淺析軟交換技術

任紅云

(蘭州鐵路技工學校，甘肅 蘭州 730050)

1 軟交換技術的產生

隨著社會信息化程度的進一步加深，網絡通信已經成為人們生活和工作中不可缺少的工具，人們需要的網絡信息由不同的網絡承擔著，電話網提供著話音服務、數據網支持著各種數據業務，這樣很難做到自由靈活的獲得網絡信息，除非構建一個能夠承載各種數據服務的“全業務網”，也就是說建一個能夠同時承載語音、數據、各種多媒體業務的網絡，才能滿足人們日益增長的對網絡通信的需求。

我們先看看電話網，電話網的核心是交換機，電話交換機經歷5個發展階段，其主要差別在于交換機的實現方式發生了改變。當程控制電話交換機出現時采用了先進的體系結構，其功能可以分為呼叫業務接入、路由選擇和呼叫業務控制3部分，其中的路由選擇和呼叫業務控制功能均是通過程序軟件來實現。總之電話網在體系結構上具有優勢，但不適合不穩定數據流量的上下傳輸，而數據網中的IP網卻具有此優勢，IP網要求用戶終端將用戶數據信息均封裝在IP包中傳送，不管用戶的數據是什么它只負責傳送到位就可以了，但在體系結構上不具備優勢。因此，為了能夠實現在同一個網絡上同時提供語音、數據以及多媒體業務，吸取了電話網和IP數據網的各自優勢，軟件業對上述的復雜情況做出了必要反應，推出了基于軟件的交換，它提供可靠性、可伸縮性和開放式結構，產生了軟交換(Soft switch)技術。

2 軟交換技術的體系結構

軟交換技術就是采用了電話網的先進體系結構，并使用IP網中的IP包來承載語音、數據以及多媒體等多種信息。軟交換技術采用程控電話交換機的3個功能模塊即呼叫業務接入、路由選擇和業務控制，在電話交換機體系結構中各功能模塊通過交換機的內部交換連接成一個整體，并不是獨立，但在軟交換技術中各種功能模塊分別由不同的物理實體實現，并進行功能擴展，然后通過統一的IP網絡將這些物理實體連接，構成軟交換網絡。

軟交換網絡的邊緣接入層與電話交換機的呼叫業務接入功能模塊相對應;軟交換網絡的控制層與電話交換機路由選擇功能模塊相應;軟交換網絡的業務應用層與電話交換機業務控制模塊相對應。IP網絡是軟交換網的核心傳送層。邊緣接入層、控制層和業務應用層功能都分別由不同的獨立的物理實體實現。

2.1 邊緣接入層

實現邊緣接入層功能的物理實體稱為媒體網關(MG)。媒體網關功能是采用各種手段將各種用戶的各種數據及業務接入到軟交換網絡中，它主要完成:①用戶與網絡之間的接入方式。②用戶數據格式和協議的轉換。③將接入的所有媒體信息數據流均轉換為采用IP協議的IP數據包。

媒體網關種類很多，主要是為不同用戶及其業務提供服務。中繼媒體網關(TG)、信令網關(SG)和接入網關(AG)相互配合實現了普通的電話用戶的語音業務接入到軟交換網絡中使語音信息適配為適合在軟交換網內傳送的IP包。還有一些媒體網關是為了軟交換技術對業務接入功能進行了擴展而產生的，主要有綜合接入設備(IAD，Integrated Access Device)、多媒體業務網關(MSAG，Media Servers Access Gateway)和無線接入媒體網關(WAG，Wireless Access Gateway)。

2.2 控制層

實現控制層功能的物理實體稱為軟交換機(SS)。軟交換機是整個軟交換技術中網絡呼叫和控制的核心部件，主要是完成IP網中資源的管理、呼叫處理和協議的適配，它還負責著邊緣接入層和業務應用層的互連和互通，實現端到端的鏈接。它的主要完成:①根據業務應用層相關服務器中登記的用戶資料信息，確定用戶的業務使用權限，以確定是否接受用戶發起的業務請求。②均衡網絡通信資源對邊緣接入層的各種媒體網關的資源進行控制，控制各個媒體網關資源的使用，并掌握各個媒體網關的資源占用情況，以確定是否有足夠的網絡通信資源以滿足用戶所申請的業務要求。③路由選擇功能，根據用戶發起業務請求的相關信息，確定哪些媒體網關之間應建立通信連接，并通知這些媒體網關建立連接并進行通信。④對媒體網關之間的通信連接狀態進行實時的監控。

2.3 業務應用層

實現業務應用層功能的物理實體是一系列應用服務器，其中包括業務控制點(SCP)、應用服務器(AS)、策略服務器、數據庫服務器、特征服務器、目錄服務器和網管服務器等，它們的主要功能是在呼叫建立連接的基礎上提供各種業務的實現和網絡的管理功能。具體功能:①存儲用戶的簽約信息，確定用戶對業務的使用權限。②采用專用的應用服務器和智能網SCP(要求軟交換機具備SSP功能)來實現YDN 065－1997《郵電部電話交換設備總技術規范書》中定義的基本電話業務及其補充服務功能，以及智能網能夠提供的電話卡、被叫付費等智能網業務。③采用開放綜合的業務平臺，利用各種應用服務器實現融合語音、數據以及多媒體的業務，靈活地提供各種增值業務和特色業務。④策略服務器為軟交換機提供增加了軟交換設備后的路由信息。

3 軟交換技術的主要特點

軟交換技術的關鍵特點是采用開放式體系結構。邊緣接入層、控制層和業務應用層功能都分別由不同的獨立的物理實體實現，實質就是將業務與呼叫控制分離，呼叫控制與承載分離，因而具有良好的結構擴展性。具體說它有下面幾個特點:①開放性:開放的體系結構。②多網融合性:能夠同時承載語音、數據和各種多媒體業務。③高效性和靈活性:多樣的媒體接入手段，強大的業務提供能力，組網設備布局靈活。④經濟性:設備少占地少。⑤高安全性和可靠性:通過應用防火墻、入侵檢測、流量控制、安全日志與審計等技術實現對軟交換核心網絡設備的安全防護。對于一些對安全級別要求較高的用戶還可以采用加密技術對信令和數據進行加密保護。⑥基于策略的網絡管理機制:網管系統對各網元設備設置不同級別的管理員權限，使用戶不能越級對設備進行操作。⑦統一的分組交換技術。

綜上所述，隨著網絡技術的不斷發展，人們對網絡通信的需求也日益增長，為了滿足人們隨時隨地能夠獲得網絡信息的需求，軟交換技術出現并成為了新一代網絡的核心技術。以軟交換技術為基礎的軟交換網絡正在不斷完善和發展中，以其開放的體系結構、高效靈活的接入手段、高安全性和可靠性等特點，軟交換技術必將在通信網絡發展中發揮更大的作用。