软交换的工作原理

《通信网》期中论文论文题目软交换的工作原理姓名学号学院电气工程学院专业班级2009级通信工程3班软交换的工作原理专业：姓名：摘要本文首先介绍了软交换的基本概念，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。

然后对软交换的体系结构，主要设备及其技术要求，软交换的组网方式等进行了论述。

关键词软交换原理，软交换设备，技术要求，软交换协议ABSTRACTThis paper first introduces the basic concept of soft switching, soft switching technology is a distributed software system, based on the different kinds of technologies, protocols and devices network between providing seamless interoperability, its basic design principle is to try to create a good scalability, interface standards, business opening the characteristics of distributed software system,. Then the soft exchange architecture, main equipment and technical requirements, the soft exchange network mode are discussed.Key Words：The principle of soft switching, soft switching equipment, technical requirements, the soft exchange agreement1.软交换的概述1.1软交换的定义广义软交换定义：泛指一种体系结构，利用它可以构件下一代网络，通常称之为软交换系统。

狭义软交换定义：是一个基于软件的分布式控制/交换平台，通常称之为软交换设备。

是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传输网络。

1.2 软交换的概述自从第一款产品在电信市场上成功推出以来，“软交换”这个概念已经成为电信行业中倍受青睐的时髦用语。

由于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，软交换技术承诺可提供许多优势，如轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本以便运营商更快获得收入。

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。

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，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 （InternationalSoftSwitchConsortium）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。

2.软交换的体系结构软交换是下一代网络的核心设备之一，在下一代网络中，应有一个较统一的网络系统结构。

软交换位于网络控制层，较好地实现了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功能。

软交换与应用/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，如Parlay，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。

通过核心分组网与媒体层网关的交互，接收处理中的呼叫相关信息，指示网关完成呼叫。

其主要任务是在各点之间建立关系，这些关系可以是简单的呼叫，也可以是一个较为复杂的处理。

软交换技术主要用于处理实时业务，如话音业务、视频业务、多媒体业务等。

软交换之间的接口实现不同与软交换之间的交互，可采用SIP－T、H．323或BICC协议。

3.软交换网络中的主要设备3.1 软交换设备（SS）作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它系统的互连互通功能。

3.2 信令网关（SG）功能：位于No.7信令网和IP网的关口，对信令消息进行中继、翻译或终结处理应用：No.7信令网关，完成No.7信令消息与IP网中信令消息的互通用户信令网关，主要用于ISDN接入IP网用,通常与MG在同一物理设备中协议：SigTran3.3 中继媒体网关（TG）在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于中继接入。

功能：将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的格式。

分类：中继媒体网关, 主要完成传统C4/C5的汇接接入；综合接入媒体网关,主要完成各种用户和接入网的接入。

协议：MGCP，H.2483.4 接入媒体网关(AG)在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于终端用户、PRI、BRI、V5接入功能：媒体资源功能，Tone detection, speech synthesis, speech recognition媒体控制功能， Play prompt, record message协议： MGCP，SIP3.5 IAD主要完成终端用户的语音、数据、图象等的综合接入功能。

3.6 应用服务器利用软交换提供的应用编程接口（API），通过提供业务生成环境，完成业务创建和维护功能。

4.软交换设备的技术要求4.1 NGN的控制核心：软交换设备软交换机(Softswitch）是一种功能实体，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，是下一代网络呼叫与控制的核心。

软交换可继承原有PSTN/ISDN网络的业务特性，因此采用软交换技术实现传统的TDM交换演进到NGN已成为业界的共识。

4.1.2软交换机提供业务的方式基本业务和补充业务都是在 Softswitch 中直接完成的新业务提供方式有三种通过API开放业务，由Application Server或第三方业务平台放业务逻辑，Softswitch负责业务具体的实施；Softswitch充当SSP,通过 INAP 和智能网中已有的 SCP 通信，重用目前已经存在的智能业务；直接在 Softswitch 本机上提供增值业务（如800号、移机不改号）4.1.3 软交换机的功能分工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。

部分设备制造商将这类服务器再细分为汇接（长途）层面的呼叫服务器、端局层面的呼叫服务器和移动呼叫服务器。

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 终端多媒体通信的能力。

4.1.4 软交换设备的设置方式综合设置方式在控制层提供单一机型的软交换控制设备，支持多种协议，同时具有电话呼叫控制器和SIP 服务器等多种功能。

分散设置方式根据不同的功能需求，提供不同类型的软交换控制设备，控制不同的媒体网关和终端设备，以分别提供传统固话业务、移动业务、IP多媒体业务。

4.1.5 软交换设备的操作平台C-PCI平台：采用符合Compact PCI标准的电信级平台，采用通用或专用的实时操作系统。

已有多数电信设备厂商推出。

交换机平台：有一部分的软交换机是从传统TDM交换机升级而来。

商用服务器平台：主要以SUN商用服务器平台为主，采用商用的操作系统。

几乎所有的NGN设备制造商均推出了此类软交换机。

4.2媒体网关设备技术要求4.2.1 媒体网关分类中继网关（TG)，提供2M中继接口，实现64K电路与分组中继的语音编码格式的相互转换，一般放置于局端，与分组骨干网相连。

用户驻地网关（AG或RG)，提供各类传统用户的接入端口，实现基于分组网承载的传统用户接入，端口数量在100以上，一般放置于局端或小区内，与分组城域网相连。

综合接入设备（IAD），实现用户的数据、语音的综合接入，提供1～48不等数量的用户接入端口，一般放置于楼道或用户家中，通过LAN或ADSL接入网络。

4.2.2 分组语音承载类型TG或AG可支持IP承载：VoIPATM承载：VoATM(AAL1/2)、VoIPoATM(AAL5)IAD可支持IP承载（网络侧为以太网接口）：VoIPxDSL承载（网络侧为xDSL接口）：如VoADSL4.2.3 语音编码技术从模拟话音信号到VOIP的分组包需要经过以下几个过程：300-3.4KHz的模拟语音信号的数字化过程，成为64kbit/s 速率的PCM语音信号。