软交换技术在通信工程中的应用及其发展方向探索

张宏

（兰州大学信息科学与工程学院，甘肃　兰州　730107）

软交换技术在通信工程中的应用及其发展方向探索

张宏

（兰州大学信息科学与工程学院，甘肃兰州730107）

现如今通信已经很普及。为了跟上时代的潮流，满足人们的日常生活需求，对通信设备和通信技术提出了更高的要求，通信工程必须不断地更新换代。下一代通信网络的关键是软交换技术，本文通过分析软交换技术的概念、原理、特点、协议，介绍其在通信工程中的应用，并对其发展进行一些探究。

软交换技术；通信工程；原理；应用；发展

1　引言

经济在不断发展，人们对于通信业务的需要也不断增加，显然以往的通信网络已经无法满足日益增长的需求。各大运营商和通信设备公司都在为下一代通信技术做研究，人们需要的是带宽大、使用灵活、各网络之间实现无缝对接的服务。这就要求通信技术必须革新，软交换技术作为下一代通信技术的核心，已经被世界所关注。

2　软交换的概念

2.1什么是软交换

软交换技术和一般的电路交换不同，它是一种新兴的技术，它的关键是把软交换设备作为控制的核心，从而能够使得呼叫功能获得独立，实现与媒体网关的分离，这就使得业务与呼叫独立存在。软交换技术使硬件电路软件化，编程控制更加容易，设备的设计也更加简单，软化的控制方式能够将很多业务融合在一起。除此之外，软交换能实现网络资源和能力的封装，并提供一些标准接口实现与业务层的连接，这就为网络上增加新的业务提供了方便。

2.2软交换的基本原理

软交换技术的设计有较高的自由性，不依赖某一种操作系统或者底层硬件。设计方法是创建一个分布式的软件系统，要求这个软件系统有很好的性能，需要伸缩性好、容错能力强、有标准接口和开放性的业务处理能力。它有如下的要求：

（1）要求软交换网的兼容性极高，可以顺利运行第三方软件，并且对存在恶意攻击或者运行有错误的第三方软件能够免疫。

（2）能够自由变换，以适应各种网络中的不确定因素。

（3）有较高的自愈能力，出现网络故障能够自我修复。

（4）个通信同步进行，能根据网络的实时状况改变网络的拓扑结构。

（5）在其基础上添加新的设备和控制协议，当然这要求不破坏它的性能。

（6）在不同的操作系统和不同计算机上运行；

（7）后期对程序进行更改，增加业务，实现可编程操作。

2.3软交换的主要特点

（1）可以在ATM、PSTN、IP协议处理系统之中运行；

（2）可以在各种各样的操作系统上运行，方便可靠；

（3）自由度高，灵活性好，这使得它能完成很多功能。例如，软开关与中继器可以实现远程开关的功能；或软开关连接到一个网关，实现虚拟语音专用网络；

（4）可以通过一个开放的数据管理系统接口访问，能够使用新的智能业务，实现所谓的“开放”性能；

（5）可以为第三方开发人员提供更多的访问接口，容易拥有更广泛的业务发展；

（6）有详细的事件记录和调用事件，实现可编程的操作空间的特点；

（7）具有先进的软件组件的特点，该软件是由服务器管理的。

2.4软交换的基本协议

软交换技术的主要协议有H323协议和SIP协议，前者是交换网多媒体通信的标准，多用于单独的设备、会议视频等，使用这个协议的基础是结构集中，并且对等，设备有良好的稳定性和互通性。后者是在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，传输可靠，运用了分布式管理，可以进行扩充，灵活性好，支持业务的增值，被广泛运用。

3　软交换技术在通信工程中的应用

3.1软交换技术在固话网中的应用

端局先行的软交换改造：用这样的方式进行改造的优势是对本地网络的形态的要求不高，这种改造方式的演进速度十分缓慢，因此对本省不会有什么风险。这种改造方式的缺点是加大了施工难度，还会改变支撑系统的结构。

汇接局先行的软交换改造：此种改造方式可以忽略用户的介入方式，重点关心的是固网交换局的接入方式，这样就解决了端局存在差异性的问题，与端局先行的软交换改造相比，这种方式难度更大，对本地支撑系统的破坏更为严重，所以难以在世界范围内推广。

3.2软交换技术在移动通信中的应用

明确两个概念，一个是基于移动通信的软交换体系，另一个是基于固定通信的软交换体系。两者有相同的地方，如网络接口、接口的协议还有业务等方面。两者也有不同之处，如处理的业务不同、专门的设备的特有功能不同以及能够兼容的网络协议不同。

（1）软交换技术在移动长途网的应用

软交换设备TMSC Server一般设在每个大区的中心城市，TMSC Server成对出现，两个服务器互为备份，配置完全相同。为了实现基于移动的软交换长途网与基于传统的移动通信网的连接，在省城全部部署很多中继媒体网关，中继媒体网关连接到能够直接到达省内交换机的电路，这样可以使承载网和传输中断对业务的影响降到最小，TMG还应和本省TMSC1间设置一个过桥电路。TMG设备同时会有SG功能。用IP承载网的广域网方式将汇接移动交换中心服务器之间连接在一起，TMG/SG与其匹配的汇接移动交换中心服务器之间连接在一起，TMG/SG之间的连接方式为网状结构连接。

（2）软交换技术在移动本地网的应用

软交换技术应用在移动本地网络时有很大的优势。首先MSC服务器拥有MSC的所有业务控制层的业务处理能力，其次还能实现与之对应的信令接收、解析。另外它可以轻松地把媒体信息流聚集在一起，建立他们之间的映射关系，实现他们之间的交换，这都是使用扩展的H．248协议来控制MGW得到的好处。MGW的职责是实现媒体和接入网、核心网两网之间的转变和交换。遵循“容量优先、局所次之”的规律，MSC Server不设置在本地网络中，而是在本地网络之外类似群居设置，本地网中的MGW，则按照需求分散放置，多个MGW的控制可以用一个MSC Serve实现。MSC Server/MGW同时允许2G/3G用户接入，因此2G/3G在本地网实现了融合。原GSM交换网络中的一些网元设备被重新利用。可以设置各个本地网中的软交换的关口局。通过GMGW和本地网中的任意一个MSC端局之间的直达电路，软交换关口局可以疏通不同通话网络的话务，还可以让本地IP话务落地。

3.3软件交换技术在下一代通信网络的应用

（1）软交换技术在下一代通信网络中的功能

软交换技术实现了媒体网关的接入，这种功能相当于一个适配器，把各种各样的网关相互连接，并实现数据的转换。软交换的呼叫功能不依赖于本地支撑系统，它通过软交换技术实现连接和释放。可以改进传统的交换技术，提供更多的业务类型。最重要的是软交换技术可以实现几种不同网络的互联互通、管理资源、分配资源、资源的占用和释放等。

（2）软交换技术在下一代通信网络中的位置

下一代通信技术的关键是软交换技术。相比于传统的电路交换，软交换技术有很大的优势，成本很低，平台开放。以往产商垄断了硬件、软件、网络配置，但是软交换技术打破了这样的垄断，使用的人可以从多个厂商手中购买自己所喜欢的组件，来构成自己的网络，这样会更加适合自己、更人性化。软交换技术本身是开放的、可编程的，你可以在上面加自己想要的东西。它还可以处理诸如视频、语音和其他很多的媒体业务。

4　软交换技术应用的发展探究

4.1软交换技术存在的问题

传统的电信网络已经存在了很多年，也已经得到了很好的发展。各方面的技术都很成熟了，在组网方面掌握着核心技术，并且拥有数量众多的用户群。但是基于软交换技术的组网方式，在世界范围内都没有很成功的案例，还没有掌握核心技术，没有可以借鉴的东西。现在普遍采用的组网方式是扁平化组网，很不成熟，另外分接技术和业务推广方面也存在着很多问题。

4.2软交换技术的发展趋势

软交换技术在如今已经取得一些成就，但是上述的问题还是没有彻底解决，在以后的发展过程中应当着重解决这些问题，克服出现的困难。

（1）业务进一步分离

传统交换采用的是分层处理的方式，大多数的业务由业务层来完成。为了使呼叫控制和业务更透明地分离，IMS将软交换中的所有保留业务拿出来放到业务层的服务器当中。用户数据被放到了软交换的自身设备中，这样做的目的就是使得业务进一步分离。

（2）呼叫协议统一

软交换技术的发展趋势是选择SIP协议，之所以选择这种协议，是因为这种协议拥有简单、可扩展性强的特点，加上它的实用性很强大。SIP协议也是未来多媒体发展被极力推崇的呼叫控制协议。

（3）接入方式的不相关性

软交换的一大特点是对于接入方式有很强的兼容性，未来将会将这一特点进一步发展。接入兼容问题一直是传统交换网络存在的问题，因为媒体网关难以从业务当中分离出来，导致难以实现接入兼容。未来的软交换技术将彻底解决这一问题，实现真正的多种接入方式兼容。

5　结束语

随着社会的发展，传统的电话网络和市场的需求出现了矛盾。软交换技术在传统网络的基础上，逐步进行改造和组网，继承了传统网络的优点，弥补了传统网络存在的问题和不足。软件换技术是下一代通信技术的核心，解决了传统网络中的设备、接口、通信容量、业务范围等问题，实现网络之间的无缝对接，成为了网络发展的领头羊。

[1]张婷．通信工程中软交换技术的应用[J]．黑龙江科技信息，2012 (20)：272．

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[6]杨金生，代伟阳．浅谈NGN软交换技术的应用与发展[J]．科技创业家，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

张宏，男，甘肃定西人，本科，研究方向：通信工程。