軟交換技術在通信工程中的應用及其發展方向探索

張宏

（蘭州大學信息科學與工程學院，甘肅　蘭州　730107）

軟交換技術在通信工程中的應用及其發展方向探索

張宏

（蘭州大學信息科學與工程學院，甘肅蘭州730107）

現如今通信已經很普及。為了跟上時代的潮流，滿足人們的日常生活需求，對通信設備和通信技術提出了更高的要求，通信工程必須不斷地更新換代。下一代通信網絡的關鍵是軟交換技術，本文通過分析軟交換技術的概念、原理、特點、協議，介紹其在通信工程中的應用，并對其發展進行一些探究。

軟交換技術；通信工程；原理；應用；發展

1　引言

經濟在不斷發展，人們對于通信業務的需要也不斷增加，顯然以往的通信網絡已經無法滿足日益增長的需求。各大運營商和通信設備公司都在為下一代通信技術做研究，人們需要的是帶寬大、使用靈活、各網絡之間實現無縫對接的服務。這就要求通信技術必須革新，軟交換技術作為下一代通信技術的核心，已經被世界所關注。

2　軟交換的概念

2.1什么是軟交換

軟交換技術和一般的電路交換不同，它是一種新興的技術，它的關鍵是把軟交換設備作為控制的核心，從而能夠使得呼叫功能獲得獨立，實現與媒體網關的分離，這就使得業務與呼叫獨立存在。軟交換技術使硬件電路軟件化，編程控制更加容易，設備的設計也更加簡單，軟化的控制方式能夠將很多業務融合在一起。除此之外，軟交換能實現網絡資源和能力的封裝，并提供一些標準接口實現與業務層的連接，這就為網絡上增加新的業務提供了方便。

2.2軟交換的基本原理

軟交換技術的設計有較高的自由性，不依賴某一種操作系統或者底層硬件。設計方法是創建一個分布式的軟件系統，要求這個軟件系統有很好的性能，需要伸縮性好、容錯能力強、有標準接口和開放性的業務處理能力。它有如下的要求：

（1）要求軟交換網的兼容性極高，可以順利運行第三方軟件，并且對存在惡意攻擊或者運行有錯誤的第三方軟件能夠免疫。

（2）能夠自由變換，以適應各種網絡中的不確定因素。

（3）有較高的自愈能力，出現網絡故障能夠自我修復。

（4）個通信同步進行，能根據網絡的實時狀況改變網絡的拓撲結構。

（5）在其基礎上添加新的設備和控制協議，當然這要求不破壞它的性能。

（6）在不同的操作系統和不同計算機上運行；

（7）后期對程序進行更改，增加業務，實現可編程操作。

2.3軟交換的主要特點

（1）可以在ATM、PSTN、IP協議處理系統之中運行；

（2）可以在各種各樣的操作系統上運行，方便可靠；

（3）自由度高，靈活性好，這使得它能完成很多功能。例如，軟開關與中繼器可以實現遠程開關的功能；或軟開關連接到一個網關，實現虛擬語音專用網絡；

（4）可以通過一個開放的數據管理系統接口訪問，能夠使用新的智能業務，實現所謂的“開放”性能；

（5）可以為第三方開發人員提供更多的訪問接口，容易擁有更廣泛的業務發展；

（6）有詳細的事件記錄和調用事件，實現可編程的操作空間的特點；

（7）具有先進的軟件組件的特點，該軟件是由服務器管理的。

2.4軟交換的基本協議

軟交換技術的主要協議有H323協議和SIP協議，前者是交換網多媒體通信的標準，多用于單獨的設備、會議視頻等，使用這個協議的基礎是結構集中，并且對等，設備有良好的穩定性和互通性。后者是在IP網絡上進行多媒體通信的應用層控制協議，傳輸可靠，運用了分布式管理，可以進行擴充，靈活性好，支持業務的增值，被廣泛運用。

3　軟交換技術在通信工程中的應用

3.1軟交換技術在固話網中的應用

端局先行的軟交換改造：用這樣的方式進行改造的優勢是對本地網絡的形態的要求不高，這種改造方式的演進速度十分緩慢，因此對本省不會有什么風險。這種改造方式的缺點是加大了施工難度，還會改變支撐系統的結構。

匯接局先行的軟交換改造：此種改造方式可以忽略用戶的介入方式，重點關心的是固網交換局的接入方式，這樣就解決了端局存在差異性的問題，與端局先行的軟交換改造相比，這種方式難度更大，對本地支撐系統的破壞更為嚴重，所以難以在世界范圍內推廣。

3.2軟交換技術在移動通信中的應用

明確兩個概念，一個是基于移動通信的軟交換體系，另一個是基于固定通信的軟交換體系。兩者有相同的地方，如網絡接口、接口的協議還有業務等方面。兩者也有不同之處，如處理的業務不同、專門的設備的特有功能不同以及能夠兼容的網絡協議不同。

（1）軟交換技術在移動長途網的應用

軟交換設備TMSC Server一般設在每個大區的中心城市，TMSC Server成對出現，兩個服務器互為備份，配置完全相同。為了實現基于移動的軟交換長途網與基于傳統的移動通信網的連接，在省城全部部署很多中繼媒體網關，中繼媒體網關連接到能夠直接到達省內交換機的電路，這樣可以使承載網和傳輸中斷對業務的影響降到最小，TMG還應和本省TMSC1間設置一個過橋電路。TMG設備同時會有SG功能。用IP承載網的廣域網方式將匯接移動交換中心服務器之間連接在一起，TMG/SG與其匹配的匯接移動交換中心服務器之間連接在一起，TMG/SG之間的連接方式為網狀結構連接。

（2）軟交換技術在移動本地網的應用

軟交換技術應用在移動本地網絡時有很大的優勢。首先MSC服務器擁有MSC的所有業務控制層的業務處理能力，其次還能實現與之對應的信令接收、解析。另外它可以輕松地把媒體信息流聚集在一起，建立他們之間的映射關系，實現他們之間的交換，這都是使用擴展的H．248協議來控制MGW得到的好處。MGW的職責是實現媒體和接入網、核心網兩網之間的轉變和交換。遵循“容量優先、局所次之”的規律，MSC Server不設置在本地網絡中，而是在本地網絡之外類似群居設置，本地網中的MGW，則按照需求分散放置，多個MGW的控制可以用一個MSC Serve實現。MSC Server/MGW同時允許2G/3G用戶接入，因此2G/3G在本地網實現了融合。原GSM交換網絡中的一些網元設備被重新利用。可以設置各個本地網中的軟交換的關口局。通過GMGW和本地網中的任意一個MSC端局之間的直達電路，軟交換關口局可以疏通不同通話網絡的話務，還可以讓本地IP話務落地。

3.3軟件交換技術在下一代通信網絡的應用

（1）軟交換技術在下一代通信網絡中的功能

軟交換技術實現了媒體網關的接入，這種功能相當于一個適配器，把各種各樣的網關相互連接，并實現數據的轉換。軟交換的呼叫功能不依賴于本地支撐系統，它通過軟交換技術實現連接和釋放。可以改進傳統的交換技術，提供更多的業務類型。最重要的是軟交換技術可以實現幾種不同網絡的互聯互通、管理資源、分配資源、資源的占用和釋放等。

（2）軟交換技術在下一代通信網絡中的位置

下一代通信技術的關鍵是軟交換技術。相比于傳統的電路交換，軟交換技術有很大的優勢，成本很低，平臺開放。以往產商壟斷了硬件、軟件、網絡配置，但是軟交換技術打破了這樣的壟斷，使用的人可以從多個廠商手中購買自己所喜歡的組件，來構成自己的網絡，這樣會更加適合自己、更人性化。軟交換技術本身是開放的、可編程的，你可以在上面加自己想要的東西。它還可以處理諸如視頻、語音和其他很多的媒體業務。

4　軟交換技術應用的發展探究

4.1軟交換技術存在的問題

傳統的電信網絡已經存在了很多年，也已經得到了很好的發展。各方面的技術都很成熟了，在組網方面掌握著核心技術，并且擁有數量眾多的用戶群。但是基于軟交換技術的組網方式，在世界范圍內都沒有很成功的案例，還沒有掌握核心技術，沒有可以借鑒的東西。現在普遍采用的組網方式是扁平化組網，很不成熟，另外分接技術和業務推廣方面也存在著很多問題。

4.2軟交換技術的發展趨勢

軟交換技術在如今已經取得一些成就，但是上述的問題還是沒有徹底解決，在以后的發展過程中應當著重解決這些問題，克服出現的困難。

（1）業務進一步分離

傳統交換采用的是分層處理的方式，大多數的業務由業務層來完成。為了使呼叫控制和業務更透明地分離，IMS將軟交換中的所有保留業務拿出來放到業務層的服務器當中。用戶數據被放到了軟交換的自身設備中，這樣做的目的就是使得業務進一步分離。

（2）呼叫協議統一

軟交換技術的發展趨勢是選擇SIP協議，之所以選擇這種協議，是因為這種協議擁有簡單、可擴展性強的特點，加上它的實用性很強大。SIP協議也是未來多媒體發展被極力推崇的呼叫控制協議。

（3）接入方式的不相關性

軟交換的一大特點是對于接入方式有很強的兼容性，未來將會將這一特點進一步發展。接入兼容問題一直是傳統交換網絡存在的問題，因為媒體網關難以從業務當中分離出來，導致難以實現接入兼容。未來的軟交換技術將徹底解決這一問題，實現真正的多種接入方式兼容。

5　結束語

隨著社會的發展，傳統的電話網絡和市場的需求出現了矛盾。軟交換技術在傳統網絡的基礎上，逐步進行改造和組網，繼承了傳統網絡的優點，彌補了傳統網絡存在的問題和不足。軟件換技術是下一代通信技術的核心，解決了傳統網絡中的設備、接口、通信容量、業務范圍等問題，實現網絡之間的無縫對接，成為了網絡發展的領頭羊。

[1]張婷．通信工程中軟交換技術的應用[J]．黑龍江科技信息，2012 (20)：272．

[2]陳玉喜．淺析通信工程中如何應用軟交換技術[J]．科技與企業，2013(1)：108．

[3]樊慶．通信工程中軟交換技術的應用分析[J]．中國新通信，2013 (13)：64．

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[5]吳瑋．軟交換技術的下一代通信網絡的應用研究[J]．科技創新與應用，2013(31)：75．

[6]楊金生，代偉陽．淺談NGN軟交換技術的應用與發展[J]．科技創業家，2013(1)．

TheApplication of Soft Switching Technology in Communication Engineering and Its Development Direction

Zhang Hong
(College of Information Science and Engineering,Lanzhou University,Lanzhou 730107,Gansu)

Nowadays communication has become very popular.In order to keep up with the times trend,and meet with people's needs in daily life,there are higher requirements to the communications equipment and communication technology.Communication engineering must be updated continuously.The key of next generation communication network is soft switch technology.This paper analyzes the concept,principle,characteristics and protocol of soft switch technology,introduces its application in communication engineering,and researches on its development.

soft switching technology;communication engineering;principle;application;development

TM73

A

1008-6609(2016)06-0049-03

張宏，男，甘肅定西人，本科，研究方向：通信工程。