软交换技术北京邮电大学课件
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软交换技术课件PPT课件
媒体网关控制协议用在软交换设备与各种媒体接入设 备之间，提供软交换设备对媒体接入设备的控制，是 一种主/从控制协议体系。主要有IETF制定的MGCP、 MEGACO 和ITU-T制定的H.248等。
呼叫控制协议用于建立呼叫，是一种对等方式的通信 协议，与媒体网关控制协议的主从方式完全不同。主 要有：BICC、SIP-T、SIP-I等协议。
Package） ◦ DTMF检测包dd（DTMF Detection Package） ◦ 网络包nt（Network Package）
6.3.2 H.248协议消息 6.3.2.1 协议栈结构
H.248 UDP/TCP/SCTP
IP MAC L1
H.248 UDP/TCP/SCTP
IP MAC L1
是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备
பைடு நூலகம்
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。
6.2.2 软交换体系架构 6.2.2.1 软交换体系架构
业务层 控制层
资源的利用
◦ 电交换达到上限
传统网络的局限
◦ 基于电路交换技术，资源利用率低； ◦ 网络结构不合理； ◦ 业务开发受限； ◦ 无法提供综合信息服务。
1、下一代网络的体系结构
业务层
业务生成 服务器
媒体服务器
应用服务器
策略服务器
控制层
控制层设备
控制层设备
传送层
核心分组网
接入层 信令网关
中继网关
2、关联属性
◦ 关联标识
软交换技术课件.ppt
❖ 软交换与业务层之间的接口提供访问各种数据库、三方应用平台、功能服 务器等接口，实现对增值业务、管理业务和三方应用的支持。其中：软交 换与应用服务器间的接口可采用SIP、API，提供对三方应用和增值业务的 支持；软交换与策略服务器间的接口对网络设备工作进行动态干预，可采 用COPS协议；软交换与网关中心间的接口实现网络管理，采用SNMP；软交 换与智能网SCP之间的接口实现对现有智能网业务的支持，采用INAP协议。
三、软交换的功能
❖ 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; ❖ 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终端多媒体通信的功能;
三、软交换的能
❖ 协议功能，支持相应标准协议；业务交换功能；互通功能可通过各种 网关实现与响应设备的互通；资源管理功能对系统中的各种资源进行 集中管理，如资源的分配，释放和控制;
❖ 计费功能根据运营需求讲话单传送至计费中心；认证、授权功能可进 行认证授权；地址解析功能和语音处理功能。
三、软交换的功能
通信类专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
《通信概论》课程
软交换技术
制作：电信工程系
2020/10/14
目录
01
软交换概念
02 软交换的网络结构
03 软交换的功能
04 软交换的特点
2020/10/14
05
软交换技术应用
一、软交换的概念
❖ 软交换技术是NGN网络的核心技术， 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。
三、软交换的功能
❖ 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; ❖ 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终端多媒体通信的功能;
三、软交换的能
❖ 协议功能，支持相应标准协议；业务交换功能；互通功能可通过各种 网关实现与响应设备的互通；资源管理功能对系统中的各种资源进行 集中管理，如资源的分配，释放和控制;
❖ 计费功能根据运营需求讲话单传送至计费中心；认证、授权功能可进 行认证授权；地址解析功能和语音处理功能。
三、软交换的功能
通信类专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
《通信概论》课程
软交换技术
制作：电信工程系
2020/10/14
目录
01
软交换概念
02 软交换的网络结构
03 软交换的功能
04 软交换的特点
2020/10/14
05
软交换技术应用
一、软交换的概念
❖ 软交换技术是NGN网络的核心技术， 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。
第十章 软交换技术
第十章软交换技术本章教学基本要求：1．了解下一代网络的基本概念；2．了解软交换的主要协议；3．理解软交换网关技术；4．理解软交换的功能结构；5．掌握基于软交换NGN体系结构。
本章教学主要内容：一、下一代网络概述二、软交换技术基础三、软交换网关技术四、软交换的主要协议一、下一代网络概述1．NGN的基本概念NGN是基于分组的网络，能够提供电信业务，可利用多种宽带能力和具有QoS保证的传输技术，业务与传送技术分离，用户可自由接入到不同的业务提供商，并支持通用移动性。
2．NGN的基本特征(1)采用开放式体系架构和标准接口；(2)呼叫控制与媒体层和业务层分离；(3)具有高速的物理层、链路层和网络层；(4)网络层采用统一的IP协议实现业务融合；(5)链路层采用电信级分组节点，即高性能核心路由器加边缘路由器；(6)传送层实现光联网，可透明支持任何业务；(7)接入层采用多元化的宽带无缝接入技术。
3．基于软交换的NGN体系结构图10.1基于软交换的NGN体系结构(1)接入/媒体层将各类用户接至网络，集中用户业务并送至目的地，提供各种接入手段，完成媒体格式相互转换。
功能实体包括信令网关SG、媒体网关MG、网络接入服务器NAS 、以及各类接入网关。
(2)核心传输层透明传送业务信息，可采用ATM 技术，目前共识是采用基于IP 协议、光纤传输的分组网络。
(3)控制层主要功能是完成业务呼叫的智能控制，依据业务呼叫请求控制低层网络元素对业务流处理，并向业务层设备提供业务能力或特殊资源支持。
(4)业务/应用层主要功能是创建、执行、管理软交换网络的增值业务，其主要设备是应用服务器，还包括其它一些功能服务器，如鉴权服务器、策略服务器等，也可以连接智能网的SCP 。
二、软交换技术基础1．软交换基本概念软交换技术是在IP 电话基础上产生的，思想来源于业务可编程、分解网关功能的概念。
在软交换体系中，将IP 电话网关分解为媒体网关、信令网关和媒体网关控制器，随着标准化进展，软交换设备代替了媒体网关控制器，从而为各种业务应用提供了第三方可编程环境。
软交换技术课件PPT课件
信令传输适配协议简称SIGTRAN协议，是将在传统的 电路交换网中传送的信令消息转换成在IP网络上传 送的信令消息时所用的适配协议的总称。它支持标 准的原语接口，不需要对现有的电路交换网络中信 令的应用部分进行任何修改，从而保证已有的电路 交换网络的信令应用可以不必修改而直接使用。主 要的SIGTRAN协议包括NO.7信令的传输层协议SCTP及 适配协议：M2PA、M2UA、M3UA、SUA/IUA/V5UA等。
实体：
◦ 接入网关、中继网关、信令网关、综合接入设备、边界网 关、智能软终端等
功能：
◦ 传送层（承载/传输层）的作用和功能就是将接入层中的 各种媒体网关、控制层中的软交换设备、业务应用层中的 各种服务器平台等各个软交换网络的网元连接起来。
实体：
◦ 传输
SDH网络；ASON网络；
◦ 承载
1、 软交换的引入
引入智能网 引入H.323网络 程控交换机功能分离
业务网络（SCP）
信令模块
业务 接入 模块
呼叫 处理 模块
中继 模块
中心局电路交换机
SS7信令传输网络 （STP）
TDM传输网络
信令模块
中继 模块
呼叫 处理 模块
业务 接入 模块
中心局电路交换机
PSTN 用户
程控 交换机
媒体网关控制协议用在软交换设备与各种媒体接入设 备之间，提供软交换设备对媒体接入设备的控制，是 一种主/从控制协议体系。主要有IETF制定的MGCP、 MEGACO 和ITU-T制定的H.248等。
呼叫控制协议用于建立呼叫，是一种对等方式的通信 协议，与媒体网关控制协议的主从方式完全不同。主 要有：BICC、SIP-T、SIP-I等协议。
《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。
软交换技术北京邮电大学课件
软交换技术打破了传统通信设备硬件 和软件的捆绑，使得通信设备更加灵 活和可扩展，能够更好地适应不断变 化的网络需求。
软交换技术的特点
灵活性
01
软交换技术基于软件实现，可以灵活地支持各种通信协议和业
务需求，方便地扩展和升级。
高可靠性
02
软交换技术采用冗余设计和高可用性技术，确保通信网络的稳
定可靠运行。
03
软交换的关键技术
呼叫控制技术
呼叫控制技术是软交 换技术的核心，负责 建立、维持和释放呼 叫。
呼叫控制技术能够实 现基于IP的多媒体通 信，支持多种协议和 接口。
它包括呼叫处理、呼 叫建立、呼叫路由、 呼叫释放等功能。
媒体网关控制技术
01
媒体网关控制技术是软交换的重要组成部分，负责媒体流的传 输和控制。
互操作性技术
互操作性技术是软交换的重要特性， 负责与其他通信系统进行互操作。
互操作性技术能够实现不同通信系统 之间的互联互通，支持跨网络通信。
它包括协议转换、接口适配、互通等 功能。
可靠性设计技术
01
02
03
可靠性设计技术是软交 换的重要保障，负责提 高系统的可靠性和稳定
性。
它包括冗余设计、故障 检测与恢复、负载均衡
软交换技术的优势与挑 战
软交换技术的优势
灵活性
软交换技术采用开放式体系结构，便于 新业务的快速开发和部署，满足用户个
性化需求。
支持多种接入方式
软交换技术能够支持多种接入方式， 包括固定电话、移动电话、数据传输
等，实现网络融合。
高效资源利用
软交换技术采用集中控制方式，能够 实现资源共享，降低网络运营成本。
软交换技术北京邮电 大学课件
软交换技术的特点
灵活性
01
软交换技术基于软件实现，可以灵活地支持各种通信协议和业
务需求，方便地扩展和升级。
高可靠性
02
软交换技术采用冗余设计和高可用性技术，确保通信网络的稳
定可靠运行。
03
软交换的关键技术
呼叫控制技术
呼叫控制技术是软交 换技术的核心，负责 建立、维持和释放呼 叫。
呼叫控制技术能够实 现基于IP的多媒体通 信，支持多种协议和 接口。
它包括呼叫处理、呼 叫建立、呼叫路由、 呼叫释放等功能。
媒体网关控制技术
01
媒体网关控制技术是软交换的重要组成部分，负责媒体流的传 输和控制。
互操作性技术
互操作性技术是软交换的重要特性， 负责与其他通信系统进行互操作。
互操作性技术能够实现不同通信系统 之间的互联互通，支持跨网络通信。
它包括协议转换、接口适配、互通等 功能。
可靠性设计技术
01
02
03
可靠性设计技术是软交 换的重要保障，负责提 高系统的可靠性和稳定
性。
它包括冗余设计、故障 检测与恢复、负载均衡
软交换技术的优势与挑 战
软交换技术的优势
灵活性
软交换技术采用开放式体系结构，便于 新业务的快速开发和部署，满足用户个
性化需求。
支持多种接入方式
软交换技术能够支持多种接入方式， 包括固定电话、移动电话、数据传输
等，实现网络融合。
高效资源利用
软交换技术采用集中控制方式，能够 实现资源共享，降低网络运营成本。
软交换技术北京邮电 大学课件
交换技术基础课件-软交换
2021年10月4日星期一
NUPT-PYF
1
SIP 消息 – 請求和回應
• SIP 網路成員依賴於SIP資訊的交互來進行通訊，消息機制基於 Client/Server方式，分為請求和回應兩類
– 請求： ClientServer – 回應： ServerClient
2021年10月4日星期一
NUPT-PYF
SIP Registrar
Server
SIP
用戶代理
User Agent
2021年10月4日星期一
Proxy Server
Proxy Server
NUPT-PYF
User Agent
1
SIP系統網路結構
• User Agents - 用戶代理 – 一個發起和終止會話的實體，包含兩個功能實體. • User Agent Clients (UAC) –發起SIP事務請求的功能實 體. • User Agent Server (UAS) –接收SIP事務請求的功能實 體. – UA可以是一個軟終端或者是一個支持SIP協議的電話
1
SIP (Session Initiation Protocol)
• SIP：會話發起協議
– 是IETF制定的多媒體通 信協議，它是一個基於 文本的應用層控制協議 ，獨立於底層協議，用 於建立、修改和終止IP 網上的雙方或多方的多 媒體會話
➢
➢ RFC 3261
• Proxy Server - 代理伺服器
– 與重定向伺服器（Redirect Server）及位置伺服器（Proxy Server）有聯繫
– 為其他的客戶機代理，進行SIP消息的轉接：對收到的請求消 息進行翻譯和處理後，傳遞給其他的伺服器.
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。
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-----信息产业部
2.软交换系统组成 2.软交换系统组成
智能网
业务/ 业务/管理层
SCP
AS
业务提供 商
NMC
运行支 撑系统
应用服务器
提供业务执行，管理，开发环境
系统管理中心
－提供系统管理功能 －连接运行支撑系统 其它软交 换系统
会话控制层
MS
SSC
媒体服务器 软交换控制器（软交换机） 软交换控制器（软交换机） 中继媒体网关 －提供特殊媒体资源 – 呼叫控制 综合接入设备 信令网关 接入网关 －连接PSTN与IP网络 核心传送层 －提供IVR功能 网络 －用于终端用户/PBX/无线基站的接入 －连接SS7和 IP －实现媒体传输格式转换 – 资源管理 －用于传统用户终端设备的接入 – 路由控制 －主要用于中继接入 －实现SS7信令传输格式转换－完成用户端数据、语音等的接入功能 －完成媒体流转换和用户信令处理等功能
Network Resources
FRAMEWORK
End User
2.VoIP技术的发展 技术的发展
SCN GW
IP 网守
SCN 信令 SG B MGC A MG 语音
IP 网守 H.323 终端
H.323 终端
网关功能的分离举例
H.323协议 协议
RAS (UDP) 注册和接入管理
Setup Connect
举例
接入网关 (AG/AMG)
用户网络接入软交换核心传送层的“入口”，负责大容量密集 用户或各种接入网用户的综合接入。 与中继网关相同点：接入网关的主要功能是媒体处理功能 接入网关的主要功能是媒体处理功能，负 接入网关的主要功能是媒体处理功能 责将SCN侧语音转换为RTP/RTCP分组进行发送，反之亦然。接入 网关可以通过各种具有语音动态预测编码技术的编码器（如G.711、 G.723和G.726及其变种）来优化带宽。 与中继网关不同的点：接入网关除具有媒体处理功能外，通常 还具有用户信令处理功能。 还具有用户信令处理功能
– 地址解析/翻译
外围接入层
SG
MG
AG
IAD
7号信令 网络
PSTN
各类接入 网
其它VoIP 系统
3.软交换系统协议栈 体现通信软件特征） 3.软交换系统协议栈（体现通信软件特征）
BSSAP
MAP INAP TCAP ISUP Parlay API H.323 CORBA TCP IP UDP FTP SIP MGCP、 、 Radius SNMP Megaco
内容安排
1
软交换技术产生的背景 软交换系统原理 软交换组网
2
3
思考：软交换的主要技术特征是什么？ 思考：软交换的主要技术特征是什么？ 面临什么问题 背景） 问题（ 面临什么问题（背景） 采用什么方法 原理） 方法（ 采用什么方法（原理）
1
软交换技术产生的背景
业务层技术演进 VoIP技术的发展 VoIP技术的发展 控制层技术演进
多种技术体系并存的共性
媒体控制器MGC 媒体控制器 网守GateKeeper 网守 SIP 终端
MGCP 终端
IP 网
集成接 入设备
H.323 终端
计算机
电话
传真
3.控制层技术演进（移动网为例） 控制层技术演进（移动网为例） 控制层技术演进
2G移动通信系统结构 移动通信系统结构
3G移动通信系统 结构 移动通信系统R4结构 移动通信系统
程控交换机的历史贡献： 程控交换机的历史贡献： 史贡献
用软件实现对交换的控制
存在问题：
新业务功能开发复杂 新业务标准统一困难 新业务实施灵活性差 扩展接入能力局限性大（协议，终端） 扩展接入能力局限性大（协议，终端）
1.业务层技术演进 1.业务层技术演进 典型的智能网结构
早期的新业务提供方式 业务结点（ 业务结点（Sevice Node): 汇接局方案（特殊局向-集中提供业务） 汇接局方案（特殊局向-集中提供业务） 1.交换机技术 1.交换机技术 2.CTI技术 2.CTI技术 问题：流量瓶颈，组网困难， 问题：流量瓶颈，组网困难，业务生成笨重
网络能力的开放
能力特征集： 能力特征集： 1）基本呼叫控制 ） 2）多方呼叫控制 ） 3）多媒体呼叫控制 ） 4）会议呼叫控制 ） 5）基本用户交互 ） 6）移动性管理 ） 7）终端能力 ） 8）数据会话控制 ） 9）通用消息 ） 10）连通性管理 ） 11）帐户管理 ） 12）计费管理 ） 13）策略管理 ） 14）呈现和可用性管理 ） Network 15）多媒体消息 ） Resources ……
现代交换原理
第七部分
软交换技术
下一代网络NGN定义 下一代网络NGN定义 NGN
2004年2月，ITU-T在新颁布的 《Y.NGN-overview》建议草案中给 出了下一代网络的初步定义： “NGN是一个分组网络 分组网络，它提供包括 分组网络 电信业务在内的多种业务，能够利 用多种带宽和具有QoS能力 QoS能力 QoS能力的传送技 术，实现业务功能与底层传送技术 的分离 分离；它提供用户对不同业务提 分离 供商网络的自由接入，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。”
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 管理 业务控制 开放的接口协议
信令/呼叫控制 信令 呼叫控制 电路交换矩阵
软交换机
分组交换网
呼叫控制层 媒体交换层
外围模块
接入网关
接入层
软交换定义
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， 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、 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， 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， 的所有业务，并向第三方提供可编程能 力。
SIGTRAN
M3UA SCTP
SCCP
协议分类
按功能实体划分：
软交换设备和应用服务器间的接口：SIP、INAP和Parlay API等； 软交换设备和媒体网关间的接口：MGCP和Megaco/H.248等； 软交换设备之间的接口：BICC和SIP-T； 软交换设备和媒体服务器间的接口：MGCP和SIP； 软交换设备和IP终端之间的接口：MGCP、SIP和H.323等； 软交换设备和维护管理服务器间的接口：SNMP和COPS等。
普通交换机
呼叫控制与业务处理物理分离产生智能网
业务生成环境SCE 业务生成环境
LAN(TCP/IP)
业务管理系统SMS 业务管理系统
业务控制点 SCP
数据网
LAN(TCP/IP)
信令网 独立智能 外设IP 外设
业务管理接入点 SMAP
业务交换点SSP 业务交换点SSP 特殊的交换机） （特殊的交换机）
... 应用编程接口API
Framework Interfaces
Resource Interface
Service Interface Service Interface
Resource Interface
Resource Interface
资源
提供目前 和将来网 络能够提 供的各种 网络资源 的控制能 力
按协议功能划分：
呼叫控制协议：包括ISUP、BICC、SIP-T、SIP、H.323等； 媒体控制协议：包括H.248、MGCP、SIP等； 应用支持协议：包括PARLAY、SIP、INAP、MAP、LDAP、RADIUS等； 维护管理协议：包括SNMP、网关和接入技术
H.225 (TCP) Q.931
Capabilities Exchange Open Logical Channel Open Logical Channel Acknowledge
H.245 (TCP)
RTP Stream RTP Stream RTCP Stream
Media (UDP)
SIP（Session Initiation Protocol会话启动协议） 会话启动协议） 会话启动协议
下一代 移动网： 移动网： 3G E3G B3G
以软交换为核心的NGN示意模型 以软交换为核心的NGN示意模型 NGN
业务层
AAA 服务器 RADUIS 应用 服务器 Parlay API SIP
SIP-T/BICC
网管 服务器 SNMP 消息 服务器
控制层
媒体 服务器
软交换
软交换
核心传送层
核 心 传 输 网 络 （ IP网 ） 网
信令网关 SG 中继网关 TG 接入网关 AG 综合接入设备IAD 综合接入设备
信令网关
用来实现SCN网络与 网络的信令互通 网络与IP网络的信令互通 网络与 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信令信息的中继、转换或终结处理。 信令网关的协议包含两部分：SCN侧信令协议和IP网络侧协议。在 SCN信令侧，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。
智能网技术又面临新问题
与各个承载网捆绑 业务执行环境技术封闭 网络资源不能共享
网络结构需要改变
开放业务
统一传输
多种接入
异构网络中间件的产生
1）为网络运 ） 营商范围之 外的第三方 提供安全可 控的接入网 络资源的能 力 2)提供资源能 提供资源能 力的注册、 力的注册、 查找和订购
Application Application 业务/应用 业务 应用
2.软交换系统组成 2.软交换系统组成
智能网
业务/ 业务/管理层
SCP
AS
业务提供 商
NMC
运行支 撑系统
应用服务器
提供业务执行，管理，开发环境
系统管理中心
－提供系统管理功能 －连接运行支撑系统 其它软交 换系统
会话控制层
MS
SSC
媒体服务器 软交换控制器（软交换机） 软交换控制器（软交换机） 中继媒体网关 －提供特殊媒体资源 – 呼叫控制 综合接入设备 信令网关 接入网关 －连接PSTN与IP网络 核心传送层 －提供IVR功能 网络 －用于终端用户/PBX/无线基站的接入 －连接SS7和 IP －实现媒体传输格式转换 – 资源管理 －用于传统用户终端设备的接入 – 路由控制 －主要用于中继接入 －实现SS7信令传输格式转换－完成用户端数据、语音等的接入功能 －完成媒体流转换和用户信令处理等功能
Network Resources
FRAMEWORK
End User
2.VoIP技术的发展 技术的发展
SCN GW
IP 网守
SCN 信令 SG B MGC A MG 语音
IP 网守 H.323 终端
H.323 终端
网关功能的分离举例
H.323协议 协议
RAS (UDP) 注册和接入管理
Setup Connect
举例
接入网关 (AG/AMG)
用户网络接入软交换核心传送层的“入口”，负责大容量密集 用户或各种接入网用户的综合接入。 与中继网关相同点：接入网关的主要功能是媒体处理功能 接入网关的主要功能是媒体处理功能，负 接入网关的主要功能是媒体处理功能 责将SCN侧语音转换为RTP/RTCP分组进行发送，反之亦然。接入 网关可以通过各种具有语音动态预测编码技术的编码器（如G.711、 G.723和G.726及其变种）来优化带宽。 与中继网关不同的点：接入网关除具有媒体处理功能外，通常 还具有用户信令处理功能。 还具有用户信令处理功能
– 地址解析/翻译
外围接入层
SG
MG
AG
IAD
7号信令 网络
PSTN
各类接入 网
其它VoIP 系统
3.软交换系统协议栈 体现通信软件特征） 3.软交换系统协议栈（体现通信软件特征）
BSSAP
MAP INAP TCAP ISUP Parlay API H.323 CORBA TCP IP UDP FTP SIP MGCP、 、 Radius SNMP Megaco
内容安排
1
软交换技术产生的背景 软交换系统原理 软交换组网
2
3
思考：软交换的主要技术特征是什么？ 思考：软交换的主要技术特征是什么？ 面临什么问题 背景） 问题（ 面临什么问题（背景） 采用什么方法 原理） 方法（ 采用什么方法（原理）
1
软交换技术产生的背景
业务层技术演进 VoIP技术的发展 VoIP技术的发展 控制层技术演进
多种技术体系并存的共性
媒体控制器MGC 媒体控制器 网守GateKeeper 网守 SIP 终端
MGCP 终端
IP 网
集成接 入设备
H.323 终端
计算机
电话
传真
3.控制层技术演进（移动网为例） 控制层技术演进（移动网为例） 控制层技术演进
2G移动通信系统结构 移动通信系统结构
3G移动通信系统 结构 移动通信系统R4结构 移动通信系统
程控交换机的历史贡献： 程控交换机的历史贡献： 史贡献
用软件实现对交换的控制
存在问题：
新业务功能开发复杂 新业务标准统一困难 新业务实施灵活性差 扩展接入能力局限性大（协议，终端） 扩展接入能力局限性大（协议，终端）
1.业务层技术演进 1.业务层技术演进 典型的智能网结构
早期的新业务提供方式 业务结点（ 业务结点（Sevice Node): 汇接局方案（特殊局向-集中提供业务） 汇接局方案（特殊局向-集中提供业务） 1.交换机技术 1.交换机技术 2.CTI技术 2.CTI技术 问题：流量瓶颈，组网困难， 问题：流量瓶颈，组网困难，业务生成笨重
网络能力的开放
能力特征集： 能力特征集： 1）基本呼叫控制 ） 2）多方呼叫控制 ） 3）多媒体呼叫控制 ） 4）会议呼叫控制 ） 5）基本用户交互 ） 6）移动性管理 ） 7）终端能力 ） 8）数据会话控制 ） 9）通用消息 ） 10）连通性管理 ） 11）帐户管理 ） 12）计费管理 ） 13）策略管理 ） 14）呈现和可用性管理 ） Network 15）多媒体消息 ） Resources ……
现代交换原理
第七部分
软交换技术
下一代网络NGN定义 下一代网络NGN定义 NGN
2004年2月，ITU-T在新颁布的 《Y.NGN-overview》建议草案中给 出了下一代网络的初步定义： “NGN是一个分组网络 分组网络，它提供包括 分组网络 电信业务在内的多种业务，能够利 用多种带宽和具有QoS能力 QoS能力 QoS能力的传送技 术，实现业务功能与底层传送技术 的分离 分离；它提供用户对不同业务提 分离 供商网络的自由接入，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。”
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 管理 业务控制 开放的接口协议
信令/呼叫控制 信令 呼叫控制 电路交换矩阵
软交换机
分组交换网
呼叫控制层 媒体交换层
外围模块
接入网关
接入层
软交换定义
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， 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、 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， 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， 的所有业务，并向第三方提供可编程能 力。
SIGTRAN
M3UA SCTP
SCCP
协议分类
按功能实体划分：
软交换设备和应用服务器间的接口：SIP、INAP和Parlay API等； 软交换设备和媒体网关间的接口：MGCP和Megaco/H.248等； 软交换设备之间的接口：BICC和SIP-T； 软交换设备和媒体服务器间的接口：MGCP和SIP； 软交换设备和IP终端之间的接口：MGCP、SIP和H.323等； 软交换设备和维护管理服务器间的接口：SNMP和COPS等。
普通交换机
呼叫控制与业务处理物理分离产生智能网
业务生成环境SCE 业务生成环境
LAN(TCP/IP)
业务管理系统SMS 业务管理系统
业务控制点 SCP
数据网
LAN(TCP/IP)
信令网 独立智能 外设IP 外设
业务管理接入点 SMAP
业务交换点SSP 业务交换点SSP 特殊的交换机） （特殊的交换机）
... 应用编程接口API
Framework Interfaces
Resource Interface
Service Interface Service Interface
Resource Interface
Resource Interface
资源
提供目前 和将来网 络能够提 供的各种 网络资源 的控制能 力
按协议功能划分：
呼叫控制协议：包括ISUP、BICC、SIP-T、SIP、H.323等； 媒体控制协议：包括H.248、MGCP、SIP等； 应用支持协议：包括PARLAY、SIP、INAP、MAP、LDAP、RADIUS等； 维护管理协议：包括SNMP、网关和接入技术
H.225 (TCP) Q.931
Capabilities Exchange Open Logical Channel Open Logical Channel Acknowledge
H.245 (TCP)
RTP Stream RTP Stream RTCP Stream
Media (UDP)
SIP（Session Initiation Protocol会话启动协议） 会话启动协议） 会话启动协议
下一代 移动网： 移动网： 3G E3G B3G
以软交换为核心的NGN示意模型 以软交换为核心的NGN示意模型 NGN
业务层
AAA 服务器 RADUIS 应用 服务器 Parlay API SIP
SIP-T/BICC
网管 服务器 SNMP 消息 服务器
控制层
媒体 服务器
软交换
软交换
核心传送层
核 心 传 输 网 络 （ IP网 ） 网
信令网关 SG 中继网关 TG 接入网关 AG 综合接入设备IAD 综合接入设备
信令网关
用来实现SCN网络与 网络的信令互通 网络与IP网络的信令互通 网络与 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信令信息的中继、转换或终结处理。 信令网关的协议包含两部分：SCN侧信令协议和IP网络侧协议。在 SCN信令侧，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。
智能网技术又面临新问题
与各个承载网捆绑 业务执行环境技术封闭 网络资源不能共享
网络结构需要改变
开放业务
统一传输
多种接入
异构网络中间件的产生
1）为网络运 ） 营商范围之 外的第三方 提供安全可 控的接入网 络资源的能 力 2)提供资源能 提供资源能 力的注册、 力的注册、 查找和订购
Application Application 业务/应用 业务 应用