用户电话交换系统

资源管理功能

软交换具有资源管理功能，对系统中的各种资 源进行集中的管理，如资源的分配、释放和控 制，接受网关的报告，掌握资源当前状态，对 使用情况进行统计，以便决定此次呼叫请求是 否进行接续等。
操作维护功能（1）


操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理 和操作维护的部分，是用户使用、配置、管理、 监视软交换的工具集合。 软交换应支持多种配置管理方式，如SNMP协 议配置管理、脱机/在线配置、远程配置等方 式；应提供数据备份功能、提供命令行和图形 界面两种方式对整机数据进行配置、提供数据 升级功能等。
（控制层）
SoftSwitch SoftSwitch
核心交换
（传送层）
Broadband Access
IAD AMG SG
分组核心网
UMG
3G Access
边缘接入 （接入层）
PSTN
TMG
UMG
PLMN
电话业务基本呼叫过程
呼叫控制流程描述了通信终端从通话建立到通话终结 过程中产生的一系列动作和事件。 呼叫控制程序的实现 ——（应用状态机实现呼叫控 制协议 ）
业务提供功能



软交换能够提供PSTN/ISDN 交换机提供的全 部业务，包括基本业务和补充业务； 可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的 业务； 可以提供可编程的，逻辑化控制的，开放的 API（应用编程接口）协议，实现与外部应用 平台的互连，提供各种多媒体增值业务。
互通功能


2. 用户电路

用户电路的作用是实现各种用户线与交换机之 间的连接，通常又称为用户线接口电路。根据 交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有 多种类型；对于程控数字交换机来说，目前主 要有与模拟话机连接的模拟用户线电路及与数 字话机即数据终端（或终端适配器）连接的数 字用户线电路。
3. 出入中继器
协议功能

软交换设备是一个开放的、多协议的实体，采用标准 协议与各种媒体网关、终端和网络进行通信，这些协 议包括：
– –
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媒体控制协议：H.248、MGCP、SIP等； 呼叫控制协议：ISUP、TUP 、BICC、PRI、BRI、V52、 H.323等； 传输控制协议：SCTP、UDP、TCP、M3UA等； 业务应用协议：PARLAY、JAIN、INAP、CAMEL、MAP、 RADIUS等； 维护管理协议：SNMP、Corba、COPS等。
1. 摘机

当用户每次摘机时，用户向程控交换机发出请 求，由用户电路将检测到的请求信号呼叫给控 制设备，控制设备通过接口单元利用交换网络 为用户分配一条线路，同时通过用户电路给用 户发出拨号音并分配收号器。
2.拨号

用户在听到拨号音后，利用电话上的双音多频 （DTMF）拨号器将要呼叫的电话号码通过用户电路 传递给控制设备，然后控制设备通过接口单元控制交 换网络将主叫用户与被叫用户的线路相连接，并通过 用户电路向被叫用户发出振铃信号，同时主叫用户听 到提示音：如果被叫用户处于空闲状态时，主叫用户 听到的是等待音；如果被叫用户处于忙状态时，主叫 用户将听到忙音。当线路连接成功后，程控交换机将 关闭拨号音和收号器。
操作维护功能（5）

软交换应具备完善的安全管理功能，对维护员 的访问权限应有严格的规定。维护员登录时要 求帐户和密码，系统对每次访问做记录。根据 维护员的需要，系统可以对其权限进行分类， 如系统管理员、配置管理员、维护管理员等等。
计费功能

软交换应具有采集详细话单及复式计次的功能， 并能够按照运营商的需求将话单传送到相应的计 费中心。例如在对智能网业务的计费中，由SCP 决定是否计费、计费类别及计费相关信息，由软 交换具体进行生成呼叫纪录。当呼叫结束后，软 交换将详细计费信息送往计费中心，将与分摊相 关的信息送到SCP，由SCP送往SMP，再送到结 算中心，由结算中心进行分摊。在软交换中应有 计费类别(charge class)与具体的费率值的对应表， 对于每一计费类别均应有全费、减费功能。全费、 减费应能自动转换，具有可用人机命令修改减费 日期及时间的能力。
操作维护功能（2）

软交换应具备完善的故障管理功能，并能根据故障的 严重程度分类，以产生不同程度的告警信息。软交换 告警内容主要包括：系统资源告警（如系统CPU占有 率、存储空间占有率、设备倒换等）；各类媒体网关 及连接状况告警（如媒体网关工作状态、媒体网关连 接状态、媒体网关倒换重启等）；SS7信令网关告警 （如信号链路倒换、No.7信号路由告警等）以及传输 质量告警（如丢报率告警、重发指标越界告警、事务 处理出错告警等）
INAP/IP
NO.7
H.248
SIP
H.248
MGCP
信 令 网 关
IN
各种 媒体网关
SIP 终端
H.248 终端
MGCP 终端
呼叫控制和处理功能



软交换设备可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供 控制功能，包括呼叫请求的处理、连接控制、智能呼 叫触发检出和资源控制等。 软交换设备可以提供媒体网关控制功能，控制各种媒 体网关及设备包括中继媒体网关/用户接入媒体网关/ 提供各种无线用户接入的无线媒体网关等，还可控制 IAD/H.323 /SIP终端等，提供相应业务。 软交换设备可提供本地电话端局、长途电话交换局及 网间接口局的处理功能。
操作维护功能（4）

软交换应能够提供业务统计功能，以反映本设 备的业务负荷信息和运行状况。
–
软交换业务量统计和测量功能主要包括：可以根据 不同接续类型（如国际呼叫、国内长途呼叫、本地 呼叫等），进行不同测量项目（如呼叫次数、摘机 久不拨号次数、占用次数、接通次数、应答次数、 久叫不应次数、被叫忙次数等）的统计和测量；可 以按照不同的呼叫类型、目的码等，对不同接续类 型的业务量（包括占用业务量、接通业务量、应答 业务量等）进行统计和测量。
3.通话

当被叫用户听到振铃信号并摘机后，主叫用户 和被叫用户的话音信道就搭建成功，双方可以 使用这条信道进行语音通话或数据传输（如传 真等）。
4.挂线

当通话双方的任意一方挂线时，用户向程控交 换机中的控制设备发出挂线信号，这时控制设 备将控制交换网络断开通话双方的线路，并向 未挂线的一方发出忙音信号，标志着本次通话 结束。
2.2 电话交换系统原理及相关技术
1.交换网络

交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求， 通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用 户间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各 种机电式接线器（如纵横接线器、编码接线器， 笛簧接线器等）。在程控交换机中目前主要采 用由电子开关阵列构成的空分交换网络和由存 储器等电路构成的时分接续网络。
业务交换功能[Ex.]


软交换设备与网关设备共同完成智能网中的 SSP设备的功能，从而使得软交换网络的用户 可以享有原智能网的业务。 当软交换收到用户所拨被叫号码后，经过号码 分析识别为智能业务呼叫，则使用INAP协议 通过信令网关将业务请求上报给SCP，由SCP 中的业务逻辑完成业务控制；软交换接收到 SCP的指令后控制网关设备完成媒体接续功能。
软交换设备功能及协议图
AAA服务器
Radius SS7/IP
应用服务 器（APIS)
SIP
网管服务器
SNMP
H.323
业务提供功能
H.323 IP 电话网 SIP 系统 Softswitch
信 令 网 关
软 交 换 设 备
网管功能 计费功能
SIP
SSF功能
呼叫控制功能
互 通 功 能
SIP/BICC
2.3 IP电话

从技术观点来看，IP电话的定义应是：在整个 语音通信进程中，部分或全程采用分组交换技 术，通过IP网络来进行的语音传输技术。其本 质特征在于语音分组交换技术。
IP电话的基本结构
2.4 软交换
业务管理
（应用层）
iOSS
Policy Server
App Server
IN
MRS
网络控制

可以通过信令网关及中继网关实现与PSTN网络、无线市话网络的 互通； 可以采用SIP、SIP－T 或BICC协议与其它软交换设备互通； 可以通过信令网关实现分组网与现有七号信令网的互通； 可以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； 可以通过H.323 协议实现与现有H.323 体系的IP 电话网的互通； 通过网间接口软交换及接口网关设备实现不同运营商之间设备的互 通。

出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路， 用于交换机中继线的连接。其功能与电路所用 的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密 切的关系。
4. 控制设备


控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外 部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种 命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。 程控交换机控制设备的主体是微处理器，通常按其配 置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控 制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高 处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交 换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或 完全分布式控制方式。
操作维护功能（3）

Regression：软交换设备通常具有主/被两个 进程，故障情况下能够进行业务切换，对已建 立的呼叫及计费数据能够完好保留；主要部件 都实现了冗余备份；设备的板卡可热插拔；通 过文件服务器能够实现远程控制版本在线升级， 有的设备在新版本升级故障的情况下能自动倒 回旧版本。[版本升级]
2.1 系统概述


自1876年美国人贝尔发明电话以来，电话交换技术一 直处于飞速的变革和发展之中。 伴随着Internet的不断发展，网络中的信息量在不断增 长，基于Internet的IP电话（Voice over IP，简写为 VoIP）应运而生。经过多年的技术积累，将话音转换 为IP包的技术变得更为实用和经济。 软交换采用“业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载 分离”的思路，充分利用了传统电信网集中控制与数 据业务网络资源利用率高的优点，再加上提供开放的 增值业务接口，使得网络既可控、可管，又可提供更 多的业务。
业务交换功能

业务交换功能与呼叫控制功能相结合提供了呼 叫控制功能和业务控制功能(SCF)之间进行通 信所要求的一组功能。业务交换功能主要包括：
– – – –
1）业务控制触发的识别以及与SCF 间的通信。 2）管理呼叫控制功能和SCF 之间的信令。[INAP/IP] 3）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。 4）业务交互作用管理。
计费功能

软交换的计费采集内容与运营商的资费策略密 切相关，其主要内容可包括：日期、通话开始 时间、通话终止时间、PSTN/ISDN 侧接通开 始时间、PSTN/ISDN 侧释放时间、通话时长、 卡号、接入号码、被叫用户号码、主叫用户号 码、入字节数、出字节数、业务类别、主叫侧 媒体网关/终端的IP 地址、被叫侧媒体网关/终 端的IP 地址、主叫侧软交换设备IP 地址、被 叫侧软交换设备IP 地址、通话终止原因等。
《建筑物的信息设施系统》 IIB
Information Infrastructure in the Buildings
CH2 用户电话交换系统
2 用户电话交换系统
Fra Baidu bibliotek
2.1 系统概述 2.2 电话交换系统原理及相关技术 2.3 IP电话 2.4 软交换 2.5 用户电话交换系统接入PSTN的方式 2.6 电话系统设计总体方案 2.7 电话交换系统设计实例
呼叫控制和处理功能[ex.]




1）当用户摘机后，媒体网关检测该事件并报告给软交换； 2）软交换查询主叫用户数据，进行身份鉴权； 3）若是有权用户，软交换向媒体网关发送拨号计划，要求网关向用户发送 拨号音； 4）软交换收到网关送来的被叫号码后，进行被叫号码分析、黑白名单分析 等，找到被叫所属的软交换地址，并将呼叫请求转发到被叫软交换设备； 5）软交换控制主、被叫网关选择空闲的媒体资源，完成编码格式及媒体连 接地址等的协商； 6）呼叫中，软交换设备可以控制媒体资源服务器提供IVR功能，以完成诸 如二次拨号、通知音播放、会议桥、监听等多种业务。 7）若呼叫过程涉及多方成员参与，软交换设备可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。 8）呼叫过程中，软交换控制网关向用户发送振铃音、回铃音、忙音等音信 号； 9）当用户挂机后，媒体网关检测该事件并报告给软交换，软交换设备控制 各网关及终端设备进行资源的释放；