容易地實現(xiàn)網(wǎng)絡的可伸縮性和可靠性
基于軟交換的增強的業(yè)務框架及其接口協(xié)議
（1）基于軟交換的增值業(yè)務框架結構
軟交換的引入形成了增強的業(yè)務框架，其中應用服務器完成增值業(yè)務的執(zhí)行和管理，提供增值業(yè)務的開發(fā)平臺，并處理與軟交換間的接口信令；媒體服務器（MediaServer）提供特殊業(yè)務（如IVR、會議和傳真）的資源平臺，處理與媒體網(wǎng)關間的承載接口。
（2）軟交換體系結構的接口和采用的通信協(xié)議
軟交換作為一個開放的實體，與外部的接口必須采用開放的協(xié)議。各種接口及其使用的協(xié)議如下：
1）媒體網(wǎng)關和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網(wǎng)關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協(xié)議（SCTP）或其他類似的協(xié)議。
2）軟交換間的接口。實現(xiàn)不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發(fā)起協(xié)議SIP-T或BICC（承載無關的呼叫控制）協(xié)議。
3）軟交換與應用/業(yè)務之間的接口協(xié)議。提供訪問各種數(shù)據(jù)庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口，實現(xiàn)對增值業(yè)務、管理業(yè)務和三方應用的支持。
如：1、軟交換與應用服務器間的接口，可以使用SIP協(xié)議或API（如Parlay），提供對三方應用和各種增值業(yè)務的支持功能；
2、軟交換與策略服務器間的接口，可使用COPS協(xié)議，實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的工作進行動態(tài)干預；
3、軟交換與網(wǎng)管中心間的接口，可使用SNMP協(xié)議，實現(xiàn)網(wǎng)絡管理；
4、軟交換與智能網(wǎng)SCP間的接口，可使用INAP協(xié)議，實現(xiàn)對現(xiàn)有智能網(wǎng)業(yè)務的支持。
4軟交換技術在電力系統(tǒng)中的應用
電力通信網(wǎng)是世界上目前分布最廣的網(wǎng)絡之一，有光纖、微波、載波等多種傳輸介質(zhì)。這就形成了光纖網(wǎng)、微波網(wǎng)等多種網(wǎng)絡形式，各種網(wǎng)絡都有自己的交換設備、復接設備等，這些網(wǎng)絡間的互聯(lián)互通存在較大的困難。如果信息需要在不同介質(zhì)的網(wǎng)絡間傳輸，將需要更多的轉換環(huán)節(jié)。這不但造成了資源的浪費，而且對整個電力通信網(wǎng)的管理也帶來了很大的不便。軟交換技術的引入，將可以解決以下幾個方面的問題：
（1）電力通信網(wǎng)中網(wǎng)絡互通
電力通信網(wǎng)中的電話網(wǎng)是一種交換網(wǎng)絡，而且擁有電力系統(tǒng)獨有的載波電話網(wǎng)絡；同時電力通信網(wǎng)中也存在計算機網(wǎng)絡，它們是以IP協(xié)議為基礎的分組網(wǎng)絡。軟交換可以提供支持多種信令協(xié)議的接口，可以很好的實現(xiàn)電話網(wǎng)和計算機網(wǎng)之間的信令互通及不同網(wǎng)關的互操作問題。這就是使得計算機網(wǎng)可以更方便地對電話網(wǎng)進行管理和支持，電話網(wǎng)也可以和計算機網(wǎng)絡配合，更好地提供服務。
（2）目前，電力通信網(wǎng)中傳輸?shù)男畔⒅饕钦Z音和數(shù)據(jù)，但隨著網(wǎng)絡的演進和計算機技術的不斷發(fā)展，對視頻業(yè)務和多媒體業(yè)務也提出了新的要求。軟交換技術不但能很好地支持語音業(yè)務，利用新的網(wǎng)絡設施可以提供各種增值業(yè)務和補充業(yè)務，而且軟交換提供了開放式的應用程序接口（API），非常便于提供新業(yè)務。這對目前比較流行的電力系統(tǒng)呼叫中心（也稱客戶服務中心）來說，引入軟交換技術無疑是一種明智的選擇，基于軟交換的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期為用戶提供更好的服務，更好地樹立電力系統(tǒng)的形象。
（3）統(tǒng)一不同介質(zhì)的網(wǎng)絡
電力通信網(wǎng)中存在多種傳輸介質(zhì)，且各自較獨立，都各有自己的一套設備，若引進了軟交換技術，在一臺交換服務器上可對多種介質(zhì)的信息進行交換。這不但在經(jīng)濟方面避免了設備的浪費，而且提高了網(wǎng)絡的可靠性，各種介質(zhì)的網(wǎng)絡達到了一定的融合互通，在不同介質(zhì)的網(wǎng)絡中傳遞信息時也省掉了復雜的轉換環(huán)節(jié)。在管理上也更方便，只需對一個設備進行維護就可實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的信息交換。
（4）其他方面的功能
軟交換具有操作維護功能（主要包括業(yè)務統(tǒng)計和告警等）。對業(yè)務繁雜的電力系統(tǒng)來說，引入軟交換可以對各種業(yè)務進行統(tǒng)一的統(tǒng)計。若出現(xiàn)故障還可以及時地發(fā)出告警信號。另外，軟交換還可以采集詳細的清單，實現(xiàn)對用電量和電話費等的計費。
軟交換技術是一種新的技術，其應用將不僅限于以上幾個方面。在電力通信網(wǎng)中引入軟交換將會產(chǎn)生很多方面的效果。
5結束語
關鍵詞 下一代網(wǎng)絡 軟交換 存在問題
Abstract： It describes the state of soft switch technology in the world， services provided by NGN based on soft switch ， related organizations on soft switch study and problems on its development.
Keywords: NGN Soft switch Problem
1 國際軟交換技術的發(fā)展狀況
下一代網(wǎng)絡（NGN）是一個建立在IP技術基礎上的新型公共電信網(wǎng)絡，它將話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務集于一體。建設下一代網(wǎng)絡是電信競爭的需要。隨著通信技術的飛速發(fā)展和電信市場的逐步開放，電信業(yè)的一個最重要的發(fā)展趨勢就是業(yè)務運營和網(wǎng)絡運營的分離，由網(wǎng)絡運營商提供可靠、高效的基礎承載平臺，由業(yè)務提供商提供各種應用，他們與設備制造商三足鼎立，共同推動了電信業(yè)的繁榮和進步。
軟交換技術是下一代網(wǎng)絡的核心技術，軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，形成分層、全開放的體系架構，作為下一代網(wǎng)絡的發(fā)展方向，軟交換不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務的融合。
目前，歐洲電信運營商對于軟交換（下一代網(wǎng)絡）的發(fā)展和應用大體上采用比較務實和謹慎的態(tài)度，運營商都是根據(jù)自身網(wǎng)絡的實際情況和業(yè)務的發(fā)展來采取對策。德國電信聚焦海外市場，積極開拓國際IP網(wǎng)的話音業(yè)務，并在新技術投入使用之前，注重新技術和新設備的試驗和評估。2001年開始在國際網(wǎng)絡進行軟交換的試驗，放置了一臺軟交換機和4個媒體網(wǎng)關開展IP網(wǎng)絡提供語音業(yè)務、呼叫中心業(yè)務和VPN業(yè)務的試驗，其軟交換的標準采用SIP－T協(xié)議。英國電信則逐步地在長途網(wǎng)和本地網(wǎng)實現(xiàn)分組話音，本地網(wǎng)有5個節(jié)點開展了軟交換實驗，部分已經(jīng)商用，并且試驗規(guī)模在逐步擴展。在提供話音質(zhì)量的保證方面，英國電信已在其承載網(wǎng)絡內(nèi)全面采用ATM技術。比利時電信認為2004年以后引入NGN比較適當，但目前需注意跟蹤技術和設備的發(fā)展，比利時電信的技術部門在NGN方面重點研究未來分組話音網(wǎng)絡的體系架構和需求、開展NGN技術培訓、建立NGN實驗室，為開展現(xiàn)場試驗進行技術準備。一些北美電信運營商也正在積極開展有利于軟交換提供話音業(yè)務的試驗，有些運營商已經(jīng)開始提供商用業(yè)務。
2002年3月，中國電信下一代網(wǎng)絡（NGN）試驗項目在北京、上海、廣州、深圳4城市啟動。中國電信與北電網(wǎng)絡、愛立信、西門子、中興通訊、上海貝爾5廠家簽訂了下一代網(wǎng)絡試驗工程設備合同。合同涉及金額近1億元人民幣。根據(jù)中國電信與北電網(wǎng)絡簽署的合同，在北京、上海、廣州和深圳4城市部署北電網(wǎng)絡的SUCCESSIoN下一代網(wǎng)絡解決方案。NGN網(wǎng)絡全國試驗網(wǎng)項目涉及的技術面、提供的業(yè)務量、網(wǎng)絡覆蓋的廣度、深度均在全球首屈一指。
在設備制造商方面，特別值得一提的是加拿大北電網(wǎng)絡，其NGN 產(chǎn)品為SUCCESSIoN（繼往開來）解決方案，于1999年在BT－SPAIN首次正式商用，迄今為止，在全球超過24個國家的40多個網(wǎng)絡中得到試驗或商用。其商用客戶中包括VErIzoN 、SPrINT、中國電信、香港寬頻（HKBN）、新世界電信（NEW WorLD TEL） 及鐵通等。
SUCCESSIoN的應用類型包括了長途及匯接（C4）業(yè)務、本地接入（C5）及多媒體業(yè)務、無線匯接及3G核心網(wǎng)業(yè)務以及有線電視多網(wǎng)合一業(yè)務。目前幾種解決方案已經(jīng)在實際網(wǎng)絡中運用。其中，VErIzoN的軟交換本地匯接網(wǎng)絡包含2個軟交換節(jié)點及70多個媒體網(wǎng)關，每個節(jié)點每天處理超過1 100萬次呼叫。SPrINT作為全美第一個實現(xiàn)TDM端局以軟交換替換的運營商，其第一期工程（350萬線）全部采用北電的SUCCESSIoN方案。香港寬頻應用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17個月時間內(nèi)，已擁有16萬用戶，是全球最大的基于以太網(wǎng)IAD接入的NGN網(wǎng)絡，目前運營穩(wěn)定良好。在最近的市場調(diào)研報告中，北電網(wǎng)絡列全球軟交換市場份額第一，也是全球VoIP和VoATM媒體網(wǎng)關市場份額第一。
2 NGN提供的業(yè)務
軟交換技術的引入除了對現(xiàn)有PSTN話音業(yè)務實現(xiàn)全面的繼承以外，還在基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務、PSTN與因特網(wǎng)業(yè)務結合衍生的業(yè)務、用戶個性化業(yè)務以及業(yè)務創(chuàng)新方面有著PSTN和因特網(wǎng)等單一網(wǎng)絡無法比擬的優(yōu)勢。傳統(tǒng)PSTN由于終端智能和帶寬的限制，無法實現(xiàn)多種靈活的業(yè)務邏輯和多媒體業(yè)務。由于業(yè)務邏輯控制和網(wǎng)絡智能在PSTN內(nèi)每個交換機上呈分散式節(jié)點式分布，并且由于用戶數(shù)據(jù)由各自歸屬的交換機管理，導致某些業(yè)務（如廣域CENTrEx）難以開展。PSTN的終端種類非常單一且沒有智能，業(yè)務的智能完全由交換機實現(xiàn)，因此一直以來難以實現(xiàn)用戶對業(yè)務的個性化定制，而且由于終端智能的限制存在使用不便和各種電話補充業(yè)務難以推廣的問題。引入NGN則在業(yè)務實現(xiàn)的簡單性和靈活性上有了本質(zhì)改變。NGN的業(yè)務邏輯控制和網(wǎng)絡智能在軟交換和應用服務器等少量網(wǎng)元上集中部署，因此可以方便地在全網(wǎng)實現(xiàn)業(yè)務部署和業(yè)務升級，NGN對廣域CENTrEx的實現(xiàn)就非常容易。由于NGN引入了對等性控制協(xié)議（SIP），使得終端的智能大大提高，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了豐富多彩的SIP智能終端。終端智能的提高及媒體承載能力的加強（如支持話音、視頻等）使得用戶對業(yè)務的個性化定制成為可能并且已經(jīng)商用。如NGN的“呼叫屏蔽”這一特性，用戶可以對不同來話進行篩選性的監(jiān)控，可以在不同時間對不同來話實施不同的應答策略，應答的方式也不僅僅局限于接聽、轉發(fā)、掛斷等傳統(tǒng)方式，而是包括了話音應答、問候音播放、語音信箱轉接、電子郵件轉接、網(wǎng)頁推送等多種不同的應答方式。這種靈活性在傳統(tǒng)PSTN上是無法實現(xiàn)的。
此外，NGN能夠?qū)崿F(xiàn)許多PSTN所無法實現(xiàn)的業(yè)務特性，一號通就是一個很好的例子。PSTN通過IN方式也可以實現(xiàn)一號通業(yè)務，然而NGN基于SIP協(xié)議可以輕松實現(xiàn)IN方式的一號通所無法實現(xiàn)的能力。如NGN的一號通業(yè)務可以實現(xiàn)用戶根據(jù)自己的需要隨時設定對來話的振鈴終端和振鈴順序，而這些策略可以依據(jù)來話者的不同和時間段的不同而變化。比如對自己的家人和同事可以實施兩種完全不同的振鈴策略，自己上班和下班時的振鈴策略也可以完全不同。這就給了用戶最大的自由和靈活性，保證可以有一種方式能聯(lián)系到他，給日常生活和工作帶來了極大的方便。這種業(yè)務特性是PSTN所無法實現(xiàn)的。類似的例子還有許多，如WEB800、點擊傳真等。
NGN不但在業(yè)務實現(xiàn)的簡易性和靈活性上有獨到之處，并且能實現(xiàn)許多PSTN無法實現(xiàn)的業(yè)務，而且具有業(yè)務的惟一性。NGN的業(yè)務能力主要包括：
A） 全面繼承PSTN傳統(tǒng)話音業(yè)務（包括基本話音業(yè)務、電話補充業(yè)務、CENTrEx業(yè)務、ISDN PRI補充業(yè)務、IN類業(yè)務等）；
B） 基于SIP的寬帶多媒體業(yè)務；
C） PSTN與因特網(wǎng)相結合的業(yè)務（即PINT業(yè)務，如點擊撥號、點擊傳真、WEB800、ICW等）；
D） 用戶可定制的個性化業(yè)務。
3 從事軟交換研究的國際組織
NGN是目前運營商和設備廠商都在討論的熱點技術，也是國外許多標準化組織和論壇（包括ITU－T的第11和16工作組， IETF的IP TELEPHoNY工作組、信令傳輸工作組（SIGTrAN）、媒體網(wǎng)關控制工作組（MEGACo），ETSI 的TIPHoN，國際軟交換協(xié)會（ISC），3GPP，3GPP2，MPLS論壇，ATM論壇，DVB，DSL論壇，PARLAY等）的研究工作重點。我國網(wǎng)絡與交換標準研究組和IP研究組于2000年開始制定NGN網(wǎng)絡的相關標準。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150個成員，是運營商和設備供應商交流需求和動態(tài)的場合。國際上大多數(shù)知名的電信設備制造商，如阿爾卡特、朗訊、北方電訊、CISCo、西門子、富士通、諾基亞、愛立信等，另外有一些電信運營商如美國的LEVEL 3、QWEST、AT＆T、日本的NTT等均為該協(xié)會成員。
軟交換論壇包含5個工作組，負責網(wǎng)絡架構、協(xié)議制定等技術工作。
業(yè)務應用工作組負責業(yè)務功能制定、協(xié)調(diào)以及API標準的應用。
網(wǎng)絡結構工作組負責軟交換網(wǎng)絡功能架構的制定。
設備控制工作組負責軟交換間以及軟交換與其他網(wǎng)絡設備間控制協(xié)議的制定和補充、增強，如MGCP、MGC和設備的兼容性等。
網(wǎng)絡管理工作組負責網(wǎng)絡管理的結構和協(xié)議制定。
SIP工作組負責SIP協(xié)議在軟交換網(wǎng)絡中的應用和增強。
此外，ITU－T和IETF在相關協(xié)議的標準化方面已經(jīng)取得了重要的進展，如H．248協(xié)議、BICC協(xié)議、SIP協(xié)議和SIGTrAN系列協(xié)議等。
4 存在的問題
目前雖然不少廠家推出了軟交換的解決方案，各運營商也在積極進行相關的試驗，但新技術的應用需要相當長的時間來完善。從目前廠家所提供的解決方案來看，目前存在的主要問題如下：
A） 國際上尚無大型網(wǎng)絡的組網(wǎng)和運營經(jīng)驗。傳統(tǒng)電信網(wǎng)經(jīng)過長期的運營積累，在網(wǎng)絡組織方面已經(jīng)具有相當成熟的經(jīng)驗；而基于軟交換的NGN網(wǎng)絡組織目前國內(nèi)外尚無成熟的經(jīng)驗，是采用基于軟交換的全平面結構，還是采用分區(qū)域選路結構等，在技術和實踐方面都有待進一步的探索。
B） 協(xié)議尚未做到兼容性，標準還在發(fā)展之中。不同廠家的軟交換在技術標準的選用及協(xié)議的兼容性方面還難以做到相互兼容。BICC協(xié)議、SIP－T協(xié)議和H．248協(xié)議也在發(fā)展之中，協(xié)議的選項需要運營商根據(jù)業(yè)務的需要來進一步確定。
C） API沒有成熟的產(chǎn)品。基于開放的業(yè)務平臺，采用標準的API接口為網(wǎng)絡運營商提供新業(yè)務開創(chuàng)了未來美好的前景，但是相應的產(chǎn)品仍在探索和研發(fā)之中。
D） 業(yè)務開發(fā)問題。標準、開放的API接口能夠快速、靈活地提供豐富的業(yè)務，這是軟交換體系的一個優(yōu)勢所在，但目前廠家能夠提供的業(yè)務多集中為基本語音業(yè)務及補充業(yè)務、IN類業(yè)務、PINT業(yè)務、多媒體終端之間的同步瀏覽、統(tǒng)一消息、多媒體會議等，究竟什么業(yè)務才是運營商手中的殺手業(yè)務，才能真正帶來收益，是目前運營商和設備商在共同苦思冥想的問題，目前并未出現(xiàn)使人眼前為之一亮的業(yè)務。
E） 網(wǎng)絡安全和網(wǎng)絡Qos問題。目前業(yè)界還沒有一個非常完善的方法來解決網(wǎng)絡安全性的問題，只能通過要求TG、軟交換等網(wǎng)絡設備應具備一定的反入侵能力以增強系統(tǒng)的安全性，用戶賬號、密碼等用戶數(shù)據(jù)的安全則只能采用加密的方式解決。在網(wǎng)絡Qos方面，IETF組織已經(jīng)提出了多種服務模型和機制來滿足Qos的需求，其中比較著名的有綜合業(yè)務模型（INTSErV）、區(qū)分業(yè)務模型（DIFFSErV）、MPLS技術、流量工程等，具體這些方案如何組合使用、可行性如何，效果如何，有待研究。
主要從軟交換的基本概念角度出發(fā)，分析從電路交換到分組交換的過渡，并且分析了采用交換技術組網(wǎng)的優(yōu)點，就軟交換技術在電信網(wǎng)絡中的應用作出分析。
關鍵詞：
電信網(wǎng)絡；軟交換；技術分析
中圖分類號：F49
文獻標識碼：A
文章編號：16723198（2013）02015602
伴隨著電信技術的飛速發(fā)展，電信網(wǎng)絡的寬帶化成為了目前我國電信發(fā)展的必然趨勢。而利用軟交換技術而進性寬帶網(wǎng)絡的構建已經(jīng)成為了當前國際上的一種重要方式，軟交換技術也受到了越來越多人的重視。我國在軟交換技術的研究上也取得了一定的成果，各方面的研究也正在加緊進行。
1軟交換技術的優(yōu)勢
軟交換技術是指完全獨立于傳統(tǒng)的電路交換的一種全新的概念，是一種面向網(wǎng)絡寬帶的技術，是目前網(wǎng)絡技術發(fā)展和寬帶網(wǎng)絡的核心技術之一。通過軟交換技術能夠通過寬帶ATM和IP網(wǎng)絡，結合本地、長途、無線以及數(shù)據(jù)業(yè)務，利用數(shù)據(jù)網(wǎng)和因特網(wǎng)通用的原理，提供密集化、易升級的網(wǎng)絡平臺，通過其交換分析將語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務整合到一個寬帶網(wǎng)絡中。在傳統(tǒng)的TDM時分復用電路交換網(wǎng)中，呼叫控制以及業(yè)務和交換矩陣等都集中在一個交換系統(tǒng)當中，基于軟交換技術的設計是將業(yè)務、控制以及傳送和接入這些交換機的基本部件分離開來。軟交換技術是基于軟件的分布式交換或者控制平臺，在軟交換中各個設備之間采用國際通用的接口，從而使得設備之間的連接更加方便，大大提高了設備自身的性能。
軟交換在電路交換和網(wǎng)絡組網(wǎng)等方面起著重要的作用。利用軟交換技術大大提高了現(xiàn)代網(wǎng)絡結構的性能，在新一代網(wǎng)絡結構中的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，由于軟交換接口等設置的適應性，能夠降低設備受供應商的限制，從而實現(xiàn)多廠家綜合運營的網(wǎng)絡環(huán)境，并且能夠更加快速方便地在網(wǎng)上引入多種業(yè)務，拓寬網(wǎng)絡服務的范圍，并且使得網(wǎng)絡擴展更加安全、靈活和便捷。相比較傳統(tǒng)的電路交換機，軟交換機改善了增加新業(yè)務必須對其龐大的軟件系統(tǒng)進行改動的格局，降低了對運營商的依賴程度。此外，由運營商和業(yè)務提供商自己根據(jù)市場的需求，更加便捷地增加應用軟件。總的來說，軟交換技術的使用大大提高了網(wǎng)絡服務的準確性和優(yōu)越性，大大拓寬了電信寬帶網(wǎng)絡技術。
2基于軟交換技術的網(wǎng)絡特征
軟交換技術下的寬帶業(yè)務網(wǎng)絡具有多重特征，并且更加趨于完善，有利于滿足當前人們的基本需求。具體來說主要體現(xiàn)在以下幾點：
首先，智能化：智能化主要體現(xiàn)在骨干網(wǎng)和接入兩個方面，在骨干網(wǎng)絡的角度來看，從網(wǎng)絡資源的管理方面，路由的選擇以及業(yè)務的管理和選擇上，軟交換技術都能實現(xiàn)其有效的操作和控制，使得電信網(wǎng)絡的管理更加靈活方便。
其次，集成化：集成化主要是指通過軟交換技術能夠更好地整合寬帶網(wǎng)絡的資源，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的集成化管理。例如將語音、數(shù)據(jù)以及視頻等業(yè)務綜合到一個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡當中去，將業(yè)務進行分類管理，并且設置好優(yōu)先級，從而能夠保證在滿足基本服務質(zhì)量的前提下，能夠充分利用網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡管理的集約化管理。此外集成化的管理還包括了在網(wǎng)管體系結構當中，對不同的網(wǎng)絡設備進行統(tǒng)一的管理。
再次，軟交換技術應用于網(wǎng)絡系統(tǒng)還有一個重要的特征，即是兼容性。主要是指未來的多業(yè)務數(shù)據(jù)網(wǎng)，不僅能夠保護傳統(tǒng)網(wǎng)絡在硬件和軟件方面的巨大投入，將這些投入分配到電信骨干網(wǎng)絡中去，并且能夠充分考慮不同的傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡信令的相互轉換，通過這種方式能夠提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務的兼容性。
最后，軟交換技術應用于網(wǎng)絡還有一個突出的特征便是靈活性，正是因為其在接引入新業(yè)務方面，將通過標準、開發(fā)的接口，滿足更多的市場需求，從而能夠更好的實現(xiàn)業(yè)務的發(fā)展。
如今，電信網(wǎng)絡迎來了其發(fā)展歷史上的一次重大革命，并且需要經(jīng)過一系列的演變來實現(xiàn)更好的過渡。從運營商的角度來看，他們希望能夠最大限度地維護個人資產(chǎn)和現(xiàn)有的業(yè)務，而從用戶的角度來看，則希望能夠在降低投入的基礎上，滿足個人的業(yè)務使用需求和習慣。
3軟交換的體系結構
軟交換體系是一個開放的體系結構，它包括了從下到上的四個獨立層面，分別是邊緣接入層、核心傳輸層、控制層以及業(yè)務層。邊緣接入層主要是指為固定電話或者移動電話等各種數(shù)據(jù)終端提供訪問軟交換網(wǎng)絡資源的入口，邊緣接入層主要負責的是實現(xiàn)各個不同的網(wǎng)絡及終端設備成功接入到軟交換體系結構的網(wǎng)絡中，并且能夠?qū)崿F(xiàn)信息格式的轉換。核心傳輸層主要是負責傳輸網(wǎng)絡業(yè)務的信息，目前主要采用分組網(wǎng)絡IP或者ATM來作為軟交換網(wǎng)絡核心傳送網(wǎng)?？刂茖拥闹饕秦撠熀艚锌刂疲瑢尤雽拥脑O備進行科學控制，并且向業(yè)務層設備提供業(yè)務能力或者特殊資源?？刂茖拥暮诵脑O備是軟交換機，軟交換機與業(yè)務層之間采用的是開發(fā)的API或者標志協(xié)議進行通信。軟交換機的存在純粹化了邊緣接入層的各種網(wǎng)關功能，從而提高了網(wǎng)管管理的有效性和安全性。業(yè)務層作為軟交換技術的重要組成部分，其是系統(tǒng)中的最高層，主要是利用各種設備來向最終的用戶提供各種豐富多樣的業(yè)務支持，同時能夠優(yōu)化網(wǎng)絡管理，并且使得整個系統(tǒng)更好。
4基于軟交換技術的網(wǎng)絡建設基本原則
4.1循序漸近的原則
由于軟交換技術在我國的發(fā)展還需要進一步完善和落實，軟交換技術下的網(wǎng)絡建設則不能是一蹴而就的，需要分階段，一步步進行，在積極穩(wěn)妥的基礎上，實事求是的進行軟交換網(wǎng)絡建設。在網(wǎng)絡演進的過程中，應該盡量采用軟交換設備對原有的交換節(jié)點進行擴容，改變原有的替換的方式，從而盡可能降低對網(wǎng)絡資源的破壞，減少重復投資，提高資源的利用效率。
4.2QOS保障原則
QOS是用戶在網(wǎng)絡演進中的基本要求，軟交換網(wǎng)絡的建設要在保障服務質(zhì)量的基礎上提高網(wǎng)絡承載，盡可能滿足用戶的需求。一般來說軟交換技術的網(wǎng)絡主要有兩種方式，分別是ATM和IP兩種方式，對于ATM承載方式，由于其在設計之初就具有較強的QOS機制，因此可以保證較好的額服務質(zhì)量，但是對于IP承載網(wǎng)絡而言，解決好QOS是基本的要求。
4.3安全原則
安全性是進行網(wǎng)絡建設的基本原則，軟交換賦予了網(wǎng)絡系統(tǒng)空間更大的活力和靈活性，因此這便對安全性提出來了要求，軟交換過程中，需要尤其注意避免或者減少黑客以及其他惡意攻擊對網(wǎng)絡業(yè)務帶來的影響，從多方面加強安全維護，例如設備的抗攻擊、用戶的業(yè)務保護和避免非法使用等多方面來綜合保護網(wǎng)絡業(yè)務的安全。
4.4融合性原則
網(wǎng)絡的變化漸進過程是一個不斷發(fā)展的過程，軟交換基礎上則需要充分實現(xiàn)多業(yè)務的融合，從而使得業(yè)務能夠更加全面的開展，提高服務質(zhì)量，滿足更多用戶的基本需求。
綜上所述，軟交換技術是未來電信網(wǎng)絡業(yè)務發(fā)展的中心平臺，主要包括了網(wǎng)中語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務以及食品業(yè)務和業(yè)務提供。軟交換技術在我國還具有較大的研究和實踐空間，尤其是在軟交換技術在網(wǎng)絡上的應用上更加需要引起重視。從上文中已知，軟交換技術具有靈活性、開放性以及業(yè)務融合性等優(yōu)勢，基于軟交換技術的寬帶網(wǎng)絡業(yè)務更能夠滿足人們的需求。從改造成本以及投資回報等角度來看，軟交換技術在電信網(wǎng)絡的應用有利于促進網(wǎng)絡技術進一步發(fā)展，提升電信網(wǎng)絡業(yè)務的完善。
參考文獻
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關鍵詞:軟交換;協(xié)議;網(wǎng)絡;原理;應用
中圖分類號:U285.42文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 09-0000-01
Soft-switch Technology&Application in VOIP
Wang Shuguang
(China Railway Group Limited Hengshui Branch,Hengshui053000,China)
Abstract:Based on the principle of soft switching technology technical analysis,and introduces VOIP soft switch technology in the
application.
Keywords:Soft switching;Agreement;Network;Principle;Application
隨著軟交換網(wǎng)絡逐步走向?qū)嶋H應用,基于軟交換的VoIP成為NGN提供業(yè)務的最大亮點。與目前的VoIP不同,基于軟交換的VoIP不僅能提供基本語音業(yè)務,還能提供其所不能提供的新型增值業(yè)務,如視頻、即時消息、游戲和各種數(shù)據(jù)業(yè)務。
一、軟交換的技術特征
軟交換機的技術特征是基于MGCP、H.248媒體控制協(xié)議,實現(xiàn)呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想。
盡管NGN的目標是將語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務逐漸融合演變成為集多種業(yè)務于IP網(wǎng)絡之上,但是它面臨的根本挑戰(zhàn)仍在于尋求成熟的、可大規(guī)模運營管理的IP電話技術。因為,語音是運營商最普及、最基本和最重要的業(yè)務,其市場涵蓋的范圍最廣,其商業(yè)收入的影響遠比其它業(yè)務更大。經(jīng)過近百年的發(fā)展傳統(tǒng)的PSTN技術和TDM網(wǎng)為運營商的語音業(yè)務提供了成熟的經(jīng)營模式和品質(zhì)標準。數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡原本是為數(shù)據(jù)業(yè)務而設計的而語音是時間敏感性的業(yè)務,在數(shù)據(jù)IP網(wǎng)絡中提供大規(guī)模語音業(yè)務的IP電話技術是任何運營商在向NGN過渡過程中所面臨的首要挑戰(zhàn)。
軟交換機基本上是為在IP網(wǎng)上實現(xiàn)PSTN交換機的功能所特別設計的。傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)的交換機是垂直、封閉和私有的系統(tǒng)結構,軟交換機是以呼叫控制與媒體相分離的、基于標準的、開放的系統(tǒng)結構。除此而外,軟交換機與PSTN的“硬”交換機還有許多共同的屬性。比如說,它們都是相對集中控制和管理的系統(tǒng)設備,其系統(tǒng)中保存了所有面向用戶的數(shù)據(jù)及其呼叫狀態(tài)信息。這一點使得軟交換機受到電信運營商的特別重視因為只有這樣才能滿足電信運營要求對IP分組網(wǎng)的端點接入和與PSTN互通互連實施有效的呼叫業(yè)務控制和運維管理。所以說,軟交換機是NGN中IP電話技術的一種重要實現(xiàn)手段。
所以從由軟交換機所提供的電話業(yè)務和其技術特征來看,軟交換機是NGN體系中一個重要的組成部分,但并沒有提供任何整套網(wǎng)絡架構的根本創(chuàng)新。
二、VOIP原理及VOIP通訊網(wǎng)絡的重要
VOIP即是Voice Over IP,是把話音或傳真轉換成數(shù)據(jù),然后與數(shù)據(jù)一起共享同一個IP網(wǎng)絡(Internet互聯(lián)網(wǎng))。由于話音和傳真在Internet上免費搭乘了“順風車”,所以點對點(網(wǎng)關-網(wǎng)關)長途(國際或國內(nèi))通訊是完全免費的。
現(xiàn)在長途電話已無需一定要通過電話公司來轉接了,只要采用VOIP技術,就可以用IP網(wǎng)絡來進轉接。IP網(wǎng)絡可以是Internet、IPLC(國際專線)、無線網(wǎng)絡等,只要是采用IP協(xié)議(Internet Protocol)就可以了。VOIP系統(tǒng)就是把傳統(tǒng)的電話網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)組合搭配在一起。
三、軟交換技術的設計原理及其實現(xiàn)目標
軟交換技術是一個分布式的軟件系統(tǒng),可以在基于各種不同技術、協(xié)議和設備的網(wǎng)絡之間提供無縫的互操作性,其基本設計原理是設法創(chuàng)建一個具有很好的伸縮性、接口標準性、業(yè)務開放性等特點的分布式軟件系統(tǒng),它獨立于特定的底層硬件/操作系統(tǒng),并能夠很好地處理各種業(yè)務所需要的同步通信協(xié)議,在一個理想的位置上把該架構推向摩爾曲線軌道。并且它應該有能力支持下列基本要求:
1.獨立于協(xié)議和設備的呼叫?熏設備的呼叫處理和/同步會晤管理應用的開發(fā)。
2.在其軟交換網(wǎng)絡中能夠安全地執(zhí)行多個第三方應用而不存在由惡意或錯誤行為的應用所引起的任何有害影響。
3.第三方硬件銷售商能增加支持新設備和協(xié)議的能力。
4.業(yè)務和應用提供者能增加支持全系統(tǒng)范圍的策略能力而不會危害其性能和安全。
5.有能力進行同步通信控制,以支持包括賬單、網(wǎng)絡管理和其他運行支持系統(tǒng)的各種各樣的后營業(yè)室系統(tǒng)。
6.支持運行時間捆綁或有助于結構改善的同步通信控制網(wǎng)絡的動態(tài)拓撲。
7.從小到大的網(wǎng)絡可伸縮性和支持徹底的故障恢復能力。
四、基于軟交換的下一代網(wǎng)絡中需要繼續(xù)關注的主要問題
雖然基于軟交換的下一代網(wǎng)絡是一個比較完整的網(wǎng)絡解決方案,可以應用在各種通信領域,但由于其技術新,目前的解決方案大多處于實驗階段,尚未形成大規(guī)模應用,許多問題仍需要繼續(xù)關注,如QOS、網(wǎng)關、安全性、業(yè)務提供方式、與現(xiàn)有網(wǎng)絡的有機結合等問題。
對任何網(wǎng)絡來說,QOS的保證都是一個非常重要的問題。從根本上說,軟交換本身并不能解決QOS問題,而是靠其承載網(wǎng)絡來保證服務質(zhì)量的。承載網(wǎng)絡目前有兩種方式:ATM和IP。對于ATM的承載網(wǎng)絡來說,其本身就有很強的QOS機制。但是,對于IP的承載網(wǎng)絡來說,如何解決好QOS問題。在基于軟交換的下一代網(wǎng)絡中是一個非常關鍵的問題,因為從目前廠家的設備開況和網(wǎng)絡發(fā)展的總的趨勢來看,以IP為承載網(wǎng)絡應該是大勢所趨。
五、結語
綜前所述,軟交換機是下一代網(wǎng)中語音/數(shù)據(jù)/視頻業(yè)務的呼叫控制、媒體控制和業(yè)務提供與分配系統(tǒng)的重要組成部分。下一代網(wǎng)不僅需要軟交換機作為局部結構和范疇的技術實驗,更需要其作為整個IP電話網(wǎng)絡體系架構的一部分與H.323技術和SIP技術等多種技術相融合的商業(yè)實踐。軟交換機在走向與IP電話網(wǎng)大規(guī)模地融合并使之具備擴展性、可靠性和可運營性的路上還會面臨挑戰(zhàn)。
參考文獻
[1]戴維森.部署VoIP解決方案.凡璇.人民郵電出版社
1.1組成
軟交換技術是伴隨著信息技術與通信技術發(fā)展下產(chǎn)生的，其功能主要體現(xiàn)在三個基本要素方面：
1.1.1開放性業(yè)務生產(chǎn)的接口。因為軟交換技術在提供與處理業(yè)務方面有強大的功能，能夠通過API接入到應用服務器當中，為用戶提供新的網(wǎng)絡業(yè)務。同時，為了更好的與通信網(wǎng)絡兼容，能夠與SCP相互配合，從而為用戶提供高效、并且智能性非常強的業(yè)務。
1.1.2具有綜合設備的接入能力。軟交換在操作時能夠為多個協(xié)議提供支持與處理技術，這樣能夠更好接入到一些業(yè)務處理設備中，使通信網(wǎng)絡的功能能夠最大限度的發(fā)揮。
1.1.3策略運行支持系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的OAM系統(tǒng)有一定區(qū)別，該技術能夠借助策略來完成系統(tǒng)的支持作用，并且能夠按照網(wǎng)絡的特殊功能實現(xiàn)更好的干預與調(diào)整，從而確保其可靠性。
1.2軟交互技術功能
1.2.1媒體網(wǎng)關的接入功能。軟交換能夠順利接入到網(wǎng)絡中的某一個節(jié)點或者是端口上，還能夠?qū)崿F(xiàn)幾個端口共同集合的效果，在接入以后，能夠?qū)崿F(xiàn)代碼轉換與映射。比如，ATM媒體網(wǎng)關、用戶媒體網(wǎng)關以及綜合接入網(wǎng)關等，實現(xiàn)對媒體、資源的有效控制，還能夠?qū)Ω鞣N弱信號進行處理、實現(xiàn)系統(tǒng)的維護管理、連接管理以及信號傳輸管理等。
1.2.2呼叫控制功能。該功能是網(wǎng)絡系統(tǒng)中一項最為重要的功能，能夠相互間建立起呼叫、釋放等控制功能，在多媒體平臺下實現(xiàn)這些功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)智能觸碰呼叫、連接控制、呼叫處理等功能。支持的雙發(fā)呼叫控制具有非常強的邏輯關系能夠使雙發(fā)成員自動獲取退出、旁聽或者隔離信息。
1.2.3業(yè)務提供功能。隨著通信技術的飛速發(fā)展，軟交換能夠?qū)崿F(xiàn)的業(yè)務也在增多，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)全部業(yè)務的承接，主要有基礎的業(yè)務以及補償業(yè)務，除了提供這些業(yè)務以外，還能夠處理一些智能化強的業(yè)務，實現(xiàn)與第三方的互通與合作，為更多具有增值空間的業(yè)務提供了平臺。
1.2.4互連互通功能。一般情況下，網(wǎng)絡各個系統(tǒng)都是相互作用、相互連接的，在網(wǎng)絡不斷演進中表現(xiàn)得非常明顯，為此，這些系統(tǒng)間相互協(xié)作，共同支持網(wǎng)絡進化。比如，可以通過智能網(wǎng)關實現(xiàn)與網(wǎng)絡信令的互通，由此為客戶提供諸多的智能化業(yè)務。
2移動通信中軟交互技術的應用
2.1在NGN網(wǎng)絡中的應用
當前，通信網(wǎng)絡發(fā)展方向正在向NGN方向靠攏，雙方在共同作用下產(chǎn)生了一種結合方案，該方案就是IMS方案。軟交換技術比起IMS有更強大的功能。并且，移動通信核心網(wǎng)絡能夠不斷演化，其最先提出是在2G網(wǎng)絡中；其次是能夠?qū)⑵浞譃閮蓚€域，一個電路一個分組；最后一個階段是從R4階段中提出來的，電路域要實現(xiàn)與承載面的分割。R4在發(fā)展中能夠在移動通信中發(fā)揮更為重要的功能，其優(yōu)勢體現(xiàn)在：能夠使研發(fā)成本降到最低、能夠快速、及時的將業(yè)務引入、能夠加快網(wǎng)絡發(fā)展與業(yè)務承接速度。
2.2在移動通信中的組網(wǎng)應用
軟交換能夠在通信系統(tǒng)中進行小規(guī)模的組網(wǎng)。主要是指通過軟交換將移動通信劃分成各個區(qū)域，由軟交換負責對這些區(qū)域的業(yè)務承接，并能夠?qū)SC與Server兩個裝置進行聯(lián)合設置，而不用將兩者放置在同一個機房中。此外，該技術還能夠進行大規(guī)模的組網(wǎng)。由軟交換負責本地網(wǎng)絡移動通信的業(yè)務承接，而此時，MGW要能夠與MSCServer實施分別式的功能設置；并且MSCServer在省會級的市區(qū)應用較多，能夠?qū)Ρ镜鼐W(wǎng)絡進行必要的監(jiān)控及管理。
2.3軟交換與3G技術的對比
從結構上以及一些接口協(xié)議上看，雙方差異不是非常顯著，但是在業(yè)務承接數(shù)量上看，軟交換與3G存在的差異也不是非常明顯，并且雙方都能夠?qū)崿F(xiàn)接口的開放。為此，在移動網(wǎng)絡中可以同時構建出NGN與3G網(wǎng)絡，雙方在承接的業(yè)務種類上與基本構架上也有非常強的一致性。不同的是，軟交換能夠在WLAN、CATV等網(wǎng)絡系統(tǒng)中進行業(yè)務承接，并且在一些微波網(wǎng)絡系統(tǒng)中也能夠?qū)崿F(xiàn)承接。能夠?qū)W(wǎng)絡系統(tǒng)中的各項資源進行優(yōu)化配置和利用，并且終端在接入時也非常靈活和方便。可以與用戶的固定電話、移動設備等進行有效的互通與連接。在對WALN、ADSL接入以后，能夠使網(wǎng)絡用戶之間的競爭增加，軟交換系統(tǒng)能夠安裝在小型終端設備中，可以使整個網(wǎng)絡系統(tǒng)運行效率增強，并且能夠降低資源浪費率，縮短了設備回收的時間。而3G通信系統(tǒng)投資成本回收至少要利用7年時間，由此可見，軟交換在移動通信中的應用非常可靠。
3結束語
【關鍵詞】 軟交換技術 移動 通信網(wǎng) 使用
無論技術如何發(fā)展進步，其最終是要得到應用。一方面我們應該加強對軟交換技術的了解和認識，另一方面我們要對軟交換技術在提高服務質(zhì)量以及維修管理方面的管理和控制。
伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展進步，移動通信運營商面臨著巨大的挑戰(zhàn)和壓力，在移動通信網(wǎng)絡中加大軟交換的投入和使用力度，對于降低企業(yè)成本、提升企業(yè)的核心競爭力具有重要的作用。
一、軟交換技術體系結構和接口協(xié)議簡介
軟交換技術體系主要是由連接邊緣層（實現(xiàn)業(yè)務或者用戶與軟交換網(wǎng)之間的連接）、控制層（實現(xiàn)呼叫控制、計費、數(shù)據(jù)處理等功能）、業(yè)務應用層（完成增值業(yè)務的提供，包括語音增值業(yè)務、數(shù)據(jù)增值業(yè)務等）、核心傳遞層（作為承載網(wǎng)絡，發(fā)揮傳送信息、連接平臺等）構成的，軟交換技術體系的每個部分都在移動通信網(wǎng)絡中占據(jù)著重要的地位，正是在它們的協(xié)作下，完成了相關的業(yè)務。
軟交換體系的接口協(xié)議主要包括SS間接口協(xié)議、SG與SS間接口協(xié)議、TMG與SS間接口協(xié)議、TMG語音編碼方式等等，該體系中的每個協(xié)議都有自己特點。協(xié)議的存在使得軟交換技術能夠降低成本、增強組網(wǎng)的效率、提高靈活性，同時，軟交換通過協(xié)議實現(xiàn)了各個部分之間的獨立運作和發(fā)展，從而使得移動通信網(wǎng)絡在開放的環(huán)境下實現(xiàn)各個部分之間的互聯(lián)互通，從而進一步提高了移動通信業(yè)務的整體性，進而為未來移動通訊網(wǎng)絡的發(fā)展進步和軟交換技術之間的相互融合提供了可能性。
二、軟交換技術在移動通信網(wǎng)的使用
在2003年的時候，“商用3G網(wǎng)絡”的產(chǎn)生使得軟交換技術成功的應用到了移動通信領域，同時，阿聯(lián)酋等國家也開始采用軟交換技術進行運營。網(wǎng)絡的運營者看到了軟交換所具有的優(yōu)勢，他們不斷創(chuàng)新軟交換技術的使用方式和方法，促進了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展。與此同時，移動通訊網(wǎng)絡的運營商也加強了對軟交換的應用，通過選取軟交換技術、將軟交換技術與匯接網(wǎng)結合等方式構建了軟交換技術的應用體系，從而為用戶提供了豐富正式的體驗。
2.1軟交換技術的選用
伴隨著軟交換技術的發(fā)展，移動通訊網(wǎng)將網(wǎng)絡建設的核心定位到R4軟交換技術，R4軟交換技術在移動通訊網(wǎng)絡中的使用既順應了時展的潮流和趨勢，又基于移動網(wǎng)絡使用的現(xiàn)狀的一個，是移動通訊網(wǎng)絡可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)和關鍵步驟。我國目前所采用的“寬帶碼分多址”的版本和階段主要有R99、R4、R5/R6，R99、4GPP 。CDMA制式、“AMR語音編解碼技術”等的創(chuàng)新和完善，促進了軟交換技術的更新，促使我國的移動網(wǎng)絡通信的利用率和業(yè)務量都得到了很大的提升?，F(xiàn)階段，我國移動通信運營商的盈利的主要來源還是語音業(yè)務，4G網(wǎng)絡的出現(xiàn)，軟交換技術的完善，使得軟交換技術在移動通訊中的應用更加的便捷化。多種多樣的軟交換技術為移動通訊網(wǎng)絡業(yè)務的優(yōu)化、網(wǎng)絡的穩(wěn)定提供了堅實的保障。我們在選用軟交換技術的過程當中可以根據(jù)實際的情況、業(yè)務的需要以及軟交換技術所具有的優(yōu)缺點等，對軟交換技術進行綜合的考慮，選擇出適合的軟交換技術。
2.2更新完善移動通信匯接網(wǎng)
2004年的時候，中國移動引入了軟交換技術，并將其應用到通話業(yè)務當中，創(chuàng)設了具有獨立性的匯接網(wǎng)。匯接網(wǎng)的創(chuàng)設一方面有利于對現(xiàn)今使用的移動通信網(wǎng)絡進行容量的拓展，另一方面有利于最大限度地滿足用戶對業(yè)務服務的需求。移動在最初的時候只是將匯接網(wǎng)應用的省際通話業(yè)務當中，依照業(yè)務量和區(qū)域?qū)⑽覈牡赜蜻M行了新的劃分，分出了業(yè)務區(qū)，采用一對多的方式實現(xiàn)了業(yè)務區(qū)信息傳遞、呼叫控制、連接管理等。
三、小結
軟交換技術應用到移動通信網(wǎng)絡中，不僅能搞提高網(wǎng)絡的安全性、容量等，還可以有效的控制運營成本，簡化網(wǎng)絡結構?？v觀移動通信網(wǎng)絡的發(fā)展，現(xiàn)今從固定電話網(wǎng)到移動電話網(wǎng)到次時代網(wǎng)絡到3G再到4G都已經(jīng)廣泛的使用軟交換技術。軟交換技術憑借著其獨特的優(yōu)勢不論是在現(xiàn)在還是在未來都有廣闊的發(fā)展優(yōu)勢，我們堅信伴隨著通信技術的不斷發(fā)展進步、人們生產(chǎn)生活的進步以及網(wǎng)絡管理的優(yōu)化，軟交換將會從技術、協(xié)議、功能、管理等方面實現(xiàn)優(yōu)化，未來的移動通信網(wǎng)絡將會朝著“軟交換全IP網(wǎng)絡”的方向發(fā)展進步。
參 考 文 獻
[1]周麗燕；簡析軟交換技術在移動通信網(wǎng)中的應用[J]；《無線互聯(lián)科技》；2013年06期
[關鍵詞]軟交換技術；通信技術；下一代網(wǎng)絡
中圖分類號：R5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0254-01
前言
軟交換技術是先進的網(wǎng)絡通信技術之一，其交換系統(tǒng)已經(jīng)逐漸趨于完善，取代電路交換技術已經(jīng)成為必然。作為下一代網(wǎng)絡不可缺少的關鍵部分，軟交換技術已經(jīng)成為業(yè)界關注的焦點[1]，在技術上和經(jīng)濟性上逐步具備廣泛開發(fā)應用的可行性。
1.軟交換技術的相關概念
1.1 軟交換技術的定義
軟交換技術是從美國引進的一種先進的計算機網(wǎng)絡技術。軟交換技術是一種呼叫控制軟件，它以PC服務器為基礎控制的部分進行呼叫控制，實現(xiàn)呼叫和控制的分離。軟交換技術能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)、語音和視訊的綜合服務，能夠同時實現(xiàn)網(wǎng)絡融合與業(yè)務融合[2]。
1.2 軟交換技術的特點
軟交換技術的特點是高效靈活、接口支持廣泛、業(yè)務功能全面等，其特點鮮明，發(fā)展速度很快，近年來運營商使用軟交換技術已經(jīng)在通信領域有了很多應用。軟交換技術可以為用戶提供語音服務，呼叫和接通記錄明細，還可以提供各種視訊服務，實現(xiàn)多網(wǎng)統(tǒng)一，提高了網(wǎng)絡資源的利用率。軟交換技術使用統(tǒng)一的IP底層網(wǎng)絡，將通信業(yè)務中單獨工作的語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務、視訊業(yè)務實現(xiàn)統(tǒng)一，達到高效、靈活、安全利用通信網(wǎng)絡的目的。
1.3 軟交換技術的結構系統(tǒng)
軟交換體系結構分為接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務層。接入層的主要作用是實現(xiàn)不同網(wǎng)絡及終端設備的接入，接入層可能包括以下幾種設備：中繼網(wǎng)關（TG）、信令網(wǎng)關（SG）、網(wǎng)絡存儲器（NAS）、接入網(wǎng)關（AG）、無線接入網(wǎng)關（WAG）、綜合接入設備（IAD）等；傳輸層是指信息傳輸?shù)耐ǖ?，傳輸層是否通暢決定了用戶的網(wǎng)速快慢；控制層是軟交換技術的主要的設備，其向上鏈接傳輸層，將傳輸層的數(shù)據(jù)流進行整合，向下鏈接業(yè)務層，為用戶提供各種各樣的服務功能，如呼叫控制、語音服務、資源管理等；業(yè)務層包括三大服務器即功能服務器、業(yè)務服務器、策略服務器。
2.通信網(wǎng)絡現(xiàn)階段存在的問題
2.1 效率低，維護工作量大
通信網(wǎng)絡的使用量巨大，用戶群也非常的多，這就使得通信網(wǎng)絡發(fā)生故障的現(xiàn)象有一個龐大的基數(shù)。通常，這些故障都要求專門的業(yè)務員或者是技術人員到達現(xiàn)場維修，維護軟交換設備的工作量巨大，網(wǎng)絡資源的利用率低，難以滿足現(xiàn)階段需要時時維護交換設備的需要。外加一些語音服務需要24小時不間斷提供，一旦發(fā)生故障，就會造成通信網(wǎng)絡的癱瘓。
2.2 管理人員素質(zhì)參差不齊
管理人員的素質(zhì)水平參差不齊是現(xiàn)在通信網(wǎng)絡的重要問題。軟交換技術是需要專業(yè)技術人才進行不間斷地管理和維護的，但是現(xiàn)在我國通信網(wǎng)絡的管理和維修人員專業(yè)素質(zhì)整體上有待提高，管理質(zhì)量水平較差、效率較低，不能快速地解決問題，快速地傳達指令，指導各個分局的運營狀態(tài)。技術管理者應該能制定一套符合軟技術發(fā)展和維護的管理方法，使得技術人才各司其職，很好的完成其本身的任務。管理者不僅要提升自身的業(yè)務能力，更要具備豐富的管理經(jīng)驗和卓越的領導才能，這樣才能對新業(yè)務的整合有效地管理和引領。
2.3 功能較少
在軟交換技術沒有應用到通信網(wǎng)絡上時，大多數(shù)的通信網(wǎng)絡僅能提供單一的語音業(yè)務服務，能夠提供視訊、數(shù)據(jù)業(yè)務服務的則很少。即使有提供多種業(yè)務服務的，通常每種業(yè)務也是采用單獨的通信網(wǎng)絡。以電力通信網(wǎng)為例，該通信網(wǎng)雖然通過獨立網(wǎng)絡實現(xiàn)了語音和數(shù)據(jù)兩類業(yè)務，但各項業(yè)務之間缺乏統(tǒng)一的接口和標準，導致不同廠家之間的產(chǎn)品難以互通，難以實現(xiàn)良好的融合。
3.軟技術在通信方面的應用
3.1 實現(xiàn)多個網(wǎng)統(tǒng)一
軟交換體系將多種業(yè)務功能融合在一起，可實現(xiàn)多網(wǎng)統(tǒng)一。軟交換系統(tǒng)采用統(tǒng)計時分復用技術，提高了網(wǎng)絡通信業(yè)務應用的范圍，大大提高了網(wǎng)絡的利用率，無論是移動通信還是其他的通信業(yè)務，實現(xiàn)多網(wǎng)統(tǒng)一都是技術發(fā)展的必然要求。將接入層、傳輸層、控制層和業(yè)務層按標準接口和標準協(xié)議相連接，可實現(xiàn)通信網(wǎng)絡業(yè)務的一致性。
3.2 提高業(yè)務辦理效率
軟交換系統(tǒng)采用一個公共的網(wǎng)絡傳輸平臺，工作人員只需定期維護軟交換機和應用服務器，保證該公共傳輸平臺暢通無阻即可。使用同一個公共維護平臺處理故障比較簡單，能夠大大提高客戶人群各種通信業(yè)務的辦理效率。業(yè)務在一個可共享的平臺上進行操作，為快速靈活地提供各種新業(yè)務提供了可能。
4.軟交換技術在通信方面的發(fā)展前景
4.1 軟技術應用的具體方案
軟技術應用的具體方案可大體分為網(wǎng)絡建設的初期、中期和末期。網(wǎng)絡建設的初期是公共的網(wǎng)絡傳輸平臺，將各個網(wǎng)絡得以連接，實現(xiàn)與電話交換網(wǎng)絡的互通。網(wǎng)絡建設的中期是連接各省電力公司和電話交換網(wǎng)，實現(xiàn)遠距離的信號連接和覆蓋，將各省的信號傳輸相連接，建立信號在空間上的全面覆蓋。網(wǎng)絡建設的末期是將路由器植入各個用戶使用環(huán)境之中，使第三方的客戶終端得以很好地連接。
4.2 軟交換技術應用展望
軟交換技術的進一步應用是非常有必要的，尤其在移動通信領域，軟交換技術的應用將提高4G 網(wǎng)絡的功能性和穩(wěn)定性。另一個需要開發(fā)的就是降低軟交換技術在通信網(wǎng)絡的風險，保障通信網(wǎng)絡的通暢，保證通信網(wǎng)絡的質(zhì)量和效率。此外，要加快軟交換技術省市之間的互通技術，擴大區(qū)域的覆蓋面，提高通信網(wǎng)絡業(yè)務的新技術引進。
5.結語
目前，軟技術作為即將引領互聯(lián)網(wǎng)技術革新的新型技術，將逐步引領和建立一個更為開放的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。本文介紹了軟交換技術的相關概念、軟交換技術的特點、軟交換技術的分層體系結構、通信網(wǎng)絡現(xiàn)階段存在的問題等。隨著相關技術、標準的不斷完善，結合軟交換技術近幾年的發(fā)展趨勢，相信軟交換技術在通信領域一定會有廣闊的應用前景。
參考文獻
摘要：軟交換作為下一代通信網(wǎng)絡的控制核心部分，對其在網(wǎng)絡中的可靠性有很高的要求。本文在對軟交換的技術特點分析的基礎上，詳細討論了軟交換技術中承載網(wǎng)組網(wǎng)技術，重點分析了軟交換承載網(wǎng)在基于QoS保證的實現(xiàn)技術。并對承載網(wǎng)的安全性和可靠性進行了研究。
關鍵詞：軟交換 可靠性 承載網(wǎng) QoS
隨著IP骨干網(wǎng)的建設初具規(guī)模，為了最大限度地提升骨干傳輸網(wǎng)的利用率和網(wǎng)絡投資的效益，進一步發(fā)揮軟交換技術的優(yōu)勢，在現(xiàn)有條件下的GSM核心網(wǎng)絡中實現(xiàn)VoIP(語言IP化)和信令IP化、寬窄帶信令互通是目前2G移動核心網(wǎng)的發(fā)展方向。通信網(wǎng)絡從電路交換向以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡發(fā)展已是大勢所趨。
一、軟交換中承載網(wǎng)的QoS分析
（一）影響承載網(wǎng)QoS的指標。在影響軟交換承載網(wǎng)的QoS指標，主要有以下幾個方面：
1.抖動問題：根據(jù)實驗測量得出，當抖動大于500ms是不可接收的，而抖動達到300ms時，是可以接受的。此時為了消除抖動會引起較大的時延，綜合時延對語音質(zhì)量的影響來考慮，要求承載網(wǎng)的抖動小于80ms。抖動所引起端到端的時延增加，會引起語音質(zhì)量的降低。
影響抖動的因素一般和網(wǎng)絡的擁塞程度相關。網(wǎng)絡節(jié)點流量超忙，數(shù)據(jù)包在各節(jié)點緩存時間過長，使得到達速率變化較大。由于語音同數(shù)據(jù)在同一條物理線路上傳輸，語音包通常會由于數(shù)據(jù)包的突發(fā)性而導致阻塞。
2.時延問題：當前IP分組網(wǎng)的固有特性和低比特話音編解碼器的使用，使得VoIP語音分組的端到端時延要比電路交換網(wǎng)中的時延大得多，組成部分也更為復雜，VoIP應用中網(wǎng)絡通信結構和底層傳輸協(xié)議的多樣性，決定了時延成分的多樣性。端到端的時延可以分成兩個部分，即固定時延和可變時延。固定時延包括編解碼器引入的時延和打包時延。固定時延和采用的壓縮算法、打包的語音數(shù)據(jù)量相關?？勺儠r延包括:承載網(wǎng)上的傳輸、節(jié)點中排隊、服務處理時延、去抖動時延，這些和設備的端口速率，網(wǎng)絡的負載情況，經(jīng)過的網(wǎng)絡路徑、設備對QoS的支持方式、實現(xiàn)的QoS算法等密切相關。
IP網(wǎng)中話音分組的端到端時延，150ms以下的時延，對于大多數(shù)應用來說是可接受的；150―400ms之間的時延，在用戶預知時延狀況的前提下可以接受，大于400ms的時延不可接受。
目前，不同級別的網(wǎng)絡設備，在正常情況下的數(shù)據(jù)包處理時延為幾十微秒到幾毫秒，能夠滿足單跳時延要求，但承載網(wǎng)的跳數(shù)設計不能超過以上端到端的的時延要求，而且跳數(shù)越少越好。
3.丟包率：丟包對VoIP語音質(zhì)量的影響較大，當丟包率大于10%時，己不能接受，而在丟包率為5%時，基本可以接受。因此，要求IP承載網(wǎng)的丟包率小于5%。
丟包率的形成原因主要有兩點，一是傳統(tǒng)IP傳輸過程中的誤碼，這種情況在目前的網(wǎng)絡條件下發(fā)生的概率極低。另一個是不能保障業(yè)務帶寬造成的，當網(wǎng)絡流量越擁塞，影響就越強烈，丟包發(fā)生率也就越大。
4.帶寬問題：足夠的帶寬是保障業(yè)務QoS的重要手段。如語音編碼壓縮采用速率為8kbit/s。典型的語音編碼器每2Oms分發(fā)一個語音數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包中含有兩個語音幀，所以每2Oms就會采樣生成 160bit的信號，即數(shù)據(jù)包大小為20字節(jié)?？刂屏骱托帕盍鞯膸捲敿氂嬎阍瓌t是一樣的，要考慮信令消息以及形肖的字節(jié)數(shù)，開銷的計算跟語音業(yè)務帶寬中的計算類似，信令消息的字節(jié)數(shù)則需要根據(jù)不同協(xié)議的呼叫消息字節(jié)數(shù)、呼叫比例的分配等來計算。由于控制信令在承載網(wǎng)占用的帶寬較媒體流來說微乎其微，大約只占所需帶寬的0.5%，一個簡單快速的算法就是按照媒體流帶寬的2.5%預留。
（二）承載網(wǎng)的QoS解決方案
通過對影響QoS的以上指標分析可以看到，對承載網(wǎng)要充分合理的帶寬規(guī)劃、避免網(wǎng)絡擁塞，是目前現(xiàn)實方案中需要重點考慮的因素。
在傳送數(shù)據(jù)之前，根據(jù)業(yè)務的服務質(zhì)量需求進行網(wǎng)絡資源預留，從而為改數(shù)據(jù)流提供端到端的服務質(zhì)量保證。集成模型雖然能夠提供確定的服務質(zhì)量保證，但是它需要在網(wǎng)絡中維護每個流的狀態(tài)，對路由器的要求高，難以在大型正網(wǎng)絡中實施，因此不考慮使用這個方案。區(qū)分服務的基本思想是將用戶的數(shù)據(jù)流按照服務質(zhì)量要求劃分等級，級別高的數(shù)據(jù)流在排隊和占用資源時比級別低的數(shù)據(jù)流有更高的優(yōu)先級。區(qū)分服務只包含有限數(shù)量業(yè)務級別，狀態(tài)信息數(shù)量少、實現(xiàn)簡單、擴展性好。因此區(qū)分服務是目前大家認同的IP網(wǎng)絡QoS的解決方案。
在NGN業(yè)務與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務共用網(wǎng)絡設備的情況下，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的流量特征對網(wǎng)絡QOS性能的影響要充分考慮。在網(wǎng)絡設計中必須充分考慮互聯(lián)網(wǎng)流量對NGN業(yè)務的沖擊。解決這個問題，可以考慮建設NGN專用網(wǎng)絡去避免這個問題。從運營的角度看，考慮到傳輸資源充分、網(wǎng)絡帶寬以及設備成本低、安全性等因素的考慮，建設專用輕載網(wǎng)絡，盡可能增大網(wǎng)絡帶寬也是非?，F(xiàn)實的方案。
承載網(wǎng)的QoS解決思路，將根據(jù)實際情況混合采用以上技術。在骨干層使用MPLSVPN技術。在與互聯(lián)網(wǎng)共用設備的節(jié)點，根據(jù)NGN承載的實體，分別將骨干網(wǎng)上 NGNVPN的LSP，NGN業(yè)務的二層VLAN，NGN業(yè)務的三層IP地址的優(yōu)先級字段都設置為最高級別，網(wǎng)絡節(jié)點通過優(yōu)先級字段進行報文分類、流量整形、流量監(jiān)管和隊列調(diào)度，從而實現(xiàn)對NGN業(yè)務高優(yōu)先級的處理，最大程度減少互聯(lián)網(wǎng)的突發(fā)特性對NGN業(yè)務的沖擊。另外，專用設備的建設用以保障在NGN業(yè)務量大的區(qū)域，隔離互聯(lián)網(wǎng)對NGN業(yè)務的影響。
二、承載網(wǎng)的安全性與可靠性分析
為防止受到黑客或病毒程序的攻擊或干擾，NGN承載網(wǎng)必須與互聯(lián)網(wǎng)進行物理或邏輯隔離，與互聯(lián)網(wǎng)的互通必須通過安全設備(如防火墻)實現(xiàn)，不能直接接入；NGN用戶或設備的接入需要經(jīng)過身份認證才可以接入NGN網(wǎng)絡，避免非法用戶和非法報文進入NGN網(wǎng)絡。只有當用戶的身份得到確認，才可以進行事后審計與追蹤，有效地防止了用戶側的網(wǎng)絡攻擊行為。通過以上措施可以基本消除來自其它網(wǎng)絡和NGN用戶方面的安全隱患，但還要采取安全手段來保證NGN內(nèi)部網(wǎng)絡的安全。
