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1、 软交换技术维护岗位认证教材（传输专业）目录第一章 软交换技术简介21.1软交换概念的提出及定义21.2基于软交换技术的网络结构21.3 软交换所使用的主要协议31.4软交换技术的设计原理及其实现目标41.5软交换技术的主要特点和功能41.6 基于软交换的下一代网络中需要继续关注的主要问题5第二章 中国电信软交换网络62.1中国电信软交换承载需求和总体原则62.2 中国电信软交换的承载方案62.2.1 DC1 省际层面软交换承载总体方案62.2.2 省内层面软交换承载总体方案82.3 公众客户IAD、大客户IAD 及软终端通过城域网的接入15第一章 软交换技术简介1.1软交换概念的提出及定义软
2、交换的概念最早起源于美国。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PB功能（IPPB）。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PB。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 PB应用获得了巨大成功。受到IP PB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
3、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。 软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ISC（International SoftSwitch Consortium）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了IETF、ITUT等国际标准化组织的重视。 根据国际Softswitch论坛ISC的定义，Softswitch是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设备和系统。因此，软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现
4、基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。1.2基于软交换技术的网络结构软交换是下一代网络的核心设备之一，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。
5、软交换与应用业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中：软交换与应用服务器间的接口可采用SIP、API，如Parlay，提供对三方应用和增值业务的支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采用COPS协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用SNMP；软交换与智能网SCP之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用INAP协议。 通过核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫。其主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是简单的呼叫，也可以是一个较为复杂的处理。软交换技
6、术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。 软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互，可采用SIPT、H323或BICC协议。1.3 软交换所使用的主要协议软交换体系涉及协议非常众多，包括H248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。国际上，IETF、ITUT、SoftSwitchOrg等组织对软交换及协议的研究工作一直起着积极的主导作用，许多关键协议都已制定完成，或趋于完成。这些协议将规范整个软交换的研发工作，使产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段，各家之间产品
7、互通成为可能，真正实现软交换产生的初衷提供一个标准、开放的系统结构，各网络部件可独立发展。在软交换的研究进展方面，我国处于世界同步水平。信息产业部“网络与交换标准研究组”在1999年下半年就启动了软交换项目的研究，目前已完成了软交换设备总体技术要求。此外，“IP标准研究组”正在研制有关中继媒体网关（TG）、信令网关(SG)、接入网关（AG）、综合接入设备(IAD)等设备技术规范。 下面对几个主要协议做一简单介绍。 1H248MEGACO H248和MEGACO协议均称为媒体网关控制协议，应用在媒体网关和H248MEGACO与软交换设备之间。两个协议的内容基本相同，只是H248是由ITU提出来的
8、，而MEGACO是由IEFT提出来的，且是双方共同推荐的协议。它们引入了Termination（终端）和Contet（关联）两个抽象概念。在Termination（终端）中，封装了媒体流的参数、MODEM和承载能力参数，而Contet（关联）则表明了在一些Termination（终端）之间的相互连接关系。H248MEGACO通过Add、Modify、Subtract、Move等8个命令完成对Termination（终端）和Contet（关联）之间的操作，从而完成了呼叫的建立和释放。 2媒体网关控制协议（MGCP） 媒体网关控制协议（MGCP）是由IEFT提出来的，是简单网关控制协议（SGCP）
9、和IP设备控制协议（IPDC）相结合的产物。MEGACO协议是对MGCP协议的进一步改进、完善和提高，MGCP协议可以说是一个比较成熟的协议，协议的内容与MEGACO协议比较相似。目前软交换系统设备大都支持该协议，其不足也慢慢表现出来，将来可能要被H248MEGACO协议所取代。 在软交换系统中，MGCP协议与H248MEGACO协议一样，应用在媒体网关和MGCP终端与软交换设备之间，通过此协议来控制媒体网关和MGCP终端上的媒体控制流的连接、建立和释放。 3会话初始协议（SIP） 会话初始协议（SIP）是IETF提出的在IP网上进行多媒体通信的应用层控制协议。以Internet协议（HTTP
10、）为基础，遵循Internet的设计原则，基于对等工作模式。利用SIP可实现会话的连接、建立和释放，并支持单播、组播和可移动性。此外，SIP如果与SDP配合使用，可以动态地调整和修改会话属性，如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。其具体内容可参见IETFRFC2543bis。 在软交换系统中，SIP协议主要应用于软交换与SIP终端之间，也有的厂家将SIP协议应用于软交换与应用服务器之间，提供基于SIP协议实现的增值业务。总的来说，SIP协议主要应用于语音和数据相结合的业务，以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放。特别是SIP协议以其简单、灵活的特点，使作为移动通信标准化组织的3GPP已经决定在
11、其基础上建立第三代移动通信的全IP网络，并要求未来的3G终端必须支持SIP协议。 4SCTP协议 SCTP协议是由IETF提出的一种关于流控制传送协议。主要是在无连接的网络上传送PSTN信令信息，该协议可以在IP网上提供可靠的数据传输。SCTP可以在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据，并根据通路的MTU的限制，进行用户数据的分段；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制到SCTP的数据块中。利用SCTP偶连的机制来保证网络级的部分故障自处理。SCTP还具有避免拥塞和避免遭受泛播及匿名攻击的特点。SCTP协议在软交换中起着控制协议的主要承载者的作用。1.4软交换技术的设计原理
12、及其实现目标软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统，它独立于特定的底层硬件操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求： （1）独立于协议和设备的呼叫?熏设备的呼叫处理和同步会晤管理应用的开发。 （2）在其软交换网络中能够安全地执行多个第三方应用而不存在由恶意或错误行为的应用所引起的任何有害影响。 （3）第三方硬件销售商能增加支持新设备和协议的能力。 （4）业
13、务和应用提供者能增加支持全系统范围的策略能力而不会危害其性能和安全。 （5）有能力进行同步通信控制，以支持包括帐单、网络管理和其他运行支持系统的各种各样的后营业室系统。 （6）支持运行时间捆绑或有助于结构改善的同步通信控制网络的动态拓扑。 （7）从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。 软交换的实现目标是在媒体设备和媒体网关的配合下，通过计算机软件编程的方式来实现对各种媒体流进行协议转换，并基于分组网络（IPATM）的架构实现IP网、ATM网、PSTN网等的互连，以提供和电路交换机具有相同功能并便于业务增值和灵活伸缩的设备。1.5软交换技术的主要特点和功能1软交换技术的主要特点表现在以
14、下几个方面： （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。例如： 软交换加上一个中继网关便是一个长途汇接交换机（C4交换机）的替代，在骨干网中具有VoIP或VTOA功能。 软交换加上一个接入网关便是一个语音虚拟专用网（VPN）专用小交换机（PB）中继线的替代，在骨干网中具有VoIP功能。 软交换加上一个RAS，便可利用公用承载中继来提供受管的MODEM业务。 软交换加上一个中继网关和一个本地性能服务器便是一个本地交换机（C5交换机）的替代，在骨干网中具有VoIP或VTOA功能。 （4）开放性
15、通过一个开放的和灵活的号码簿接口便可以再利用IN（智能网）业务。例如，它提供一个具有接入到关系数据库管理系统、轻量级号码簿访问协议和事务能力应用部分号簿的号码簿嵌入机制。 （5）为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口（API）。 （6）具有可编程的后营业室特性。例如：可编程的事件详细记录、详细呼叫事件写到一个业务提供者的收集事件装置中。 （7）具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组件的特性。包括展露给所有组件的简单网络管理协议接口、策略描述语言和一个编写及执行客户策略的系统。 2软交换是多种逻辑功能实体的集合，它提供综合业务的呼叫控制、连接和部分业务功能，是下一代电信网语音数据视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备。主要功能表现在以下几个方面： （1）呼叫控制和处理为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能。 （2）协议功能支持相应标准协议，包括H248、SCTP、H323、SNMP、SIP等
