软交换技术原理全解

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。
• 采用同样的编码器时，语音静荷越大，数据包利用 率越高，带宽占有越小，如G.711(20ms）需占有带 宽83.6Kb/s,G.711（5ms）需占有带宽142.4kb/s。
• 语音静荷越大，引入的时延也越大。
语音处理技术（1）
时延的处理
• 时延指标
• ITU-T G.114建议单向延迟最低门限：<400ms • PSTN的语音端到端时延：<150ms
• IP承载（网络侧为以太网接口）：VoIP • xDSL承载（网络侧为xDSL接口）：如VoADSL
语音编码技术（1）
从模拟话音信号到VOIP的分组包需要经过以下几个过 程：
• 300-3.4KHz的模拟语音信号的数字化过程，成为64kbit/s 速 率的PCM语音信号。
• PCM信号经过各种方式的压缩编码，成为各种速率的压缩 语音信号。
• 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）
能
语音处理功能
分组传送网
媒体网关(Media Gateway）分类
中继网关（TG)：提供2M中继接口，实现64K电路与 分组中继的语音编码格式的相互转换，一般放置于局 端，与分组骨干网相连 。
用户驻地网关（AG或RG):提供各类传统用户的接入端 口，实现基于分组网承载的传统用户接入，端口数量 在100以上，一般放置于局端或小区内，与分组城域 网相连。
信 令 网 关
软
网管功能
交
换
计费功能
设
备
SSF功能
互
SIP
SIP 系统
通
功 能
SIP/BICC
Softswitch
NO.7
H.248
呼叫控制功能
INAP/IP 信 令
IN
SIP
H.248
MGCP
网 关
各种
SIP
H.248 MGCP
媒体网关 终端
终端
终端
软交换机提供业务的方式
基本业务和补充业务都是在 Softswitch 中直接完成的 新业务提供方式有三种
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
软交换设备的操作平台
C-PCI平台：采用符合Compact PCI标准的电信级平 台，采用通用或专用的实时操作系统。已有多数电信 设备厂商推出。
交换机平台：有一部分的软交换机是从传统TDM交换 机升级而来。
商用服务器平台：主要以SUN商用服务器平台为主， 采用商用的操作系统。几乎所有的NGN设备制造商均 推出了此类软交换机。
• 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。
• 利用软交换提供的应用编程接口（API），通过提供业 务生成环境，完成业务创建和维护功能。
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
NGN的控制核心：软交换设备
软交换机(Softswitch）是一种功能实体，为下一代网 络具有实时性要求的业务提供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。
培训提纲
软交换网络设备的技术要求 软交换组网技术要求 软交换网络中的协议
软交换设备的技术要求
软交换网络中的主要设备
软交换设备（SS）
• 作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源 管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它 系统的互连互通功能。
信令网关（SG）
• 完成电路交换网和分组交换网之间SS7转换的功能
综合接入设备（IAD）：实现用户的数据、语音的综 合接入，提供1～48不等数量的用户接入端口，一般 放置于楼道或用户家中，通过LAN或ADSL接入网络。
分组语音承载类型
TG或AG可支持
• IP承载：VoIP • ATM承载：VoATM(AAL1/2)、VoIPoATM(AAL5)
IAD可支持
中继媒体网关（TG）
• 在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于 中继接入
软交换网络中的主要设备（2）
接入媒体网关(AG)
• 在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于 终端用户、PRI、BRI、V5接入
IAD
• 主要完成终端用户的语音、数据、图象等的综合接入功 能。
应用服务器
软交换可继承原有PSTN/ISDN网络的业务特性，因此 采用软交换技术实现传统的TDM交换演进到NGN已成 为业界的共识。
软交换设备的功能要求
SS7/IP(SIGTRAN)
AAA服务器
Radius
应用服务 器（APIS)
SIP/INAP
业务提供功能
网管服务器
SNபைடு நூலகம்P
H.323
H.323 IP 电话网
• SIP服务器：提供SIP代理、注册、定位等SIP协议处理功能， 实现基于分组网络的SIP 终端多媒体通信的能力.
软交换设备的设置方式
综合设置方式
• 在控制层提供单一机型的软交换控制设备，支持多 种协议，同时具有电话呼叫控制器和SIP 服务器等 多种功能。
分散设置方式
• 根据不同的功能需求，提供不同类型的软交换控制 设备，控制不同的媒体网关和终端设备，以分别提 供传统固话业务、移动业务、IP多媒体业务。