西电研究生软交换实验Word下载.docx

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简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在—起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，而软交换则是与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。

相信未来的软交换应该是尽可能简单的，智能控制功能则尽可能地移至外部的业务和/或应用层。

基于软变换的网络系统结构如下图所示。

从图中可看出，软交换位于控制层。

图1：

软交换系统结构示意图

软交换业务对用户来说是完全透明的，而且与网络结构无关。

它提供多协议控制并支持多媒体业务的应用。

用户接口与以前的电话系统很相似，用户不会感觉出有什么不同。

除了在费用更低的IP网络上实现传统的电话功能，服务提供商还可以开发提供新的业务。

使用软交换定义的应用编程接口（API）可以很方便地修改或增加新业务。

运营商也可以连接己有的服务器来实现来电显示和选择振铃方式等功能。

一般来说软交换可以提供以下这些基本业务：

●虚拟呼叫中心

●统一消息

●IPCentrex

●电话卡业务

●多媒体功能

●与PSTN互连

●4类和5类交换机功能

●800免费电话

●911紧急呼叫

●计费

●预付费电话卡

在电路交换网中，呼叫控制、业务提供以及交换矩阵均集中在一个交换系统中，而软交换的主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，以便在网上更加灵活地提供业务。

更具体地讲，软交换是基于“网络就是交换”的理念，它是一个基于软件的分布式交换/控制平台，将呼叫控制功能从网关中分离出来，利用分组网代替交换矩阵，开放业务、控制、接入和交换间的协议，从而真正实现多厂家的网络运营环境，并列以方便地在网上引入多种业务。

图2：

电路交换模式和软交换模式

软交换的设计思想十分符合已经提到的下一代网络的重要特点——开放式体系架构、业务驱动和分组化的网络，它吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，完全形成分层的全开放的体系架构，使得运营商可以根据自己的需要，全部或部分利用软交换体系产品，采用适合自己的网络解决方案，在充分利用现有资源的同时，寻找到自己的网络立足点。

所以我们说软交换是下一代分组网中语音业务、数据业务和视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，同时也是电路交换网向分组交换网演进的重要设备。

主要特点：

●高效灵活

●开放性

●多用户

●强大的业务功能

主要功能：

●呼叫控制和处理功能：

软交换设备可以为基本呼叫的建立、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。

另外，软交换还可以支持两方呼叫控制和多方呼叫控制功能。

●协议功能：

开放性是软交换体系结构的一个主要特点，因此软交换应具备丰富的协议功能。

（1）呼叫控制协议：

ISUP、TUP、PRI、BRI、BICC、SIP-T、H.323等。

（2）传输控制协议：

TCP、UDP、SCTP、M3UA、M2PA等。

（3）媒体控制协议：

H.248、MGCP、SIP等。

（4）业务应用协议：

PARLY、INAP、MAP、LDAP、RADIUS等。

（5）维护管理协议：

SNMP、COPS等。

它们分别应用于软交换与网络中其他部件之间，如软交换与媒体网关之间、软交换与信令网关之间、软交换与软交换之间、软交换与H.323终端之间等等。

●业务提供功能：

下一代网络可以说是业务驱动的网络，软交换的引入主要是提供控制功能，而应用服务器则是下一代网络中业务支撑环境的主体，也是业务提供、开发和管理的核心，从这个角度来看，下一代网络是以软交换设备和应用服务器为核心的网络。

软交换的业务提供功能应主要体现在可以与第三方合作，提供多种增值业务和智能业务。

这样不仅增加了服务的种类，而且加快了服务应用的速度。

●业务交换功能：

所渭业务交换功能就是识别智能网呼叫，并把它上报给业务控制功能（SCF），最终由SCF控制整个呼叫，从而保证软交换网络内的用户享用现有智能业务。

SCF的主要功能是提供对智能业务进行逻辑控制的业务逻辑，处理与业务有关的行为。

业务交换功能与呼叫控制功能相结合提供了呼叫控制功能和业务控制功能之间进行通信所要求的一组功能，它主要包括：

业务控制触发的识别以及与SCF间的通信；

管理呼叫控制功能和SCF之间的信令；

按要求修改呼叫/连接处理功能，在SCF控制下处理IN业务请求；

业务交互作用管理。

●操作维护功能：

操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分，是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。

●计费功能：

软交换具有根据计费对象进行计费和信息采集的功能，并负责将采集信息送往计费中心。

●软交换与其他网络的互通：

软交换是下一代网络的核心设备，各运营商在组建以软交换为核心的软交换网络时，其网络体系架构可能有所不同，但必须考虑与其他各种网络的互通，如与现有7号信令网的互通、与现有智能网的互通，以及与采用H.323协议的IP电话网的互通等等。

主要协议：

●H.248/MEGACO：

H.248和MEGACO协议均称为媒体网关控制协议，应用在媒体网关和软交换之间、软交换与H.248/MEGACO终端之间。

图3：

H.248/MEGACO的应用范围

●MGCP：

MGCP应用在MGCP终端和软交换之间，当媒体网关支持MGCP协议时，也可以在MGCP媒体网关和软交换之间使用MGCP。

图4：

MGCP协议的应用范围

●SIP协议：

SIP（会话初始协议）是IETF另一个小组提出的在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，其设计思想与H.248/MEGACO/MGCP完全不同。

SIP协议采用基于文本格式的客户-服务器方式，以文本的形式表示消息的语法、语义和编码，客户机发起请求，服务器进行响应。

SIP主要用于SIP终端和软交换之间、软交换和软交换之间以及软交换与各种应用服务器之间。

SIP协议的出发点是想借鉴Web业务成功的经验，它通过使用SIP终端将网络设备的复杂性推向边缘，同时SIP可以充分利用已定义的头域，对其进行简单必要的扩充就能很方便地支持各项新业务和智能业务，有利于与Internet的各项应用集成开发VoIP的增值业务。

目前SIP受到许多设备制造商，特别是数据产品制造商和应用开发商的青睐。

图5：

SIP协议的应用范围

●BICC协议：

BICC协议的全称为与承载无关的呼叫控制协议，它是由ITU-T第11组提出的信令协议。

BICC协议属于应用层控制协议，可用于建立、修改和终结呼叫，可以承载全方位的PSTN/ISDN业务。

它采用呼叫信令和承载信令功能分离的思路，重新定义一个骨干网络中使用的呼叫控制信令协议，包括7号信令网络、ATM网络和IP网络在内的各种网络。

呼叫控制协议基于N-ISUP信令，沿用ISUP中的相关消息，并利用APM（ApplicationTransportMechanism）机制传送BICC特定的承载控制信息。

由于采用了呼叫与承载分离的机制，使得异种承载的网络之间的业务互通变得十分简单，只需要完成承载级的互通，业务不用进行任何修改。

BICC协议可以在软交换之间使用。

●SCTP协议：

SCTP是IETFSIGTRAN小组提出的流控制传送协议，主要是在无连接的网络上传送PSTN信令消息，该协议可以在IP网上提供可靠的数据传输协议。

SCTP用来在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据：

根据通路的MTU的限制，进行用户数据的分段；

并在多个流上保证用户消息的顺序递交；

把多个用户的消息复用到SCTP的数据块中；

利用SCTP偶联的机制来提供网络级的故障情况下，用户信息可靠传送的保证，同时SCTP还具有避免拥塞的特点和避免遭受泛播和匿名的攻击。

SCTP可以在IP网上承载7号信令，完成IP网与现有7号信令网和智能网的互通。

同时SCTP还可以承载H.248、ISDN、SIP、BICC等控制协议，因此可以说，SCTP是IP网上控制协议的主要承载者。

●M2PA协议：

M2PA（MTP2层用户对等适配层协议）是把No.7MTP3层适配到SCTP层的协议，它描述的传输机制可使任何两个No.7节点通过IP网上的通信完成MTP3消息处理和信令网管理功能，因此能够在IP网连接上提供与MTP3协议的无缝操作。

此时软交换应具有一个独立的信令点。

M2PA提供的传输机制支持IP网络连接上的MTP3协议对等层的操作。

●M3UA协议：

M3UA（MTP3层用户适配层协议）是把No.7MTP3层用户信令适配到SCTP层的协议。

它描述的传输机制支持全部MTP3用户消息（TUP，ISUP，SCCP）的传送、MTP3用户协议对等层的无缝操作、SCTP传送偶联和话务的管理、多个软交换之间的故障倒换和负荷分担以及状态改变的异步报告。

M3UA和上层用户之间使用的原语同MTP3与上层用户之间使用的原语相同，并且在底层也使用了SCTP所提供的服务。

2、媒体网关

媒体网关在NGN中扮演着重要的角色．如果说软交换是NGN的“神经”，应用层是NGN的“大脑”，那么媒体网关就是NGN的“四肢”，任何业务部需要媒体网关在软交换的控制下实现。

媒体网关是将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式的设备。

媒体网关能够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换，可以处理音频、视频或T.120，也具备处理这三者任意组合的能力，并且能够进行全双工的媒体翻译，实现IVR功能，同时还可以进行媒体会议等。

根据媒体网关设备在网络中的位置，可以将其分为如下几类：

●中继媒体网关：

主要针对传统的PSTN/ISDN的中继媒体网关，负责PSTN/ISDN的C4或C5的汇接接入，将其接入到ATM或IP网络，主要实现VoATM或VoIP功能。

●综合接入媒体网关：

综合接入媒体网关负责各种用户或接入网的综合接入，如直接将PSTN/ISDN用户、Ethernet用户、ADSL用户或V5用户接入。

这类综合接入媒体网关一般放置在靠近用户的端局，同时它还具有拨号Modem数据业务分流的功能。

●小区或企业用媒体网关：

从目前的情况看，放置在用户住宅小区或企业的媒体网关主要解决用户话音和数据（主要指Internet数据）的综合接入，未来可能还会解决视频业务的接入。

●用户或网络接入功能：

媒体网关负责各种用户或各种接入网络的综合接入，如普通电话用户、ISDN用户、ADSL接入、以太网用户接入或PSTN/ISDN网络接入、V5接入和3G网络接入等。

媒体网关设备是用户或用户网络接入核心媒体层的“接口网关”。

具体来说，媒体网关能够和各种接入网络、各种用户进行互操作。

网关设备应具有DTMF检测和生成的功能。

对于模拟线用户，媒体网关应能够识别出用户摘机、拨号和挂机等事件，检测出用户占线、久振无应答等状态，并将用户事件和用户状态向软交换报告。

●接入核心媒体网络功能：

媒体网关以宽带接入手段接入核心媒体网络。

目前接入核心媒体网络主要通过ATM或IP接入。

●媒体流的映射功能：

在NGN中，任何业务数据都被抽象成媒体流，媒体流可以是话音、视频信息，也可以是综合的数据信息。

由于用户接入和核心媒体之间的网络传送机制的不一致性，因而需要将—种媒体流映射成另一种网络要求的媒体流格式。

但是由于业务和网络的复杂性，媒体流映射并不是简单的映射，它涉及到媒体编码格式、数据压缩算法、资源预约和分配、特殊