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1、第九章第九章软交换技术软交换技术第九章第九章 软交换技术软交换技术本章内容：本章内容：软交换概述软交换概述 软交换的网络结构软交换的网络结构 软件换的相关协议软件换的相关协议 软交换的应用软交换的应用本章重点：本章重点：软交换的相关协议和应用软交换的相关协议和应用本章难点：本章难点：软交换的相关协议软交换的相关协议引入背景引入背景分组交换网适合各种类型信息的传输，网络资源利用率高。分组交换网适合各种类型信息的传输，网络资源利用率高。基于基于TDM的的PSTN话音网能保证优良的语音品质，但对新业话音网能保证优良的语音品质，但对新业 务的提供能力有限。务的提供能力有限。所面临的问题：所面临的问题：
2、如何如何进行改造，使进行改造，使PSTN能适应数据业务的需要。能适应数据业务的需要。如何如何实现实现PSTN低成本地向基于分组的网络结构演进。低成本地向基于分组的网络结构演进。如何如何实现实现PSTN与新建数据网的体系融合。与新建数据网的体系融合。软交换（软交换（Softswitch）是解决问题的关键。是解决问题的关键。是下一代话音交换网络的核心。是下一代话音交换网络的核心。软软交交换换的的基基本本含含义义就就是是把把呼呼叫叫控控制制功功能能从从媒媒体体网网关关（传传输输层层）中中分分离离出出来来，通通过过服服务务器器或或网网元元上上的的软软件件实实现现基基本本呼呼叫叫控控制制功功能，包含呼叫
3、选路、管理控制、连接控制、信令互通等。能，包含呼叫选路、管理控制、连接控制、信令互通等。9.1.1 软交换的基本概念软交换的基本概念什么是软交换？什么是软交换？是一种功能实体，是下一代网络呼叫与控制的核心；是一种功能实体，是下一代网络呼叫与控制的核心；提供具有实时性要求的呼叫控制和连接控制的功能；提供具有实时性要求的呼叫控制和连接控制的功能；与传统交换技术不同与传统交换技术不同，它把呼叫传输和呼叫控制分离开，为，它把呼叫传输和呼叫控制分离开，为 控制、交换和软件可编程功能建立分离的平台，使业务提供控制、交换和软件可编程功能建立分离的平台，使业务提供 者能自由地将传输业务与控制协议相结合，实现业
4、务转移。者能自由地将传输业务与控制协议相结合，实现业务转移。PSTN网和网和ATM网是基于交换单元的硬交换。网是基于交换单元的硬交换。软软交交换换是是基基于于IP网网络络的的包包交交换换，通通过过服服务务器器或或网网元元上上的的软软件来实现，与业务无关。件来实现，与业务无关。9.1 9.1 软交换概述软交换概述提提供供支支持持多多种种信信令令协协议议，实实现现PSTN网网和和IP网网/ATM网网间间的的信信令令互通和不同网关的互操作。互通和不同网关的互操作。处处理理实实时时业业务务，并并具具有有提提供供各各种种增增值值业业务务和和补补充充业业务务的的能能力力（如处理视频和多媒体业务）。（如处理
5、视频和多媒体业务）。提提供供可可编编程程的的、逻逻辑辑化化控控制制的的开开放放的的API协协议议，实实现现与与外外部部应应用用平平台台的的互互通通；通通过过不不同同的的逻逻辑辑与与媒媒体体层层的的网网关关交交互互，对对网网关关设设备或备或IP/ATM网的核心设备进行控制。网的核心设备进行控制。提供网守功能提供网守功能，即接入认证与授权、地址解析和带宽管理等。，即接入认证与授权、地址解析和带宽管理等。操作维护功能操作维护功能，主要包括业务统计和告警等。，主要包括业务统计和告警等。计费功能计费功能，具有采集详细话单的功能。，具有采集详细话单的功能。9.1.2 软交换的基本功能软交换的基本功能9.1
6、 9.1 软交换概述软交换概述与电路交换机相比，软交换成本低。与电路交换机相比，软交换成本低。可可以以灵灵活活选选择择软软交交换换的的配配置置模模式式，功功能能块块可可以以分分布布在在整整个个网网络中，也可集中起来，以适合不同网络需求。络中，也可集中起来，以适合不同网络需求。软软交交换换采采用用开开放放式式标标准准接接口口，易易于于和和不不同同网网关关、交交换换机机、网网络节点通信，兼容性、互操作性、互通性好。络节点通信，兼容性、互操作性、互通性好。能能够够很很容容易易地地转转移移或或处处理理复复杂杂业业务务；可可以以很很方方便便地地进进行行大大规规模模网网络络升升级级，运运营营者者可可以以把
7、把新新型型业业务务下下载载到到数数据据网网络络上上，只只把把话音业务在传统交换机上传输。话音业务在传统交换机上传输。9.1.3 软交换的好处软交换的好处9.1 9.1 软交换概述软交换概述以软交换为核心的网络具有以下三大特征：以软交换为核心的网络具有以下三大特征：（1）采用开放的网络构架体系）采用开放的网络构架体系（2）基于业务驱动的网络）基于业务驱动的网络（3）基于统一协议的和基于分组的网络）基于统一协议的和基于分组的网络 9.2 9.2 软交换的网络结构软交换的网络结构9.2 9.2 软交换的网络结构软交换的网络结构9.2.1 软交换的网络结构软交换的网络结构主要包括：主要包括：业务业务/
8、应用层应用层 控制信令层控制信令层 传输层传输层 媒体媒体/接入层接入层其中其中软交换软交换位于控制信令层位于控制信令层功能服务器功能服务器应用服务器应用服务器策略服务器策略服务器各类用户终端各类用户终端CA，MGC，软交换软交换SCP各类接入网关各类接入网关NASMGSGPSTN/ISDN/ATMSS7网网业务业务/应用层应用层控制信令层控制信令层传输层传输层媒体媒体/接入层接入层图图9.1 9.1 基于软交换的网络系统结构示意图基于软交换的网络系统结构示意图开放的开放的API信令（信令（ISUP、MAP、RANAP、MGCP、MEGACO、SIP）IP传输域传输域互通功能域互通功能域非非I
9、P接入域接入域IP电话电话IN/AINInter-NetworkSwitchSIP/SIP-T；H.3239.2 9.2 软交换的网络结构软交换的网络结构9.2.2 各层功能描述各层功能描述1、业务应用层、业务应用层 其其主主要要功功能能是是在在纯纯呼呼叫叫建建立立之之上上为为用用户户提提供供附附加加增增值值业业务务，同同时时提提供供业业务务和和网网络络的的管管理理功功能能，为为VoIP网网提提供供各各种种应应用用和和业业务务的的执执行行逻逻辑辑，存存放放业业务务逻逻辑辑和和业业务务数数据据，包包括括软软交交换换网网络络各各类业务所需要的业务逻辑、数据资源及媒体资源等。类业务所需要的业务逻辑、
10、数据资源及媒体资源等。主主要要由由各各类类业业务务应应用用平平台台构构成成，包包括括应应用用服服务务器器、特特征征服服务务器器、策策略略服服务务器器、SCP、AAA服服务务器器、目目录录服服务务器器、数数据据库库服务器、网管服务器等。服务器、网管服务器等。功能服务器功能服务器应用服务器应用服务器策略服务器策略服务器各类用户终端各类用户终端CA，MGC，软交换软交换SCP各类接入网关各类接入网关NASMGSGPSTN/ISDN/ATMSS7网网业务业务/应用层应用层控制信令层控制信令层传输层传输层媒体媒体/接入层接入层图图9.1 9.1 基于软交换的网络系统结构示意图基于软交换的网络系统结构示意
11、图开放的开放的API信令（信令（ISUP、MAP、RANAP、MGCP、MEGACO、SIP）IP传输域传输域互通功能域互通功能域非非IP接入域接入域IP电话电话IN/AINInter-NetworkSwitchSIP/SIP-T；H.323业务应用层业务应用层为为VoIP网提网提供各种应用和业务的执供各种应用和业务的执行逻辑，行逻辑，可以包括应用可以包括应用服务器、功能服务器等服务器、功能服务器等设备，也可以包含类似设备，也可以包含类似于媒体服务器这样的特于媒体服务器这样的特殊部件。殊部件。9.2 9.2 软交换的网络结构软交换的网络结构9.2.2 各层功能描述各层功能描述2、控制信令层、控
12、制信令层 控控制制信信令令层层是是网网络络系系统统控控制制的的核核心心，为为传传输输层层提提供供控控制制功功能能，其其设设备备或或功功能能是是根根据据从从接接入入层层接接收收的的信信令令信信息息来来完完成成对对边边缘缘接接入入层层中中的的所所有有媒媒体体网网关关的的各各种种业业务务呼呼叫叫控控制制，并并负负责责各各媒媒体体网网关关之之间间通通信信的的控控制制，通通过过控控制制传传输输层层部部件件完完成成呼呼叫叫控控制制、选路、认证、资源管理等功能，及完成呼叫建立和释放选路、认证、资源管理等功能，及完成呼叫建立和释放。主主要要由由软软交交换换设设备备（媒媒体体网网关关控控制制器器）构构成成。具具
13、有有多多种种不不同同的的功功能能实实现现形形式式，包包括括软软交交换换（Softswitch）、呼呼叫叫代代理理（Call Agent，CA）、呼叫控制器（）、呼叫控制器（Call Controller）等。）等。功能服务器功能服务器应用服务器应用服务器策略服务器策略服务器各类用户终端各类用户终端CA，MGC，软交换软交换SCP各类接入网关各类接入网关NASMGSGPSTN/ISDN/ATMSS7网网业务业务/应用层应用层控制信令层控制信令层传输层传输层媒体媒体/接入层接入层图图9.1 9.1 基于软交换的网络系统结构示意图基于软交换的网络系统结构示意图开放的开放的API信令（信令（ISUP、
14、MAP、RANAP、MGCP、MEGACO、SIP）IP传输域传输域互通功能域互通功能域非非IP接入域接入域IP电话电话IN/AINInter-NetworkSwitchSIP/SIP-T；H.323控制信令层控制信令层主要是为传主要是为传输层提供控制功能输层提供控制功能，其，其设备或功能是设备或功能是根据根据从接从接入层接收的信令信息来入层接收的信令信息来执行执行呼叫控制的，呼叫控制的，通过通过控制传输层部件来控制传输层部件来建立建立或拆除或拆除经过经过VoIP网的媒网的媒体连接。体连接。媒体网关控制器（媒体网关控制器（MGC）是是VoIP网络网络中的一种关键物理设备，具有多种不同中的一种关
15、键物理设备，具有多种不同的功能实现形式，的功能实现形式，包括软交换、呼叫代包括软交换、呼叫代理、呼叫控制器等理、呼叫控制器等。（1）MGC的功能可以集中或分开。的功能可以集中或分开。（2）MGC是信令消息的源点和终点，是信令消息的源点和终点，它通过一种或多种它通过一种或多种MGC协议控制中继协议控制中继网关、媒体网关和媒体服务器，提供路网关、媒体网关和媒体服务器，提供路由信息、认证和记帐信息。由信息、认证和记帐信息。（3）MGC可以通过不同的服务控制协可以通过不同的服务控制协议与应用服务器进行通信。议与应用服务器进行通信。9.2 9.2 软交换的网络结构软交换的网络结构9.2.2 各层功能描述
16、各层功能描述3、传输层、传输层 传传输输层层是是软软交交换换网网的的承承载载网网络络，其其作作用用和和功功能能就就是是将将边边缘缘接接入入层层中中的的各各种种媒媒体体网网关关、控控制制层层中中的的软软交交换换设设备备、业业务务应应用用层中的各种服务器平台等各个软交换网网元连接起来。层中的各种服务器平台等各个软交换网网元连接起来。传传输输层层可可分分为为三三个个域域：IP传传输输域域、非非IP传传输输域域和和互互通通功功能能域域。IP传传输输域域为为分分组组通通过过VoIP网网络络提提供供传传输输通通道道、选选路路/交交换换结结构构。非非IP传传输输域域提提供供接接入入网网关关或或预预留留网网关关，以以便便支支持持非非IP终终端端/电电话话/ISDN网网络络等等接接入入功功能能。互互通通功功能能域域对对从从外外部部网网络络接接收收或或向向外外部部网网络络发发送送的的信信令令提提供供转转换换功功能能，包包括括信信令令网网关关、媒媒体体网关或互通网关。网关或互通网关。功能服务器功能服务器应用服务器应用服务器策略服务器策略服务器各类用户终端各类用户终端CA，MGC，软交换软交换SCP各类接入网
