软交换技术

3G网络时代的来临，导致网络通信业务量的爆炸式增长成为世界瞩目的焦点和推动全球信息业发展的动力。软交换（Soft　Switch）技术则成为3G网络互通的关键。主要从软交换的概念、体系、功能以及发展前景等方面进行了介绍和论述。

3G软交换概念体系功能

一、软交换概念

软交换的概念是由美国贝尔实验室首先提出的。软交换是一个软件的实体，用于提供呼叫控制功能。其基本定义为：软交换是一种支持开放标准的软件，能够基于开放的计算平成分布式的通信控制功能，并且具有传统的TDM电路交换机的业务功能。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，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　No.7信令网络到　IP网络），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。

从广义上看，软交换是电信交换网络演进过程中实现承载与控制分离的一种技术，实现媒体网关和呼叫服务器在网络上的分层部署，相关实体间通过标准协议进行互联和通信，以便在网上更加灵活地提供业务。狭义上看，软交换指软交换设备，定位在下一代网络的控制层。

二、软交换体系

1、呼叫控制层。呼叫控制层完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。呼叫控制层中的物理实体是软交换机（SS：Soft　Switching），软交换机的主要功能如下：对接入层的各种媒体网关的控制，指示媒体网关应与哪个媒体网关建立连接关系，完成信息压缩编码方式的控制、回声抑制功能控制和业务流量控制；基本话音业务的呼叫处理和连接控制；数据业务的处理和连接控制；提供与更高层应用的接口；计费功能。

2、媒体网关层。媒体网关层的功能是将用户/业务连接接入软交换网络。边缘接入层中的物理实体是一系列媒体网关设备（MGW），各网关设备完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用　IP协议的数据包在软交换网络中传送。2G移动交换网主要实现话音业务的时隙交换，最常用的有两种媒体网关：中继媒体网关（TMG）和信令网关（SG）。

三、软交换功能

1、呼叫控制和处理。为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等；接收来自业务交换功能的监视请求，并对与呼叫相关的事件进行处理，接收来自业务交换的呼叫控制相关信息，支持呼叫的建立和监视；支持两方或多方呼叫控制功能，提供多方呼叫控制功能，包括多方呼叫特殊逻辑关系、呼叫成员的加入、退出、隔离、旁听和混音控制等；识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件，控制媒体网关向用户发送音信号，如拨号音、振铃音、回铃音等，满足运营商的拨号计划。

2、协议功能。软交换是一种开放和多协议实体，采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，包括　H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。

3、业务提供。提供　PSTN/ISDN交换机业务，包括基本业务和补充业务；可与现有智能网配合，提供现有智能网所能提供的业务；可与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。

4、业务交换。业务交换与呼叫控制功能结合，可提供在呼叫控制功能和业务控制功能（SCF）之间进行通信所要求的一组功能。

5、互通功能。可通过信令网关实现分组网与现有七号信令网的互通；可通过信令网关与现有智能网互通，提供多种智能业务；允许　SCF控制　VoIP呼叫，并对呼叫信息进行操作（号码显示等）；可通过互通模块，实现与现有　H.323体系的　IP电话网的互通；可通过互通模块，采用　SIP协议实现与　SIP网络体系的互通；可实现与其他软交换的互通互连，采用　SIP、BICC协议；可提供　IP网内　H.248终端、SIP终端和　MGCP终端之间的互通。

6、资源管理。提供资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中管理，如资源的分配、释放和控制。

7、计费功能。具有采集详细话单和复式计次的功能，可根据运营需求将话单传送至计费中心。对于记帐卡计费业务，具备实时断线功能。

8、认证/授权。软交换与认证中心连接，可将辖区内的用户、媒体网关信息送往认证中心，进行认证与授权，防止非法用户或设备接入。

9、地址解析。完成　E.164地址至　IP地址、别名地址至　IP地址的转换，同时可完成重定向功能。

10、语音处理。软交换控制媒体网关可选择语音压缩算法，包括　G.729、G.723等；软交换向媒体网关提供语音包缓存区，减少抖动对语音质量的影响。

四、软交换发展前景

移动软交换网络是将软交换技术引入移动网络，以适应未来以软交换分层架构为主导的下一代移动网络建设趋势。移动软交换网络是通过移动网络电路域承载和控制的分离、集中控制、分散接入，形成清晰的分层组网的核心网络规划理念，符合网络发展的方向；引入IP承载语音，利用　IP端到端的寻址能力形成媒体网关之间扁平的组网架构，有利于简化网络拓扑；采用IP承载的移动软交换可以实现灵活的组网方式，降低建网成本和运维费用，提供丰富业务及功能，并可以实现移动网络向下一代网络的平滑演进。

在未来的发展中，软交换应该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。在此定位的基础上，软交换仍然可以在PSTN长途网、网络智能化改造等方面获得大量的应用。同时，基于业务发展及服务质量提高的需求，软交换网络架构也将不断向前发展。总之，只要人们理性地看待软交换，并以实用为原则，即使在IMS已经大行其道的今天，软交换仍然能够获得足够的发展空间。

五、结束语

目前，　软交换的研究是通信技术的研究热点之一，也是下一代网络的关键性技术，在多种专业网都很有应用前途，　将为网络的演进作出巨大贡献。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。

参考文献：

[1]陈建亚，　余浩.软交换与下一代网络[M]　.北京邮电大学出版社，　2003.

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