软交换技术及应用

张,燕

长江南京通信管理局

[摘  要]：本文主要从软交换概念，软交换的主要功能，软交换体系结构，软交换优势及应用等多方面对软交换技术做了阐述并对其在长航通信网中的应用做了介绍。

[关键字]：软交换；智能网；呼叫控制；媒体处理；网络融合；接口；协议；长航通信网　

引  言

在传统的基于TDM的PSTN网络中，提供给用户的各项功能都直接与交换机有关，业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成，并且采用依靠交换机和信令来提供业务，所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务，首先需要修订标准，再对交换机进行改造，每提供一项新业务都需要较长的时期。为满足用户对新业务的需求，网络中出现了公共的业务平台－－智能网（IN）。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接，而智能网完成业务提供，这种方法大大提高了增强业务的能力，缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化，必须将呼叫控制和承载连接进一步分离，这正是软交换引入的目的。

1、软交换概念

Softswitch（软交换）又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此，软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，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、软交换的主要功能

软交换作为新、旧网络融合和关键设备，必须具有以下功能：　　

1）媒体网关接入功能  该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务。

2）呼叫控制功能  它完成基本呼叫的建立、维持和释放，所提供的控制功能包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。

3）业务提供功能  由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时还应该可以与现有智能网配合，提供现有智能网提供的业务。

4）互联互通功能  目前，存在两种比较流行的IP电话体系结构，一种是ITU-T制定的H.323协议，另一种是IETF制定的SIP协议标准，两软交换可以支持多种协议，当然也可以同时支持这两种协议。

3、软交换的体系结构
传统的程控交换机，根据所执行功能的不同，一般可划分为4个功能层：呼叫控制层、媒体交换层、业务提供层、接入网关层。这4个功能层物理上合为一体，软、硬件互相牵制，不可分割。各个功能层处在一个封闭体内，他们之间没有开放的互连标准和接口，因此，增加新功能费用高、周期长，并且受到设备制造商的限制。

软交换系统有4个功能层，所不同的是控制、交换、业务和接入这4个功能层完全地分离，并利用一些具有开放接口的网络部件去构造各个功能层。因此，软交换系统是具有开放接口协议的网络部件的集合。
接人层提供各种用户终端，用户驻地网和传统通信网接人到核心网的网关；传输层为各种媒体提供宽带传输通道，并将信息选路至目的地；控制层主要提供呼叫控制与处理功能和协议功能，业务提供功能和互通功能；业务层利用底层的各种资源为用户提供丰富多彩的网络业务和资源管理。

4、软交换的优势

软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络，那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换作为新、旧网络融合的枢纽，有其独特的优势。主要表现在以下几个方面：　

1）从经济角度考虑，与电路交换机相比，软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台，易于接收革新应用，且软交换利用的是普遍计算机器件，其性价比每年提高80％，远高于电路交换（每年提高20%），可见软交换在经济方面有很大优势。　

2）从用户角度考虑，在传统的交换网络中，一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西，用户被锁定在供应商那里，没有选择的空间，实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面，因为厂商的产品都是基于开放标准的，所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品，可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。　

3）软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类，将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的，并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础，可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性。

5、软交换的应用

软交换的核心竞争力主要在软件方面，它即可以作为独立的NGN网络部件，分布在网络的各处，为所有媒体提供基本业务和补充业务，也可以与其它的增强业务节点结合，形成新的产品形态。正是软交换的灵活性，使得它可以应用在各个领域。
1）在电路领域，软交换与媒体网关和信令网关相结合，完成控制转换和媒体接入转换，可作为汇接局和长途局的接入，提供现有的PSTN网中的基本业务和补充业务。

2）在电路-分组领域，软交换可与分组终端进行互通，实现分组网与电路网的互通。如在H.323呼叫中，软交换可视为H.323终端，在SIP呼叫中，可视为用户代理（UA）。

3）在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成SSP功能与现有智能网的SCP相结合，提供各种智能业务，此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模型（BCSM ）和H.323或SIP协议状态机的转换。

6、长航内网软交换系统的应用

我们长航内网只是在部分语音交换业务方面应用了软交换。具体配置为：在枝江、荆州、监利、洪湖、邓家口、城陵矶、黄石、九江、安庆、池州、铜陵、马鞍山各配置一套核心交换机、路由器、防火墙和服务器，构建IP承载网。在武汉配置一台软交换核心控制设备，核心控制设备与武汉处的核心交换机相连，完成数据交换及控制功能；在汉口、宜昌、荆州、监利、洪湖、城陵矶、黄石、九江、安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山、南京等14个处各配置一台综合媒体网关设备，通过综合媒体网关实现长航内网软交换用户的本地PSTN落地。出局市话、市话长途、走PSTN落地，内网长途走软交换网络。PSTN用户到长航软交换用户的呼叫通过NGN中继出局送到中继媒体网关，中继媒体网关将语音打成IP包，在核心控制设备的控制下送到被叫分支机构所在网关、综合接入设备（IAD）或终端，长航内部软交换电话之间的呼叫都在核心控制设备的控制下通过内部数据网传输，在用户端配置一台综合接入设备（IAD）和接入交换机，综合接入设备与用户端的接入交换机相连，完成该点的语音、数据等业务接入。

结束语软交换将是下一代网络的关键性技术，可以对PSTN向分组网络的过渡提供无缝连接，在网络开放性和可编程方面迈出了第一步，在长航通信网、电话网等多种专业网都很有应用前途。但软交换只是网络革命的前奏，还有很多的问题需要进一步探讨。