{设备管理}软交换网络的主要设备讲义

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1、第3章软交换网络的主要设备,主要内容,3.1 软交换网络概述 3.2 软交换设备 3.3 媒体网关 3.4 信令网关 3.5 归属位置寄存器HLR,学习要求,掌握：软交换设备、中继媒体网关（综合媒体网关）、综合接入设备IAD、信令网关和归属位置寄存器HLR的功能和接口。 了解：软交换设备、中继媒体网关（综合媒体网关）、综合接入设备IAD、信令网关和归属位置寄存器HLR的硬件结构和软件结构。,3.1 软交换网络概述,高带宽、有一定QOS保证的分组网络,利用各种接入设备实现不同用户的接入,是软交换网络的呼叫控制核心,利用各种设备为软交换网络体系提供业务上的支持,传送层一般为IP网，或ATM网。,控

2、制层主要设备：软交换机（呼叫代理）或媒体网关控制器（MGC）。,接入层的设备没有呼叫控制的功能，它必须和控制层设备相配合，才能完成所需要的操作。,综合接入网关AG：它的电路侧提供了比中继网关更为丰富的接口。,媒体服务器：是软交换体系中提供专用媒体资源功能的独立设备，也是下一代分组网语音网络中的重要设备，提供基本和增强业务中的媒体处理功能。,3.2 软交换设备1. 软交换设备的功能,固定网络软交换设备的功能结构,移动软交换设备的功能结构,呼叫控制功能,Context=286,A0 A100000034,软交换,10.54.250.187 : 2944,10.54.250.43 : 2944,10

3、.54.250.18 : 2944,H.248,IP语音数据,接入网关1,接入网关2,Context=287,A100000035 A1,:18300 G.723,:18296 G.723,UserA,UserB,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，包括呼叫请求的处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。,业务交换功能,软交换设备的业务交换功能主要包括： 业务控制触发的识别以及与业务控制功能SCF间的通信。,管理呼叫控制功能和SCF之间的信令。,在SCF控制下处理智能网业务请求,业务交互作用管理。,传统SCP,协议功能,软交换设备采用标准协议与各种功能实体进行通信，这些

4、协议包括： 媒体控制协议：H.248、MGCP、SIP等。 呼叫控制协议：ISUP、TUP、BICC、PRI、BRI、V5.2、H.323等。 传输控制协议：SCTP、UDP、TCP、M3UA等。 业务应用协议：PARLAY、JAIN、INAP、CAMEL、MAP、RADIUS等。 维护管理协议：SNMP、CORBA、COPS等。,业务提供功能,方式一：软交换设备自身提供业务，包括话音、视频； 方式二：软交换设备与智能网设备配合提供成熟智能网业务； 方式三：软交换与应用服务器协同提供提供多媒体增值业务。,互通功能,采用SIP、SIP-T或BICC协议与其他软交换设备互通； 通过信令网关及中继网

5、关实现与PSTN、无线市话网络和移动网的互通； 通过信令网关实现分组网与现有No.7信令网的互通； 通过信令网关与现有智能网互通，为用户提供多种智能业务； 通过H.323协议实现与现有H.323体系的IP电话网的互通； 可以通过软交换中的互通模块，采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的互通。,资源管理功能,软交换设备对系统中的各种资源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控制，接受网关的报告，掌握资源当前状态，对使用情况进行统计，以便决定此次呼叫请求是否进行接续等。,计费功能,软交换设备能够根据不同的计费对象进行计费和信息采集。 主叫计费、被叫计费、帐号计费 按时间计费、按流量计费、按内容计费

6、,具有采集详细话单及复式计次的功能，并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计费中心。,认证与授权功能,能够与认证中心连接，并可以将所管辖区域内的用户、媒体网关信息(如IP地址及MAC地址等)送往认证中心进行认证与授权，以防止非法用户/设备的接入。,地址解析及路由功能,E.164地址至IP地址，SIP用户URL编码方式至IP地址的转换功能，同时也可完成重定向的功能。,能够对号码进行路由分析，通过预设的路由原则(如拥塞控制路由原则)找到合适的被叫软交换设备，将呼叫请求送至被叫软交换设备。,软交换应具有配置多区号的能力。,语音处理功能,控制媒体网关之间语音编码方式的协商过程，语音编码算法至少包括

7、G.711、G.729、G.723等。对于移动软交换，算法应支持UMTS-AMR2编解码(必选)、UMTS_AMR编解码可选)和G711A编解码。,控制媒体网关是否采用回声抑制功能；,向媒体网关提供语音包缓存区的最大容量，以减少抖动对语音质量带来的影响。,过负荷控制能力,能在系统或网络过负荷时，具有对负荷控制的能力，例如限制某些方向的呼叫或自动逐级限制普通用户的呼出等。,能根据网络拥塞的不同程度进行分级拥塞控制。,能根据资源的使用情况和网络的拥塞情况，动态调整编码方式，并通知网关设备(可选功能)。,能够定义服务质量的门限值并下发给网关设备。,能对话务统计数据和设备运行状态进行分析。,能按百分比

8、根据来话的主叫类别、主叫号码、时间段、入中继群标识来限制至特定出中继、目的码的呼叫量。,能根据来话的主叫类别、主叫号码、时间段、入中继群标识来限制在规定的时间间隔内至特定出中继、目的码允许选择路由的最大试呼次数。,与移动业务相关的功能,除了完成固定软交换设备需完成的功能外，移动软交换服务器需增加的功能主要包含： 移动性管理功能 安全保密功能 查询被叫移动位置，完成对被叫移动用户呼叫控制,2.软交换设备的性能及可靠性指标,系统容量 位于端局时为10 万以上； 位于汇接局为20万中继以上,系统处理能力（BHCA ） 位于端局时为140万BHCA以上； 位于汇接局时为300万BHCA以上,时延 平均

9、为50ms，保证时延不超过200ms的概率为95,系统可靠性和可用性 达到或超过99.999%的可用性，全系统每年的中断时间3min 具有高可靠性和高稳定性。有热备份冗余，并支持热插拔功能 。,3.软交换设备的维护管理要求,故障管理 能根据故障的严重程度分类，以产生不同程度的告警信息。,配置管理 提供SNMP（简单网络管理协议）配置管理、脱机/在线配置、远程配置等方式；提供数据备份功能和数据升级功能等。,计费管理 根据计费对象进行计费和信息采集功能，并负责将采集信息送往计费中心，同时还应可选支持复式计费、立即计费的功能。,安全管理 对维护员的访问权限有严格的规定，记录所有操作员的操作日志 。,

10、性能管理 提供业务统计功能，以反映本设备的业务负荷信息和运行状况。 通过人机命令预定或即时执行话务控制命令，有效疏通正常话务，遏制超量话务对网络冲击。,4.软交换设备的硬件结构,业务处理子系统（又称“主机”或“前台” ）,宽带信令处理板处理经过IP转发模块分发的IP包，进行UDP、SCTP、M3UA、H.248等协议的处理后，将消息分发到相应的固定呼叫控制板进行事务层业务层处理。,主要包括宽带信令处理板、多媒体信令处理板、固定呼叫控制板、中心数据库板、系统管理板等部分。,设备的核心部分，主要完成业务处理、资源管理等功能。,协议的处理和业务生成、控制全部由软件完成。各个模块通过高速以太网连接在一

11、起。,系统管理板完成系统程序、数据加载和管理功能，通过串口总线、共享资源总线对机框中所有单板进行管理并将其状态反馈给后台，控制系统的显示面板指示灯的状态。,中心数据库板作为设备的核心数据库，存储软交换系统中所有与呼叫定位、网关资源管理、出局中继选路等有关的数据。,固定呼叫控制板完成MTP3、ISUP、INAP、MGCP、H.248、H.323、SIP等呼叫控制及协议的处理，M3UA、IUA、V5UA消息的转发，并生成话单。,多媒体信令处理板完成UDP、TCP和H.323、SIP多媒体协议的处理。,核心交换网络,由两个以太网（LAN）交换机组成。,完成主机系统各单板之间的通信，主机系统各单板与后

12、台的维护管理子系统和计费网关之间的通信。,主要完成操作维护、话单管理等功能。 由维护管理模块BAM、应急工作站、操作维护终端、计费网关和连接设备构成。,维护管理子系统（又称“后台” ）,提供经过IP网络与各类网关设备的外部接口。 主要由IP网络接口板和IP转发模块板组成。,计费网关,与计费中心通信。,网络接口,5.软交换设备的软件结构,软交换设备的运行软件由程序和数据两大部份组成。,软交换设备的程序,呼叫服务器：系统的控制枢纽，提供统一的呼叫控制。呼叫服务器模块主要包括呼叫控制程序、呼叫分析程序和资源管理程序。,设备(协议)适配层：处理外部（信令网关或媒体网关）通过各种标准协议发来的信令消息，

13、并将这些信令消息转化为统一的内部消息送给呼叫服务器进行处理，或相反。,数据管理器：提供对内部数据库的统一存取接口。,业务处理器：负责提供软交换控制设备与上层SCP、应用服务器之间的交互。,资源管理器：负责与呼叫相关的电路资源和各种媒体资源的管理和分配。,软交换设备的数据,局数据,基础数据 硬件数据：主要说明软交换设备安装的位置。例如：机架所处的机房的编号、单板的模块号、IP地址等。 本局数据：定义软交换机在No.7信令网中的基础信息和与呼叫处理有关的基础信息。例如：软交换机的信令点编码 、软交换机所在国家的国家码、所在地区的区号等。 计费数据：说明如何确定各类呼叫的付费方（主叫付费，被叫付费，

14、第三方付费和免费），计费的费率，话费记录方式（详细话单、计次表）。,对接数据 定义软交换与媒体网关、PSTN交换机、其它软交换、PBX等设备对接时与信令、协议以及中继密切相关的数据。 主要包括媒体网关数据、媒体资源服务器资源数据、协议数据、信令数据、路由数据、中继数据。,业务数据 定义拨号方案、用户号码分配方案、限呼方案、业务配合信息、业务规则信息等数据。 主要包括号码分析数据、限呼数据、话务控制 网管控制、智能业务数据、查询智能用户数据库数据和其他应用数据。,用户数据,对于多媒体用户，还包括设备标识、协议类型、设备类型、认证方式和认证密码等。,包括各类用户的电话号码，设备安装位置（用户所在的

15、媒体网关的地址和用户的终端标识号），处理该用户的呼叫控制板的模块号，用户对应的呼叫源码，计费源码，呼入呼出权限（国际长途有权、国内长途有权、本地网有权等）用户可使用的补充业务数据（如无条件前转业务、来电显示等）。,一、媒体网关的概念及分类,3.3 媒体网关,概念：将一种网络中的媒体转换成另一网络所要求的媒体格式的设备。,媒体网关处于接入层的位置，媒体网关不具备任何呼叫控制的功能，它只按照控制层软交换设备的指令来执行操作。,2、按接入方式分类： 中继媒体网关 接入媒体网关 无线接入媒体网关 按承载方式进行分类： VoATM媒体网关 VoIP媒体网关 VoIPoATM媒体网关,在软交换设备的控制下

16、，实现基于分组网的长途语音业务。,用于实现本地用户接入，一般被放置在最靠近用户的端局，实现本地用户的分组语音业务。,提供无线接入手段，将无线用户接入到软交换网络中。,分组侧连接的是ATM网，媒体网关将语音流转换为ATM信元，向用户提供VoATM 语音业务。,网关分组侧连接的是IP网，媒体网关将语音流转换为IP包，向用户提供VoIP的语音业务。,网关分组侧连接的是ATM网，媒体网关内部将语音流先转换为IP包，再转换为ATM信元，向用户提供VoIPoATM的语音业务。,中继媒体网关,中继媒体网关是在电路交换网和IP分组网络之间的网关，主要完成电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间的转换。,接入媒体网关,是用户终端设备和核心分组网之间的接入设备，用于为各种用户提供多种类型的业务接入。,综合接入设备(IAD) 小型用户接入层设备，用户端口数一般不超过48个。,ATM是在电路交换和分组交换的基础上发展起来的，它综合了电路交换的简单性和分组交换的灵活性，使交换节点能具有很高的工作速度，能适应各种不同的业务。,用分组网络传输语音主要有三种方式：帧中继语音技术，ATM语音