软交换的概念及特点

1．3．2　软交换的概念及特点

软交换的概念最早起源于美国企业网应用。在企业网络环境下，用户可采用基于以太网的电话，再通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（CallManager／CallServer），实现PBX功能（IPPBX）。受到IPPBX成功的启发，将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，两者之间采用标准协议，呼叫控制实际上是运行于通用硬件平台上的纯软件，媒体处理将TDM转换为基于IP的媒体流。

1．软交换的概念

传统的电路交换机将传送交换硬件、呼叫控制和交换以及业务和应用功能综合到单个昂贵的交换机设备内，是一种垂直集成的、封闭和单厂家专用的系统结构。新业务的开发也是以专用设备和专用软件为载体，导致开发成本高、时间长，无法适应当今快速变化的市场环境和多样化的用户需求。传统的电路交换机的结构如图1．4所示。

软交换打破了传统的封闭交换结构，采用完全不同的横向组合的模式，将传输、呼叫控制和业务控制三大功能之间接口打开，采用开放的接口和通用的协议，构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构，可以使业务提供者灵活选择最佳和最经济的组合来构建网络，加速新业务和新应用的开发、生成和部署，快速实现低成本广域业务覆盖，推进话音和数据的融合。以软交换为中心的系统结构如图1．5所示。

图1．4　传统的电话交换机的结构

图1．5　以软交换为中心的系统结构

如图1．5所示，软交换采用的是开放式体系结构，传统的电话交换机中的用户模块在软交换系统中演变为接入媒体网关，中继模块演变为中继媒体网关，呼叫控制功能演变为软交换设备，传输交换网络演变为分组交换网，各部分之间采用标准的协议通信。

软交换的关键特点是采用开放式体系结构，实现分布式通信和管理，具有良好的结构扩展性。其应用层和媒体控制层已经与媒体层硬件分离并纳入开放的标准计算环境，充分利用商用的标准计算平台、操作系统和开发环境。其次，采用软交换后，实现了多个业务网的融合，简化了网络层次、结构以及跨越不同网络（电路交换网、分组网、固定网和移动网等）的业务配置，避免了建设维护多个分离业务网所带来的高成本和运行维护的复杂性。另外，采用分组交换技术后，提高了网络资源利用率，减少了交换机互连的复杂性和业务网的承载成本。由于软交换的价格可以遵循软件许可证方式，投资大小随用户数而增长，有利于新电信运营商或传统运营商开发新市场。最后，软交换设备占地很小，不仅明显提高了机房空间利用率，也便于节点的灵活部署。

所谓下一代网络，实质上是一个具有极其宽泛定义的术语，即泛指一个不同于当代或前一代的网络体系结构，通常是指以数据为中心的融合网络体系结构。下一代网络的出现和发展是演进，而不是革命。从广义来讲，软交换是指以软交换设备为核心的软交换网络，包括接入层、传输层、控制层和应用层；从狭义来讲，软交换是指位于控制层的软交换设备。

软交换设备是分组网的核心设备之一，它主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，并可以向用户提供基本话音业务、移动业务、多媒休业务以及其他业务等。

传统电路交换网络的业务、控制和承载是紧密耦合的，这就导致了新业务开发困难，成本较高，无法适应快速变化的市场环境和多样化的用户需求。软交换首先打破了这种传统的封闭交换结构，将网络进行分层，使得业务控制和呼叫控制相互分离，呼叫控制和接入、承载相互分离，从而使网络更加开放，建网灵活，网络升级容易，新业务开发简洁快速。

下一代网络的含义可以从多个层面来理解。从业务上看，它应支持话音、数据、视频和多媒体业务；从网络层面上看，在垂直方向包括业务层和传送层等不同层面，在水平方向覆盖核心网和边缘网。可见，下一代网络是一个内涵十分广泛的术语，不同的专业都可以应用。如果特指业务层面，则下一代网络是指下一代业务网；如果特指传送网层面，则下一代网络是指下一代传送网；如果特指数据网层面，则下一代网络是指下一代互联网。泛指的下一代网络实际上包容了所有新一代网络技术，也往往特指下一代业务网，特别是以软交换为控制层，兼容所有三网技术的开放式体系架构。

从总体趋势上看，下一代网络整个网的核心层功能结构将趋向扁平化的两层结构，即业务层上具有统一的IP通信协议，传送层上具有巨大的传输容量。核心网的发展趋势将更加倾向于传送层和业务层独立发展，并分别优化；而在网络边缘则倾向于多业务、多体系的融合，允许多协议业务接入，能以最经济的成本和灵活、可靠且持续支持一切已有的和将有的业务和信号。

简言之，下一代网络将是一个以软交换为核心、光网络和分组型传送技术为基础的开放式融合网。下一代网络应具有以下特点：采用开放式体系架构和标准接口；呼叫控制与媒体层和业务层分离；具有高速的物理层、高速链路层和高速网络层；网络层趋向于采用统一的IP协议实现业务融合；链路层趋向于采用电信级的分组节点，即高性能核心路由器加边缘路由器以及ATM交换机；传送层趋向于实现光联网，可提供巨大而廉价的网络带宽和网络成本，可持续发展网络结构，可透明支持任何业务和信号；接入层趋向于采用多元化的宽带无缝接入技术。

软交换通过与传输层的网关交互作用，接收正在处理的呼叫的相关信息，指示网关完成呼叫。软交换的主要任务是：在各点之间建立关系，这些关系可以是一个简单的呼叫，也可以是一个较复杂的处理。软交换主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。在软交换中通常也提供一些基本的补充业务，与传统交换呼叫控制和基本业务的提供非常类似。

软交换是一种功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同；而软交换则是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。

2．软交换的特点

软交换是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此，软交换的基本含义就是呼叫控制功能从传输层（媒体网关）中分离出来，通过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、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。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。

软交换的特点如下：

（1）与电路交换机相比，软交换成本低。

（2）可以灵活选择软交换的配置模式，功能块可以分布在整个网络中，也可集中起来，以适合不同的网络需求。

（3）软交换采用开放式标准接口，易于和不同网关、交换机、网络节点通信，具有很好的兼容性、互操作性和互通性。

（4）利用软交换进行建网，不仅成本低，而且能够很方便地利用软交换转移，处理那些对5类交换机来说太复杂的业务；还可以很方便地进行大规模网络升级，运营者可以把新型业务下载到数据网络上，只把话音业务在传统交换机上传输。