软交换各协议书体系比较
软交换协议概述
此命令 由软交换 发给媒体 网关，｜Ｃ 终端 ． ＯＧ Ｐ ￣ 用于软交 换查看端点状态。
（）Ａ ｄＣ ｔｅｔ ｎ ８ ｕ ｉ ｏ ｅｏ ｔ ｍ ｉ
此命令 由软交换 发给媒体 网关／ Ｇ Ｐ终端 ， Ｍ Ｃ 用于软 交 换查看与连接相关的参数 ：
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Ｒ ａｏ ｏｅ 用 于由网关 ／ＭＧ Ｐ终 端发起 的 Ｄ ｌｅ ｅｓｎＣｄｓ Ｃ ｅ ｔ ｅ－ Ｃ ｎｅｔ ｎ ｏｎｃｉ 命令 中， ｏ 表明删除连接的原因， 或用在 Ｒ ｓ ｎ ｅｌ － ￣ｄ Ｐ ｛命々中 ．表明重启的原 因。Ｒ ａｏ ｏ ｅ ｓ ｅ ｎｃｄ 为一个整 ｓ
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软 交 换 协 议 概 述
单秀 云 （ 中国 电信 北 京研 究 院 １０ ８ ） ０ ０ ３
摘 要 软交换是个开放的体 系架构 ． 通过标准的协议实 现与其他网络元素的互操作 ． 本文主要讨论其中的几１ 重要控制协议 ： Ｃ Ｐ 、 Ｍ Ｃ Ｈ ２８ＳＰ ４ 、Ｉ 以及 ＳＰ Ｔ 并对它们各 自的特点进行了 比较和分析 Ｉ— ． 关 键 词 软交换 媒 体网关 终结点 关联 端点 连接
由软交换 发冶媒体网关／ Ｇ Ｐ终端 ， ＭＣ 软交换通过此命
令来规定端点所收信号的编码格式。
（ ）Ｎ ｌ ｃｆ ｎ ｅ ｖ ｓ ２ ｏｆ ａｏＲ ｑｅｔ ｉ ｉ ｉ
由软交换 发给媒体网关／ Ｇ Ｐ终端 ， Ｍ Ｃ 软交换通过此命
令 指 示 网 关要 监视 ／ 告 的事 件 。 报
（１ ３ ｎ ～
此命令 由软交换向媒体 网关／Ｈ．４ 终端发起 ，其功 ２８ 能是查询 Ｔｒ ｉ ｔｎ支持的所有 可能特征。 ｅｍｎｉ ａｏ （）Ｎ ｔ ７ ｏｉ ￣ 此命 令 由媒体 网 关／Ｈ．４ 终 端 向软 交换 发起 ． ２８ 其
软交换技术的体系结构、相关技术和设备以及和PSTN的区别
软交换技术摘要：软交换是下一代网络(NGN)的核心技术，在NGN分层结构中位于控制层面的位置，它是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制以及部分业务功能，实现传统SPC 交换机的“呼叫控制”功能。
软交换是下一代电信网中语音，数据，视频业务的呼叫控制，业务提供的核心设备，是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。
关键词：软交换技术互通技术网关技术PSTN一、软交换体系结构软交换的体系结构包括四层，分别为边缘接入层、核心传送层、控制层、业务应用层，体系结构如下图所示。
1、边缘接入层该层的主要功能是利用网关设备负责将各种不同网络和终端设备接入软交换网络，集中各种业务力量，利用公共的分组传送平台进行信息传送。
接入层设备包括各种网关设备、各种不同的网络以及终端设备。
网关设备有信令网关（SG）、中继网关（TG）、接入网关（AG）、综合接入设备（IAD）、无线接入网关（WAG）、H.323等；各种不同的网络如PSTN/ISDN、No.7信令网、无线接入网（RAN）等；终端设备包括现有各种不同的传统终端设备和支持SIP/H.248/MGCP协议的标准软交换终端，这些标准软交换终端不需要经过MG即可直接接入IP分组核心网。
下面介绍几种主要的网关：（1）、信令网关（SG）：提供No.7信令网和分组网之间信令的转换功能，将PSTN/PLMN 电话交换机采用的基于TDM电路的No.7信令信息转换为IP分组的形式。
（2）、中继网关（TG）：完成媒体格式的转换，如将PSTN/PLMN电话交换机PCM中继中的64Kb/s语音信号转换为IP分组形式。
（3）、接入网关（AG）和综合接入设备（IAD）：提供模拟用户、ADSL、LAN、V5、PBX 等多种类型的业务接入，负责将用户信息和用户线信令封装成IP分组的形式，针对不同的接入形式可以采用不同的AG和IAD。
提供模拟用户线接口的接入设备用于将普通电话用户接入到软交换网中，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；提供LAN接口的接入设备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中安装专用的“软电话软件”；另外也有同时具备多种接口的接入设备，例如，同时提供模拟用户线和利用计算机使用数据业务的用户。
软交换的常见协议以其作用
软交换的常见协议以其作用北京邮电大学一.前言软交换的概念最早起源于美国。
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，软交换技术应运而生。
由于软交换既能执行与基于硬件的传统电话交换机相同的功能，又能同时处理IP通信，软交换技术降低网络成本并且使得运营商能更快地获得收入。
二.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(NGN)具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能。
软交换技术独立于传送网络，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。
三. 软交换体系的结构软交换技术是电路交换网向分组网演进的核心技术。
它的主要设计思路是：业务/控制与传递/接入分离，各实体间通过标准协议进行连接和通信。
因此广义上，软交换就是一种解决方案，是一系列采用标准协议的各网络设备的总称。
软交换网络的体系结构如下图所示。
四.软交换的常见协议极其作用软交换所使用的协议非常多，包括H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。
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，各厂家之间产品互通成为可能，提供一个标准、开放的系统结构，各网络部件可独立发展。
下面对几个主要协议做简单介绍。
1. H.248协议H.248协议，也称为Megaco协议，是MGC与MG之间的一种媒体网关控制协议，它是在早期的 MGCP协议基础上改进而成。
应用于媒体网关与软交换之间及软交换与 H．248/ Megaco 终端之间。
软交换协议
软交换的网络系统结构SCP Database AAA服务器 应用服务器 Policy Server业务层控制层SoftswitchSoftswitch软交换协议北京邮电大学培训中心 廖青 Email：liaoqing@ 1核心层IP骨干网边缘层信令网关NASH323 GWIP PBXMSAGWAGWireless SS7 Network PSTN/ISDN Broadband Access2软交换设备的功能 软交换的协议与IP终端的SIP、H.248、MGCP协议 与中继网关间的H.248协议 与现有H.323IP电话网的H.323协议 与其他软交换的SIP-T/BICC协议 与NO.7互通的SIGTRAN协议 与现有智能网的INAP、CAP、MAP协议 与接入网关间的的各种协议 开放的API的协议 431TCP/IP 协议的体系结构数据链路–定义各种介质物理连接的特性 –定义在不同介质上信息帧的格式 IP（Internet protocol） 层 –转发和路由功能：根据分组的目的 IP 地址，将分 组从源端转发到目的地。
–路由器（router）：TCP/IP 网络中专用的 IP 分组转 发设备。
TCP/IP协议和语音编码应用 TCP/UDP IP 数据链路 TCP/IP 体系TCP/UDP （传输层）–TCP 提供面向连接的、可靠的传输服务 –UDP 提供无连接的、不可靠的传输服务应用层–Telnet、Web、FTP、e-Mail …… 5 6IP协议的主要功能 接收处理传输层分组发送请求，将分组装入IP 数据包，加入包头，并选择通往收信主机的路 由，通过网络接口将数据包发出。
对来自其它计算机的输入数据包进行处理，若 收信主机地址就是本地接收机时，则除去包 头，将剩余的传输层分组发给传输层，否则将 转发该数据包。
处理因特网控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol) 7IP 分组的结构0 4 8 16 19 24 31版本 V 头长HL 服务类型 TOS 标识符 Identification 生存时间 TTL 协议 Protocol标志Flag总长度 TLEN 分片偏移量 Offset 分组头校验和 Checksum源 IP 地址 Source 目的 IP 地址 Destination IP 选项 Option 填充 Pad数据： 82UDP 协议 以实现效率为首要目标，具有良好的实 时性 提供无连接、不可靠的传输服务 会出现分组丢失、重复、乱序 应用程序需要负责传输可靠性方面的所 有工作 9UDP 数据报的格式0 IP header 0 2 4 6 8 source port destination port length checksum data : 数据报长度：以字节计算的整个数据报的长度， 最小值 8 字节（只含 UDP 头）。
软交换协议
H.248
H.248/MGCP
SoftPhone/智能终端
MeS
MG AG IAD
软交换主要协议
• 呼叫控制协议，H.323、 SIP、SIP-T、 BICC • 媒体控制协议，H.248、MGCP • 传输控制协议， RTP、 RTCP • 信令传输协议， M3UA、 M2UA、SCTP • 业务应用协议，PARLAY、JAIN、INAP • 维护管理协议，SNMP、CORBA、COPS
上下文 1
T2
E1
T3 T4 T5
上下文2
IP
. .
空上下文
Tn
H.248命令
H.248协议概述
• 命令（Command）用于对连接模型终的 逻辑实体（关联和终结点）进行操作和 管理。协议定义了8个命令，大部分用于 MGC（SS）对MG（MGW）的控制 • 同一动作中的所有命令的控制范围为同 一关联，因此通常每个动作都带有关联 标识。
Topology Priority
上下文的作用
• 上下文是描述终端间连接关系的逻辑概 念。实际上，MSCe就是通过上下文， 来告知MGW如何实现接续的：将两个终 端添加到一个上下文中，也就是将这两 个终端所代表的接口在MGW的交换网络 中连接起来。
H.248协议概述
上下文和终结点的关系
MGW
T1
MEGACO/ H.248
MG MG MG
媒体 Over IP
MG MG
H.248协议概述
H.248 基本概念
• Termination（终结点）
– 终结点（终端）是MGW上的逻辑实体，它 发起/接收媒体流/控制流。终结点用 TerminationID来标识。
Termination ID Descriptors
软交换(3NGN协议)
第34页
现代通信网实验室
而TCP是无法做到部分有序传输的，这就使得 当一个数据包传输出错时，必须使用重传机制重 传出错的包，这个包后面的数据必须等待。SCTP 使用多流的概念有效地解决了这个问题。
第35页
现代通信网实验室
一个SCTP联结可以支持多个流。
SCTP联结（统一的拥塞控制机制）
流 间 独 立 排 序 Stream ID1 流 内 严 格 排 序
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现代通信网实验室
u=*（描述的URI） e=*（email地址） p=*（电话号码） c=*（连接信息） b=*（带宽信息） 一个或多个时间描述： t=（会话活跃时间） r=*（零个或多个重复时间） z=*（时间调整） k=*（密钥）
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现代通信网实验室
a=*（零个或多个会话属性行） 零个或多个媒体描述： m=（媒体名称和传输地址） i=*（媒体主题） c=*（连接信息） b=*（带宽信息） k=*（密钥） a=*（零个或多个会话属性行） 文本行的顺序是固定的，这样做有利于检错 和解析器的设计。“*”表示可选项。
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现代通信网实验室
STCP继承了TCP的面向连接的数据传输、拥塞 控制和数据分段的机制，同时借鉴了UDP无序传输 的思路，以提供较高的信令传输速度。这样， SCTP在速度和可靠性方面满足信令传输的要求。 TCP提供的是可靠并且是严格有序的数据传输， 无法满足电信服务要求的实时性。实际上，在信 令传输上，只需做到部分有序即可。如同一个呼 叫中的信令必须严格排序，但对于多个呼叫，各 个呼叫信令不必排序。
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现代通信网实验室
由于参与会话的资源是受限制的，因此经常 后包含以下附加信息： • 会话使用的带宽信息 • 会话负责人的联系信息 （2）媒体信息 • 媒体类型，例如视频和音频 • 传输协议，例如RTP/UDP/IP和H.320 • 媒体格式，例如H.261视频和MPEG视频 • 多播地址和媒体传输接口（IP多播会话）
软交换
在通信系统中，控制通过协商实现，因此必须有相应的协议。
在NGN体系结构中，软交换是控制中心，它支持H．248／MeGaCo、SIP、MGCP、H.323等多秤协议。
1 MGCP协议1.1MGCP基本概念MGCP协议与H．223和SIP不同，H.323和SIP提出两套IP电话体系结构，二者完全独立，不能互相兼容，只能互通。
MGCP不涉及IP电话的体系结构，只涉及网关分解问题，因而不仅可用于H．323IP电话系统，也可用于SIP IP电话系统。
网关可分解成媒体网关(MG)和媒体网关控制器(MGC)，MG在MGC(或软交换)的控制下，实现跨网媒体业务。
从逻辑上看很简单，网关由MG和MGC组成。
从物理上看就不那么简单了，到目前为止，网关的分解还没有确定的方式，可根据不同的需求进行分解。
MGCP协议是1999年由Internet工程任务组(IETF)制定的媒体网关控制协议，MGCP 协议定义的连接模型包括端点(endpoint)和连接(connection)两个主要概念。
端点是数据源或数据宿，可以是物理端点，也可以是虚拟端点。
端点类型包括数字通道、模拟线、录音服务器接入点及交互式话音响应接入点。
端点标识由端点所在网关域名和网关中的本地名两部分组成。
连接可以是点到点连接或多点连接。
点到点连接是两个互相发送数据的端点之间的一种关联，该关联在两个端点都建立起来后，就可开始传送数据。
多点连接是多个端点之间的联。
连接可建在不同类型的承载网络上。
呼叫代理可要求端点在检测到某些事件(如摘机、挂机、拍叉或拨号)发生时，向其发出通知，也可请求将某些信号(如拨号音、回铃音、忙音等)加到端点上。
事件和信号组合成包，每个包由某一特定端点支持。
每个事件(含信号)可用“包名／事件名”表示，每类端点有特定的包，每个包包含有规律的事件和信号，包名和事件名均用数字字母串表示。
1．2协议结构及命令MGCP采用文本协议，协议消息分为命令和响应，每个命令需要接收方回送响应，采用三次握手方式证实。
版软交换关键技术和协议
2020 年版软互换要点技术和协议众望所归—于鉴于 IP 软互换的要点技术与协议北京邮电大学战晓苏软互换技术联合了传统的语音网络的靠谱性和新兴的 IP 技术的敏捷性与有效性长处，能使现有公共互换电话网的能力发挥得酣畅淋漓，并使公共互换电话网稳步地实现向 IP 数据网的转移。
鉴于 IP 软互换的技术特色软互换技术的产生主要鉴于以下三方面技术的发展:一是 IP 技术应用于通讯领域，成功地研究出鉴于 VoIP 技术的 IP 电话。
二是将电信网络中的互联设施——网关功能分解为两部分 :一部分只负责例外网络的媒体格式的适配变换，称之为媒体网关（MGW）；另一部分是网关的所有控制功能独自设置，称之为媒体网关控制器（ MGC）。
三是智能网技术。
智能网将业务控制和呼喊控制分别，提出了独立于互换网络的业务控制架构。
上述三方面技术为软互换技术的产生确立了技术基础。
软互换技术的主要特色以下: ·叫控制与承载分别。
呼软互换技术的基本思想是把呼喊控制功能从媒体网关（传输层）中分别出来，经过服务器上的软件实现基本呼喊控制功能，使得呼喊控制功能与承载网络之间无过多的依存关系，这在当前多网并存的状况下，为实现承载层网络交融供给了有益条件。
软互换实现的呼喊控制功能包含呼喊选路、管理控制、连结控制（成立 / 拆掉会话）和信令互通（）等。
·业务控制与呼喊控制分别。
它使业务真实地从网络中独立出来，为缩短新业务开发周期供给了优秀的条件。
业务控制与呼喊控制分别使软互换具备了敏捷的业务供给方式，用户能够自行配置和定义自己的业务特色，不用关怀承载业务的网络形式以及终端种类，真实实现“业务由用户编程实现”的假想。
·采纳开放式业务接口（ API）及标准协议。
软互换把网络资源、网络能力封装起来，经过标准开放的业务接口与业务应用层相连。
各功能实体（控制层设施和传输层设施）之间经过标准的协议进行连结与通讯，使业务供给者解放地将传输业务与控制协议相联合，实现业务转移。
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呼叫控制协议基于 N-ISUP 过简单扩展来支持今后新出现的承载网络
信令，沿用 ISUP 中的相关 5、业务支持能力：全方位支持 ISDN/PSTN 所定义和
消 息 ， 并 利 用 APM 实现的所有业务，实现在各种承载间的无缝支持，全
（ Application Transport 方位地继承目前的电信业务的提供和实现方式
SIGT SIGTRAN 是 IETF 制定的在 优点：
准直联时
RAN( IP 网络中传递电路交换网 1、基于七号信令的分层模型来支持 IP 网络上传送七 建 议 使 用
SCTP （SCN）中信令协议的协议 号信令，使得七号信令协议可以未经修改地延伸到 IP 独 立 SG；
,M3U 栈。它支持的标准原语接口 网络中，从而避免因为互通等原因造成的 PST持的稳定性；依赖传
输协议 TCP
4、承载控制能力：仅支持对 IP 网络的媒体控制
5、业务支持能力：有一定定义和实现，但是无法函
盖全部的 PSTN/ISDN 业务。
6、互通性：尚不能实现与 PSTN/ISDN 的完全互通
7、维护管理：有可能随着网络规模的扩大而无法统
筹管理
2．软交换与信令网关之间
令传送利用标准的 IP 传送
会议电视的事实标准，是我
国国标的基础。
缺点：
1、协议自身：十分复杂；使用 TCP，耗费系统资源，
降低系统能力；采用二进制编码，使得编解码操作较
为复杂
2、网络体系：必须外接 GK 设备，组建端到端的平
面网络，不利于网络规模的扩展
3、信令传送：依赖于 IP 网络，使得信令流和分组话
音媒体流共享同一 IP 网络，可能威胁到信令流的安
求，服务器进行响应。SIP 4、业务种类：支持多媒体会话
独立于低层协议—TCP 或 5、网络体系：支持网络连接的分段建立，能够适应
UDP，同时又可以根据底层 大规模网络的建设规划和多运营商的运营趋势；可选
传送能力可选地采用自己 的外接 LOCATION SERVER
的应用层可靠性机制来保
证消息的可靠传送
送技术的窄带 ISDN 业务， 2、协议自身：较为简单（等同于 ISUP）、技术成熟，
BICC 协议属于应用层控制 基本已经为 ISUP 所验证，更易于实施和实现；协议
协议，可用于建立、修改、 可扩展（等同于 ISUP）；不需要外接 GK 之类的设备
终结呼叫。BICC 协议采用 3、信令传送：可以在多种网络上实现，包括七号信
缺点：
1、标准化：没有完备的规范，仍在发展和制定之中
2、协议自身：为支持 VOIP 而进行扩展后增加了协议
复杂度
3、应用：没有商用网络
BICC BICC 协议（与承载无关的 优点：
次选
呼叫控制协议）提供了支持 1、标准化：ITU-T 已经制定了可实施的完备的规范
独立于承载技术和信令传 （Q.1902 系列），国内标准已完成。
呼叫功能和承载功能分离 令网、ATM 网络和 IP 网络，能够实现可靠的、实时
的思路，定义了网络中使用 的、有序的信令传送，并且可以通过简单扩展来支持
的呼叫控制信令协议，包括 今后新出现的传送网络
NO.7 信令网络、ATM 网络 4、承载控制能力：可以支持对多种网络的媒体控制，
和 IP 网络在内的各种网络。 包括 TDM 网络、ATM 网络和 IP 网络，并且可以通
A,M2 不需要对现有的 SCN 信令 业务的损失
用 TMG 内
UA) 应用进行任何修改，从而保 2、提供可靠的、有序的和实时的面向连接传输协议， 置 信 令 网
证已有的 SCN 信令应用可 确保信令传送满足电信信令业务的要求
关
文档名称
文档密级
名 说明
称
优缺点
选用建议
以不必修改而直接使用。信 3、国标制定工作基本结束
载的分离，使得异种承载的 大规模网络的建设规划和多运营商的运营趋势，是真
网络之间的业务互通变得 正的电信级业务支撑协议
名 说明
称
优缺点
选用建议
十分简单，只需要完成承载 8、维护管理：既可以全方位继承 TDM 网络的管理模
级的互通，业务不用进行任 式、也可以支持 IP 网络的管理模式
何修改。
缺点：
1、业务种类：目前主要支持的是分组话音业务，多
媒体业务支持的规范正在制定和完善之中
2、协议自身：采用二进制编码，使得编解码操作较
为复杂；仅支持 E.164，对分组领域的其他应用支持
较弱
3、应用：没有商用网络
H.32 H323 协议是 ITU-T 提出的 优点：
仅在与已
3
在分组网络上实现多媒体 1、标准化：ITU-T 和国内均制定了规范
有的 H.323
改，终结多媒体会话和呼叫。 络的多种应用；协议扩展能力强
SIP 协议采用基于文本格式 2、信令传送：在 IP 网络上实现，但是在 IP 之上可
的客户-服务器方式，以文 以采用多种传输协议（UDP、TCP 等）、可以依靠自
本的形式表示消息的语法、 身的可靠性机制来保证消息的可靠传送
语义和编码，客户机发起请 3、业务支持能力：可以通过扩展来支持丰富的业务
通信的应用层协议。H323 2、协议自身：协议可扩展
网络互通
协议独立于低层的传输协 3、业务种类：支持多媒体会话，支持多点控制，便 时选用
议，采用基于 ASN.1 的消息 于表达多种复杂能力。
编码，采用 RTP 包传送媒体 4、互通性：基于 ITU-T,与 PSTN/ISDN 互通性较好。
流。它是目前 IP 电话和 IP 5、应用：有商用网络
Mechanism）机制传送 BICC 6、互通性：呼叫与承载的分离，使得异种承载的网
特定的承载控制信息，因此 络之间的业务互通变得十分简单，只需要完成承载级
可 以 承 载 全 方 位 的 的互通，业务不用进行任何修改
PSTN/ISDN 业务。呼叫与承 7、网络体系：支持网络连接的分段建立，能够支持
名 说明
称
优缺点
选用建议
1．软交换与软交换之间
SIP/S SIP 协议（起始会话协议） 优点：
首选
IP-T 是 IETF 提出的在 IP 网络上 1、协议自身：基于文本的协议，非常简单，建立连
进行多媒体通信的应用层 接的速度快；采用文本编码，能够提高编解码效率和
控制协议，可用于建立，修 协议的可阅读性；支持 E.164 和 URL 等，适应 IP 网