软交换培训h323协议

软交换培训h323协议（精选9篇）

篇1：软交换培训h323协议

在交换机的不断学习中，我们知道交换机的重要作用是无法被替代的，那么其中一类则是软交换。对于软交换，我们这里不再赘述，主要讲解一下交换机中关于软交换网协议及标准?人类的通信包括话音?数据?视频与音频组合的多媒体三大内容?一直以来,上述三类通信业务均是分别由不同的通信网来承载和疏通?电话网承载和疏通语音业务?数据网承载和疏通数据业务,多媒体网承载和疏通多媒体业务?

随着社会信息化程度的进一步加深,通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具,人们对通信要求也不再仅仅是基本的语音通信业务和简单的WWW浏览和收发E-mail,人们需要的是能够随时?随地?灵活地获取所需要的信息?因此要求电信运营商能够灵活地为用户提供丰富的电信业务,而基于由不同通信网络提供不同业务的运营模式难以满足用户“灵活地获取所需要的信息“的需求,只有构建一个”全业务网络――即能够同时承载和疏通语音?数据?多媒体业务的网络“才能满足用户日益增长的对通信业务的需求?

电话网的历史最为悠久,其核心是电话交换机,电话交换机经历了磁石式?共用电池式?步进制?纵横制?程控制5个发展阶段,其差别在于交换机的实现方式发生了改变?程控制电话交换机的出现是一个历史性的变革,它采用了先进的体系结构,其功能可以分为呼叫业务接入?路由选择(交换)和呼叫业务控制3部分,其中的交换和呼叫业务控制功能均主要是通过程序软件来实现?但其采用的资源独占的电路交换方式,以及为通信的双方提供的对等的双向64kbit/s固定带宽通道不适于承载突发数据量大?上下行数据流量差异大的数据业务?

数据网的种类繁多,根据其采用的广域网协议不同,可将其分为DDN?X.25?帧中继和IP网,由于IP网具有协议简单?终端设备价格低廉?以及基于IP协议的WWW业务的开展,基于IP协议的Internet呈爆炸式发展,一度成为了数据网的代名词?IP网要求用户终端将用户数据信息均封装在IP包中,IP网的核心设备――路由器仅是完成“尽力而为”的IP包转发的简单工作,它采用资源共享的包交换方式,根据业务量需要动态地占用上下行传输通道,因此IP网实际上仅是一个数据传送网,其本身并不提供任何高层业务控制功能,若在IP网上开放语音业务,必须额外增加电话业务的控制设备?值得一提的是,IP网中传送的IP包能够承载任何用户数据信息,为实现语音?数据?多媒体流等多种信息在一个承载网中传送创造了条件?可见,电话网和数据网均存在一定的先天缺陷?无法通过简单地改造而成为一个“全业务网",因此,为了能够实现在同一个网络上同时提供语音?数据以及多媒体业务,即通信业务的融合,产生了软交换(softswitch)技术?

核心传送层

核心传送层实际上就是软交换网的承载网络,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?鉴于IP网能够同时承载语音?数据?视频等多种媒体信息,同时具有协议简单?终端设备对协议的支持性好且价格低廉的优势,因此软交换网选择了IP网作为承载网络?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,通过核心传送层的IP网进行通信?

软交换网协议及标准

软交换网络中同层网元之间?不同层的网元之间均是通过软交换技术定义的标准协议进行通信的?国际上从事软交换相关标准制定的组织主要是IETF和ITU-T?它们分别从计算机界和电信界的立场出发,对软交换协议作出了贡献?

媒体网关与软交换机之间的协议

除SG外的各媒体网关与软交换机之间的协议有MGCP协议和MEGACO/H.248协议两种?MGCP协议是在MEGACO/H.248之前的一个版本,它的灵活性和扩展性比不上MEGACO/H.248,同时在对多运营商的支持方面也不如MEGACO/H.248协议?

MEGACO/H.248实际上是同一个协议的名字,由IETF和ITU联合开发,IETF称为MEGACO,ITU-T称为H.248?MEGACO/H.248称为媒体网关控制协议,它具有协议简单,功能强大,且扩展性很好的特点?SG与软交换机之间采用SIGTRAN协议,SIGTRAN的低层采用SCTP协议,为七号信令在TCP/IP网上传送提供可靠的连接;高层分为M2PA?M2UA?M3UA?由于M3UA具有较大的灵活性,因此目前应用较为广泛?SIGTRAN/SCTP协议的根本功能在于将PSTN中基于TDM的七号信令通过SG以IP网作为承载透传至软交换机,由软交换机完成对七号信令的处理?

软交换机之间的协议

在软交换网协议中有一类情况，就是当需要由不同的软交换机控制的媒体网关进行通信时,相关的软交换机之间需要通信,软交换机与软交换机之间的协议有BICC协议和SIP-T协议两种?BICC协议是ITU-T推荐的标准协议,它主要是将原七号信令中的ISUP协议进行封装,对多媒体数据业务的支持存在一定不足?SIP-T是IETF推荐的标准协议,它主要是对原SIP协议进行扩展,属于一种应用层协议,采用Client-Serve结构,对多媒体数据业务的支持较好?便于增加新业务,同时SIP-T具有简单灵活?易于实现?扩展性好的特点?目前BICC和SIP协议在国际上均有较多的应用?

篇2：软交换中多协议互通的研究与实现

目前,软交换中所支持的协议很多,如:H.323[1]、SIP[2]、IAX[3]、MGCP等等。由于这些协议分别来自不同的标准化组织,这为技术研究、设备生产、通信运营等各方面都带来了很多协调方面的困难。因此,软交换所面临首要的挑战就是多协议转换问题。在研究了软交换的各种呼叫控制控制特征和通用的协议转换方法的基础上,提出的一种改进的协议转化方法。现就以SIP和H.323协议相互转化为例来描述这种解决方案。

1 目前通用的协议转换方法

目前的软交换系统中,通用的协议转换方法就是通过媒体网关接受一种协议消息带来的主叫地址和被叫地址,进行地址解析,判断是否需要进行互通转换,若要转换,则进行相应的消息映射和参数传递,即把一种协议的信令消息翻译和转换成为另外一种协议信令消息,然后发送到另外的终端上去[4][5]。因此,通用的协议转换方法采取信令之间的直接转化,这种解决方式存在如下弊端:1) 信令之间不能准确地对应;2) 降低了呼叫的成功率和增加了系统的负荷;3) 不利于对多协议互通的扩展。

为了解决这些问题,提出新的解决方案是:采用背对背的体系结构,并且在协议栈的上层设计了统一的呼叫控制原语来解决协议转换问题。这种解决方案不但可以避免协议之间的直接翻译,而且使系统能够很好地扩展到更多协议之间的互相转化。

2 协议转化关键技术的设计

2.1 背对背的体系结构

软交换系统中,呼叫信令和媒体流是通过两个逻辑通道进行通信。因此呼叫信令终都会在会话者之间建立RTP通道,传送语音或者其他数据业务。媒体流通道建立之前,呼叫信令都要经过用户认证、呼叫建立、能力集的协商和RTP端口的协商过程。针对软交换系统这个特点,现设计的软交换系统采用了背对背的体系结构。系统层次结构图如图1所示。

背对背的体系结构就是呼叫信令的转换不采取直接的信令翻译,而是软交换先与主叫方进行用户认证、呼叫建立、能力集的协商和RTP端口的协商,记录这些协商的信息;完成后软交换再与被叫方进行这些协商,记录协商的信息;最后软交换与呼叫的双方分别建立RTP通道。这样通过软交换来转发媒体流。

2.2 统一呼叫控制原语

所有软交换呼叫控制部分都要经过呼叫的建立、维持和拆除这些流程,因此对于任何软交换的呼叫控制信令,它在处理这些呼叫的过程中要完成的工作都是相同的,不同的是协议本身制定的差异。所以可以将不同协议的软交换活动抽象成统一的呼叫控制原语,这样从系统的上层看来不同协议的系统互通都是完成相同的呼叫动作,不同的是下层协议栈对不同信令做相应的处理。本文定义的统一呼叫原语如下:

a) 系统到对终端的呼叫;b) 系统对终端的挂断;c) 系统对终端的应答;d) 系统对终端发送DTMF的数字键( 一般用于二次拨号);e) 系统对终端发送文本信息(主要是及时消息);f) 系统进行呼叫转移;g) 系统建立RTP的通道桥;h) 系统得到呼叫通道的状态;i) 系统读RTP通道的信息;j) 系统写RTP通道的信息。

2.3 拨号规则的定义

软交换系统还会做一个拨号规则的列表,从这个列表会得知被叫终端类型。表的示意如下:

exten=> _1xx, 1, Dial( SIP/MYM{EXTEN} |30|r)

exten=> _1xx, 2, hangup

exten=> _2xx, 1, Dial( H323/MYM{EXTEN}|30|r )

exten=> _2xx, 2, hangup

从上面的拨号规则就可以看出1开头的被叫号码,就是要呼叫SIP的终端。如果是2开头的被叫号码,就是要呼叫H.323的终端。其中Dial和Hangup就是利用呼叫原语定义封装的上层呼叫控制函数,分别表示呼叫邀请和呼叫挂断。

2.4 呼叫控制状态变迁

软交换通道可以归结为若干个不同的状态。这样对呼叫的处理过程可以采用有限状态机,状态机总是处于一个已经定义的状态,称为当前状态。当状态机被一个外来事件激活,就有可能从当前状态向下一个状态转换。图2是SIP-H.323呼叫控制状态变迁图。软交换系统开始的状态是IDLE(空闲状态),当一个呼叫到来,状态变为Proceeding,即收到一个呼叫的到来等待响铃状态,同时对这个呼叫建立一个呼叫控制块,在呼叫控制块队列中检查这个呼叫是否存在,如果被叫号码在呼叫控制块队列中存在,则转入忙状态;如果被叫号码错误,则转入错误不合法状态;否则,把新建立的呼叫控制块加入到呼叫控制块队列中,等待被叫方信令协商和媒体流协商,最后建立RTP媒体流通道,开始交换媒体流进行通信。 通信结束,关闭媒体流通道,注销呼叫控制块,回到IDLE状态。

3 互通呼叫实现流程(以SIP和H.323互通为例)

3.1 整体结构

整个系统在网络中的结构图如图3所示(IP PBX是本文设计的软交换系统),各种SIP的终端(这里的终端是指SIP网络电话和SIP网关)注册到软交换系统上,软交换作为H.323的一个终端注册到网守上。

3.2 协议互通流程

SIP到 H.323协议转换流程如下。

(1)SIP终端的呼叫信令发送到软交换系统上,系统在5060端口收到SIP终端的消息,交给下层的SIP协议栈函数进行处理,并且回应协商消息给SIP终端。

(2)当SIP终端和软交换系统信令交互完成后,系统就建立和SIP终端的媒体流通道;此时系统根据被叫号码和拨号规则调用的统一呼叫控制原语对H.323终端进行呼叫,H.323的终端受到消息后,和系统进行信令的交互,最后系统和H.323终端之间建立媒体流通道。

(3)最后系统调用统一呼叫控制原语把两边的通道连接起来,使SIP终端到软交换系统的媒体流通过软交换转发到H.323的终端,而使H.323终端到软交换系统的媒体流通过软交换转发到SIP的终端。

呼叫结束的流程如下。

(1) 如果当SIP终端挂机后,发送BYE消息给系统,系统收到后,通过协议栈回应消息给SIP终端,并且准备通知远程终端结束连接。

(2) 系统查找要结束的呼叫控制块,然后调用统一呼叫原语(系统对终端的挂断原语)结束H.323终端的连接。

H.323协议到SIP协议转换流程同理,互通的流程图如图4、图5所示。

4 总结

软交换作为下一代网络最重要技术,在未来网络通信中占据极其重要地位。目前软交换涉及的呼叫控制协议较多,现提出的软交换呼叫协议转化方法已经在Linux环境下实现,从运行的效果看,设计合理可行,不同协议的互通也变得更加容易和方便,同时它为更多协议(比如MGCP、IAX等)之间的互通提供了很好的扩展性。因此,提供的协议转换解决方案更加适合软交换多协议转换的需要。

参考文献

[1]ITU-T Rec.H323.Packet-based multimedia communication systems.1997

[2]RFC326l SIP:Session Initiation Protocol.2002

[3]Spencer M,Shumard K,Capouch B,et a1.Inter—Asterisk eXchange Version2.http://www.ief.org/intemet—drafts/draft—guy-iax4)1.txt.2006—03—06

[4]张秋余,余建明,华竹平,等.VoIP网络中SIP和H.323协议互通的研究与实现.计算机工程与设计,2007;28(16):3843—3845

篇3：移动软交换BICC协议浅析

关键词：BICC SN CMN CSF BCF

1 BICC简介

BICC协议应用在UMTS移动软交换核心网络中，是NC接口的应用协议，它提供独立于用户面承载技术及控制面信令传输技术的局间呼叫控制能力。它提供对（G）MSC Server之间呼叫接续的支持，用于（G）MSC Server与其它MSC Server的互通。

2 BICC协议的特点

BICC是对ISUP协议的演进和发展，它在ISUP基础上增加了完善的APM机制，删除了电路控制机制，不存在实际的物理电路的概念。它全面支持ISUP提供的既有消息，其最基本的特点就是将呼叫控制和承载控制分离，使得呼叫业务功能（CSF）和承载控制功能（BCF）相独立，也就是使MSC Server可以独立于不同的MGW（ATM/IP），做到控制和承载分离。利用BICC协议就可以使包括ATM、IP网络在内的各种数据网络，承载全方位的PSTN/ISDN业务，所以BICC被认为是传统电信网向多业务综合平台演进的重要支撑工具。它不直接对媒体资源（ATM、IP）控制，而是通过标准的承载控制H.248协议对这些资源进行控制。它的APM机制用于在对等节点之间传递承载相关的信息，它有在呼叫控制消息（比如IAM）中带于Applicatiom transport信元和通过专门的双向APM消息携带Applicatiom transport信元两种表现形式。

3 BICC协议的节点模型

BICC的节点模型分为SN（服务节点）和CMN（呼叫仲裁节点），两种节点都由呼叫业务功能（CSF）和承载控制功能（BCF）组成。CSF负责BICC之间、BICC和窄带信令之间的呼叫接續，是分离网络控制层面的实体，体现在物理网元上对应于MSC Server；BCF提供承载交换控制功能，是分离网络承载层面的功能实体，体现在物理网元上主要对应于MGW或者承载网设备。当BICC控制承载的时候，就是SN模型；当BICC不控制承载的时候，就是CMN模型。即当MSC Server控制MGW的时候为SN，反之就是CMN。在实际的组网中，节点可能既具有服务节点的功能，也有CMN节点的功能。节点作为CMN时，支持除承载操作外的Server功能，如汇接、关口功能。因此，CMN节点可以较大的提高节点的呼叫处理、转接能力，常用于T局和G局场景。

4 BICC协议承载

在IP承载方式下，BICC的局间呼叫可分为三种：前向延迟承载建立方式呼叫、前向快速承载建立方式呼叫、后向延迟承载建立方式呼叫。承载建立方式中用到的几个名词：

前向：承载建立时发起的协商请求的方向与呼叫方向相同。

后向：承载建立时发起的协商请求的方向与呼叫方向相反。

延迟：前向的IAM消息中是否携带了Tunnel data（隧道信息），没有携带，则为延迟。

快速：前向的IAM消息中是否携带了Tunnel data（隧道信息），如果携带，则为快速。

采用何种承载建立方式，是由出局侧决定的，出局侧通过IAM消息中携带上述内容通知被叫局配合。目前现网中应用广泛的是前向延迟承载建立方式。如果局间走BICC信令，用户面为IP承载，承载建立方式为前向延迟，则在被叫侧用户接口跟踪时可以发现IAM消息中不带隧道消息并指示为隧道方式及前向建立，被叫回的第一个APM中不带隧道信息，主叫发出的第一个APM消息中带隧道信息，被叫回的第二个APM中带回隧道信息，然后主叫局发起承载建立，被叫局找到被叫后回ACM（振铃）及ANM（摘机）。

5 BICC协议发展的方向

在现网中BICC协议只是使用在SN模型阶段，随着网络的不断发展，TMSC会发展使用CMN模型，BICC的CMN呼叫实际上是BICC汇接呼叫的一种。当网络中的MGW通过IP全互联在一起时，始发端的MGW实际上是可以直接和落地端的MGW建立IP连接的，即IP承载可以在起始和终结的两个MGW间直接建立。TMSC只有MSC Server，无MGW。在实现时，MSC Server入局侧和出局侧都是BICC，并且入局局向和出局局向都支持BICC CMN呼叫，则可以建立BICC CMN呼叫。BICC CMN局点由于不控制承载，只是提供信令的转接，使TMSC的网络可以较大的提高节点的呼叫处理、转接能力。在中间层汇接局MGW互连基础上，用CMN局实现各中间汇接局互连，汇接局只需要与CMN连接及进行少量数据配置，即可进行全网互通，使得运营商的组网更加灵活。

参考文献：

[1]华为技术服务有限公司.BICC协议分析.2012年.

[2]王洪峰.下一代网络中的BICC协议的研究与应用[J].黑龙江科技信息，2009（07）.

篇4：软交换培训h323协议

其中MGW(Media Gateway)负责媒体格式的转换及PSTN和IP两侧通路的连接;SGW(SignallingGateway)负责信令的底层转换,即从TDM电路传送转变为IP网络中的传送方式,从应用层的角度看,SGW对于信令仍是透明的;MGC(Media Gate-way Controller),又称SoftSwitch或Call Agent,负责根据收到的信令控制MG的连接建立和释放。MGC对信令消息进行分析和处理并进行应用层的互通变换。不同类型的网关可以支持不同类型的终端。

1 H.248协议概述

1.1连接模型

H.248协议的连接模型由关联域(Context)和终端(Termination)组成,终端指媒体网关上发起或终结一个或多个媒体流的逻辑实体,关联域用来描述终端之间的连通关系,只有存在于同一关联域的终端之间才可通信。

1.2协议消息

H.248协议定义了8个命令,分别为:(1)仅由MGC端发起的命令:Add为MGC指示MG向指定的关联域中加入终端;Subtract为MGC指示MG从关联域中去除终端;Move为MGG指示MG把终端从一个关联域移到另一个关联域;Modify为MGC指示MG修改终端的属性、事件或信号等;AuditValue为MGC请求MG返回终端的属性、事件、信号和统计特性的当前值;AuditCapabilities为MGC请求MG返回反映网关处理能力的终端的属性、事件、信号和统计特性的所有可能值。(2)仅由MG端发起的命令有:Notify为MG向MGC报告其检测或发生的事件。(3)MGC端和MG端都可发起的命令有:ServiceChange为MG向MGC通知终端将要退出服务或恢复正常的服务,MGC也可用此命令向MG指示相关终端退出服务或恢复正常的服务。用于对协议连接模型中的逻辑实体(关联和终端)进行操作和管理,命令提供了实现对关联和终端进行完全控制的机制。

1.3事务和消息

每个事务(Transaction)赋予一个事务标识,用以关联事务请求和事务响应。事务分别为事务请求、事务进展和事务响应。事务请求由事务发送者调用,用于发送命令;事务进展由事务接收者调用,表示事务还在处理中;事务响应由事务接收者调用,用于回送命令执行结果。一个或多个事务级联组合后形成消息(Message)。消息有一个头部,其中包含消息发送者的标识。消息中包含的各个事务独立处理,没有顺序规定。

1.4协议编码和传输

H.248协议消息可以采用ASN.1和文本两种方式进行编码。在IP网络上,传输层可使用TCP或UDP协议,推荐使用UDP协议传送。由于UDP是无连接的协议,所以H.248协议采用了定时重发机制,保证了消息的正确传送。

2 H.248协议的实现

2.1 解码模块的总体设计方案

H.248协议解码采用模块化的设计思想整个解码软件分为:消息预解码模块、事务预解码模块和动作解码模块。

消息预解码:判断消息长度是否合法,如果是,执行下一步,否则退出对消息头解码对事务类型及事务ID解码,搜索事务字符串,将事务字符串分发给相应的事务预解码单元。

事务预解码:对动作的上下文ID解码搜索动作字符串并将动作字符串分发给相应的动作解码单元。

动作解码:对动作字符串解码,生成H.248的内部消息。完成对H.248消息的解码。

因此在对H.248消息解码的过程中最主要的参数是:

2.2 基本类的定义

模块化的设计思想,H.248协议的解码功能实现采用面向对象的程序设计方法,对外仅提供相应的解码接口函数。在该方案中我们主要定义以下几个基本类:H248Mesg,H248Transaction,H248Context,H248Command。

*pData为数据指针,dataLength是协议数据单元在内存中的长度,我们根据这两个变量确定一个H.248协议数据在内存中的确切位置,以及MegID,版本号等。

对于text模式我们将定义:H248TextMsg,H248TextTransaction,H248TextContext,H248TextCommand。他们之间的关系见图2。

3 消息解码的应用

通过解码模块的应用可以将消息解码的信息提供给网络管理系统,网络管理系统可以将这些信息进行组合形成呼叫合成如图3所示,CDR等管理信息。

4 结束语

篇5：对软交换与电路交换技术的分析

【关键词】软交换 ；电路交换；技术分析； PSTN

【中图分类号】TM13【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0412-01

1 软交换与电路交换技术的区别

1.1 交换的方式

电路交换方式是以电路连接为目的的交换方式，在电话网中就是采用电路交换方式。主要是交换在同一交换网络中的任意用户终端之间的电路暂时连接在一起。人们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。我们可以体会到电路交换的动作，就是在通信时建立（即联接）电路，通信完毕时拆除（即断开）电路。至于在通信过程中双方传送信息的内容，与交换系统无关。电路交换的特点是：通道独占，确定复用，有连接操作寻址；通道利用率低；质量有保证。

软交换则采用的是分组交换的技术，是基于IP网，将用户传输的数据进行分段，每段是单独的1组，每个分组都进行了标识，从而根据标识同时将多组数据分别转发至目的地。在到达目的地之后再进行统一的整理，转换成原先的用户所要传输的数据。分组交换的特点是：通道共用，动态分配，统计复用，无连接操作寻址；通道利用率高；按照尽力而为策略提供业务；益于实现语音、数据、图像及多媒体通信。

1.2 体系结构的具体介绍

在传统电路交换网络中，呼叫控制、业务提供以及交换矩阵都集中在一个交换系统中，软、硬件互相牵制；呼叫控制和业务提供结合在一起，不同的业务需要不同的呼叫控制功能，之间没有开放的互连标准和接口，是一种垂直集成的、封闭的和单厂家的系统结构。缺点是新业务的开发、提供以专用设备和专用软件为载体，需要对全网的交换机进行改造和升级，实现难度大，周期长，成本高，无法适应快速变化的市场环境和多样的用户要求。

软交换打破了传统的封闭交换结构，采用完全不同的横向组合模式，将体系结构分为媒体接人层、传输层、控制层和业务应用层。

软交换体系结构式目前面向网络融合的新一代多媒体业务整体解决方案，具有层次化、呼叫控制与承载分离、快速开发业务、集中部署业务等特点。能为用户提供多种业务，包括PSTN话音、无线话音、基础数据、多媒体数据等多种业务。通过优化网络结构，实现了网络的融合，更重要的事实现了业务的融合，从而使软交换网络能够继承原有电路交换网络中丰富的业务功能，与此同时，可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。

在软交换构建的开放体系架构中，通过呼叫控制与媒体交换/承载的分离，实现了开放的分层架构，各层次网络单元通过标准协议互通，可以各自独立演进，以适应未来技术的发展。软交换主要包含两个层次：

（1）媒体网关层：根据组网的位置，可分为接入媒体网关（提供接入适配功能）、中继媒体网关（提供与其他网络互通的媒体流转换功能）、资源媒体网关（提供特定媒体资源）。

（2）呼叫控制层：由信令网关（提供中继信令SS7在IP网上的传输适配功能）和呼叫控制服务器（通过与信令网关和媒体网关的配合实现呼叫的建立、维持和释放控制功能）。

软交换网络体系结构可以克服现有电路交换网络存在的以下问题：它是一个开放的网络体系结构，既能在PSTN中传送数据业务。又能在分组网中以一定的质量传送语音，克服了异构网络环境下进行业务交换的难题；将承载、呼叫控制和业 务生成相分离，解决了上层服务交替时难以平滑过渡的问题；在各层与各单元之间采用标准协议和开放接口进行通信。有利用不同网络设备之间的互通和集成；通过利用基于分组交换的网络进行承载传送，如IP、ATM等，克服了基于TDM的传统网络容量不足的缺点。

2 软交换的具体特点与相应的功能

2.1 关于软交换技术特点分析

一般情况下，软交换的主要特点为：

（1）相对于传统电路交换而言，软交换技术将呼叫控制与话音处理/交换分开，媒体网关可以布设在提供最大价值的地方，复杂的呼叫控制被集中在一起。通过部署分布式交换，可以实现灵活的组网方式，可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾，便于进行集中维护和管理，有利于降低建网成本和运维费用。

（2）软交换技术具有综合业务提供能力，可以构建集语音、数据、传真与视频等综合业务于一体的全新网络，真正意义上实现语音、数据与视频在传输与业务上的融合与统一。

（3）软交换机技术提供了开放的业务（基于AP1支持新业务二次开发）；软交换机提供基本网络管理与控制功能，新的业务尤其是增值业务由第三方提供，这样可以快速加载原有网络难以提供的新业务。

2.2 软交换的主要功能详细介绍

软交换的主要功能如下：

（1）移动交换服务器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、智能呼叫触发检测和资源控制等；接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相关的事件进行处理；支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。

（2）移动性管理功能。主要完成切换（包括UMTS系统内、GSM系统内以及GSM与UMTS系统间的切换）、登记和移动台去话功能。还具有VLR功能，包括用户数据管理、位置登记、鉴权、提供MSRN、VLR恢复、切换号码分配、TMSI分配、清除、SuperCharger功能。

（3）业务提供功能。由于软交换在网络从电路交换网向IP网演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够提供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）互通功能。软交换的多协议支持功能和以软交换为核心的NGN开放式结构。满足了不同网络之间的互通功能。

（5）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。

（6）其他功能：接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能以及计费功能等。

3 软交换在目前生活中的应用发展前景

实现业务与呼叫控制分离以及呼叫控制与承载分离的软交换打破了传统的电信网络结构，为数据和话音的融合、催生大量新业务做好了充足准备。软交换技术良好的应用前景可以为新运营商将进入语音市场提供一个良好的平台和较强的竞争力，而传统的电路交换网运营商也可通过它完成向IP网的过渡，共同建设一个以业务为核心的、可持续发展的、能展示未来发展前景可盈利的网络，同时保护运营商已有的网络投资，那样既能够降低网络建设和运营维护的成本，又能够增加业务收入和开发新业务的途径。使公司得到更好和长远的发展，同时也提高了公司与其他公司的竞争力量。

结束语

总的来说，经济的进步也在不断刺激着科技的不断进步。所以必须要提高智能化的技术，要拥有创新的能力，对技术的提升要在原有的基础上做出提高。在理论知识方面，更加要努力提高理论的可实践性，有坚定的理论基础，才能不断的提高创新技术的可行性。要学会理论和实际相结合，理论和实际不能分离，提高对新技术的研究与利用。有利于国家整体科技行业的进步。提高科技技术的经济利益，更好的带动整个产业的发展，这样更加有利于经济的进步。

参考文献

[1] 路峰.从与电路交换的比较看软交换技术 2007（01）

篇6：软交换的构成

1. 软交换控制设备 (ssc:sO ftS witch Controllcr) :

:下一代网络控制平面的核心控制设备 (也就是狭义上的软交换) 。它完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互联互通功能、应用支持系统功能等。

2. 应用服务器 (AS:Application Server) :

完成新业务生成和业务提供功能, 传统的SCP也属于应用服务器范畴。

3. 信令网关 (SG:

Signaling Gateway) :主要指七号信令网关设备。传统的七号信令系统是基于电路交换的, 所有应用部分都由MTP承载, 在软交换体系中则需要由1P来承载。

4. 媒体网关 (MG:

Media Gateway) :完成媒体流在不同承载网络上的转换。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为中继网关 (TGW:Trunking Gateway) 、驻地网关 (RGW:Residential Gateway) 、集成接入设备 (IAD:Integrated Access De-vice) 等。

5. 媒体服务器 (MS:Media Server) :

完成多媒体会议、提示音、交互式语音提示等媒体服务能力。

6. IP终端 (IP Terminal) :

主要包括H.323终端和SIP终端, 如IP PBX.IP Ph。ne等。

7. 其他支撑设备:

如AAA服务器、策略服务器 (Policy Server) 、网管服务器等, 它们为软交换系统的运行提供必要的支持。

在软交换系统中, 软交换系统的组网与PSTN组网结构基本一致, 也包括用户驻地网、接入网和核心网。核心网采用端局和汇接局两层模式。虽然结构类似, 但是软交换引入了呼叫控制与承载相分离, 从而造就了信令网关和媒体网关类设备。新的设备需要有新的信令协议完成控制能力的协调。

软交换系统通过信令网关与七号信令网互通, 为此信令网关需要提供与七号信令网MTP1/2/3相对等的基于IP的承载层, 这就是信令传送协议 (SIGTRAN:SignallingTransport) , 其中包括流传控制送协议 (SCTP:Stream Control Transmission Protocol) , 七号信令对等层用户适配协议 (M2PA:SS7 MTP2 User Peer-to-Peer Adaptation Layer;M2UA:SS7 MTP2 User Adaptation Layer;M3UA:SS7 MTP3, User Adaptation I.ayer;SUA:Signalling Connection Control Part User Adaptation Layer, IUA:l SDN Q.921 User Adaptation Layer;V5UA:V5.2-User Adaptation Layer等) 。基于SIG-TRAN之上, 可以承载应用层的信令, 如与PSTN互通的ISUP, 完成软交换之间互通的BICC。需要注意的是, 信令网关只完成了信令传送能力, 并不解释信令。

软交换与驻地媒体网关/集成接人设备之间, 一般使用MGCP/MEGACO (H.248) 协议互通, 由软交换控制驻地媒体网关/集成接入设备的设备控制动作。在特定的应用场景下, 如小企业用户, 也可以使用SIP协议或H.323协义接入网关。不过在使用SIP协议和H323协议之后, 这种接入网关的地位可以被归纳为一种智能终端。软交换设备与智能终端、IP PBX等设备之间使用SIP或H323协议。软交换设备与中继媒体网关之间一般采用MEGACO (H.248) 协议作为设备控制协议a与媒体服务器之间一般采用MEGACO (H248) 协议作为设备控制协议, 也有一些软交换设备选择使用SIP协议作为媒体服务器控制协议。

软交换设备与AAA服务器之间一般采用Radius协议或一些私有协议, 而与管理系统之间一般采用SNMP简单网络管理协议。

软交换设备与应用服务系统之间的协议比较复杂, 对于以SCP为基础的智能业务平台, 接口一般采用IN-AP/IP协议。对于Parlay网关或Parlay X网关, 则这个接口协议采用基于分布式计算技术基础上的Parlay API (承载在CORBA中间件上) 或Parlay X (承载在Web Service中间件上) 。因此, Parlay接U和Parlay X接口, 虽然表现形式与传统的信令协议不同, 但是其最终目的是相同的, 都是完成应用控制层面的对等层状态协调。对于新型的SIP应用服务器, 则业务接口协议采用的是SIP协议。

二、总结

篇7：软交换技术

5 软交换与下一代网络

随着技术的进步和需求的提高，能够提供集话音、数据、图像等于一体的多媒体综合业务的开放分层的下一代网络(NGN)体系结构已逐步明朗，下一代网络成为网络的发展方向和热点。

软交换是下一代网络呼叫与控制的核心。软交换技术作为业务与控制、控制与承载分离思想的体现，是NGN体系结构中的关键技术。其核心思想是硬件软件化，通过软件来实现原来交换机的控制、接续和业务处理等功能，各实体间通过标准协议进行连接和通信，便于在NGN中快速方便地提供业务。

5.1 下一代网络的概念和特点

下一代网络是一个广义的概念，不同领域的专家对于下一代网络有自己的不同理解。总的来说，NGN泛指不同于目前一代的、以数据为中心的融合网络。它基于开放的网络构架，可以提供包括话音、数据和多媒体等各种业务。其最终目标是实现在任何时间(Whenever)、任何地点(Wherever)，以任何方式(Whatever)和任何人(Whoever)进行通信。实际上，NGN包含了正在发生的多种网络变革，是电信网络发展的方向。概括起来，有如下特点：

(1)开放的体系结构

下一代网络将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展，部件间的接口基于开放的标准协议。网络的部件化便于电信网络逐步走向开放，运营商可以根据自身业务的需求选择市场上的优势产品来组建自己的网络，同时部件间接口的标准化又保证了不同厂家部件的互通及各种异构网的互通。

(2)业务驱动的网络

与传统的以技术驱动的网络不同，下一代网络是业务驱动的网络。下一代网络将业务与呼叫控制分离，呼叫控制与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，为快速、灵活、有效地提供新业务创造了有利条件：业务不再受制于网络承载类型及控制方式，便于第3方业务及新型业务的快速接入，同时用户可以自行配置和定制自己的业务。

(3)基于统一协议的包交换网络

现有的信息网络，无论是电信网、计算机网和有线电视网均不可能以单一网络为基础平台来构造信息基础设施，但近几年随着IP的发展，人们认识到电信网络、计算机网络及有线电视网络将最终汇集到统一的IP网络，基于IP的包交换网络将成为下一代网络的交换和传送平台。

(4)设备接入综合化

下一代网络将支持众多的协议，通过这些协议对各种接入设备进行统一控制，从而最大限度地发挥网络的性能。

(5)设备控制策略化

下一代网络将采用基于策略的设备控制机制，通过专门的策略服务器可以对相关策略进行增加、修改和删除，便于对网络设备的工作过程进行动态干预和集中维护。

5.2 基于软交换的下一代网络演进策略

对各大运营商来讲，建设NGN并不意味着要推倒现有网络去新建一个理想的NGN模型，而是如何由现有网络演进到NGN，力争在日益激烈的业务市场中继续保持主导地位。目前，话音业务和数据业务分别由两个分开的网络来支撑。传统的电话网在发达国家基本不再投入，但在中国发展潜力依然很大，而且电话业务仍然是电信公司的主要收入来源；数据通信网主要以IP网络为主，IP技术发展速度很快，在灵活性、开放性等方面具有很大优势，但在服务质量、可靠性等方面还有很大不足。因此，在向NGN演进的同时，应考虑如何保护现有电话网的资源和由其带来的经济效益。总的来说，向NGN的演进有两大策略：以综合交换机为主的混合网策略和以软交换为核心的重叠网策略。

(1)混合网策略

混合网策略也称综合节点策略。其核心思想是通过开发新一代的综合交换机来进一步改进电路交换网，提高交换节点的效率，扩大交换节点的容量，减少连接的复杂性，降低交换网络成本，同时仍保留原有全部交换功能，从而使得电话业务得到继续发展。该策略的综合交换机主要采用ATM技术，同时具有宽、窄带接入能力，以及TDM中继、ATM中继和IP网关的功能。这种策略的主要优点是可以提供语音和数据的综合平台，便于最终向分组网的过渡。缺点是网络升级难度大、费用高，同时，由于其体系结构封闭，对第3方业务和新业务的提供受限，因此，目前这一策略并没得到广泛的认同，建议作为一种过渡策略来考虑。

(2)重叠网策略

重叠网策略的核心思想是保留现有电路交换网资源不变，让其独立发展，同时在PSTN与ATM或IP网间设置网关和软交换设备，网关完成PSTN与ATM或IP的互通功能，软交换完成呼叫控制功能，从而建立PSTN与ATM或IP网的呼叫关系。重叠网策略着重于业务层的融合，便于对网络进行统一管理和快速部署新业务，可作为向NGN演进的长远解决方案。在演进次序上，可从长途层、汇接层到端局层和接入层，从支持多媒体等新型业务到支持移动语音、高速移动数据，分步推进。

6 基于软交换的开放业务提供

在下一代网络中，现有电话网中的一些基本业务和补充业务在软交换中直接提供，增值业务由应用服务器提供。应用服务器主要有两种业务提供方式：

(1)通过开放的应用编程接口(API)或接口协议，完成应用服务器和软交换间的通信，同时应用服务器提供各种应用编程接口，为第3方应用提供开发和接入平台。

(2)将AIN/IN的业务交换点(SSP)功能置于应用服务器上，由应用服务器来负责适当的呼叫模式， 并通过智能网应用协议(INAP)和智能网中已有的业务控制点(SCP)通信，在应用目前已经存在的智能业务的同时，又可开发新的智能业务。

6.1 基于软交换的增值业务框架结构

国际软交换协会(ISC)应用工作组的成果之一是提出了在下一代分组话音网中提供增值业务的框架结构，如图3所示。

在该体系结构中，引入了应用服务器和媒体服务器两个逻辑成分。其中，应用服务器负责各种增值业务的逻辑产生和管理，处理与软交换间的接口信息，同时还提供各种开放的API，为第3方业务的开发提供平台。媒体服务器用于提供特殊的媒体资源，并提供到媒体网关的承载接口。

6.2 软交换与应用服务器之间的交互

软交换与应用服务器间通过SIP协议进行通信。SIP协议具有建立、拆除和管理端点间会话的功能，所以软交换既能建立也可取消至应用服务器的呼叫，同样，应用服务器也能建立和取消至软交换的呼叫，并且应用服务器还具有转换主叫和被叫方信息、保持和恢复连接、转移会话以及建立多方连接的能力。

软交换可作为SIP用户代理。应用服务器则可作为SIP用户代理、重定向服务器、代理服务器或第3方呼叫控制器。软交换与应用服务器间可以直接通信，也可以通过代理服务器进行通信。软交换可利用注册机制动态得知应用服务器的存在，也可通过在软交换中配置应用服务器的地址信息静态得知应用服务器的存在。

软交换和应用服务器间控制流的交互过程如下：

(1)软交换根据一定的触发条件(可以基于主叫、被叫或其他机制)决定呼叫将被转至应用服务器进行增值业务处理。

(2)软交换根据触发信息确定应用服务器的地址，并通过发送SIP请求信息(包括适当的呼叫信息)将呼叫转至应用服务器。

(3)应用服务器收到SIP请求后，调用相应的增值业务。在此，应用服务器可进行以下一项或两项动作：

a.重定向。向软交换发送一个新的目的地址将呼叫重定向。该机制可用于面向地址转换和路由的业务。

b.接受和传送。分配媒体服务器中的媒体资源，并命令软交换连接至媒体资源通道。用户与媒体资源的交互结束以后，应将呼叫转移至新的目的地并退出呼叫。此机制可用于面向媒体的业务，如主叫卡业务和传真存储/转发业务。

c.代理。应用服务器将呼叫返回给软交换。应用服务器可监视所有后续的呼叫事件。此机制可用于面向事件的业务，如记帐卡和计时业务。

除此之外，应用服务器也可能基于其他输入条件发起呼叫，如Web事件、E-mail、立即消息等，应用服务器可以支持第3方呼叫控制。

6.3 应用服务器与媒体服务器间的交互

媒体服务器用于提供特殊的资源供应用服务器上的增值业务使用。应用服务器从媒体服务器请求资源，并将该资源与一定的业务实例相关联，然后，应用服务器请求将实时传送协议(RTP)媒体流重定向到被选资源。应用服务器与媒体服务器间可采用H.248/Megaco、媒体网关控制协议(MGCP)或SIP协议。

6.4 应用服务器间的交互

应用服务器间也可以利用SIP协议进行交互。这样，就可以将两个或多个位于相同或不同应用服务器上的增值业务联系起来，向用户提供一套完整的增值业务解决方案。应用服务器间的功能交互如图4所示。其中，最下面的应用服务器作为协调服务器提供协调功能——也称为业务级路由功能。这样，软交换就可以将一些复杂的、耗时的功能交互的管理交给协调服务器，由协调服务器来管理与其他应用服务器的交互。这对将大量的增值业务引入软交换网络很重要。

6.5 业务应用编程接口

NGN的一个最大优势就是在提供现有网络提供的业务的同时，能够快速经济地引入一些激动人心的新的增值业务。其中，软交换只提供一些基本业务和补充业务，而对增值业务的处理则从软交换中移出。应用服务器提供快速有效地部署增值业务的环境，并提供各种应用编程接口(API)，如JTAPI、JAIN、Parlay、CPL、CGI和Servlet等。这些接口开放、灵活的特性使得在创建、管理和部署新业务时不必更新或升级软交换设备，减少了业务提供的周期和费用。

6.5.1 Parlay应用编程接口

目前，国际上比较流行的API是Parlay。Parlay API是一组开放的应用编程接口，为网络业务的创建和开发提供一种标准化的、安全简便的方法，从而实现业务的可携性，比如在第2代移动通信中开发的业务同样也可以用于第3代移动通信。Parlay应用编程接口与具体的网络技术和协议无关，第3方业务开发商、独立软件提供商可以利用Parlay所提供的资源对网络进行控制从而达到生成新业务的目的，使大量新业务的应用成为可能。Parlay应用编程接口主要适用于混合网，具有简单、易扩充、可应用于不同类型的网络和业务的特点。

为了支持Parlay，应用服务器作为Parlay服务器，向外部应用提供Parlay API，并提供与软交换的交互以完成呼叫控制功能。在这种方式中，应用服务器作为Parlay API和SIP之间的代理，用于连接软交换。将来，应用服务器有可能直接与所有的网络实体交互。

Parlay应用编程接口的体系结构如图5所示。

Parlay应用编程接口由两个接口部分组成：

(1)业务接口

向应用程序提供访问网络资源和信息的能力，包括呼叫处理业务接口(如通用业务、通用呼叫控制业务、多方呼叫控制业务、多媒体呼叫控制业务、会议呼叫控制业务、通用用户交互业务、呼叫用户交互业务)、通用消息业务接口、移动性业务接口以及连通性管理业务接口。

(2)框架接口

为业务接口提供一定的支撑环境，使其能够提供一种开放的、安全的、易恢复和管理的服务，包括业务注册和订阅，发现、认证和授权以及综合管理等。

6.5.2 SIP工具

SIP用于多媒体会话的建立、控制和拆除，通常与因特网工程任务组(IETF)的其他协议如RTP、SDP等联合使用。IETF意识到基于协议提供应用的局限性，提出了几种分别面向端用户和有经验的开发人员的工具：

(1)SIP CPL

一种基于XML、面向端用户的开发工具。其缺点是脚本必须与会话控制放在一起，可开发的应用非常有限。

(2)SIP CGI

一种基于HTTP CGI、面向有经验的开发人员的开发工具。其限制较少，但脚本仍然与会话控制放在一起，目前被认为是过时的。

(3)SIP Servlet API

SIP Servlet是一种基于HTTP Servlet、面向有经验的开发人员的开发工具，被认为是一种最有前途的开发工具。

总的来说，这些开发工具与具体协议结合紧密，不适合混合网络的情况，不适合3G环境中应用的开发。而Parlay API则正好弥补了这一不足，因此得到广泛认同。(待续)

参考文献

1 The International Softswitch Consortium Application Working Group． Enhanced Servlce Framework．

http：／WWW．softswitch．org

2 The ParlaV Group，Par，ay SpeC¨ications 3．0．http：／／WWW．parlay、org

3 赵慧玲，王立言，陈仁娣．中国网络与交换标 准研究进展．中兴通讯技术，2002，

4：39—414赵慧玲，单秀云．下一代网络的研究．中兴通 讯技术，2001，10：29—30

(收稿日期：2002-06-10)

作者简介

卢美莲，北京邮电大学程控交换技术与通信网国家重点实验室副教授，在读博士。先后参加十余项国家级及国际合作项巨，多次获部级科技进步奖，已发表论文十余篇，译著3册。主要研究方向为：IP电话技术，宽带通信网上的实时多媒体通信技术，软交换技术，下一代网络的体系结构、协议、网络管理、性能评估等。

篇8：浅析软交换技术

随着社会信息化程度的进一步加深, 网络通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具, 人们需要的网络信息由不同的网络承担着, 电话网提供着话音服务、数据网支持着各种数据业务, 这样很难做到自由灵活的获得网络信息, 除非构建一个能够承载各种数据服务的“全业务网”, 也就是说建一个能够同时承载语音、数据、各种多媒体业务的网络, 才能满足人们日益增长的对网络通信的需求。

我们先看看电话网, 电话网的核心是交换机, 电话交换机经历5个发展阶段, 其主要差别在于交换机的实现方式发生了改变。当程控制电话交换机出现时采用了先进的体系结构, 其功能可以分为呼叫业务接入、路由选择和呼叫业务控制3部分, 其中的路由选择和呼叫业务控制功能均是通过程序软件来实现。总之电话网在体系结构上具有优势, 但不适合不稳定数据流量的上下传输, 而数据网中的IP网却具有此优势, IP网要求用户终端将用户数据信息均封装在IP包中传送, 不管用户的数据是什么它只负责传送到位就可以了, 但在体系结构上不具备优势。因此, 为了能够实现在同一个网络上同时提供语音、数据以及多媒体业务, 吸取了电话网和IP数据网的各自优势, 软件业对上述的复杂情况做出了必要反应, 推出了基于软件的交换, 它提供可靠性、可伸缩性和开放式结构, 产生了软交换 (Soft switch) 技术。

2软交换技术的体系结构

软交换技术就是采用了电话网的先进体系结构, 并使用IP网中的IP包来承载语音、数据以及多媒体等多种信息。软交换技术采用程控电话交换机的3个功能模块即呼叫业务接入、路由选择和业务控制, 在电话交换机体系结构中各功能模块通过交换机的内部交换连接成一个整体, 并不是独立, 但在软交换技术中各种功能模块分别由不同的物理实体实现, 并进行功能扩展, 然后通过统一的IP网络将这些物理实体连接, 构成软交换网络。

软交换网络的边缘接入层与电话交换机的呼叫业务接入功能模块相对应;软交换网络的控制层与电话交换机路由选择功能模块相应;软交换网络的业务应用层与电话交换机业务控制模块相对应。IP网络是软交换网的核心传送层。边缘接入层、控制层和业务应用层功能都分别由不同的独立的物理实体实现。

2.1 边缘接入层

实现边缘接入层功能的物理实体称为媒体网关 (MG) 。媒体网关功能是采用各种手段将各种用户的各种数据及业务接入到软交换网络中, 它主要完成:①用户与网络之间的接入方式。②用户数据格式和协议的转换。③将接入的所有媒体信息数据流均转换为采用IP协议的IP数据包。

媒体网关种类很多, 主要是为不同用户及其业务提供服务。中继媒体网关 (TG) 、信令网关 (SG) 和接入网关 (AG) 相互配合实现了普通的电话用户的语音业务接入到软交换网络中使语音信息适配为适合在软交换网内传送的IP包。还有一些媒体网关是为了软交换技术对业务接入功能进行了扩展而产生的, 主要有综合接入设备 (IAD, Integrated Access Device) 、多媒体业务网关 (MSAG, Media Servers Access Gateway) 和无线接入媒体网关 (WAG, Wireless Access Gateway) 。

2.2 控制层

实现控制层功能的物理实体称为软交换机 (SS) 。软交换机是整个软交换技术中网络呼叫和控制的核心部件, 主要是完成IP网中资源的管理、呼叫处理和协议的适配, 它还负责着边缘接入层和业务应用层的互连和互通, 实现端到端的链接。它的主要完成:①根据业务应用层相关服务器中登记的用户资料信息, 确定用户的业务使用权限, 以确定是否接受用户发起的业务请求。②均衡网络通信资源对边缘接入层的各种媒体网关的资源进行控制, 控制各个媒体网关资源的使用, 并掌握各个媒体网关的资源占用情况, 以确定是否有足够的网络通信资源以满足用户所申请的业务要求。③路由选择功能, 根据用户发起业务请求的相关信息, 确定哪些媒体网关之间应建立通信连接, 并通知这些媒体网关建立连接并进行通信。④对媒体网关之间的通信连接状态进行实时的监控。

2.3 业务应用层

实现业务应用层功能的物理实体是一系列应用服务器, 其中包括业务控制点 (SCP) 、应用服务器 (AS) 、策略服务器、数据库服务器、特征服务器、目录服务器和网管服务器等, 它们的主要功能是在呼叫建立连接的基础上提供各种业务的实现和网络的管理功能。具体功能:①存储用户的签约信息, 确定用户对业务的使用权限。②采用专用的应用服务器和智能网SCP (要求软交换机具备SSP功能) 来实现YDN 065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》中定义的基本电话业务及其补充服务功能, 以及智能网能够提供的电话卡、被叫付费等智能网业务。③采用开放综合的业务平台, 利用各种应用服务器实现融合语音、数据以及多媒体的业务, 灵活地提供各种增值业务和特色业务。④策略服务器为软交换机提供增加了软交换设备后的路由信息。

3软交换技术的主要特点

软交换技术的关键特点是采用开放式体系结构。边缘接入层、控制层和业务应用层功能都分别由不同的独立的物理实体实现, 实质就是将业务与呼叫控制分离, 呼叫控制与承载分离, 因而具有良好的结构扩展性。具体说它有下面几个特点:①开放性:开放的体系结构。②多网融合性:能够同时承载语音、数据和各种多媒体业务。③高效性和灵活性:多样的媒体接入手段, 强大的业务提供能力, 组网设备布局灵活。④经济性:设备少占地少。⑤高安全性和可靠性:通过应用防火墙、入侵检测、流量控制、安全日志与审计等技术实现对软交换核心网络设备的安全防护。对于一些对安全级别要求较高的用户还可以采用加密技术对信令和数据进行加密保护。⑥基于策略的网络管理机制:网管系统对各网元设备设置不同级别的管理员权限, 使用户不能越级对设备进行操作。⑦统一的分组交换技术。

篇9：软交换技术(3)

7 软交换的标准化情况

目前，软交换的部分标准已经出台，但还有很多工作正在进行之中。国际上从事软交换标准研究的组织主要是国际软交换协会(ISC)。国内软交换标准的研究工作主要由信息产业部科技司直接领导的网络与交换标准研究组承担。国内的一些生产和科研单位也一直紧紧跟踪国际技术的最新进展，并参与到国内软交换标准的制订过程中。

目前国内的软交换标准化进程基本与国际同步。其他与软交换有关的组织还有ITU-T(国际电信联盟电信标准委员会)和IETF(Internet工程任务组)。ITU-T在软交换方面所作的贡献是：在ISUP(ISDN用户部分)的基础上制订了用于软交换间互通的BICC(与承载无关的呼叫控制)协议，以满足电路网向分组网的过渡；完成了基于分组网进行多媒体通信的相关协议，如H.323和H.248协议；另外，ITU-T SG13对基于软交换的网络体系构架也进行了研究。

IETF主要有SIGTRAN工作组、SIP工作组和Megaco工作组参与软交换相关标准的制订工作。其主要成果是：在MGCP(媒体网关控制协议)的基础上制订了Megaco协议，为将SS7信令移植到IP网上而制订的SCTP(信令流控制传送协议)和M3UA(消息传递部分第3级用户适配层)等协议，制订了用于软交换控制设备和数据终端设备之间的SIP(会话启动协议)以及软交换控制设备之间互通的SIP-T协议。

7.1 国际软交换协会简介

国际软交换协会是一个非盈利性的工业组织，成立于1999年5月。其主要宗旨是通过开放的成员政策和标准协议，促进世界范围内多厂商软交换设备的兼容性和"无缝"的互操作性。该组织由其成员资助和操作。截至2001年底，已有成员149个，其中80%以上来自北美和南美地区。其成员主要包括系统供应商和业务提供商，其中包括一些著名的设备厂商，如阿尔卡特、思科、爱立信、富士通、诺基亚、北电、NTT和朗讯等。ISC通过提供工业界最大的论坛，对软交换的组成和功能进行标识、讨论和定义，并通过其成员间的密切合作来促进下一代多媒体通信网络的普遍采用。

国际软交换协会现设有8个工作组，负责软交换网络架构的提出、业务提供、协议制订、互操作测试以及软交换技术在无线网络环境下的应用等方面的工作。它们分别是：

(1)业务应用工作组(Application WG)：负责定义应用服务器提供增值业务所需的交互功能，主要包括应用服务器与软交换设备及媒体服务器设备间接口标准的制订，以便快速提供包括电话、Internet、统一消息及其他用户内容在内的增值业务。目前，ISC建议应用服务器与软交换设备间采用SIP协议，应用服务器与媒体服务期器采用MGCP协议。

(2)设备控制工作组(Device Control WG)：负责对软交换设备与媒体网关间控制协议的制订、补充和增强，通过采用单一明确的接口标准，保证独立开发的软交换设备与网关设备间的互操作性。目前主要是采纳IETF的MGCP规范，该工作组还代表ISC向IETF提供信息，以对MGCP进行增强。

(3)设备互操作工作组(Interoperability WG)：负责制订进行设备互操作测试的策略、目标、需求和技术要求。

(4)合法拦截工作组(Legal Intercept WG)：负责提出进行合法拦截的需求及制订合法拦截的工作流程。该组织可以向与合法代理连接的ISC成员分发信息或从这些成员中获取信息。

(5)市场工作组(Marketing WG)：负责明确ISC的任务和目标，并使ISC提议的体系结构和协议被广泛接受和执行。

(6)网络边界功能工作组(Network Boundary Functionality WG)：负责起草和讨论网络运营商和企业/SOHO(小型和家庭办公室)在网络边界处提供IP电话和过滤器的需求。

(7)SIP工作组(SIP WG)：主要负责软交换网络信令协议的制订，以及软交换网络与PSTN(公众交换电话网)互通时所需信令协议的制订。这些信令协议包括软交换设备间呼叫控制协议SIP-T、软交换与SIP客户端间呼叫建立与拆除的协议SIP、IP分组网与IP分组网NAP(网络接入点)间的控制协议、以及软交换与媒体服务器间的控制协议SIP等。

(8)无线工作组(Wireless WG)：负责将软交换模型引入到第2代和第3代无线核心网中，最终以无线软交换、信令网关和媒体网关代替传统的MSC(移动交换中心)。

另外，ISC还提供一些兴趣组(Interest Groups)，这是一些涉及某一特定主题的电子邮件组，供ISC成员使用。

7.2 国内软交换标准动态

国内关于软交换的标准制订已取得重要成果。由信息产业部下属的网络与交换标准研究组于1999年下半年开始启动软交换项目的研究，内容涉及软交换体系结构的标准化，各种不同功能组合的媒体网关、信令网关和服务器等方面，并已取得显著成果。截至到2001年底，该研究组已完成的标准有《软交换设备总体技术要求》。该要求规范了软交换在网络中的位置，明确了其功能要求、业务要求、操作维护和网管要求、协议和接口要求、计费要求和性能指标。标准规定，软交换的协议及控制的媒体流基于TCP/IP承载方式，同时还规定了与IP电话及智能网的互通要求等。其待报批的标准包括：《No.7信令与IP互通适配层技术规范--消息传递部分(MTP)第二级对等适配层(M2PA)》、《No.7信令与IP互通适配层技术规范--消息传递部分(MTP)第三级用户适配层(M3UA)》、《信令流控制传送协议(SCTP)技术规范》、《信令网关设备(SG)技术规范》及《与承载无关的呼叫控制(BICC)信令的技术规范》，待送审的标准包括：《ATM中继媒体网关设备技术规范技术规范》及《综合接入媒体网关设备技术规范》。另外，还有一批标准正在起草之中，包括：《软交换设备与应用服务器之间的应用程序接口(API)Parlay技术规范》、《基于软交换的应用服务器接口技术要求》、《基于软交换的综合接入设备(IAD)技术要求》、《基于软交换的媒体服务器(Media Server)技术要求》、《基于软交换的综合接入媒体网关测试规范》以及《ATM中继媒体网关测试规范》。

8 软交换的应用及主要产品

8.1 软交换的应用

软交换的本质是通过软件来进行呼叫控制，它将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，从而为用户提供更多、更优质的服务。软交换既可以作为独立的网络部件分布在网络各处，也可以与其他网络节点设备相结合，提供新的功能。因此，软交换可以应用于不同的网络环境。概括来讲，软交换主要应用于以下领域。

(1)电路领域

在电路领域，软交换和媒体网关及信令网关相结合，完成控制转换和媒体接入转换，可用于本地网、城域网和长途网，主要提供现有PSTN网中的基本业务和补充业务。在本地网应用中，软交换与信令网关及媒体网关用来代替五类交换机，提供用户接入网关及终端设备到长途电话网的接入；在城域网应用中，软交换相关设备提供四类及五类交换机的功能；在长途网应用中，提供汇接/长途接入功能，可提供长途VoIP等业务。

(2)智能网领域

在智能网领域，软交换与媒体网关相结合，完成SSP(业务交换点)功能，与现有智能网的SCP(业务控制点)相结合，提供各种智能业务。此时，软交换需实现智能网的基本呼叫状态模型(BCSM)和H.323或SIP协议状态机的转换。

(3)移动网领域

在移动网环境中，软交换也可以提供与电路交换网类似的应用。

8.2 软交换产品概述

目前，国际上著名的通信设备制造商都提出了各自的软交换解决方案，如美国冠远公司提出的软交换解决方案、中兴ZTE Softswitch体系构架、阿尔卡特的NGN解决方案、西门子的SURPASS解决方案、北电网络的NGN解决方案、Sonus的软交换解决方案等。

(1)中兴ZTE Softswitch产品系列

中兴ZTE Softswitch体系构架的组成部分包括Softswitch控制设备、媒体网关、信令网关、IP终端、业务平台及其他支撑设备。其中，Softswitch是网络的核心控制设备，主要功能包括呼叫处理、接入协议适配、业务接口提供、系统操作维护管理、认证计费以及与其他实体的互连、互通等。媒体网关包括中继网关、接入网关、多媒体网关和无线网关等，Softswitch通过不同的网关设备完成与各种网络和终端的互通。信令网关目前主要指七号信令网关设备，通过信令网关完成PSTN网与包交换网信令的互通功能。IP终端主要指H.323终端和SIP终端，如IP小交换机、IP电话、PC等，与媒体网关的主要区别在于不需进行媒体流的转换。业务平台完成新业务生成和提供，包括SCP和应用服务器等。其他支撑设备，如AAA(认证、授权、计费)服务器、大容量分布式数据库、策略服务器等为Softswitch系统的运行提供必要的支持。

ZTE Softswitch体系结构支持两种提供业务的方法：在SoftSwitch中提供通用开放的API，由应用服务器完成业务逻辑和流程，实现网络与业务提供的分离；在SoftSwitch中提供标准的INAP接口，通过和智能网的SCP互通，实现对传统智能业务的继承和利用。

针对不同的网络，ZTE Softswitch提出了不同的解决方案。

ZTE Softswitch针对商业用户、小区、居民用户、家庭和长途等不同情况，分别采用Softswitch加上不同的接入设备来提供数据网上的语音解决方案；在网络演进方面，对PSTN和智能网采用不同的演进方案。PSTN可以有两种演进策略：策略之一是利用Softswitch和中继网关(TG)一起完成原汇接/长途交换机的功能，而保持C5端局不变。这种策略工作量最少、牵涉面最小，比较适合于改建局的情况。策略之二是利用Softswitch和接入网关(AG)一起完成原端局交换机的功能，而保持用户双绞线接口不变。这种策略工作量相对较大，比较适合于新建局的情况。智能网演进方案是利用Softswitch和TG/AG一起完成原SSP的功能，同时引入新的应用服务器，以扩充SCP的业务提供功能。

(2)阿尔卡特的NGN解决方案

阿尔卡特NGN解决方案的主要产品有Alcatel 5020和Alcatel 5000软交换平台。其中，Alcatel 5020为传统运营商和新的运营商提供Internet拨号业务下线应用及VoIP H.323应用；Alcatel 5000可以提供四类(汇接交换机)应用，能处理模拟用户线、ISDN以及传真业务，可提供处理能力达5 000兆BHCA(忙时呼叫次数)，支持100万用户。

(3)北电网络的软交换产品

北电网络的软交换产品主要有独立的软交换平台CS3000，基于Sun商用Netro平台，支持长途话音业务，具有容错和冗余备份能力，支持H.248、BICC及SIP-T协议，单节点处理能力为30万BHCA，最多可由25个节点组成一个CS3000域，处理能力可以达到7.5兆BHCA。

9 结论

虽然软交换技术在近几年得到了迅速发展，国内外许多设备提供商也已提供了各自的软交换产品及下一代网络的解决方案，国内外一些运营商也在积极进行相关的试验。但是软交换技术的大规模应用还有待时间的考验。作为一门新的技术，软交换目前面临的主要问题有：服务质量没有最终解决，国际上尚无大型网络的组网和运营经验，协议尚待发展，API没有成熟的产品，真正有吸引力的新业务以及多媒体业务的提供还有待研究等。

尽管如此，由于软交换结合了传统电话网的可靠性和IP技术的灵活性及有效性的优点，是新兴运营商进入话音市场的技术手段，也是传统电路交换网向分组网过渡的重要设备，其优势是传统电话网无法比拟的。相信通过标准制订组织、设备供应商、业务提供商和运营商的共同努力，在不久的将来，软交换技术及基于软交换技术的下一代网络会真正给用户带来便利，给业务及设备供应商、网络运营商带来丰厚的收入。软交换的前景是广阔的。(续完)

参考文献

1 The International Softswitch Consortium Application Working Group. Enhanced Service Framework. http:∥www. softswitch. org

2 The Parlay Group. Parlay Specifications 3.0. http:∥www.parlay.org

3 赵慧玲,王立言,陈仁娣.中国网络与交换标准研究进展.中兴通讯技术,2002,8(2):39-41

4 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(S0):29-30

(收稿日期：2002-06-10)

作者简介

卢美莲，北京邮电大学程控交换技术与通信网国家重点实验室副教授，在读博士。曾先后参加10余项国家级及国际合作项目，多次获部级科技进步奖，已发表论文10余篇，译著3册。主要研究方向为：IP电话技术，宽带通信网上的实时多媒体通信技术，软交换技术，下一代网络的体系结构、协议、网络管理、性能评估等。