论述软交换网络的层次结构及功能
软交换
BICC协议的基本能力集
▪ 与ISUP相同 – 呼叫控制
‐语音/3.1kHz音频 ‐成组地址信令 ‐导通指示 ‐信号音和通知音 ‐自动重复试呼 ‐与CAP的交互
Nc IP
GMSC Server
Mc
Nb IP
Mc MGW/SG
NbUP RTP UDP IP
H.248 SCTP IP
BSSAP SCCP MTP3 MTP2 MTP1
MGW/SG
A接口信令
控制平面 RANAP SCCP MTP3B GERAN SSCF-NNI SSCOP AAL5 ATM 用户平面IuCS接口信令
话音承载：TDM 信令承载：TDM ＋IP
演进过程中的软交换接口
▪ 2G Voice over TDM阶段 2G软交换接口
▪ 2G VOIP阶段 2G软交换接口
▪ 3G R4阶段 R4软交换接口
2G Voice over TDM阶段 2G软交 换接口
ISUP MTP3 MTP2 MTP1
ISUP M3UA SCTP IP
T D M MG
IP
IP 分组网 ATM
ATM
MG
核心变化
▪
▪
传统网络业务控制对象和业务应用单元被封闭在业务交换网内,同时用户接口和网 络接口的不同使用户的业务能力受限;
将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能 划分各自独立发展。部件间的协议接口基于相应的标准,有利于实现各种异构网的 互通。
BSSAP SCCP M3UA A接口信令 SCTP IP
MSC Server
TDM
GMSC Server
Mc
TDM
Mc MGW/SG
现代交换与网络 作业参考答案
现代交换与网络作业参考答案2017-61.对交换的理解从工作原理、优缺点、在主要网络中的应用情况等方面对不同的交换方式进行比较。
（用自己的语言表达，若用文件形式，无图情况下请用txt格式，有图情况下请用doc格式）截止日期：17/03/12 23:59参考答案：前5种最重要。
2.第二次作业1.从交换的发展历程中，你看到哪些科学技术发展的特征？2.为什么出现ATM交换，它现在的应用情况如何？你从ATM的历程中得到什么启示？3.画出通信网的水平结构与垂直结构，并写出每一部分的主要技术、设备、该技术或设备的位置、作用、原理。
4.两个交换设备之间用PCM32路作为传输通路，试问要保证其通信，需要解决哪些问题？如何解决？截止日期：17/03/20 10:00参考答案：1.每个人的角度不同，观点不同，有道理即可。
2.起因：想建立综合数据和语音到同一个网络中，需要有一个统一的交换模式，于是提出ATM，在分组交换的基础上，借鉴电路交换的思想来改善分组的时延问题。
技术上很成功，商业上在与IP的市场竞争中失败了。
启示：市场与实际工程的需求是综合的，需要综合技术性能指标、价格、应用方便性等多种因素，追求的是整体最优。
技术只是一个方面，往往追求的局部最优。
3.水平结构：CPN与AN段，主要技术有：（1）传统铜线接入技术，模拟二线接入方式，数字化的ADSL技术。
都趋于淘汰。
（2）基于IP技术的以太网、城域网，以IP技术为核心，以光纤和五类线为媒介。
（3）基于wifi的无线接入技术。
（4）基于无线蜂窝的移动接入技术。
CN段，主要技术有：（1）组网技术；（2）光传输技术、卫星通信、微波技术；（3）骨干交换与路由技术；（4）IP技术、ATM、MPLS、软交换、IMS等；……接入与传送、业务网、支撑网的技术如图。
信息应用技术主要是计算机。
4.(1)PCM保证了收发双发的bit同步了，但还需要才去措施保证时隙同步和帧同步，以确保收的信息与发的信息一致。
软交换(2软交换网络的体系结构)
第14页 14页
现代通换网络中， 在软交换网络中 ， 业务提供与用户接入属于 两个独立的层面， 业务可以与接入介质完全分离。 两个独立的层面 ， 业务可以与接入介质完全分离 。 用户可以自行配置和定义自己的业务特征， 用户可以自行配置和定义自己的业务特征 ， 不必 关心承载业务的网络形式及终端类型， 关心承载业务的网络形式及终端类型 ， 使得业务 和应用的提供有较大的灵活性。 和应用的提供有较大的灵活性。 直接的例子就是现在的PSTN PSTN上实现的服务很 直接的例子就是现在的 PSTN 上实现的服务很 难同时放在宽带网上， 而在软交换的概念下， 难同时放在宽带网上 ， 而在软交换的概念下 ， 无 论用户用什么方式接入， 得到的业务是一样的。 论用户用什么方式接入 ， 得到的业务是一样的 。 电话系统里的特殊业务同宽带网络或无线网络的 业务相同。 业务相同。
传送层
接入层
第 3页
现代通信网实验室
（1）接入层 接入层的主要作用是利用各种接入设备实现 不同用户的接入， 不同用户的接入 ， 并实现不同信息格式之间的转 接入层的设备没有呼叫控制功能， 换 。 接入层的设备没有呼叫控制功能 ， 它们必需 和控制层设备相配合，才能完成规定任务。 和控制层设备相配合，才能完成规定任务。 信令网关（ SG， Gateway） 信令网关 （ SG ， Singnaling Gateway ） ， 它 的作用是与No 信令网相连， 将窄带的No No. No. 的作用是与 No.7 信令网相连 ， 将窄带的 No.7 信令 转换为可以在分组网上传送的信令， 或反之， 转换为可以在分组网上传送的信令 ， 或反之 ， 并 与控制层设备交互。 与控制层设备交互。 中继网关（ TG， Gateway） 中继网关 （ TG ， Rrunking Gateway ） ， 它一 侧与传统电话网相连， 一侧与分组网相连， 侧与传统电话网相连 ， 一侧与分组网相连 ， 与控 制层设备配合，在分组网上实现语音汇接业务。 制层设备配合，在分组网上实现语音汇接业务。
软交换技术
软交换技术作者：王曦来源：《商情》2013年第01期3G网络时代的来临，导致网络通信业务量的爆炸式增长成为世界瞩目的焦点和推动全球信息业发展的动力。
软交换（Soft Switch）技术则成为3G网络互通的关键。
主要从软交换的概念、体系、功能以及发展前景等方面进行了介绍和论述。
3G软交换概念体系功能一、软交换概念软交换的概念是由美国贝尔实验室首先提出的。
软交换是一个软件的实体，用于提供呼叫控制功能。
其基本定义为：软交换是一种支持开放标准的软件，能够基于开放的计算平台完成分布式的通信控制功能，并且具有传统的TDM电路交换机的业务功能。
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、拆除会话）和信令互通（从No.7信令网络到IP网络），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。
从广义上看，软交换是电信交换网络演进过程中实现承载与控制分离的一种技术，实现媒体网关和呼叫服务器在网络上的分层部署，相关实体间通过标准协议进行互联和通信，以便在网上更加灵活地提供业务。
狭义上看，软交换指软交换设备，定位在下一代网络的控制层。
二、软交换体系1、呼叫控制层。
呼叫控制层完成各种呼叫控制，并负责相应业务处理信息的传送。
呼叫控制层中的物理实体是软交换机（SS：Soft Switching），软交换机的主要功能如下：对接入层的各种媒体网关的控制，指示媒体网关应与哪个媒体网关建立连接关系，完成信息压缩编码方式的控制、回声抑制功能控制和业务流量控制；基本话音业务的呼叫处理和连接控制；数据业务的处理和连接控制；提供与更高层应用的接口；计费功能。
2、媒体网关层。
媒体网关层的功能是将用户/业务连接接入软交换网络。
边缘接入层中的物理实体是一系列媒体网关设备（MGW），各网关设备完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送。
软交换
软交换的体系结构： 软交换的体系结构：
软交换的核心思想是将传统的电路交换机按功能分解为不同的层次， 软交换的核心思想是将传统的电路交换机按功能分解为不同的层次，从而实现业务 提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载连接分离， 提供与呼叫控制分离、呼叫控制与承载连接分离，不同的功能层次之间通过开放的接口 连接。因此，其位于下一代网络分层结构中的控制层面。 连接。因此，其位于下一代网络分层结构中的控制层面。
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软交换
————NGN的核心技术 ————NGN的核心技术
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NGN： NGN：Next Generation Network，又称为次世 Network，
代网络。 代网络。
NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、 NGN是以软交换为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综 是以软交换为核心 合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。 基于分组的网络， 能够利用多种带宽和具有QoS能力 基于分组的网络，能够提供电信业务能够利用多种带宽和具有QoS能力
控制层（Control Layer）: Layer） 控制层（
实现呼叫控制和连接管理，控制各种媒体网关，完成计费和数据采集、网间互联等 功能。
传送层（ Transport Layer）: Layer） 传送层（
采用分组技术，提供高可靠、端到端的QoS保证的综合传送平台。 保证的综合传送平台。 采用分组技术，提供高可靠、端到端的QoS保证的综合传送平台
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（7）基于策略的运行支持系统 软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的 系统完全不同的、 软交换采用了一种与传统OAM系统完全不同的、基于策略的实现方式来完成运行支 持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、智能、集中式的调整和干预， 持系统的功能，按照一定的策略对网络特性进行实时、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。 保证整个系统的稳定性和可靠性。
什么是软交换_软交换介绍
电子知识软交换(16)软交换：利用把呼叫控制功能与媒体网关分开的方法来沟通公用电话交换网(PSTN)与IP电话(VoIP)的一种交换技术。
软交换(SS)概念是20世纪90年代后期在IP电话的基础上逐步发展起来的，是在通信网由窄带向宽带过渡，由电路交换向分组交换演进的过程中逐步完善的。
它继承了电信网集中控制的架构和可靠的信令技术，采用分层的机构实现了呼叫控制和媒体处理相的分离原则。
软交换是一种功能实体，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。
软交换是一种正在发展的概念，包含许多功能。
其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口(API)的开放体系结构。
这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门。
软交换体系结构的其它重要特性还包括应用分离(de-coupling of applications)、呼叫控制和承载控制。
软交换技术三个基本要素是：1)开放的业务生成接口。
软交换提供业务的主要方式是通过API与“应用服务器”配合以提供新的综合网络业务。
与此同时，为了更好地兼顾现有通信网络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。
2)综合的设备接入能力。
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网络的作用。
3)基于策略的运行支持系统。
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，按照一定的策略对网络特性进行实时、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。
作为分组交换网络与传统PSTN网络融合的全新解决方案，软交换将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，是新兴运营商进入话音市场的新的技术手段，也是传统话音网络向分组话音演进的方式。
目前在国际上，软交换作为下一代网络(NGN)的核心组件，已经被越来越多的运营商所接受和采用。
什么是软交换？软交换十大功能介绍
什么是软交换？软交换⼗⼤功能介绍什么是软交换？软交换⼗⼤功能介绍什么是软交换？软交换⼗⼤功能介绍利⽤把呼叫控制功能与媒体⽹关分开的⽅法来沟通公⽤电话交换⽹(PSTN)与IP电话(V oIP)的⼀种交换技术。
软交换(SS)概念是20世纪90年代后期在IP电话的基础上逐步发展起来的，是在通信⽹由窄带向宽带过渡，由电路交换向分组交换演进的过程中逐步完善的。
它继承了电信⽹集中控制的架构和可靠的信令技术，采⽤分层的机构实现了呼叫控制和媒体处理相的分离原则。
软交换是⼀种功能实体，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。
软交换是⼀种正在发展的概念，包含许多功能。
其核⼼是⼀个采⽤标准化协议和应⽤编程接⼝(API)的开放体系结构。
这就为第三⽅开发新应⽤和新业务敞开了⼤门。
软交换体系结构的其它重要特性还包括应⽤分离(de-couplingofapplications)、呼叫控制和承载控制。
软交换技术三个基本要素是：1)开放的业务⽣成接⼝。
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与此同时，为了更好地兼顾现有通信⽹络，它还能够通过INAP与IN中已有的SCP配合以提供传统的智能业务。
2)综合的设备接⼊能⼒。
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作为分组交换⽹络与传统PSTN⽹络融合的全新解决⽅案，软交换将PSTN的可靠性和数据⽹的灵活性很好地结合起来，是新兴运营商进⼊话⾳市场的新的技术⼿段，也是传统话⾳⽹络向分组话⾳演进的⽅式。
软交换网络的总体结构
软交换网络的总体结构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。
一部程控电话交换机可以划分为业务接入、路由选择(交换)和业务控制3个功能模块，各功能模块通过交换机的内部交换网络连接成一个整体。
软交换技术是将上述3个功能模块独立出来，分别由不同的物理实体实现，同时进行了一定的功能扩展，并通过统一的IP网络将各物理实体连接起来，构成了软交换网络。
电话交换机的业务接入功能模块对应于软交换网络的边缘接入层；路由选择(交换)功能模块对应于软交换网络的控制层；业务控制模块对应于软交换网络的业务应用层；IP网络构成了软交换网的核心传送层。
边缘接入层软交换技术将电话交换机的业务接入模块独立成为一个物理实体，称为媒体网关(MG)，MG功能是采用各种手段将各种用户及业务接入到软交换网络中，MG完成数据格式和协议的转换，将接入的所有媒体信息流均转换为采用IP协议的数据包在软交换网络中传送。
根据MG接入的用户及业务不同，MG可以细分为以下几类。
中继媒体网关(TG)：用于完成与PSTN/PLMN电话交换机的中继连接，将电话交换机PCM中继中的64kbit/s的语音信号转换为IP包。
信令网关(SG)：用于完成与PSTN/PLMN电话交换机的信令连接，将电话交换机采用的基于TDM电路的七号信令信息转换为IP包。
G和SG共同完成了软交换网与采用TDMA电路交换的PSTN/PLMN电话网的连接，将PSTN/PLMN网中的普通电话用户及其业务接入到了软交换网中。
接入网关(AG)：提供模拟用户线接口，用于直接将普通电话用户接入到软交换网中，可为用户提供PSTN提供的所有业务，如电话业务、拨号上网业务等，它直接将用户数据及用户线信令封装在IP包中。
综合接入设备(IAD，Integrated Access Device)：一类IAD同时提供模拟用户线和以太网接口，分别用于普通电话机的接入和计算机设备的接入，适用于分别利用电话机使用电话业务、利用计算机使用数据业务的用户；另一类IAD仅提供以太网接口，用于计算机设备的接入，适用于利用计算机同时使用电话业务和数据业务的用户，此时需在用户计算机设备中安装专用的"软电话软件"。
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论述软交换网络的层次结构及功能
软交换技术是基于传统的电路交换机技术，逐渐走向开放的新型体系架构，以分组交换技术为基础，主要的思想是分离传统交换机中的3个功能层，并且从传统交换机的软件层和硬件层，实现对业务层的剥离，形成4个相互独立的功能层。
在电力通信中应用软交换技术，可以实现分离呼叫和控制业务的功能，还可以实现对媒体传送和媒体接入功能的分离。
1 软交换网络的层次结构及主要功能
软交换技术的网络层次结构，主要是应用分层体系结构，主要包括4个相互独立的层面。
例如，网络层次结构包括业务层、接入层、控制层和传送层。
业务层应用的接口主要是开放的API接口，可以实现对业务和呼叫控制的分离，呼叫控制和承载的分离。
在电力通信的应用过程中，软交换网络的不同层次承担着不同的功能，发挥了不同的作用。
接入层的功能，主要是连接不同的用户终端和外部网络到核心网络，通过核心网络实现对用户业务的集中，并传送到目的地。
接入层的主要网络部件，包括中继网关、无线接入网关、用户接入网关和信令网关等；传送层主要的功能是为不同的媒体，提供宽带传输通道，并且将不同的信息选路送至目的地。
传送层的网络元件，主要是指标准的IP路由器或者ATM交换机；控制层的功能，主要是实现呼叫控制的功能，分配和管理网络中的交换资源，可以为软交换网络层次中的业务层设备提供一定的业务能力或者特殊资源。
控制层的网络部件，主要是软交换设备；业务层的功能，主要是实现对电力通信中软交换网络的不同业务，例如软交换网络的创建、执行和管理等，包括增值业务、第三方业务和多媒体业务等。
业务层主要的网络部件，包括应用服务器、策略服务器、AAA服务器和网管服务器等。
软交换的主要功能，包括媒体网关接入功能、呼叫控制功能、业务提供功能和互联交通功能。
在电力通信中，软交换的不同功能，发挥了不同的作用，在电力通信中有着十分重要的应用。
媒体网关功能主要是集合在IP网络中接入的一个或者几个端点，可以直接连接SIP客户终端和H.323终端，提供相应的电力通信业务。
媒体网关是外部网络和分组网络之间的接口设备，主要的作用是提供代码的转换或者媒体流的映射。
例如，ATM媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关、PSTN/ISDN中的继媒体、用户媒体网关等，可以完成H.248的协议功能；软交换的呼叫控制功能，主要是实现多媒体业务或者一些基本业务之间的呼叫建
立、保持和释放等控制功能；业务提供功能，主要是在为PSTN/ISDN交换机中不同的业务提供的同时，配合现有的智能网，为智能网提供需求的相关业务，还可以和第三方合作，实现不同增值业务和智能业务等的提供；互联交通功能，主要是也能为软交换具备PSTN、智能网、H.323VOIP、NO.7的信令网、PLMN等网络互通的功能。
2 电力通信中软交换网络的应用
目前，我国的电力通信网络主要的作用，是为商业化运营、现代化办公和电网的自动化控制等服务。
电力系统电力通信网络，提供了十多种的业务功能，可以分别通过不同的业务网来实现。
例如，可以通过调度交换网、专线网、城域和广域数据网、行政交换网、电力客服中心网和视频会议网等业务网实现。
电力行业的主要业务，包括语音业务、多媒体和视频业务，可以分别在不同的独立网络中实现。
但是，这些网络因为相互独立，属于分离状态，所以融合起来比较困难，容易给用户造成一些使用上的困难。
而且，管理的配置相对来说比较复杂，网络的运维成本比较高，还需要进一步进行完善和改进。
实现电力传输网络的优化，可以应用软交换网络，是具有良好的分组承载的平台。
在电力通信网络中应用软交换技术，可以实现对语音、数据和视频等业务的融合，提高了电力行业的信息化水平。
在电力通信网络中应用软交换技术，可以实现网络的互通和统一，提高电力行业的服务质量。
电力通信在我国的分布比较广泛，传输介质包括很多种。
例如，光纤、载波和微波等传输介质。
电力通信拥有很多业务种类，不同的业务具有不同的、相互独立的交换设备和复接设备等，实现互联和互通比较困难。
如果信息是在不同的网络间传输，需要进行不同网络之间的信息转换，过程相对比较复杂，不仅会浪费资源，还增加了电力通信的运行管理工作的难度。
但是，在电力通信中应用软交换技术，可以有机的融合语音网、视频会议网、电力传输网和互联网在一个分组网络中，应用标准的协议和统一的业务提供、管理和控制平台，通过不同网关设备的不同功能实现对不同类型用户的接入，统一相互独立的网络，降低了电力通信中的运营成本。
随着社会经济的发展和科学技术的进步，我国电网建设的信息化程度正在逐渐加深，转变了传统的电力信息系统业务。
这种转变，主要体现在电力通信业务中广泛应用了变电站的视频监控、输变电线路监控和视频会议等视频业务。
软交换技术在电力通信业务中的应用，实现了单一主机的调度自动化系统结构，转变为客户服务器体系结构，加强了对电量计费网络系统、
故障记录和分析故障滤波系统、雷电定位系统等的建设，出现了大量的多媒体业务。
这些电力通信业务的实现和转变，提高了电力通信的服务质量。
某地电力专用行政网是一个以省电力公司HARRIS20-20LX程控数字用户交换机作为汇接的中心，形成星形辐射状的网络，承担着整个省市的电力生产、行政办公和调度指挥等通信网络，是电力通信中重要的业务网络，发挥了重要的作用。
在这个电力通信系统中建立软交换网络，可以有效的提高电力通信业务的客户服务质量和电力通信的业务水平，促进了电力通信系统的进步和发展。
在建立软交换网络的过程中，需要遵循一定的原则，例如，随着不断完善的传输条件，数据网络得到了迅速的延伸，到达了不同县级的电力单位和边远地区的变电站。
在改造这些地区的交换设备的时候，可以应用软交换设备+IP数据网络的解决方案。
因为这种解决方案的投资，相对于传统的电路交换设备投资比较低，因此，可以优先进行考虑，降低电力通信系统的运营成本。
3 结语
电力通信的软交换网络层次及其主要功能，在电力通信中发挥了重要的作用，促进了电力通信的发展。
全面了解软交换技术的特点，实现在电力通信中的良好应用，才能发挥软交换技术的有效作用。
参考文献
[1] 陈影.软交换技术及其在电力通信网中的应用[J].科技与企业，2013，26（18）：292-293.
[2] 张锡市.软交换在电力通信系统中的运用[J].中国新通信，2013，63（1）：42-43.
[3] 王小琼.软交换技术在电力通信系统中的应用研究[J].中国电业，2012，28（7）：124-125.。