软交换技术
软交换技术浅谈
软交换技术浅谈摘要:软交换技术是近年来发展起来的一种新兴技术,具有开放的网络体系结构,能支持不同类型的业务,是电路交换网向分组交换网演进的主流技术。
本文主要从软交换技术的概念、特点、与传统交换技术的区别、核心思想和体系结构几个方面来介绍软交换技术。
关键词:软交换下一代网络分离电信网最初是按照业务来组网的,每一种业务对应与一种网络,像公用电话交换网,用户电报网等等。
随着通信技术的飞速发展,电信业务的种类在不断增加,如果每一种业务都对应于一种网络,那么网络数量也会随之不断增加。
网络种类繁多必然会导致网络资源难以共享,而且资源利用率也随之降低,这也给网络间的互通加大了难度。
运营商们非常希望能够用同一种网络来支持不同的业务,以达到业务的融合和网络的融合。
而电信业的另一个发展趋势就是业务运营和网络运营相分离,软交换技术正是在这一背景下产生的。
软交换是一种基于公共的分组承载网络,呼叫控制与承载相分离,业务控制与呼叫控制相分离,能够承载语音、数据和多媒体等多种业务的一种交换技术。
软交换这一概念的提出,便得到了业界的大力支持,目前被大多数人认可为是下一代网络NGN(NextGenerationNetwork)中的关键技术。
软交换技术经过这几年的发展,已经取得了广泛的认可,许多厂家纷纷开始研发软交换设备,运营商们也开始逐步用软交换设备来取代传统的交换设备。
一、软交换技术的概念软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台,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,通过软件实现基本呼叫控制功能,包括呼叫选路、管理控制、连接控制(建立会话、拆除会话)和信令互通(如从SS7到IP),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。
其指导思想在于软件系统不但*于所控制的硬件,而且与自身所运行的平台无关,依靠各种协议的互通进行工作,通过与业务控制点(SCP)的配合来重用已有的业务,并允许用户通过应用编程接口(API)进行编程以开发和创建新业务,从而使得*软件商可以真正参与业务的开发和提供,有力推动现有通信网络向下一代分组网络的演进过程。
第六章 软交换技术
信令网关（SG）
实现SCN网络与IP网络的信令互通，提供SS7信令点和IP 网内呼叫控制实体（软交换/呼叫服务器/媒体网关控制器） 双向的信令接口，实现SCN信令的中继、转换或终结处理。 信令网关的协议包含两部分： SCN侧信令协议：信令网关必须发送、接收标准的 SCN信令消息，如标准的七号信令协议。 IP网络侧协议：采用IETF的SIGTRAN协议，完成7号 信令在IP网络层的封装，解决7号信令网与IP网实体相 互跨界访问的需要。
4.软交换的主要功能
AAA 服务器 Radius SS7/IP 业务提供 SG 网络管理 应用服务器 待定
网管系统
SNMP
H.323
H.323 网络 SIP 网络
软交换
No.7 网络
SIP 计费 SSF 呼叫控制 互 通
SIP/BICC 软交换
INAP/IP SG 现有 IN
H.248 媒体网关
SIP SIP 终端
FRAMEWORK
End User
1
2
软交换系统原理
软交换概念 软交换系统组成 软交换系统协议栈 软交换系统网关和接入技术 软交换系统业务技术 软交换控制器原理
3
1.软交换概念
传统电路交换机体系结构
软交换体系结构
应用服务器
网络管理与计费
业务控制层
管理/业务控制 开放的接口协议
信令/呼叫控制 电路交换矩阵
计费功能
5.软交换网关和接入技术
H.323 电话网 核心分组网 SIP电 话网 Ethernet Switch IAD
SG
No.7 信令网 PSTN /PLMN
TG
POTS V5
AG
DSLA网关 SG
简述软交换技术的发展趋势
简述软交换技术的发展趋势
软交换技术是一种基于软件的通信交换技术，它逐渐取代了传统的硬件交换设备。
随着技术的发展，软交换技术的发展趋势如下：
1. 虚拟化技术：软交换技术采用虚拟化的方式实现，将交换功能从硬件设备转移到软件中。
虚拟化技术的发展趋势是将更多的网络功能转移到软件中，实现网络功能的灵活配置和部署。
2. 云化发展：软交换技术在云计算环境中的应用越来越广泛。
未来的发展趋势是将软交换技术与云计算相结合，实现交换功能的弹性扩展和资源的共享。
3. SDN和NFV技术：软交换技术与软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术相结合，可以实现网络的动态配置和管理，提高网络的灵活性和可扩展性。
4. 高可用性和容错性：软交换技术的发展趋势是提高系统的可用性和容错性，通过冗余设计、自动容错和故障转移等技术，实现交换功能的持续可靠运行。
5. 多媒体和实时性支持：随着通信应用的多样化和实时性要求的增加，软交换技术需要支持更多的多媒体通信功能和实时性需求，如视频会议、实时语音传输等。
总之，软交换技术的发展趋势是向着虚拟化、云化、智能化、高可用性和容错性、多媒体和实时性支持等方向发展。
这些趋势将进一步推动软交换技术的应用和发展，提高通信网络的性能和灵活性。
软交换
媒体关控制协议（MGCP）是由IEFT提出来的，是简单关控制协议（SGCP）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。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 H．248/MEGACO协议所取代。
3、SIP信令关。是由IETF（Internet Engineering Task Force，因特工程任务组）制定的多媒体通信协 议。基于IP协议的SIP利用了IP络，固定运营商也会逐渐认识到SIP技术对于他们的深远意义。
完成媒体流的转换处理功能。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为：中继关（Trucking Gateway）、 接入关（Access Gateway）、多媒体关（Multimedia Service Access Gateway）、无线关（Wireless Access Gateway）等。
（1）独立于协议和设备的呼叫设备的呼叫处理和/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、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络的动态拓扑。 （7）从小到大的络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。
软交换可以支持众多的协议，以便对各种各样的接入设备进行控制，最大限度地保护用户投资并充分发挥现 有通信络的作用。
软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略（Policy－based）的实现方式来完成运行支持系统 的功能，按照一定的策略对络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。
软交换技术
软交换技术软交换技术是一种用于电话通信系统的技术，它可以在数字网络中实现电话通信的传送和交换。
软交换技术的出现，极大地改变了传统的电话网络结构和通信方式，为我们带来了更多便利和高效的通信体验。
软交换技术采用软件定义的方式来实现电话交换功能，相对于传统的硬件交换机，软交换技术更具灵活性和可扩展性。
传统的硬交换机需要大量的物理设备和复杂的线路连接，而软交换技术则可以将交换功能全部集中在一台或多台服务器上，通过软件控制实现电话的接续、转接、呼叫转移等功能。
软交换技术的核心是软交换服务器，它负责处理电话通信中的各种功能和信号。
软交换服务器可以对电话信号进行数字化处理，并通过互联网协议（IP）将信号传送到目标用户。
而在传统的电话网络中，电话信号是通过模拟信号传输的，需要经过多次的模拟-数字转换和数字-模拟转换，信号质量容易受到传输距离和线路质量的影响。
软交换技术的优势在于其高度的可扩展性。
传统的硬交换机需要建设大量的交换中心和线路，成本较高且扩容困难。
而软交换技术则可以通过简单地增加或减少服务器的数量来实现扩容或缩容，大大降低了系统的运维成本和维护难度。
此外，软交换技术还能方便地与其他通信系统进行集成，实现电话与互联网、电视、视频会议等多媒体通信的无缝连接。
软交换技术也为企业提供了更多的灵活性和创新性。
通过软交换技术，企业可以实现统一通信，将电话、电子邮件、短信、即时通信等多种通信方式集成在一起，提高了办公效率和沟通质量。
此外，软交换技术还支持虚拟专用网（VPN）功能，可以实现远程办公、呼叫中心等应用，提高了企业的业务灵活性和扩展能力。
然而，软交换技术也存在着一些挑战和问题。
首先，软交换技术对网络的要求较高，特别是对带宽和网络延迟的要求较为敏感。
如果网络质量不好或者带宽不足，会导致语音质量下降、呼叫延迟增加等问题。
其次，软交换技术在规模化应用时需要考虑系统的稳定性和可靠性，以避免系统崩溃或故障导致的通信中断。
软交换技术原理
信令协议介绍及作用
01
SIP（Session Initiation Protocol）：一种基于文本的协议，用 于建立、修改和终止多媒体会话。它支持语音、视频和数据等多 种业务，并具有灵活、可扩展和易于实现的特点。
02
H.323：一种ITU-T推荐的多媒体通信协议栈，包括H.225呼 叫信令协议、H.245控制协议和RTP/RTCP媒体传输协议等。 H.323协议栈支持在分组网络上提供音频、视频和数据通信 服务。
软交换网络架构支持多种协议和接口 标准，可以与各种异构网络进行互联 互通。
模块化结构
软交换网络架构采用模块化设计，各 功能模块相互独立，便于灵活配置和 扩展。
关键网元功能描述
软交换机（Softswitch）
负责呼叫控制、资源管理、协议转换等功能，是软交换网络的核心网 元。
媒体网关（Media Gateway）
开放接口与标准协议
采用开放接口和标准协议，便于与各种业务和应用 进行集成。
分布式架构
采用分布式架构，提高了系统的可靠性和处理能 力。
多业务支持
支持语音、数据、视频等多种业务，满足了用户多样化 的通信需求。
应用领域与市场需求
应用领域
软交换技术广泛应用于固定电话网、移动电话网、宽带接入 网等领域，为企业和个人用户提供丰富的通信服务。
1 2
开放API接口的重要性
通过开放API接口，第三方开发者可以基于软交 换平台开发丰富的业务应用，提升平台的业务提 供能力。
API接口设计原则
包括接口的统一性、易用性、安全性等方面的设 计原则。
3
典型API接口介绍
如呼叫控制API、媒体处理API、用户管理API等 典型API接口的功能和使用方法。
软交换技术通信实施方案
软交换技术通信实施方案一、引言随着信息技术的不断发展，通信技术也在不断更新换代。
软交换技术作为一种新型的通信技术，已经在通信领域得到了广泛的应用。
本文将围绕软交换技术通信实施方案展开讨论，旨在为相关领域的从业人员提供一些实用的指导和建议。
二、软交换技术概述软交换技术是一种基于软件的通信交换技术，它利用通用服务器和软件来实现通信交换功能，相比传统的硬件交换设备，软交换技术具有灵活性高、可扩展性好、成本低等优点。
在现代通信网络中，软交换技术已经成为了主流的通信交换方式，广泛应用于固定电话、移动通信、互联网电话等领域。
三、软交换技术通信实施方案1. 网络规划与设计在实施软交换技术通信方案时，首先需要进行网络规划与设计。
这包括确定网络拓扑结构、计算网络容量、确定网络设备配置等工作。
通过合理的网络规划与设计，可以有效地提高通信网络的性能和可靠性。
2. 软交换平台选择在软交换技术通信实施方案中，软交换平台的选择至关重要。
需要根据实际需求和预算情况，选择适合的软交换平台。
同时，还需要考虑软交换平台的稳定性、兼容性、可扩展性等因素，以确保通信网络的正常运行。
3. 网络安全保障通信网络的安全性是软交换技术通信实施方案中需要重点考虑的问题。
在实施软交换技术通信方案时，需要采取一系列的网络安全保障措施，包括防火墙设置、数据加密、访问控制等，以保护通信网络不受恶意攻击和非法访问。
4. 系统集成与测试在软交换技术通信实施方案中，系统集成与测试是至关重要的一环。
需要对软交换系统进行全面的集成和测试，确保各个部件之间的协调配合和正常运行。
只有通过严格的系统集成与测试，才能保证软交换技术通信方案的顺利实施和正常运行。
5. 运维管理与优化软交换技术通信实施方案的最后一步是运维管理与优化。
这包括对软交换系统的日常运行进行监控和管理，及时发现和解决问题，以及对系统进行优化调整，提高通信网络的性能和稳定性。
四、结语软交换技术通信实施方案是一个复杂的系统工程，需要全面考虑各种因素，确保通信网络的正常运行。
软交换
软交换的体系结构： 软交换的体系结构：
软交换的核心思想是将传统的电路交换机按功能分解为不同的层次， 软交换的核心思想是将传统的电路交换机按功能分解为不同的层次，从而实现业务 提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载连接分离， 提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载连接分离，不同的功能层次之间通过开放的接口 连接。因此，其位于下一代网络分层结构中的控制层面。 连接。因此，其位于下一代网络分层结构中的控制层面。
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软交换
————NGN的核心技术 ————NGN的核心技术
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NGN： NGN：Next Generation Network，又称为次世 Network，
代网络。 代网络。
NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、 NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综 是以软交换为核心 合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 基于分组的网络， 能够利用多种带宽和具有QoS能力 基于分组的网络，能够提供电信业务能够利用多种带宽和具有QoS能力
控制层（Control Layer）: Layer） 控制层（
实现呼叫控制和连接管理，控制各种媒体网关，完成计费和数据采集、网间互联等 功能。
传送层（ Transport Layer）: Layer） 传送层（
采用分组技术，提供高可靠、端到端的QoS保证的综合传送平台。 保证的综合传送平台。 采用分组技术，提供高可靠、端到端的QoS保证的综合传送平台
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（7）基于策略的运行支持系统 软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的 系统完全不同的、 软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略的实现方式来完成运行支 持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预， 持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预，以 保证整个系统的稳定性和可靠性。 保证整个系统的稳定性和可靠性。
软交换技术实验报告
软交换技术实验报告1. 引言软交换技术是一种基于软件的交换机实现方式，相对于传统的硬件交换机，具有更灵活、可配置性强的优势。
本实验旨在通过搭建软交换实验环境，深入了解软交换技术的原理和应用。
2. 实验目标1. 理解软交换的基本原理2. 掌握软交换环境的搭建方法3. 实现基本的软交换功能4. 进行性能测试和评估3. 实验步骤3.1 搭建实验环境首先，我们需要搭建软交换的实验环境。
选择一台性能较好的服务器作为软交换主机，安装操作系统（如Ubuntu）和必要的软件（如Open vSwitch）。
3.2 配置交换机在软交换主机上，使用命令行工具配置交换机的网络拓扑、端口和VLAN等参数，可以通过配置文件或者命令行参数进行设置。
确保交换机的基本功能正常运行。
3.3 实现软交换功能根据实际需求和实验目标，编写相应的代码或脚本，实现软交换的具体功能。
例如，可以实现基本的转发、过滤、镜像等操作，同时支持各种协议和特性。
3.4 进行性能测试为了评估软交换的性能表现，可以编写相应的测试工具或脚本，模拟真实网络环境下的流量，并记录交换机的处理能力和延迟等指标。
根据测试结果，进行性能优化和改进。
4. 实验结果分析根据实验步骤中的配置和测试，可以得到软交换的实验结果。
通过对测试数据的分析，我们可以评估软交换的性能和稳定性，并对实验结果进行解释和讨论。
5. 结论通过本实验，我们深入了解了软交换技术的原理和应用。
通过搭建实验环境，我们成功实现了基本的软交换功能，并进行了性能测试和评估。
实验结果表明，软交换具有较好的性能和灵活性，可以满足不同场景和需求的网络交换需求。
6. 参考文献[1] Open vSwitch官方文档.[2] Renévan der Laan, Rob Vriend, and Cees de Laat. Software-Defined Networking: From Traditional to Virtualized Networks. CRC Press, 2016.。
什么是软交换？软交换十大功能介绍
什么是软交换？软交换⼗⼤功能介绍什么是软交换？软交换⼗⼤功能介绍什么是软交换？软交换⼗⼤功能介绍利⽤把呼叫控制功能与媒体⽹关分开的⽅法来沟通公⽤电话交换⽹(PSTN)与IP电话(V oIP)的⼀种交换技术。
软交换(SS)概念是20世纪90年代后期在IP电话的基础上逐步发展起来的，是在通信⽹由窄带向宽带过渡，由电路交换向分组交换演进的过程中逐步完善的。
它继承了电信⽹集中控制的架构和可靠的信令技术，采⽤分层的机构实现了呼叫控制和媒体处理相的分离原则。
软交换是⼀种功能实体，为下⼀代⽹络NGN提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下⼀代⽹络呼叫与控制的核⼼。
软交换是⼀种正在发展的概念，包含许多功能。
其核⼼是⼀个采⽤标准化协议和应⽤编程接⼝(API)的开放体系结构。
这就为第三⽅开发新应⽤和新业务敞开了⼤门。
软交换体系结构的其它重要特性还包括应⽤分离(de-couplingofapplications)、呼叫控制和承载控制。
软交换技术三个基本要素是：1)开放的业务⽣成接⼝。
软交换提供业务的主要⽅式是通过API与应⽤服务器配合以提供新的综合⽹络业务。
与此同时，为了更好地兼顾现有通信⽹络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。
2)综合的设备接⼊能⼒。
软交换可以⽀持众多的协议，以便对各种各样的接⼊设备进⾏控制，最⼤限度地保护⽤户投资并充分发挥现有通信⽹络的作⽤。
3)基于策略的运⾏⽀持系统。
软交换采⽤了⼀种与传统OAM系统完全不同的、基于策略(Policy-based)的实现⽅式来完成运⾏⽀持系统的功能，按照⼀定的策略对⽹络特性进⾏实时、智能、集中式的调整和⼲预，以保证整个系统的稳定性和可靠性。
作为分组交换⽹络与传统PSTN⽹络融合的全新解决⽅案，软交换将PSTN的可靠性和数据⽹的灵活性很好地结合起来，是新兴运营商进⼊话⾳市场的新的技术⼿段，也是传统话⾳⽹络向分组话⾳演进的⽅式。
软交换技术
21
媒体服务器定义
• 在软交换设备或应用服务器直接 控制下，为来自电路交换或分组 交换的媒体会话，提供高级媒体 处理能力。
22
媒体服务器的功能
• 支持多种编码之间的转换 • 支持多个应用服务器或MGC的控制 • 支持多种并发处理能力，包括数字 监测、语音通知、语音产生、多媒 体录音、语音识别、文本到语音、 会议、传真处理、语音活动监测等。
10
软交换的功能
• 计费功能，具有详细话单及复式计次功能，并 计费功能， 将话单传送到相应的计费中心，记帐卡应用时， 具备实时断线功能。 • 认证与授权功能，与认证中心连接，将媒体网 认证与授权功能， 关信息送往认证中心进行认证和授权，以防止 非法用户/设备的接入。 • 地址解析功能 ， 完成E.164与IP地址、别名地 地址解析功能， 址的转换功能，可完成重定向的功能。 • 语音处理功能，控制媒体网关是否采用语言压 语音处理功能， 缩以及选择压缩算法G.729、G.723等。
应用服务器平台
网络协议映射
SSW
MS
HLR
SCP
E-mail 服务器
FTP 服务器 ......
软交换
STMP： STMP：简单邮件传输协议 GSTN： GSTN：一般电话交换网
GSTN
Internet
MAP： INAP： FTP： MAP：上行带宽分配映射 INAP：智能网应用协议 FTP：文件传输协议 SSW： MS： CAP： SSW：软交换系统 MS：媒体服务器 CAP：业务控制协议
5
软交换的组织结构
NO.7网络
软交换功能结构示意图
6
软交换系统的主要功能
• 呼叫控制和处理功能 呼叫控制和处理功能，为基本呼叫的建立、 保持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、 连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制 等。 • 协议功能 ，软交换是一个开放的、多协议 实体，实体间采用标准协议通信，包括 H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、 H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、 MGCP、BICC、PRI、BRI、PARLY、 INAP、MAP等协议。
软交换技术
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软交换技术
1.4 软交换的标准化情况
国外应用情况 英国 英国电信（BT）话音网络在本地网层面，准备开展有关软交 换的试验，计划利用5年的时间替换65%的TDM交换机。软交换的 本地试验拟选择5个节点，2个或3个设备供应商来参与试验。 比利时 比利时电信（Belgacom）认为，近期网络增容不大，计划在 2004年左右引入NGN比较适当，目前主要是跟踪技术和设备的发 展。比利时电信的技术部门在NGN方面，重点研究未来分组语音 网络的体系架构和需求，开展NGN技术培训，建立NGN实验室， 为开展现场试验进行技术准备，研究新型网络管理等。
软交换技术放弃了传统交换网络的封闭架构，转而采用相对集中的控 制核心为全网用户提供服务，通过开放的接口和通用协议，协助运营商 构造一个开放的低成本网络架构，提高业务的部署速度。软交换技术不 仅能够实现从PSTN向NGN的演进，同时也可以实现2G、3G、IMS网络的 良好兼容和平滑迁移，从而大幅减少网络迁移的CAPEX支出。
Company Logo
软交换技术
1.2软交换的优越性
软交换作为NGN的发展方向，具有充分的优越性。软交换主 要针对核心网络的交换部分，不涉及到接入网络的改造。移动软 交换的核心概念是实现了控制面与用户面的分离。所有的控制功 能集中在MSC-Call Server中，所有的交换功能在媒体网关（MGW） 中完成。MSC-Call Server通过标准的H.248接口完成对话务等交换 过程的控制。同时MSC-Call Server通过传统的MAP信令与HLR交互， 通过传统的BSSAP信令完成对接入网络的控制。而在MSC-Call Server之间可以通过ISUP协议或者BICC协议（当使用IP承载时）完 成呼叫的建立。软交换技术的优越性体现为以下几个方面： 1.2.1 基本建设费用（CAPEX）低
软交换技术课件
3、关联的修改、创建与删除
H.248/Megaco协议可以隐含的创建关联，修改已经存在的关联的 参数。协议定义了相关命令如Add、Substract、Move将终端加入 关联、从关联中删除终端以及在关联之间移动终端。
描述符（Descriptor ）用于描述终端的相关属性。描 述符由描述符名称(name)和一些参数项(item)组成， 参数可以有取值。H.248协议定义了19种描述符，协 议定义的描述符可以参见表6-3。
6.3.2 H.248协议消息
6.3.2.1 协议栈结构
H.248 UDP/TCP/SCTP IP MAC L1
H.248 UDP/TCP/SCTP IP MAC L1
6.3.2.2 命令
MGC Add Modify Subtract Move Auditvalue Auditcapability Notify ServiceChange MG
资源的利用
电交换达到上限
传统网络的局限
基于电路交换技术，资源利用率低； 网络结构不合理； 业务开发受限； 无法提供综合信息服务。
下一代网络的概念
NGN是一种分组网络，它提供电信业务在内的多种业 务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实 现业务功能与底层传送技术的分离。
接入层
H.323 网关
SG PSTN TG
AG
智能终端 IAD
WAG
6.2.2.2 软交换实体及功能
1、接入层实体 2、传送层实体 3、控制层实体 4、业务层实体
功能：
接入层通过媒体网关设备MG（Media Gateway）为各 种用户接入软交换网络提供多种接入手段，并将在软交 换的控制下将信息转换成为能够在IP网络上传递的信息 格式。
软交换技术
软交换技术
软交换技术是一种基于软件实现的通信交换技术，用于实现电话网
络中的交换机功能。
传统的电话交换机是通过硬件设备实现的，而
软交换则完全依靠软件来完成交换功能。
软交换技术利用计算机软件来模拟传统电话交换机的功能，包括呼
叫接通、呼叫转移、呼叫保持、呼叫转接等。
它基于计算机服务器，通过软件程序来处理和转发电话呼叫。
软交换技术具有以下优点：
1. 灵活性：软交换技术可以根据需求进行灵活配置和扩展，可以根
据需求快速调整和更新交换功能。
2. 成本效益：相比传统的硬件交换机，软交换技术成本更低，因为
它不需要昂贵的硬件设备。
3. 可伸缩性：软交换技术可以根据需要扩展，可以处理大量的电话
呼叫和用户。
4. 多功能性：软交换技术可以集成多种通信功能，如传真、语音信箱等。
然而，软交换技术也存在一些挑战，例如对网络质量要求较高，需要较好的网络带宽和稳定性；安全性方面也需要特别关注，以保护通信的机密性和完整性。
总的来说，软交换技术是一种先进的通信技术，可以为用户提供灵活、高效的电话交换服务。
它是未来通信发展的趋势之一。
软交换技术
3）受控操作功能
4）管理和统计功能
13
二、网关技术
2、信令网关
其主要功能是完成信令消息的转换，根据其处理信令内容分为：
1）No.7信令网关 2）用户信令网关
14
三、软交换呼叫控制原理
软交换通过软件实现对各种呼叫建立的控制，完成呼叫的 交换过程；将呼叫控制能力与交换机硬件分离，且呼叫控制 与业务“无关”。因此，软交换将传输、交换（控制）、接 入、服务（业务）分离，可接入多种网络，支持开展新业务 （对各种网络业务开放）。 例9.1 开放业务支撑环境： 应用编程接口：
– 地址解析/翻译
外围接入层
SG
MG
AG
IAD
7号信令 网络
PSTN
各类接入 网
其它VoIP 系统
6
NGN网络模型
7
软交换系统统一接入各种终端
媒体控制器MGC 网守GateKeeper SIP 终端 MGCP 终端 H.323 终端
软交换
传输网（IP网 ） 集成接 入设备 传真
8
电话
下一代网络中软交换系统的作用
15
NMC
运行支 撑系统
应用服务器
提供业务执行，管理，开发环境
系统管理中心
－提供系统管理功能 －连接运行支撑系统 其它软交 换系统
会话控制层
MS
SSC
媒体服务器 软交换控制设备（软交换机） 中继媒体网关 －提供特殊媒体资源 – 呼叫控制 综合接入设备 接入网关 信令网关 －连接PSTN 与IP 网络 －提供 IVR 功能 核心传送层 – 资源管理 －连接 SS7和 IP 网络 －用于终端用户 －实现媒体传输格式转换 －用于传统用户终端设备的接入 /PBX/ 无线基站的接入 – 路由控制 －主要用于中继（ SS7）接入 －实现SS7信令传输格式转换 －完成媒体流转换和非 SS7信令处理等功能 －完成用户端数据、语音等的接入功能
软交换技术专业知识讲座
2023/12/13
1
序言
“软互换”旳概念是在20世纪90年代中期由美 国旳贝尔试验室首次提出；
软互换技术是老式电信网络向下一代网络演变 旳关键技术；
软互换技术不但实现了网络旳融合，更主要旳 是实现了业务旳融合；
软互换系统吸收了IP网络技术、ATM网络技术
和智能网技术等众家之长，形成了分层、全开 放旳体系构造；
2023/12/13
24
（5）操作维护功能
配置管理
查看媒体网关、查看中继线及中继组配置，路由旳配 置
客户服务
查看配置旳 号码，以及相应号码所开通旳业务
系统监控
查看系统进程信息和中继资源信息
顾客管理
不同顾客能够授予不同权限
历史话务统计
分析某一时间段内话务量连续变化
告警系统
2023查人/1看机2/各命13类令历交史 互告功警能纪录
狭义
一种建立在开放平台上能够实现分布式通信功
能并为下一代网络提供呼喊控制和信令旳开放 式原则软件
是网络演进以及下一代分组网络旳关键设备之 一，它独立于传播网络
一般称之为软互换设备或者软互换控制器
2023/12/13
17
软互换旳概念
软互换能够集成话音、数据和视频业务，能够在不同网络之间， 例如无线网络和有线电视网络之间，完毕不同通信协议旳转换；
软互换本质上提供一种开放旳网络体系构架，为不同旳厂家开发各个层面 旳产品提供开放旳原则。引入软互换是为了建立一种集有线、无线、话音、 数据、多媒体业务为一体旳综合性旳网络，这是化零为整旳思想，而在网 络组件旳设计上，又采用化整为零旳措施，分离业务与呼喊控制、分离呼 喊与承载，这是为了以便各个组件独立演进；
软交换技术
②下一代网络(NGN)提供的业务
全面继承PSTN传统话音业务(包括基本话音 业务、电话补充业务、CENTrEx业务、 ISDN PRI补充业务、IN类业务等)； 基于SIP的宽带多媒体业务； PSTN与因特网相结合的业务(即PINT业务， 如点击拨号、点击传真、WEB800、ICW 等 )； 用户可定制的个性化业务。
5.5 软交换技术的发展和应用
①软交换技术的发展状况
欧洲电信部门对于软交换(下一代网络)的发展和应 用，大体上采用比较务实和谨慎的态度，他们根据 自身网络的实际情况和业务的发展来采取对策。
德国电信积极开拓国际IP网的话音业务，注重新技术和 新设备的试验和评估。 英国电信在长途网和本地网中实现分组话音，在本地网 的5个节点中开展了软交换实验，部分已经商用，并且试 验规模在逐步扩展。 比利时电信的技术部门在NGN方面，重点研究未来分组 话音网络的体系架构和需求，为开展现场试验进行技术 准备
④ 软交换的主要协议
MGCP协议
MGCP协议主要用于软交换和媒体网关或软交换 与MGCP终端之间，软交换通过此协议控制媒体网 关/MGCP终端上的媒体/控制流的连接、建立和释 放。 MGCP协议基于主从结构，因此其解决方案有利 于网关的互连，适合构建大规模网络，且可以和 No.7信令网关配合工作，能与No.7信令网良好集 成，协议具有很好的扩展性。此外，由于呼叫控制 与媒体处理分离，可使多个厂家的设备来构建网络。
5.3 软交换的主要功能
媒体网关接入功 能 呼叫控制功能 业务提供功能 互连互通功能 网管功能 操作维护功能 计费功能 认证/授权 地址解析 语音处理
5.4 软交换系统的新业务简介
传统话音业务 话音与互联网相结合的业Байду номын сангаас 多媒体业务
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《软交换技术与NGN》练习题一、简答题1．简要说明NGN的定义。
从广义来讲，下一代网络泛指一个不同于现有网络，大量采用当前业界公认的新技术，可以提供语音、数据及多媒体业务，能够实现各网络终端用户之间的业务互通及共享的融合网络。
下一代网络包含下一代传送网、下一接入网、下一代交换网、下一代互联网和下一代移动网。
从狭义来讲，下一代网络特指以软交换设备为控制核心，能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的分层体系架构。
在这种分层体系架构下，能够实现业务控制与呼叫控制分离，呼叫控制与接入和承载彼此分离，各功能部件之间采用标准的协议进行互通，能够兼容各业务网(PSTN、IP网、移动网等)技术，提供丰富的用户接入手段，支持标准的业务开发接口，并采用统一的分组网络进行传送。
2．简要说明NGN的特点。
下一代网络是可以提供包括话音，数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架，有三大特征。
其特点如下：（1）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。
部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络。
部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。
（2）下一代网络是业务驱动的网络，应实现业务控制与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。
分离的目标是使业务真正独立于网络，以便灵活有效的实现各种业务。
用户可以自行配置和定义自己的业务特征和接入方式，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型。
同时能够支持固定用户和移动用户，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。
（3）下一代网络是基于统一协议的分组的网络。
能利用多种宽带能力和有QoS保证的传送技术，使NGN能够提供通信的安全性、可靠性和保证服务质量。
3．简要说明以软交换为中心的下一代网络的分层结构。
4．简要说明下一代网络的各部件之间采用标准协议。
5．简要说明固定电话网向NGN的演进步骤。
6．说明移动通信系统基于R4的核心网的结构。
7．简要说明RTP协议的功能。
8．简要说明SIP协议的功能。
9．简要说明SIP系统中各种服务器的功能。
10．SIP消息有哪两大类？分别说明这两大类消息的发送方向。
11．简要说明SIP请求消息的一般格式。
12．简要说明SIP协议中INVITE(邀请)消息和REGISTER(登记)消息的功能。
13．分别说明SIP协议中To头部字段、Contact头部字段和请求消息REQUEST-URL表示的地址的含义。
14．简要说明SIP协议中Via头部字段的作用。
15．简要说明会话描述协议SDP的功能，会话描述协议SDP的内容一般是如何传送的？16．说明网关的连接模型中终端和关联域的概念。
17．说明H.248协议中消息、事务、关联域命令、参数（描述符）的关系。
18．简要说明H.248协议中Add命令、Modify命令和Notify命令的功能。
19．简要说明H.248协议中的本地描述语和远端描述语的作用。
20．说明固定网络软交换设备的功能结构。
21．与固定网络软交换系统比较，移动软交换系统主要增加了哪些功能。
22．简要说明软交换设备的业务提供功能。
23．简要说明软交换设备的业务交换功能。
24．简要说明软交换设备的硬件结构。
25．简要说明软交换设备软件系统的结构。
26．简要说明软交换设备的主要数据。
27．简要说明媒体网关的类型和主要功能。
28．简要说明移动媒体网关的功能。
29．简要说明综合媒体网关设备的基本功能。
30．简要说明综合媒体网关设备的数据有哪些？31．简要说明综合接入设备IAD用户侧的接口。
32．简要说明No.7信令网关的功能。
33．说明归属位置寄存器HLR的功能。
34．说明SHLR的主要功能。
35．简要说明下一代网络业务的主要特点。
36．软交换网络中提供的基本业务有哪些？37．简要说明基于软交换的业务实现方式。
38．简要说明应用服务器的主要功能。
39．简要说明媒体资源服务器的主要功能。
40．说明呈现业务的定义。
41．说明呈现业务在软交换网络中的体系结构。
42．下一代网络的业务对IP承载网提出哪些方面的要求？43．说明服务质量（QoS）的含义。
44．IP承载网影响下一代网络业务服务质量的主要因素有哪些。
45．简要说明综合服务技术提高服务质量的原理。
46．简要说明资源预留的工作流程。
47．简要说明区分服务技术提高服务质量的原理。
48．简要说明区分服务网络中核心路由器和边界路由器的功能。
49．简要说明MPLS网络的结构。
50．简要说明多协议标签交换技术提高服务质量的原理。
51．简要说明MPLS VPN的结构。
52．简要说明超量工程法提高服务质量的原理。
53．分析NAT对下一代网络业务的影响。
54．简要说明STUN协议的工作原理。
55．简要说明应用层网关方案实现私网穿越的原理。
56．简要说明代理方案实现私网穿越的原理。
57．简要说明软交换技术给运营商带来的优势。
58．简要说明我国运营商在建设软交换网络时的步骤。
59．简要说明固网智能化改造的核心思想。
60．简要说明软交换技术在固网端局的应用的常见方案。
61．简要说明综合接入媒体网关常见的组网方式。
62．简要说明EPON系统的构成及各部分功能。
63．简要说明移动软交换体系和固定软交换体系的相同点。
64．简要说明移动软交换体系和固定软交换体系的不同点。
65．简要说明IMS的特点。
66．简要说明IMS在哪些方面实现了对固定移动网络融合的支持。
67．呼叫会话控制功能（CSCF）按功能可分为哪几个逻辑实体，简要说明这些逻辑实体的功能。
68．简要说明归属用户服务器（HSS）的作用。
69．简要说明漫游的概念，IMS如何解决终端的漫游问题的。
二、画图题1．画图说明下一代网络的分层结构。
2．画图说明移动通信系统基于R4的核心网的结构。
3．画出多媒体编码数据在IP网络中传送时的封装结构。
4．画出SIP网络系统的逻辑结构。
5．画出基于SIP的多媒体通信的协议栈结构。
6．画出教材图2-12所示结构中两个软交换设备间的SIP信令流程。
7．画出BICC协议基于的网络的一般结构。
8．画出H.248消息的结构9．画出BICC的消息格式。
10．画出信令传输协议SIGTRAN 的结构。
11．画出建立SCTP建立偶联的程序。
12．画出SGP 和同一个AS 中的两个ASP 之间建立业务的M3UA消息流程。
13．画出软交换网络总体结构。
14．画出固定网络软交换系统的功能结构。
15．画图说明软交换设备的硬件逻辑结构。
16．画图说明软交换设备软件系统的结构。
17．画图说明移动媒体网关在网络中的位置。
18．画图说明综合接入设备IAD在网络中的位置。
19．画图说明IAD的逻辑结构。
20．画图说明信令网关作为信令转接点组网应用时的组网结构。
21．画图说明信令网关作为信令转接点组网应用时的协议栈结构。
22．画出由软交换设备实现业务示意图。
23．画出由各种服务器提供业务的实现示意图。
24．画出通过第三方提供业务的实现示意图。
25．画出通过互通的方式提供业务实现示意图。
26．画图说明PARLAY网关与应用之间的接口。
27．画图说明媒体资源服务器在软交换体系中的位置及与其它网元之间采用的协议。
28．画出与课本图4-21网络结构对应的点对点视频通信业务的呼叫建立流程。
29．画图说明呈现业务在软交换网络中的体系结构。
30．画出RSVP在主机和路由器上的实现机制的结构图。
31．画出区分服务的体系结构图。
32．画图说明普通LDP的工作过程。
33．画出说明MPLS的网络结构。
34．画出MPLS VPN网络结构。
35．画图说明MPLS TE的工作原理。
36．画出代理处于公网时的应用模型。
37．画出代理设备处于私网时的应用模型。
38．画出代理设备处于公私网边缘时的应用模型39．画出本地网智能化改造后网络的一般结构。
40．基于软交换技术的固网智能化改造后的网络结构。
41．画出教材图6-6所示网络中彩铃业务的实现流程。
42．画图说明移动软交换长途汇接网的结构。
43．画图说明移动软交换端局的组网结构。
44．画图说明EPON系统的构成。
45．画出3GPP IMS的体系结构图并简要说明。
46．画出IMS 用户初始注册的流程图。
47．画出IMS与PSTN互通的参考模型。
五、计算题1．G.723.1编码数据的比特率为6.3kbit／s，每30ms传送一个语音包，在不考虑静音压缩的情况下，计算在IP网络中传送一路G.723.1话音所占的带宽。
2．G.723.1编码数据的比特率为5.3kbit／s，每30ms传送一个语音包，在不考虑静音压缩的情况下，计算在IP网络中传送一路G.723.1话音所占的带宽。
3．G.729编码数据的比特率为8kbit／s，每20ms传送一次，在不考虑静音压缩和数据链路层头部所占的带宽的情况下，简单估算一下在IP网络中传送一路G.729话音所占的带宽。
4．G.729编码数据的比特率为8kbit／s，每20ms传送一次，在不考虑静音压缩的情况下，简单估算一下在IP网络中传送一路G.729话音所占的带宽。
六．协议分析1. 分析以下采用SIP协议建立呼叫时发送的一条消息，并回答以下问题：主叫的注册账号是什么？被叫的注册账号是什么？与主叫直接通信的地址是什么？该消息的消息体采用的协议是什么？本次会话中主叫可以接收几种编码的音频？主叫接收的音频流用的传输协议是什么？主叫接收媒体流的IP地址和RTP端口号分别是什么？INVITE sip:8882101@10.77.226.41 SIP/2.0From: sip:8882100@10.77.226.41;tag=1c13959To: sip:8882101@10.77.226.41Call-Id: call-973574765-4@10.77.226.121Cseq: 1 INVITEContent-Type: application/sdpContent-Length: 199Accept-Language: enSupported: sip-cc, sip-cc-01, timerContact: sip:8882100@10.77.226.121User-Agent: Pingtel/1.0.0 (VxWorks)Via: SIP/2.0/UDP 10.77.226.121v=0o=Pingtel 5 5 IN IP4 10.77.226.121s=phone-callc=IN IP4 10.77.226.121t=0 0m= audio 8766 RTP/AVP 0 96 8a= rtpmap:0 pcmu/8000/1a= rtpmap:96 telephone-event/8000/1a= rtpmap:8 pcma/8000/12．RGW-RGW之间利用H．248协议建立呼叫的网络结构如下图所示, 分析以下的RGW1 to MGC和MGC to RGW1的H．248协议消息,并回答以下问题：RGW1向MGC发送H.248消息时使用的IP地址和端口号分别是什么？RGW1为本次呼叫分配的关联标识号是什么？该关联中包含了哪些终端？终端100000034能接收几种格式的媒体流？终端100000034接收媒体流的IP地址和RTP端口号分别是什么？终端A2223的对端接收媒体流的IP地址和RTP端口号分别是什么？RGW1 to MGC:MEGACO/1 [10.54.250.43]:2944P=369363687{C=286{A=A0,A=A100000034{M{O{MO=RC,RV=OFF,RG=OFF,nt/jit=40},L{v=0 c=IN IP4 10.54.250.43 m=audio 18300 RTP/A VP 8}}}}}MGC to RGW1:MEGACO/1 [10.54.250.187]:2944T=370281196{C=286{MF=A0{M{O{MO=SR,RV=OFF,RG=OFF,tdmc/ec=ON}},E=369109258{al/*},SG{}},MF=A100000034{M{O{MO=SR,RV=OFF,RG=OFF},R{v=0 c=IN IP4 10.54.250.18 m=audio 18296 RTP/A VP 8}}}}}。