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1、 通信系2013届毕业设计论文 题 目： 软交换机的维护与管理 专 业： 移动通信技术 班 级： 移动通信技术1133班 学生姓名： 杨宇春 (0202113318) 导师姓名： 张如花 起止时间：20 年 月 日 至20 年 月 日19世纪末，美国堪萨斯城的实业家阿尔蒙斯特罗加为了商务常打电话，但当时的电话是人工交换。他靠人工插拔塞绳的方法接通了两个电话用户，由于线路繁忙，电话不是占线就是接错线，而且接线员态度还不好，斯特罗加常常抱怨。久而久之，他设想制造一台“不需要话务员姑娘，不耍态度的电话”交换机，准确的说事一台电话自动交换机。经过反复试验，终于在1892年11月3日，斯特罗加的第一台电
2、话自动交换机安装在印第安那州的拉波尔台中心局。一.什么是软交换（一） 软交换基本概念与基本含义软交换是一种功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和链接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。简单地看，阮籍哦啊换是实现传统程控交换机德“呼叫控制”功能实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同；二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。软交换的基本含义就是把呼叫看着功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、链接控制（建立会话、拆除会话
3、）、信令互通（如到）。其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离开来，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。软件换之所以区别于传统电话网和ATM网络的硬交换，是由于IP网络是基于包交换的非连接网络，并支持端到端的透明访问，不再需要任何电路交换单元建立端到端的链接，也不需要分段的信令系统和独立的信令网控制呼叫、接续和智能业务。软件换的所有协议是基于IP的，它们具有一切基于IP的协议的开放性灵活性。其中更重要的是，软件换采用了开放式应用程序接口，简化了信令的结构和控制的复杂性，具有对网络业务、接入技术和智能业务的开放性，允许在交换机制
4、中灵活引入新业务，原来老式的4类、5类交换机仍可通过SS7链路保留，从而实现传统PSTN到IP网的平滑过渡。基本功能：软件换可以提供Internet业务卸载的功能，就是把拨号业务在进入5类交换机之前直接交换到ISP网络或Internet上，而话音业务不受影响，继续向下传送。软交换可以代替4类交换机，只要信令网关能够提供合适的SS7j接口 (主要应用是长途业务）；也可以代替5类交换机，它既可以接受ATM或IP上传送的业务，又可以把业务转移到PSTN上，还能继续吧业务作为数据业务传到骨干网上。软交换的主要功能：（1） 提供支持多种信令协议，实现PSTN和IP/ATM网间的信令互通和不同网关的互操作
5、。（2） 处理实时业务，虽然数据业务量增长很快，但目前话音业务的收益仍是数据业务的好几倍，因此，从经济角度来看，软交换首先应能支持话音业务；在网络融合的过程中势必会出现新的应用，提供各种增值业务和补充业务的能力。（3） 提供可编程的、逻辑化控制的开放的API协议，实现与外部应用平台的互通；通过不同的逻辑与媒体层德网关交互，对网关设备或IP/ATM网的核心设备进行控制，完成融合网络中的呼叫控制，会话的建立，修改和拆除过程以及媒体流的连接控制。（4） 提供网守功能，即接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。（5） 操作维护功能，主要包括业务统计和告警等。（6） 计费功能。具有采集详细话单的功能。软
6、交换的好处（1） 与电路交换相比，软交换成本低。软交换采用开放式平台，易于接受革新应用，同时因软交换利用普通计算机器件，其性能价格比每年提高60%80%，而电路交换的性能价格比每年体改大约20%；软交换在软交换平台上很容易开发，而且能迅速加入任何网络的新业务。（2） 可以灵活选择软交换的配置模式，功能块可以分布在整个网络中，也可集中起来，以适应不同的网络需求。（3） 软交换采用开放式标准接口，易于和不同网关、交换机、网络节点通信，具有很好的兼容性、互操作性和互通性。（4） 利用软交换进行建网，不仅成本低，而且能够很方便的有软交换转移，处理那些对5类交换机来说非常复杂的业务；还可以很方便的进行大
7、规模网络升级，运营者可以把新型业务下载到数据网络上，只把话音业务在传统交换机上传输。 （二） 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。 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
8、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。 （二）软交换技术的设计原理及其实现目标 软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在
9、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
10、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。2. 软交换机 （一）引言随着通信网络技术的日益完善，IP技术的日益成熟，通过分组网络实现端到端融合语音、数据、视频的应
11、用已经表现出在未来市场越来越强的竞争力。 人们已认识到分离的语音、数据、视频网络必将逐渐融合演变成为集多种业务于一体的、分组IP的、开放的下一代通信网络（NGN）。近一年多来，人们对NGN的关注与讨论正顺应了这种市场发展趋势。可喜的是人们对NGN的表述尽管有所不同。但在整体大的原则上已有了如下的共同认识：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核心网络技术，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。NGN将意味着各种业务和应用的传输技术完全向分组、宽带IP迈进和融合，智能光技术、D
12、WDM技术和高速路由与分组交换技术将被充分利用。NGN将提供综合开放的整体网络构架体系，其发展目标是采用统一的网络技术融合各个应用网并实现端到端多媒体业务融合。NGN网将使各业务网无线网与有线网、固定网与移动网、话音网与数据网统一于共同的传输基础和网络应用平台。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。然而，必须看到，由于国内具有一定规模的软交换机组网和实践还不多见，有关软交换机的讨论和实践还仅停留在局部和个体技术的概念层面上。随着人们对软交换机有了一些实践，对其认识不断加深了解以后，开始发现单用软交换机技术来构建
13、NGN会面临一系列的挑战和一些根本观念上的冲突。笔者认为，其中一些关键问题的核心可能并不在于技术，而在于我们认识问题的观念、角度和思维方式。因此，笔者认为非常有必要重新回到问题的基本面来再次审视软交换机技术的概念、特征以及在NGN中所扮演的角色。2.概念简介尽管软交换机是关于NGN讨论的热点，然而人们对其概念仍有些似是而非。那么它究竟是设备概念系统概念体系概念还是技术架构软交换机与IP电话和NGN的关系究竟是什么起源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。大家知道，在传统的PSTN交换网络中，业
14、务控制与呼叫控制以及传输承载都集中在交换机里，PSTN的各项业务必须通过TDM交换机进行实现。为满足用户对新业务的不断需求，PSTN网络中出现了公共的业务生成平台即智能网。PSTN的智能网首次提出并实现了一些全网性业务生成与呼叫控制相分离，并因此改善了PSTN全网性业务的开展?提高了网络集中提供业务的能力，缩短了全网性新业务提供的周期。IP电话技术体系不仅进一步强化了业务生成与呼叫控制分离的思想?而且更进一步期待实现呼叫控制与媒体传输承载相分离。这种分离的目标是使IP电话业务的控制和生成真正独立于媒体传输网络设施，从而更加灵活有效地实现IP电话及其相关业务和多媒体应用的融合。更重要的是这种分离
15、还有利于电信运营商能在分组网上实施集中的运营、管理、维护和配制。电信运营商和用户可以通过IP连接在局端系统自行定义配置和管理自己的业务特征，而不必担心用户终端的类型和配置，从而使业务和应用的提供有较大的可能性、灵活性和可运营管理性。定义那么，究竟什么是软交换机呢？根据国际softswich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的设备和系统。据此定义，Softswitch是典型的为分组网的语音目的而设计的技术实践手段。这一定义也说明，Softswitch借用了传统电信领域PSTN网中的“硬”交换机switch的概念，所不同的是强调其基于分组网和呼叫控制与媒体传输承载相分离的含义。Softswitch是NGN中的重要组成部分，但它更多的是关注呼叫控制功能的设备和系统，其本身并不能构成特别的整体组网技术机制和网络体系架构。但是为什么这样一个单纯的概念会使人疑惑呢问题的原因之一可能在于国内许多人将Softswitch译为“软交换”。“软交换”这个翻译术语含义不够明晰?容易给人造成一种逻辑错觉。单从字面上看较难使人理解它究竟是设备系统概念还是
