通信工程中软交换技术的结构分析和具体应用

随着科学技术的不断改革和发展，传统通信工程所涉及的网络技术己经不能满足当今社会变化的需求，加之网络方面业务的拓展和创新，使得传统通信工程必须走改革和优化才能满足时代的需求。软交换技术是网络业务丨发展的核心技术，也是时代发展的产物。软交换技术在通信工程中的应用十分广泛，已经成为通信工程技术的关键核心之一。软交换技术的特点是运用网关管理呼叫控制和连接控制，为通信工程的技术系统提供可靠的资源管分配和管理能力，进而增强通信工程的可靠性和实时性。

1.软交换技术及结构分析

软交换是建立在如下思想的基础上发展起来的：实现传统交换设备的部件化，包括呼叫控制、媒体处理等，两者采用诸如媒体网关控制协议（MediaGatewayControlProtocol，MGCP)等标准协议，借助于纯软件加以处理。根据中国互联网安全大会（InternetSecurityConference，ISC)对软交换技术的定义，其指的是将呼叫控制功能与传输层相分离，借助于软件进行呼叫控制，如呼叫选路、管理、连接控制等，使呼叫传输、控制实现分离，提供交换、控制、可编程等多重功能的分离系统。具体而言，软交换提供了网关的管理与控制、连接控制、翻译、选路、呼叫与带宽管理、信令等多重功能。同时，还实现了网络资源、能力的封装，借助于标准、开放性的业务接口，实现与业务层的连接，便于通过网络开展新业务。

软交换系统主要包括4层：接入层、应用层、控制层、传送层，这4层结构相互分离，分别由不同的物理实体加以实现，均具有一定的功能扩展性，且借助于IP网络，实现了物理实体的有效连接，形成了软交换网络。

（1）接入层负责提供不同的用户终端，将用户驻地网络与通信网接入到核心网关。软交换系统将电话交换机接入模块，形成独立的物理实体，即媒体网关，根据接入用户、业务的差异性，可以将其细分为中继媒体网关、信令网关、接入网关、综合接入设备、多媒体业务网关、无线接入媒体网关等。

（2）应用层。借助于底层多种资源，为用户提供多样化的业务、资源。系统将电话交换机业务控制模块相分离，形成一个独立的物理实体，即应用服务器，负责借助于底层多样化资源，根据用户的个性化需求，提供相应的网络、资源、业务管理。具体而言，包括对用户签约信息的存储，明确其业务权限，通过应用服务器、智能网传送命令（SecureCopy，SCP)实现基本电话业务及其补充服务功能，借助于专用应用服务器实现语音融合、数据集多媒体业务，为用户提供多样化的增值与特色业务。

（3）控制层。系统将电话交换机交换模式分离出来，形成了独立的物理实体，即软交换机，负责提供呼叫控制、处理、协议、互通、业务提供等多项功能，并对接入层各种媒体网关进行业务控制，实现媒体网关间相互通信的控制。

（4）传送层负责为媒体提供相应的宽带传送渠道，并负责将信息传输到目的地。传送层实质上是软交换网络的承载网，将接入层中所涉及的各类媒体网关、控制层中的软交换机、应用层中的服务器等网元相互连接，为各类媒体提供所需宽带传输途径，并将信息选路到相应的目的地。

2.软交换技术在通信工程中的具体应用

软交换系统在通信工程中有广泛而深刻的应用，主要体现在通信系统各阶段的应用方面以及在固话网络、移动电话网络中的应用，以下具体进行分析。

2.1 在通信系统各阶段的应用

在通信工程建设初期，此时由于通信网络仍处在起步阶段，所能够提供的业务规模仍十分有限，因而，此时该技术在该阶段所能够提供的服务需求少之又少，主要利用该技术在网络中构建起多个单独的点，实现由点及面，逐渐拓展通信网络容量。在系统建立初期，关键是要对软交换系统进行建立，主要通过电话网络，对软交换设备进行构建，为系统提供所需硬件设备，达到电话、交换网络相互之间互通的目的。

在通信系统建设过程中，网络业务逐步构建和发展起来，也具有了一定的规模，此时对网络服务提出了更高的要求，由于交换节点规模、数量日趋增大，应当构建软交换控制电路交换网、包交换网，不断吸引用户，增加网络用户。各运营商为满足网络用户的差异化需求，也需要对软交换网络的规模进行拓展，并与其他运营商之间保持紧密的合作，构建起良好的联系，确保电话交换网络覆盖面逐步拓展，为更多用户提供更全面的网络。

在系统建设后期，此时软交换网络的建设己经较为完善，用户对于运营商的要求也不断提升，要求各大运营商必须采取相应的措施，对自身网络通信功能加以完善，确保网络服务的质量。在此过程中，可以增设多个软交换设备，借助于不同交换机间的数据传送、承载，达到多区域间的互通，还可对通用型媒体网关进行建设，以实现资源共享，促进多运营商间更深度的合作，满足各用户的通信需求，最终形成一个完善、完整的通信网络。

2.2 在固话网络中的应用

软交换系统所提供的接口为开放式接口，因而确保了业务信息之间的自由互通、交换，尤其方便了各种设备的接入，确保了通信工程系统运行过程的便捷性、可靠性、稳定性。要想在固话网络中应用软交换系统，还需要进行一定改造。可以采用端局先行、汇接局先行两种改造方法，对于前者而言，在软交换改造过程中，要求网络的形态必须保持与常规形态相同，但演进的速度有限，该方法改造难度小。对于后者而言，工程建设难度、风险都比较大，对整个通信工程运行的影响也较大，而且软交换改造难以为本地固网提供服务。

2.3 在移动电话网络中的应用

由于交换机服务器可以提供对接的信令接口，且具有良好的业务处理能力，采用便于扩展的H.248协议进行MGW的控制，能够使媒体信息流达到汇合、映射、交换的目的。核心网络、接入网络之间需要提供转换、媒体转换功能。MGW结合用户及具体情况的需要，在本地网上进行分别设置。移动交换中心（MobileSwitchingCenter，MSC)服务器独立在本地网以外，一个MSC服务器可以同时进行多个媒体网关(MediaGateWay，MGW)的控制，而且可同时支持3G，4G用户接入，因此实现了本地网的融合。本地网需要分别进行软交换关口的设置，因此，任何MSC端局与GMGWC关口局承载设备）间都必须进行直达电路设置，因此，还需要借助于软交换技术，将不同网络话务加以疏通，并提供本地IP话务落地服务。在长途移动网络中，需要在各大区中心城市进行软交换设备配备，各设备配置间应实现互为备份，确保各设备配置一致。在省会配置中继媒体网关，构建起省内交换机直达电路，实现长途网和传统移动网的连接。为避免承载网、传输中断可能带来的影响，防火墙（ThreatManagementGateway，TMG)与全国一级汇接中心设备（TandemMobileSwitchingCenter，TMSC1)之间需要进行过桥电路设置，使TMG设备提供相应的信令网关（SignalGateway，SG)功能，各服务器间借助于IP广域网实现互通，TMG/SG间则通过IP承载网实现互通。

3.结语

一言以概之，为了满足通信工程高效、安全、稳定等方面的要求，满足不同用户的个性化需求，必须借助于软交换技术应用优势，实现通信系统资源的优化配置与整合，提高系统管理水平，满足通信系统的多样化需求。

作者：蒋艳(湖南科技学院，湖南永州 425100)