引言
目前，我国的网络与通信标准组正在积极开展对基于软交换的网络组网方面的研究。找到一种适合我国运营商的软交换网络组网方案将是下一个阶段的研究重点。本文所涉及的关于软交换方面存在的一些问题及解决问题的建议，只是个人的一些观点和看法，仅供参考。
一、基于软交换的网络控制层面的结构
基于软交换的网络由于采用了承载、控制和业务分离的结构，因此软网络交换机的呼叫处理能力比电路交换机的处理能力大。但是，处理能力再大的软交换也不可能覆盖全国，因此在考虑软交换的组网时，需要研究多个软交换(也称为多域)的组网结构。
1.平面网络结构
对采用平面网络结构而言，所有呼叫控制的选路功能均在软交换内实现。每个软交换都有全网所有用户号码的路由信息，软交换之间为逻辑网状网结构，每个软交换均可直接进行地址解析，即解析出被叫软交换的IP地址。用户在发起呼叫到软交换时，软交换用预先静态配置好的路由表由被叫用户的E.164号码解析出被叫软交换的IP地址。这样，用承载网的传送能力就可以把呼叫接续到被叫软交换，再由被叫软交换把呼叫接续到被叫用户。采用这种平面路由时，要求每个软交换都要维护全网所有用户的路由信息，见图3。
2.分层网络结构
1.对基于软交换的网络控制层面组网结构的几点考虑
在考虑基于软交换的网络控制层面组同时，值得关注的是运营的管理模式问题，因为该问题将影响到网络的组织结构。目前，我国所有的运营商都是采用分级方式对其网络进行管理，即根据目前的行政区域范围，对各自的网络实行二级或三级管理模式，并针对这类管理模式建立了相应的维护体系。在为运营商考虑组网问题时，首先需要考虑的就是这个问题。这也是运营商对分级网络更为关注的原因之一。特别是利用软交
换设备的路由功能实现分层结构更适合各运营商的需求。因此，当基于软交换的网络规模不大时，可先采用平面式的结构。这种结构简单明了，即使网络发展到一定规模时，也很容易向分层网络结构过渡。至于网络发展到一定规模时，是采用第三章第2条第1项所述的分层网络结构，还是采用第三章第2条第2项所述的分层网络结构，尚需进一步分析探讨。
根据第三章第2条第1项——位置服务器分层的网络结构，在位置服务器之间采用IP网上的电话选路协议(TRIP)，可动态地在各位置服务器之间实现路由信息的广播与同步。因此，在网络结构与状态发生变化时，并不需要人工进行网络数据的配置，非常适合网络节点和路由多的网络。但由于动态路由在网络中实现的不可控性，给日常管理和维护带来了一定的难度。而第三章第2条第2项——软交换分层的网络结构(静态)，是根据预先设定好的路由数据对呼叫连接进行选路，因此在网络结构和状态发生变化时，需要人工进行网络数据的配置，故适合网络节点和路由少的网络。
基于软交换网络的用户如果采用E.164号码进行编号，用户在发起呼叫时也要使用E.164号码选路。根据PSTN电话网的运营经验，网络的路由数量是有限的。考虑到基于软交换的网络要继承PSTN的电话业务和运营商运营原有PSTN的经验，采用第三章第2条第2项——静态软交换分层网络结构，应该是比较好的选择。但如果基于软交换的网络不仅要继承PSTN电话业务，而且将是下一代网络的一部分时，用户的编号不仅要采用E.164号码，而且还可能像采用Internet的域名那样，网络路由数量特别大，采用软交换静态配置这些路由将占用软交换的很大开销。而第三章第2条第1项——位置服务器分层的网络结构，则是把选路的功能从软交换独立出来，放到位置服务器上，从而能很好地发挥每个物理实体各自负责的主要功能。
(2)位置服务器分层的网络结构
在这种方式下，与呼叫相关的呼叫路由信息被存储在位置服务器上，位置服务器根据不同的地域或管理等级进行划分，形成不同层面的分层结构。软交换可配置一个或多个位置服务器，以向其发送地址解析请求。地址解析在位置服务器上完成。位置服务器之间实现路由信息的共享和互通，软交换通过位置服务器实现路由信息的获取。位置服务器之间可采用IP网上的电话选路协议(TRIP)，软交换和位置服务器之间可采用
TRIP和轻型目录接入协议LDAP或SIP。图4给出了利用位置服务器形成的分层网络结构。根据该网络结构，每个软交换在通过一个或多个位置服务器的地址解析后，均可直接定位到被叫软交换系统，位置服务器用TRIP动态地维护它们之间的选路数据。在分层结构模式下，位置服务器的层次数量决定于实际网络容量和建设规模，运营商可根据实际情况灵活设置。从概念上看，这种分层网络结构与H.323的网络结构非常相似。
(3)软交换分层网络结构
除上面提到的使用位置服务器分层的网络结构外，软交换组网亦可用软交换设备实现分层网络结构。是用软交换设备的路由功能实现的分层网络路由结构示意图。
在这种分层方式下，首先应从功能上对软交换机进行划分。其中，用于连接网关并向用户提供业务的软交换称为5类软交换(C5)。同时，在这种方式的分层网络中，引入了转接软交换的概念。这类软交换设备不需要控制任何网关设备，其主要作用是完成对呼叫控制信息的选路与传送功能，其功能与4类交换机的功能类似。用户在发起呼叫到C5软交换时，C5软交换将用预先静态配置好的路由表，把被叫用户的E.164号码解析出下一端软交换的IP地址。这样，利用承载网的传送能力就可以把呼叫接续到下一个软交换。下一个软交换可能是被叫用户的C5软交换，也可能是转接软交换。如果是C5软交换，即由被叫软交换把呼叫接续到被叫用户。如果是转接软交换，将继续使用静态配置，在自身的路由表内进行选路，直至找到被叫用户。由于这种网络结构只要求软交换设备配置和维护一定范围内的路由，即软交换只需配置和维护其同层相邻(有逻辑连接关系)的软交换及其汇接的的低层软交换和高层转接软交换的路由数据，例如C5软交换只需配置和维护与其相邻(有逻辑连接关系)的C5软交换和高层转接软交换的路由数据，使每个软交换上所需维护的路由数据大大减少，从而大大减少每个软交换设备上路由数据。从概念上看，这种分层的网络结构与我国PSTN的网络结构非常相似。
二、基于软交换的网络组网需要考虑的问题
1.承载与控制的分离
承载与控制分离是基于软网络交换机的网和下一代网的重要特征之一。软交换设备作为基于软交换网控制层面的设备，不仅要负责呼叫控制的接续，还要为呼叫的成功建立及呼叫释放后产生话单。原则上，话单中的呼叫时长应与承载连接的时长一致。在传统的PSTN中，承载与控制分离集中在电路交换机上进行，因此交换机产生的话单中的呼叫时长一定与连接时长一致。在基于软交换的网络中，正常情况下，话单是准确的；而在非正常情况下，例如软交换和网关之间的连接性丢失，由于承载和控制实现了分离，控制层面需要通过心跳消息去检测连接性丢失。这样，就将造成承载层连接和控制层面呼叫的不一致，导致话单的精度达不到电信网络的要求。
因此，基于软交换网提供电信网的服务时，可采取部分承载与控制分离的方式。即在基于软交换网的接入网部分采用承载和控制不分离方式，以保证电信网络的计费精度，而在网络的高核心网部分，则采用承载和控制分离的方式，这样可保留基于软交换的网和下一代网的重要特征，从而保证网络提供业务的灵活性。
2基于软交换的网络结构的调整
如果运营商希望基于软交换的网络能够按照电信网的模式经营，那么软交换控制的承载网应该是能保证服务质量的网络(甚至可以根据收费选择分等级的网络)，因此该网络也是可收费的网络。用户的业务请求和业务流在在接入软交换控制的网络时，必须接受检查，以验证其合法性，如：
·用户的合法性；
·保证业务请求是正常的，而不是恶意的用户/业务请求：
·业务流的合法性，即保证业务流与业务请求的一致性，网络要能作到拒绝非法的业务流进入软交换控制的承载网。
考虑到目前基于软交换网提供电信网服务时存在的一些问题，例如用户
旁路运营商的问题、业务流的控制、网络的安全性、承载和控制的分离等，如果在网络的接入部分，在运营商的机房内部署一个设备(暂且称其为接入交换机)，它就像软交换网的闸门一样，负责对用户的业务请求和业务流接入软交换控制的网络时进行合法性认证，见图2。
其中的IP用户包括SIP和H.323终端用户及IAD用户。接入设备是对宽带数据用户的接入数据进行接入认证、授权和计费，用户可通过接入设备进入自己所选择的网络。该网可以是提供服务质量但收费的网络，也可以是不提供服务质量但免费的Internet。接入交换机负责其覆盖的软交换控制用户的接入，其中包括诸如用户、业务请求和业务流的合法性。从这个意义上说，基于软交换的网络有了接入交换机这道闸门，即可保证网络的安全性。用户在接入到软交换控制的承载网时，必须经过接入交换机，而接入交换机是电信运营商的设备，它必须把呼叫转接到软交换系统，方能实现网络的可管理和可控制。由于接入交换机不仅处理用户的媒体流，还要处理信令流，故可在接入交换机内保证呼叫状态和连接状态的同步，实现电信级的计费精度。当然，是否在接入交换机上实现承载和控制的不分离，还有待进一步的研究。如果信令流在接入交换机内不终结，而是经过合法的检查后透传到软交换系统，只要控制层面和承载层面的心跳消息机制合理，也可以达到相同的计费精度。
接入交换机不仅接入IP用户，还要接入POTS用户。如果接入交换机的功能太多，其容量就会受到限制。因此，POTS用户也可以考虑采用现有的接入网关接入软交换网，特别是如果接入交换机不终结用户的呼叫时，POTS用户必须考虑采用接入网关接入软交换网。
3.基于软交换的网络结构
基于软交换的网络结构见图1。其中，软交换通过信令网关(SG)与No.7信令网实现互通，软交换控制的各种用户终端通过中继网关(TG)与PSTN/PLMN互通。软交换控制下的各种用户终端(包括SIP终端以及H.323终端和IAD等)呼叫时，信令流是通过软交换进行呼叫的建立。呼叫建立完成后，媒体流直接在用户终端之间交互，即终端的语音打包成RTP包，利用承载网的传送能力直接传送到对方，而与传送的内容无关。
4.用户旁路运营商的问题
从图1可以看出，软交换的总体结构基本上还是基于Internet网的设计理念。因此，在某些情况下，网络并不能控制用户业务的提供、用户信令流和用户业务流的接入控制等。原因是，SIP终端以及H.323终端和IAD，甚至接入网关，都可能是放在用户侧的设备，因此这些设备属于不可信任的节点。这些终端设备在发起呼叫时，可经过运营商管理的软交换设备为用户发起的呼叫进行E.164号码的解析，得到被叫终端的IP 地址后，在主/被叫终端之间建立连接，用户通信的业务流在主/被叫终端之间传送，不再经过运营商的业务控制设备。
对运营商而言，如果要采用软交换技术构造下一代网或新一代的网络，首先应考虑到网络的运营模式。如果基于软交换的网络欲借用PSTN的运营模式，那么这个网络应该是向用户提供服务质量高且安全的网络，而用户在得到服务的同时也应该向运营商付费。因此，这个网络必定是可计费和收费的网络，而要做到可计费和收费，必须能对用户业务进行控制和管理。
但是，从以上描述的基于软交换网的业务提供来看，用户在请求业务时要经过软交换。这是因为主叫用户不知道被叫用户的IP地址，只知道其E.164号码，必须用软交换把被叫用户的E.164号码解析出IP地址。如果主/被叫用户知道对方的IP地址，主/被叫用户之问就可以利用运营商提供的承载网进行通信，并利用各自的终端实现相互之间的业务。而运营商的设备并不介入他们之间的通信，因此也就无法知晓其通信时长。因此，目前的基于软交换的网络结构是基于Internet理念设计的网络，目前还做不到利用该网络按传统PSTN的方法经营电话业务，需要增加一些设备才能做到对用户接入网络的控制和管理。
5.业务流的控制
由于SIP/H.323终端和IAD，甚至接入网关，均是用户侧的设备，因此这些设备是不可信任的节点，他们在实际通信时可能并不按照标准的协议进行通信。例如，SIP终端在呼叫请求时申请了话音业务，但在实际通信时也可能与被叫用户进行话音和视频通信，运营商无法进行控制。因为在目前的网络结构中，主/被叫终端之间在呼叫建立成功之后，是直
接利用运营商提供的承载网进行通信的。只要是合法的IP包，承载网并不在意用户高层传送的内容。因此，网络要实现可管理和可控制，必须做到对用户业务流的管理和控制。
6.网络的安全性
PSTN之所以安全，首先是因为终端的“傻瓜性”。传统的固网终端用户接口是基于语音类基本业务而定义的，业务的可扩充能力较弱，业务实现的绝大部分工作是由网络承担的，终端与网络之间缺乏业务的互动能力。其次，是因为网络提供业务的单一性。目前的Internet所以不安全，是由于其终端的智能性和网络提供的多业务性。运营商要把基于软交换的网络按照电信网方式经营，一定要保证网络的安全性。但是，终端的智能性和网络的多业务性又是未来网络的发展趋势，因此如何做到既能保证网络的安全，又能保留网络的重要特征，是个值得思考的问题。随着网络的发展，终端将逐步智能化或多功能化，大量的新业务需要由网络和终端共同配合才能完成，终端在其中甚至将起更大的作用。网络智能的边缘化和终端化无疑将大大提高终端在整个电信网和电信业务中的地位和重要性。终端将不再是无足轻重的东西，而将成为新业务能否发展的一个重要因素。这一点，从移动终端对移动网的重要性中就可以体会得到。现在，任何一个移动运营商都不会忽视手机在业务发展中的重要作用。因此，在要求终端的智能性或多功能的同时，为了网络的安全，还要求网络要能对终端的业务进行分析，屏蔽其非法的业务请求和业务流。犹如IP网的防火墙一样，一般IP层的防火墙远远不够，还须具备业务高层防火墙的功能。
IP网是多协议传送网，故它可以是多业务网的传送网。为了网络的安全性，网络应知道所传送的多业务，并且能够对业务的传送进行控制。文章整理由深圳光纤交换机厂家
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。
成绩 南京工程学院 通信工程学院 课程设计说明书(论文) 题目软交换机系统设计 课程名称现代交换技术 专业通信工程 班级通信 101 学生姓名 xx 学号 xxxxxxxxx 设计地点信息楼 C315 指导教师李传森 设计起止时间：2013年12月23日至2013年12月27日
目录 一、课程设计目的?1 二、课程设计题目及要求?1 三、基本原理?1 四、课程设计主要内容?3 五、设计步骤?5 六、参考文献?11 七、设计心得?11
一、课程设计目的 通过对交换机系统设计和功能设置，培养学生运用该课程的理论知识和技术知识解决工程实际问题的能力，学习和掌握交换机系统设计的方法和操作步骤，学生通过对课程设计内容的实际调试，加强学生使用和管理交换机设备的能力，通过编写设计报告，培养和提高学生的工作总结和文字及图形表达能力。 二、课程设计题目及要求 a.课程设计题目：软交换机系统设计 b.设计要求：根据软交换网络的拓扑结构，对软交换设备进行基本配置，包括：软交换服务器配置、语音网关配置、网络话机配置。 三、基本原理 1、网络拓扑 2、在最基本的V oIP 网络，由软交换服务器、语音网关、网络话机、普通话机、PSTN 拟线路等设备组成。涉及到以太网口、串行接口、模拟语音接口等接口。在本实验中对设备和接口进行初步的了解，进行基础的线路连接。对V oIP 系统涉及的各设备的基本配置项目进行了解和熟悉。 a.软交换服务器 软交换服务器是整个软交换系统平台的核心部件，主要完成软交换平台的呼叫控制、用户认证、号码资源分配、计费等功能。
b.语音网关 在V oIP 系统中，语音网关是在模拟的语音、传真信号与数字的IP 报文之间进行转换、实现V oIP 网络与PSTN 互通的设备，配合软交换服务器使用。较为高级的语音网关还提供了一些附加功能，如内置PBX（电话交换）、为重要电话提供“一机双号”，即该电话既保留了PSTN 直线电话号码，又分配IP 分机号码等等。 背面板接口细节： 以太网接口和控制台口：同软交换服务器。 FXS 接口：FXS（Foreign Exchange Station）是模拟电话接口。它是电话交换系统
浅谈通信工程中如何应用软交换技术 摘要：通信工程的发展促进了整个社会的进步，随着通信及信息网络技术的不 断发展,通信工程也将面临着系统的升级换代问题。鉴于通信工程在我国信息技术 时代的重要性，所以加大对软交换技本在通信系统中的应用将成为今后工作的重点。本文从四个方面探讨了软交换技术，特别是软交换技术的核心、软交换技术 的网络构架、软交换技术在通信工程中的应用以及应用前景，同时，也需要新技 术的革新来促进通信工程的发展。 关键词：通信工程；应用；软交换技术 前言：如今，随着科技的飞速发展，通信网络技术也在逐步革新，随之而来 的人们对宽带业务的需也明显提升。为了满足人们日益增长的需求，且能够向用 户提供灵活性、多样性的业务以及个性化的服务，软交换技术是通信工程中的核 心技术之一，不仅能够提供全面完善的连接控制、网关管理以及呼叫控制等功能，还能够有效提升通信系统资源管理与分配能力，增强系统的可靠性和实时性。软 交换技术就是下一代网络的关键部分，已经成为了现今业界关注的焦点。下面就 对软交换技术的原理和其主要特点以及软交换技术在通信工程中的应用。 1、软交换网络的核心 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。采用软 交换技术可以有效实现信息交换与同步通信，是目前影响人们生产、生活方方面 面的现代通信技术，可方便地在网络上快速提供新的业务。 传统的通信网络是将各种模块都集中起来，通过一台硬件设施实现各个模块 之间的连接。交换机提供的服务与硬件、软件及业务应用绑定在一起,使得开放性差。软交换网络将传统交换机的功能模块分离了出来,分别形成接入网关、中继网关、分组承载网、软交换设备等独立的网络部件和单元,各部件独立发展构成开放 的网络架构,实现了业务与呼叫分离、控制与承载分离,这种结构使业务独立于网络,业务的提供更加灵活。 2、软交换技术的网络构架 网络构架主要是软交换技术与传统技术不同的地方，它的特点主要有两点， 一是分层化，另一个特点是构件化。软交换技术的网络构架分为四层，分别是接 入层、承载层、控制层和业务层。接入层的工作主要是提供接入手段，并进行信 息转码，保证网络传递；承载层完成的是承载工作，通过分组将信息传递到目的地；控制层的功能是软交换技术的核心部分；业务层主要提供业务和应用。 3、在通信工程中软交换技术的应用 软交换技术目前是广泛应用于通信工程的技术，接入能力提升，可以同时完 成多种设备的接入，实现开放性的通信过程，并且能够保证设备整体运行，实现 通信的高效率。软交换技术在通信工程中的应用主要体现在固定电话和移动电话中，本文以各电信运营商为例，今后电信发展中应用软交换技术将是必然发展趋势。 3.1软交换技术在固定电话网的应用 1）端局先行的软交换改造：这种方式对本地网络形态没有特殊要求，由于演进速度较缓，带来的改造风险也不高；但工程实施难度较高，对支撑系统的影响
《软交换技术与NGN》练习题 一、简答题 1．简要说明NGN的定义。 从广义来讲，下一代网络泛指一个不同于现有网络，大量采用当前业界公认的新技术，可以提供语音、数据及多媒体业务，能够实现各网络终端用户之间的业务互通及共享的融合网络。下一代网络包含下一代传送网、下一接入网、下一代交换网、下一代互联网和下一代移动网。从狭义来讲，下一代网络特指以软交换设备为控制核心，能够实现语音、数据和多媒体业务的开放的分层体系架构。在这种分层体系架构下，能够实现业务控制与呼叫控制分离，呼叫控制与接入和承载彼此分离，各功能部件之间采用标准的协议进行互通，能够兼容各业务网(PSTN、IP网、移动网等)技术，提供丰富的用户接入手段，支持标准的业务开发接口，并采用统一的分组网络进行传送。 2．简要说明NGN的特点。 下一代网络是可以提供包括话音，数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架，有三大特征。其特点如下：（1）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。部件化使得原有的电信网络逐步走向开放，运营商可以根据业务的需要自由组合各部分的功能产品来组建网络。部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。（2）下一代网络是业务驱动的网络，应实现业务控制与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络，以便灵活有效的实现各种业务。用户可以自行配置和定义自己的业务特征和接入方式，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型。同时能够支持固定用户和移动用户，使得业务和应用的提供有较大的灵活性。（3）下一代网络是基于统一协议的分组的网络。能利用多种宽带能力和有QoS保证的传送技术，使NGN能够提供通信的安全性、可靠性和保证服务质量。 3．简要说明以软交换为中心的下一代网络的分层结构。 4．简要说明下一代网络的各部件之间采用标准协议。 5．简要说明固定电话网向NGN的演进步骤。 6．说明移动通信系统基于R4的核心网的结构。 7．简要说明RTP协议的功能。 8．简要说明SIP协议的功能。 9．简要说明SIP系统中各种服务器的功能。 10．SIP消息有哪两大类？分别说明这两大类消息的发送方向。
[导读] 1、引言近几年，软交换技术得到了业界的广泛重视，国际4大标准组织ITU-T、ETSI、3GPP和IETF都在不同的范畴对软交换技术进行了研究和标准的制定。中国标准化组织也做了不少工作，总体来看，标准化工作处于世界的前列。国内几大运营商也加入到软交换网络建设中，从引入角度看，无非有两种方式，一种从长途引入 1、引言 近几年，软交换技术得到了业界的广泛重视，国际4大标准组织IT U-T、ETSI、3GPP 和IE TF都在不同的范畴对软交换技术进行了研究和标准的制定。 中国标准化组织也做了不少工作，总体来看，标准化工作处于世界的前列。国内几大运营商也加入到软交换网络建设中，从引入角度看，无非有两种方式，一种从长途引入，优化和分流现有VoIP业务，如中国移动和中国卫通。一种从本地引入，快速提供业务，抢占市场，主要代表是两大传统固定运营商，由于南北拆分，各自在对方领地进行博弈，软交换恰好提供了技术手段。 在全程全网上部署软交换近期是不成熟的，也是不可行的。因为这已经不单纯是技术问题，它涉及到现行的运营体制、管制等方面。本文主要对软交换组网的若干问题进行探讨，着重分析软交换网络组织、IP承载网组织、安全性设计和编号等四个方面，并给出近期可实施的解决方案。 2、软交换的网络组织 软交换组网包括两个方面：软交换间路由设计和话路网设计。路由设计主要是指软交换之间信令组织，一般采用SIP-I协议；话路网设计主要是指各种媒体网关的话路互通。 2.1软交换间路由设计 定义一个软交换机所辖的区域叫一个控制域。在路由设计中，要进行控制域的划分，多个软交换不论采取何种控制域划分方式，都涉及到对网关设备的寻址，即路由组织问题。路由组织方式可以分为3种：全平面方式、分级方式和定位服务器方式。全平面方式用于软交换初期规模较小时。分级方式沿袭了PSTN成熟的多级路由体系，使每个软交换机的路由数据相对简单，并使软交换组网的结构比较清晰。定位服务器方式改变了上两种信令组织逐跳转发的方式，直接利用IP的可达性，直接定位到对端的软交换机，信令转接简单明了。 由于目前现行软交换厂家设备间互通性较差，上述三种路由组织方式在近期都是不可行的，尤其是定位服务器方式本身还处于发展之中。在实际组网时，尽量不要全程全网引入软交换，可从本地引入或从长途引入，具体根据运营商引入软交换的初衷来决定。信令组网还是考虑软交换和传统TDM混合组网的方式，等到各厂家互联互通的问题解决后可以逐步引入软交换分级或者全平面的路由组织方式。
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。 软交换十大功能介绍：一、媒体网关接入功能媒体网关功能是接入到IP网络的一个端点/网络中继或几个端点的集合，它是分组网络和外部网络之间的接口设备，提供媒体流映射或代码转换的功能。例如，PSTN/ISDNIP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关和综合接入网关等，支持MGCP 协议和H.1248/MEGACO协议来实现资源控制、媒体处理控制、信号与事件处理、连接管理、维护管理、传输和安全等多种复杂的功能。二、呼叫控制和处理功能呼叫控制和处理功能是软交换的重要功能之一，可以说是整个网络的灵魂。它可以为基本业务/多媒体业务呼叫的建立、保持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。支持基本的双方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能，多方呼叫控制功能包括多方呼叫的特殊逻辑关系、呼叫成员的加入/退出/隔离/旁听等。三、业务提供功能在网络从电路交换向分组交换的演进过程中，软交换必须能够实现PSTN/ISDN交换机所提
浅析软交换技术 刘全平1张科2 （1.成都军区信息化工作办公室副主任； 2. 成都军区信息化工作办公室参谋） 摘要：软交换技术进一步发展了IP通信的概念，通过使用SIP协议 （Session Initiation Protocol）和包括移动解决方案，真正地实现了 各类通信的统一和简化，不受位置、时间或设备的影响。通过软交换通信 解决方案，用户可按照喜好随时进行彼此通信，并可使用任意设备通过任 何媒体进行通信。软交换通信将我们常用的多个电话和设备—以及多个 网络(固定、互联网、有线、卫星、移动)结合在一起，以实现独立于地理 位置的通信，促进通信与业务流程的集成，简化运行并提高生产率。 关键词：融合通信软交换 “融合”已经成为通信产业继IP技术之后最热门的话题之一，融合源于网络，又回归于网络，就是网络的融合，最终的目的是要实现通信的融合，即现在最为时髦的叫法“融合通信”，也有人把它称为“统一通信”。 融合通信是指以IP为中心，把语音、数据和多媒体业务融合一体的新通信模式，覆盖了电信、IT和互联网三大领域。融合通信概念下的三网融合，已经远远超出了过去所说的电信网、互联网和广播电视网的“物理网络”融合，或者是固定网、移动网和无线接入网的融合，融合通信的新概念是服务的融合，是把三网的通信服务能力、信息服务能力和运行管理服务能力进行融合。 通过统一的IP技术来实现存储、通信、计算资源整合及统一管理调度，并能提供开放平台接口，实现合作伙伴及用户个性化开发要求，从而形成新的IT价值链。目前，IP技术已经演变成整个新IT架构的基础，是各种IT技术融合的黏合剂与催化剂，基于IP技术融合和发展新的IT架构是行业趋势所在。融合通信只是一个思想，要实现它提出的目标，需要具体的可实现的技术，“软交换”技术可以有效解决多设备、多网络“融合”通信的问题。 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（Call Manager、Call Server），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Soft Switch（软交换）技术应运而生。
U-SYS SoftX3000 软交换系统 技术手册 产品概述分册 目 录 目 录 第1章 系统简介.....................................................................................................................1-1 1.1 产品定位.............................................................................................................................1-1 1.1.1 U-SYS 解决方案简介...............................................................................................1-1 1.1.2 SoftX3000的定位....................................................................................................1-5 1.2 产品特点.............................................................................................................................1-6 1.2.1 丰富的业务提供能力................................................................................................1-6 1.2.2 强大而灵活的组网能力............................................................................................1-6 1.2.3 大容量、高集成度....................................................................................................1-7 1.2.4 高可靠性..................................................................................................................1-7 1.2.5 高安全性..................................................................................................................1-8 1.2.6 平滑的扩容能力.......................................................................................................1-9 1.2.7 完善的计费能力与话单管理功能..............................................................................1-9 1.2.8 优良的性能统计功能..............................................................................................1-10 1.2.9 方便实用的操作维护功能.......................................................................................1-10 第2章 系统结构.....................................................................................................................2-1 2.1 硬件结构.............................................................................................................................2-1 2.1.1 物理结构..................................................................................................................2-1 2.1.2 逻辑结构..................................................................................................................2-3 2.2 软件结构.............................................................................................................................2-4 2.2.1 主机软件..................................................................................................................2-4 2.2.2 终端OAM 软件........................................................................................................2-6 第3章 接口、信令与协议.......................................................................................................3-1 3.1 物理接口.............................................................................................................................3-1 3.1.1 接口种类..................................................................................................................3-1 3.1.2 接口规范..................................................................................................................3-1 3.2 信令与协议.........................................................................................................................3-2 第4章 OAM 系统....................................................................................................................4-1 4.1 概述....................................................................................................................................4-1 4.1.1 OAM 的基本功能.....................................................................................................4-1 4.1.2 MML 命令行简介......................................................................................................4-2 4.1.3 OAM 的硬件平台——终端系统................................................................................4-3 4.2 网管与计费.........................................................................................................................4-4 4.2.1 网管.........................................................................................................................4-5 4.2.2 计费.........................................................................................................................4-5 https://www.doczj.com/doc/b842720.html, IT猫扑社区
软交换 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。 1.软交换基础概念 1.1.什么是软交换？ 在询问这样的问题时，我们经常会得到一系列特征的描述：它是NGN的核心，它具有开放的架构，它能够实现呼叫控制与媒体传输分离…… 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ＩＰＰＢＸ应用获得了巨大成功。受到ＩＰＰＢＸ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。 思科系统亚太区NGN/VoIP首席技术顾问殷康认为，尽管“软交换”是目前NGN 讨论的热点，但是人们对它的概念仍然有些似是而非。他说:“…软交换?这个术语可以说是从Softswitch翻译而得。Softswitch这一术语借用了传统电信领域PSTN网中的…硬?
实验一SoftX3000软交换系统硬件结构 一．实验目的 1.掌握softX3000硬件结构 2.掌握softX3000机框配置 3.掌握softX3000单板功能 二．实验设备 softX3000 三．实验内容 1.机房实际配置的单板名称及功能 1、SMUI：System Management Unit ?单板功能 完成系统程序、数据加载和管理功能 对机框中所有单板进行管理并将其状态反馈给后台 控制ALUI面板指示灯的状态 共享资源总线的配置及状态管理 2、SIUI：System Interface Unit ?单板功能 为SMUI板提供接口 通过拨码开关的设置，实现框号识别功能 3、FCCU: Fixed Calling Control Unit ?单板主要功能 MTP3、ISUP、INAP、MGCP、H.248、H.323、SIP、R2、DSS1等呼叫控制及协议的处理 生成话单，并具有话单池，其内存为180MB 4、IFMI：IP Forward Module ?单板主要功能：IP包的收发，处理MAC层消息及IP消息分发功能 5、BFII: IP Forward Module ?单板主要功能 进行FE 驱动处理，实现IFMI板的对外物理接口功能 一块板提供：1×FE 6、CDBI：Central Database Board ?单板主要功能 设备核心数据库，CDBI板存储了所有呼叫定位、网关资源管理、出局中继
选路等数据 7、BSGI：Broadband Signaling Gateway ?单板主要功能 进行UDP、SCTP、M2UA（MTP2 User Adaptation）、M3UA、V5UA、IUA、MGCP、H.248等协议的处理 将消息二级分发到相应的FCCU板进行事务层/业务层处理 8、BSGI：Broadband Signaling Gateway ?单板主要功能 进行UDP、SCTP、M2UA（MTP2 User Adaptation）、M3UA、V5UA、IUA、MGCP、H.248等协议的处理 将消息二级分发到相应的FCCU板进行事务层/业务层处理 9、MSGI：Multimedia Signaling Gateway unit ?单板主要功能 完成UDP、TCP和H.323（H.323 RAS（Remote Access Server）、H.323 CALL Signalling）、SIP多媒体协议的处理 将消息二级分发到相应的FCCU板进行事务层/业务层处理 10、ALUI：Alarm Unit ?单板主要功能 接受SMUI板的指示显示后插板工作、在位情况 检测机箱、电源系统状态上报给SMUI板 11、UPWR：Universal Power ?单板主要功能 单元框内所有单板提供直流电源 12、HSCI：Hot-Swap and Control Unit ?单板主要功能 框内以太网总线的交换 单板热插拔的控制 单板上电控制 对外提供6个FE口 13、MRCA：Media Resource Control Adapter ?单板主要功能 对各种音频信号进行实时处理，主要包括了收集和生成DTMF（Dual Tone
软交换技术及其发展趋势 1 软交换技术简介 软交换是下一代网络的控制功能实体，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，是下一代网络呼叫和控制的核心。现阶段的软交换至少应具备以下三个基本特点： （1）集成分组网世界和电路交换网世界； （2）具备汇接局和端局能力； （3）呼叫控制与媒体层和业务层分离。 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、其它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。 目前软交换主要完成以下功能： （1）媒体网关接入功能（2）呼叫控制功能 （3）业务提供功能（4）互连互通功能（H323和SIP、IN） （5）支持开放的业务/应用接口功能 （6）认证与授权功能（7）计费功能 （8）资源控制功能和QoS管理功能（9）协议和接口功能 2 软交换技术的主要应用 目前欧洲运营商对于软交换的发展和应用采用比较务实和谨慎的态度。运营商都是根据网络的实际情况和业务的发展来采取对策，德国电信聚焦海外市场，积极开拓国际IP网的话音业务，并在新技术投入使用之前，注重试验和评估新技术和新设备。英国电信则逐步地在长途网和本地网实现分组话音。在提供话音质量的保证方面，英国电信决定至少3年内其承载网络采用ATM技术。本地网的软交换试验规模逐渐扩展。比利时电信则重点发展ADSL，以增强竞争优势。 英国BT话音网络在长途网层面正在进行网络优化，1998年开始将原有的近200个长途/汇接交换机优化为67个大容量的基于ATM的交换机NGS，NGS处理能力达5M BHCA，具有155Mbit/s中继接口和256K交换模块。在本地网层面，准备开展有关软交换的试验，计划利用5年的时间替换65％的TDM交换机。软交换的本地试验准备选择5个节点，2或3个厂家进行试验。 德国电信1997年开始国内电话网络优化工作，目前网络仍有充足的容量，近期国内没有开展软交换试验的计划。但在国际网络方面，正在积极进行技术准备，目前正在准备技术投标、实验室设备测试等，计划在2002年开始在国际网络进行软交换的试验，放
软交换的基本概念和应用前景 基本概念 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。简单地看，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，而软交换是与业务无关的，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。 软交换技术区别于其它技术的最显著特征，也是其核心思想的三个基本要素是： 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。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。 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。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。 应用前景 随着通信网络技术的不断发展和软交换各种标准的制定与补充，不少厂家都推出了软交换的解决方案，各运营商也在积极进行相关实验。目前，国内外许多电信设备制造商，如西门子、阿尔卡特、爱立信、北电、中兴等都在积极发展新的交换机过渡平台，提出了软交换在下一代网络中的解决方案。 它的功能非常类似于现行电路交换传送系统间的交换／长途网，Ｃ４交换机用软交换系统和一组中继网关的组合体所取代。中继网关自身是由软交换技术利用主／被叫协议控制，这个协议就是与来自某个具有指定源／目的的ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ流的电路交换机的一个指定时隙相关的ＭＧＣＰ／ＩＰＤＣ协议。 软交换技术作为呼叫处理的组成部分，其标识要被用来终结该呼叫的最有可能的出口网关，并利用这个信息来命令中继网关执行所指定的功能，亦即软交换技术能够通过选择一个最小代价的路由来完成每次呼叫，以使所选择的出口网关最接近目的电话。于是，就完成了原有通过电路交换网执行的呼叫操作功能。 接入网关既可以终结ＩＳＤＮ的ＰＲＩ，也可以终结来自企业
NGN_SSXT_E
课程目标：
软交换控制设备系统原理
l 掌握软交换核心控制设备在网络中的作用 l 掌握 SS 的软件组成 l 掌握 SS 的硬件构成 l 掌握 SS 的内外部连线 l 掌握 SS 多模块工作原理 l 掌握 SS 的组网方式 l 掌握 SS 的异地容灾作用与原理实现 l 掌握 SS 的计费话单存储方式
参考资料：
l 《ZXSS10 SS1A/B 随机手册》
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目 录
第 1 章 课程说明 .......................................................................................................................................... 1 1.1 课程概述............................................................................................................................................ 1 1.2 学习路线与课程模块组成 ................................................................................................................ 1 1.3 课程目标............................................................................................................................................ 2 1.4 本课程不包含的知识点 .................................................................................................................... 3 1.5 课程的预备知识 ................................................................................................................................ 3 第 2 章 软交换作用与性能指标................................................................................................................... 5 2.1 软交换核心控制设备的作用 ............................................................................................................ 5 2.1.1 SS 的技术指标.......................................................................................................................... 7 第 3 章 SS 软件原理..................................................................................................................................... 9 3.1 SS 的软件结构.................................................................................................................................... 9 3.2 软件实现中的重要概念： .............................................................................................................. 10 第 4 章 SS 硬件原理................................................................................................................................... 13 4.1 SS 的硬件构成.................................................................................................................................. 13 4.2 数据库服务器的组成与功能 .......................................................................................................... 14 4.3 前台结构.......................................................................................................................................... 16 4.3.1 前台系统原理 ........................................................................................................................ 16 4.3.2 前后台内部通讯 IP 分配....................................................................................................... 18 4.3.3 前台多框级联原理 ................................................................................................................ 19 4.3.4 SS 内部转发流程.................................................................................................................... 21 第 5 章 SS 接口及组网............................................................................................................................... 25 5.1 单板介绍.......................................................................................................................................... 25 5.2 SS 的承载层组网.............................................................................................................................. 29 5.3 SS 与七号信令点的互通.................................................................................................................. 30 5.4 SS 与网管计费系统的组网.............................................................................................................. 31 5.5 多 SS 组大网.................................................................................................................................... 32 第 6 章 SS 异地容灾原理........................................................................................................................... 33 6.1 异地容灾的功能说明 ...................................................................................................................... 33
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