软交换技术在通信工程中的应用

魏兴菊

（武警部队作战勤务保障大队通信站，北京 100089）

0 引 言

软交换是通信系统中的功能实体之一，主要用于语音、数据、移动业务和多媒体业务的综合呼叫控制系统。在传统电路交换背景下，通信系统中的呼叫控制功能是与业务结合在一起的，不同业务通常对应不同的呼叫控制功能。而在软交换背景下，呼叫控制功能与业务功能实现了分离，进而优化了通信工程中接口与业务层间的衔接，使通信工程网络中的业务内容及其开展更加便捷、灵活和高效。随着基于5G技术的网络通信系统开发和应用的深入，如何有效促进软交换技术在通信工程中的深度渗透，逐渐成为交换技术乃至网络技术领域重点关注的问题，也促使软交换技术在通信工程中的应用研究成为热点课题。

1 软交换技术概述

软交换技术的本质是一种具有呼叫管理功能的网络传输技术。对于通信工程的开发而言，顺利应用软交换技术的前提和基础是把握该技术的概念、特点和基本属性，对其在网络通信系统中所发挥的功能进行总体性把握。

1.1 软交换技术的概念

软交换技术是在传统交换设备技术应用的基础上衍生出来的技术类型，主要产生于将传统交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理两项内容，二者之间通过标准协议和纯软件进行处理。其中，软交换技术充当了衔接呼叫控制和媒体处理的中间技术。因此，可以将软交换技术的概念界定为提供呼叫控制与业务处理功能相分离的网路技术。

软交换技术的应用功能总体上包括网关控制、呼叫及连接管控、翻译、记录等。以电话信息系统为例，在该系统中，软交换技术主要发挥的是连接接入、中继、控制3个板块，确保每个板块都可以与系统内部进行有效的连接。虽然传统的电路交换技术也能发挥连接不同板块的功能，但是该技术的应用是基于系统中的软硬件捆绑为一个整体的网络环境下，其连接系统板块的功能往往存在偏差，进而造成整个系统出现较多的误差，难以适应分布式的网络通信需求。而在软交换技术的支持下，系统的各个板块实现了独立运行和彼此衔接，整个网络形成了功能关联、独立运行的庞大系统，使系统的通信资源变得更加丰富。

1.2 软交换技术的基本结构

就整个网络结构而言，软交换技术位于网络的控制层，主要承担着基于分组网的利用程控软件为用户提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的功能。从软交换角度来看，软交换技术主要分为连接层、承载层、管理层和使用层，各层的主要功能属性如表1所示。

表1 软交换技术的基本结构及功能

1.3 软交换技术的基本特征

总体来看，软交换技术的特征主要可以归纳为以下几方面。

（1）支持多种处理系统：软交换技术支持包括IP协议、PSTN、ATM等在内的多种不同的网络呼叫处理系统。

（2）适应性强：软交换技术可以在不同操作系统上运行，并且具有极高的稳定性和适应性。

（3）功能丰富：软交换技术组网配置灵活，具备包括呼叫控制和处理、协议处理、提供业务应用、业务交换、网络互联互通、资源管理、地址解析、认证与授权以及语音处理等多种功能，能满足不同用户差异化的功能需求；同时，软交换技术可以为第三方业务开发主体提供更多的API接口，为网络后期业务的改进和拓展提供基础性的技术支持[1]。

（4）开放性强：软交换技术拥有开放式的标准借口，能基于统一性的服务平台向用户提供开放业务，并实现网络间的无缝互操作，赋予网络强大的开放性。

（5）安全管理：软交换技术拥有先进的软件组成特性，可以对系统中软件的安全措施进行管理，确保网络环境安全。

2 软交换技术在通信工程中的应用现状

软交换技术在通信工程中的应用经历了一定的过程，并且随着通信工程建设的持续推进，软交换技术的开发与应用随之拓展和丰富。就目前来看，软交换技术在通信工程中的应用主要体现在以下几个方面。

2.1 软交换技术在固定网络中的应用

固定网络是企业办公、家庭网络应用、网吧经营中普遍使用的网络形态，网络功能相对稳定。从通信工程的视角来看，软交换技术在此类网络中的应用主要体现在2个方面。

2.1.1 实现业务信息交换

在固定网络中，交换技术通过对固定网络端局进行改造，可以为网络开放多个服务端口，使各类业务信息能实现有效的交换。软交换技术可以通过调整运行策略来控制信息交换，从而保证网络运行的安全性，避免交换信息丢失或者泄露。

2.1.2 控制网络运行成本

虽然软交换技术可以为各类服务接口的接入提供支持，但是对网络的接入方式有一定的要求。这样一方面保证了用户终端接收的信息与原始传输信息的一致性，另一方面确保了本地网络的稳定性，降低了网络的运行成本，从而提高了网络运行的经济效益[2]。

2.2 软交换技术在移动网络中的应用

移动网络是基于手机、iPad等移动终端应用的网络技术类型。相较于固定网络而言，移动网络以其所具有的移动性、实时性、便捷性等特点而成为主流的网络形态。随着移动网络的推广和普及，基于移动网络应用基础上的软交换技术的研究与应用愈加多样化。从目前来看，软交换技术在移动网络中的应用主要体现在以下两个方面。

2.2.1 移动业务处理

在移动网络应用过程中，软交换技术可以通过MSC服务器将各类服务进行分门别类，并根据用户的命令或者服务器的指令进行相应的业务处理，最终满足用户的各类网络需求[3]。

2.2.2 长途信息传输

在长途移动网络运行过程中，软交换技术通过TMSC Server设备在不同区域的分布来实现区域中的网络信息传输。在传输过程中，软交换技术可以通过区域间的中间交换站来连接长途移动网络与本地网络，从容实现信息的长途传输。

2.3 软交换技术在下一代通信网络中的应用

下一代通信网络是在传统以电路交换为主的PSTN网络应用的基础上提出的新的网络建构方向，该网络的突出特点之一便是以软交换为核心。软交换技术在下一代通信网络中的应用主要体现为功能应用和技术应用两个方面。

从功能方面来看，软交换技术主要用于保证媒体网关连接的稳定性和可靠性。在软交换技术的支持下，各种网管协议的连接更加便捷、顺畅，从而保证了网络信息数据转换和传输的有效性和安全性[4]。

从技术方面来看，软交换技术具有新型通信技术的开放性和创新性，并且在性能上摒弃了传统电路交换技术的软件硬件障碍，保证了网络组间的个性化配置功能，使网络用户的功能需求更加开放、自由。

3 软交换技术在通信工程中的应用趋势

软交换技术在通信工程中的应用受通信工程建设需求的影响，而通信工程建设需求的持续变化使得软交换技术的应用表现出了明显的阶段性和发展性。结合应用现状来看，软交换技术在通信工程中的应用方向可能会体现为以下两个方面。

3.1 软交换技术在5G移动通信网络建构中的应用进一步深入

随着移动通信网络的普及以及5G移动通信网络的逐步构建，5G移动通信网络将成为通信工程中的关键性内容。基于5G技术在移动通信领域中的应用，软交换技术的开发与应用也将重点向5G移动通信网络对接，越来越多的软交换设备和技术会被安装到移动长途网络中，用来提升通信网络覆盖的范围，并确保网络通信的顺畅性[5]。同时，随着5G移动通信网络功能的开发，基于移动网络、媒体网关及通信工程基础网络的整合，软交换技术的应用可能向优化各类网络融合的方向发展，并成为网络融合中的基础性支撑基础。

3.2 软交换技术在网络技术应用方面的深化

随着通信工程建设的深入，软交换技术的应用将呈现出明显的分离趋势，即业务层与控制层的分离更加明显。一方面，在分离技术的支持下，大部分业务内容会在网络的业务层、应用层得以实现，而控制层则主要负责对信息交互行为的控制与调节；另一方面，在控制层中，软交换技术的应用会更加深入，成为网络系统运行中的重要保证。以网络中的数据处理为例，网络中的业务层、应用层将越来越关注业务信息的传送与接收，而软件技术应用的控制层则主要聚焦于数据传输进度和传输状态的检测、控制与调节。在这种模式下，软交换技术的应用方向和范围更加明确，并且整个通信网络的功能体系和网络结构更加明晰[6]。

4 结 论

软交换技术作为通信工程中的一项重要技术内容，在拓展通信工程建设内容、优化通信工程建设方式等方面发挥着基础性作用。软交换技术具有支持多种处理系统、适应性强、功能丰富、开放性强、安全管理等特点和优势，为其在通信工程建设中的广泛、深度应用创造了良好的条件。在当前积极构建基于5G技术的移动通信网络系统背景下，软交换技术的应用范围和应用深度也正在不断地深化拓展，关于软交换技术的功能开发和应用拓展也将持续性发展和深化。