软交换技术的研究与应用

软交换技术的研究与应用

目录

第一章概述

1.1 软交换技术发展背景简述

1.2 软交换技术原理简述

1.3 软交换技术的应用现状

第二章 **地区网络配置现状与需求分析

2.1 现有业务网络的配置现状

2.2 软交换技术的发展目标

2.3 新业务的发展对软交换技术的需求

第三章软交换技术的规划的理论基础

3.1 软交换技术的协议

3.2 软交换技术业务介绍

3.3 软交换技术的核心技术

3.4软交换技术的过渡策略

第四章软交换应用示例

4.1 应用总体目标要求

4.2 系统的选型和技术指标

4.3接口配置设计

4.4业务设计

第五章方案实施计划及测试结果分析

5.1 方案实施计划步骤方法

5.2 测试结果分析

5.3 问题与不足

第一章概述

1．1 软交换技术发展背景

随着社会信息化程度的进一步加深，通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具，人们对通信要求也不再仅仅是基本的语音通信业务和简单的WWW浏览和收发E-mail，人们需要的是能够随时、随地、灵活地获取所需要的信息。因此要求电信运营商能够灵活地为用户提供丰富的电信业务，而基于由不同通信网络提供不同业务的运营模式难以满足用户“灵活地获取所需要的信息”的需求，只有构建一个"全业务网络——即能够同时承载和疏通语音、数据、多媒体业务的网络”才能满足用户日益增长的对通信业务的需求。

人类的通信包括话音、数据、视频与音频组合的多媒体三大内容。一直以来，上述三类通信业务均是分别由不同的通信网来承载和疏通。电话网承载和疏通语音业务、数据网承载和疏通数据业务，多媒体网承载和疏通多媒体业务。

电话网的历史最为悠久，其核心是电话交换机，电话交换机经历了磁石式、共用电池式、步进制、纵横制、程控制5个发展阶段，其差别在于交换机的实现方式发生了改变。程控制电话交换机的出现是一个历史性的变革，它采用了先进的体系结构，其功能可以分为呼叫业务接入、路由选择(交换)和呼叫业务控制3部分，其中的交换和呼叫业务控制功能均主要是通过程序软件来实现。但其采用的资源独占的电路交换方式，以及为通信的双方提供的对等的双向64kbit/s固定带宽通道不适于承载突发数据量大、上下行数据流量差异大的数据业务。

数据网的种类繁多，根据其采用的广域网协议不同，可将其分为DDN、X.25、帧中继和IP网，由于IP网具有协议简单、终端设备价格低廉、以及基于IP 协议的WWW业务的开展，基于IP协议的Internet呈爆炸式发展，一度成为了数据网的代名词。IP网要求用户终端将用户数据信息均封装在IP包中，IP 网的核心设备——路由器仅是完成“尽力而为”的IP包转发的简单工作，它采用资源共享的包交换方式，根据业务量需要动态地占用上下行传输通道，因此IP网实际上仅是一个数据传送网，其本身并不提供任何高层业务控制功

能，若在IP网上开放语音业务，必须额外增加电话业务的控制设备。值得一提的是，IP网中传送的IP包能够承载任何用户数据信息，为实现语音、数据、多媒体流等多种信息在一个承载网中传送创造了条件。

可见，电话网和数据网均存在一定的先天缺陷、无法通过简单地改造而成为一个“全业务网”，因此，为了能够实现在同一个网络上同时提供语音、数据以及多媒体业务，即通信业务的融合，产生了软交换(softswitch)技术。

1．2软交换技术原理

软交换技术采用了电话交换机的先进体系结构，并采用IP网中的IP包来承载话音、数据以及多媒体流等多种信息。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，它独立于特定的底层硬件／操作系统，并能够很好地处理各种业务所需要的同步通信协议，在一个理想的位置上把该架构推向摩尔曲线轨道。并且它应该有能力支持下列基本要求：

(1)独立于协议和设备的呼叫?熏设备的呼叫处理和／同步会晤管理应用的开发。

(2)在其软交换网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、网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网络的动态拓扑。

(7)从小到大的网络可伸缩性和支持彻底的故障恢复能力。

1．3软交换技术的应用现状

1．3．1目前的软交换设备对业务的支持情况

目前，许多电话交换设备供应商和数据设备供应商均推出了自己的软交换设备，国内厂商包括中兴、华为和大唐；国外厂商包括阿尔卡特、北方电讯、西门子、朗讯、Cisco、Sonus、UT斯达康等公司。各厂商提供的软交换设备均遵从软交换技术的总体架构，只是在具体实现方式上存在着一些差异。

软交换技术的产生是为了构件一个“全业务网”，即在同一个网上实现语音、数据、多媒体视频流业务的融合；并且为了实现这个目的，将呼叫控制和业务功能在功能实体上进行了分离。但目前各厂家提供的软交换系统在业务提供上与上述目标还存在一定的差距，还需要经历一个不断发展和完善的过程。

目前，语音业务仍旧在通信业务中占据主导地位，也是各电信运营商盈利的主要来源，软交换网实现多业务的融合，应首先能够提供至少与PSTN相同的语音业务。因此，各设备厂商也将对语音业务的支持列为首要任务。

语音业务可以分为语音转接业务和语音直接接入业务。

软交换网的虚拟中继业务提供语音转接业务，实际上就是利用软交换网转接PSTN端局之间的语音业务，而软交换网本身不直接接入语音终端用户，此

时软交换网的功能类似于PSTN中的汇接局或长途局的功能。提供虚拟中继业务，软交换网中必须配置TG、SG和软交换机设备，若仅提供与PSTN相同的语音转接业务，则不需要单独的应用服务器，此时呼叫控制和业务的实现均是由软交换机负责完成。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供虚拟中继业务。

语音直接接入业务，要求软交换网具备PSTN本地端局的功能，在我国信息产业部2001年5月25日发布的《电话交换设备总技术规范》以及补充件中规定了PSTN交换机应具备的各项功能，目前各软交换设备厂家均是利用软交换机来实现上述功能，而未采用专用的应用服务器。对于用户信息和存储和鉴权认证也是由软交换机来实现，也支持由专用的应用服务器或智能网SCP 来实现，因此，从某种意义上说，目前各厂商提供的软交换系统对于基本语音业务仍未采用“呼叫控制与业务应用的分离”的概念。同时，软交换网中为直接接入用户还必须配置AG和/或IAD设备；与PSTN相连，则还需配置TG 和SG设备。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供基本的语音直接接入业务，但不同厂商提供的系统对于《电话交换设备总技术规范》以及补充件中规定了PSTN交换机应具备的各项功能的支持情况仍各不相同。同时，对于PSTN智能网实现的各种语音增值业务，各厂家提供的软交换系统也是通过智能网方式来实现的，此时，软交换机具备SSP功能，触发智能网业务，访问智能网的SCP。近年来数据业务的增长较快，但业务应用主要集中在WWW浏览、E-mail、下载、网络游戏、网络视频流媒体在线观看、网上购物、ICQ及网上聊天等业务。软交换设备供应商推出了一些数据与语音相融合的业务，例举如下：

·上网呼叫等待业务：用户通过电话线拨号上网，当有电话呼入时，

用户可以在PC界面上得到电话呼入的提示，并可选择接听、拒绝、前转来电。

·点击拨号业务：通过点击Web页面上的Tel或Fax的号码，发起电话呼叫。

·Web 800业务：通过点击Web页面上的800号码，通过PC发起电话呼叫，话费由被叫承担。

·短消息业务：通过PC发送、接收短消息至移动手机。

·个人数据库业务：用户可以将自己的包括电话号码、E-Mail地址在内的通信录、单日或多日的个人日程安排表等重要私人信息存放在系统为用户分配的专用数据存储设备中，并可随时调用查看和编辑修改，以备纸制文件或手机的遗失。

·唯一信息业务：系统为用户分配专用的存储资源，用户的固定电话和手机电话留言、E-mail收件、网上购物定单等所有接收信息均存储在用户的统一信箱中，用户可通过PC机访问自己的统一信箱而获得所有与自己相关的信息。

·呼叫跟随业务：实际上是对电话业务中的呼叫前转业务的扩展，允许用户设定多个被叫号码，来电在不同的时段转接至不同的被叫号码，且在同一时段，来电顺序接至不同的被叫号码。

·网络交流中增加语音交流的业务：目前在Internet上进行网络游戏、网络聊天时，用户之间的交流只能基于PC文本的方式，此业务提供了PC-PC 的语音交流功能。

·其它还有会议等多方语音、数据通信业务等。

以上列举了一些目前软交换设备供应商通过增加应用服务器，已经能够支持的一些主要业务，当然不同厂商对上述业务的支持情况、实现方式、业务功能不尽相同。

1．3．2软交换网的应用

从上述业务中可以看出，目前软交换网络提供的业务仍主要是在语音业务方面，且提供的增值业务功能也很有限，其中部分业务功能利用智能网一样能够实现，目前，软交换设备供应商、运营商尚无法提供真正吸引用户的“Kill”级的、软交换网特有的业务。软交换网业务的发展和完善仍需要设备供应商、运营商、内容服务提供商的努力，仍有一段漫长的路要走。

根据软交换技术的特点、设备的成熟性，以下提出一些目前软交换网可行的应用。

△长途语音业务

目前，大部分软交换设备供应商均已经能够提供成熟的虚拟中继业务，来转接PSTN语音业务。对于拥有庞大的、完善的IP网络，但无PSTN的电信

运营商来说，采用软交换网络提供长途语音业务是一种较好的选择，由于软交换网是采用IP网作为承载，因此，可以节省TDM传输电路建设的投资。建设软交换网的TG、SG和软交换机，并完成与PSTN连接，同时选择合适的用户鉴权方式即可开放业务。对于拥有一个已经将自己各地分支机构通过IP网连接起来的跨地域的企业来说，采用软交换网将各分支机构的电话机连接起来，即TG、SG与各分支机构的PABX连接起来，或者通过AG、IAD直接连接各电话机，并建设软交换机即可使用内部网络疏通长途电话业务，节省数目可观的电话费。

△本地语音接入业务

对于拥有庞大的、完善的本地IP网络，但无本地PSTN端局的电信运营商来说，采用软交换网络接入用户也是一种较好的选择，本地PSTN端局的覆盖范围有限，且用户线布放的工程实施难度较大，因此，可以在用户端设置IAD设备，利用已有的小区宽带IP网络连接至软交换IP网络，完成各个IAD 与软交换机、其它媒体网关设备的连接，即实现了本地电话机的接入，同时为了保证本地接入的电话能够与其它运营商的PSTN通信，还需完成软交换网与PSTN的连接。同时，对接入的本地用户还可以灵活、多样地为用户开放软交换业务，并随着软交换业务的发展不断丰富完善。

△移动3 G网络

无论是WCDMA还是CDMA2000，其发展目标均是在核心网络实现语音和数据业务的统一承载和交换，软交换技术无疑将是一种较好的选择。在3G网络中，原MSC将裂变为MSC-GW和MSC-SERVER，MSC-GW完成媒体网关的功能，MSC-SERVER完成软交换机的功能，IP网络作为3G网络的统一语音、数据媒体流的承载网络，实现各种业务数据流的融合。

第二章××地区网络配置现状与需求分析

2．1 现有业务网络的配置状况

●覆盖全国31个省、自治区、直辖市

●分流业务的方式

Θ按比例分担

Θ按业务分担——降低风险，减少投诉

现网部分厂家MSC、GMSC不支持根据17951+漫游号码来选

路——负责疏通省际网间17951业务

“17951+固定电话号码”：5+4=9位号码

“17951+联通手机用户号码”：5+7=12位号码

为了降低MSC、GMSC、MSC/GMSC在号码分析处理能力方面

的压力、降低局数据的复杂性，对于“17951+联通手机用

户号码”省内长途话务：

–未建设独立TMSC2的省：软交换网承载

–建设了独立TMSC2，采用两级网组网方式的省：同

上

–建设了独立TMSC2，采用三级或二、三混合组网方

式的省(河北、广东)： TMSC1网承载

2.2 软交换技术的发展目标

●长途软交换网与TDM汇接网的关系

●软交换网网络安全性的考虑

●向3G的演进

2.3 新业务的发展对软交换技术的需求

所谓新业务，可以有两层含义：一是在2G/2.5G网络环境下，现有增值业务体系的创新和完善；另一方面，就是3G概念和业务的拉动。

在传统的基于TDM的PSTN网络中，提供给用户的各项功能都直接与交换机有关，业务和控制都是由交换机完成的。交换机的功能与其提供的业务都需要在每个接点完成，并且采用依靠交换机和信令来提供业务，所以必须在交换机的技术标准和信令标准中对开放的每项业务进行详细规范。如要增加新业务，首先需要修订标准，再对交换机进行改造，每提供一项新业务都需要较长的时期。

为满足用户对新业务的需求，网络中出现了公共的业务平台－－智能网（IN）。

智能网的设计思想就是把呼叫连接和业务提供分开。交换机完成呼叫连接，而智能网完成业务提供，这种方法大大提高了增强业务的能力，缩短了新业务提供的时间。而这种分离仅仅是第一步，随着承载的多样化，必须将呼叫控制和承载连接进一步分离，这正是软交换引入的目的。软交换在未来网络中的位置将被分成接入传送层、媒体层、控制层和业务层，即把控制和业务的提供从媒体层中分离出来。各层的功能如下：

（1）接入和传送层。将用户连接到网络，并将业务量集中后传送到目的地址。

（2）媒体层。将要通过网络传送的业务转换成正确的格式，例如将话音业务打包成ATM信元或IP包。此外，媒体层还可将业务选路到目的地址。

（3）控制层。包含呼叫智能。该层决定用户应该接收那些业务，还控制其他的在较低层的网络单元进行业务流的处理。

（4）业务应用层。在纯呼叫建立之上提供附加的业务。

这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点：

（1）可以使用基于包的承载传送，例如IP、ATM，克服了TDM网络中容量不足的缺点；

（2）具有开放式端点的拓扑结构，既能良好的传送话音，也能支持数据业务。

（3）将网络的承载部分与控制部分相分离，允许二者分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构；

（4）在各单元之间使用开放的接口，允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。

新的网络结构固然有其优势所在，但原有网络近期不会消失，这就产生了新、旧网络融合、互通的问题。如何灵活、有效地使现有的PSTN网络与分组网络实现互通，将PSTN逐步地向IP网络演进，其关键的网络产品就是软交换设备（S oft Switch）软交换网络不但可提供程控交换网所提供的业务，而且能够提供丰

富、独特、新颖、实用的新业务，应认真分析用户需求，积极研究软交换业务定位和市场策略。进一步完善软交换网络的支撑和管理体系。

第三章软交换技术的规划的理论基础

3．1 软交换技术的协议

软交换体系涉及协议非常众多，包括Ｈ．２４８、ＳＣＴＰ、ＩＳＵＰ、ＴＵＰ、ＩＮＡＰ、Ｈ．３２３、ＲＡＤＩＵＳ、ＳＮＭＰ、ＳＩＰ、Ｍ３ＵＡ、ＭＧＣＰ、ＢＩＣＣ、ＰＲＩ、ＢＲＩ等。国际上，ＩＥＴＦ、ＩＴＵ－Ｔ、ＳｏｆｔＳｗｉｔｃｈＯｒｇ等组织对软交换及协议的研究工作一直起着积极的主导作用，许多关键协议都已制定完成，或趋于完成。这些协议将规范整个软交换的研发工作，使产品从使用各厂家私有协议阶段进入使用业界共同标准协议阶段，各家之间产品互通成为可能，真正实现软交换产生的初衷——提供一个标准、开放的系统结构，各网络部件可独立发展。在软交换的研究进展方面，我国处于世界同步水平。信息产业部“网络与交换标准研究组”在１９９９年下半年就启动了软交换项目的研究，目前已完成了《软交换设备总体技术要求》。此外，“ＩＰ标准研究组”正在研制有关中继媒体网关（ＴＧ）、信令网关、接入网关（ＡＧ）、综合接入设备等设备技术规范。

下面对几个主要协议做一简单介绍。

１．Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ

Ｈ．２４８和ＭＥＧＡＣＯ协议均称为媒体网关控制协议，应用在媒体网关和Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ与软交换设备之间。两个协议的内容基本相同，只是Ｈ．２４８是由ＩＴＵ提出来的，而ＭＥＧＡＣＯ是由ＩＥＦＴ提出来的，且是双方共同推荐的协议。它们引入了Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）和Ｃｏｎｔｅｘｔ（关联）两个抽象概念。在Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）中，封装了媒体流的参数、ＭＯＤＥＭ和承载能力参数，而Ｃｏｎｔｅｘｔ（关联）则表明了在一些Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）之间的相互连接关系。Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ通过Ａｄｄ、Ｍｏｄｉｆｙ、Ｓｕｂｔｒａｃｔ、Ｍｏｖｅ等８个命令完成对Ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ（终端）和Ｃｏｎｔｅｘｔ（关

联）之间的操作，从而完成了呼叫的建立和释放。

２．媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）

媒体网关控制协议（ＭＧＣＰ）是由ＩＥＦＴ提出来的，是简单网关控制协议（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。目前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。

在软交换系统中，ＭＧＣＰ协议与Ｈ．２４８／ＭＥＧＡＣＯ协议一样，应用在媒体网关和ＭＧＣＰ终端与软交换设备之间，通过此协议来控制媒体网关和ＭＧＣＰ终端上的媒体／控制流的连接、建立和释放。

３．会话初始协议（ＳＩＰ）

会话初始协议（ＳＩＰ）是ＩＥＴＦ提出的在ＩＰ网上进行多媒体通信的应用层控制协议。以Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议（ＨＴＴＰ）为基础，遵循Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的设计原则，基于对等工作模式。利用ＳＩＰ可实现会话的连接、建立和释放，并支持单播、组播和可移动性。此外，ＳＩＰ如果与ＳＤＰ配合使用，可以动态地调整和修改会话属性，如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。其具体内容可参见ＩＥＴＦＲＦＣ２５４３ｂｉｓ。

在软交换系统中，ＳＩＰ协议主要应用于软交换与ＳＩＰ终端之间，也有的厂家将ＳＩＰ协议应用于软交换与应用服务器之间，提供基于ＳＩＰ协议实现的增值业务。总的来说，ＳＩＰ协议主要应用于语音和数据相结合的业务，以及多媒体业务之间的呼叫建立与释放。特别是ＳＩＰ协议以其简单、灵活的特点，使作为移动通信标准化组织的３ＧＰＰ已经决定在其基础上建立第三代移动通信的全ＩＰ网络，并要求未来的３Ｇ终端必须支持ＳＩＰ协议。

４．ＳＣＴＰ协议

ＳＣＴＰ协议是由ＩＥＴＦ提出的一种关于流控制传送协议。主要是在无连接的

网络上传送ＰＳＴＮ信令信息，该协议可以在ＩＰ网上提供可靠的数据传输。ＳＣＴＰ可以在确认方式下，无差错、无重复地传送用户数据，并根据通路的ＭＴＵ的限制，进行用户数据的分段；在多个流上保证用户消息的顺序递交，把多个用户的消息复制到ＳＣＴＰ的数据块中。利用ＳＣＴＰ偶连的机制来保证网络级的部分故障自处理。ＳＣＴＰ还具有避免拥塞和避免遭受泛播及匿名攻击的特点。ＳＣＴＰ协议在软交换中起着控制协议的主要承载者的作用。

3．2 软交换技术业务介绍

3．3 软交换技术的核心的技术

软交换是下一代网络的控制功能实体，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。软交换定位于下一代网络（NGN）的控制层，演化自部分厂商原来提出的呼叫服务器（CallServer）或媒体网关控制器。我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，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、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”软交换是NGN的核心，是电路交换网与IP网的协调中心，通过对各种媒体网关的控制实现不同网络之间的业务层融合。

3．3．1 软交换技术的概念

软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的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）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。它是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络(NGN)具有实时性要求的业务的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。

3．3．2 软交换技术的特点

软交换技术的突出特点如下所诉：

⑴软交换设备是一个支持各种通信网络协议（如ATM、IP）的可编程呼叫处理系统，可运行在商用计算机和操作系统上。

⑵软交换设备控制着扩展的中继网关，接入网关和远程接入服务器（RSA），例如：

①软交换设备加上一个中继网关便是一个长途/汇接交换机（C4交换机）的代替，在骨干网中具有VOIP或VTOA功能；

②软交换设备加上一个接入网关便相当于一个语音虚拟专用网（VPN）/专用小交换机（PBX），在骨干网中具有VOIP功能；

③软交换设备加上一个RAS，便可利用公用承载中继来提供受管的MODEM业务（即MODEM呼叫通过SS7 ISDN用户部分ISUP发送信令）；

④软交换设备加上一个中继网关和一个本地性能服务器便于一个本地交换机（C5交换机），在骨干网中具有VOIP/VTOA功能；

⑶通过一个开放灵活的号码薄接口便可以再利用智能网（IN）业务，例如：它提供一个具有接入到关系数据库管理系统、轻量级号码薄访问协议和事务能力应用部分（TCAP）号码的号码薄嵌入机制。

⑷为第三方开发者创建下一代业务提供开放的应用编程接口（API）。

⑸高效灵活：软交换网络结构的最大优势在于将应用层和控制层与承载网络完全分开，有利于快速、有效、灵活地引入各类新业务。

⑹开放性：软交换网络结构中各种网络部件之间均采用标准的协议。因此各个部件既能独立发展、互不干涉，又能有机地组合成一个整体，实现互联互通。

⑺多用户：软交换网络的设计思想迎合了电信网、计算机网及有线电视网三网合一的大趋势。模拟、数字、移动、ADSL、ISDN、宽带用户都可以接入网络享受软交换设备提供的业务。

⑻强大的业务能力：软交换网络可以利用标准的全开放平台为客户定制各种新业务和综合业务，最大限度地满足用户需求。

⑼分布和集中相结合的网络解决方案：网络互通功能由分布式的网关完成，而呼叫控制功能和业务控制功能集中于少数软交换机完成。

⑽具有可编程的后营业室特性，例如：可编程的事件详细记录，详细呼叫事件写到一个业务提供者的收集事件装置中。

⑾具有先进的基于策略服务器的管理所有软件组建的特性，包括展露给所有组件的简单网络管理协议（SNMP2.0）接口、策略描诉语言和一个编写及执行客户策略的系统。

3．2．3 软交换技术的功能

软交换作为新、旧网络融合和关键设备，必须具有以下功能：

1）媒体网关接入功能

该功能可以认为是一种适配功能。它可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN 的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体

网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务。

2）呼叫控制功能

呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它完成基本呼叫的建立、维持和释放，所提供的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。

3）业务提供功能

由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时还应该可以与现有智能网配合，提供现有智能网提供的业务。

4）互联互通功能

目前，存在两种比较流行的IP电话体系结构，一种是ITU-T制定的H.323协议，另一种是IETF制定的SIP协议标准，两者是并列的、不可兼容的体系结构，均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议，当然也可以同时支持这两种协议。

软交换功能结构示意图

3．3．4软交换与H.323系统的互通

当软交换设备与H.323系统互通时，其互连点设在软交换设备与最低级网守之间，即通过软交换与H.323体系中的二级或一级（在没有二级网守的情况下）网守完成这两个网络体系之间的互通，互通示意如图3.1所示。

图3.1 软交换与H.323系统的互通

当软交换设备与H.323系统互通时，建议采用快速呼叫建立过程，对于无法做到的情况下，也可以采用非快速建立方式，发送快速呼叫建立请求时，如果对方不支持快速呼叫，发端则必须能够倒换成非快速连接。以下快速呼叫流程为例说明软交换设备与现有IP电话网互通时的通信流程。

由软交换设备侧发起呼叫的流程图见图3.2。

图3.2 由软交换设备侧发起呼叫的快速呼叫建立流程

(1)软交换设备向一级网守发送LRQ进行地址解析

(2)地址解析通过后，一级网守发送LCF

(3)软交换设备向被叫网关发起呼叫建立请求

(4)网关向软交换设备发送呼叫进展消息

(5)网关同时向一级网守发送ARQ消息

(6)一级网守向网关发送认证通过消息ACF

(7)网关向软交换设备发送提示消息

(8)网关向软交换设备发送连接消息

由网关侧发起呼叫的流程图见图3.3。

软交换设备

图3.3 由网关侧发起呼叫时的快速呼叫建立流程

(1)网关向一级网守发送ARQ的消息，进行接入认证，其中应包含主叫号码或

卡号（主叫号码采用E.164编码）

(2)一级网守回送ACF，接入认证通过

(3)网关向一级网守发送ARQ进行地址解析

(4)地址解析通过后，一级网守发送ACF

(5)网关向软交换设备发起呼叫建立请求

(6)软交换设备向网关发送呼叫进展消息

(7)软交换设备向网关发送提示消息

(8)软交换设备向网关发送连接消息

图3.4是以软交换设备方先挂机为例描述呼叫释放流程。

图3.4 呼叫释放流程

(1)如果已打开H.245通道，则软交换设备与网关之间要先关闭逻辑通道

(2)如果已打开H.245通道，则关闭逻辑通道后，软交换设备与网关间互送结束会话命令

(3)软交换设备向网关发送释放完成消息

(4)网关向网守发送DRQ

(5)网守向网关发送DCF

3．4 软交换技术的过度策略

从传统的电路交换网到分组化的IP网将是一个长期的渐进过渡过程，总的来看，目前有两大过渡策略：一是以软交换为核心的重叠网策略；二是以综合交换机为核心的混合网策略。下面我主要介绍的是以软交换为核心的重叠网策略：主张这中策略的主要理由实现由的电路交换网在传输电话业务方面是基本胜任的，而且是电信公司的主要收入来源。目前全球电信公司来自传统话音和传真业务的收入占总收入的80%，即使像NTT这样的老牌电信公司其业务收入的50%也是来自传统话音业务。因而合乎逻辑的结论是在演进前期最好不要或少去触动它，让其独立发展。对于日益增长的数据业务，特别是IP业务，可以通过建设一个重叠的分组化网(ATM网或IP路由器网)来解决。两个网的业务节点独立发展，其间通过一类特殊的协调设备实现互连互通。这类协调设备不仅交换话音、数据和其他业务，而且完成7号信令与IP的转换。历史上，这类设备开始称为协调设备或协调交换机，功能较简单，其重点是解决两个不同网络间的话音业务融合和转移问题。协调交换机只能完成基本的呼叫处理，智能较低。随着需求和

技术的发展，逐步形成了呼叫控制层和业务层与媒体层的分离，上述设备开始被称作关守、呼叫代理、呼叫服务器或媒体网关控制器，1999年后开始称作软交换并被定位于网络控制层。其基本作用类似，但功能上越来越强大和集中，并且变成了最通用的术语。关于软交换术语的定义，各种版本可多达几十种，总体上来看，它是一个建立在开放的计算平台上能够实现分布式通信功能并为下一代网络提供呼叫控制和信令的开放式标准软件系统。

软交换对用户是透明的，主要处理实时业务，提供呼叫控制、连接控制、媒体网关接入、带宽管理、选路、信令互通和安全管理等功能。支持H.323、H.248、SIP或媒体网关控制协议等各种协议，利用开放的体系结构实现分布式通信和管理，具有良好的结构扩展性，很小的机房占地和更有效的机房空间利用率。采用软交换后可以卸载或旁路IP拨号业务，减轻电路交换网的压力，代替传统的电路交换网的汇接局和端局。其初始成本，若仅考虑话音业务应用，应该比传统电路交换机低，而运营成本将会大大降低，若综合考虑话音和数据业务，则一个融合的网代替两个独立的网，无论是初始成本还是运营成本都将会大幅度地降低，而且具有更丰富的呼叫特性、应用特性和可扩展性。其次，软交换还有一个区别于传统交换机的重要特征，就是它采用了开放的体系结构、标准的接口和开放式应用编程接口(API)，特别是在其上面的应用层和媒体控制层已经与媒体硬件分离并纳入开放的标准计算环境，这不仅允许充分利用商用的标准计算平台、操作系统和开发环境，而且采用独立于硬件的平台可以有利于网络运营商灵活选择网络各层的最佳设备，实现不同设备的兼容和互通操作，大大加速了新业务和新应用的开发、生成和部署，增强了网络运营商和业务提供者在电信市场上的竞争地位和竞争能力。最后，由于软交换的价格可以遵循软件许可证方式，不必遵循现行交换机的价格模式，投资大小可随用户数增加而增长，有利于新的电信运营商或传统运营商开发新的市场。而现行电路交换机由于其负有很大的公共设备成本，使其初期建设成本很高，当用户数量不大时其建设成本将会更高，将比软交换机高出一个量级，不利于竞争的新电信运营商或传统运营商开发新市场。

从网络角度看，通过软交换机结合媒体网关和信令网关，跨接和互连电路交换网与分组化网，尽管两个网仍基本独立，但业务层已实现基本融合，可统一提供管理和加快扩展部署业务。当数据业务逐渐成为网络的主流业务时，可以考虑将电