多業務融合通信平臺中軟交換技術的應用研究

王 剛

（河北遠東通信系統工程有限公司，河北 石家莊 050200）

0 引 言

在現代通信網絡中，多種業務（如語音、數據、視頻等）相互交織，對通信網絡的承載能力和服務質量提出了更高的要求。軟交換技術以網際互連協議（Internet Protocol，IP）為基礎，對通信數據進行數字化處理，并通過傳輸協議將數據塊按照一定規則傳送到目標終端。而傳統的電路交換技術已難以滿足日益增長的多業務傳輸需求，因此文章主要介紹多業務融合通信平臺的概述和軟交換技術的基本原理，并深入分析了軟交換技術在多業務融合通信平臺中的應用。

1 軟交換技術的類型和使用原理

隨著信息技術的快速發展，多業務融合通信平臺在我國的應用越來越廣泛[1]。由于軟交換技術本身具有靈活性高、可擴展、集中管理等特點，已成為多業務融合通信平臺的核心基礎技術。軟交換技術是將傳統的電路交換技術與計算機網絡技術相結合，具有呼叫控制、信令處理、媒體處理以及接口處理等功能。根據軟交換技術的應用場景和實現方式，可以將其分為程控交換機、會話初始協議（Session Initialization Protocol，SIP）軟交換和IP 多媒體系統（IP Multimedia Subsystem，IMS）軟交換等幾個主要類別。其中，程控交換機是指基于企業內部網絡的軟交換技術，主要用于企業內部的電話系統；SIP 軟交換是指通過SIP 協議實現的軟交換技術，主要用于提供語音、視頻和數據傳輸等多種業務。軟交換技術的使用原理如圖1 所示。

圖1 軟交換技術的使用原理

2 多業務融合通信平臺的核心要素

2.1 通信協議的使用

軟交換技術是指利用軟件實現交換功能的通信技術。與傳統的硬交換技術相比，軟交換技術具有更高的靈活性和可擴展性，能夠更好地滿足多業務需求。基于軟交換技術的多業務融合通信平臺是一個復雜的系統，需要結合實際需求進行設計[2]。通信協議是多業務融合通信平臺的重要組成部分，在選擇通信協議時，要綜合考慮系統的異構性、擴展性和兼容性等因素，常用的通信協議是SIP。不同的協議具有不同的特性和使用范圍，因此要根據實際要求加以選用。軟交換采用分層式結構，能夠滿足網絡更新換代和新技術開發的需求，實現業務與傳輸、服務與管理的分離，易于解決故障問題。

2.2 多業務融合通信平臺的系統架構

對于多業務融合通信平臺而言，系統架構是其運營的基礎，直接決定了系統的可靠性和可擴展性，常見的系統架構包括集中式架構、分布式架構和混合式架構。在設計系統架構時，工作人員要綜合考慮通信量、帶寬和處理能力等因素，根據要求進行合理的分配和組織，并根據功能模塊的要求，設計通信平臺的系統架構，如采用分布式架構、層次化架構等[3]。

2.3 多業務融合通信平臺的組成功能

多業務融合通信平臺由多個部分構成，且各部分承擔著不同的功能。其中，呼叫控制功能主要負責處理呼叫請求和呼叫路由等問題；媒體處理功能主要負責傳輸和處理音視頻；信令處理功能主要負責實現協議轉換和信令處理；接口處理功能主要負責與外部設備的接口和數據進行交換等。隨著信息技術的迅猛發展，通信系統的需求也不斷增加，傳統的交換機技術已無法滿足高速、高效、低成本的通信需求。因此，軟交換技術憑借其高靈活性、高度可擴展性和低成本等優勢，成為未來通信系統的關鍵技術。

3 軟交換技術在通信系統中的應用前景

3.1 改變服務形式

在應用軟交換技術的過程中，不僅要支持傳統語音業務，還要適應新時代的網絡設備和通信技術。在通信系統中應用軟交換技術，能夠將傳統網絡與數據網融合在一起，并將數據、語音、多媒體等相關服務應用于網絡。同時，軟交換技術的應用使電話撥號業務不經過交換機，能夠直接與公網進行交換，節省了搭建通信系統的費用，提高了不同人員的溝通效率，且有效降低了錯誤率。此外，軟交換技術采用基于軟件的交換設備，還可以靈活配置系統資源，根據實際需求進行資源分配，以提高系統的利用率，進一步降低通信系統的總體成本。

3.2 加強網絡管理工作

隨著云計算和虛擬化技術的不斷發展，軟交換技術將更加依賴以虛擬化技術的方式來實現通信。虛擬化技術可以加強通信系統的運作效率、安全性和穩定性，為多業務融合通信平臺的使用提供強有力的支持，避免因網絡管理協議安全性能差而出現網絡管理問題[4]。通過應用虛擬化技術，可以將傳統硬件設備抽象為虛擬設備，提高資源的利用率和靈活性。同時，虛擬化可以提供更高的安全性和可靠性，以確保通信系統的穩定運行。網絡管理平面的組成如圖2 所示。

圖2 網絡管理平面的組成

3.3 共享軟交換技術協議

協議共享是網絡發展的必然趨勢，軟交換技術已采用開放協議進行數據傳輸，但目前我國協議標準并不明確，應用效果較差，因此實現協議標準化、開放協議以及協議共享需要長期的研究和測試。

利用軟交換技術可以靈活增加新的功能模塊，并提供更多的通信服務，滿足用戶多樣化的需求。與傳統交換機相比，軟交換具有更高的靈活性和可定制性，可根據不同的場景和需求進行個性化設置，如可以通過添加新的軟件模塊來擴展交換能力，無須更改硬件設備，成本低且操作簡單。

3.4 多業務融合平臺的需求

軟交換技術通過將傳統的交換器功能轉移到服務器上，使交換功能可以在通用的硬件上實現，有效降低了系統搭建成本。而在使用軟交換技術的過程中，由于傳統電話交換系統采用資源獨占的方式進行電路交換，無法滿足上下數據流量差異較大或數據業務量驟增的需求，因此需要擴展已有的業務或新增業務，并評估通信平臺擴展的能力，如新增業務的接入時延、系統的穩定性等。5G 通信系統具有更高的速度、更低的延遲和更大的接入能力，對交換技術提出了更高的要求。軟交換技術具有高度靈活性和可擴展性，可以滿足5G 通信系統對高速傳輸和大容量交換的需求。通過不斷創新和改進，軟交換技術將進一步提高通信系統的性能和可靠性，推動通信技術的發展。

4 軟交換技術在多業務融合通信平臺中的應用

4.1 軟交換技術在通信平臺運營初期的應用

在多業務融合通信平臺中，軟交換技術可以實現各種業務的接入，并對其進行管理，提高了通信網絡的靈活性和可擴展性。設計軟交換技術的基本原則是盡可能創建一個具有良好擴展性的界面，如具有標準化、開放業務特點的分布式軟件系統。該系統獨立于底層硬件操作系統，能夠很好地處理各種業務需要的同步通信協議。在電信網絡運營初期，軟交換技術并未得到廣泛應用，因此軟交換能夠提供的業務并不多，網絡規模較小[5]。

軟交換技術的核心思想是利用計算機處理能力來實現通信控制和信令處理，從而使通信網絡具有更強的靈活性和可擴展性。為了實施軟交換技術，需要擴大網絡容量，建立獨立的節點，從點到面擴展網絡容量。因此，軟交換設備必須與綜合接入設備或媒體接入網關、智能終端等配合使用。

軟交換技術可以實現業務路由的功能，根據業務的類型、優先級、目的地等信息，將業務流量合理地分配到不同的網絡通道中，擴大用戶范圍，提供更多類型的服務，如語音、多媒體等。其目標是實現在同一網絡上的高效傳輸多種業務，保障通信服務質量。

4.2 軟交換技術在通信平臺運營中期的應用

在電信通信網絡中，工作人員需要確保多種傳輸介質的統一性。通過引入軟交換技術，有助于促進我國相關中介信息交換的分析。對于多業務融合通信平臺的運行而言，軟交換技術本身就具有運維功能。而對于業務復雜的電力系統，軟交換技術的引入能夠對多種業務進行相關的綜合統計工作，并在系統出現故障時及時發出告警信號。

然而，在使用軟交換技術的過程中，可能存在用戶數量增加、覆蓋范圍變廣等問題，因此軟交換技術使用的設備將無法滿足用戶需求。隨著用戶數量的增加、覆蓋范圍的擴大和網絡容量的增加，必須選擇合適的軟交換設備來滿足前用戶需求，并提高網絡容量和可靠性，以提供更優質的服務。

4.3 軟交換技術在通信平臺運營后期的應用

軟交換技術作為一種新興的交換技術，在通信系統中具有廣闊的應用前景，可以滿足高速、高效、低成本的通信需求。而不同的信息、聲音、多媒體等通信服務需要采用不同的通信網絡系統實現溝通與傳遞。從電信網絡運營后期的角度來看，隨著電信網絡業務量的不斷增加和規模的逐漸擴大，軟交換技術的應用將會逐漸增多。因此，軟交換技術的應用對于電信網絡運營后期的節點擴展和規模擴大具有重要意義。

為了確保電信網絡后期運營的應用質量，工作人員可以通過SIP 協議和媒體網關協議，將多媒體之間的業務數據進行互通，其他工作人員可以在平臺上了解管轄范圍內出現的情況，避免出現問題，影響軟交換技術的應用效果和質量。由于軟交換技術的交換機性能和提供的業務等需要在相應的節點上進行實現，因此需要將其與云計算、邊緣計算相結合，可以實現業務在網絡邊緣的快速處理、高效傳輸、智能調度與管理，提高通信網絡的智能化水平和用戶的體驗感。

5 結 論

由于軟交換技術在現代通信網絡中具有重要作用，因此未來的發展將更加注重智能化、綠色化和泛在化。在未來的研究過程中，可以進一步探討多業務融合通信平臺的安全性、可靠性和性能優化等問題，有效集成各種業務，如提供高效、安全、穩定的通信服務。這對于軟交換技術的應用具有重要的研究意義和應用價值。通過不斷優化和完善軟交換技術，可以更好地適應不斷變化的通信需求，推動通信行業的持續發展。