軟交換技術論文精選(九篇)

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第1篇：軟交換技術論文范文

1.1組成

軟交換技術是伴隨著信息技術與通信技術發展下產生的，其功能主要體現在三個基本要素方面：

1.1.1開放性業務生產的接口。因為軟交換技術在提供與處理業務方面有強大的功能，能夠通過API接入到應用服務器當中，為用戶提供新的網絡業務。同時，為了更好的與通信網絡兼容，能夠與SCP相互配合，從而為用戶提供高效、并且智能性非常強的業務。

1.1.2具有綜合設備的接入能力。軟交換在操作時能夠為多個協議提供支持與處理技術，這樣能夠更好接入到一些業務處理設備中，使通信網絡的功能能夠最大限度的發揮。

1.1.3策略運行支持系統。與傳統的OAM系統有一定區別，該技術能夠借助策略來完成系統的支持作用，并且能夠按照網絡的特殊功能實現更好的干預與調整，從而確保其可靠性。

1.2軟交互技術功能

1.2.1媒體網關的接入功能。軟交換能夠順利接入到網絡中的某一個節點或者是端口上，還能夠實現幾個端口共同集合的效果，在接入以后，能夠實現代碼轉換與映射。比如，ATM媒體網關、用戶媒體網關以及綜合接入網關等，實現對媒體、資源的有效控制，還能夠對各種弱信號進行處理、實現系統的維護管理、連接管理以及信號傳輸管理等。

1.2.2呼叫控制功能。該功能是網絡系統中一項最為重要的功能，能夠相互間建立起呼叫、釋放等控制功能，在多媒體平臺下實現這些功能，還能夠實現智能觸碰呼叫、連接控制、呼叫處理等功能。支持的雙發呼叫控制具有非常強的邏輯關系能夠使雙發成員自動獲取退出、旁聽或者隔離信息。

1.2.3業務提供功能。隨著通信技術的飛速發展，軟交換能夠實現的業務也在增多，甚至能夠實現全部業務的承接，主要有基礎的業務以及補償業務，除了提供這些業務以外，還能夠處理一些智能化強的業務，實現與第三方的互通與合作，為更多具有增值空間的業務提供了平臺。

1.2.4互連互通功能。一般情況下，網絡各個系統都是相互作用、相互連接的，在網絡不斷演進中表現得非常明顯，為此，這些系統間相互協作，共同支持網絡進化。比如，可以通過智能網關實現與網絡信令的互通，由此為客戶提供諸多的智能化業務。

2移動通信中軟交互技術的應用

2.1在NGN網絡中的應用

當前，通信網絡發展方向正在向NGN方向靠攏，雙方在共同作用下產生了一種結合方案，該方案就是IMS方案。軟交換技術比起IMS有更強大的功能。并且，移動通信核心網絡能夠不斷演化，其最先提出是在2G網絡中；其次是能夠將其分為兩個域，一個電路一個分組；最后一個階段是從R4階段中提出來的，電路域要實現與承載面的分割。R4在發展中能夠在移動通信中發揮更為重要的功能，其優勢體現在：能夠使研發成本降到最低、能夠快速、及時的將業務引入、能夠加快網絡發展與業務承接速度。

2.2在移動通信中的組網應用

軟交換能夠在通信系統中進行小規模的組網。主要是指通過軟交換將移動通信劃分成各個區域，由軟交換負責對這些區域的業務承接，并能夠對MSC與Server兩個裝置進行聯合設置，而不用將兩者放置在同一個機房中。此外，該技術還能夠進行大規模的組網。由軟交換負責本地網絡移動通信的業務承接，而此時，MGW要能夠與MSCServer實施分別式的功能設置；并且MSCServer在省會級的市區應用較多，能夠對本地網絡進行必要的監控及管理。

2.3軟交換與3G技術的對比

從結構上以及一些接口協議上看，雙方差異不是非常顯著，但是在業務承接數量上看，軟交換與3G存在的差異也不是非常明顯，并且雙方都能夠實現接口的開放。為此，在移動網絡中可以同時構建出NGN與3G網絡，雙方在承接的業務種類上與基本構架上也有非常強的一致性。不同的是，軟交換能夠在WLAN、CATV等網絡系統中進行業務承接，并且在一些微波網絡系統中也能夠實現承接。能夠對網絡系統中的各項資源進行優化配置和利用，并且終端在接入時也非常靈活和方便。可以與用戶的固定電話、移動設備等進行有效的互通與連接。在對WALN、ADSL接入以后，能夠使網絡用戶之間的競爭增加，軟交換系統能夠安裝在小型終端設備中，可以使整個網絡系統運行效率增強，并且能夠降低資源浪費率，縮短了設備回收的時間。而3G通信系統投資成本回收至少要利用7年時間，由此可見，軟交換在移動通信中的應用非常可靠。

3結束語

第2篇：軟交換技術論文范文

論文摘要：隨著時代的發展和通訊技術發展的日新月異，新的時期對電力通信的也同樣提出了新的要求：一方面，為了確保電力系統先進性、安全性、穩定性和高效性，這需要我們的電力通信系統與時俱進繼續完善和提高電力通信；另一方面，充分地利用現有電力的網絡和資源優勢，使之成為電力企業新的價值增長途徑，成為電力通信企業的技術革新的動力，進一步保持并提升電力的供應企業的競爭力。然而當前電力通信系統雖然業務量小但是種類較多，這不但造成浪費， 而且由于種類繁多對其運行管理和運行維護帶來很大不便。上述問題的解決方案之一——軟交換技術。這是由于軟交換技術具有媒體網關接入、呼叫控制、業務提供以及互聯互通等功能，可以很好的解決新時期電力通信的問題，因此，軟交換技術在電力通信系統中的有著很好的推廣應用前景。

自從第一款產品在電信市場上成功推出以來，“軟交換”這個概念已經成為電信行業中倍受青睞的時髦用語。由于既能執行與基于硬件的傳統電話交換機相同的功能，又能同時處理IP通信，軟交換技術承諾可提供許多優勢，如輕松整合電路交換和分組交換、降低網絡成本以便運營商更快獲得收入。

所謂“軟交換”就是指基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的系統和設備解決方案。換言之，軟交換是從媒體網關（傳輸層）中分剝離出其中的呼叫控制功能，再通過軟件技術實現其呼叫控制功能，進而使得呼叫傳輸和呼叫控制二者想獨立，這就為系統的控制與交換以及軟件可編程功能實現各功能的可分離的平臺創造了條件。一方面，軟交換提供了很多實用的功能，如：連接控制、翻譯和選路、網關管理、安全性和呼叫詳細記錄、呼叫控制等功能。另一方面，它還為在網絡上提供開展新業務提供了大大便利，這主要是要歸功于軟交換網絡資源與網絡能力很好的相結合起來，并設置標準開放的業務接口和業務應用層。

1、背景

隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網建設的進一步發展，傳統的電力信息系統的業務將發生變化。一方面，涌現出不少新型業務如：電視會議、變電站無人視頻監控、輸變電線路監控及電廠視頻監控等視圖業務；另一方面，傳統單一主機的調度自動化體系架構向客戶機/服務器體系架構的轉變；同時，監視全網運行狀況，提供故障記錄和分析的故障濾波系統的建設以及電量計費網絡系統和雷電定位系統的建設等。因此，基于互聯網/局域網并能體現信息化綜合業務應用的管理信息系統將成為電力企業信息化的發展方向和趨勢。

2、軟交換的主要功能

軟交換主要具有呼叫控制、互聯互通、業務提供等功能，下面分別來逐一介紹這個三大功能：

(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能組成。它除了能完成基本呼叫的建立、維持和釋放之外，還可以提供各種控制功能，如：呼叫處理、智能呼叫觸發檢出、連接控制和資源控制等等。

(2)互聯互通功能。當前IP電話體系主要是由兩大標準構成即：ITU-T H.323協議標準和IETF SIP協議標準，這兩大標準均可以獨立的均實現呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能，但是不可相互兼容的體系結構。軟交換技術可以與多種協議相兼容，自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協議標準。

(3)業務提供功能。一方面，軟交換可以實現對PSTN/ISDN交換機的支持，并能提供的全部業務，包括基本業務和補充業務；另一方面，它還可以與現有智能網相兼容相配合，為現有智能網提供的業務。由此可見軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中扮演著非常重要的作用。

3、引入軟交換的意義

軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡，那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下三層面:

第一個層面——用戶。傳統的交換網絡的封閉性，一家設備供應商往往包攬所以的包括軟、硬件供應、更新維護以及應用的開發在內的每一項事物，理所當然用戶也牢牢地鎖定在設備供應商的那里，壓縮了用戶選擇的空間，導致用戶在設備維護費用上失去了應有的主動權。然而通過軟交換技術的所搭建起來的下一代網絡可以有效地扭轉了這種不利局面，這主要是在利用軟交換技術搭建的新一代網絡中設備系統供應商都是基于同一個開放標準平臺開發出來的，這樣一來用戶自然就具有更多的選擇權，可以在同一類產品中貨比多家，根據自己的需求擇優挑選供應商來為自己服務。

第二個層面——成本。將傳統的電路交換技術與軟交換技術相比，軟交換技術更具經濟性、低成本性，可以說是地投入高產出。這主要是得益于兩方面：一方面，軟交換技術實現了平臺的開放性，使得新的應用可以更快、更易的與其相銜接；另一方面，軟交換所以使用的元器件很多都是普通的計算機器件，這就降低了其元器件的采購成本，具有更高的性價比。

第三個層面——可靠性。

與傳統的電路交換相比，軟交換技術可以更好的解決網絡的可靠性。用戶在組網的時候可以利用軟交換的優勢采用功能軟件的形式將傳統的電路交換的核心功能先進行了分類，然后再將其往下分配到各骨干網絡。由于這種根據分門別類的分布式結構是可編程的，同時也是以計算機平臺為基礎，并可以利用設置網絡權限來更好地實現網絡的可控性和安全性。

4、軟交換技術在電力通訊系統中的應用前景

電力通信網分布廣泛，業務極為繁瑣，雖然擁有多種網絡形式，但是各種網絡一方面都有各自的交換設備、復接設備等， 且它們相互獨立不能實現互融互通。但是隨著軟交換技術的出現，將可以很好的解決這些問題，這主要得益于在電力通訊系統中應用軟交換技術所能取得以下幾方面的優勢。

4.1統計匯總的優勢

采用軟交換技術組建的電力通信系統具有自我統計和自我維護功能，主要包括：業務統計和錯誤預警。對于縱橫交織的電力網絡和業務繁雜的電力系統來講，應用軟交換技術可以實現：(1)方便便捷地對所有的業務進行匯總并輸出分析報告；(2)發生故障時及時發出錯誤警報，同時顯示故障錯誤的具體的地點和原因，并自動將其發送給電力搶修和維護部門。(3)清單的采集功能，并可提供詳細的電量與電話計費清單。

4.2電力通信網中的網絡互通的優勢

電力通信網不但擁有電力系統獨有的載波電話網絡，而且同樣也存在計算機網絡，它們是以協議為基礎的分組網絡。電話網和計算機網可以利用軟交換技術所提供的支持多種信令協議的接口來實現它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網絡能更便捷地對電力通信網進行管理和協作更好的支持各業務的開展和實施。

4.3新業務開展的優勢

當前，語音和數據信息為電力通信網中的主要傳輸的信息，但是隨著網絡技術的發展和計算機技術的革新， 這對電力通信業務提出了很多新的要求如：可視業務、多媒體業務等新興業務。面對這些新的要求，軟交換技術可以大顯生手，這是因為其不但可以很好地支持語音業務，而且還可以利用新的網絡設施與開放式的應用程序接口為用戶提供各種增值業務，為新業務的開展提供便捷。

4.4統一不同介質網絡的優勢

當前電力通信網中擁有多種傳輸介質，且各自獨立不相兼容，并必須采用各自專用的設備， 若引進了軟交換技術來組建網絡， 利用軟交換技術的優勢搭建一臺多介質的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設備的需求降低設備的總采購額節約了成本；另一方面可以提高了網絡的可靠性，使依靠各種不同介質傳播的網絡達到了一定的互融互通的效果，正是由于實現了不同介質在同一網絡中信息傳遞從而簡化了過去不同介質間的繁瑣的數據轉換；同時在管理維護上顯得更加方便快捷，因為現在只需對同一類設備進行運行管理和系統維護就可以實現對整個網絡的信息交換。

總之，軟交換技術應用作為下一代網絡的解決方案，具有多方面的優勢，其應用性體現在方方面面。在電力通信網中引人并實施軟交換技術，一方面，在技術上既可起到承上啟下的作用；另一方面，電力供應企業順利向下一代網絡解決方案的的演進產生多方面的積極作用。基于軟交換技術應該在電力通訊系統中所具有的這些優勢，我們可以很好的預見其良好的市場應用與推廣前景。

參考文獻

[1] 馬緒.關于NGN在陜西電力系統中應用的探討[J].華中電力，2006(04).

[2] 張斌.軟交換技術在電力系統中的應用[J].電力系統通信，2005(12).

[3] 王妙心.軟交換技術在電力通信網中的應用[J].電信科學，2010(S3).

[4] 盧曉帆，馬平.基于軟交換技術的多媒體調度系統及其應用[J].電力系統通信，2008(04) .

第3篇：軟交換技術論文范文

摘要：軟交換技術的出現一方面造就了網絡的融合，另一方面軟交換采用了開放式應用程序接口（API），方便了第三方應用的開發和新業務的引進。論文主要從軟交換提出的必然性、軟交換的概念和主要功能、基于軟交換的增強型業務框架以及其各層間的協議等方面對軟交換技術進行了論述，并對軟交換技術在電力通信網中的應用前景作了介紹。

關鍵詞：軟交換；網絡融合；可編程網絡；應用程序接口；電力通信網

0引言

在傳統的基于TDM的PSTN網絡中，提供給用戶的各項功能都直接與交換機有關，業務和控制都是由交換機完成的。交換機的功能與其提供的業務都需要在每個接點完成，并且采用依靠交換機和信令來提供業務，所以必須在交換機的技術標準和信令標準中對開放的每項業務進行詳細規范。如要增加新業務，首先需要修訂標準，再對交換機進行改造，每提供一項新業務都需要較長的時期。

為滿足用戶對新業務的需求，網絡中出現了公共的業務平臺－－智能網（IN）。智能網的設計思想就是把呼叫連接和業務提供分開。交換機完成呼叫連接，而智能網完成業務提供，這種方法大大提高了增強業務的能力，縮短了新業務提供的時間。而這種分離僅僅是第一步，隨著承載的多樣化，必須將呼叫控制和承載連接進一步分離，這正是軟交換引入的目的。軟交換在未來網絡中的位置將被分成接入傳送層、媒體層、控制層和業務層，即把控制和業務的提供從媒體層中分離出來。各層的功能如下：

（1）接入和傳送層。將用戶連接到網絡，并將業務量集中后傳送到目的地址。

（2）媒體層。將要通過網絡傳送的業務轉換成正確的格式，例如將話音業務打包成ATM信元或IP包。此外，媒體層還可將業務選路到目的地址。

（3）控制層。包含呼叫智能。該層決定用戶應該接收那些業務，還控制其他的在較低層的網絡單元進行業務流的處理。

（4）業務應用層。在純呼叫建立之上提供附加的業務。

這種網絡拓撲結構與現有網絡相比具有如下優點：

（1）可以使用基于包的承載傳送，例如IP、ATM，克服了TDM網絡中容量不足的缺點；

（2）具有開放式端點的拓撲結構，既能良好的傳送話音，也能支持數據業務。

（3）將網絡的承載部分與控制部分相分離，允許二者分別演進，有效地打破了單塊集成交換的結構；

（4）在各單元之間使用開放的接口，允許運營者為其網絡的每一部分購買最理想的產品。

新的網絡結構固然有其優勢所在，但原有網絡近期不會消失，這就產生了新、舊網絡融合、互通的問題。如何靈活、有效地使現有的PSTN網絡與分組網絡實現互通，將PSTN逐步地向IP網絡演進，其關鍵的網絡產品就是軟交換設備（Soft Switch）。

2軟交換技術

（1）軟交換的概念

軟交換又稱為呼叫AGENT、呼叫服務器或媒體網關控制。其最基本的特點和最重要的貢獻就是把呼叫控制功能從媒體網關中分離出來，通過服務器或網元上的軟件實現基本呼叫控制功能，包括呼叫選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）、信令互通（如從7號信令到IP信令）等。這種分離為控制、交換和軟件可編程功能建立分離的平面，使業務提供者可以自由地將傳輸業務與控制協議結合起來，實現業務轉移。這一分離同時意味著呼叫控制和媒體網關之間的開放和標準化，為網絡走向開放和可編程創造了條件和基礎。

（2）軟交換的主要功能

軟交換作為新、舊網絡融合和關鍵設備，必須具有以下功能：

1）媒體網關接入功能

該功能可以認為是一種適配功能。它可以連接各種媒體網關，如PSTN/ISDN的IP中繼媒體網關、ATM媒體網關、用戶媒體網關、無線媒體網關、數據媒體網關等，完成H.248協議功能。同時還可以直接與H.323終端和SIP客戶端終端進行連接，提供相應業務。

2）呼叫控制功能

呼叫控制功能是軟交換的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、維持和釋放，所提供的控制功能包括呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發檢出和資源控制等。

3）業務提供功能

由于軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中起著十分重要的作用，因此軟交換應能夠支持PSTN/ISDN交換機提供的全部業務，包括基本業務和補充業務；同時還應該可以與現有智能網配合，提供現有智能網提供的業務。

4）互聯互通功能

目前，存在兩種比較流行的IP電話體系結構，一種是ITU-T制定的H.323協議，另一種是IETF制定的SIP協議標準，兩者是并列的、不可兼容的體系結構，均可以完成呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能。軟交換可以支持多種協議，當然也可以同時支持這兩種協議。

（3）引入軟交換的意義

軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡，那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下幾個方面：

1）從經濟角度考慮，與電路交換機相比，軟交換成本低。軟交換由于采用了開放式平臺，易于接收革新應用，且軟交換利用的是普遍計算機器件，其性價比每年提高80％，遠高于電路交換（每年提高20%），可見軟交換在經濟方面有很大優勢。

2）從用戶角度考慮，在傳統的交換網絡中，一個設備廠商往往供應軟件、硬件和應用等所有的東西，用戶被鎖定在供應商那里，沒有選擇的空間，實現和維護的費用也很高。基于軟交換的新型網絡徹底打破了這種局面，因為廠商的產品都是基于開放標準的，所以用戶可以向多個廠商購買各種層次的產品，可以在每一類產品中選擇性價比最好的來構建自己的網絡。

3）軟交換可以提高網絡的可靠性。軟交換將以前的電路交換的核心功能進行了分類，將功能以功能軟件的形式分配到分組網絡的骨干網中。這種分門別類的分布式結構是可編程的，并對服務供應商和第三方特性開發商是開放的。由于所有的功能都以標準的計算機平臺為基礎，可以很容易地實現網絡的可伸縮性和可靠性。

3基于軟交換的增強的業務框架及其接口協議

（1）基于軟交換的增值業務框架結構

軟交換的引入形成了增強的業務框架，其中應用服務器完成增值業務的執行和管理，提供增值業務的開發平臺，并處理與軟交換間的接口信令；媒體服務器（Media Server）提供特殊業務（如IVR、會議和傳真）的資源平臺，處理與媒體網關間的承載接口。

（2）軟交換體系結構的接口和采用的通信協議

軟交換作為一個開放的實體，與

外部的接口必須采用開放的協議。各種接口及其使用的協議如下：

1）媒體網關和軟交換間的接口。用于傳遞軟交換和媒體網關間的信令信息。此接口可使用信令控制傳輸協議（SCTP）或其他類似的協議。

2）軟交換間的接口。實現不同軟交換間的交互。此接口可以使用會話發起協議SIP-T或BICC（承載無關的呼叫控制）協議。

3）軟交換與應用/業務之間的接口協議。提供訪問各種數據庫、三方應用平臺、各種功能服務器等的接口，實現對增值業務、管理業務和三方應用的支持。

如：1、軟交換與應用服務器間的接口，可以使用SIP協議或API（如Parlay），提供對三方應用和各種增值業務的支持功能；

2、軟交換與策略服務器間的接口，可使用COPS協議，實現對網絡設備的工作進行動態干預；

3、軟交換與網管中心間的接口，可使用SNMP協議，實現網絡管理；

4、軟交換與智能網SCP間的接口，可使用INAP協議，實現對現有智能網業務的支持。

4軟交換技術在電力系統中的應用

電力通信網是世界上目前分布最廣的網絡之一，有光纖、微波、載波等多種傳輸介質。這就形成了光纖網、微波網等多種網絡形式，各種網絡都有自己的交換設備、復接設備等，這些網絡間的互聯互通存在較大的困難。如果信息需要在不同介質的網絡間傳輸，將需要更多的轉換環節。這不但造成了資源的浪費，而且對整個電力通信網的管理也帶來了很大的不便。軟交換技術的引入，將可以解決以下幾個方面的問題：

（1）電力通信網中網絡互通

電力通信網中的電話網是一種交換網絡，而且擁有電力系統獨有的載波電話網絡；同時電力通信網中也存在計算機網絡，它們是以IP協議為基礎的分組網絡。軟交換可以提供支持多種信令協議的接口，可以很好的實現電話網和計算機網之間的信令互通及不同網關的互操作問題。這就是使得計算機網可以更方便地對電話網進行管理和支持，電話網也可以和計算機網絡配合，更好地提供服務。

（2）目前，電力通信網中傳輸的信息主要是語音和數據，但隨著網絡的演進和計算機技術的不斷發展，對視頻業務和多媒體業務也提出了新的要求。軟交換技術不但能很好地支持語音業務，利用新的網絡設施可以提供各種增值業務和補充業務，而且軟交換提供了開放式的應用程序接口（API），非常便于提供新業務。這對目前比較流行的電力系統呼叫中心（也稱客戶服務中心）來說，引入軟交換技術無疑是一種明智的選擇，基于軟交換的呼叫中心可以用更低的成本、更短的周期為用戶提供更好的服務，更好地樹立電力系統的形象。

（3）統一不同介質的網絡

電力通信網中存在多種傳輸介質，且各自較獨立，都各有自己的一套設備，若引進了軟交換技術，在一臺交換服務器上可對多種介質的信息進行交換。這不但在經濟方面避免了設備的浪費，而且提高了網絡的可靠性，各種介質的網絡達到了一定的融合互通，在不同介質的網絡中傳遞信息時也省掉了復雜的轉換環節。在管理上也更方便，只需對一個設備進行維護就可實現整個網絡的信息交換。

（4）其他方面的功能

軟交換具有操作維護功能（主要包括業務統計和告警等）。對業務繁雜的電力系統來說，引入軟交換可以對各種業務進行統一的統計。若出現故障還可以及時地發出告警信號。另外，軟交換還可以采集詳細的清單，實現對用電量和電話費等的計費。

軟交換技術是一種新的技術，其應用將不僅限于以上幾個方面。在電力通信網中引入軟交換將會產生很多方面的效果。

5結束語

第4篇：軟交換技術論文范文

關鍵詞：軟交換；下一代網絡；網絡規劃

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 12-0000-01

Softswitch Network Planning Methods Study

Fu Xiao

(Chongqing Maritime Safety Administration /Chongqing MSA Communication and Information Center,Chongqing404300,China)

Abstract:As the next generation softswitch network,the core network technology,has become the transformation of traditional telecom operators,technology and strategic transformation of the hot new hope.This paper introduces the basic concepts and softswitch network system architecture,combining communications operators the status of the softswitch network planning method of brief analysis.

Keywords:Softswitch;Next-generation network;Network planning

一、軟交換網絡體系架構

（一）軟交換的體系架構。軟交換網絡的主要思想是業務、控制、傳送與接入相分離，各實體間通過標準的協議進行連接和通信，其網絡體系架構按照功能可分為“業務應用與支撐層”、“控制層”、“傳送層”、“接入層”四個層面。

接入層為用戶提供各種方式和設備接入軟網絡核心骨干網，傳送層負責軟交換網絡內的各種信息如信令流和媒體流的傳遞，控制層提供呼叫控制、連接控制、協議處理等功能，業務應用與支撐層利用底層的各種網絡資源為用戶提供靈活多樣的網絡業務。

（二）軟交換的功能結構。軟交換的主要設計思想是業務／控制與傳送／接入分離，各實體之間通過標準的協議進行連接和通信。其主要功能包括：呼叫控制功能、協議功能、業務提供功能、互通功能、資源管理功能、計費功能、認證與授權功能、地址解析功能、語音處理功能、過負荷控制功能、與數據及多媒體業務相關的其他功能、利用黑白名單進行呼出過濾的功能、呼叫鑒權功能、呼叫攔截功能。

二、軟交換網絡規劃流程

軟交換網絡規劃的步驟包括：規劃準備和業務分析、網絡結構及網元的規劃、軟交換網絡帶寬的預測和規劃、網絡號碼資源規劃等。

規劃準備和業務分析包括對現有資料的分析整理、對規劃所需要的基礎信息的匯整、確定規劃將涉及的業務類型和具體業務模式、進行業務意向用戶數量及業務量的預測等。

網絡結構及網元規劃首先要明確其所規劃的軟交換網絡的網絡結構，并以此為根據完成主要網元的設置方案，包括軟交換設備、信令網關設備等。

網絡號碼資源規劃是對目標的IP地址、用戶編號、信令點碼等的規劃。配套設施規劃是對軟交換網絡的硬件設備如設備局址、空調、電源等的規劃。投資效益分析是對軟交換網絡的投資估算、經濟及社會效益分析等，是對軟交換網絡規劃的整體環節的考察和補漏。

三、軟交換網絡的規劃方法

在軟網絡規劃工作中，規劃準備和業務分析、網絡結構及網元的規劃、軟交換網絡帶寬的預測和規劃、及投資效益分析是較為關鍵的技術環節，下面我們將結合實例對此展開著重分析。

（一）規劃準備和業務分析。規劃準備和業務分析工作是軟交換網絡規劃的前提，也是軟交換網絡規劃工作的基礎環節，能否通過規劃前的準備和對意向業務的分析，為軟交換網絡規劃準確的提供定量數據和定性發展的基礎依據，直接影響著整體規劃的規模、實用性和未來發展前景。如何運用科學的方法進行實際的操作是業務分析預測的關鍵所在。其中，自身技術、業務和行業發展趨勢是進行網絡規劃和業務預測所要考慮的重點問題。

（二）網絡結構及網元規劃。軟交換網絡規劃首先是網元的設置規劃，包括確定網元的設置方案和計算網元配置容量等。

軟交換網絡中，主要網元是指軟交換設備、綜合接入設備、接入網關、中繼網關、信令網關、媒體資源服務器及應用服務器等設備。網元設備必須在容量和性能等方面達到一定能力水平，以滿足入網要求。對于用戶數量較大的集團用戶可選擇接入網關AG，對于用戶量較少的區域，則可選擇LAD設備；根據自身業務類型和業務量科學計算出所需語音通道數量，以準確布置媒體資源服務器的設置數量；根據業務預測和業務量計算合理安排應用服務器設置的數量和應設局所數。

確定網元設置方案后的下一步工作即是網元設備的容量測算問題，以確保軟交換網絡資源的合理布局和利用，并且便于維護管理。首先是根據具體的業務特性參數、業務流量及流向和網絡結構來準確計算網絡的容量需求，然后根據具體設備制造商所提供的設備的性能參數，來計算網絡設備的設備數量及板卡配置量等具體配置。

（三）網絡帶寬的預測和規劃。在軟交換系統中網元設置方案確定后，需要依據承載的業務量及網元設置方案對承載網的帶寬需求進行測算。網絡帶寬的預測主要根據網絡承載的業務數據類型和應用特征、實際網絡流量與傳輸數據量的比例、網絡帶寬的利用率及對帶寬的影響等方面進行。網絡帶寬的規劃以其預測結果為主要依據，因此，對網絡帶寬的預測必須科學、精確。

（四）投資效益分析。投資效益分析是指對網絡規劃項目的費用、收益及獲利能力等財務問題進行計算和分析，由此評價網絡規劃項目的財務可行性。

投資效益分析包括經濟效益評價和社會效益評價。軟交換網絡規劃中的經濟效益評價一般以財務評價為主，從企業角度考察規劃項目的財務可行性。財務評價以經濟效益為核心，結合對規劃項目的業務種類和市場規模分析預測收入能力，并結合各項運營成本計算投資回收期及其他敏感性分析綜合評價軟交換網絡規劃建設的財務可行性。

四、小結

軟交換網絡作為下一代網絡的核心技術，為運營商提供了一個全新的、融合的網絡架構。如何確定軟交換網絡在未來實用中的發展方向、目標和策略，在軟交換規模化應用于商業網絡的今天，是電信行業必須關注的重要問題，也是關乎其他相關健康、快速發展的重要基礎。隨著技術和體制的日益發展，軟交換網絡規劃的方法也將日趨完善。

參考文獻：

[1]包宸曦.軟交換網絡建設規劃研究[J].硅谷,2008,22:68

[2]趙紅學.山西網通軟交換網絡規劃設計[D].北京:北京郵電大學碩士學位論文,2008

[3]王春艷.基于軟交換技術的網絡規劃研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學碩士學位論文,2008

第5篇：軟交換技術論文范文

關鍵詞:分層體系 移動核心網 設計

1. 前言

信息通信網絡發展到今天，已形成固定電話網、移動通信網、有線電視網、Internet網等多個相對獨立的網絡，這些網絡由特定的網絡資源組成，承載和疏通特定的業務。這種“一種業務，一種網絡”的網絡格局已逐漸暴露其固有的弊端:多種復雜的協議、復雜的網絡共存;網絡管理和維護成本很高;不利于網絡資源尤其是傳輸資源的共享不便于跨網絡多功能綜合業務的提供。目前，在2G移動通信網絡中逐步引入分層體系結構的軟交換設備組網，可提高傳輸效率與組網的靈活性，減少設備占地面積，降低運營成本，以實現移動網絡向3G網絡的平滑演進。

2. 交換網絡建設總體原則

結合對某運營商交換網絡現狀分析的結果，本著“從市場出發，以服務、效益為目標”的前提，遵循以下建設原則。

1. 構建合理網絡結構，提升網絡安全能力:原則不再對TDM端局進行擴容和新建。從滿足業務需求、節省投資和利于網絡演進的角度出發，考慮引入軟交換設備，傳統交換局替換為軟交換，提升軟交換比重;考慮重要網絡容災，提升網絡安全水平。

2. 充分根據MSC， VLR等網絡的實際負荷，利用歷史發展數據和相關資料合理預測市場話務需求，準確分析網絡性能需求，解決現網急迫問題。

3. 對于新建端局，采用軟交換設備。要求軟交換設備采用和R4軟交換同一平臺及架構的設備，能夠通過簡單軟件升級和增加硬件板卡支持IP化和R4。并能夠平滑升級支持3G。

4. 對于新建軟交換設備，須支持2G/3G互操作。

5. MSC Server的設置原則:為“大容量、少局所;集中放置、區域管理”，原則上集中設置在省會城市，對于業務量較大的中心城市，也可考慮設置，全網MSC Server的設置要統一規劃。 對于非省會城市設置的MSC Server，如果同時負責管理本省內其它本地網的MGW該城市必須處在二干傳輸中心節點的位置，并且要確保其具備相應的維護技術力量。

6. MGW的設置原則:MGW設置在有業務需求的各個本地網，盡量放置在傳輸節點上，盡量考慮與BSC同局所，節省A接口傳輸資源。初期，MGW單系統承載的最忙時話務量建議不超過8000ERL，中后期，可以適當考慮上調。MGW要求能同時支持TDM端口和IP端口，并支持IP入+TDM出、TDM入+TDM出、TDM入+IP出，采用IP承載時能夠支持IP入+IP出。

7. 網絡結構應盡量簡單、清晰，便于實施。網絡結構應具有較大的靈活性，便于以后網絡的發展。

3. 交換網絡建設方案設計

針對現網交換核心存在系統負荷高的問題，根據網絡性能需求分析，考慮到網絡演進，通過引進軟交換設備，設計規劃軟交換網絡架構。采用傳統交換機與軟交換設備混合組網的方式，解決系統容量問題。實現交換網絡MSC增容，一般有兩種手段，最直接的方式，就是現有MSC擴容;另外一種方式就是新建MSC。現有局擴容方式，優勢是工程周期短，投產快，網絡分區不必做較大規模調整，有利于保持網絡穩定，電源配套等項目增加投入不大;劣勢是解決增容相對有限，議標方式擴容單位成本相對較高，并且需要核定處理機的處理能力是否滿足，如果再需要升級處理機，則擴容的成本將會進一步提高。

新建局方式，則可以滿足各種規模的擴容，并目可以采用招標方式，有效單位造價;其不利的方面主要是，工程周期相對較長，網絡分區要做較大規模調整，電源配套等項目增加投入較大。但新建局方式還有一項很重要的優勢就是，可以采用更新的技術，更新的產品，從而保證投資的長效性。

結合對兩種建設方式的分析、交換處理能力需求預測及容量需求預測，提出交換端局建設方案。本期工程不考慮對傳統交換局進行建設。從網絡向3G演進的方向考慮，對于有新增容量需求的傳統交換局均采用新建軟交換方式建設，新建軟交換局管轄區域需要結合BSC劃分方案確定，應盡量避免新建局與原有交換局間出現頻繁切換從而影響網絡質量，考慮到今后3G業務發展需求軟交換局優先考慮管轄市區。提出以下建設方案:

城市A業務區:新建軟交換MGW 1與MGW2，進行管轄區域調整，管轄部分市區BSC;

城市B業務區:新建軟交換MGW2，管轄部分市區BSC;

城市C-F業務區:新建軟交換MGW，管轄部分市區或郊區BSC。

軟交換組網布局如圖1所示。

4. 結論

本章是論文的核心部分，根據某運營商核心網現狀分析的結果，本著“從市場出發，以服務、效益為目標”的前提，提出了建設總體原則:即引進R4結構的軟交換設備;網絡結構要簡單、靈活，便于向3G平滑過渡。通過對網絡資源利用情況數據的分析，重點解決各業務區系統容量不足與資源利用率高問題。通過話務量預測，確定系統性能需求。經過方案論證，設計了采用軟交換設備的分層體系結構的移動核心話路網與信令網網絡組網方案。

參考文獻

第6篇：軟交換技術論文范文

【關鍵詞】NO.7信令；TUP；MSU

一、NO.7信令網絡結構

信令承載通信網絡的各種設備之間交流、控制、監控等信息，信令系統（網絡）是通信網絡的神經系統，與同步網絡、電信管理網共同構成了通信網絡的三大支撐網絡。CCITT于1980年通過了No.7信令系統技術規程（黃皮書），此后No.7信令系統得到了不斷的完善。我國郵電部于1993年通過了《No.7信令網技術體制》。目前No.7信令在全國范圍的PSTN、移動網絡、智能網絡以及軟交換網絡內得到了廣泛的應用。

NO.7信令是局間共路數字信令，采用分層體系結構，由由消息傳遞部分（MTP）和若干個功能不同的用戶部分（UP）組成如圖1所示。MTP1-MTP3以及SCCP對應OSI參考模型的L1-L3層，UP部分對應OSI參考模型的L4-L7層。

MTP的功能是保障信令的可靠傳輸，保證兩個不同信令點的用戶UP之間傳遞信令消息無差錯、不丟失、不錯序、不重復。MTP1數據鏈路層提供信令傳遞的物理接口，規定接口的電氣特性等，一般來說是64kb/s或者2Mb/的時隙系統，MTP2層數據鏈路層提供信道編碼解碼方式，保障信令的可靠傳遞；MTP3層信令網絡層提供信令消息的路由尋址功能。

UP的主要功能是控制各種基本呼叫的建立和釋放，負責信令消息的生成、語法檢查、語義分析和信令過程的控制，包括TCAP、OMAP、MAP、INAP、ISUP、TUP等功能部分。

TUP部分稱為telephone user part，電話用戶部分，主要為PSTN固定電話網絡提供信令。

二、TUP的局間對接

（1）消息信號單元

NO.7信號采用不等長的消息單元傳送，主要由MTP處理控制消息的傳送。CCITT規定的NO.7信令的三種信號單元是：消息信號單元（MSU）、鏈路狀態信號單元（LSSU）和填充信號單元（FISU）。

在七號信令系統中，全部電話信號都要通過消息信號單元來傳送。在電話消息信號單元中，只有信號信息字段（SIF）與電話用戶部分的電話控制信號有關，由電話用戶部分處理。TUP部分的MSU消息信號單元如圖2所示。

標記符（F）：開始標記符指示信號單元的起點。長度指示碼（LI）：長度指示碼用來指示位于長度指示碼之后和校驗比特之前的八位位組的數目，是用二進制表示的0－63的數。業務信息八位位組（SIO）：該部分用以識別所傳的MSU是哪一用戶部分的信令單元。編序號（FSN、BSN）：前向順序號（FSN）是信號單元本身的序號。后向順序號（BSN）是被證實信號單元的序號。指示比特（FIB、BIB）：前向指示比特（FIB）和后向指示比特（BIB）連同前向順序號和后向順序號一起用于基本誤差控制方法中，長度為1比特，以完成信號單元的順序號控制和證實功能。校驗碼（CK）：每個信號單元具有用于誤差檢測的16比特校驗碼。

信令信息字段（SIF）是在MSU中真正攜帶信令內容的部分，由信令消息、電話標記以及H1H0三部分構成。電話標記由OPC、DPC、CIC構成。

OPC和DPC分別是源信令點編碼和目的信令點編碼，標記信令消息的產生點和信令消息的目的點，是信令消息在分組網絡中路由尋址的“地址”，其作用相當于計算機網絡中的IP的地址，采用長度為24位的二進制。可以知道，如果信令在網絡中傳遞，必須要有正確的信令點編碼。

CIC電路識別碼用于識別在該MSU是為兩個信令點之間的服務話路。CIC由12位二進制構成，對于2048kb/s的數字通路，12位CIC中的低5位是話路時隙編碼，高7位表示DPC和OPC信令點之間PCM系統編碼。對于8448Kb/s的數字通路，12位CIC中的低7位是話路時隙編碼，高5位表示DPC和OPC信令點之間PCM系統編碼。話音和信令是在電路交換系統中是兩個信令點之間所連接的PCM系統的中繼時隙中傳遞的，因此，如果信令要被正確的解碼，要知道是在為那個時隙的話路服務就要配置正確的PCM系統編碼。

（2）NO.7信令網

No.7信令本身的傳輸和交換設備構成了一個No.7信令網，No.7信令網的基本部件有信令點(SP：Signaling Point)、信令轉接點(STP：Signal Transfer Point)和信令鏈路(SL：Signaling Link)。信令鏈路是連接信令點或信令轉接點之間信令消息的通道。直接連接兩個信令點(含信令轉接點)的一束信令鏈路構成一個信令鏈路組。信令在信令點之間所提供的信令鏈路（時隙）上所傳遞，因此在兩個信令點之間，信令鏈路的編號SLC也要設置正確。

綜上通過TUP的MSU以及NO.7信令網的分析可知，如果要開通兩個信令點之間的NO.7信令的TUP業務，就要在：①信令點編碼OPC、DPC；②CIC中的PCM系統編碼；③SLC這幾個方面進行協商。

三、TUP故障分析

TUP對接開通兩個信令點的電話業務，通過信令跟蹤工具、后臺告警、信令消息跟蹤、動態觀察工具等可以進行故障的排查，其主要有以下幾類故障：

（1）TUP信令閉塞

如果是TUP/ISUP信令閉塞，則造成這種情況的直接原因只有一個：當本局從此電路上陸續發送5個RSC復原消息后，對端局始終沒有回送任何消息，此時本局認為此電路信令配合有問題，為防止呼叫再次占用此中繼，提高接通率，故而將中繼置為信令閉塞。造成這種情況的間接原因有很多，例如：

①CIC不一致，導致本局發送消息的CIC，對端局不認，因而拋棄，不回任何消息。

②對端局沒有配置相關數據，如沒有安裝TUP/ISUP協議。

③對端局此中繼有故障。

（2）七號信令鏈路中斷

七號信令鏈路中斷后，無法建立鏈路，主要原因有信令點編碼出錯、信令局向以及信令鏈路編號不一致。

（3）中繼閉塞

中繼是承載信令和話音的時隙。檢查信令鏈路確實處于服務狀態，但到該局的中繼確一直閉塞，無法解閉。可能是中繼線、PCM系統編碼、鄰接局局向以及傳輸問題。

參考文獻

[1]彭朝霞等.數字程控交換機故障專題培訓教材(第二冊).深圳中興通訊有限公司,2006.

[2]張云麟.通信網的信令系統[M].北京大學出版社,2009.

[3]劉麗等.現代交換技術[M].機械工業出版社,2011.

作者簡介：

第7篇：軟交換技術論文范文

【關鍵詞】通信；設備；管理

1.吐哈通信網設備現狀

吐哈通信專網東起哈密三塘湖，途徑哈密、鄯善、吐魯番，西至烏魯木齊長達1000公里的通信傳輸路線，共有33個站點，覆蓋吐哈油田生產和生活區域，語音通信設備21臺套，傳輸設備80臺套，通信電源83臺套。主要應用了程控交換技術、軟交換技術、SDH和PDH傳輸技術以及PCM數字環路技術。設備的投運年限參差不齊，有長達18年的，最新投運的也有3年了。因此吐哈通信設備的運維工作，面臨的最大挑戰莫過于設備的管理，做好設備的管理工作，是吐哈通信網為油服務提供的最大保障。

2.吐哈通信設備管理面臨的問題

2.1設備無法及時更新，設備故障率提高

吐哈通信專網主要滿足吐哈油田居民和前線油區的通信需求，隨著設備使用年限越長，有的甚至超期服役，設備性能越來越低，故障率隨之提高。由于戰線長，通信投資成本大，通信技術又飛躍發展，通信設備很難緊跟技術的發展而及時得到更新。

2.2設備技術落后，無法滿足實際應用需求

隨著油田業務范圍逐步增多和用戶需求增加，現用通信設備提供的一些業務和帶寬等無法滿足生產實際需求。

2.3通信設備管理的特殊性

通信設備屬于7X24 小時在線運行設備，對其進行現場維護具有較大的風險。通信電子產品主要根據其使用年限判斷其性能，很難通過目測確定是否存在一些問題，與機械設備管理不同，機械設備可以直觀地看出設備磨損、聽出設備等方面的問題。

因此，如何挖潛技術，將客觀因素和主觀能動性有機結合，確保吐哈通信網在更新換代之前為吐哈石油提供更優質的服務，對維護人員在設備管理觀念、方式、方法等方面提出了更高的要求。我們在多年的設備管理維護實踐過程中，摸索出了一套自己的通信設備管理辦法，而且也見到了實效，多年來所管設備未出現任何事故。

3.夯實設備管理，保障設備運行

3.1制定一套科學、合理的設備運維制度

設備運維制度是做好維護的前提和依據。對吐哈通信網一百多臺通信設備，按設備類別、型號、軟件版本不同，分門別類的制定設備操作維護保養制度、巡檢制度、應急預案，并對設備進行信息化管理，使設備操作有章可循，巡檢維護有條不紊，應急搶險了然于胸。并且這些制度根據設備運行過程出現的問題不斷得到完善和補充，最終形成一套科學的、操作性強的制度。

3.2建立一套實時、可查的設備資料及信息化管理平臺

首先，建立一套齊全的設備基礎資料。資料是整個設備管理的基礎，資料錯誤可能導致故障處理延誤，甚至無法處理故障。維護人員對吐哈通信33個外站和6個核心機房的設備建立一站一檔的資料和設備分布表。一站一檔的資料具體到卡板級別統計，主要對每個站設備可用資源、已用資源、設備型號、連接方式等進行詳實的統計。設備分布表按照通信組網分布，對核心、二級、三級成套設備進行統計，通過不同的統計方法，即便是非專業人員也能看得一目了然。同時，維護人員對變更資源還及時更新，齊全的基礎資料為設備的擴容、改造、故障處理提供可靠的原始依據。

其次，為設備建立備品備件庫存。堅持能熱備的一定要熱備，不能熱備的要冷備，寧可備而不用，也不要用而不備。存放方式執行精細管理，每個存放機柜標貼此機柜存放的備件表單，備件按表單順序存放，包括存放機柜編號、同一機柜內備件上下前后順序，做到了物理存放和電子表單完全統一。這將為每次故障處理、應急搶險贏得更多的寶貴時間。

第三，形成一套完善的設備運行資料。任何有痕跡的操作，都將詳細記錄在設備運行表里，包括設備日運轉記錄、月季年維護保養、記錄巡檢表、故障處理記錄等全部實施信息化電子文檔管理。正是這些真實、可靠的點滴運行資料，為維護人員分析、排除故障提供了依據，并積累了豐富的設備維護經驗。

第四，建立設備軟件管理平臺。通過信息化管理軟件平臺將所有設備資料進行統籌管理，并有服務器做定期備份保存，還可實時查詢，再也不用擔心資料更新的麻煩，也不用擔心資料找不著了。

3.3維護人員素質、技能的高低是設備維護的殺手锏

設備本身的新舊、性能是設備運行好壞的關鍵，而維護人員的責任心和技術水平在相當大的程度上決定了設備能否正常運行、能否延長壽命使用。在領導的大力支持下，吐哈通信人培養了素質過硬、技術過硬的維護人員，將被動維護轉為主動維護，維護人員細致入微的進行點面巡檢，任何告警信息那怕是次要的，都能引起足夠的重視，從而去分析引發告警的原因。通過這樣的維護，潛在的隱患和事故苗頭都被消滅在萌芽狀態中。

3.4典型的通信設備現場維護操作

細節決定設備的運行狀態。多年來，吐哈石油人對通信設備精心呵護，從不放過任何細枝末節，因此設備一直處于平穩運行狀態。

十幾年前的通信設備，一個機柜上共有接地線和電源線96根，共24個機柜， 2000多根線纜，維護人員每月定期對這些線纜及接頭進行檢查加固，從而避免了可能因一根線造成大面積通信阻斷的情形。

程控交換機上的灰塵清理，由于一些電觸點粘糊的灰塵導致電路板敏感性降低，影響設備穩定運行，因此我們配備了抽風機和工業酒精，抽風機將機柜卡板上粘糊的灰塵吸入抽風機里面，工業酒精擦拭可見的灰塵。通過對設備的清洗，提高了設備運行的穩定性。

對機房進行點面巡視，通過聽、聞、摸，對重點部位一一查，尤其部分核心卡板指示燈的閃爍狀態，是維護人員點檢的重點，設備瞬間的不穩定運行不在監控系統范圍，因此指示燈不正常的瞬間變換，就意味著設備潛在的隱患，通過點檢將設備的事故苗頭徹底消除。

4.學習先進的設備管理知識，不斷滿足石油通信生產應用

4.1優化網絡，滿足需求

吐哈通信網現用的2.5GSDH設備多年前投運的，又未能及時更新，現放在核心鏈路上，很難滿足油田日益發展的生產生活需求，因此維護人員在技術上下功夫，通過優化網絡，重新分配時隙，設備資源不僅得到了更充分的應用，而且更好地滿足了生產需求。

4.2修舊利廢，節約成本

90年代初期的通信設備，老而笨重，集成化極低，能耗大，核心機柜底部都配有一張大大的過濾網，當它通透性不好時，就會導致核心卡板高熱，可能引發程控交換機宕機。因此維護人員定期對其進行更換，更換下來的積滿飛塵的過濾網，重新清洗，循環利用，多年來，為油田節約了不少成本。

我們在多年的設備管理過程中，不斷地學習、鉆研、總結，我們深信一定能探索出一套適合自己的設備維護管理辦法，并在摸索中不斷改進、完善。

5.結論

第8篇：軟交換技術論文范文

信息、生物、新材料三大前沿領域

信息、生物、新材料是21世紀前30年發展最快、最熱門的三大領域，它們集結了當今世界最強勢的研究力量。但在這些關系未來發展的關鍵領域中，我國許多核心技術仍依賴追蹤、模仿和引進國外技術，原始創新能力明顯不足。

從更寬的視野來看，不僅僅是這三個領域的發展需要高揚“自主創新”的信心與勇氣。實際上，整個中國科技正面臨著前所未有的發展壓力：對外要適應國際科技競爭的緊迫形勢，對內要滿足經濟社會發展進程中的重大戰略性需求。而原始創新能力和技術創新能力的薄弱，已成為當前和未來相當長時期內影響我國整體競爭力的極大障礙。

面向未來15年的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》即將，科技部等有關部門正在著手制定科技“十一五規劃”——關于中國科技“未來”的探討與關注，在最近一年多來達到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創新”成為人們關于中國科技發展的共識。

帶著這個共識，再來看中國科技發展面臨的“壓力”，在很大程度上已經變成了未來發展的重大機遇。未來10年，中國在這三大領域中最有可能實現自主創新的關鍵技術群究竟有哪些？有限的科技經費究竟應當投入到哪些突破口？

下一代移動通信技術

移動通信是人類社會發展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動通信用戶總數已達17億以上，超過已有百年發展歷史的固定通信用戶數。過去10年，移動通信技術完成了由第一代模擬通信技術向第二代數字通信技術的過渡，當前正處于由其巔峰狀態向第三代（3G）移動通信技術過渡的進程中。

目前，世界發達國家紛紛投入力量進行第三代及下一代移動通信標準、技術和產品的開發。

——3G移動通信：國際電信聯盟（ITU－T ）批準為3G 的三大標準分別是歐洲的WCDMA，美國高通公司的CDMA2000和中國大唐電信的TD－SCDMA。3G已在全球30多個國家開始商用。

——增強型3G（Enhanced 3G）：為了克服3G 技術不能很好支持流媒體等業務的不足，國際電信聯盟已在制定增強型3G技術標準。專家預測，增強型3G技術將進入商用。

——4G（或Beyond 3G）：下一代移動通信即所謂超3G（以下統稱Beyond 3G）技術的研究是國際上的熱點。Beyond 3G具有更高的速率與更好的頻譜利用率。 歐盟、日本、韓國等國家已開始4G框架的研究，預期Beyond 3G技術可望在2010年后開始商用。

中國移動用戶總數已達3.34億，居世界第一，總體技術水平與國際同步，處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3G移動通信技術已經具備了實現產業化的能力，我國大唐電信2000年5月提出的TD－SCDMA標準已成為國際電信聯盟正式采納的三大標準之一。此外，在國家“863”計劃的支持下，開展了Beyond 3G技術的研究，預期該技術可望在2010年后開始商用。

Beyond 3G技術對我國經濟社會發展和國防建設具有十分重要的意義。 德爾菲專家調查統計結果顯示，我國研發水平比領先國家落后5年左右， 通過自主開發或聯合開發，在未來5年可能形成自主知識產權。以華為、 中興為代表的一批高技術通信設備制造業公司，在第三代移動通信設備（3G）等研發方面緊跟國際前沿，打破了國外公司對高技術通信設備的壟斷，開始參與國際通信標準的制定，開發具有自主知識產權的核心技術，具備了參與國際競爭的能力，具備實現技術和產業跨越式發展的契機。

中國下一代網絡體系

下一代網絡（NGN）泛指以IP為核心，同時可以支持語音、 數據和多媒體業務的因特網、移動通信網絡和固定電話通信網絡的融合網絡。

世界各國和國際通信標準化組織都在積極開展下一代網絡的研究開發工作。國際電信聯盟電信標準化部門（ITU－T）、歐洲電信標準化協會（ETSI）、互聯網工程任務組（IETF）、第三代伙伴組織計劃（3GPP）等，都在致力于下一代網絡體系的研究。目前，美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯網研究計劃，全面開展各項核心技術的研究和開發。

我國在下一代網絡的研究方面已取得了較大進展。“九五”期間，863計劃建成了“中國高速信息示范網”（CAINONET）、國家自然科學基金委支持的“中國高速互連研究試驗網NSFCNET”等重大項目，目前已開始基于NGN的軟交換技術在移動和多媒體通信中的應用研究。中興、華為等企業還推出了基于軟交換的NGN解決方案；在下一代互聯網研究上，中興、港灣網絡等推出的高端路由交換機，可應用于國家骨干IP網絡建設，以及大中型寬帶IP城域網核心骨干和匯聚。國內公司還開始自行設計高端分組交換定制ASIC芯片。我國已成為少數幾個能夠提供全系列數據通信設備的國家之一。

下一代網絡技術對促進我國高新技術的發展，以及對改造和提升我國傳統產業具有舉足輕重的作用，對國家安全至關重要。從總體上看，我國互聯網技術跟隨國外發展，在技術選擇上缺乏系統研究，走過一些彎路，至今與國外仍存在較大差距。無論網絡用戶規模、網絡應用、網絡技術或網絡產品都尚有很大的發展空間。從全局著眼，應不失時機地開展中國下一代網絡體系的研究、應用試驗、關鍵技術研究和產品開發。不能像第一代互聯網那樣，技術、標準都是外國的，給國家安全造成隱患。

納米級芯片技術

當前，集成電路的發展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產品性能每18個月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設計技術優化的途徑繼續發展。

自上世紀90年代以來， 全球集成電路制造技術升級換代速度加快。 當前國際上CMOS集成電路大規模生產的主流技術是130nm， 英特爾等部分技術先進的芯片制造公司已在用90nm進行高性能芯片生產。2005年，美國AMD公司已開始量產90nm的高性能芯片，國際上對65nm技術的開發也已成功。伴隨130nm到90nm技術的升級， 考慮到擴大生產規模和降低成本，大多數公司將使用12英寸替代8英寸硅基片， 這也必將帶來半導體設備的大量更新。

近年來我國一些先進集成電路制造公司的崛起，使國內集成電路制造工藝技術與國際先進水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進國家相差2～3代。目前，我國集成電路設計公司年設計能力已超過500種，主流設計水平達到180nm，130nm技術正在開發中，90nm技術的研發也開始著手進行。從產業發展看，我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產骨干企業、十多家重點封裝廠、二十多家初具規模的設計公司、若干家關鍵材料及專用設備儀器制造廠組成的產業群體，設計、芯片制造、封裝三業并舉的蓬勃發展態勢。以中科院計算所為代表的研究機構和企業在CPU研發方面所取得的新進展，標志著我國集成電路設計具有較強能力，與國際先進水平的差距進一步縮小。目前我國芯片業大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領域，IC卡芯片所占比重一直占據芯片總體市場的20％左右。

世界第一顆0.13微米工藝TD－SCDMA 3G手機核心芯片10月9日在重慶問世

今后的IC是納米制造技術的時代，而納米級芯片技術是我國趕超國際的關鍵，它的成功將會是我國IC工業發展史上的重要里程碑和持續發展的動力，專家認為應優先發展。

中文信息處理技術

包括漢字和少數民族文字在內的中文信息處理技術，是漢語言學和計算機科學技術的融合，是一門與語言學、計算機科學、心理學、數學、控制論、信息論、聲學、自動化技術等多種學科相聯系的邊緣交叉性學科。

隨著互聯網的發展，中文信息處理技術已滲透到社會生活的各個方面。1994年，微軟開始進入中文軟件市場，微軟的WORD把國產WPS擠出了市場，繼而Windows中文版又把國產中文之星擠垮。微軟憑借其強大的優勢地位，使國產的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的Windows、Office等占據了大部分的中文軟件市場，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。

經過二三十年的努力，我國的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術已經實用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級階段快速發展的時期。包括中文的文字識別機和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術的研究已獲得進展。中文的全文檢索、內容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機器翻譯等技術也正在開發、研制，并取得了較大進展，涌現了聯想、方正、四通、漢王、華建等公司。

隨著中國加入WTO與世界各國交流的逐漸擴大以及網絡信息時代的來臨， 中文信息處理技術越發顯得重要，其自動化水平的提高，將大大促進我國科技、國民經濟和社會發展，同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發展。未來無疑應當加強中文信息處理技術的研發投入與政策傾斜。

人類功能基因組學研究

20世紀末啟動的人類基因組計劃被公認為生命科學發展史上的里程碑，其規模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成，國際基因組研究進入到功能基因組學新階段。

功能基因組學已成為21世紀國際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結構基因組所提供的信息和產物，發展和應用新的實驗手段，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能，使生物學研究從對單一基因或蛋白質的研究轉向多個基因或蛋白質同時進行系統的研究，是在基因組靜態的堿基序列弄清楚之后轉入對基因組動態的生物學功能學研究。從1997年迄今已發表的有關功能基因組學的論文數以千計，其中不少發表在《細胞》《自然》《科學》等國際著名刊物上。

目前功能基因組研究的重點集中在四個方面：一是基因測序技術研究。預計今后幾年內，測序技術將繼續發展，特別是有一些重要的改進將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態性（SNP）以及在此基礎上建立的SNP單體型研究；三是基因組有序表達的規律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達與轉錄組研究、蛋白和蛋白質組研究、代謝網絡和代謝分子研究、基因表達調控研究等；四是計算生物學和系統生物學研究。

近幾年來，在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下，我國功能基因組學研究取得了一系列進展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國發展功能基因組研究的有利因素。“十五”期間，我國參與國際蛋白質組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃，高質量按時完成了項目中所承擔的21號染色體區域的任務，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關基因SNPs及其單倍型的數據庫的建設，在國際一流雜志上發表了一批高水平學術論文，申報了一批國家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網絡和資源信息庫的采集管理系統，組建了一批國家級基地，培養了一支隊伍，建立了一批技術平臺。但總體而言，我國在功能基因組研究及應用方面的原始創新成果數量較少，還不能為醫藥生物技術產業的發展提供足夠的知識和產品。

未來研究重點包括：

——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；

——蛋白質組學研究。蛋白質組學是一個新生領域，目前還處于初期發展階段，仍有許多困難有待克服。我國應選擇具有特色的領域開展研究；

——生物信息技術。我國的研究重點應集中在生物信息數據庫的構建、生物信息的開發、加工、利用及生物信息并行處理方面；

——生物芯片技術及產品。通過微加工技術和微電子技術在固體芯片表面構建的微型生物化學分析系統，以實現對細胞、蛋白質、DNA以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質芯片、生化反應芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿，它將對我國生命科學研究、醫學診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用，也將對我國人口素質、農業發展、環境保護等作出巨大的貢獻。

專家認為，我國人類功能基因組學研究的研發水平比領先國家落后5年左右， 若能高度重視，充分利用我國已有的技術和資源優勢，未來10年我國可能實現人類功能基因組學研究的跨越發展。

蛋白質組學研究

隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施，生命科學的戰略重點轉移到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質作為生命活動的“執行者”，自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質為特征的蛋白質組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”，構成了功能基因組學研究的戰略制高點。

目前蛋白質組學的主要內容是建立和發展蛋白質組研究技術方法，進行蛋白質組分析。為了保證分析過程的精確性和重復性，大規模樣品處理機器人也被應用到該領域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質的分離、蛋白質豐度分析、蛋白質鑒定等步驟。

附圖

自1995年蛋白質組一詞問世到現在，蛋白質組學研究得到了突飛猛進的發展。我國的蛋白質組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國科學家已經在重大疾病如肝癌，比較蛋白質組學的研究等方面取得了重要成就，在“973 ”計劃的資助下，我國已經開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術和蛋白質組鑒定質譜技術研究等。

如何抓住國際上蛋白質組學研究剛剛啟動的時機，迅速地進入到蛋白質組學研究的國際前沿，是擺在我國生命科學研究發展方向上的一個重要課題。

目前我國在該領域的研發基礎較好，只比先進國家落后5年左右。 蛋白質組學屬科學前沿，專家建議結合我國現行的基因組研究及其他有我國特色或優勢的領域開展研究，不要重復或追隨國際已有的工作，而應走自己的路，未來10年內有可能取得重大科學突破。

生物制藥技術

生物制藥被稱為生物技術的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業界的高度關注。

在過去的30年間，全球生物技術取得了令人矚目的成就。據美國著名咨詢機構安永公司2004年和2005年發表的第十八和第十九次全球生物技術年度報告分析，2003年全球生物技術產業營收達410億美元。目前已有190余種生物技術產品獲準上市，激發起投資者對生物技術股與融資的興趣。

近20年來，我國醫藥生物技術產業取得了長足的進步，據《中國生物技術發展報告2004》統計，我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識產權的上市藥物達9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文，可用于較大規模高危人群的預防。但總體上與世界先進水平相比還存在很大的差距，醫藥生物技術產品的銷售收入僅占醫藥工業總銷售額的7.5％左右。

為加快我國生物制藥技術的發展，今后的研究開發重點是：

——生物技術藥物（包括疫苗）及制備技術。圍繞危害人民健康的神經系統、免疫系統、內分泌系統和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應用基因工程、細胞工程、發酵工程和酶工程等技術，開發單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質藥物和基因工程疫苗，拓寬醫藥新產品領域；

——高通量篩選技術。目前，國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發現先導化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測技術、液體處理及自動化、連續流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術研究的重點；

——天然藥物原料制備。目前，已經發現人類患有3萬多種疾病，其中1／3靠對癥治療，極少數人能夠治愈，而大多數人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進步，人們自我保健意識增強，對天然藥物的追求與日俱增。當前世界各國都在加強天然藥物的研發。

生物信息學研究

在生命科學的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析，對基因組研究相關生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀80年代一經產生，生物信息學就得到了迅猛發展。其研究一方面是對海量數據的收集、整理與服務；另一方面是利用這些數據，從中發現新的規律。

具體地講，生物信息學是把基因組DNA序列信息分析作為源頭， 找到基因組序列中代表蛋白質和RNA基因的編碼區；同時， 闡明基因組中大量存在的非編碼區的信息實質，破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言規律；在此基礎上，歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調控相關的轉錄譜和蛋白質譜的數據，從而認識代謝、發育、分化、進化的規律。另外生物信息學還利用基因組中編碼區的信息進行蛋白質空間結構的模擬和蛋白質功能的預測，并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結合，闡明其分子機理，最終進行蛋白質、核酸的分子設計、藥物設計和個體化的醫療保健設計。

生物信息學的發展已經將基因組信息學、蛋白質的結構計算與模擬以及藥物設計有機地連接在一起，它將導致生物學、物理學、數學、計算機科學等多種科學文化的融合，造就一批新的交叉學科。

科學家們普遍相信，本世紀最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代，也是生物信息學蓬勃發展的時代。據預測，到2005年生物信息的全球市場價值將達到400億美元。

我國生物信息學研究起步較早。20世紀80年代末，國內學者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機分析的工作。目前，多家大學和研究機構也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數據庫、鏡像數據庫和二級數據庫也已經逐步建立，同時我國還建立了相關的工作站和網絡服務器，實現了與國際主要基因組數據庫及研究中心的網絡連接，開發了用于核酸、蛋白結構、功能分析的計算工具以及蛋白質三維結構預測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發的基因預測等多種軟件。中國學者還運用自主開發的電腦克隆程序，開展了大規模EST 數據分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術，并在國內外著名科學雜志上發表了一系列論文，取得了引人注目的進展，尤其在人類基因組基因數目的預測上獲得了與目前的實驗事實相當吻合的結果，在國際上獲得普遍認可。

農作物新品種培育技術

最近幾年，農業生物技術的發展對農業產業結構調整產生的巨大影響，已引起各國政府和科學家的高度重視。農業生物技術領域研究中最活躍的是育種技術——應用現代分子生物學和細胞生物學技術進行品種改良，創造更加適合人類需要的新物種，獲得高產、優質、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農業增產中的貢獻率將由現在的30％提高到50％。國際水稻研究所已經培育出每公頃7500公斤的超級水稻，非洲培育出增產10倍的超級木薯。

我國該領域的基礎研究和高技術研究取得了一批創新成果：如植物轉基因技術、細胞培育技術、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉基因方法等，使研制具有自主知識產權的轉基因農作物新品種成為現實和可能。目前，已培育出畝產達到807.4公斤的超級雜交稻；2004年轉基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50％左右；利用細胞工程技術培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝；植物組織培養和快繁脫毒技術在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產中發揮了重要的作用。

專家認為，我國農作物新品種培育的研發基礎較好，整體科研技術與國外處于同等水平，只要充分利用資源，發揮優勢，很可能在該領域取得突破。

納米材料與納米技術

納米科技是上世紀末才逐步發展起來的新興科學領域，它的迅猛發展將在21世紀促使幾乎所有工業領域產生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發展極為重要的物質基礎，許多科技新領域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統產業的技術提升也急需納米材料和技術的支持。

近年來，科技強國在該領域均取得了相當重要的進展。

在納米材料的制備與合成方面，美國科學家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國科學家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實現了對納米結構生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監測；德國科學家巧妙地利用交流電介電泳技術，將金屬與半導體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機熔鹽制成高度導電的聚合物納米管復合材料。

在納米生物醫學器件方面，科學家用特定的蛋白質或化合物取代用硅納米線制成場效應晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術在醫學應用、納米電子學、納米加工、納米器件等方面也有新進展。與此同時，國外大企業紛紛介入，推動了納米技術產業化的進程。

當前納米材料研究的趨勢是，由隨機合成過渡到可控合成；由納米單元的制備，通過集成和組裝制備具有納米結構的宏觀試樣；由性能的隨機探索發展到按照應用的需要制備具有特殊性能的納米材料。

納米材料和技術很可能在以下四個領域的應用上有所突破：一是IT產業（芯片、網絡通訊和納米器件）；二是在生物醫藥領域應用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來新的福音；三是在顯示和照明領域的應用已有新的進展，納米光纖、納米微電極等已產生極大影響；四是納米材料技術與生物技術相結合，在基因修復和標記各種蛋白酶等方面蘊育新的突破，預計2010年納米技術對國際GDP的貢獻將超過2萬億美元。

我國納米材料研究起步較早，基礎較好，整體科研水平與先進國家相比處于同等水平，部分技術落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎研究和應用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國際上的廣泛關注。據英國有關權威機構提供的調查顯示，我國納米專利申請件數排名世界第三位。

國內目前已建成100多條納米材料生產線，產品質量大都達到或接近國際水平。與發達國家相比，我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應用目標的牽引，集成不夠；二是納米材料計量、測量和表征技術明顯落后于國外，對標準試樣和標準方法的建立重視不夠，對表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎研究、應用研究和開發研究出現脫節，納米材料研究缺乏針對性；四是學科交叉、技術集成不夠。

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信息技術正在發生結構性變革

目前，信息技術正在發生結構性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網絡化發展的同時，軟件和信息服務成為發展重點。大規模集成電路正快速向系統芯片發展；移動通信技術正在向第三代、第四展，將提供更優質、更快速、更安全的服務，并帶來巨大的經濟利益；電信網、計算機網和有線電視網三網融合趨勢進一步加快，無線網絡成為世界關注的重點；全球化的信息網絡將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務，越來越深刻地改變著人們的學習、工作和生活方式，也將對產業結構調整產生重大影響。

微電子技術、計算機技術、軟件技術、通信技術、網絡技術等領域的發展方興未艾，極有可能引發新一輪產業革命。

大顯神通的新材料

高性能結構材料是具有高比強度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關鍵性作用。

新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學以及生物功能的材料，是信息技術、生物技術、能源技術和國防建設的重要基礎材料。當前國際上功能材料及其應用技術正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導材料、生物醫用材料、能源材料、生態環境材料及其材料的分子、原子設計正處于日新月異的發展之中。

信息功能材料發展的重點是磁性材料、電子陶瓷材料、壓電及光電(磁)晶體、高性能封裝材料等方面。超導材料的主要特征是零電阻和排磁通效應，是20世紀留給人類開發核聚變能、高效運輸工具、低耗傳輸電能和精密探測器件的新型功能材料。