IP网络通信业务量的爆炸式增长已成为世界瞩目的焦点和推动全球信息业发展的动力。作为下一代网络(NGN)的核心技术软交换(SoftSwitch)技术,近年来得到了广泛关注。其目的是以分组为基础,建设下一代公众网络,实现从PSTN网到IP网的平滑过渡。利用IP网的优势节约投资和运营成本,开发新业务,在继承的基础上实现目前各个业务网络之间的互通。它将在业务融合、用户终端控制、第三方应用集成中起重要作用,下一代网络是业务驱动的网络,通过业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离实现相对独立的业务体系,使业务真正独立于网络,灵活有效地实现业务的提供。用户可以自行配置和定义自己的业务特征,不必关心承载业务的网络形式及终端类型,使得业务和应用的提供有较大的灵活性,从而满足用户不断发展、不断更新的业务需求。软交换通过优化网络结构实现了网络和业务的融合,采用了开放式应用编程接口(OL5),允许在交换机制中灵活引入新业务。
　　一、软交换机的基本概念
　　1.软交换机的定义
　　软交换(Softswitch)是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能的设备和系统。据此定义,Softswitch是典型的为分组网的语音目的而设计的技术实践手段。这一定义也说明,Softswitch借用了传统电信领域PSTN网中的"硬"交换机switch的概念,所不同的是强调其基于分组网和呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。Softswitch是NGN中的重要组成部分,但它更多的是关注呼叫控制功能的设备和系统,其本身并不能构成特别的整体组网技术机制和网络体系架构。
　　2.软交换机的技术特征
　　人们关于软交换机的技术特征的看法基本比较一致。根据软交换机的概念可以看出,软交换机的技术特征是基于MGCP/ H.248媒体控制协议,实现呼叫控制与媒体传输相分离的思想。尽管NGN的目标是将语音、数据、视频业务逐渐融合演变成为集多种业务于IP网络之上,但是它面临的根本挑战仍在于寻求成熟的、可大规模运营管理的IP电话技术。
　　软交换机基本上是为在IP网上实现PSTN交换机的功能所特别设计的,是以呼叫控制与媒体相分离的、基于标准的、开放的系统结构。除此而外,软交换机与PSTN的"硬"交换机还有许多共同的属性。比如说,它们都是相对集中控制和管理的系统设备,其系统中保存了所有面向用户的数据及其呼叫状态信息。这一点使得软交换机受到电信运营商的特别重视。
　　二、传统交换机与软交换技术的比较
　　交换机是目前电信设施的基础元件,它允许两个不直接连接的节点实现高效的点到点通信。传统的交换机曾大大促进了电信行业的发展,但在带宽要求日益苛刻的今天,却成了发展的瓶颈,原因有以下两点:一是现有的电话系统是在呼叫方和接收方之间建立一条单一的电路来完成一次通信的,该电路在呼叫期间无法用作其他用途,而作为专用线路,其提供的带宽又常常是过剩的;二是传统的呼叫请求要通过总局路由,而总局目前都使用非常昂贵的大型专用交换机来处理呼叫路由,因此通信成本高。软交换能克服上述不足,它是一个软件交换和控制方案,运行在标准的硬件上,可用来补充或替代总局交换功能。它与传统交换机相比有几个重大区别。首先,它是开放的,而非专用的,因而易于根据第三方产品和服务加以定制;其次,它易于扩展,运营商可以在一夜之间扩展所需容量和新功能;最后,它可顺利地处理多媒体数据,而电话交换机只能处理语音信号。
　　软交换开发的这些新功能,可满足电信网络对可靠性和可用性这两个重要的基本性能要求。而在现有系统中,可靠性能得到保证,但可用性则受到数据总流量的影响。所以随着数据流量和复杂程度的日益提高,灵活的、可扩展的软件电话交换方案软交换,引起了运营商们的极大兴趣。
　　三、软交换是电路交换通向分组交换的桥梁
　　分析家预测,只有一种电话网能在长期竞争中取胜,即IP电话网。目前,IP网已呈爆炸性的增长趋势。基于IP的语音传输技术VoIP能为语音呼叫提供充足的带宽。就可靠性而言,数据包技术可媲美电路技术。未来,IP将在光纤、同轴电缆及铜线等各种混合线路上处理所有通信流量,包括语音、传真、数据及视频。
　　当然,目前公共交换电话网仍是最可靠的处理电话的渠道。不过,类似视频会议等过于复杂的服务,现有的5级交换机是无法处理的。此外,不断增加的数据流量正使得公共交换电话网不胜负担。
　　因此,就目前情况来看,公共交换电话网和IP网将共存一段时间。而软交换则是连系这两种网络的纽带。软交换允许这两种网络混用,并且得到充分利用,这为电信基础设施从电路交换平滑地向分组交换转换铺平了道路。为了能同时运行这两个完全独立、功能迥异的网络系统,软交换交换平台必须集成以下几种重要功能:媒体网关、媒体控制器、信令网关及服务管理平台。基于这些功能,软交换可与其他网络元件紧密集成,提供全面的增强服务方案 ,实现多协议呼叫控制,并支持多媒体应用。
　　四、软交换的特性
　　1.提供可大规模扩展的分布式标准平台
　　软交换提供的是可大规模扩展的分布式标准平(台硬件、操作系统、软件及应用程序界面),除了可在IP网上提供传统电话功能外,还可为服务供应商提供方便地定义、实施和运营新型"增值服务"的能力、跟踪增值服务应用的能力和在服务使用前后的收费方式;其开放的应用程序界面,方便供应商为增加新型服务而随时添加服务器;此外,它还能连接现有目录系统,支持来电显示及选择振铃等功能。
　　2.系统间标准互操作的黏合剂
　　软交换通常遵循的标准通信协议有SS7、MGCP、H.323、IPDC、SIP及ISDN-PRI等,这些协议兼容传统交换、IP交换、信令和通信协议,从而保证了服务供应商网络内部或网络之间流量交换的顺畅性和可靠性。这几个协议也可交替使用,这种互操作性增加了软交换的灵活性和实施的方便。
　　3.降低成本
　　由于软交换可替代现有的4级或5级交换机,因此新的服务供应商再也无需购买昂贵的5级电话交换机,就能涉足这一市场了。他们只需购买实际所需的容量,然后随着客户增加,再逐渐扩容即可。即使客户群不大,他们仍能提供软交换支持的各种应用系统所允许的多样化服务。这种允许电信公司以低成本处理流量的特点,在网络不得不负载巨量数据时显得尤为突出 。软交换还具有将呼叫(特别是因特网拨号呼叫)卸载到IP网络的功能,这可减少或避免总局5级交换机的瓶颈,从而大大增加现有线路的容量,延长交换机的使用寿命。
　　4.改善服务
　　软交换允许运营商借助单独的应用服务器或第三方模块,以低成本不断增加新产品或捆绑服务,从而突出服务特色,获取竞争优势。例如:软交换平台能截获公共电话网中的传真数据并路由到低成本的IP网络;允许网络内所有客户通过远程接入享受一个站点新增添的服务;允许本地交换运营商及因特网服务供应商在本地长途电话网中提供语音或传真服务选择;允许运营商利用Java或XML再配置软交换平台或提供软件工具让客户混合及匹配所需的语音和数据服务。其他的增值功能还包括电话会议、保留原有号码、呼叫转移、自动呼叫发送、统一信息、400号码、来电显示以及各种鉴别形式等。
　　作者简介:李晶(1978-),女,陕西大荔人,中国移动通信集团陕西有限公司网管中心工程师。