《以sip为核心的软交换的研究与开发硕士论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《以sip为核心的软交换的研究与开发硕士论文（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要近年来，以软交换为核心的N G N 成为电信产业的聚焦点，开发下一代的可持续发展的网络来支持话音业务和日益重要的数据以及多媒体业务已经成为众多电信运营商的战略目标。下一代网络是业务驱动的网络，使业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。下一代网络是基于统一协议的基于分组的网络。本文就是在这个前提下而研究在国内外具有前瞻性、挑战性的课题：软交换。我们所研究的软交换是基于S I P 协议的。软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台，并且用来最终替代传统的交换机。本课题主要做了以下几方面的工作：1 、首先分析了N G N 和软交换在实际应用中有待解决的问题。2 、然后主要针对N G N ，软交换以及
2、S I P 协议以及H 3 2 3 协议栈中的安全问题进行分析比较。其中对S I P 和H 3 2 3 协议进行了一个比较全面的分析和对比，来说明S I P 协议更适合作为软交换的核心技术。3 、再后将该V O C A LS I P 系统移植在以E P 7 3 1 2 为核心的嵌入式系统上，形成一个V o l P 的智能终端。实现了P C 机与S I P 终端的连接。4 、最后针对S I P 中的加密算法进行了一些改进，用汇编语言改写核心代码，提高了加解密的运算速度。关键字：N G N软交换S I PH 3 2 3嵌入式系统A B S T R A C TI n r e c e n ty e a
3、 r s ，N G N ( N e x tG e n e r a t i o nN e t w o r k ) w h i c hi sb a s e do nS o f t S w i t c hb e c o m e st h ef o c u so ft e l e c o mi n d u s t r y I ti st h ei m p o r t a n tg o a lo ft e l e c o mc o r p o r a t i o n st od e v e l o pt h en e x tg e n e r a t i o nn e t w o r kt os u p
4、 p o r tn e wa u d i os e r v i c e ，d a t as e r v i c ea n dm u l t i m e d i as e r v i c e N G Ni sd r i v c db ys e r v i c e s ，s e p a r a t i n gs e r v i c ef r o mc a l lc o n t r o l ，s e p a r a t i n gc a l lf r o mc a r r i e r N G Nb a s e so np a c k e t - s w i t c h i n gn e t w o
5、r k T h et a s k o ft h i sp a p e ri st oj u s tr e s e a r c ht h ec h a H e n g i n gp r o b l e mw h i c hi ss o f l s w i t c hn o wb e i n gah o tp o i n th o m ea n da b r o a d T h es o f l s w i t c hw er e f e rt oi sb a s e do nS I Pp r o t o c 0 1 S o f l s w i t c hi sd i s t r i b u t
6、i n gs w i t c ha n dc o n t r o lp l a t f o r mb a s e do ns o f t w a r e ，u l t i m a t e l yt or e p l a c et h ec o n v e n t i o n a lc i r c u i tm a c h i n ef o re x c h a n g e T h i sp a p e ri n c l u d e s ：1 A n a l y z et h ep r o b l e m so fN G Na n ds o f t s w i t hi np r a c t i
7、 c e 2 D e t a i l e d l yc o m p a r eS I Pw i t hH 3 2 3t os h o wS I Pi sm o r ea p p r o p r i a t et os o f l s w i t c h A tt h es a m et i m e ，t h i sp a p e ra n a l y z e sN G Na n ds o f t s w i t c hs y s t e ms t r u c t u r e a n dS I P a n dH 3 2 3p r o t o c 0 1 3 T r a n s p l a n t
8、V O C A LS I Ps y s t e mt oE m b e d d e dS y s t e mb a s e do nE P 7 3 1 2 ，r e a l i z i n gai n t e l l i g e n t i z e dV o l PU s e rA g e n t 4 I m p l e m e n tt h ec o n n e c t i o no fP Ca n dS I PU Aa n di m p r o v eo us o m ee n e r y p ta r i t h m e t i co fS I P K e y w o r d s ：N
9、G NS o f t S w i t c hS I PI L 3 2 3E m b e d d e dS y s t e m日 J 舌：近年来，以软交换为核心的N G N 成为电信产业的聚焦点，开发下一代的可持续发展的网络来支持话音业务和日益重要的数据以及多媒体业务已经成为众多电信运营商的战略目标。开放的、融合的、统一的网络平台不仅能降低成本，而且能派生出许多新型的、集成的业务，为运营商创造新的利润增长点，使网络向着信息传送更加高效、业务生成更加灵活的方向发展。作为下一代网络的控制功能模块，软交换为下一代网络( N G N ) 具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。我国信息产业部电信
10、传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”S I P ( S e s s i o nI n i t i a t i o nP r o t o c 0 1 ) 协议是一个面向I n t e m e t 会议和电话的信令协议，最初由I E T FM M U S I C ( M u l t i p a r t yM u l t i m e d i aS e s s i o nC o n t r 0 1
11、 ) 工作组提出。最新S I P 按照1 E T F R F C 3 2 6 1 的定义，S I P 是一种应用层控制协议，用于创建、修改和终结多媒体会话或呼叫。与之相对应的是I n ，r 提出的H 3 2 3 协议。软交换采用S I P 作为核心协议，S I P 的业务无关性可以使软交换真正成为综合业务平台。网络安全问题是也是现在软交换技术急需解决的重要问题之一。在现有的控制管理协议中，对于端与端之间，端与服务器之间的认证加密都没有充分的考虑。这些都会导致网络管理和网络安全上的问题。随着N G N 的发展，在网络中传输的数据必然会越来越多，越来越重要。同时，网络中的黑客也将会越来越多，各种各
12、样的网络攻击将会经常出现。用户的数据可能会被窃听，用户的帐号可能会被盗用，用户的重要数据也可能会被黑客修改，甚至黑客可能会攻击服务器，导致整个网络的瘫痪。没有用户会使用一个不安全的网络。解决网络安全问题，刻不容缓。第一章：N G N 和软交换系统概述第一节：N G N ( N e x t - g e n e r a t i o nn e t w o r k )N G N ，即”下一代网络( N e x t - g e n e r a t i o nn e t w o r k ) ”，是一种全新的电信网络体系架构，它融合了I P 技术和多媒体通信技术，提出了分组、分层、开放的概念，从面向管理的传
13、统电信网络转变成面向客户、面向业务的新一代网络。下一代网络强调的是多业务的融合和开放的接口。下一代网络是业务驱动的网络，使业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。下一代网络是基于统一协议的基于分组的网络。1 1 1N G N 的网络架构1 3 4 】N G N 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；部件间的协议接口基于相应的标准。其网络构架如图1 所示：图1N G N 网络构架2 ( 1 ) 从网络结构横向分层的观点来看，a ) 边缘接入；由各种宽窄带接入设备、网络互通设备构成。N G N 主要可分为边缘接入和核心网络两太部分：各种类型的接入服务器
14、、边缘交换机路由器和各种b ) 核心网络：由基于D W D M 光传送网连接骨干A T M 交换机和威骨干I P 路由器构成。( 2 ) 网络功能纵向分层的观点来看，根据不同的功能可将网络分解成以下4 个功能层面：a ) 业务和应用层：处理业务逻辑，其功能包括I N ( 智能网) 业务逻辑、A A A ( 认证、鉴权、计费) 和地址解析，且通过使用基于标准的协议和A P I 来发展业务应用。b ) 控制层：负责呼叫逻辑，处理呼叫请求，并指示传送层建立台适的承载连接。控制层的核心设备是软交换，软交换需要支持众多的协议接口，以实现与不同类型网络的互通。c ) 传送层：指N G N 的承载网络。负责
15、建立和管理承载连接，并对这些连接进行交换和路由，用以响应控制层的控制命令，可以是I P 网或A T M 网。d ) 边缘接入层：由各类媒体网关和综合接入设备( 1 A D ) 组成，通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式。1 1 2N G N 的主要业务( 1 ) P S T N 的话音业务基本的P S T N I S D N 语音业务、标准补充业务、C E N T R E X 业务和智能业务。( 2 ) 与I n t e m e t 相结合的业务C l i c kt od a i l 、W E B8 0 0 、I n s t a n tM e
16、 s s a g i n g 、同步浏览、个人通信管理。( 3 ) 多媒体业务桌面视频呼n t l 会议、协同应用、流媒体服务。( 4 ) 开放的业务接口( A P I ) ：N G N 不仅能够提供上述业务，更重要的是能够提供新业务开发和接入的标准接口。这些接口包括J A I N 、P A R L A Y 、S I P 。1 1 3N G N 支持的协议N G N 功能实体之间需要采用标准的通信协议。这些协议主要由1 1 u T 和I E T F 等国际标准化组织定义。N G N 体系中主要涉及的协议有：1 呼叫控制协议：S I P 、S I P T 和B I C C 协议2 ，媒体网关控制协议：M G C P 和M e g a e o H 2 4 8 协议3 基于I P 的媒体传送协议4 业务层协议5 基于口的P S T N 信令传送协议6 其他类型协议- 3 -1 1 4 支撑N G N 的主要技术1 3 s 】N G N 需要得到许多新技术的支持，虽然I T u T 要等到2 0
