交换第8章(软交换基本原理)
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软交换技术原理全解
• 增加RTP头、UDP头、IP头后，成为VOIP分组包。
语音编码种类
• G.711:64Kb/s（无压缩） • G.729a:8Kb/s • G.723.1:5.3kbit/s或6.3kbit/s（可跟据网络情况自动调整速
率）
语音编码技术（2）
语音静荷大小：一个语音分组所包含语段信息 的时间长度，单位一般为ms。
软交换机的功能分工
软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器、SIP 服务 器等
• 电话呼叫服务器：通过媒体网关控制协议实现对所属中继网 关和接入网关的控制，实现基于分组承载网络的 PSTN/ISDN 业务特性。部分设备制造商将这类服务器再细 分为汇接（长途）层面的呼叫服务器、端局层面的呼叫服务 器和移动呼叫服务器。
• 通过API开放业务，由Application Server或第三方业务平台 放业务逻辑， Softswitch负责业务具体的实施；
• Softswitch充当SSP,通过 INAP 和智能网中已有的 SCP 通信， 重用目前已经存在的智能业务；
• 直接在 Softswitch 本机上提供增值业务（如800号、移机不 改号）
1. 软交换设备技术要求 2. 媒体网关设备技术要求 3. 信令网关设备技术要求
媒体网关(Media Gateway）功能与协议
PSTN交换局
模拟用户
V5.2用户 PBX用户 ISDN用户 ADSL用户 无线用户
软交换设备
协议处理功能
分
接
资源控制和管理功能
组
入
网
功 能
维护和管理功能
接 入 功
语音压缩功能
PSTN端局
中继网关 接入网关
“A”主用 “B” 备用
语音编码种类
• G.711:64Kb/s（无压缩） • G.729a:8Kb/s • G.723.1:5.3kbit/s或6.3kbit/s（可跟据网络情况自动调整速
率）
语音编码技术（2）
语音静荷大小：一个语音分组所包含语段信息 的时间长度，单位一般为ms。
软交换机的功能分工
软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器、SIP 服务 器等
• 电话呼叫服务器：通过媒体网关控制协议实现对所属中继网 关和接入网关的控制，实现基于分组承载网络的 PSTN/ISDN 业务特性。部分设备制造商将这类服务器再细 分为汇接（长途）层面的呼叫服务器、端局层面的呼叫服务 器和移动呼叫服务器。
• 通过API开放业务，由Application Server或第三方业务平台 放业务逻辑， Softswitch负责业务具体的实施；
• Softswitch充当SSP,通过 INAP 和智能网中已有的 SCP 通信， 重用目前已经存在的智能业务；
• 直接在 Softswitch 本机上提供增值业务（如800号、移机不 改号）
1. 软交换设备技术要求 2. 媒体网关设备技术要求 3. 信令网关设备技术要求
媒体网关(Media Gateway）功能与协议
PSTN交换局
模拟用户
V5.2用户 PBX用户 ISDN用户 ADSL用户 无线用户
软交换设备
协议处理功能
分
接
资源控制和管理功能
组
入
网
功 能
维护和管理功能
接 入 功
语音压缩功能
PSTN端局
中继网关 接入网关
“A”主用 “B” 备用
软交换原理
软交换原理软交换是一种通过软件实现的电话交换系统，它利用计算机软件来处理电话呼叫的路由、连接和管理。
软交换系统相对于传统的硬件交换系统具有更高的灵活性和可扩展性，能够更好地适应多样化的通信需求。
本文将介绍软交换的原理及其在通信领域中的应用。
软交换系统的核心是软交换服务器，它运行在标准的计算机硬件上，并通过特定的软件来实现电话交换功能。
软交换服务器可以通过网络连接到其他交换设备或者电话终端，实现电话呼叫的接入、路由和连接。
与传统的硬件交换系统相比，软交换系统具有更高的灵活性，可以通过软件升级来支持新的功能和服务，而无需更换硬件设备。
软交换系统通过软件实现了电话呼叫的路由和连接，其中包括呼叫的建立、转接、保持和释放等功能。
软交换系统还可以支持丰富的增值业务，如呼叫转移、呼叫等待、会议呼叫等。
通过软件的灵活配置，软交换系统能够满足不同用户的个性化需求，提供定制化的通信服务。
在软交换系统中，呼叫控制和媒体控制分离，呼叫控制由软交换服务器完成，而媒体控制则由专门的媒体网关或者媒体服务器来实现。
这种分离的架构使得软交换系统更易于扩展和管理，可以根据实际需求灵活地配置和部署媒体资源。
软交换系统在通信领域中有着广泛的应用，它可以作为传统电话交换系统的替代方案，也可以作为新型通信网络的核心设备。
在互联网时代，软交换系统可以与互联网协议相结合，实现语音、视频和数据的综合传输，为用户提供更丰富的通信体验。
总的来说，软交换系统是一种基于软件实现的电话交换方案，它具有灵活性、可扩展性和丰富的功能特性，能够更好地满足多样化的通信需求。
随着通信技术的不断发展，软交换系统必将在通信领域中发挥越来越重要的作用，为用户提供更优质的通信服务。
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。
软交换技术原理
通话。
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。
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。
现代交换原理软交换技术与NGN课件
•22
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•23
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•24
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•1
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•2
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•3
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•4
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•5
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•6
•现代交与NGN
•8
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•9
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•10
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•11
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•12
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•13
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•14
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•15
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•16
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•17
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•18
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•19
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•20
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•21
•现代交换原理——软交换技术与NGN
现代交换原理第8章 软交换
8.1 下一代网络NGN概述
三、支撑NGN的主要技术
（7）3G和后3G移动通信系统 3G定位于多媒体IP业务，传输容量更大，灵活性更高。制定3G 标准的3GPP组织使IPv6成为3G必须遵循的标准。包括4G在内的后3G 系统将定位于宽带多媒体业务，使用更高的频带，更大传输容量。 （8）IP终端 基于IP的用户设备，如汽车的仪表板、家用电器等，都将挂在 网上，可以通过家庭LAN或个人域网(PAN)接入或从远端PC机接入。 （9）网络安全技术 除了常用的防火墙、代理服务器、安全过滤、等安全技术外， 还要采取更多的措施来加强网络的安全，例如针对现有路由器、交 换机、边界网关协议(BGP) 所存在的安全弱点提出解决办法等。
8.2 软交换定义及特点
三、支撑NGN的主要技术
软交换的基本含义是一个基于软件的标准开放的分布式交换/控 制平台。与呼叫控制、业务提供及交换矩阵均集中在一个系统中传 统交换技术不同，软交换的出发点是‚网络就是交换‛，其核心思 想 是基于NGN功能四层分层概念，对交换所包含的呼叫控制、接续、业 务处理等各种功能做不同程度的集成，并将其分离在网络中的不同 类型的网元上，这些网元通过标准化协议进行连接和通信，从而使 业务和网络可以独立发展，能够灵活提供业务和应用，以便满足用 户不断发展更新的业务需求。
第8章 第三层交换
8.1 下一代网络NGN概述 8.2 软交换定义及特点 8.3 软交换体系结构 8.4 一些典型的网元设备 8.5 软交换涉及的几种主要协议
8.1 下一代网络NGN概述
一、NGN定义及重要特征
广义上，NGN泛指一个不同于当前一代网络的、采用大量先进 技术的、可以承载语音/数据/多媒体等各种类型信息及业务的融合 网络。 狭义上，一般认为，NGN是一个以软交换技术为核心，以光网络 和分组传送技术为基础的，能够提供包括话音、数据和多媒体等各 种业务的融合开放的网络构架。 2004年初，国际电联对其做出定义：NGN是基于分组的网络，能 够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务 相关功能与其传送技术相独立。NGN使用户可以自由接入到不同的业 务提
现代交换原理 第8章 NGN与软交换
21
媒体网关控制协议
MGCP协议是软交换机和媒体网关之间或软交换 与MGCP终端之间的通信协议或软交换与MGCP终端之 间的通信协议，用于完成软交换对MG的控制，处理 软交换与媒体网关的交互，软交换通过此协议来控 制媒体网关或MGCP终端上的媒体/控制流的连接、建 立和释放。
22
MGCP协议栈
MGCP UDP IP Security IP 接入层
本章小节
下一代网络NGN是一种开发、综合的网络架构，提供语 音、数据和多媒体等业务，NGN通过优化网络结构，既实现 了网络融合，又实现了业务的融合。 软交换是NGN中的关键技术，，NGN采用分层体系结构， 将网络分为业务层、控制层、承载层和接入层等四层结构， 软交换设备位于控制层。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、认证和计费等功能。 软交换网络可以通过多种网关设备与其它现有网络相连， 包括有PSTN、No.7信令网、智能网和H.323网络等，保证了 软交换网络的兼容性。软交换网络是一个开发的体系结构， 各个功能模块之间采用标准的协议进行互通，包括有MGCP协 议、H.248/MEGACO协议、SIGTRAN协议、SIP协议、H.323协 议。
27
SIGTRAN协议栈
MTP-3用户
TCAP
Q.931
V5.2
信令应用层
MTP-3 M3UA M2PA M2UA M3UA IUA V5UA
信令适配层
SCTP
信令传送层
IP
IP层
SIGTRAN协议参考模型
28
SCTP功能描述
（1）偶联的建立和释放 （2）流内数据的顺序递交 （3）用户数据分段 （4）数据接收确认和避免拥塞 （5）块复用
软交换相关原理及概念83页PPT
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
《软交换概述》课件
软交换在企业内部通信中扮演 重要角色，能够提高企业的沟 通效率。
大型电话运营商
软交换能够帮助大型电话运营 商提高呼叫处理效率，降低呼 叫成本。
VoIP通信
软交换在VoIP通信中扮演重要 角色，能够满足不同用户需求。
软交换的优势和劣势
优势
• 可编程性强 • 灵活性高 • 易于维护和升级 • 成本较低
劣势
• 需要配合网络及硬件设备 • 某些功能可能需要定制，造成额外的开支
软交换的发展趋势
1
技术方向
软交换未来的发展方向是与信息技术的深度融合，实现更快速、更安全的通信。
2
行业趋势
软交换在移动通信、物联网等领域有广泛应用，未来有望进一步扩大市场规模。
结论
软交换是一种现代化通信系统，可以提高通信效率，降低通信成本。 在当前社会，软交换具有重要的意义。 未来软交换的发展趋势非常广阔，需要加强研究和应用。
基于操作系统的软交换
这种软交换将呼叫处理和系统管理功能分离，可以很好地实现系统的可扩展性。
基于服务器的软交换
这种软交换的呼叫处理能力取决于服务器的性能和容量，因此适用范围广泛。
基于网络设备的软交换
这种软交换采用路由器和交换机等网络设备来处理呼叫和连接，灵活性和可扩展性都很好。
软交换的应用场景
企业内部通信
软交换概述
软交换是现代通信中不可或缺的部分，它能够帮助人们利用数字信号实现高 效沟通。
什么是软交换？
1
概念
软交换是一种数字通信系统，用于控制通信网络的呼叫处理和连接。
2
原理
软交换通过将信号转换为数字，实现电话网络的连接和高效通信。
3
特点
软交换具有可编程性强、灵活性高、易于维护和升级等特点。
大型电话运营商
软交换能够帮助大型电话运营 商提高呼叫处理效率，降低呼 叫成本。
VoIP通信
软交换在VoIP通信中扮演重要 角色，能够满足不同用户需求。
软交换的优势和劣势
优势
• 可编程性强 • 灵活性高 • 易于维护和升级 • 成本较低
劣势
• 需要配合网络及硬件设备 • 某些功能可能需要定制，造成额外的开支
软交换的发展趋势
1
技术方向
软交换未来的发展方向是与信息技术的深度融合，实现更快速、更安全的通信。
2
行业趋势
软交换在移动通信、物联网等领域有广泛应用，未来有望进一步扩大市场规模。
结论
软交换是一种现代化通信系统，可以提高通信效率，降低通信成本。 在当前社会，软交换具有重要的意义。 未来软交换的发展趋势非常广阔，需要加强研究和应用。
基于操作系统的软交换
这种软交换将呼叫处理和系统管理功能分离，可以很好地实现系统的可扩展性。
基于服务器的软交换
这种软交换的呼叫处理能力取决于服务器的性能和容量，因此适用范围广泛。
基于网络设备的软交换
这种软交换采用路由器和交换机等网络设备来处理呼叫和连接，灵活性和可扩展性都很好。
软交换的应用场景
企业内部通信
软交换概述
软交换是现代通信中不可或缺的部分，它能够帮助人们利用数字信号实现高 效沟通。
什么是软交换？
1
概念
软交换是一种数字通信系统，用于控制通信网络的呼叫处理和连接。
2
原理
软交换通过将信号转换为数字，实现电话网络的连接和高效通信。
3
特点
软交换具有可编程性强、灵活性高、易于维护和升级等特点。
软交换方案
引言软交换（Softswitch）是一种基于软件的交换机系统，它采用集中式架构来实现电话交换。
相较于传统的硬交换（Hardswitch）系统，软交换具有更高的扩展性、灵活性和成本效益。
本文将介绍软交换的基本原理、主要组成部分以及其在通信网络中的应用。
软交换的基本原理软交换基于计算机和网络技术，通过软件实现电话信号的交换与路由。
其基本原理包括以下几个方面：1.信号传输与转换：软交换通过计算机和网络设备实现语音信号的传输和转换。
它可以将传统的模拟信号转换成数字信号，并利用网络协议进行传输。
2.信号路由与交换：软交换根据通话双方的号码信息，通过路由算法来选择最佳的通话路径。
它可以将通话切换到不同的网络节点上，实现通话的路由与交换。
3.呼叫控制与管理：软交换通过呼叫控制协议实现电话呼叫的建立、保持和释放。
它可以实现呼叫转接、转移、保持等电话功能，并提供呼叫管理功能。
软交换的主要组成部分软交换系统主要由以下几个组成部分构成：1.基于服务器的交换核心：软交换的核心是一台或多台高性能服务器，用于处理呼叫控制和信号路由。
它可以运行专门的软交换软件，如Asterisk、FreeSWITCH等。
2.软交换网关：软交换网关用于与传统的电话网络进行连接，实现语音信号的传输和转换。
它通常支持多种接口，如模拟接口、数字接口和IP接口等。
3.用户终端设备：用户终端设备包括IP电话、软电话、传统电话和门户装置等。
它们与软交换系统进行通信，实现电话呼叫和电话功能。
4.管理和监控系统：管理和监控系统用于对软交换系统进行配置、管理和监控。
它可以监控呼叫质量、实时呼叫状态以及系统性能等。
软交换在通信网络中的应用软交换在通信网络中具有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1.VoIP业务提供商：软交换可以用于提供VoIP（Voice over IP）业务，如语音通话、视频通话和电话会议等。
它可以实现跨网络的语音通信，降低通信成本。
2.企业电话系统：软交换可以作为企业电话系统的核心，实现企业内部的语音通信和电话功能。
现代交换技术 第八章 下一代网络与软交换
8.2 基于软交换的NGN结构
• 接入层的设备，包括各种不同的网络、终端设备、以及各种网关设备，如PSTN、 ATM网络，帧中继网、移动网，各种IP电话终端机模拟终端等。 • 接入层设备主要包括媒体网关、信令网关、综合接入设备。
8.2 基于软交换的NGN结构
• 接入层设备主要包括媒体网关、信令网关、综合接入设备：
8.3 软交换组网设备
• 软交换系统中，核心控制设备是软 交换/软交换服务器，它提供传统的 长途和本地电话业务，完成信令处 理、呼叫控制、资源管理、计费、 用户管理等功能。
• 除了软交换机外，在边缘接入层还 有许多软交换设备，可分为窄带接 入设备和宽带接入设备。 窄带接入：利用软交换机、网关 等设备替代现有的电话长途/汇接 局和端局。 宽带接入：利用软交 下一代网络概述
• NGN是一个分组传送的网络，它提 供包括电信业务在内的多种业务。 • NGN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。 • NGN提供用户对不同业务网的自由 接入，并支持通用移动性，实现用 户对业务使用的一致性和统一性。
8.1 下一代网络概述
8.3 软交换组网设备
• 网络和业务的融合必须解决的首要问题是电路交换网和分组数据网之间的信令互通 问题。为此，ITU-T制定了独立于承载的呼叫控制协议（BICC）。 • BICC协议的主要目的是解决呼叫控制和承载控制分离的问题，使呼叫控制信令 （No.7信令）可在各种网络上承载，包括MTP(消息传递部分)、SS7网络、ATM网络、 IP网络。
• 控制层
8.1 下一代网络概述
完成各种呼叫控制功能，控制底层网络元素对接入层和传送层话音、数据和多媒体 业务流的处理，在该层实现了网络端到端的连接控制。 • 业务层 • 在呼叫建立的基础上提供各种增值业务，同时开放第三方可编程接口，易于引入新 业务。另外也负责业务的管理功能，如业务逻辑定义，业务生成，业务认证和业务 计费等。
交换第8章(软交换基本原理)ppt课件
SIP/H.323 SIP/H.323
AMG
IAD
Soft-phone
E-phone E-Phone
MGW PLMN
6
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。
31
MGCP协议栈
MGCP UDP
IP MAC
应用层 传输层 网络层 链路层
32
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。
软交换技术
1
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。
3
MAC
2
1
30
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。
软交换的工作原理
《通信网》期中论文论文题目软交换的工作原理姓名学号学院电气工程学院专业班级2009级通信工程3班软交换的工作原理专业：姓名：摘要本文首先介绍了软交换的基本概念，软交换技术是一个分布式的软件系统，可以在基于各种不同技术、协议和设备的网络之间提供无缝的互操作性，其基本设计原理是设法创建一个具有很好的伸缩性、接口标准性、业务开放性等特点的分布式软件系统。
然后对软交换的体系结构，主要设备及其技术要求，软交换的组网方式等进行了论述。
关键词软交换原理，软交换设备，技术要求，软交换协议ABSTRACTThis paper first introduces the basic concept of soft switching, soft switching technology is a distributed software system, based on the different kinds of technologies, protocols and devices network between providing seamless interoperability, its basic design principle is to try to create a good scalability, interface standards, business opening the characteristics of distributed software system,. Then the soft exchange architecture, main equipment and technical requirements, the soft exchange network mode are discussed.Key Words：The principle of soft switching, soft switching equipment, technical requirements, the soft exchange agreement1.软交换的概述1.1软交换的定义广义软交换定义：泛指一种体系结构，利用它可以构件下一代网络，通常称之为软交换系统。
软交换技术课件(“软交换”相关文档)共7张
软交换网络结构 软交换是一种功能实体，为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NGN呼叫与控制的核心。 软交换是一种功能实体，为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NGN呼叫与控制的核心。 石家庄邮电职业技术学院 石家庄邮电职业技术学院 电信工程系 范兴娟老师 电信工程系 范兴娟老师 软交换是一种功能实体，为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NGN呼叫与控制的核心。 石家庄邮电职业技术学院 石家庄邮电职业技术学院
软交换网络结构图
软交换技术
石家庄邮电职业技术学院
电信工程系 范兴娟老师
目录
Hale Waihona Puke 01 02软交换概念软交换网络结构
1. 软交换概念
❖软交换是一种功能实体，为NGN提供具有实时性要求的业务 ❖的软呼交叫换控则制是和与连业接务控无制关功的能，是NGN呼叫与控制的核心。 石 石石电电软电软石石电软电电软软软石电电电软石石 软电电软软石软家家家信信交信交家家信交信信交交交家信信信交家家交信信交交家交庄庄 庄 工 工 换 工 换 庄 庄 工 换 工 工 换 换 换 庄 工 工 工 换 庄 庄换 工 工 换 换 庄 换邮 邮邮程程是程是邮邮程是程程是是网邮程程程是邮邮 是程程是网邮网电 电电系系一系一电电系一系系一一络电系系系一电电 一系系一络电络职 职职种种职职种种种结职种职职 种种结职结范范范范范范范范范范范业 业业功功业业功功功构业功业业 功功构业构兴兴兴兴兴兴兴兴兴兴兴技 技技能能技技能能能技能技技 能能技娟娟娟娟娟娟娟娟娟娟娟术 术术实实术术实实实术实术术 实实术老老老老老老老老老老老学 学学体体学学体体体学体学学 体体学师师师师师师师师师师师院院院，，院院，，，院，院院，，院为为为为为为为为NNNNNNNNGGGGGGGGNNNNNNNN提提提提提提提提供供供供供供供供具具具具具具具具有有有有有有有有实实实实实实实实时时时时时时时时性性性性性性性性要要要要要要要要求求求求求求求求的的的的的的的的业业业业业业业业务务务务务务务务的的的的的的的的呼呼呼呼呼呼呼呼叫叫叫叫叫叫叫叫控控控控控控控控制制制制制制制制和和和和和和和和连连连连连连连连接接接接接接接接控控控控控控控控制制制制制制制制功功功功功功功功能能能能能能能能，，，，，，，，是是是是是是是是NNNNNNNNGGGGGGGGNNNNNNNN呼呼呼呼呼呼呼呼叫叫叫叫叫叫叫叫与与与与与与与与控控控控控控控控制制制制制制制制的的的的的的的的核核核核核核核核心心心心心心心心。。。。。。。。
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软交换网关
23
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。
（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
15
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
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
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
16
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。
31
MGCP协议栈
应用层
MGCP
UDP
传输层
网络层
IP
MAC
链路层
32
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。
2
NGN体系结构
业务管理 网络控制 传输 边缘接入
3
NGN组网模型
业务层
控制层
传输层
接入层
4
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。
AMG
IAD
Soft-phone
E-phone
E-Phone
28
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)
17
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。
18
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。
9
软交换在网络中的位置
10
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。
11
电路交换与软交换的比较
业务 软交换
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
6
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
25
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
IP
MAC
IP
MAC
IP
MAC
3
2 1
30
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。
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
27
IN
MRS
OSS SNMP/MML
PARLAY/ SIP
AppServer TRIP
Location Server
19
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
5
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
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
12
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
13
软交换的主要功能
14
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
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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。
（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
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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
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
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。
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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。
2
NGN体系结构
业务管理 网络控制 传输 边缘接入
3
NGN组网模型
业务层
控制层
传输层
接入层
4
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。
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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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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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。
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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
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
IP
MAC
IP
MAC
IP
MAC
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2 1
30
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。
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
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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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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
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
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