交换第8章(软交换基本原理)

INAP
MGCP/H248/SIP Softswitch M3UA/SCTP Softswitch SG H.248 分组核心网 SIP-T/BICC/H.323
ISUP
H.248
H.248/MGCP STP switch PSTN TMG H.248/MGCP SIP/ H.323 SIP/H.323 SIP/H.323 MGW PLMN
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软交换的功能结构模型
业务生成APIs AAA服务器
Radius
应用服务器
待定
网管服务器
SNMP H.323 H.323IP 电话网
地址解析/路由功能
IP
信 令 网 关
软 交 换 设 备
H.248
各种 媒体网关
业务提供功能 网管、计费功能 业务交换功能 呼叫控制功能
互 通 功 能
SIP SIP/BICC
软交换技术
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下一代网络(NGN)概述
NGN定义:
NGN(Next Generation Network，下一代网络) NGN是集话音、数据、传真和视频业务于一体 的全新的网络。 是一种业务驱动型网络。 业务和呼叫控制完全分离、呼叫控制和承载完全 分离，使业务独立于网络。 开放式业务架构。
来自百度文库是一致的，只不过原来在一个交换机里头的各个功能模块，现在变成了分布在网络上的独立构件了。原
来在交换机各部件之间交互的内部协议，现在变成了在分组网上，各构件间传送的标准协议了。 26
软交换支持的主要协议
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IN
MRS
OSS SNMP/MML
PARLAY/ SIP
AppServer TRIP
Location Server
SIP系统
软交换
信 令 网 关
INAP/IP
现有IN
NO.7网络
SIP 终端
H.248 终端
MGCP 终端
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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、智能呼叫触发检出和资源控制等。 接收来自业务交换功能的监视请求，并对其中与呼叫相 关的事件进行处理。 接受来自业务交换功能的呼叫控制相关信息，支持呼叫 的建立和监视。 支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，提供 多方呼叫控制功能，包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼 叫成员的加入/退出/隔离/旁听以及混音过程的控制等。 识别媒体网关报告的用户摘机、拨号和挂机等事件；控 制媒体网关向用户发送各种音信号，如拨号音、振铃音、 回铃音等；提供满足运营商需求的编号方案。
AMG
IAD
Soft-phone
E-phone
E-Phone
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软交换支持的主要协议
媒体网关控制协议（MGCP） 媒体网关控制协议（H.248/MEGACO） 会话初始协议（SIP） 与承载无关的呼叫控制协议（BICC） 流控制传输协议（SCTP） MTP2层用户对等适配层协议（M2UA） MTP3层用户适配层协议（M3UA)
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软交换在网络中的位置
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电路交换与软交换的比较
在电路交换网中，呼叫控制、业务提供以及交换距阵 均集中在一个交换系统中。 软交换的设计思想是业务/呼叫控制与呼叫控制/承载 分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信， 以便在网上更加灵活地提供业务。
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电路交换与软交换的比较
业务 软交换
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NGN是基于标准协议的网络
IN
MRS OSS SNMP/MML AppServer TRIP
Location Server
PARLAY/ SIP
INAP
MGCP/H248/SIP
Softswitch M3UA/SCTP Softswitch SG H.248 分组核心网 SIP-T/BICC/H.323
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NGN体系结构
业务管理 网络控制 传输 边缘接入
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NGN组网模型
业务层
控制层
传输层
接入层
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边缘接入层：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网络上传递的信息 格式。例如：将话音信号分割成ATM信元或IP包。 核心交换层：采用分组技术，提供一个高可靠性的、 提供QoS保证和大容量的统一的综合传送平台。 网络控制层：实现呼叫控制，其核心技术就是软交换 技术，完成基本的实时呼叫控制和连接控制功能，它 是与业务无关的，目的是支配网络资源，软交换要支 持众多的协议接口。 业务和应用层：在呼叫建立的基础上提供额外的增值 服务，以及运营支撑。
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软交换网关
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中继网关和信令网关也是大家常常听说的NGN部件。在一个 纯粹的NGN网络中，中继网关和信令网关可以说是没有必要 存在的，但是，由于NGN不可能一夜之间取代PSTN，也就是 说，在NGN的建设过程中，会有一段十分漫长的时期，需要 NGN和PSTN共存。而共存的网络，就需要互通，中继网关和 信令网关就是为了实现NGN和PSTN互通的设备。
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当其内部不包含信令网关时，应能够采用 SS7/IP 协议 与外置的信令网关互通，完成整个呼叫的建立和释放功 能，其主要承载协议采用SCTP。 控制媒体网关发送IVR，以完成诸如二次拨号等多种业 务。 同时直接与 H.248 终端、 MGCP 终端和 SIP 客户端终端 进行连接，提供相应业务。 当其位于 PSTN/ISDN 本地网时，应具有本地电话交换 设备的呼叫处理功能。 当其位于 PSTN/ISDN 长途网时，应具有长途电话交换 设备的呼叫处理功能。
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业务提供功能
现有交换机的基本业务与补充业务 与现有智能网配合,提供现有智能网的智能业务 与第三方配合,提供增值业务与智能业务 业务控制触发的识别以及与SCF间的通信 管理呼叫控制功能和SCF间的信令 按要求修改呼叫/连接处理功能，在SCF控制下处理IN 业务请求 业务交互作用管理
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软交换的基本概念
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软交换的定义
软交换是下一代网络的核心部分。 国际软交换协会（ISC）的定义：提供呼叫控制功能的 软件实体。 广义的定义：泛指一种体系结构，利用该体系结构可以 建立下一代网络框架，涵盖NGN架构中的四个功能层面， 主要由软交换设备、信令网关、媒体网关、应用服务器 等组成。 狭义的定义：专指软交换设备，定位于控制层面。
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MGCP协议栈
应用层
MGCP
UDP
传输层
网络层
IP
MAC
链路层
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H.248/MEGACO协议
MEGACO是由IETF的MEGACO工作组制定的，H.248 是由ITU-T制定的。H.248和MEGACO实质是一样的， 是IETF和ITU-T共同认可的标准协议。 软交换和媒体网关或软交换与H.248/ MEGACO终端之 间的标准协议。 软交换通过此协议控制媒体网关或 H.248/ MEGACO终 端上的媒体/控制流的连接、建立和释放。 H.248/ MEGACO协议消息编码采用二进制或文本方式， 底层传输机制将采用MTP-3b（基于ATM的信令传输） 或SCTP/UDP（基于IP的信令传输）为其提供协议承载。
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协议功能
呼叫控制协议：ISUP、TUP、PRI、BRI、BICC、 SIP-T、H.323等 传输控制协议：TCP、UDP、SCTP、M3UA、M2PA等 媒体控制协议： H.248、MGCP、SIP等 业务应用协议：PARLY、INAP、MAP、LDAP、 RADIUS等 维护管理协议：SNMP、COPS等。
业务 呼叫控制 T D M 交换矩阵 用户板 中继板 T D M H.248 T D M
H.248 T D M
分组网
电路交换模式
软交换模式
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软交换的主要特点
高效灵活 开放性 多用户 强大的业务功能
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软交换的主要功能
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软交换的主要功能
呼叫控制和处理功能 协议功能 业务提供功能 业务交换功能 操作维护功能 互通功能 计费功能 路由、地址解析和认证功能 七号信令功能 SIP代理功能 H.323终端控制/管理功能（任选） H.248终端、SIP终端、MGCP终端的控制/管理功能
中继网关，就是完成电路中继（基于PCM编码的64K链路） 和分组网上的媒体流的转换； 信令网关，就是完成基于电路中继的七号信令系统和基 于分组网（IP承载）的SIGTRAN信令系统的转换。
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NGN和PSTN的互通
软交换
SIGTRAN MGCP
与PSTN互通包括信令的互通和 话路的互通 •信令互通由SG完成互通
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MGCP协议描述能力有欠缺，限制了其在大型网关上 的应用。H.248协议克服了MGCP协议描述能力上的 欠缺，能够支持更大规模的网络应用，而且更便于 对协议进行扩充，因而灵活性更强 。对于大型网 关，H.248协议是一个好的选择。 MGCP消息传递依靠承载在宽带IP网络上的UDP数据 包，而H.248信令消息可基于UDP/TCP/SCTP等多种 承载。
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软交换协议系统
SS7 I S U P INAP H.248 H.248 MGCP MGCP SIP SIP H.323 H.323 OSI 层 7
TCAP SCCP
6
5 MTP3 M3UA M2UA MTP2 SCTP TCP UDP SCTP UDP UDP UDP TCP 4
IP
IP MTP1 MAC MAC
ISUP
H.248
H.248/MGCP STP switch PSTN AMG IAD E-Phone TMG H.248/MGCP SIP/ H.323 SIP/H.323 SIP/H.323 MGW PLMN
Soft-phone
E-phone
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NGN特点和优势
开放分布式网络架构； 业务与呼叫控制分离，呼叫与承载分离 高速分组化核心承载 NGN承载网趋向于采用统一的IP协议实现业务 融合； NGN网络是基于统一协议的网络； NGN同时支持语音、数据、视频等多种业务； 接入和覆盖优势； 地域概念消失，同一软交换系统下的用户可以位 于任何一个网络可以到达的地方。 建设成本和维护成本低。
信令网关 SS 7
中继网关 E1、SDH155
•话路通过中继网关互通
STP
PSTN
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一次纯NGN的端到端的呼叫处理过程
（1）用户A摘机拨号，呼叫用户B
（2）AMG收号，向SoftSwitch发起呼叫
SoftSwitch (2) (6) (3) (5) 分组核心网 (7) IAD
（3）SoftSwitch对用户A进行认证鉴权， 对用户B进行认证鉴权，通过鉴权后，查找 用户B归属网关IP地址
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操作维护功能
系统配置功能：脱机、在线、远程配置（CLI或GUI）、 数据库备份、数据升级 告警功能：系统资源告警、状态告警、事件告警等 业务统计功能 运行状态分析功能 访问权限控制功能
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互通功能
通过信令网关实现分组网与应现有七号信令网的互通。 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；允许 SCF 控 制 VoIP 呼叫且对呼叫信息进行操作 （如：号码显示等）。 通过互通模块，采用 H.323 协议实现与现有 H.323 体系 的IP电话网的互通。 通过互通模块，采用SIP协议实现与未来SIP网络体系的 互通。 采用SIP或BICC协议，与其它软交换设备互联。 提供IP网内H.248终端、SIP终端和MGCP终端之间的互 通。
IP
MAC
IP
MAC
IP
MAC
3
2 1
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媒体网关控制协议（MGCP）
MGCP协议是H.323电话网关分解的结果,由IETF的 MEGACO工作组制定,具体内容可参见IETF RFC2705。 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MGCP协议控制媒体网关或MGCP终端上的 媒体/控制流的连接、建立和释放。
（4）IAD检测用户线路状态，是否空闲
（5）IAD向软交换上报用户B状态
AMG
（6）如果用户B空闲，SoftSwitch将IAD IP地址通知AMG，
(1)
(4)
（7）AMG找到IAD，AMG/IAD之间进行协商
（8）协商成功后，用户B摘机，用户A、用 户B之间建立媒体流
用户A
用户B
通过这样一个简单的呼叫处理过程，大家可以发现，在呼叫处理的原理上，软交换模型和电路交换模型