張碧慧

（中國人民解放軍92145部隊(duì) 上海市 200083）

1 軟交換系統(tǒng)概述

軟交換技術(shù)建立在業(yè)務(wù)分組交換技術(shù)的基礎(chǔ)上，將所有業(yè)務(wù)與呼叫控制相互分離、呼叫控制與承載控制相互分離，由四個功能體系相互獨(dú)立的平面組合構(gòu)成，業(yè)務(wù)系統(tǒng)體系獨(dú)立相互分離，目標(biāo)客戶能夠根據(jù)自身的需求，自助配置和確定所選業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，無需承載任何所選業(yè)務(wù)的各種網(wǎng)絡(luò)格式和終端類型，在業(yè)務(wù)服務(wù)上更方便靈活。軟交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括以下四個功能層（其體系結(jié)構(gòu)如圖1）：

（1）業(yè)務(wù)應(yīng)用層：整個系統(tǒng)可以采用開放式的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用接口，完成新的各種業(yè)務(wù)設(shè)備服務(wù)諸如維修、管理、認(rèn)證、鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用功能。

（2）控制層：不僅可用來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)呼叫信息處理、業(yè)務(wù)信息交換等多種功能，并且還可用來控制更高層次的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)單元，可用來同時處理不同業(yè)務(wù)中的信息。其中最重要的設(shè)備是軟交換機(jī)。

（3）核心傳送層：可提供多樣化的媒介（如語音、數(shù)據(jù)、視頻等）。最主要的設(shè)備是以太網(wǎng)絡(luò)路由器或交換機(jī)。

（4）邊緣接入層：將各類內(nèi)部用戶網(wǎng)絡(luò)終端與外部無線網(wǎng)絡(luò)相互接入鏈接至軟交換網(wǎng)。主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類別有網(wǎng)絡(luò)中繼網(wǎng)關(guān)（TG）、用戶網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)（AG）、信令網(wǎng)關(guān)（SG）。

2 電路交換和軟交換技術(shù)對比

2.1 電路交換技術(shù)

電路交換是一種面向連接的交換方式，由程控交換設(shè)備在兩個用戶間進(jìn)行選擇性接續(xù)，建立專用的物理電路，達(dá)到通信目的。而且，在通信工作結(jié)束之后，電路也可被進(jìn)行實(shí)時地拆除，更方便其他用戶對該電路的使用，從而減少資源的浪費(fèi)。

2.2 軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)的主要特點(diǎn)表現(xiàn)如下：

（1）IP組網(wǎng)，組網(wǎng)更加便捷，有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以使用語音，方便快捷。

（2）接入方式多樣。軟交換上行提供多種接入方式，可通過中繼網(wǎng)關(guān)、數(shù)字電路(E1)、IP等接口接入，傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡(luò)可暫時保留原有線路進(jìn)行過渡。

（3）軟交換作為當(dāng)前國內(nèi)運(yùn)營商語音業(yè)務(wù)的主要承載技術(shù)，其技術(shù)及設(shè)備都已經(jīng)非常成熟，各廠家版本固化、協(xié)議完善，能夠滿足軍隊(duì)信息化通信保障任務(wù)的需要。

（4）擴(kuò)容方便、維修成本低。傳統(tǒng)的程控交換機(jī)是通過增加多個功能單板來進(jìn)行擴(kuò)容，拓寬達(dá)到一定的數(shù)量后便不再能夠添加板卡，而軟交換機(jī)則只是根據(jù)其擴(kuò)容的規(guī)模和數(shù)量來增加自己相應(yīng)的多個語音網(wǎng)關(guān)或者IP電話機(jī)。軟交換既可通過本地管理頁面進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和配置，又可基于局域網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

2.3 電路交換技術(shù)和軟交換技術(shù)對比

表1將電路交換和軟交換技術(shù)進(jìn)行對比，可以看出，軟交換技術(shù)比電路交換技術(shù)更能推動信息通信部隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，更有利于信息通信部隊(duì)新型戰(zhàn)斗力的生成。

3 軟交換系統(tǒng)組網(wǎng)方案研究

圖1：軟交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

圖2：程控交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

圖3：軟交換網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案圖

3.1 程控交換設(shè)備組網(wǎng)方式

現(xiàn)有的程控交換設(shè)備組網(wǎng)方式是程控交換機(jī)之間采用中繼接口進(jìn)行連接，用戶電話經(jīng)由接口電路接入程控交換機(jī)，完成了語音通話的功能。程控交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

表1：電路交換和軟交換技術(shù)對比

3.2 軟交換系統(tǒng)組網(wǎng)問題研究

3.2.1 軟交換網(wǎng)絡(luò)對邊緣接入層的要求

（1）與電路交換網(wǎng)的兼容?？紤]到成本及規(guī)劃等原因，現(xiàn)有自動電話交換網(wǎng)絡(luò)的改造需分階段進(jìn)行。升級和改造后的軟交換網(wǎng)絡(luò)既要能保證與其他軟交換網(wǎng)絡(luò)的連通，還要能兼容已存在的一個程控交換網(wǎng)絡(luò)，這兩個網(wǎng)絡(luò)的連通，需要通過設(shè)置中繼網(wǎng)關(guān)裝置(TG)以達(dá)到實(shí)現(xiàn)目的。中繼網(wǎng)關(guān)和軟交換設(shè)備的IP地址必須設(shè)置在同一網(wǎng)段，一側(cè)是通過以太網(wǎng)接口將軟交換網(wǎng)絡(luò)連接，而另一側(cè)則是通過E1接口將已經(jīng)存在的程控交換設(shè)備相互連接，從而可以實(shí)現(xiàn)已有的程控網(wǎng)和軟交換網(wǎng)絡(luò)的連通。

（2）接入現(xiàn)有自動電話網(wǎng)。當(dāng)前，用戶接入現(xiàn)有自動電話網(wǎng)全部采用的是市話電纜，從成本控制的角度看，并且為了防止交換網(wǎng)絡(luò)改造時業(yè)務(wù)的中斷，計(jì)劃的軟交換網(wǎng)絡(luò)的改造還是考慮保留原有的市話電纜。

3.2.2 軟交換網(wǎng)絡(luò)對核心傳送層的要求

軟交換系統(tǒng)的承載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是基于分組交換技術(shù)，對IP承載網(wǎng)的要求是：丟包率小于等于0.1%，傳輸時延小于等于100ms，網(wǎng)絡(luò)抖動小于等于10ms?？梢耘鋫鋵Ｓ玫墓鈧鬏斣O(shè)備，專門為軟交換網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò)提供獨(dú)立的、專用的以太網(wǎng)路由。網(wǎng)絡(luò)的帶寬不僅要考慮到話務(wù)模型、數(shù)據(jù)，同時還要注意用戶容量以及單位用戶帶寬后再取值，而且還要留出一定的余量。

3.2.3 軟交換網(wǎng)絡(luò)對控制層的要求

控制層的主要設(shè)備之一是軟交換機(jī)，主要特點(diǎn)有：

（1）程控呼叫和監(jiān)視器控制；

（2）資源分配；

（3）協(xié)議信號處理；

（4）網(wǎng)絡(luò)路由；

（5）確認(rèn)；

（6）電話和計(jì)費(fèi)等。

目前軍用自動電話交換網(wǎng)僅僅需要向用戶傳送一個話音信號，建議選擇采用固定寬帶軟交換設(shè)備，固定寬帶軟交換網(wǎng)絡(luò)既能夠有效地保證其現(xiàn)有窄帶寬的話音服務(wù)不會受到影響，還可為固定寬帶需求用戶提供接口。

3.2.4 網(wǎng)絡(luò)安全問題

軟交換協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸傳送承載方式主要是IP網(wǎng)，通信協(xié)議和多種主流媒體網(wǎng)絡(luò)信息包的傳送承載方式最主要的還是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包。對比之前封閉的、使用專用系統(tǒng)的傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，由于用戶接入方式和接入地點(diǎn)的靈活和網(wǎng)絡(luò)的開放性、自由性等原因，架構(gòu)于IP網(wǎng)上的軟交換網(wǎng)絡(luò)更容易面臨非法終端接入、網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒感染等安全威脅。

（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全。軟交換設(shè)備能夠支持雙歸屬，即兩臺軟交換設(shè)備工作在互為備份的狀態(tài)下，中繼網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)關(guān)等設(shè)備在主軟交換設(shè)備的控制下運(yùn)行，從軟交換設(shè)備可定時檢查主軟交換設(shè)備目前工作狀態(tài)。主軟交換設(shè)備出現(xiàn)任何故障，從軟交換設(shè)備檢測到故障即承擔(dān)起主軟交換設(shè)備所負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)，各類網(wǎng)關(guān)會根據(jù)預(yù)先配置的地址信息向軟交換機(jī)發(fā)起注冊，完成主備用切換，也可通過網(wǎng)管手工切換。

（2）網(wǎng)絡(luò)的安全。軟交換應(yīng)用軟件系統(tǒng)作為一個專門且完全封閉的網(wǎng)絡(luò)功能平臺，其中接續(xù)管理控制的部分系統(tǒng)軟件本身都具有良好的封閉性，和其他網(wǎng)絡(luò)上的各種功能軟件相互阻斷和隔離，能夠有效地防止病毒感染，與此同時，還能在服務(wù)器和客戶端上安裝防病毒軟件，使網(wǎng)絡(luò)免遭病毒的入侵和危害。

（3）終端的安全。為防止非法終端的接入，軟交換控制中心對終端設(shè)備進(jìn)行鑒權(quán)和認(rèn)證。只有與自身數(shù)據(jù)庫中保存的MAC地址信息一致的合法終端才能連接到該軟交換網(wǎng)絡(luò)中。

3.3 軟交換網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案

以市話匯接局A通信站為例。

在市話匯接局A通信站內(nèi)采用兩臺軟交換設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)熱備份，A通信站與上級局（長途局或長市合一局）通過軟交換設(shè)備組網(wǎng)。A通信站既可以通過中繼網(wǎng)關(guān)（TG）與其他下級端局程控交換設(shè)備相接入組網(wǎng)，也可直接通過軟交換接入網(wǎng)關(guān)（AG）組網(wǎng)，AG設(shè)備能夠?yàn)榭蛻酎c(diǎn)提供一個模擬的用戶線接口，端局自動電話用戶點(diǎn)也能夠直接通過設(shè)置在端局的 AG 交換設(shè)備接入軟交換網(wǎng)絡(luò)。A通信站局內(nèi)不對終端自動電話進(jìn)行改造，利用現(xiàn)有市話電纜將自動電話通過接入網(wǎng)關(guān)（AG）接入軟交換網(wǎng)絡(luò)。組網(wǎng)方案如圖3所示。

4 結(jié)論

本文通過對電路交換自動電話網(wǎng)系統(tǒng)的研究分析，結(jié)合電路交換自動電話網(wǎng)現(xiàn)狀，對在軍用自動電話網(wǎng)中采用軟交換設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)的技術(shù)可行性問題做深入研究探討，期望能夠?yàn)檐娪米詣与娫捑W(wǎng)未來改造和應(yīng)用提供科學(xué)的理論依據(jù)。