软交换技术论文范文
时间：2023-03-29 09:27:48
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0引言
在传统的基于TDM的PSTN网络中，提供给用户的各项功能都直接与交换机有关，业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成，并且采用依靠交换机和信令来提供业务，所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务，首先需要修订标准，再对交换机进行改造，每提供一项新业务都需要较长的时期。
为满足用户对新业务的需求，网络中出现了公共的业务平台－－智能网（IN）。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接，而智能网完成业务提供，这种方法大大提高了增强业务的能力，缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化，必须将呼叫控制和承载连接进一步分离，这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层，即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下：
（1）接入和传送层。将用户连接到网络，并将业务量集中后传送到目的地址。
（2）媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式，例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外，媒体层还可将业务选路到目的地址。
（3）控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务，还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。
（4）业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。
这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点：
（1）可以使用基于包的承载传送，例如IP、ATM，克服了TDM网络中容量不足的缺点；
（2）具有开放式端点的拓扑结构，既能良好的传送话音，也能支持数据业务。
（3）将网络的承载部分与控制部分相分离，允许二者分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构；
（4）在各单元之间使用开放的接口，允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
新的网络结构固然有其优势所在，但原有网络近期不会消失，这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通，将PSTN逐步地向IP网络演进，其关键的网络产品就是软交换设备（SoftSwitch）。
2软交换技术
（1）软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
（2）软交换的主要功能
软交换作为新、旧网络融合和关键设备，必须具有以下功能：
1）媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放，所提供的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。
3）业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时还应该可以与现有智能网配合，提供现有智能网提供的业务。
4）互联互通功能
目前，存在两种比较流行的IP电话体系结构，一种是ITU-T制定的H.323协议，另一种是IETF制定的SIP协议标准，两者是并列的、不可兼容的体系结构，均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议，当然也可以同时支持这两种协议。
（3）引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络，那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下几个方面：
1）从经济角度考虑，与电路交换机相比，软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台，易于接收革新应用，且软交换利用的是普遍计算机器件，其性价比每年提高80％，远高于电路交换（每年提高20%），可见软交换在经济方面有很大优势。
2）从用户角度考虑，在传统的交换网络中，一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西，用户被锁定在供应商那里，没有选择的空间，实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面，因为厂商的产品都是基于开放标准的，所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品，可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。
3）软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类，将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的，并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础，可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性
基于软交换的增强的业务框架及其接口协议
（1）基于软交换的增值业务框架结构
软交换的引入形成了增强的业务框架，其中应用服务器完成增值业务的执行和管理，提供增值业务的开发平台，并处理与软交换间的接口信令；媒体服务器（MediaServer）提供特殊业务（如IVR、会议和传真）的资源平台，处理与媒体网关间的承载接口。
（2）软交换体系结构的接口和采用的通信协议
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：
1）媒体网关和软交换间的接口。用于传递软交换和媒体网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议（SCTP）或其他类似的协议。
2）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。
3）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。
如：1、软交换与应用服务器间的接口，可以使用SIP协议或API（如Parlay），提供对三方应用和各种增值业务的支持功能；
2、软交换与策略服务器间的接口，可使用COPS协议，实现对网络设备的工作进行动态干预；
3、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、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。
4软交换技术在电力系统中的应用
电力通信网是世界上目前分布最广的网络之一，有光纤、微波、载波等多种传输介质。这就形成了光纤网、微波网等多种网络形式，各种网络都有自己的交换设备、复接设备等，这些网络间的互联互通存在较大的困难。如果信息需要在不同介质的网络间传输，将需要更多的转换环节。这不但造成了资源的浪费，而且对整个电力通信网的管理也带来了很大的不便。软交换技术的引入，将可以解决以下几个方面的问题：
（1）电力通信网中网络互通
电力通信网中的电话网是一种交换网络，而且拥有电力系统独有的载波电话网络；同时电力通信网中也存在计算机网络，它们是以IP协议为基础的分组网络。软交换可以提供支持多种信令协议的接口，可以很好的实现电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题。这就是使得计算机网可以更方便地对电话网进行管理和支持，电话网也可以和计算机网络配合，更好地提供服务。
（2）目前，电力通信网中传输的信息主要是语音和数据，但随着网络的演进和计算机技术的不断发展，对视频业务和多媒体业务也提出了新的要求。软交换技术不但能很好地支持语音业务，利用新的网络设施可以提供各种增值业务和补充业务，而且软交换提供了开放式的应用程序接口（API），非常便于提供新业务。这对目前比较流行的电力系统呼叫中心（也称客户服务中心）来说，引入软交换技术无疑是一种明智的选择，基于软交换的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期为用户提供更好的服务，更好地树立电力系统的形象。
（3）统一不同介质的网络
电力通信网中存在多种传输介质，且各自较独立，都各有自己的一套设备，若引进了软交换技术，在一台交换服务器上可对多种介质的信息进行交换。这不但在经济方面避免了设备的浪费，而且提高了网络的可靠性，各种介质的网络达到了一定的融合互通，在不同介质的网络中传递信息时也省掉了复杂的转换环节。在管理上也更方便，只需对一个设备进行维护就可实现整个网络的信息交换。
（4）其他方面的功能
软交换具有操作维护功能（主要包括业务统计和告警等）。对业务繁杂的电力系统来说，引入软交换可以对各种业务进行统一的统计。若出现故障还可以及时地发出告警信号。另外，软交换还可以采集详细的清单，实现对用电量和电话费等的计费。
软交换技术是一种新的技术，其应用将不仅限于以上几个方面。在电力通信网中引入软交换将会产生很多方面的效果。
篇2
1.1软交换技术的功能
软交换技术在移动通信中的功能有：（1）适配功能，连接移动通信中的应用媒体，还能连接不同通信层次的网关，保障移动通信能够适应各种类型的配置。（2）控制功能，其为软交换中最为根本的技术，有目的的控制移动通信中的功能。（3）业务功能，软交换技术拓宽了移动通信的业务范围，支持移动通信的配置分布及完整性。（4）支持移动通信协议的互通应用，实践兼容性的协议运行。
1.2软交换技术的特点
软交换技术的特点比较明显，其在移动通信中具有改造的特性，推进了移动通信网络的改造应用。软交换技术在移动通信中表现出的优势有：（1）成本低，利用控制中心即可实现多样化的任务应用，借助协议维持通信的速度。（2）安全性高，软交换技术中引入了MSCPool，提升移动通信可靠性，落实移动通信中的业务。（3）及时性，软交换技术适用于复杂的移动通信内，其可在短时间内拓宽移动通信中的新业务，不会出现较长的时间周期。
2软交换技术在移动通信中的应用
软交换技术在移动通信中的应用始终保持积极性的状态，现代移动通信朝向成熟化的方向发展，促使软交换技术在应用中面临着一系列的压力。结合移动通信的现状，分析软交换技术的应用。
2.1数据业务中的应用
移动通信中包含了大量的数据业务，软交换技术能够优化移动通信中的数据业务，为移动通信数据提供可靠的业务支持。软交换技术在数据业务中的应用表现有：（1）基本数据业务，软交换技术在基本数据业务中，可以为用户提供接入的条件，控制接入点的数据，保障移动通信在用户群体中保持高效率的数据传输能力。（2）电信数据业务，是指用户所需要的数据业务，软交换技术确保了电信数据的完整性，满足用户的业务需求。（3）补充数据业务，软交换技术在补充数据业务中，主要是维持补充与基础业务的一致性，强化移动通信的稳定性，提高补充业务的改进速度。
2.22G核心网的应用
软交换技术在2G核心网中，负责关口、汇接等内容，基于软交换技术的2G核心网，构建出分布式的框架结构，而且实现了统一的运行和维护。例如：2G核心网中的MSC-SERVER，MSC-SERVER是软交换节点，确保2G核心网中的呼叫、控制等业务都能在MSC-SERVER上进行，提高2G核心网的承载能力。如果2G核心网覆盖在城市区域内时，还要配合MGW的应用，软交换技术连接了城市的中心网络与边缘网，由此完善了分布式的2G核心网，通过软交换技术弥补传统组网的缺陷，推进了2G核心网的成熟化发展。2.33G网络中的应用软交换技术在3G网络中，属于一项核心的技术，全面应用在移动网络的3G制式中。3G网络的层次之间并没有太大的差别，实际差别体现在无线接入方面，在3G网络演进的过程中，不同的3G只是可以在软交换技术的作用下，同时使用一个核心网，如：WCDMA、TD-SCDMA。软交换技术为了达到3G网络应用的业务目的，遵循3G网络的版本发展，参与网络框架的设计，拓宽3G网络的应用范围。以3G网络中的R99为例，分析软交换技术的应用。软交换技术在R99网络中，分解了R99的网关部分，加强了网关运行的控制力度，而且软交换技术在R99中提供了协议接口，支持R99的演进，推进3G网络的积极发展。
3移动通信中软交换技术的发展
软交换技术在移动通信中具有高价值的应用水平，同时具有良好的发展潜力。移动通信网络的发展速度非常快，目前，4G网络服务已经投入应用，深化了软交换技术的应用，软交换技术在4G移动网络中，朝向成熟化的方向发展，重点研究软交换技术的具体应用，推进移动网络的发展。软交换技术在移动通信中的发展，需要遵循移动通信本身的发展原则，顺应通信网络的演进，确保软交换技术的应用标准，实现规范化的软交换处理，规避现行软交换技术中潜在的通信风险，保障软交换技术的稳定性。软交换技术在未来发展中，应该将重点放在效率与质量两个方面，为移动通信提供更多的服务，全面应用到软交换技术中，完善移动通信的结构，优化移动通信运行的环境，体现软交换技术的实践性发展，符合移动通信的基本需求。
篇3
2软交换技术在第三代移动通信中的应用
在第三代移动通信体系中，不仅仅拥有语音业务，还具有一定的数据业务、多媒体业务、电子贸易、互联网服务以及电子商务等服务信息，由于不断扩充新网络，对于网络通信系统的使用互联网资源和数据信息的交换提出了更高的安全需求，使用软交换技术可以适当的降低交换机设备的负担，从而整个通信系统都可以实现资源的合理配置，具有十分明显的优势和特点。依据主被叫会处于不同的数据通信位置可以分为两类：包括TMSCSERVER之lhJ的呼叫以及TMSCSERVER局内的呼叫。
2.1网内通信的应用
软交换技术可以很好的支持中国移动混接组合方式的介入模式，也就是可以支持同一TMG从而形成不同的中继端口进行TDM之间的交换呼叫功能，主要包含跨区域以及本区域之间两个TDM交换机中的呼叫功能，利用软交换技术来处理呼叫的时候，在进行选择路由和分析号码之后，需要执行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向的TMG处于同一个TMG上的时候，利用H.248直接进行命令，在入局和出局的不同TDM终端分配，合理的连接出局和入局之间的TDM端点，形成交换机之间的TDM呼叫。
2.2网间通信的应用
利用交换机处理网间通信的时候，选择路由和分析号码之后，需要执行一定的TMG流程。找到入局局向TMG和出局局向TMG之间的承载IP，利用H.248信号来通知入局TMG在网络上的局向分配情况，把IP端点分配在出局局向上，制定承载IP的语言编码类型，然后进行长时间打包参数，合理的连接端点IP和端点TDM，以此作为话路，没有得到出局方向上的端点TP的实际地址。在入局局向上分配出局TMG的端点IP，制定与入局TMG相符合的语言编码类型以及打包时长等一些参数，端点TDM在出局方向进行分配，连接端点和端点TDM做为话路，从而可以知道入局方向的端点IP地址和TMG。交换机利用H.248来把出局方向上TMG端点IP地址输入到入局TMG中，以便于可以顺利完成交换机的IP承载连续呼叫。
2.3优化软交换的应用
华为软交换系统可以有效解决网络过大负载以及网络流量过大的问题，但是如果系统处于主干线设备主要地位上的时候，一旦某点出现故障的时候，可以通过设置网络数据来把MSC中的软交换长途话务传送TDM传统交换结点上，但是没有办法转换外省的话务，利用软交换技术来传送到本省的TMG话务中，从而在一定程度上影响着长途话务，所以需要我们不断优化软交换技术和软交换系统。由于在完善了软交换汇接网络之后，可以适当的顺通省际之间的话务业务，从而完全发挥了两种网的特点和优势，通过两种网的互补，在两种网上适当建立直接能够进行联系的话务，以此当做备用。对于一些GMSC/MSC的呼叫业务来说，一旦出现TDM或者软交换网络溢出的问题，就会利用自动功能进行话务的倒换，保证在另外一种网上接受更多的长途话务，也可以适当的把溢出处的话务设置到路由上，从而输送到TDM汇接网。如果软交换出现单点故障的时候，可以利用GMSC/MSC的备用路由来进行各省的去话，合理的倒入到TDM汇接网上；对于大部分省际通话来说，利用两个区域之间的BISS消息进行一定互换，被叫SS出现的TMG会适当的输送到起点SS中，释放一定数据信息，利用起点受到的SS数据合理分析释放的消息，对于一些出现失败的被叫来说应该适当的增加相应的呼叫字冠，合理输送到TDM网络上，进行一定疏通。这种优化交换机的方案具有很多优点，工程建设量相对比较小、可以充分利用资源，从而最大程度完成软交换技术在第三代移动通信网络中应用。
篇4
Abstract：Itdescribesthestateofsoftswitchtechnologyintheworld,servicesprovidedbyNGNbasedonsoftswitch,relatedorganizationsonsoftswitchstudyandproblemsonitsdevelopment.
Keywords:NGNSoftswitchProblem
1国际软交换技术的发展状况
下一代网络（NGN）是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络，它将话音、数据、视频等多种业务集于一体。建设下一代网络是电信竞争的需要。随着通信技术的飞速发展和电信市场的逐步开放，电信业的一个最重要的发展趋势就是业务运营和网络运营的分离，由网络运营商提供可靠、高效的基础承载平台，由业务提供商提供各种应用，他们与设备制造商三足鼎立，共同推动了电信业的繁荣和进步。
软交换技术是下一代网络的核心技术，软交换思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层、全开放的体系架构，作为下一代网络的发展方向，软交换不但实现了网络的融合，更重要的是实现了业务的融合。
目前，欧洲电信运营商对于软交换（下一代网络）的发展和应用大体上采用比较务实和谨慎的态度，运营商都是根据自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。德国电信聚焦海外市场，积极开拓国际IP网的话音业务，并在新技术投入使用之前，注重新技术和新设备的试验和评估。2001年开始在国际网络进行软交换的试验，放置了一台软交换机和4个媒体网关开展IP网络提供语音业务、呼叫中心业务和VPN业务的试验，其软交换的标准采用SIP－T协议。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音，本地网有5个节点开展了软交换实验，部分已经商用，并且试验规模在逐步扩展。在提供话音质量的保证方面，英国电信已在其承载网络内全面采用ATM技术。比利时电信认为2004年以后引入NGN比较适当，但目前需注意跟踪技术和设备的发展，比利时电信的技术部门在NGN方面重点研究未来分组话音网络的体系架构和需求、开展NGN技术培训、建立NGN实验室，为开展现场试验进行技术准备。一些北美电信运营商也正在积极开展有利于软交换提供话音业务的试验，有些运营商已经开始提供商用业务。
2002年3月，中国电信下一代网络（NGN）试验项目在北京、上海、广州、深圳4城市启动。中国电信与北电网络、爱立信、西门子、中兴通讯、上海贝尔5厂家签订了下一代网络试验工程设备合同。合同涉及金额近1亿元人民币。根据中国电信与北电网络签署的合同，在北京、上海、广州和深圳4城市部署北电网络的SUCCESSIoN下一代网络解决方案。NGN网络全国试验网项目涉及的技术面、提供的业务量、网络覆盖的广度、深度均在全球首屈一指。
在设备制造商方面，特别值得一提的是加拿大北电网络，其NGN产品为SUCCESSIoN（继往开来）解决方案，于1999年在BT－SPAIN首次正式商用，迄今为止，在全球超过24个国家的40多个网络中得到试验或商用。其商用客户中包括VErIzoN、SPrINT、中国电信、香港宽频（HKBN）、新世界电信（NEWWorLDTEL）及铁通等。
SUCCESSIoN的应用类型包括了长途及汇接（C4）业务、本地接入（C5）及多媒体业务、无线汇接及3G核心网业务以及有线电视多网合一业务。目前几种解决方案已经在实际网络中运用。其中，VErIzoN的软交换本地汇接网络包含2个软交换节点及70多个媒体网关，每个节点每天处理超过1100万次呼叫。SPrINT作为全美第一个实现TDM端局以软交换替换的运营商，其第一期工程（350万线）全部采用北电的SUCCESSIoN方案。香港宽频应用SUCCESSIoN本地IAD接入方案，在短短的17个月时间内，已拥有16万用户，是全球最大的基于以太网IAD接入的NGN网络，目前运营稳定良好。在最近的市场调研报告中，北电网络列全球软交换市场份额第一，也是全球VoIP和VoATM媒体网关市场份额第一。
2NGN提供的业务
软交换技术的引入除了对现有PSTN话音业务实现全面的继承以外，还在基于SIP的宽带多媒体业务、PSTN与因特网业务结合衍生的业务、用户个性化业务以及业务创新方面有着PSTN和因特网等单一网络无法比拟的优势。传统PSTN由于终端智能和带宽的限制，无法实现多种灵活的业务逻辑和多媒体业务。由于业务逻辑控制和网络智能在PSTN内每个交换机上呈分散式节点式分布，并且由于用户数据由各自归属的交换机管理，导致某些业务（如广域CENTrEx）难以开展。PSTN的终端种类非常单一且没有智能，业务的智能完全由交换机实现，因此一直以来难以实现用户对业务的个性化定制，而且由于终端智能的限制存在使用不便和各种电话补充业务难以推广的问题。引入NGN则在业务实现的简单性和灵活性上有了本质改变。NGN的业务逻辑控制和网络智能在软交换和应用服务器等少量网元上集中部署，因此可以方便地在全网实现业务部署和业务升级，NGN对广域CENTrEx的实现就非常容易。由于NGN引入了对等性控制协议（SIP），使得终端的智能大大提高，目前市场上已经出现了丰富多彩的SIP智能终端。终端智能的提高及媒体承载能力的加强（如支持话音、视频等）使得用户对业务的个性化定制成为可能并且已经商用。如NGN的“呼叫屏蔽”这一特性，用户可以对不同来话进行筛选性的监控，可以在不同时间对不同来话实施不同的应答策略，应答的方式也不仅仅局限于接听、转发、挂断等传统方式，而是包括了话音应答、问候音播放、语音信箱转接、电子邮件转接、网页推送等多种不同的应答方式。这种灵活性在传统PSTN上是无法实现的。
此外，NGN能够实现许多PSTN所无法实现的业务特性，一号通就是一个很好的例子。PSTN通过IN方式也可以实现一号通业务，然而NGN基于SIP协议可以轻松实现IN方式的一号通所无法实现的能力。如NGN的一号通业务可以实现用户根据自己的需要随时设定对来话的振铃终端和振铃顺序，而这些策略可以依据来话者的不同和时间段的不同而变化。比如对自己的家人和同事可以实施两种完全不同的振铃策略，自己上班和下班时的振铃策略也可以完全不同。这就给了用户最大的自由和灵活性，保证可以有一种方式能联系到他，给日常生活和工作带来了极大的方便。这种业务特性是PSTN所无法实现的。类似的例子还有许多，如WEB800、点击传真等。
NGN不但在业务实现的简易性和灵活性上有独到之处，并且能实现许多PSTN无法实现的业务，而且具有业务的惟一性。NGN的业务能力主要包括：
A）全面继承PSTN传统话音业务（包括基本话音业务、电话补充业务、CENTrEx业务、ISDNPRI补充业务、IN类业务等）；
B）基于SIP的宽带多媒体业务；
C）PSTN与因特网相结合的业务（即PINT业务，如点击拨号、点击传真、WEB800、ICW等）；
D）用户可定制的个性化业务。
3从事软交换研究的国际组织
NGN是目前运营商和设备厂商都在讨论的热点技术，也是国外许多标准化组织和论坛（包括ITU－T的第11和16工作组，IETF的IPTELEPHoNY工作组、信令传输工作组（SIGTrAN）、媒体网关控制工作组（MEGACo），ETSI的TIPHoN，国际软交换协会（ISC），3GPP，3GPP2，MPLS论坛，ATM论坛，DVB，DSL论坛，PARLAY等）的研究工作重点。我国网络与交换标准研究组和IP研究组于2000年开始制定NGN网络的相关标准。
其中，ISC成立于1999年5月，目前有近150个成员，是运营商和设备供应商交流需求和动态的场合。国际上大多数知名的电信设备制造商，如阿尔卡特、朗讯、北方电讯、CISCo、西门子、富士通、诺基亚、爱立信等，另外有一些电信运营商如美国的LEVEL3、QWEST、AT＆T、日本的NTT等均为该协会成员。
软交换论坛包含5个工作组，负责网络架构、协议制定等技术工作。
业务应用工作组负责业务功能制定、协调以及API标准的应用。
网络结构工作组负责软交换网络功能架构的制定。
设备控制工作组负责软交换间以及软交换与其他网络设备间控制协议的制定和补充、增强，如MGCP、MGC和设备的兼容性等。
网络管理工作组负责网络管理的结构和协议制定。
SIP工作组负责SIP协议在软交换网络中的应用和增强。
此外，ITU－T和IETF在相关协议的标准化方面已经取得了重要的进展，如H．248协议、BICC协议、SIP协议和SIGTrAN系列协议等。
4存在的问题
目前虽然不少厂家推出了软交换的解决方案,各运营商也在积极进行相关的试验,但新技术的应用需要相当长的时间来完善。从目前厂家所提供的解决方案来看，目前存在的主要问题如下：
A）国际上尚无大型网络的组网和运营经验。传统电信网经过长期的运营积累，在网络组织方面已经具有相当成熟的经验；而基于软交换的NGN网络组织目前国内外尚无成熟的经验，是采用基于软交换的全平面结构，还是采用分区域选路结构等，在技术和实践方面都有待进一步的探索。
B）协议尚未做到兼容性，标准还在发展之中。不同厂家的软交换在技术标准的选用及协议的兼容性方面还难以做到相互兼容。BICC协议、SIP－T协议和H．248协议也在发展之中，协议的选项需要运营商根据业务的需要来进一步确定。
C）API没有成熟的产品。基于开放的业务平台，采用标准的API接口为网络运营商提供新业务开创了未来美好的前景，但是相应的产品仍在探索和研发之中。
D）业务开发问题。标准、开放的API接口能够快速、灵活地提供丰富的业务，这是软交换体系的一个优势所在，但目前厂家能够提供的业务多集中为基本语音业务及补充业务、IN类业务、PINT业务、多媒体终端之间的同步浏览、统一消息、多媒体会议等，究竟什么业务才是运营商手中的杀手业务，才能真正带来收益，是目前运营商和设备商在共同苦思冥想的问题，目前并未出现使人眼前为之一亮的业务。
篇5
自从第一款产品在电信市场上成功推出以来,“软交换”这个概念已经成为电信行业中倍受青睐的时髦用语。由于既能执行与基于硬件的传统电话交换机相同的功能,又能同时处理IP通信,软交换技术承诺可提供许多优势,如轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本以便运营商更快获得收入。
所谓“软交换”就是指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系统和设备解决方案。换言之,软交换是从媒体网关(传输层)中分剥离出其中的呼叫控制功能,再通过软件技术实现其呼叫控制功能,进而使得呼叫传输和呼叫控制二者想独立,这就为系统的控制与交换以及软件可编程功能实现各功能的可分离的平台创造了条件。一方面,软交换提供了很多实用的功能,如:连接控制、翻译和选路、网关管理、安全性和呼叫详细记录、呼叫控制等功能。另一方面,它还为在网络上提供开展新业务提供了大大便利,这主要是要归功于软交换网络资源与网络能力很好的相结合起来,并设置标准开放的业务接口和业务应用层。
1、背景
随着电力市场化、开放化的趋势以及电网建设的进一步发展,传统的电力信息系统的业务将发生变化。一方面,涌现出不少新型业务如:电视会议、变电站无人视频监控、输变电线路监控及电厂视频监控等视图业务;另一方面,传统单一主机的调度自动化体系架构向客户机/服务器体系架构的转变;同时,监视全网运行状况,提供故障记录和分析的故障滤波系统的建设以及电量计费网络系统和雷电定位系统的建设等。因此,基于互联网/局域网并能体现信息化综合业务应用的管理信息系统将成为电力企业信息化的发展方向和趋势。
2、软交换的主要功能
软交换主要具有呼叫控制、互联互通、业务提供等功能,下面分别来逐一介绍这个三大功能:
(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是软交换的重要功能组成。它除了能完成基本呼叫的建立、维持和释放之外,还可以提供各种控制功能,如:呼叫处理、智能呼叫触发检出、连接控制和资源控制等等。
(2)互联互通功能。当前IP电话体系主要是由两大标准构成即:ITU-T H.323协议标准和IETF SIP协议标准,这两大标准均可以独立的均实现呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能,但是不可相互兼容的体系结构。软交换技术可以与多种协议相兼容,自然也包括同时兼容ITU-T H.323和IETF SIP这两大协议标准。
(3)业务提供功能。一方面,软交换可以实现对PSTN/ISDN交换机的支持,并能提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;另一方面,它还可以与现有智能网相兼容相配合,为现有智能网提供的业务。由此可见软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中扮演着非常重要的作用。
3、引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下三层面:
第一个层面——用户。传统的交换网络的封闭性,一家设备供应商往往包揽所以的包括软、硬件供应、更新维护以及应用的开发在内的每一项事物,理所当然用户也牢牢地锁定在设备供应商的那里,压缩了用户选择的空间,导致用户在设备维护费用上失去了应有的主动权。然而通过软交换技术的所搭建起来的下一代网络可以有效地扭转了这种不利局面,这主要是在利用软交换技术搭建的新一代网络中设备系统供应商都是基于同一个开放标准平台开发出来的,这样一来用户自然就具有更多的选择权,可以在同一类产品中货比多家,根据自己的需求择优挑选供应商来为自己服务。
第二个层面——成本。将传统的电路交换技术与软交换技术相比,软交换技术更具经济性、低成本性,可以说是地投入高产出。这主要是得益于两方面:一方面,软交换技术实现了平台的开放性,使得新的应用可以更快、更易的与其相衔接;另一方面,软交换所以使用的元器件很多都是普通的计算机器件,这就降低了其元器件的采购成本,具有更高的性价比。
第三个层面——可靠性。
与传统的电路交换相比,软交换技术可以更好的解决网络的可靠性。用户在组网的时候可以利用软交换的优势采用功能软件的形式将传统的电路交换的核心功能先进行了分类,然后再将其往下分配到各骨干网络。由于这种根据分门别类的分布式结构是可编程的,同时也是以计算机平台为基础,并可以利用设置网络权限来更好地实现网络的可控性和安全性。
4、软交换技术在电力通讯系统中的应用前景
电力通信网分布广泛,业务极为繁琐,虽然拥有多种网络形式,但是各种网络一方面都有各自的交换设备、复接设备等, 且它们相互独立不能实现互融互通。但是随着软交换技术的出现,将可以很好的解决这些问题,这主要得益于在电力通讯系统中应用软交换技术所能取得以下几方面的优势。
4.1统计汇总的优势
采用软交换技术组建的电力通信系统具有自我统计和自我维护功能,主要包括:业务统计和错误预警。对于纵横交织的电力网络和业务繁杂的电力系统来讲,应用软交换技术可以实现:(1)方便便捷地对所有的业务进行汇总并输出分析报告;(2)发生故障时及时发出错误警报,同时显示故障错误的具体的地点和原因,并自动将其发送给电力抢修和维护部门。(3)清单的采集功能,并可提供详细的电量与电话计费清单。
4.2电力通信网中的网络互通的优势
电力通信网不但拥有电力系统独有的载波电话网络,而且同样也存在计算机网络,它们是以协议为基础的分组网络。电话网和计算机网可以利用软交换技术所提供的支持多种信令协议的接口来实现它们之前信息指令相互传输相互识别。这样一来计算机网络能更便捷地对电力通信网进行管理和协作更好的支持各业务的开展和实施。
4.3新业务开展的优势
当前,语音和数据信息为电力通信网中的主要传输的信息,但是随着网络技术的发展和计算机技术的革新, 这对电力通信业务提出了很多新的要求如:可视业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求,软交换技术可以大显生手,这是因为其不但可以很好地支持语音业务,而且还可以利用新的网络设施与开放式的应用程序接口为用户提供各种增值业务,为新业务的开展提供便捷。
4.4统一不同介质网络的优势
当前电力通信网中拥有多种传输介质,且各自独立不相兼容,并必须采用各自专用的设备, 若引进了软交换技术来组建网络, 利用软交换技术的优势搭建一台多介质的信息进行交换解决方案。这样一方面可以减少设备的需求降低设备的总采购额节约了成本;另一方面可以提高了网络的可靠性,使依靠各种不同介质传播的网络达到了一定的互融互通的效果,正是由于实现了不同介质在同一网络中信息传递从而简化了过去不同介质间的繁琐的数据转换;同时在管理维护上显得更加方便快捷,因为现在只需对同一类设备进行运行管理和系统维护就可以实现对整个网络的信息交换。
总之,软交换技术应用作为下一代网络的解决方案,具有多方面的优势,其应用性体现在方方面面。在电力通信网中引人并实施软交换技术,一方面,在技术上既可起到承上启下的作用;另一方面,电力供应企业顺利向下一代网络解决方案的的演进产生多方面的积极作用。基于软交换技术应该在电力通讯系统中所具有的这些优势,我们可以很好的预见其良好的市场应用与推广前景。
参考文献
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中图分类号：F407文献标识码： A
前言：软交换指的是从媒体网关中将呼叫控制这一主要功能分离出来,借由相关的系统/软件,从而达到呼叫控制的目的,由此分离呼叫控制以及呼叫传输的功能,提高管理工作与控制工作的便利性。另外,软交换又称为呼叫服务器、呼叫等,在通讯传输的网络中独立存在,可为用户提供相关的业务,软交换的协议是依附着IP而生,相比起之前更加的灵活,开发性也较强,结构简单化,对掌握上、控制上可起到帮助，
一、软交换技术的核心特点
软交换技术的核心是实现控制层与承载层的分离,以及采用分组网实现媒体流承载,它具有以下优势:
(1)软交换网络的控制和承载分离,导致组网灵活性大大增加,可以采用平面组网结构,也可以采用分级结构,比传统电路交换网更为扁平。
(2)控制和承载的分离,以及分组交换技术的应用,导致软交换机的设备体积更小,能耗和占用空间均小于TDM交换机。
(3)控制承载分离后,媒体流的传送交给承载网去实现,软交换机只负责呼叫的接续和控制,因此软交换机对呼叫的处理能力高于TDM交换机,设备容量可以做得更大。
(4)控制与承载分离使得各种设备的功能模块化,接口标准化,有利于运营商选择设备和组网。
(5)软交换支持SIP协议,也可以通过应用服务器(AS)向第三方开放业务接口,这些都使得软交换网络的业务能力较传统电路交换网大为加强。
(6)基于分组交换更有利于开展包括语音、视频、数据在内的多媒体业务。软交换作为下一代网络的发展方向,不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合,能够在统一的技术平台上为用户提供语音、数据、视频以及其他增值业务。出于竞争态势严峻以及降低运营维护成本等需要,各大电信运营商纷纷组建软交换实验网,并先后步入商用阶段,为企业转型做好准备.
二、软交换技术在电力通讯系统需求
电力通信网是为满足电力系统内部生产指挥调度及管理等特殊通信需求而建设的专用网络,从网络的角度看,它呈现出与公共通信网相差不多的技术特征。虽然它没有运营商面临的生存问题,但是受到业务需求、技术发展等方面的推动:一方面目前正在运行的各种业务系统均独立组网,如电话交换系统、图像监控系统等,形成一个个封闭式系统,不但造成占用的带宽不能共享、严重浪费带宽资源,还造成综合业务提供能力差、用户使用不方便,同时各个网络运行维护成本较高、管理配置复杂。另一方面,随着电网的发展和电力体制改革的深入,电力通信不仅要满足电力生产类业务需求,更多的是要满足各种新兴的经营、管理类业务需求,这类需求不是停留在简单的语音服务或者接入服务上,而是需要相应的解决方案。而电力通信旧的技术体系已经不适应各种新业务的开展,尤其在业务融合方面显示出较差的适应性,需要构建新的技术体系来满足用户的各种需求。
从技术发展上看,存在多年的电路交换技术正在被淘汰,而以1P为核心的分组交换技术成为主流。目前,多数设备厂商停止了对TDM领域的投资和研发,而转向1P技术的研发。作为用户来说,无论新站点设备的增加还是老站点设备的更换,继续选用原来的设备将面临的技术支持和售后服务不能持久的风险。
三、软交换技术电力通信网应用
软交换技术区别于传统电信网的电路“硬”交换,是基于分组交换网络、以软件来实现交换与呼叫控制管理的一门新的电信网络技术,它是NGN(NextGe“er“tionNetwork,即下一代网络)的核心。
3.1.在电力通信网中引入软交换的必要性
3.1.1.目前,电力系统在应用与行政管理及电力调度管理的IP数据网络方面不断地在加大投资力度,而原有的基于电路交换的传统交换设备表现出了网络投资大,新业务提供周期长等缺点,鉴于前面所述的软交换设备的功能及特点,可以看出,软交换设备是目前解决上述问题的较理想的设备。
3.1.2传统的电路交换技术是以恒定的对称的话路为中心,为每一种业务指定固定带宽,呼叫控制及业务提供均集中在一个交换系统中,这大大限制了业务的灵活开发和基于分组的业
务的灵活应用,对于电力系统中很多以突发的、非对称的数据为主的业务而言,传输和交换的效率很低。
3.1.3如果继续沿用传统的电路交换模式,随着各类业务的增长,现有网络将日趋复杂,语音、数据、视频三网融合难以实现,提供业务的同时,必须考虑承载业务的网络方式,新业务的生成受到原有网络接口的各种限制。
3.3.4各种业务独立组网,不能动态分配带宽,因此造成资源的严重浪费。
3.2.在电力通信网中引入软交换的可行性
3.2.1电力通信网的业务范围包括了话音、数据、图像和多媒体业务,除电力专有业务外,今后的网络需求,正在由基于话音通信为主逐步转变为基于数据通信。在各种数据业务中,1P协议占据了主导地位,如电力市场数据、企业管理信息数据、Web浏览、电子邮件和文件传输等均采用TCP/IP协议。一些传统的业务,如调度自动化、会议电视等,也正在逐步摒弃沿用多年的专用规约,而改为采用IP协议或建立在IP协议基础上的国际标准规约。通过引入软交换技术,可以将上述电力系统中所有的通信应用都集中在一个纯1P底层的网络上,既能与电力
系统现有的基于TDM制式的交换网络互通,又可以实现与工nternet、PSTN等外部通信网的互通。
3.2.2软交换的承载网是以1P协议为主的分组交换数据网,电力系统目前建成的光传输网络带宽普遍较高,有的完成了多业务传输平台(MSTP)建设,为软交换承载网的建设提供了良好的基础,从而使软交换网能够方便的部署。
3.2.3电力系统出现许多新兴业务,在当前的电路交换技术体系下难以实现。由于软交换网络采用了业务与控制相分离的思想,而软交换应用层的作用就是利用各种应用服务器(AS)为整个软交换网络提供业务上的支持,因此软交换网络基于API的应用开发技术,借助中间件就能很快实现异构系统的统一维护和管理,使得电力企业根据自身业务和管理的需求可以非常方便地开发新业务,例如建设多媒体信息查询服务系统等。
3.2.5技术成熟可靠是电力系统通信选择通信技术的基本标准之一。从技术发展趋势来看,软交换技术逐步取代电路交换技术已成为必然趋势,而运营商对软交换技术的应用实践证明,软交换体系在技术上已经成熟,经济分析可行。
因此：鉴于软交换网络商用产品已经基本成熟,为了及时把握这一重要技术发展趋势,提升电力行业的新业务提供能力,增强电力通信网可持续发展能力,软交换建设将成为未来几年电力通信发展和建设的重要方向。
参考文献：
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1、引言
软交换技术是传统电路交换机走向开放的新型体系架构，它建立在分组交换技术的基础上，其核心思想就是将传统交换机中的3个功能层进行分离，并从传统交换机的软、硬件中剥离出业务层，形成4个相互独立的功能层，实现呼叫和业务控制的分离、媒体传送与媒体接入功能的分离。
2、软交换技术
2.1软交换系统的体系结构
以软交换为中心的下一代网络采用分层体系结构，将网络分为业务层、控制层、传送层和接入层4个相对独立的层面，如图1所示。业务提供采用开放的API接口，从而实现了业务和呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。
1）接入层
接入层功能是将各种用户终端和外部网络连至核心网络，由核心网络集中用户业务并将它们传送到目的地，主要网络部件有中继网关、用户接入网关、信令网关、无线接入网关等。
2）传送层
传送层提供各种媒体（语音、数据、视频等）的带宽传输通道并将信息选路至目的地，主要网络元件为标准的IP路由器或ATM交换机。
3）控制层
控制层完成呼叫控制功能，对网络中的交换资源进行分配和管理，并为业务层设备提供业务能力或特殊资源，主要网络部件为软交换设备。
4）业务层
业务层主要功能是创建、执行和管理软交换网络的各项业务，包括多媒体业务、增值业务和第三方业务等，主要网络部件为应用服务器、业务控制点、AAA服务器、策略服务器、网管服务器等。
2.2软交换的主要功能
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，它可以直接与SIP客户端终端和H.323终端进行连接，提供业务。它是外部网络与分组网络之间的接口设备，提供代码转换或媒体流映射的功能。如ATM媒体网关、PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、无线媒体网关、用户媒体网关、数据媒体网关等，完成H.248协议功能。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是为多媒体业务或基本业务呼叫的建立、保持和释放提供控制功能。
3）业务提供功能
软交换技术可以实现PSTN/ISDN交换机所提供的所有业务；同时还能够与现有智能网配合，实现现有智能网能提供的业务，还能与第三方合作，提供多种增值和智能业务。
4）互联互通功能
软交换具备PSTN、NO. 7信令网、智能网、H. 323 VOIP、PLMN等网络互通功能。
3、软交换在电力通信网中的应用
3.1电力行业通信现状
电力通信网主要为商业化运营、电网的自动化控制和现代化办公服务。目前，电力系统电力通信网提供的业务有十几种，分别通过调度交换网、行政交换网、专线网、电力客服中心网、城域和广域数据网、视频会议网等多个业务网来实现。
电力行业目前主要的业务有三种：话音业务、数据业务、多媒体和视频业务，分别通过不同的独立网络实现。这些分离的网络都很难实现良好的融合，造成用户使用的不方便，同时造成管理配置相对复杂、网络运维成本较高等问题。
目前电力骨干传输网建设逐步优化，软交换的应用具备良好的分组承载平台。软交换技术支持将电力通信网络建设成为融合语音、数据、视频业务的综合业务网络，能够提高电力行业信息化水平。
3.2电力通信引入软交换的意义
电力通信网分布广泛，有光纤、微波、载波等多种传输介质，电力系统通信业务的种类比较多，每种业务网具有独立的交换设备、复接设备等，各个网络实现互联互通很难。如果在不同介质的网络间传输信息，将需要繁琐的转换环节。这不但浪费资源，而且运行管理电力通信网很不便。软交换技术的引入，将可以解决以下几个方面的问题：
1）实现网络的互通和统一
软交换体系可以将语音网、电力传输网、视频会议网和互联网有机的融合在一个分组网络之上。它使用标准协议，采用统一的业务提供、管理及控制平台，通过不同功能的网关设备接入各种类型的用户，将各分立网络统一起来，从而降低了运营成本。
2）提高服务质量
随着电网建设和科技的进步，传统的电力信息系统业务已发生转变，体现在：变电站视频监控（无人值守）、视频会议、输变电线路监控等视频业务的广泛应用；单一主机的调度自动化体系结构向客户机服务器体系结构的转变；电量计费网络系统、雷电定位系统、故障记录和分析故障滤波系统的建设；多媒体业务的出现等。因此，电力企业信息化的发展重点将是基于internet的、体现信息化综合业务应用的管理信息系统。软交换技术使业务真正独立于网络，灵活有效地实现业务的提供。
3.3软交换系统部署
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0引言
在传统的基于TDM的PSTN网络中，提供给用户的各项功能都直接与交换机有关，业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成，并且采用依靠交换机和信令来提供业务，所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务，首先需要修订标准，再对交换机进行改造，每提供一项新业务都需要较长的时期。
为满足用户对新业务的需求，网络中出现了公共的业务平台－－智能网（IN）。智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接，而智能网完成业务提供，这种方法大大提高了增强业务的能力，缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化，必须将呼叫控制和承载连接进一步分离，这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层，即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下：
（1）接入和传送层。将用户连接到网络，并将业务量集中后传送到目的地址。
（2）媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式，例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外，媒体层还可将业务选路到目的地址。
（3）控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务，还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。
（4）业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。
这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点：
（1）可以使用基于包的承载传送，例如IP、ATM，克服了TDM网络中容量不足的缺点；
（2）具有开放式端点的拓扑结构，既能良好的传送话音，也能支持数据业务。
（3）将网络的承载部分与控制部分相分离，允许二者分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构；
（4）在各单元之间使用开放的接口，允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
新的网络结构固然有其优势所在，但原有网络近期不会消失，这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通，将PSTN逐步地向IP网络演进，其关键的网络产品就是软交换设备（Soft Switch）。
2软交换技术
（1）软交换的概念
软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
（2）软交换的主要功能
软交换作为新、旧网络融合和关键设备，必须具有以下功能：
1）媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务。
2）呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放，所提供的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。
3）业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时还应该可以与现有智能网配合，提供现有智能网提供的业务。
4）互联互通功能
目前，存在两种比较流行的IP电话体系结构，一种是ITU-T制定的H.323协议，另一种是IETF制定的SIP协议标准，两者是并列的、不可兼容的体系结构，均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议，当然也可以同时支持这两种协议。
（3）引入软交换的意义
软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络，那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下几个方面：
1）从经济角度考虑，与电路交换机相比，软交换成本低。软交换由于采用了开放式平台，易于接收革新应用，且软交换利用的是普遍计算机器件，其性价比每年提高80％，远高于电路交换（每年提高20%），可见软交换在经济方面有很大优势。
2）从用户角度考虑，在传统的交换网络中，一个设备厂商往往供应软件、硬件和应用等所有的东西，用户被锁定在供应商那里，没有选择的空间，实现和维护的费用也很高。基于软交换的新型网络彻底打破了这种局面，因为厂商的产品都是基于开放标准的，所以用户可以向多个厂商购买各种层次的产品，可以在每一类产品中选择性价比最好的来构建自己的网络。
3）软交换可以提高网络的可靠性。软交换将以前的电路交换的核心功能进行了分类，将功能以功能软件的形式分配到分组网络的骨干网中。这种分门别类的分布式结构是可编程的，并对服务供应商和第三方特性开发商是开放的。由于所有的功能都以标准的计算机平台为基础，可以很容易地实现网络的可伸缩性和可靠性。
转贴于 3基于软交换的增强的业务框架及其接口协议
（1）基于软交换的增值业务框架结构
软交换的引入形成了增强的业务框架，其中应用服务器完成增值业务的执行和管理，提供增值业务的开发平台，并处理与软交换间的接口信令；媒体服务器（Media Server）提供特殊业务（如IVR、会议和传真）的资源平台，处理与媒体网关间的承载接口。
（2）软交换体系结构的接口和采用的通信协议
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：
1）媒体网关和软交换间的接口。用于传递软交换和媒体网关间的信令信息。此接口可使用信令控制传输协议（SCTP）或其他类似的协议。
2）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。
3）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。
如：1、软交换与应用服务器间的接口，可以使用SIP协议或API（如Parlay），提供对三方应用和各种增值业务的支持功能；
2、软交换与策略服务器间的接口，可使用COPS协议，实现对网络设备的工作进行动态干预；
3、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、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。
4软交换技术在电力系统中的应用
电力通信网是世界上目前分布最广的网络之一，有光纤、微波、载波等多种传输介质。这就形成了光纤网、微波网等多种网络形式，各种网络都有自己的交换设备、复接设备等，这些网络间的互联互通存在较大的困难。如果信息需要在不同介质的网络间传输，将需要更多的转换环节。这不但造成了资源的浪费，而且对整个电力通信网的管理也带来了很大的不便。软交换技术的引入，将可以解决以下几个方面的问题：
（1）电力通信网中网络互通
电力通信网中的电话网是一种交换网络，而且拥有电力系统独有的载波电话网络；同时电力通信网中也存在计算机网络，它们是以IP协议为基础的分组网络。软交换可以提供支持多种信令协议的接口，可以很好的实现电话网和计算机网之间的信令互通及不同网关的互操作问题。这就是使得计算机网可以更方便地对电话网进行管理和支持，电话网也可以和计算机网络配合，更好地提供服务。
（2）目前，电力通信网中传输的信息主要是语音和数据，但随着网络的演进和计算机技术的不断发展，对视频业务和多媒体业务也提出了新的要求。软交换技术不但能很好地支持语音业务，利用新的网络设施可以提供各种增值业务和补充业务，而且软交换提供了开放式的应用程序接口（API），非常便于提供新业务。这对目前比较流行的电力系统呼叫中心（也称客户服务中心）来说，引入软交换技术无疑是一种明智的选择，基于软交换的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期为用户提供更好的服务，更好地树立电力系统的形象。
（3）统一不同介质的网络
电力通信网中存在多种传输介质，且各自较独立，都各有自己的一套设备，若引进了软交换技术，在一台交换服务器上可对多种介质的信息进行交换。这不但在经济方面避免了设备的浪费，而且提高了网络的可靠性，各种介质的网络达到了一定的融合互通，在不同介质的网络中传递信息时也省掉了复杂的转换环节。在管理上也更方便，只需对一个设备进行维护就可实现整个网络的信息交换。
（4）其他方面的功能
软交换具有操作维护功能（主要包括业务统计和告警等）。对业务繁杂的电力系统来说，引入软交换可以对各种业务进行统一的统计。若出现故障还可以及时地发出告警信号。另外，软交换还可以采集详细的清单，实现对用电量和电话费等的计费。
软交换技术是一种新的技术，其应用将不仅限于以上几个方面。在电力通信网中引入软交换将会产生很多方面的效果。
5结束语
篇9
交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。
1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。
分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。
ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。
ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献:
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交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。
1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与P C M技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将P C M信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。
分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．2 5网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．2 5的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在2 0世纪9 0年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对I P分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于A T M的交换机，而只在边缘网络使用路由器的I P交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。A T M是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以A T M适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。
A T M是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。A T M对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。
A T M方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，A T M方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献
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关键词: 现代交换技术;教学改革;教学质量
Key words: modern switching technology;education reform;quality of teaching
中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)05-0177-02
0引言
对电信行业而言,交换是一个非常重要的概念。从传统的步进制交换机,到纵横制交换机,直至程控交换机和异步传输模式(ATM)交换机都离不开交换的概念。[1]无论是从事通信技术的工作人员还是通信专业的学生,都迫切需要掌握和了解通信系统的交换技术及发展情况。[2]
现代交换技术课程是通信和信息工程类专业的一门十分重要的专业必修课。随着3G时代的到来,本课程正处于不断发展和更新的过程中。如何在课程的讲授过程中,在原有基本理论和内容的基础上,有机的结合新技术,提高学生的求知欲,改善教学质量,成为教师传授本门功课的关键。论文针对上述问题,以提高现代交换技术课程教学质量为出发点,辅助在现代交换技术课程的多轮次授课经验,展开探索性研究。
1把握知识结构,设计教学内容
知识结构的掌握远比知识的掌握更加重要。作为一名授业者更应具有对知识结构掌握的能力。所谓知识的结构,应具有两个基本含义:一指构成教材的基本内容;二指这些内容是按照怎样方式连接起来的,即知识之间的内在联系[3]。因此授业者在设计教学内容时,不但要将关键的知识内容、基本概念和原理进行传授,同时要将这些知识点之间的关系阐述清楚,防止教课过程中的“填鸭”现象出现,应该帮助学生知其“然”和“所以然”。
因此,结合现代交换技术课程的实际情况,可以发现本课程主要以电路交换、数据窄带交换、数据宽带交换、软交换和光交换的技术发展为线索,重点教授程控交换技术、宽带交换技术和软交换技术[1]。在讲授每个章节的起始和收尾部分,最重要的工作之一是讲析清楚与前后章节的关系,即如何承接之前学过的内容,如何启发下面的内容。如以文献[1]的教课书为例:第一章节的最后部分介绍了多种交换技术,其中最经典和基础的是电路交换,因此第二个章节将介绍电路交换,由于电路交换具有长久占用电路、效率低的特点,因此引入电子式交换,讲述第三章节的程控交换技术,每个章节依次类推。
2多种教学方式,“粉笔+CIA”
“粉笔”的教学方式是最传统的教学手段,通过老师边讲边写的教学过程,让学生跟随老师的思路一起思考,并且进行思想的交互,老师可以容易的掌握课堂反映,随时发现问题,及时进行提问。这是一种言传身教式的教学模式。所谓CIA(Computer Aided Instruction,简写CAI)的教学方式,是指利用计算机作为信息传播和处理媒介,辅助教师完成教学和训练任务。[4]CIA可以利用形象生动的画面展示抽象的理论,也可以直接播放相关的程控交换视频,做到课程与实际应用之间的联系,提高学生的学习兴趣。
因为现代交换技术不是一门简单的数理公式堆砌或者理论介绍的课程,需要多种教学方式相结合进行授课。讲到T和S接线器时,不能因为画图的繁琐一味采用CIA的方式。因为学生由于没有充分的时间进行思考,也没有实际动手绘制,对接线器在不同工作方式(输入方式和输出方式)下的SM和CM存储器的容量和内容的掌握并不深刻,这一问题在学习T-S多级交换网络时,会更为突出的表现出来。教师可以在讲述单一T和S接线器时,利用粉笔让学生跟随教师一齐手绘接线器的工作情况,并适时改变工作方式,询问学生“如果改成另一种控制方式,接线器的工作情况是什么样呢?”,整个授课过程促使学生既动手又动脑,以加深学生对知识的掌握程度。在随后讲到多级T-S交换网络时,有了前面对T和S的扎实基础,可通过CIA的方式讲解多级接线。总之,应根据课程内容的不同,做到两种教学方式互为补充。
3灵活的考核方式,注重课堂训练
对课程的考核不仅仅是教师评定学生对知识掌握程度的尺码,同样是学生促使自己去积极主动梳理知识的过程。但考核方式不仅仅是一份期末试卷,可以体现在方方面面,如通过布置小论文,刺激学生带着问题去查找、整理和分析资料[3]。例如,教师可以布置电路交换技术与ATM交换技术的对比分析[5]为题的大作业,学生通过提交论文,实现将收集的资料加以消化,并对增加个人观点的论文给予高分鼓励;也可以结合C语言或Matlab等仿真工具,布置T-S-T或S-T-S网络的实现等设计类题目。使整个考核过程隐藏在学习的各个环节,平时成绩结合期末成绩打分的方式,也可以避免试卷的偏颇和学生考场发挥所导致的成绩缺乏全面性和客观性的问题。
另一方面,也可以通过随堂训练的方式,将之前所讲授的知识贯穿起来进行命题。教师可以在讲授传统的T-S-T型交换网络后,启发学生自己做一道S-T-S型的交换网络。不但达到了课堂练习加深印象的作用,还实现了学生的自我学习的过程。因为T-S-T交换网络之后将要讲到的知识点就是S-T-S交换网络。
4实验和社会实践并举
现代交换技术是一门与现实生活密切相关的课程,除加强理论的教学外,应强调实验与实践的相互结合。在硬件实验环节上,利用某大学开发的数字程控交换试验箱,增设包括信令信号的产生,DTMF的接收检测等在内的2-3个实验。在软件实验环节上,可利用现有的通信系统类仿真软件,如Altera公司的MaxplusII EDA软件,或者直接利用常用工具软件Matlab等,进行仿真实验。软件类实验也可延伸至课程设计,甚至是毕业设计的过程中。
有关于现代交换技术的社会实践环节,尚未成为本门课程设置的必修环节。但对于学生对本门课程的应用性了解,却起着至关重要的作用。有条件的学校和教师,除在课堂授课外,更可以采取将工程师请进来,将学生领出去的方式,增加社会实践的环节。从而,可以有效防止学生走上工作岗位后,出现“明白理论,难动手”的尴尬局面。这同样也是本课程教学的重大改革。
5结语
现代交换技术是一门综合通信、电子、网络等多门学科的专业课程,在教学过程中需要教师根据时代的进步和授课的经验,不断改进、变化教学过程。本文以提高教学质量,提高学生的主观能动性为目的,从教学的内容、教学的方式、考核的方式和实验实践四个方面进行探索性研究,并且提出了自己的教学改革的观点。教与学本身就是一个互动的过程,学生形如“流水的兵”,技术也在日新月异,现代交换技术的教育教学工作,需要教师们不断的钻研探索,才能促进本门功课,乃至于相关教学的积极开展。
参考文献:
[1]茅正冲,姚军.现代交换技术[M].北京:北京大学出版社,2007.
[2]穆维新,靳婷.现代通信交换技术[M].北京:人民邮电出版社,2005.
[3]刘云,铁风莲.《程控交换原理》课程的教学实践探索[J].科技资讯,2008,(2):125-126.
篇12
一、概述
NGN是指一个统一的、多业务的、以数据网络为中心的、在开放的业务平台上提供不同服务质量业务的下一代网络。NGN的关键技术是软交换技术。软交换又称为媒体网关控制器、呼叫，其基本思想是硬件软件化，通过服务器或者网络上的软件实现呼叫选路、连接控制、管理控制、信令胡同等基本呼叫控制功能。本文介绍的NGN容灾技术采用双归属机制。
二、容灾技术分析
NGN系统的容灾是指当某一地方发生灾难，造成该地软交换功能失效时，该控制域内的网关设备（包含IAD设备、AG、TG、SG等）能够切换到异地正常运行的容灾软交换设备上。
为了确保NGN系统可靠性、安全性，降低单汇接局运行的风险，软交换设备成对建立、两套软交换设备间采用异地容灾，而TG/SG设备均支持双归属，当一个软交换设备出现故障时，其下属的TG/SG可以切换到另外一个地方的软交换设备继续为用户提供正常的业务，更好的提高了网络的安全性和容灾性。SS容灾组网方案如图1：
正常情况下，两个软交换分担控制两个域的用户群以及相关的网关设备（TG、SG、AG等）。对于一个软交换控制域内的一个网元设备而言，只受该域的软交换控制。
当某一节点发生故障后，受该域控制的各种网关设备重新向备分的软交换节点注册，使得该域的业务还能正常进行。如图1，SS1控制“网络1”的IAD、TG、SG、AG等设备，SS2 控制“网络2”的IAD、TG、SG、AG等设备。当SS1设备发生故障后，域内的设备如IAD、TG设备等设备可以“主动感知”SS1的故障后向SS2重新注册，保障原有业务。另外SS1也可以主动向本域内的设备发出“向SS2重新注册的命令”。被控制的网元收到这类“切换命令”后，执行“重新注册命令”将业务切换到新的SS中。
NGN系统实现的软交换双归属功能中，网关具有故障检测功能，在判定故障的情况下网关设备可以切换到另一个软交换设备。
2.1 软交换间的心跳信息
软交换目前支持的心跳信息包括软交换间的SIP心跳信息、数据同步链路的心跳信息以及软交换与网关间的心跳信息。根据这些心跳信息，软交换确定当前各网元的状态，作为呼叫路由和切换过程等的依据。
软交换间的心跳信息目前有两种：（1）软交换间通过SIP协议的OPTION消息实现的，在一定时间间隔内（可配置），多次（可配置）发送OPTION消息，若收不到对方的200响应消息，则认为对方不在线。该心跳信息不局限于互为异地容灾的两个软交换，可以应用于所有与软交换通过SIP协议互通的网元。其作用主要有：软交换在收到手动切换命令或者切回命令时，会判断对端软交换的在线状态，若此时对端软交换不在线，则不向网关发送切换命令。作为第三方软交换，会将互为异地容灾的一对软交换配置为直达和迂回路由。在选路时，会判断软交换的在线状态，若直达路由的软交换不在线，则将呼叫迂回路由到另一软交换。（2）软交换间基于TCP连接的数据同步链路上的心跳消息，该心跳是软交换间的数据同步模块间的心跳消息，若在配置的时间间隔内收不到对端的心跳消息，则认为数据链路中断。在进行软交换间的数据同步时，会据此判断对端软交换的数据同步模块是否可用，在可用的情况下实时同步数据，否则继续尝试心跳消息。
2.2 软交换与网关的心跳信息
软交换下发的和中继网关、接入网关等之间的心跳消息是H248协议的Audit消息，根据配置的最大重传次数，重传定时器，和最大的断路次数进行网关状态的判断。每一个事务如果没有收到应答，在定时器到的时候就会重传，达到了重传的最大次数后，就会认为是一次断路次数；如果达到了最大的断路次数，就会拆除此时网关上的呼叫，置网关为退出服务状态。如果在此之后还有消息发送过来，软交换会要求网关再次重新注册。
软交换根据链路检测消息确定网关的状态，作为呼叫路由的依据，在软交换双归属实现中其作用包括：（1）当发现本地网关不在线，并且无迂回路由可用时，若此时互为异地容灾的软交换在线，则会将呼叫路由到互为异地容灾的软交换上。（2）同样对于需要路由到异地容灾软交换的呼叫，软交换首先也会判断异地网关在本地的状态是否为在线，若在线则在本地接续，否则按原路由到异地软交换。（3）网关发送的心跳消息为空的ServiceChange命令或者Notify命令，并根据心跳信息判断当前注册的软交换是否发生故障，当通过心跳检测发现软交换出现故障时，自动向软交换列表中的下一个软交换进行注册。
2.3 切换和切回过程
双归属方案实际上有两种动作，一种是当故障发生时，发生故障软交换下的用户需要注册到归属软交换，此过程称为切换规程；当发生故障的软交换恢复正常时，其所属用户需要切回到本软交换，此过程称为切回过程。
软交换目前支持切换方式包括：（1）自动切换；（2）手动切换；（3）自动切回；（4）手动切回；
软交换支持切换的策略控制和配置。软交换可以配置策略，在容灾软交换之间心跳检测正常的情况下，选择不允许或允许某网关设备的切换。（1）业务切换机制：网关故障检测自动切换及软交换人工命令的方式。自动实现方式：网关自动检测到当前注册的软交换出现故障，自动向软交换列表中的下一个软交换注册。人工实现方式：根据需要，通过人机命令方式，由软交换主动向网关发送Service Change命令，强制其向另一个软交换注册。（2）业务切回机制：异地的软交换恢复正常后，可以在备用软交换采取人工命令或者定时启动的方法命令其所属网关等设备切回，在此之前先判断软交换之间的心跳是否正常。切回的人工方式：通过人工命令的方式，即维护人员通过人机命令，向在本地注册的异地网关发送向另一个软交换注册的命令。切回的自动方式：可以设定定时方式或在某个时刻，系统向在本地注册的异地网关发送向另一个软交换注册的命令。
三、结语
民航福建空管分局拟建设的NGN系统是为整个长乐机场提供语音网服务的，因此其重要性不言而喻。作为设备维护保障人员，只有对系统容灾技术有了深刻的理解，才能使NGN系统运行更加可靠、稳定，从而使用户得到更加优质的服务。
参 考 文 献
