软交换技术
第六章 软交换技术
信令网关（SG）
实现SCN网络与IP网络的信令互通，提供SS7信令点和IP 网内呼叫控制实体（软交换/呼叫服务器/媒体网关控制器） 双向的信令接口，实现SCN信令的中继、转换或终结处理。 信令网关的协议包含两部分： SCN侧信令协议：信令网关必须发送、接收标准的 SCN信令消息，如标准的七号信令协议。 IP网络侧协议：采用IETF的SIGTRAN协议，完成7号 信令在IP网络层的封装，解决7号信令网与IP网实体相 互跨界访问的需要。
4.软交换的主要功能
AAA 服务器 Radius SS7/IP 业务提供 SG 网络管理 应用服务器 待定
网管系统
SNMP
H.323
H.323 网络 SIP 网络
软交换
No.7 网络
SIP 计费 SSF 呼叫控制 互 通
SIP/BICC 软交换
INAP/IP SG 现有 IN
H.248 媒体网关
SIP SIP 终端
FRAMEWORK
End User
1
2
软交换系统原理
软交换概念 软交换系统组成 软交换系统协议栈 软交换系统网关和接入技术 软交换系统业务技术 软交换控制器原理
3
1.软交换概念
传统电路交换机体系结构
软交换体系结构
应用服务器
网络管理与计费
业务控制层
管理/业务控制 开放的接口协议
信令/呼叫控制 电路交换矩阵
计费功能
5.软交换网关和接入技术
H.323 电话网 核心分组网 SIP电 话网 Ethernet Switch IAD
SG
No.7 信令网 PSTN /PLMN
TG
POTS V5
AG
DSLA网关 SG
简述软交换技术的发展趋势
简述软交换技术的发展趋势
软交换技术是一种基于软件的通信交换技术，它逐渐取代了传统的硬件交换设备。
随着技术的发展，软交换技术的发展趋势如下：
1. 虚拟化技术：软交换技术采用虚拟化的方式实现，将交换功能从硬件设备转移到软件中。
虚拟化技术的发展趋势是将更多的网络功能转移到软件中，实现网络功能的灵活配置和部署。
2. 云化发展：软交换技术在云计算环境中的应用越来越广泛。
未来的发展趋势是将软交换技术与云计算相结合，实现交换功能的弹性扩展和资源的共享。
3. SDN和NFV技术：软交换技术与软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术相结合，可以实现网络的动态配置和管理，提高网络的灵活性和可扩展性。
4. 高可用性和容错性：软交换技术的发展趋势是提高系统的可用性和容错性，通过冗余设计、自动容错和故障转移等技术，实现交换功能的持续可靠运行。
5. 多媒体和实时性支持：随着通信应用的多样化和实时性要求的增加，软交换技术需要支持更多的多媒体通信功能和实时性需求，如视频会议、实时语音传输等。
总之，软交换技术的发展趋势是向着虚拟化、云化、智能化、高可用性和容错性、多媒体和实时性支持等方向发展。
这些趋势将进一步推动软交换技术的应用和发展，提高通信网络的性能和灵活性。
软交换技术认识
软交换技术认识软交换技术认识软交换技术是近年来发展起来的一种新兴技术,具有开放的网络体系结构,能支持不同类型的业务,是电路交换网向分组交换网演进的主流技术。
随着通信技术的飞速发展,电信业务的种类在不断增加,如果每一种业务都对应于一种网络,那么网络数量也会随之不断增加。
网络种类繁多必然会导致网络资源难以共享,而且资源利用率也随之降低,这也给网络间的互通加大了难度。
运营商们非常希望能够用同一种网络来支持不同的业务,以达到业务的融合和网络的融合。
而电信业的另一个发展趋势就是业务运营和网络运营相分离,软交换技术正是在这一背景下产生的。
软交换是一种基于公共的分组承载网络,呼叫控制与承载相分离,业务控制与呼叫控制相分离,能够承载语音、数据和多媒体等多种业务的一种交换技术。
软交换这一概念的提出,便得到了业界的大力支持,目前被大多数人认可为是下一代网络ngn(next generation network)中的关键技术。
一、软交换技术的概念软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台,基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来,通过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)和信令互通(如从ss7到ip),从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。
其指导思想在于软件系统不但独立于所控制的硬件,而且与自身所运行的平台无关,依靠各种协议的互通进行工作,通过与业务控制点(scp)的配合来重用已有的业务,并允许用户通过应用编程接口(api)进行编程以开发和创建新业务,从而使得独立软件商可以真正参与业务的开发和提供,有力推动现有通信网络向下一代分组网络的演进过程。
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
软交换技术软交换技术是一种用于电话通信系统的技术，它可以在数字网络中实现电话通信的传送和交换。
软交换技术的出现，极大地改变了传统的电话网络结构和通信方式，为我们带来了更多便利和高效的通信体验。
软交换技术采用软件定义的方式来实现电话交换功能，相对于传统的硬件交换机，软交换技术更具灵活性和可扩展性。
传统的硬交换机需要大量的物理设备和复杂的线路连接，而软交换技术则可以将交换功能全部集中在一台或多台服务器上，通过软件控制实现电话的接续、转接、呼叫转移等功能。
软交换技术的核心是软交换服务器，它负责处理电话通信中的各种功能和信号。
软交换服务器可以对电话信号进行数字化处理，并通过互联网协议（IP）将信号传送到目标用户。
而在传统的电话网络中，电话信号是通过模拟信号传输的，需要经过多次的模拟-数字转换和数字-模拟转换，信号质量容易受到传输距离和线路质量的影响。
软交换技术的优势在于其高度的可扩展性。
传统的硬交换机需要建设大量的交换中心和线路，成本较高且扩容困难。
而软交换技术则可以通过简单地增加或减少服务器的数量来实现扩容或缩容，大大降低了系统的运维成本和维护难度。
此外，软交换技术还能方便地与其他通信系统进行集成，实现电话与互联网、电视、视频会议等多媒体通信的无缝连接。
软交换技术也为企业提供了更多的灵活性和创新性。
通过软交换技术，企业可以实现统一通信，将电话、电子邮件、短信、即时通信等多种通信方式集成在一起，提高了办公效率和沟通质量。
此外，软交换技术还支持虚拟专用网（VPN）功能，可以实现远程办公、呼叫中心等应用，提高了企业的业务灵活性和扩展能力。
然而，软交换技术也存在着一些挑战和问题。
首先，软交换技术对网络的要求较高，特别是对带宽和网络延迟的要求较为敏感。
如果网络质量不好或者带宽不足，会导致语音质量下降、呼叫延迟增加等问题。
其次，软交换技术在规模化应用时需要考虑系统的稳定性和可靠性，以避免系统崩溃或故障导致的通信中断。
软交换技术原理
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。
软交换技术通信实施方案
软交换技术通信实施方案一、引言随着信息技术的不断发展，通信技术也在不断更新换代。
软交换技术作为一种新型的通信技术，已经在通信领域得到了广泛的应用。
本文将围绕软交换技术通信实施方案展开讨论，旨在为相关领域的从业人员提供一些实用的指导和建议。
二、软交换技术概述软交换技术是一种基于软件的通信交换技术，它利用通用服务器和软件来实现通信交换功能，相比传统的硬件交换设备，软交换技术具有灵活性高、可扩展性好、成本低等优点。
在现代通信网络中，软交换技术已经成为了主流的通信交换方式，广泛应用于固定电话、移动通信、互联网电话等领域。
三、软交换技术通信实施方案1. 网络规划与设计在实施软交换技术通信方案时，首先需要进行网络规划与设计。
这包括确定网络拓扑结构、计算网络容量、确定网络设备配置等工作。
通过合理的网络规划与设计，可以有效地提高通信网络的性能和可靠性。
2. 软交换平台选择在软交换技术通信实施方案中，软交换平台的选择至关重要。
需要根据实际需求和预算情况，选择适合的软交换平台。
同时，还需要考虑软交换平台的稳定性、兼容性、可扩展性等因素，以确保通信网络的正常运行。
3. 网络安全保障通信网络的安全性是软交换技术通信实施方案中需要重点考虑的问题。
在实施软交换技术通信方案时，需要采取一系列的网络安全保障措施，包括防火墙设置、数据加密、访问控制等，以保护通信网络不受恶意攻击和非法访问。
4. 系统集成与测试在软交换技术通信实施方案中，系统集成与测试是至关重要的一环。
需要对软交换系统进行全面的集成和测试，确保各个部件之间的协调配合和正常运行。
只有通过严格的系统集成与测试，才能保证软交换技术通信方案的顺利实施和正常运行。
5. 运维管理与优化软交换技术通信实施方案的最后一步是运维管理与优化。
这包括对软交换系统的日常运行进行监控和管理，及时发现和解决问题，以及对系统进行优化调整，提高通信网络的性能和稳定性。
四、结语软交换技术通信实施方案是一个复杂的系统工程，需要全面考虑各种因素，确保通信网络的正常运行。
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软交换技术
摘要：随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长，为了向用户提供更加灵活、多样的现有业务和新增业务，提供给用户更加个性化的服务，提出了下一代网络的概念，且目前各大电信运营商已开始着手进行下一代通信网络的实验。
软交换技术又是下一代通信网络解决方案中的焦点之一，已成为近年来业界讨论的热点话题。
我国网络与交换标准研究组已经完成了有关软交换体系的总体技术要求框架，863计划也对有关软交换系统在多媒体和移动通信系统方面的研究课题进行了立项。
关键词：网关、服务器、软交换技术
1．软交换概念的提出及定义
软交换的概念最早起源于美国。
当时在企业网络环境下，用户采用基于以太网的电话，通过一套基于PC服务器的呼叫控制软件（CallManager、CallServer），实现PBX 功能（IPPBX）。
对于这样一套设备，系统不需单独铺设网络，而只通过与局域网共享就可实现管理与维护的统一，综合成本远低于传统的PBX。
由于企业网环境对设备的可靠性、计费和管理要求不高，主要用于满足通信需求，设备门槛低，许多设备商都可提供此类解决方案，因此IP PBX应用获得了巨大成功。
受到IP PBX成功的启发，为了提高网络综合运营效益，网络的发展更加趋于合理、开放，更好的服务于用户。
业界提出了这样一种思想：将传统的交换设备部件化，分为呼叫控制与媒体处理，二者之间采用标准协议（MGCP、H248）且主要使用纯软件进行处理，于是，SoftSwitch（软交换）技术应运而生。
软交换概念一经提出，很快便得到了业界的广泛认同和重视，ISC（International SoftSwitch Consortium）的成立更加快了软交换技术的发展步伐，软交换相关标准和协议得到了IETF、ITU－T等国际标准化组织的重视。
根据国际Softswitch论坛ISC的定义，Softswitch是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。
因此，软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。
软交换主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。
与此同时，软交换还将网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口和业务应用层相连，可方便地在网络上快速提供新的业务。
现阶段的软交换至少应具备以下三个基本特点：
* 集成分组网世界和电路交换网世界；
*具备汇接局和端局能力；
*呼叫控制与媒体层和业务层分离。
2.软交换的系统结构
软交换系统网络结构图
(1)边缘接入层
具有用户接入、媒体转换和本地业务交换功能。
这层包括面向PSTN的
TMG(Tandem Media Gateway)汇接媒体网关、面向无线网络的
WMG(Wireless MediaGateway)网关和面向IP或ATM等接入的
AMG(Access Media Gateway)网关等。
PSTN和分组交换网的无缝连接
如上图所示，在软交换体系中，PSTN和分组交换网的无缝连接由媒体网关(MG)和信令网关(SG) 来完成。
PSTN通过E1和ISDN PRI接入媒体网关，媒体网关和软交换
机之间的通信遵循Megaco／H．248或MGCP协议，No．7信令网接入信令网关，信令网关和软交换机之间的通信遵循SIGTRAN或SIP协议。
媒体网关需要有以下功能：
①在MGCP／H．248消息的控制下产生拨号音、回铃音、忙音等
②传输带外DTMF。
③检测用户摘机、挂机，检测和收集DTMF号码，并向M G C提交事
件。
④回声消除。
⑤对话音信号的有效载荷部分进行模／数转换并且压缩，生成分组包。
或者把分
组包逆向地转换成话音信号。
⑥在MGTP／H．248消息的控制下分配TDM时隙。
⑦支持传统协议，如E&M、CAS、Q.SIG、TR-303等。
信令网关需要有以下功能：
①通过E1/T1/V.35和No．7信令网建立物理连接。
②通过分组网向软交换机传送No．7信令信息。
(2)核心交换层
此层是数据传输和路由平台，包括高速的ATM交换机和IP交换机与路由器。
(3)业务控制层
软交换所在的层，主要提供呼叫业务控制功能和上层业务支撑平台。
控制下层的用户接入、媒体转换和业务交换功能；同时上层业务通过开放的接口协议访问该层来完成对下层的管理、控制功能。
软交换机之间可以通过SIP-T、BICC或H.323协议通信。
(4)业务管理层
该层主要提供增值业务和对下层业务的管理功能。
在该层有应用服务器、策略服务器AAA（Accounting Authorization and Authentication)服务器、网络管理服务器、数据库服务器和第三方业务提供等。
网络管理服务器和软交换机之间的通信基于SNMP协议。
网络管理服务器的主要功能是运行维护、采集统计、发出告警信息、网络配置管理。
策略服务器和软交换机之间的通信基于COPS(Common Open Policy Service)协议。
策略服务器的主要功能是按业务需要动态地调控网络运行状况。
AAA服务器和软交换机之间的通信基于RADRJs协议。
AAA服务器的主要功能是帐户审核和权限认定。
应用服务器与软交换机通过SIP(Session Initiation Protocol，)通信，这样应用服务器通过软交换机取得部分的呼叫控制的功能。
应用服务器开放了API标准。
如JAIN(Java in Advanced Intelligent Network）、Parlay 等，第三方应用软件可以通过API调用来访问应用服务器，进而控制呼叫过程。
这就为广大的软件开发商提供了参与开发增值业务的机会，使得业务应用更加丰富多彩。
在这种情况下，增加一项新的业务并不需要软交换结构有任何改变，这也正是采用软交换的一大优点。
软交换设备位于控制层，提供多种业务的连接控制、路由、网络资源管理、计费、认证等功能。
软交换设备与各种媒体网关、终端、应用服务器、其他软交换设备间采用标准协议相互通信。
简单的看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制。
3.软交换主要完成以下功能：
(1)媒体网关接入功能
可以连接各种媒体网关，如PSTN／ISDN媒体网关、ATM媒体网关、无线媒体网关等，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)呼叫控制和业务交换功能
为完成基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制，此外还提供业务交换功能，包括智能呼叫触发检出和资源控制等。
(3)基本业务控制功能
能够提供PSTN／ISDN交换机所能提供的基本业务和补充
传统电路交换与软交换比较示意图
业务，如遇忙前转、无应答前转、来电显示等基本业务和补充业务；同时还可以与现有智能网配合，提供现有智能网所能提供的业务。
目前智能网规范已经发展到能力集Cs4，在原先智能业务的基础上又进行了扩展，可以实现一些基于I P网的业务，如PINT 业务等。
此外，软交换要提供网守功能，如接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能。
(4)互通接口功能提供支持多种信令协议(包括H．248，H．323，SIP*，SCTP、ISUP+、
INAP+、RADIUS、SNMP)的接口，实现与现有PSTN智能网、IP电话系统、SIP系统以及其他软交换系统的互操作。
目前，H．323和SIP是分组网内两大相互竞争的协议，其中H．323协议为ITU～T制定的标准，SIP协议是IETF制定的标准，两者均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。
H．323协议采用了ISDN的设计思想，使用Q．93l协议完成呼叫的建立和释放，明显地带有电信网可管理性和集中的特征。
与SIP比较，H．323更为成熟，而SIP协议具有简单、扩展性好以及和现有的Internet应用联系紧密的特点，软交换可以同时支持这两种协议。
(5)资源管理功能资源管理模块类似于智能网系统中的独立外设，主要负责收号以及向用户播放语音，很多业务涉及到与用户之间的交互，该模块起到一种语音导航的功能。
(6)开放的业务APIsofts、7lritch应提供可编程的，逻辑化控制的开放API协议，实现与外部应用平台的互通，承接业务层增强业务节点的增强业务实现；softswitch可与增强业务节点捆绑，适应业务快速变化的需求。