軟交換的概念與應用

摘 要：軟交換技術是一種正在發展的概念，包含許多功能。其核心是一個采用標準化協議和應用編程接口（API）的開放體系結構。從廣義上講，軟交換就是以軟交換設備為控制核心的下一代網絡；從狹義上講，軟交換是指位于NGN控制平面的軟交換設備。軟交換是下一代通信網絡解決方案中的焦點之一，已成為近年來業界討論的熱點話題。

關鍵詞：軟交換；分組交換；網絡智能化

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A 文章編號：1671-7953(2009)02-0071-02

什么是軟交換？軟交換是從Softswitch翻譯而來。Softswitch這一術語借用了傳統電信領域PSTN網中的“硬”交換機switch的概念，所不同的是強調其基于分組網上呼叫控制與媒體傳輸承載相分離的含義。開始有人將Softswitch譯為“軟交換”。但是“軟交換”單從字面上看很難使人理解它究竟是設備系統概念還是體系概念。它應該是設備？是系統？還是技術架構？在模糊的概念下，有人認為軟交換就是NGN，還有人認為用軟交換支撐的傳統PSNT話音業務就是目前NGN的全部。對于軟交換概念的模糊，也反映了對于軟交換認識上在某些方面依舊存在偏差，存在著過分強調某一方面的能力，或者是過分夸大了軟交換功能的情況。在很長的一段時間，軟交換被人為地“神話”了，它被認為是一種代表著通信行業的未來，似乎無所不能的技術。事實上，對于軟交換應該遵循什么樣的路線發展，電信行業一直沒有形成統一的認識。與傳統電路交換網相比較，軟交換網絡具備基于IP分組網、控制與承載層分離等特性，無疑是更為先進的。實踐也證明，在相同容量下，軟交換網絡比基于電路交換的傳統網絡具備更低的運維成本，軟交換機的容量也比傳統交換機更大。

根據國際Softswitch論壇ISC的定義，Sofftswitch是基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能的設備和系統。

軟交換是一種正在發展的概念，包含許多功能。其核心是一個采用標準化協議和應用編程接口（API）的開放體系結構。這就為第三方開發新應用和新業務敞開了大門。軟交換體系結構的其他重要特性還包括應用分離、呼叫控制和承載控制。

軟交換是一種功能實體，為下一代網絡NGN提供具有實時性要求的業務的呼叫控制和連接控制功能，是下一代網絡呼叫與控制的核心。現階段的軟交換至少應具備以下三個基本特點：

集成分組網世界和電路交換網世界；

具備匯接局和端局能力；

呼叫控制與媒體層和業務層分離。

軟交換設備位于控制層，提供多種業務的連接控制、路由、網絡資源管理、計費、認證等功能。軟交換設備與各種媒體網關、終端、應用服務器、其他軟交換設備間采用標準協議相互通信。軟交換是實現傳統程控交換機的“呼叫控制”功能的實體，但傳統的“呼叫控制”功能是和業務結合在一起的，不同的業務所需要的呼叫控制功能不同，而軟交換是與業務無關的，這要求軟交換提供的呼叫控制功能是各種業務的基本呼叫控制。

目前軟交換主要完成以下功能：

1）媒體網關接入功能

2）呼叫控制功能

3）業務提供功能

4）互聯互通功能

5）支持開放的業務/應用接口功能

6）認證與授權功能

7）計費功能

8）資源控制功能和Qos功能

9）協議和接口功能

軟交換技術構建的網絡是一種業務驅動型網絡，通過業務/呼叫控制分離和呼叫控制/承載分離實現相對獨立的業務體系，使業務獨立于網絡。軟交換技術是網絡發展的趨勢，軟交換分層架構將逐步成為核心網電路域的主流架構，而非分層架構將在5～10年內被逐步淘汰；基于軟交換分層的網絡相對于非分層架構的網絡來說，優勢是非常明顯的，其中分層架構驅動因素中最主要的兩點是經濟型的驅動和面向未來演進發展的驅動這種開放式業務架構，可不斷地滿足用戶的業務需求，增強運營網絡的綜合競爭力，實現可持續發展。

軟交換技術可以促進業務的融合以及網絡的融合，并且可以統一調配多種業務資源實現全程全網業務的發展，這種業務融合與開放所帶動的業務增長遠遠超越了1+1+1……模式，從而為運營商帶來持續發展的盈利，同時業務的融合與創新也推動這網絡發展。

軟交換機作為基于商用硬件平臺，采用開放＼標準＼多協議和可運營管理的技術代表，將成為下一代通信網絡（NGN）中重要而關鍵的系統和設備技術之一。

總的來看，從廣義上講，軟交換就是指以軟交換設備為控制核心的下一代網絡；從狹義上講，軟交換是指位于NGN控制平面的軟交換設備。它把呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過服務器上的軟件實現基本呼叫控制功能，包括呼叫選路＼管理控制＼連接控制和信令互通。其中更重要的是，軟交換采用了開放式應用程序接口（API），允許在交換機制中靈活引入新業務。

在下一代網絡上，開放性是被一致認可的優點，這種開放性體現在兩方面，一是業務得以擴充，在傳統的運營網絡中的接入控制、媒體傳輸控制、呼叫處理、智能業務、應用業務和業務運營等將在同一平臺上垂直地集成。這樣，運營業務就可以靈活地加以擴充。另外，業務的交換性可以滿足應用需求，任何業務可以通過增加模塊的方式實現新的業務。這樣可以產生針對不同用戶的個性化業務。這時被運營商所關注的。軟交換的特點恰能滿足這種需求，所以軟交換技術有很大的發展空間。

由于軟交換網絡是基于分組交換的，并且實現了控制與承載分離，因此相對于電路交換來說對資源進行重新調配更為簡單，效率也更高。

在網絡智能化改造過程中使用軟交換機也是軟交換應用的一個方向，用軟交換替代傳統匯接局交換機，可以為網絡帶來更低的維護成本。

另外因為軟交換網絡容量大、擴充方便，在本地網規模不斷擴大的情況下和承載資源充足的前提下，只需在端局層面放置更多接入網關（AG）或中繼網關（TG），在軟交換設備中相應地增加處理板，對網絡的架構沒有任何影響。

另一方面，軟交換對智能網的支持也使得其足以勝任這一角色。對智能網應用協議（INAP）的支持已經成為軟交換設備的一種必備能力，無論采用IP承載INAP的方式，還是通過信令網關（SG）進行信令轉接的方式，軟交換都可以很容易地實現與傳統智能網設備的對接，同時軟交換本身還可以具備業務交換點（SSP）的功能。

軟件換技術作為呼叫處理的組成部分，其標識要被用來終結該呼叫的最有可能的出口網關，并利用這個信息來命令中繼網關執行所指定的功能，即軟交換技術能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫，以使所選擇的出口網關最接近目的電話。

軟交換的出現，也給運營商帶來了可觀的優勢，在業務層面實現業務的滲透和交叉，使基于統一分組網絡承載多種業務成為可能。并通過一個融合的網絡為用戶同時提供話音、數據和多媒體業務。

在軟交換剛剛流行的時候，人們曾經希望軟交換支持所有可以預見到的業務，包括語音業務、視頻多媒體業務、數據業務等。隨著時間的推移以及IMS的出現，人們應該更理性地對待軟交換所支持的業務。軟交換的業務應該首先定位于對傳統電話業務的繼承。這些業務包括：傳統的長途話音業務、傳統的C5端局本地話音業務、各種公共交換電話網(PSTN)的補充業務，以及傳真、綜合業務數字網(ISDN)接入、調制解調器(Modem)接入等基本的窄帶數據業務。軟交換的業務還可以在傳統電話業務基礎上進行增強和擴充。比如同樣是呼叫前轉類業務，在軟交換上可以實現更為復雜的功能，只需要借助媒體服務器或者軟交換上的媒體資源處理板，就可以很容易地實現語音的混音，因此會議電話業務一般都成為了軟交換業務中的標準配置。

在未來的發展中，軟交換應該主要定位于繼承傳統的話音業務，同時可以適當地發展一些基本的IP多媒體業務。在此定位的基礎上，軟交換仍然可以在PSTN長途網、網絡智能化改造等方面獲得大量的應用。同時，基于業務發展及服務質量提高的需求，軟交換網絡架構也將不斷向前發展。總之，只要人們理性地看待軟交換，并以實用為原則，即使在IMS已經大行其道的今天，軟交換仍然能夠獲得足夠的發展空間。

參考文獻

［1］ 倪 明，朱 越，雷海強. 軟交換在PSTN網絡演進中的應用策略［J］. 中興通訊技術，2002，8（5）：27－30.