浅谈软交换技术

浅谈软交换技术

【摘 要】软交换技术是NGN网络的核心技术，为下一代网络（NGN）具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。软交换技术独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提所有业务，并向第三方提供可编程能力。

【关键词】软交换；网络融合；网关

1 软交换的基本概念

软交换（Softswitch）基本含义是基于分组网利用程控软件把呼叫控制功能和媒体网关（传输层）相分离的设备和系统。通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，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。软交换主要提供连接控制（建立会话、拆除会话）、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令互通安全性和呼叫详细记录的生成等功能。采用开放式应用程序接口（API），允许在交换机制中灵活引入新业务。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。

2 软交换的技术特点

2.1 支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议等各种网络的可编程呼叫处理系统

2.2 可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上

2.3 可有效降低投资和维护成本

2.4 组网高效灵活性

2.5 开放性

通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用智能网业务。

2.6 为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口（API）

2.7 具有可编程的后营业室特性

2.8 具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性

包括展露给所有组件的简单网络管理协议接口、策略描述语言和一个编写及

执行客户策略的系统。

3 软交换技术主要功能

3.1 媒体网关接入功能

媒体网关功能是接入到IP网络的一个端点/网络中继或几个端点的集合，它是分组网络和外部网络之间的接口设备，提供媒体流映射或代码转换的功能。支持MGCP协议和H.1248/MEGACO协议来实现资源控制、媒体处理控制、信号与事件处理、连接管理、维护管理、传输和安全等多种复杂的功能。

3.2 呼叫控制和处理功能

呼叫控制和处理功能是软交换的重要功能之一，是整个网络的灵魂。它可以为基本业务/多媒体业务呼叫的建立、保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。支持基本的双方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，多方呼叫控制功能包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听等。

3.3 业务提供功能

在网络从电路交换向分组交换的演进过程中，软交换必须能够实现PSTN/ISDN交换机所提供的全部业务，包括基本业务和补充业务，还应该与现有的智能网配合提供智能网业务，也可以与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。

3.4 互连互通功能

下一代网络并不是一个孤立的网络，尤其是在现有网络向下一代网络的发展演进中，不可避免地要实现与现有网络的协同工作、互连互通、平滑演进。例如，可以通过信令网关实现分组网与现有7号信令网的互通；可以通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务；可以采用H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通；可以采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通；可以采用SIP或BICC协议与其他软交换设备互联；还可以提供IP网内H.248终端、SIP终端和MGCP终端之间的互通。

3.5 协议功能

软交换是一个开放的、多协议的实体，因此必须采用各种标准协议与各种媒体网关、应用服务器、终端和网络进行通信，最大限度地保护用户投资并充分发挥现有通信网络的作用。这些协议包括H.323、SIP、H.248、MGCP、SIGTRAN、RTP、INAP等。

3.6 资源管理功能

软交换应提供资源管理功能，对系统中的各种资源进行集中管理，如资源的分配、释放、配置和控制，资源状态的检测，资源使用情况统计，设置资源的使用门限等。

3.7 计费功能

软交换应具有采集详细话单及复式计次功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。

3.8 认证与授权功能

软交换应支持本地认证功能，可以对所管辖区域内的用户、媒体网关进行认证与授权，以防止非法用户/设备的接入。同时，它应能够与认证中心连接，并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息送往认证中心进行接入认证与授权，以防止非法用户，设备的接入。

3.9 地址解析功能

软交换设备应可以完成E.164地址至IP地址、别名地址至IP地址的转换功能，同时也可以完成重定向的功能。对于号码分析和存储功能，要求软交换支持存储主叫号码20位，被叫号码24位，而且具有分析10位号码然后选取路由的能力，具有在任意位置增、删号码的能力。

3.10 话音处理功能

软交换设备应可以控制媒体网关是否采用语音信号压缩，并提供可以选择的话音压缩算法，算法应至少包括G.729、G.723.1算法，可选G.726算法。同时，可以控制媒体网关是否采用回声抵消技术，并可对话音包缓存区的大小进行设置，以减少抖动对话音质量带来的影响。

4 软交换的接口与协议

软交换作为一个开放的实体，与外部的接口必须采用开放的协议。各种接口及其使用的协议如下：

4.1 媒体网关和软交换间的接口

用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理，传递软交换和媒体网关间的信令信息。可以使用媒体网关控制协议（MGCP ）、Internet设备控制协议（IPDC）、SIP协议、H.323或H.248协议。

4.2 软交换与信令网关间的接口

用于传递软交换和信令网关间的信令信息，可使用信令控制传输协议（SCTP）或其他类似协议。

4.3 软交换间的接口

实现不同软交换间的交互。此接口可以使用会话发起协议SIP-T或BICC（承载无关的呼叫控制）协议。

4.4 软交换与应用/业务之间的接口协议

提供访问各种数据库、三方应用平台、各种功能服务器等的接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。包括软交换与应用服务期间的接口可使用SIP或API。

4.5 软交换与策略服务器间的接口

此接口可使用COPS协议，实现对网络设备的工作进行动态干预。

4.6 软交换与网管中心间的接口，可使用SNMP协议，实现网络管理

4.7 软交换与智能网SCP间的接口，可使用INAP协议，实现对现有智能网业务的支持

5 结束语

基于分层体系结构的软交换作为下一代网络（NGN）的核心技术，能够充分利用现有的传输网络的灵活性，采用开放的网络架构体系方便开发各种适合客户需求的数据、语音、视频等业务。充分克服了传统电信网络的弱点，为PSTN向分组交换网络的过渡提供了无缝连接，随着通信网络技术的不断发展和软交换各种标准的制定与补充，软交换在多种专业网中都很有应用前途，将为网络的演进作出巨大贡献。