随着通信技术的不断发展，通过在一个公共的分组网络中承载话音，数据，图像已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。在这样的业务驱动和网络融合的趋势下，诞生了NGN下一代网络模型，实现在分组网络中，采用分布式网络结构，有效承载话音、数据和多媒体业务。下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。为了强调IP技术的重要性，业界的主要公司之一思科公司（Cisco Systems）主张称为IP-NGN。

　　一、软交换的概念

　　随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长，为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务，提供给用户更加个性化的服务，提出了下一代网络的概念，且目前各大电信运营商已开始着手进行下一代通信网络的实验。软交换技术又是下一代通信网络解决方案中的焦点之一，已成为近年来业界讨论的热点话题。我国网络与交换标准研究组已经完成了有关软交换体系的总体技术要求框架，863计划也对有关软交换系统在多媒体和移动通信和有线通信系统方面的研究课题进行了立项。 软交换的概念早起源于美国。当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，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）。对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H248）且主要使用纯软件进行处理，于是，SoftSwitch（软交换）技术应运而生。

　　二、基于软交换技术的网络结构

　　软交换的主要设计思想是业务与控制分离、承载与接入分离的思想，把传统交换机功能实体离散分布在网络之中（如图1）。软交换技术是一种功能实体，为软交换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。软交换是下一代网络的设备之一，各运营商在组建基于软交换技术的网络结构时，必须考虑到与其它各种网络的互通。在下一代网络中，应有一个较统一的网络系统结构。软交换位于网络控制层，较好地实现了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功能。

　　软交换网络是基于分组交换的网络，在原有电路交换机的基础上，将业务功能（业务提供）、控制功能（呼叫和信令控制）和接入功能（中继和用户接入）相分离，形成软交换网络的应用服务器、控制设备、信令网关和各种接入媒体网关。

　　软交换网络是一个可以同时向用户提供语音、数据、视频等业务的开放网络。它采用一种分层的网络结构，使得组网更加灵活和方便。整个网络被分成接入层、传送层、控制层和业务层（如图2），即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。

　　1. 业务应用层：主要由各类业务应用平台构成，包括应用服务器、数据库、策略服务器、SCP、AAA服务器等。软交换技术将电话交换机的业务控制模块独立成为一个物理实体，称为应用服务器（AS），主要功能是完成业务的实现，向用户提供各种增值业务。

　　2. 控制层：主要由软交换机设备构成。软交换技术将电话交换机的交换模块独立成为一个物理实体，称为软交换机（SS:SoftSwitch），ＮＧＮ将基于分组数据网络和统一的ＩＰ协议，即使对ＩＰ分组技术持保守看法的人们也都同意在未来几年里融合的数据网络技术将成为电信运营商的网络技术，没有人再对ＩＰ技术作为电信运营商ＮＧＮ基础骨干业务平台提出异议。软交换机作为基于商用硬件平台，采用开放、标准、多协议和可运营管理的技术代表，将成为ＮＧＮ中重要而关键的系统和设备技术之一。软交换机这个术语可以说是从国外“Ｓｏｆｔｓｗｉｔｃｈ”翻译而得，其概念基本上是伴随着ＩＰ电话技术体系的功能分层和控制分离思想的发展而形成的。

　　3. 传送层：传送层实际上就是软交换网的承载网络，为业务媒体流和控制信息流提供统一的、保证QoS的高速分组传送平台，其作用和功能就是将边缘接入层中的各种媒体网关、控制层中的软交换机、业务应用层中的各种服务器平台等各个软交换网网元连接起来。软交换网中各网元之间均是将各种控制信息和业务数据信息封装在IP数据包中，通过传送层的IP网进行通信。

　　4. 边缘接入层：主要包括各类媒体网关设备、综合接入设备（IAD）及各种终端设备。软交换技术将电话交换机的业务接入模块独立成为一个物理实体，称为媒体网关（MG），MG功能是采用各种手段将各种用户及业务接入到软交换网络中，MG完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送。

　　中继媒体网关（TG）和信令网关（SG）共同完成了电话交换机的业务接入功能模块的功能，实现了普通PSTN/PLMN电话用户的语音业务的接入，并将语音信息适配为适合在软交换网内传送的IP包。同时软交换技术还对业务接入功能进行了扩展。通过各类MG,软交换网实现了将PSTN/PLMN用户、H.323 IP电话网用户、无线接入用户的语音、数据、多媒体业务的综合接入。

　　软交换网络各层之间采用标准的协议和接口。各层之间相互独立，独自发展，每层之内的技术革新不影响其他层，并且软交换网络能够提供灵活多样的接入方式。通过开放的API接口可以支持运营商、第三方业务提供商开发新业务。

　　三、软交换的功能和特点

　　1. 软交换的功能

　　（1）呼叫控制功能。呼叫控制功能是软交换的重要功能之一，它为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等，可以说是整个网络的灵魂。

　　（2）互连互通功能。软交换是一种开放和多协议实体，采用标准协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，通过各种网关协议实现各种网络互通。

　　（3）业务提供和交换功能。 软交换控制媒体网关可以选择语音压缩算法和打包成IP包在IP网络上传输。

　　（4）计费功能。具有采集详细话单和计次表话单的功能，可根据运营要求将话单传送至计费中心。对于计账卡计费业务，具备实时断线功能。

　　（5）媒体网关功能。软交换控制媒体网关可选择语音压缩算法和打包成IP包在IP网络上传输。

　　（6）资源管理功能。对系统中的各种资源进行集中管理，如资源的分配、释放和控制。

　　2. 软交换的特点

　　（1）支持各种不同的PSTN、ATM和IP协议等各种网络的可编程呼叫处理系统；

　　（2）可方便地运行在各种商用计算机和操作系统上；

　　（3）高效灵活性；

　　（4）开放性；

　　（5）具有可编程的后营业务特性；

　　（6）具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。

　　四、软交换的主要应用

　　针对不同的网络状况和业务需求，目前软交换主要应用在以下几个方面：

　　分组中继（PACHET TRUNKING）：针对用户数增加对汇接局容量需求激增以及传输带宽增加的情况，通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络，利用媒体网关直接提供高速的分组数据接口大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，对语音进行静音抑制和话音压缩，以及AAL2/ATM的可变速率适配，降低了网络传输成本和带宽需求（可以节省近60%的传输资源），从而满足对现有的汇接局的扩容要求。

　　虚拟中继（VIRTUAL TRUNTING）电信级、7号信令端到端的大规模VOIP/ATM呼叫。软交换与媒体网关之间通过MGCP/H.248通信，软交换可面向其他网络提供SS7,INAP,H。323,SIP等多种协议，实现NGN和PSTN,IN,H。323,SIP等网络之间的通信。

　　多媒体业务（MULTIMEDIA SERVICES）：针对用户多媒体业务的需求，利用软交换技术，将各种应用服务器上的新业务，在软交换设备的集中控制下，通过各种网关设备终提供给广大终端用户，其中软交换直接控制着各种新业务的发放与实施，保证了业务在全网开展的及时性。

　　电信级拨号接入（CARRIER CLASS DIALIN）其媒体网关同时具备VOIP网关和关守2种功能，在软交换的控制下，使全网媒体网关能统一管理，并能进行拨号上网用户数据旁路，且支持多ISP方案。

　　下一代本地交换系统（NEXT GENERATION LOCAL SWITCH）提供数据终端与PSTN网电信级互联互通。支持对个人用户（IP PHONE/PC）、企业用户（IP PBX）及不同网络（H。323/SIP）的接入。

　　3G的发展趋势是终与IP网融合形成统一的IP网，IP网通过软交换的控制，及无线网关向3G用户提供宽带数据业务，同时也可以通过VOIP的方式提供语音业务。

　　五、结束语

　　NGN是传统电信技术发展和演进的一个重要里程碑，是一种网络体系的革命，NGN经过几年的研究发展，在协议、体系结构、参考模型、网络QOS业务的开发、安全性等方面取得了较大的发展，国内外一些运营商也开始进行NGN的小规模商用，基于分层体系结构的软交换作为NGN的技术，能够充分利用现有的传输网络（IP、ATM）的灵活性，采用开放的网络架构体系，方便的开发各种适合客户需求的话音、数据、视频等业务，充分克服了传统电信网络的弱点，电信网络的融合与发展是历史的必然。随着软交换在范围内研究和应用的深入，相信以开放、分步、灵活提供业务为基础特征的软交换，在不久的将来一定能够得到长足的发展。