隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通過在一個(gè)公共的分組網(wǎng)絡(luò)中承載話音，數(shù)據(jù)，圖像已經(jīng)被越來越多的運(yùn)營商和設(shè)備制造商所認(rèn)同。在這樣的業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)融合的趨勢(shì)下，誕生了NGN下一代網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)在分組網(wǎng)絡(luò)中，采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效承載話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。下一代網(wǎng)絡(luò)（Next Generation Network），又稱為次世代網(wǎng)絡(luò)。主要思想是在一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上以統(tǒng)一管理的方式提供多媒體業(yè)務(wù)，整合現(xiàn)有的市內(nèi)固定電話、移動(dòng)電話的基礎(chǔ)上（統(tǒng)稱FMC），增加多媒體數(shù)據(jù)服務(wù)及其他增值型服務(wù)。其中話音的交換將采用軟交換技術(shù)，而平臺(tái)的主要實(shí)現(xiàn)方式為IP技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一通信其中voip將是下一代網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重點(diǎn)。為了強(qiáng)調(diào)IP技術(shù)的重要性，業(yè)界的主要公司之一思科公司（Cisco Systems）主張稱為IP-NGN。

　　一、軟交換的概念

　　隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于寬帶及業(yè)務(wù)的要求也在迅速增長，為了向用戶提供更加靈活、多樣的現(xiàn)有業(yè)務(wù)和新增業(yè)務(wù)，提供給用戶更加個(gè)性化的服務(wù)，提出了下一代網(wǎng)絡(luò)的概念，且目前各大電信運(yùn)營商已開始著手進(jìn)行下一代通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)。軟交換技術(shù)又是下一代通信網(wǎng)絡(luò)解決方案中的焦點(diǎn)之一，已成為近年來業(yè)界討論的熱點(diǎn)話題。我國網(wǎng)絡(luò)與交換標(biāo)準(zhǔn)研究組已經(jīng)完成了有關(guān)軟交換體系的總體技術(shù)要求框架，863計(jì)劃也對(duì)有關(guān)軟交換系統(tǒng)在多媒體和移動(dòng)通信和有線通信系統(tǒng)方面的研究課題進(jìn)行了立項(xiàng)。 軟交換的概念早起源于美國。當(dāng)時(shí)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶采用基于以太網(wǎng)的電話，通過一套基于PC服務(wù)器的呼叫控制軟件（CallManager、CallServer），實(shí)現(xiàn)PBX功能（IPPBX）。對(duì)于這樣一套設(shè)備，系統(tǒng)不需單獨(dú)鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)，而只通過與局域網(wǎng)共享就可實(shí)現(xiàn)管理與維護(hù)的統(tǒng)一，綜合成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的PBX。由于企業(yè)網(wǎng)環(huán)境對(duì)設(shè)備的可靠性、計(jì)費(fèi)和管理要求不高，主要用于滿足通信需求，設(shè)備門檻低，許多設(shè)備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX應(yīng)用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發(fā)，為了提高網(wǎng)絡(luò)綜合運(yùn)營效益，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加趨于合理、開放，更好的服務(wù)于用戶。業(yè)界提出了這樣一種思想：將傳統(tǒng)的交換設(shè)備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（MGCP、H248）且主要使用純軟件進(jìn)行處理，于是，SoftSwitch（軟交換）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

　　二、基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　軟交換的主要設(shè)計(jì)思想是業(yè)務(wù)與控制分離、承載與接入分離的思想，把傳統(tǒng)交換機(jī)功能實(shí)體離散分布在網(wǎng)絡(luò)之中（如圖1）。軟交換技術(shù)是一種功能實(shí)體，為軟交換網(wǎng)絡(luò)提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能。軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之一，各運(yùn)營商在組建基于軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮到與其它各種網(wǎng)絡(luò)的互通。在下一代網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)有一個(gè)較統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。軟交換位于網(wǎng)絡(luò)控制層，較好地實(shí)現(xiàn)了基于分組網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的功能。

　　軟交換網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)，在原有電路交換機(jī)的基礎(chǔ)上，將業(yè)務(wù)功能（業(yè)務(wù)提供）、控制功能（呼叫和信令控制）和接入功能（中繼和用戶接入）相分離，形成軟交換網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用服務(wù)器、控制設(shè)備、信令網(wǎng)關(guān)和各種接入媒體網(wǎng)關(guān)。

　　軟交換網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)可以同時(shí)向用戶提供語音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)的開放網(wǎng)絡(luò)。它采用一種分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得組網(wǎng)更加靈活和方便。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)被分成接入層、傳送層、控制層和業(yè)務(wù)層（如圖2），即把控制和業(yè)務(wù)的提供從媒體層中分離出來。

　　1. 業(yè)務(wù)應(yīng)用層：主要由各類業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)構(gòu)成，包括應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、策略服務(wù)器、SCP、AAA服務(wù)器等。軟交換技術(shù)將電話交換機(jī)的業(yè)務(wù)控制模塊獨(dú)立成為一個(gè)物理實(shí)體，稱為應(yīng)用服務(wù)器（AS），主要功能是完成業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，向用戶提供各種增值業(yè)務(wù)。

　　2. 控制層：主要由軟交換機(jī)設(shè)備構(gòu)成。軟交換技術(shù)將電話交換機(jī)的交換模塊獨(dú)立成為一個(gè)物理實(shí)體，稱為軟交換機(jī)（SS:SoftSwitch），ＮＧＮ將基于分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)一的ＩＰ協(xié)議，即使對(duì)ＩＰ分組技術(shù)持保守看法的人們也都同意在未來幾年里融合的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將成為電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，沒有人再對(duì)ＩＰ技術(shù)作為電信運(yùn)營商ＮＧＮ基礎(chǔ)骨干業(yè)務(wù)平臺(tái)提出異議。軟交換機(jī)作為基于商用硬件平臺(tái)，采用開放、標(biāo)準(zhǔn)、多協(xié)議和可運(yùn)營管理的技術(shù)代表，將成為ＮＧＮ中重要而關(guān)鍵的系統(tǒng)和設(shè)備技術(shù)之一。軟交換機(jī)這個(gè)術(shù)語可以說是從國外“Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ”翻譯而得，其概念基本上是伴隨著ＩＰ電話技術(shù)體系的功能分層和控制分離思想的發(fā)展而形成的。

　　3. 傳送層：傳送層實(shí)際上就是軟交換網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)，為業(yè)務(wù)媒體流和控制信息流提供統(tǒng)一的、保證QoS的高速分組傳送平臺(tái)，其作用和功能就是將邊緣接入層中的各種媒體網(wǎng)關(guān)、控制層中的軟交換機(jī)、業(yè)務(wù)應(yīng)用層中的各種服務(wù)器平臺(tái)等各個(gè)軟交換網(wǎng)網(wǎng)元連接起來。軟交換網(wǎng)中各網(wǎng)元之間均是將各種控制信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息封裝在IP數(shù)據(jù)包中，通過傳送層的IP網(wǎng)進(jìn)行通信。

　　4. 邊緣接入層：主要包括各類媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備、綜合接入設(shè)備（IAD）及各種終端設(shè)備。軟交換技術(shù)將電話交換機(jī)的業(yè)務(wù)接入模塊獨(dú)立成為一個(gè)物理實(shí)體，稱為媒體網(wǎng)關(guān)（MG），MG功能是采用各種手段將各種用戶及業(yè)務(wù)接入到軟交換網(wǎng)絡(luò)中，MG完成數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的轉(zhuǎn)換，將接入的所有媒體信息流均轉(zhuǎn)換為采用IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包在軟交換網(wǎng)絡(luò)中傳送。

　　中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TG）和信令網(wǎng)關(guān)（SG）共同完成了電話交換機(jī)的業(yè)務(wù)接入功能模塊的功能，實(shí)現(xiàn)了普通PSTN/PLMN電話用戶的語音業(yè)務(wù)的接入，并將語音信息適配為適合在軟交換網(wǎng)內(nèi)傳送的IP包。同時(shí)軟交換技術(shù)還對(duì)業(yè)務(wù)接入功能進(jìn)行了擴(kuò)展。通過各類MG,軟交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了將PSTN/PLMN用戶、H.323 IP電話網(wǎng)用戶、無線接入用戶的語音、數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)的綜合接入。

　　軟交換網(wǎng)絡(luò)各層之間采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口。各層之間相互獨(dú)立，獨(dú)自發(fā)展，每層之內(nèi)的技術(shù)革新不影響其他層，并且軟交換網(wǎng)絡(luò)能夠提供靈活多樣的接入方式。通過開放的API接口可以支持運(yùn)營商、第三方業(yè)務(wù)提供商開發(fā)新業(yè)務(wù)。

　　三、軟交換的功能和特點(diǎn)

　　1. 軟交換的功能

　　（1）呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一，它為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能，包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)檢出和資源控制等，可以說是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的靈魂。

　　（2）互連互通功能。軟交換是一種開放和多協(xié)議實(shí)體，采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與各種媒體網(wǎng)關(guān)、終端和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，通過各種網(wǎng)關(guān)協(xié)議實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)互通。

　　（3）業(yè)務(wù)提供和交換功能。 軟交換控制媒體網(wǎng)關(guān)可以選擇語音壓縮算法和打包成IP包在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

　　（4）計(jì)費(fèi)功能。具有采集詳細(xì)話單和計(jì)次表話單的功能，可根據(jù)運(yùn)營要求將話單傳送至計(jì)費(fèi)中心。對(duì)于計(jì)賬卡計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)，具備實(shí)時(shí)斷線功能。

　　（5）媒體網(wǎng)關(guān)功能。軟交換控制媒體網(wǎng)關(guān)可選擇語音壓縮算法和打包成IP包在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

　　（6）資源管理功能。對(duì)系統(tǒng)中的各種資源進(jìn)行集中管理，如資源的分配、釋放和控制。

　　2. 軟交換的特點(diǎn)

　　（1）支持各種不同的PSTN、ATM和IP協(xié)議等各種網(wǎng)絡(luò)的可編程呼叫處理系統(tǒng)；

　　（2）可方便地運(yùn)行在各種商用計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上；

　　（3）高效靈活性；

　　（4）開放性；

　　（5）具有可編程的后營業(yè)務(wù)特性；

　　（6）具有先進(jìn)的基于策略服務(wù)器的管理所有軟件組件的特性。

　　四、軟交換的主要應(yīng)用

　　針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求，目前軟交換主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

　　分組中繼（PACHET TRUNKING）：針對(duì)用戶數(shù)增加對(duì)匯接局容量需求激增以及傳輸帶寬增加的情況，通過采用軟交換技術(shù)構(gòu)建分組中繼疊加網(wǎng)絡(luò)，利用媒體網(wǎng)關(guān)直接提供高速的分組數(shù)據(jù)接口大大減少傳輸網(wǎng)絡(luò)中低速交叉連接設(shè)備的數(shù)量，對(duì)語音進(jìn)行靜音抑制和話音壓縮，以及AAL2/ATM的可變速率適配，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸成本和帶寬需求（可以節(jié)省近60%的傳輸資源），從而滿足對(duì)現(xiàn)有的匯接局的擴(kuò)容要求。

　　虛擬中繼（VIRTUAL TRUNTING）電信級(jí)、7號(hào)信令端到端的大規(guī)模VOIP/ATM呼叫。軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)之間通過MGCP/H.248通信，軟交換可面向其他網(wǎng)絡(luò)提供SS7,INAP,H。323,SIP等多種協(xié)議，實(shí)現(xiàn)NGN和PSTN,IN,H。323,SIP等網(wǎng)絡(luò)之間的通信。

　　多媒體業(yè)務(wù)（MULTIMEDIA SERVICES）：針對(duì)用戶多媒體業(yè)務(wù)的需求，利用軟交換技術(shù)，將各種應(yīng)用服務(wù)器上的新業(yè)務(wù)，在軟交換設(shè)備的集中控制下，通過各種網(wǎng)關(guān)設(shè)備終提供給廣大終端用戶，其中軟交換直接控制著各種新業(yè)務(wù)的發(fā)放與實(shí)施，保證了業(yè)務(wù)在全網(wǎng)開展的及時(shí)性。

　　電信級(jí)撥號(hào)接入（CARRIER CLASS DIALIN）其媒體網(wǎng)關(guān)同時(shí)具備VOIP網(wǎng)關(guān)和關(guān)守2種功能，在軟交換的控制下，使全網(wǎng)媒體網(wǎng)關(guān)能統(tǒng)一管理，并能進(jìn)行撥號(hào)上網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)旁路，且支持多ISP方案。

　　下一代本地交換系統(tǒng)（NEXT GENERATION LOCAL SWITCH）提供數(shù)據(jù)終端與PSTN網(wǎng)電信級(jí)互聯(lián)互通。支持對(duì)個(gè)人用戶（IP PHONE/PC）、企業(yè)用戶（IP PBX）及不同網(wǎng)絡(luò)（H。323/SIP）的接入。

　　3G的發(fā)展趨勢(shì)是終與IP網(wǎng)融合形成統(tǒng)一的IP網(wǎng)，IP網(wǎng)通過軟交換的控制，及無線網(wǎng)關(guān)向3G用戶提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)也可以通過VOIP的方式提供語音業(yè)務(wù)。

　　五、結(jié)束語

　　NGN是傳統(tǒng)電信技術(shù)發(fā)展和演進(jìn)的一個(gè)重要里程碑，是一種網(wǎng)絡(luò)體系的革命，NGN經(jīng)過幾年的研究發(fā)展，在協(xié)議、體系結(jié)構(gòu)、參考模型、網(wǎng)絡(luò)QOS業(yè)務(wù)的開發(fā)、安全性等方面取得了較大的發(fā)展，國內(nèi)外一些運(yùn)營商也開始進(jìn)行NGN的小規(guī)模商用，基于分層體系結(jié)構(gòu)的軟交換作為NGN的技術(shù)，能夠充分利用現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)（IP、ATM）的靈活性，采用開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，方便的開發(fā)各種適合客戶需求的話音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)，充分克服了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的弱點(diǎn)，電信網(wǎng)絡(luò)的融合與發(fā)展是歷史的必然。隨著軟交換在范圍內(nèi)研究和應(yīng)用的深入，相信以開放、分步、靈活提供業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)特征的軟交換，在不久的將來一定能夠得到長足的發(fā)展。