軟交換組網(wǎng)原則與其主要技術(shù)分析

摘 要 隨著現(xiàn)代社會中計算機信息技術(shù)的發(fā)展，通信領(lǐng)域出現(xiàn)的一種軟交換組網(wǎng)技術(shù)也不斷發(fā)展成熟，應(yīng)用的范圍開始不斷廣泛。文章結(jié)合軟交換組網(wǎng)的本身特點，對其組網(wǎng)原則與關(guān)鍵的技術(shù)點進行分析，為同行提供一些參考意見。

關(guān)鍵詞 軟交換組網(wǎng)；技術(shù)；原則；計算機信息

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0057-03

隨著社會的不斷發(fā)展，科技不斷進步，通信產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)相比有了長足地進步，為我國現(xiàn)代化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。通信領(lǐng)域在硬件與軟行區(qū)域內(nèi)都有著明顯的進步，而且更新速度不斷加快，推進我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展。隨著3G甚至4G網(wǎng)絡(luò)的進入，移動與聯(lián)通等電信運營商將會不斷推出新的業(yè)務(wù)增長點，這些都促進了NGN的發(fā)展，為我國的電信領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)帶來了挑戰(zhàn)。軟交換技術(shù)問題在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中不斷暴露出存在的問題，需要做到改善與更新，才能真正適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需求。

1 軟交換組網(wǎng)概念

隨著現(xiàn)代IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)已經(jīng)開始向IP網(wǎng)絡(luò)進行轉(zhuǎn)移，而且將不會再向回發(fā)展。軟交換是在分組傳送網(wǎng)絡(luò)的體系基礎(chǔ)上與IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相適應(yīng)的一種形式，利用軟交換組建更新一代的網(wǎng)絡(luò)，提供數(shù)據(jù)、圖像以及更多信息的綜合業(yè)務(wù)，將會成為各大運營商不斷追求的目標。軟交換的終端設(shè)備分布相對簡單，業(yè)務(wù)開展的速度非常快，目前已經(jīng)在很多地方得到應(yīng)用。目前軟交換組網(wǎng)在實際運營中的問題也受到業(yè)界專家越來越多的關(guān)注。如何進行網(wǎng)絡(luò)組織來適應(yīng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的特點也將成為一大話題。

根據(jù)國際轉(zhuǎn)交換論壇，對軟交換進行了一定的定義，它是在分組網(wǎng)基礎(chǔ)上通過程控軟件來發(fā)揮呼叫控制與媒體處理的功能的設(shè)備與系統(tǒng)。它的技術(shù)目標就是為了把呼叫功能從主要的業(yè)務(wù)傳輸層中進行分開，形成互不影響的體系，由軟件來進行呼叫控制，保持呼叫的傳輸與控制的隔離性，有利于實現(xiàn)信息的單獨傳輸，從而把控制、交換與軟件可編程功能實現(xiàn)平面分離。

2 軟交換組網(wǎng)意義分析

隨著計算機信息技術(shù)的發(fā)展，窄帶域與寬帶域可以進行互通作用。從技術(shù)與運營角度上來講，寬帶組網(wǎng)方案尤其是基于SIP終端的寬帶組網(wǎng)方案還尚未完全實現(xiàn)可運營與管理的電信級網(wǎng)絡(luò)目標，在技術(shù)上還需要完善。軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)雖然才剛剛開始，但它展現(xiàn)出來的功能性與意義卻是其他的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難以企及。通過對目前已經(jīng)實現(xiàn)的軟交換網(wǎng)絡(luò)進行探索，可以把軟交換設(shè)備的語音應(yīng)用更加成熟，在未來，軟交換組網(wǎng)對于數(shù)據(jù)與多媒體數(shù)據(jù)的傳輸、儲存都有著積極的作用。近年來，通信網(wǎng)絡(luò)的接入能力不斷提升，帶寬升級更快，極大地方便了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的更新與進步，軟交換技術(shù)將在通信技術(shù)發(fā)展史中留下光輝的一頁，促進現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷更新與發(fā)達。

3 軟交換組網(wǎng)的原則

軟交換組網(wǎng)通過軟交換設(shè)備的連接，確定對SOFTSWITCH主要的模型，根據(jù)不同的地區(qū)的話務(wù)量與容量間的關(guān)系，來對承接的話務(wù)進行控制，確保網(wǎng)絡(luò)中的話務(wù)均衡。軟交換組網(wǎng)主要包括的設(shè)備有軟交換控制點、中間網(wǎng)關(guān)，另外還包括信息令網(wǎng)關(guān)與SIP軟硬終端等。軟交換組網(wǎng)以省級行政中心為中心，通過網(wǎng)絡(luò)向四周進行擴散。軟交換組網(wǎng)建立在一定原則的基礎(chǔ)上，才能真正發(fā)揮出系統(tǒng)的作用。

1）軟交換組網(wǎng)根據(jù)的是電路開放的原則。傳統(tǒng)的交換網(wǎng)絡(luò)和軟交換組網(wǎng)的電路對接組成了整個語音的業(yè)務(wù)電路。話務(wù)電路的主要工作是確保電信軟交換網(wǎng)絡(luò)與電信交換網(wǎng)絡(luò)間的暢通。軟交換與關(guān)口局實現(xiàn)中繼直達，疏通了電信軟交換網(wǎng)絡(luò)與其他的運營商網(wǎng)絡(luò)信息傳送，從而確保了網(wǎng)間路由和號碼的規(guī)范。

2）軟交換組網(wǎng)堅持業(yè)務(wù)觸發(fā)的原則。業(yè)務(wù)觸發(fā)主要是為了保證軟交換組網(wǎng)的實現(xiàn)。一般來講，業(yè)務(wù)的觸發(fā)都是在明確觸發(fā)原則的前提下使用，如通過SOFTSWITCH與MS間的分組群開展。在軟交換管理的用戶區(qū)中，主叫管理為SHLR，被叫管理為歸屬SHLR，交換組的SOFTSWITCH可通過呼叫號碼與地區(qū)來對用戶的歸屬地進行查詢。

3）路由原則。為了確保系統(tǒng)間的信息傳輸正常，需要在軟交換與交換間、軟交換與內(nèi)部間均進行合理地對接。對接不良將會導(dǎo)致用戶呼出異常，用戶端將無法呼入，也有可能會造成呼出與呼入間存在一定的故障問題。所以在此時要制定相關(guān)的技術(shù)路線與路由原則。在同一SOFTSWITCH控制下的AG、IAD、SIP等路由間與網(wǎng)管內(nèi)部進行通信，路由作為介入控制設(shè)備，進行交換呼叫軟交換用戶。

4）計費原則。軟交換組網(wǎng)是為了實現(xiàn)經(jīng)濟價值，在計費方面，需要有一定的管理措施。在遵循一定原則的基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一的收費標準與要求。首先，計費話單應(yīng)由SOFTSWITCH交換地，把話單存放在不同的科目中，才能進行提取。另外應(yīng)該有一定的標準來對計費資費區(qū)分，對本地、長途及其他類型的軟交換SOFTSWITCH，最后需要注意避免重復(fù)計費的問題。

4 軟交換組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 軟交換的技術(shù)特點

軟交換的技術(shù)特點主要表現(xiàn)在以下幾點。

1）軟交換能夠支持公共電話交換網(wǎng)、異步傳輸方式與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等多種處理系統(tǒng)，提供授權(quán)，從而避免了一些不法用戶或其他不明設(shè)備的接入，造成信息的干擾或泄露。

2）軟交換的適應(yīng)性強，能夠應(yīng)用于多種計算機與操作系統(tǒng)上，對相關(guān)的標準協(xié)議均能夠支持，這種適應(yīng)性強的特點將會有利于實現(xiàn)廣泛覆蓋。

3）軟交換非常靈活，可以通過多種網(wǎng)關(guān)來溝通于不同的設(shè)備，從而達到信息的傳輸無障礙。

4）由于軟交換具有典型的標準接口，具有強大的開放性特點，通過靈活的號碼接口，可以進行智能化運行，與更多的參數(shù)設(shè)備進行結(jié)合。

5）為了更進一步更新與發(fā)展，軟交換并沒有把通道打死，而是為第三方的開發(fā)人員留下了應(yīng)用編程接口，可以進行多方向的進一步發(fā)展與應(yīng)用，擴大功能需求。

6）軟交換的策略服務(wù)器，能夠?qū)λ械能浖M件進行合理科學(xué)嚴謹?shù)毓芾?。endprint

4.2 軟交換組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)量較多，一般均會包括軟交換設(shè)備、中繼網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、綜合接入設(shè)備、媒體服務(wù)器等。它們都基于專用網(wǎng)絡(luò)的部署，可以實現(xiàn)軟交換設(shè)備間的通信以及軟交換設(shè)備與非軟交換設(shè)備間的隔離，避免信息泄露。軟交換網(wǎng)中的用戶數(shù)據(jù)與路由信息將會分別儲存在不同位置，為用戶數(shù)據(jù)庫與集中路由服務(wù)器。軟交換機只是對網(wǎng)關(guān)資源的信息進行保留。目前很多電話交換設(shè)備提供企業(yè)都已經(jīng)有了自己的軟交換設(shè)備，如華為、中興等，這些軟交換設(shè)備供應(yīng)商根據(jù)總體架構(gòu)提供設(shè)備，只是在具體的實現(xiàn)方式上存在著細微的差別。軟交換組網(wǎng)的目的就是把語音、數(shù)據(jù)與多媒體的業(yè)務(wù)與功能進行分離，但目前設(shè)備供應(yīng)商在業(yè)務(wù)的提供上還與目標存在著著一定的不足，需要一定的發(fā)展過程與時間。目前語音在通信業(yè)務(wù)中占主要比例，也是電信運營商的盈利主要來源，隨著3G時代的來臨與覆蓋，將會推動更多的數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)資費增加。

用戶在進行業(yè)務(wù)請求發(fā)出時，專網(wǎng)上的TG與AG部分設(shè)備，都將會根據(jù)預(yù)設(shè)的地址把呼叫輸送到相對應(yīng)的軟交換設(shè)備。軟交換設(shè)備根據(jù)在HLR查詢到的用戶信息，判斷用戶是否有權(quán)進行呼叫與呼入，如果符合觸發(fā)條件，將會根據(jù)訪問結(jié)果去對RS進行訪問，獲得本次呼叫授權(quán)，把呼叫轉(zhuǎn)移到下一級軟交換設(shè)備以及業(yè)務(wù)平臺上。被叫軟交換設(shè)備收到請求后查詢HLR，獲得指定終端IP，接到終端，實現(xiàn)通話。IP網(wǎng)絡(luò)作為3G網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一語音、視頻與數(shù)據(jù)媒體等承載網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的融合與傳輸。

4.3 軟交換組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置。在軟交換設(shè)備中，包括最重要的軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備等都需要存在容量計算的問題。它的最終目的是實現(xiàn)軟交換網(wǎng)絡(luò)資源的利用與組織，從而實現(xiàn)維護與管理。軟交換接入層設(shè)備的數(shù)據(jù)主要是指設(shè)備的鏈路的建立、多媒體數(shù)據(jù)的傳送，對安全性的要求都較高，在實際的運行過程中，對傳輸帶寬要求也高。只有通過分組網(wǎng)的帶寬與服務(wù)質(zhì)量，才能真正實現(xiàn)軟交換的語音業(yè)務(wù)。合理的網(wǎng)絡(luò)資源利用是分組網(wǎng)的基礎(chǔ)，它包括網(wǎng)簡短的點設(shè)備的處理能力、端口分配與中繼電路帶寬分配等，資源的配置定量依據(jù)是媒體流端到端的帶寬要求。

2）異地容災(zāi)技術(shù)。異地容災(zāi)技術(shù)主要是指當軟交換組網(wǎng)系統(tǒng)中的某個節(jié)發(fā)生故障問題時，服務(wù)依然能夠得到保證的技術(shù)。媒體網(wǎng)關(guān)能夠歸屬分別采用主不同機制的兩個軟交換設(shè)備管理，體制不同，控制方式存在著更多的可能，才能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的正常運行。網(wǎng)關(guān)一般會受到主軟交換設(shè)備的控制，定期需要對運行的狀態(tài)進行查詢與監(jiān)測。如果主軟交換設(shè)備控制出現(xiàn)問題，媒體網(wǎng)關(guān)將會把預(yù)留的地上輸送到從軟交換設(shè)備，也就是實現(xiàn)了以從軟交換設(shè)備來代替主軟交換設(shè)備，進行控制與組織，以舉能夠保障系統(tǒng)的業(yè)務(wù)不受故障的影響而造成的中斷問題。為了提高這種雙重保護的效率，可以通過一定的方式來設(shè)定其他的軟交換設(shè)備來作為備份軟交換設(shè)備。

3）QOS問題。QOS即為服務(wù)質(zhì)量，它是每一個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，同樣也是軟交換組網(wǎng)實現(xiàn)的保證。雖然軟交換的設(shè)備提供者都表明系統(tǒng)支持對QOS服務(wù)服務(wù)質(zhì)量的保證，但軟交換網(wǎng)業(yè)務(wù)是在盡最大可能的前提下，IP網(wǎng)則無法實現(xiàn)軟交換機的QOS策略。此時需要軟交換IP承載網(wǎng)支持區(qū)分服務(wù)，才能保證交換網(wǎng)的業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。專用網(wǎng)絡(luò)可以采用專線、專用IP地址網(wǎng)絡(luò)、VPN等，通過虛擬專用網(wǎng)/多協(xié)議標簽交換，需要提供QOS保障，也需要IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備支持。專線與專用IP網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控的方式進行預(yù)測與規(guī)劃，對網(wǎng)絡(luò)進行合理組織。

4）私網(wǎng)穿越解決方案。私網(wǎng)穿越解決方案中，第一要對私網(wǎng)用戶的接入方式進行分類，一方面可以通過PSTN接入，不會牽扯到關(guān)于IP地址的相關(guān)問題，另一方面則是通過IP網(wǎng)接入，一般來講，這些用戶都會遇到NAT/FW相關(guān)方面的問題。這些問題的解決思路有很多，包括終端預(yù)寫入IP地址、MIDCOM方式、應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)與信令媒體全代理等方式。這些方案中終端寫入地址通過NAT設(shè)置的地址來形成靜態(tài)配置。利用UPNP讓NAT和終端設(shè)備間形成通信。

5）支撐系統(tǒng)建設(shè)方案。支撐系統(tǒng)建設(shè)方案能夠選擇軟交換布點相對集中的設(shè)備，對分散的點進行本地管理，在軟交換網(wǎng)管的基礎(chǔ)上實現(xiàn)上系統(tǒng)全面建設(shè)。支撐系統(tǒng)的接口需要符合資源管理系統(tǒng)與業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、112測試系統(tǒng)和告警功能的實現(xiàn)，如果管理不當將會在系統(tǒng)中形成嚴重的影響，危及到系統(tǒng)的運營與管理。只有把軟交換組網(wǎng)與本地管理相結(jié)合，才能發(fā)揮出最好的效果。

5 軟交換組網(wǎng)安全問題

軟交換組網(wǎng)的安全問題主要集中在兩個方面，首先是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全層面，另一方面則是用戶的數(shù)據(jù)安全問題。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展過程中企業(yè)的產(chǎn)品機密性與商業(yè)機密性在商業(yè)活動中的作用越來明顯，安全問題受到了更多的重視。

網(wǎng)絡(luò)安全主要是指軟交換組網(wǎng)的安全，通過系統(tǒng)可以對終端的用戶進行交換設(shè)備、中繼網(wǎng)關(guān)與接入網(wǎng)關(guān)的屏蔽，從而可以對網(wǎng)絡(luò)中重要的設(shè)備進行保護，避免受到一些不法分子的攻擊。軟交換組網(wǎng)中，設(shè)備可以隨著專用網(wǎng)絡(luò)進行布置，而網(wǎng)絡(luò)可以采用VPN或其他的協(xié)議技術(shù)進行虛擬組建，通過多處通信方式來實現(xiàn)不同的軟交換設(shè)備間的信息傳輸，確保指定設(shè)備與非軟交換設(shè)備間的信息隔離，避免系統(tǒng)受到互聯(lián)網(wǎng)用戶的攻擊。

在軟交換網(wǎng)絡(luò)安全的前提下，用戶的數(shù)據(jù)安全更容易實現(xiàn)。用戶的數(shù)據(jù)主要包括其簽約信息與通信信息安全。為了避免在通道內(nèi)傳輸?shù)男畔⒈坏谌将@得，軟交換網(wǎng)絡(luò)需要對其進行不斷地保護。一般來講，軟交換網(wǎng)絡(luò)通過對用戶的安全認證策略來保護用戶的信息安全。所有的信息安全與簽約信息安全都是建立在IP網(wǎng)的安全策略基礎(chǔ)上進行的，如果基礎(chǔ)環(huán)境惡劣，用戶信息還是容易受到干擾或攻擊，造成信息泄露。

6 結(jié)束語

在軟交換網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，業(yè)務(wù)量很小，網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也不大，需要獨立設(shè)點，由點到面進行鋪開。在多網(wǎng)并存的基礎(chǔ)上，軟交換面積較小，能夠直接與之聯(lián)系的軟交換數(shù)量不多，這時網(wǎng)絡(luò)建設(shè)多是采用無級網(wǎng)方式，通過路由服務(wù)器懷玉軟交換進行合作設(shè)置。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的中期，業(yè)務(wù)量與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也在擴大，軟交換的節(jié)點數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)增長，這些節(jié)點串聯(lián)與控制的軟交換網(wǎng)與電路交換網(wǎng)的用戶面不斷擴大。

軟交換組網(wǎng)在我國發(fā)展時間短，目前在發(fā)展過程中還存在著一些不足，在實踐的過程中需要不斷進行完善。重點是對軟交換組網(wǎng)的遵循原則進行關(guān)注，對組網(wǎng)中使用到的關(guān)鍵技術(shù)研究透徹，才能在實際的組網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮出軟交換系統(tǒng)的真正作用，促進我國數(shù)據(jù)傳輸與通信行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介

王富亮（1970-），男，漢族，山東新泰人，本科。endprint