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摘要：软交换技术是一种多种功能且不断向前发展的概念，它以应用编程接口的开放结构以及一个标准化协议为核心；广义上说就是使用软交换技术作为控制下一代网络的核心，狭义上说就是在NGN控制平面上的相关设备，软交换技术成为解决下一代通信网络的焦点。为此，现就软交换技术及其应用的相关内容展开探讨，从软交换的概念、主要特点及网络结构入手，进而分析软交换技术的主要应用，以供参考。
关键词：软交换技术；通信网络；特点；结构；应用
Abstract: The soft exchange technology is a kind of multiple function and continuous development of the concept, its application programming interface open structure and a standardized protocol as the core; the broad sense is the use of soft switch technique in next generation network as the control core, the narrow sense is the NGN control plane related equipment, soft switching technology has become the focus of next generation communication network. Therefore, the soft switch technology and its application of relevant content spreads out discuss, from soft switching concepts, main characteristics and network structure, and analysis of the soft exchange technology of the main application, for reference.
Key words: soft switching technology; communication networks; characteristic; structure; application
中图分类号：F626.3
通信初期,主要进行点对点通信。当有N个终端都可以两两通信,最直接的办法就是所有终端两两互联,这样整个网络共需要N( N- 1)/2对线,而且要求每个终端有( N-1)个线路接口。这将使网络非常复杂,实现起来不太现实,于是,人们想到了交换技术。
1．软交换的概念
软交换技术是一个能够提供下一代分组通信——包括语音、宽带和无线网络的平台。利用软交换技术，全球服务提供商和运营商能够优化他们的网络，并且能够提供新的业务和应用来获取新的利润。软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由选择、认证和计费等功能，可以向用户提供现有电路交换所能提供的所有业务以及多样化的第三方业务。
而综合业界的看法，从广义上讲，软交换概念是指以软交换设备为控制核心的下一代网络（NGN）；从狭义上讲，软交换特指位于NGN 控制平面的软交换设备，其在VoIP 体系中把呼叫控制功能从媒体网关中（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立/拆除会话）和信令互通，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。
2．软交换的特点
软交换技术有着自己的特点，主要有以下几点：
2.1软交换技术为了将PSTN交换机的功能在IP网上实现而专门研发设计的，它以商业硬件平台为基础，使用标准、开放和多协议，以媒体相分离和呼叫控制、开放的、基于标准的结构，它以MGCD/H媒体控制协议为技术基础。
2.2软交换技术是以媒体和业务控制、呼叫等多种功能的集合，它可以提供诸如智能终端、电话终端、多媒体终端业务等的连接与呼叫控制，可以用在管理业务接入、NGN控制以及PSTN网络边缘等，使用这种方式，可以实现与呼叫控制相关的多种业务在一个系统中进行运营管理。
2.3軟交换即使使用的是开放式的程序接口，也可以在交换机制控制中根据需要而引入各种新的业务，在目前移动核心网上来达到融合业务与多接入的处理能力，用户可以在传统的移动网络、固定网络中使用多种方式来接入统一的移动核心网上，这样就可以享受数据、语音、多媒体等多种业务。
3．软交换技术的网络结构
软交换技术作为下一代网络的主要设备之一，各网络运行商在组建新的网络的时候，应当考虑到与其他传统网络的互通，应当形成一个较为统一的网络结构，以软交换技术为基础的网络结构，可参考图1。
图1 软交换网络结构图
由图1可以看出，位于网络控制层的是软交换技术，这样就可以比较好地实现媒体处理相分离以及呼叫控制功能；应用/业务层与软交换之间的接口可以为三方应用平台、各种数据库以及功能服务器等提供访问接口，以便实现对三方应用、增值业务以及管理业务提供支持，而应用服务器与软交换之间可以使用API、SIP等接口，策略服务器与软交换之间，可以采用COPS协议来实现对网络设备的动态干预；网关中心与软交换之间可以使用SNMP协议来实现对网络的管理；智能网SCP与软交换之间可以使用INAP协议来实现对智能网业务的支持。
4．软交换技术的主要应用
4.1分组中继
针对用户数增加对汇接局容量需求激增，以及传输带宽增加的情况，通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络，利用媒体网关直接提供高速的分组数据接口，大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，对语音进行静音抑制和话音压缩，以及AAL2/ATM 的可变速率适配，降低了网络传输成本和带宽需求（可以节省近60％的传输资源），从而满足对现有的汇接局的扩容要求。
4.2 虚拟中继
实际上就是利用软交换网转接PSTN 端局之间的语音业务，而软交换网本身不直接接入语音终端用户，此时软交换网的功能类似于PSTN 中的汇接局或长途局的功能。提供虚拟中继业务，软交换网中必须配置TG、SG和软交换机设备，若仅提供与PSTN 相同的语音转接业务，则不需要单独的应用服务器，此时呼叫控制和业务的实现均是由软交换机负责完成。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供虚拟中继业务。
4.3 多媒体业务
多媒体业务用于提供特殊的资源供应用服务器上的增值业务使用。针对用户多媒体业务的需求，利用软交换技术，将各种应用服务器上的新业务，在软交换设备的集中控制下，通过各种网关设备将实时传送协议（RTP）媒体流重定向到广大终端用户。其中，软交换直接控制着各种新业务的发放与实施，保证了业务在全网开展的及时性。
4.4拨号接入
其MG同时具备VOIP网关和关守两种功能，在软交换的控制下，使得全网媒体网关能统一管理，并能进行拨号上网用户数据旁路，利用L2TP支持多ISP方案。
4.5 本地语音接入
在拥有庞大的、完善的本地IP 网络，但无本地PSTN端局的情况下，可以在用户端设置IAD 设备，利用已有的小区宽带IP 网络连接至软交换IP 网络，完成各个IAD与软交换机、其它媒体网关设备的连接，即实现了本地电话机的接入，同时为了保证本地接入的电话能够与其它运营商的PSTN 通信，还需完成软交换网与PSTN 的连接。
4.6 下一代本地交换系统（Next Generation Local Switch）提供数据终端与PSTN 网互联互通。支持对个人用户（IPPHONE/PC）、企业用户（IPPBX）及不同网络（H.323/SIP）的接入。
3.7 3G核心网
在3G网络中，原MSC将裂变为MSC-GW 和MSCSERVER，MSC-GW 完成媒体网关的功能，MSC-SERVER完成软交换机的功能，IP网络作为3G网络的统一语音、数据媒体流的承载网络，实现各种业务数据流的融合。
5．交换技术的发展趋势
通信技术的快速发展,使得与之密切相关的交换技术也得到越来越多的关注。特别是对未来通信发展起重要作用的一些交换技术,各个国家研究的投入也比较多。从早期的电路交换、分组交换,到现在常用的IP与ATM技术的结合,以及近期研究的热点软交换和光交换,交换技术得到了快速的更新。
未来交换技术的应用必定是多种技术的融合,IP与ATM相结合的技术由于和互联网密切相关,将会继续得到广泛的应用。而网内信息量的不断增加,要求大的信息量能用较快速度传输, 在这种情况下,软交换和光交换就能够发挥它們的优势,满足这种要求。未来网络的发展趋势是多种网络形式的并存,各种网络中的交换技术也会混合使用。各种交换技术不断的更新,不断的融合,互补的发展,进而满足人们不同的需求。
短期来看,下一代网络核心的软交换技术由于它的灵活性,能够很好的和其他技术结合, 所以能够得到比较广泛的应用,是人们研究的一个热点,也是近期的主要发展趋势。长期来看, 随着信息量传输的增大,光交换的优势将得到发挥,如果光交换技术能够解决技术上的一些问题,它的应用将更为广阔。
6．结束语
综上所述，基于分层体系结构的软交换作为NGN 的核心技术，能够充分利用现有的传输网络（JP、ATM）的灵活性，采用开放的网络架构体系，方便的开发各种适合客户需求的话音、数据、视频等业务，充分克服了传统通信网络的弱点，通信网络的融合与发展是历史的必然。随着软交换在全球范围内研究和应用的深入，其在在未来的发展中，应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。
参加文献：
[1] 崔素玲．浅谈一下带网络NGN核心技术——软交换[J]．商场现代化，2010(5)
[2] 卫晋欣,李颖．浅谈软交换在通信行业中的应用[J]．科技情报开发与经济，2010(8)
关键词：软交换技术；通信网络；特点；结构；应用
Abstract: The soft exchange technology is a kind of multiple function and continuous development of the concept, its application programming interface open structure and a standardized protocol as the core; the broad sense is the use of soft switch technique in next generation network as the control core, the narrow sense is the NGN control plane related equipment, soft switching technology has become the focus of next generation communication network. Therefore, the soft switch technology and its application of relevant content spreads out discuss, from soft switching concepts, main characteristics and network structure, and analysis of the soft exchange technology of the main application, for reference.
Key words: soft switching technology; communication networks; characteristic; structure; application
中图分类号：F626.3
通信初期,主要进行点对点通信。当有N个终端都可以两两通信,最直接的办法就是所有终端两两互联,这样整个网络共需要N( N- 1)/2对线,而且要求每个终端有( N-1)个线路接口。这将使网络非常复杂,实现起来不太现实,于是,人们想到了交换技术。
1．软交换的概念
软交换技术是一个能够提供下一代分组通信——包括语音、宽带和无线网络的平台。利用软交换技术，全球服务提供商和运营商能够优化他们的网络，并且能够提供新的业务和应用来获取新的利润。软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由选择、认证和计费等功能，可以向用户提供现有电路交换所能提供的所有业务以及多样化的第三方业务。
而综合业界的看法，从广义上讲，软交换概念是指以软交换设备为控制核心的下一代网络（NGN）；从狭义上讲，软交换特指位于NGN 控制平面的软交换设备，其在VoIP 体系中把呼叫控制功能从媒体网关中（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立/拆除会话）和信令互通，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。
2．软交换的特点
软交换技术有着自己的特点，主要有以下几点：
2.1软交换技术为了将PSTN交换机的功能在IP网上实现而专门研发设计的，它以商业硬件平台为基础，使用标准、开放和多协议，以媒体相分离和呼叫控制、开放的、基于标准的结构，它以MGCD/H媒体控制协议为技术基础。
2.2软交换技术是以媒体和业务控制、呼叫等多种功能的集合，它可以提供诸如智能终端、电话终端、多媒体终端业务等的连接与呼叫控制，可以用在管理业务接入、NGN控制以及PSTN网络边缘等，使用这种方式，可以实现与呼叫控制相关的多种业务在一个系统中进行运营管理。
2.3軟交换即使使用的是开放式的程序接口，也可以在交换机制控制中根据需要而引入各种新的业务，在目前移动核心网上来达到融合业务与多接入的处理能力，用户可以在传统的移动网络、固定网络中使用多种方式来接入统一的移动核心网上，这样就可以享受数据、语音、多媒体等多种业务。
3．软交换技术的网络结构
软交换技术作为下一代网络的主要设备之一，各网络运行商在组建新的网络的时候，应当考虑到与其他传统网络的互通，应当形成一个较为统一的网络结构，以软交换技术为基础的网络结构，可参考图1。
图1 软交换网络结构图
由图1可以看出，位于网络控制层的是软交换技术，这样就可以比较好地实现媒体处理相分离以及呼叫控制功能；应用/业务层与软交换之间的接口可以为三方应用平台、各种数据库以及功能服务器等提供访问接口，以便实现对三方应用、增值业务以及管理业务提供支持，而应用服务器与软交换之间可以使用API、SIP等接口，策略服务器与软交换之间，可以采用COPS协议来实现对网络设备的动态干预；网关中心与软交换之间可以使用SNMP协议来实现对网络的管理；智能网SCP与软交换之间可以使用INAP协议来实现对智能网业务的支持。
4．软交换技术的主要应用
4.1分组中继
针对用户数增加对汇接局容量需求激增，以及传输带宽增加的情况，通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络，利用媒体网关直接提供高速的分组数据接口，大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，对语音进行静音抑制和话音压缩，以及AAL2/ATM 的可变速率适配，降低了网络传输成本和带宽需求（可以节省近60％的传输资源），从而满足对现有的汇接局的扩容要求。
4.2 虚拟中继
实际上就是利用软交换网转接PSTN 端局之间的语音业务，而软交换网本身不直接接入语音终端用户，此时软交换网的功能类似于PSTN 中的汇接局或长途局的功能。提供虚拟中继业务，软交换网中必须配置TG、SG和软交换机设备，若仅提供与PSTN 相同的语音转接业务，则不需要单独的应用服务器，此时呼叫控制和业务的实现均是由软交换机负责完成。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供虚拟中继业务。
4.3 多媒体业务
多媒体业务用于提供特殊的资源供应用服务器上的增值业务使用。针对用户多媒体业务的需求，利用软交换技术，将各种应用服务器上的新业务，在软交换设备的集中控制下，通过各种网关设备将实时传送协议（RTP）媒体流重定向到广大终端用户。其中，软交换直接控制着各种新业务的发放与实施，保证了业务在全网开展的及时性。
4.4拨号接入
其MG同时具备VOIP网关和关守两种功能，在软交换的控制下，使得全网媒体网关能统一管理，并能进行拨号上网用户数据旁路，利用L2TP支持多ISP方案。
4.5 本地语音接入
在拥有庞大的、完善的本地IP 网络，但无本地PSTN端局的情况下，可以在用户端设置IAD 设备，利用已有的小区宽带IP 网络连接至软交换IP 网络，完成各个IAD与软交换机、其它媒体网关设备的连接，即实现了本地电话机的接入，同时为了保证本地接入的电话能够与其它运营商的PSTN 通信，还需完成软交换网与PSTN 的连接。
4.6 下一代本地交换系统（Next Generation Local Switch）提供数据终端与PSTN 网互联互通。支持对个人用户（IPPHONE/PC）、企业用户（IPPBX）及不同网络（H.323/SIP）的接入。
3.7 3G核心网
在3G网络中，原MSC将裂变为MSC-GW 和MSCSERVER，MSC-GW 完成媒体网关的功能，MSC-SERVER完成软交换机的功能，IP网络作为3G网络的统一语音、数据媒体流的承载网络，实现各种业务数据流的融合。
5．交换技术的发展趋势
通信技术的快速发展,使得与之密切相关的交换技术也得到越来越多的关注。特别是对未来通信发展起重要作用的一些交换技术,各个国家研究的投入也比较多。从早期的电路交换、分组交换,到现在常用的IP与ATM技术的结合,以及近期研究的热点软交换和光交换,交换技术得到了快速的更新。
未来交换技术的应用必定是多种技术的融合,IP与ATM相结合的技术由于和互联网密切相关,将会继续得到广泛的应用。而网内信息量的不断增加,要求大的信息量能用较快速度传输, 在这种情况下,软交换和光交换就能够发挥它們的优势,满足这种要求。未来网络的发展趋势是多种网络形式的并存,各种网络中的交换技术也会混合使用。各种交换技术不断的更新,不断的融合,互补的发展,进而满足人们不同的需求。
短期来看,下一代网络核心的软交换技术由于它的灵活性,能够很好的和其他技术结合, 所以能够得到比较广泛的应用,是人们研究的一个热点,也是近期的主要发展趋势。长期来看, 随着信息量传输的增大,光交换的优势将得到发挥,如果光交换技术能够解决技术上的一些问题,它的应用将更为广阔。
6．结束语
综上所述，基于分层体系结构的软交换作为NGN 的核心技术，能够充分利用现有的传输网络（JP、ATM）的灵活性，采用开放的网络架构体系，方便的开发各种适合客户需求的话音、数据、视频等业务，充分克服了传统通信网络的弱点，通信网络的融合与发展是历史的必然。随着软交换在全球范围内研究和应用的深入，其在在未来的发展中，应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。
参加文献：
[1] 崔素玲．浅谈一下带网络NGN核心技术——软交换[J]．商场现代化，2010(5)
[2] 卫晋欣,李颖．浅谈软交换在通信行业中的应用[J]．科技情报开发与经济，2010(8)