如何提高软交换网络结构的安全性
网络技术的发展是当前社会最大的特点之一，而网络建设的基础便是安全可靠的网络环境，保证网络环境安全的前提条件则是针对网络中存在的安全问题进行进一步的防治。文章主要对交换网络进行分析，详细论述了其网络结构以及适用过程中存在的隐患问题，并针对性的提出软交换网络中存在的问题该如何解决，以促进当前软交换网络的建设。
标签：软交换；网络技术；安全；隐患
1 网络结构
软交换网络以业务与控制相分离、传输与接入相分离作为主要思想，各个实体之间的连接以及通讯均采用标准的协议进行，以此通过实体的连接提供相关业务，以及为相关业务提供连接以及呼叫控制。而依照功能的不同，网络主要分成四个层面，首先是控制层，其次是业务应用层，继而是媒介接入层和传输层。
1.1 媒体的接入层
该层面主要负责设备的接入，用来将各种网络以及终端设备同软交换网进行连接。其主要将用户通过某种设备以及终端接入网络，并将各种用户所需要的业务整合到一起，并在用户发出命令后，将业务量通过网络中的公共传输平台传导其应去的目的地。接入层中的设备具有多元化特性，不同的设备主要是一些终端设备以及一些网络、网关设备，并且这类设备都各不相同。
1.2 传输层
主要作用是用来为信息流的控制以及业务媒体流控制提供传输平台，并且通过传输层传输信息流具有统一、高速、稳定的特性。主要的任务是连接软交换网的各个网元。例如，接入层各种媒体的网关，业务应用层服务器平台以及各个软交换机等。网元同网元之间在软交换网络中的信息传输形式主要有以下几种，首先会通过IP数据包的形式进行业务数据的传输，其次也会以数据包的形式传递控制信息。但是无论是哪一种，其本质都是承载网络，因此可以说传输层即为承载网络。
1.3 业务的应用层
该面层的作用主要是对用户所需要的业务提供相应的服务，并提供设备作为技术支持，并面相用户进行开放。这种面层采用的业务平台形式的方式，并且平台为综合性的开放平台。其可以吸纳一些骨干业务，为下一代网络的发展奠定基础，并且还可以提供第三方业务，另外还具有维护环境以及相应的业务生成。因而软件换作为下一带网络设备的主要核心之一，开始受到各个运营商的重视，在软件换网络建立的基础之上，组建网络结构。此外构建的过程中需要将软交换网
程控交换机曾经是个很受欢迎的通信设备，因为有了它，电话进入了各个企业，人们的通信变得更流畅。这几年传统电缆被光纤取代，传统通信逐渐淡化，传统的程控交换机市场份额逐渐减少，慢慢被新型的IP软交换语音所取代。 那么什么是软交换呢？软交换就是利用软件技术，通过光纤网络，进行语音传输的一种技术。软交换可以安装在任何服务器上，像软件一样进行安装，需要有标准的通信协议，例如SIP语音协议；软交换采用模块化的方式，可以和IAD 语音网关通过IP网络连接，通过IAD网关上行通过IP方式和软交换服务器进行IP连接，下行可以出模拟电话线，接入传统的模拟话机。或者可以利用IP话机，直接通过IP网络注册到软交换服务器。 IAD+传统话机和IP话机这两种方式我们如何选择呢？这主要看我们软交换的综合布线方案，如果我们软交换综合布线有电话线的设计，那么可以采用IAD+传统话机的方式，将IAD部署在楼层机房，减少布线的距离，降低成本。如果我们综合布线的方案采用全部网线的方式，我们可以完全不用电话线，通过
IP话机的方式进行安装部署，直接通过网络和软交换进行连接。 软交换选择哪种方式？主要还是看客户的预算和最终想要的效果。软交换除了IP化，在组网和终端接入上有很大优势外。在增值应用和信息化扩展方面也有很多传统程控机不具备的优势。例如软交换可以和客户现有信息化系统进行对接，可以通过手机APP和PC端软件实现软电话功能（软电话就是通过软件客户端代理传统固话功能）。可以这么说，软交换是实现统一通信、融合通信的必备基础。 在科技高速发展的现代社会，IP软交换系统逐渐进入了各大企业，在一定程度上取代了传统的系统。如果说有企业主需要这类系统，建议找专业的公司安装。
现代交换技术与通信网实训讲义 管理与信息系 通信技术专业 2007年5月
第一部分交换技术与通信网基础 1通信网与交换技术 1.1电信网与交换： * 电话网络是支撑固定电话、移动电话和Internet技术发展的设施。* 所有电信网络实现的关键是交换技术。* 交换技术实现的方式主要分为电路交换和报文交换、分组交换。1.2交换方式：在电信网中交换设备所采用的交换方式有以下几种： 电路交换多速率电路交换快速电路交分组交换帧交换 快速分组交换ATM交换IP交换光交换 1.3 软交换：软交换是一种功能实体，为下一代网络（Next Generation Network，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。2通信网 在不同应用范围和不同应用目标下，信息网络具有不同的含义，在一般意义上可以将信息网络分成电话通信网、计算机通信网和有线电视网等三种类型。 以话音为主的电话通信网包括公用电话交换网（PSTN：Public Switched Telephone Network）、专用通信网、移动通信网。 以数据为主的通信网包括分组交换公用数据网（PSPDN：Packet Switched Public Data Network）、X.25网、数字数据网（DDN：Digital Data Network）、帧中继网（FRN：Frame Relay Network）。计算机通信网包括局域网（LAN：Local Area Network）、城域网（MAN：Metropolitan Area Network）、广域网（WAN：Wide Area Network）等形式。其中高速局域网有光纤分布式数据接口(FDDI)和吉（千兆）比特以太网，高速城域网有分布式队列双总线（DQDB）和交换式多兆位数据服务（SMDS），广域网有Internet等典型网络。 有线电视网(CATV)以视频业务为主要业务。
3．简要说明以软交换为中心的下一代网络的分层结构。 下一代网络在功能上可分为媒体/接入层、核心媒体层、呼叫控制层和业务/应用层四层。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，并实现不同信息格式之间的转换。传送层主要完成数据流（媒体流和信令流）的传送，一般为IP网络或A TM网络。控制层是下一代网络的核心控制层，该层设备一般被称为软交换机（呼叫代理）或媒体网关控制器（MGC）。应用层的作用就是利用各种设备为整个下一代网络体系提供业务能力上的支持。16．说明网关的连接模型中终端和关联域的概念。 H．248 提出了网关的连接模型概念，模型的基本构件有终端Termination和关联域Context。终端是MG 上的一个逻辑实体，它可以发送和／或接收一个或者多个数据流。终端分为半永久性终端和临时性终端两种。半永久性终端代表物理实体，临时性终端代表临时性的信息流，例如RTP 媒体流。H.248 协议用“描述符”这一数据结构来描述终端的特性。关联域代表一组终端之间的相互关系，实际上对应为呼叫在同一个关联域中的终端之间可相互通信。 24．简要说明软交换设备的硬件结构。 软交换控制设备由网络接口、业务处理子系统、核心交换网络、后台的维护管理子系统和计费网关组成。网络接口模块提供经过IP 网络与各类网关设备的外部接口，外部接口可采用10/100M BaseT 接口。业务处理子系统又称为“主机”或“前台”是软交换控制设备的核心部分，主要完成业务处理、资源管理等功能。核心交换网由两个以太网（LAN）交换机组成，完成主机系统各单板之间的通信，主机系统各单板与后台的维护管理子系统和计费网关之间的通信。维护管理子系统又称为“后台”，主要完成操作维护、话单管理等功能。计费网关与计费中心通信，实现计费。 29．简要说明综合媒体网关设备的基本功能。 综合媒体网关主要功能是完成语音信号的编解码功能，保证IP 语音的服务质量QoS、根据网关控制器/软交换设备的命令对它所连接的呼叫进行控制、完成资源状态管理和分配。25．简要说明软交换设备软件系统的结构。 软交换设备的运行软件由程序和数据两大部份组成。程序可分为实时操作系统、运行支撑子系统、设备协议适配层、呼叫服务器、资源管理器、业务处理器、数据管理器。数据又分为局数据、用户数据。
光交换方式与光交换网络
光交换方式与光交换网络 光交换方式 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频 A B 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 7 5 4 7 5 4 6 3 1 8 2 8 2 8 2 A B Figure 光路交换 Figure 光分组交换
下一代网络习题集 一、单项选择题 1．下一代网络是（）驱动的网络。 A．业务B．技术C．承载D．用户 2．在技术上和业务上，语音网络与（）的融合成为网络发展的必然趋势。 A．基础网络B．传输网络C．数据网络D．多媒体网络 3．NGN核心技术任然是分组语音及其（）。 A．分组数据B．移动性管理C．服务质量D．控制信令 4．下一代网络是以软交换设备和（）为核心的网络。 A．呼叫服务器B．呼叫代理C．媒体网关控制器D．应用服务器 5．软交换是网络演进以及下一代（）的核心设备之一。 A、分组网络 B、电话网络 C、无线网络 D、光钎网络 6．软交换提供业务的主要方式是通过（）以提供新的综合网络业务。 A、增加程控交换机软件 B、增加路由器软件 C、API和应用服务器 D、增加媒体网管软件 7．下一代网络的简称是（）。 A、CNC B、NGN C、NGI D、CGN 8．从狭义来讲，NGN特指以（）设备为控制中心，能够实现业务与控制、接入与承载相分离各功能部件之间采用标准的协议进行互通。 A、多业务传送平台 B、软交换 C、智能光网络 D、无源光网络 9．NGN的分层结构中，（）层由各种媒体网关或智能终端设备组成，其功能是通过各种接入手段将各类用户连接至网络，并将用户信息格式转换成为能够在分组网络上传递的信息格式。 A、传输 B、控制 C、媒体接入 D、业务应用 10．NGN的（）层是一个开放、综合的业务接入平台，在电信网络环境中，智能地接入各种业务，提供各种增值服务。 A、业务应用层 B、媒体接入 C、传送 D、控制 答案：1、A 2、C 3、D 4、D 5、A 6、C 7、B 8、B 9、C 10、A 二、多项选择题 1．下一代网络在功能上可分为（）。 A．媒体接入层B．传输服务层C．控制层D．业务应用层 2．下一代网络的重要特点有（）。 A．网络互连B．开放式体系架构C．业务驱动D．分组化的网络 3．软交换应可以支持（）、提供命令行和图形界面两种方式对整机数据进行配置、提供数据升级功能等。 A．SNMP协议配置B．脱机/在线配置 C．远程配置D．提供数据备份功能 4．软交换应具备完善的告警系统，主要包括（）。 A．系统资源告警B．各类媒体网关及连接状况告警 C．7号信令网关告警D．传输质量告警 5．下一代网络通过接入（）等设备，可实现与PSTN、PLMN、IN、Intenet等网络的互通。 A、智能光网络 B、交换机 C、媒体网关 D、信令网关 E、中继媒体网关 答案：1、ABCD 2、BCD 3、ABCD 4、ABCD 5、CDE 三、判断题 1．软交换体系结构的最大优势在于将应用层和与核心网络完全分开。 2．软交换是下一代网络中业务支撑环境的主体。 3．开放性是软交换体系结构的一个主要特点。
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。H.248协议引入终端和关联的概念。终端是MG中的逻辑实体，可以发送或接收
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?
《现代交换技术实验》实验报告二 实验室名称：现代通信网络实验室实验日期： 2012年 5 月10 日
3.记录并比较不同用户终端之间通信所采用的呼叫信令协议和呼叫过程。 （1）接入EIA的模拟话机呼叫另一台模拟话机 通过ETA网关找到另一台模拟电话机用户，No.7信令方式 （2）两台SIP话机之间相互呼叫 在以太网寻找IP，找到相应的IP电话，IP协议 （3）模拟话机呼叫SIP话机，或反之 IP电话通过互联网，网管客户端，从以太网交换机找到需要的模拟电话拨打。 （4）软交换网络中的话机呼叫公用电话网（PSTN）中的话机 IP电话通过以太网交换机找到中继网关，接入电信中的网络寻找公用电话网中的话机。 4.画图说明一种基于软交换的企业级VoIP系统的组网方案及特点：
整个网络采用统一的拨号方案，具体而言，该企业的每个网点的每部电话都实现了直拨功能，不再转接，首先就节省了时间，提高了办公效率。每部电话的前四位号码由办公总部按照一定的顺序统一分配号段，可以根据每个门市的地理位置来排序，对号码进行编号。其次，每部电话的后四位由各门市自己分配，从而，可以对整个人员进行编号，统一安排，从而让每个员工的号码都有一定的规则，方便记忆与查找。经过这样的整理排序后，该电器企业可以在总部，根据排号原则，非常快捷地找人具体的人员，大大地提高了办公效率，从而为消费者提供了优质的服务。 二、实验思考题解答 1.画图说明一个基于软交换的IP电话系统的组成和网络结构，其性能特征如下： a）将智能终端/数字话机直接接入Internet，即可拨打IP电话； b）直接联网的智能话机也能呼叫公用电话网中的模拟话机； c）公用电话网中的模拟话机可以拨打长途IP电话，只收取市话费； d）不经过公用电话网，用普通模拟话机也能拨打IP电话。 要求如下： 1）画出整个系统网络结构，说明各网络设备的名称和主要作用。 2）在图中标明各网络设备之间的高层通信协议。 2.软交换设备还有哪些称呼？实验平台系统中的EIX设备担当哪些功能角色？ 3.软交换系统和程控交换系统有何区别？软交换系统具有哪些优越性？
******NGN软交换网络建设 项目建议书 编制: 2011年月日审核: 2011年月日批准：2011年月日公司审核批复： ********** 2011年5月2日
项目名称：******NGN软交换网络建设项目 项目单位名称：********** 编制单位负责人： 项目负责人： 编制人员名单： 1.1 项目概述 ******网属于传统PSTN交换网络架构，始建于1994年，当时引进德国西门子****传统交换设备。十几年来，******一直在本地移动、联通、电信市场竞争的夹缝中求生存，求发展，本着不懈的努力，依靠**公司的强大后盾以及地域优势和资源优势，占有了一定市场份额，综合通信能力也明显增强。但是，随着产业界的融合趋势，电话网、计算机网、数字电视网趋于融合，网络面临的压力越来越大，传统固话网络弊端日益突显。同时，随着业务需求的多样化，市场竞争也在加剧。 NGN下一代网络，也被称为世纪网络的诞生，从根本上解决了制约传统固话网络无法向前发展的三大问题:一是在业务层面上提供多样化业务能力；二是在控制承载层面实现三网融合的能力；三是在接入层面实现灵活的接入方式。这三大问题是通信技术未来发展的三个关键问题，所以，NGN是未来通信网络发展的必然趋势。 随着NGN软交换新技术的成熟与商用，各大公网运营商和专网运营商，纷纷对其通信网络进行升级和改造。**本地联通、电信、移动公司05-09年全面完成NGN软交换网络的建设，目前正在向IMS演进，
用以实现移动和固话的融合；
*******2011年已经全面完成智能网升级改造，即NGN软交换网络建设。截止2010年，包括煤炭、石油、化工、科研院所、大型国有企业、国家直属机关在内的90%专网运营商已经完成NGN软交换网络建设。 *******络目前还停留在传统电路交换阶段，技术和网络结构及业务提供能力与本地运营商已建成的NGN软交换网络相比，已不在一个层面上，差距很大。为了适应日益激烈的通信市场竞争格局，缩小与同行业技术上的差距，在固话市场逐渐趋于饱和的情况下，缓解竞争压力，寻求新的生存及发展空间，进一步发挥*******本有的固话语音、宽带数据、数字电视的资源优势，拟加快******NGN软交换网络建设，合理调整网络结构，在接入网上实现“三网合一”，将独有的数字电视优势资源变成效益，转化成竞争资本，从根本上解决**传统通信网络制约未来发展的瓶颈问题，确保在激烈的竞争中立于不败之地。 1.2项目背景 1.2.1人员构成及网络状况 *********是******下属的二级单位，具有国家通信建筑安装企业三级资质等级，始建于1989年。 *********现有员工354人，其中，在职员工296人、管理人员66人，专业技术人员40人，操作维护人员204人，高级职称3人，中级职称24人，初级职称47人，技术员5人，工人技师7人，返岗20人，学员30人。从事技术管理和技术支持的专业技术人
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
[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。
光交换方式与光交换网络 光交换方式 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频A B 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 7 5 4 7 5 4 6 3 1 8 2 8 2 8 2 A B Figure 光路交换 Figure 光分组交换
光突发交换技术 摘要光突发换是近几年出现的一种光交换技术，它交换的单元粒度介于电路交换和分组交换之间，比电路交换灵活，带宽利用率高，又比光分组交换易于实现；全面介绍了这种交换技术，并对它与电路交换和光分组交换性能进行了比较。另外，还对光突发交换的关键技术进行了讨论，结合下一代互联网的技术趋势，对光突发交换的前景进行了评价。 关键字光突发交换突发包关键技术 正文 1引言 光交换技术在全光通信网中占有非常重要的地位。具有传输透明性（包括业务类型、传输速率以及传输格式等）和高度生存性的全光网络，是当前WDM 光网络所追求的重要目标。从系统角度来看，光交换技术与光监控技术、光放大技术和光处理技术等其它光网络技术一样，都是WDM 光网络的关键支撑技术。但是在这几种关键支撑技术当中，光交换技术是其核心技术，因为在WDM 光网络向全光网络的演进过程中，需要由光交换技术在光域完成网络的优化、路由、保护和自愈功能，以实现网络的高速率和协议透明性，提高网络的重构灵活性和生存性。因此在某种程度上，光交换技术决定了全光通信的发展。 提出的光交换技术主要有三种：光波长路由交换或光路交换OCS (Optical Circuit Switching)、光分组交换OPS (Optical Packet Switching)和光突发交换OBS (Optical Burst Switching)。 针对电路交换和分组交换的缺点，近年来，国外有人提出了新的光交换技术———光突发交换（OBS—Optical Burst Switching）。光突发交换中，使用的带宽粒度介于电路交换和分组交换之间，比电路交换灵活，带宽利用率高，又比光分组交换更贴近实用。可以说，它结合了两者的优点且克服了两者的部分缺点，是两者之间的平衡选择，因而逐渐引起了众多学者的重视。 2 OBS原理与特点 突发交换（BS）的概念第一次出现在20 世纪80年代初期，主要用来传递话音业务。OBS 与BS 的原理相同，但为了更好地利用业已成熟的电子技术和先进的光子技术，它使
《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。
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
一、软交换的应用情况 1、国际NGN的应用情况 在NGN网络的试验和商用部署方面，国外的运营商起步比较早。NGN网络署始于1999年5月，英国的BT利用北电网络的Succession解决方案，在西班牙建立了第一个大规模的、基于分布式下一代网络结构的电信级第二大长途网，并投入商业运营，正式揭开了电信界向NGN网络演进的序幕。迄今为止，全球范围内已经有多家电信运营商完成了在NGN方面的商用部署。 2、国内NGN的应用情况 随着技术和产品的成熟，NGN在我国也受到越来越多的关注，中国的各大电信运营商都开始进行相关的试验或组网。其中，中国网通从2001年2月开始试验在北京、杭州、广州、宁波等地建设商用试验网，2004年建成国内第一张NGN长途语音骨干网，扩大了自己的话音市场份额；中国铁通于2002年3月开始其软交换商用试验网建设工作，目前已开始运营；中国电信也于2002年初开始在广州、深圳、上海、杭州四城市进行NGN建设，并于2004年底提出了业务转型的企业发展战略规划。各个运营商在2004年都已经充分意识到NGN的发展是未来网络的趋势，将大力发展NGN网络作为战略转型企业规划的实施，构建适应当前业务发展模式的新一代网络。 2004年至2008年期间，国内各个固网运营商都在积极建设以软交换为核心的NGN网络，开始了全网软交换的商用部署。既有的程控交换逐步下线。截至2009年，国内运营商的骨干语音网核心都已经被软交换替代，程控交换的时代已经一去不复返。 二、各项技术指标的对比 1、接通率 语音接通率和系统接通率是考核交换机性能的两个重要指标，语音接通率主要考核用户应答的比例，由于受网络结构，用户使用习惯和资费政策等因素的影响，交换局间的语音接通率往往相差很大，而且不稳定。所以考核系统接通率将会更加真实的反映交换机的性能情况。 系统接通率的计算公式为：
光纤通信之光交换技术 作者单位：南华大学电气工程学院姓名：陈亚潮专业：通信工程学号：20124400117 摘要：由于宽带视频、多媒体等各种高带宽资源业务需求的增加，对通信网的带宽和容量 提出了更高的要求，高速高带宽网络已经成为现阶段通信网络发展的趋势。但是由于大量的新业务的出现和国际互联网的发展，今后通信网络还可能变得拥挤。原因是在现有通信网络中，高速光纤通信系统仅仅充当点对点的传输手段，网络中重要的交换功能还是采用电子交换技术。光交换技术是实现全光网络的关键技术之一，它可以满足人们对宽带视频、多媒体业务的需求，是发展高速宽带业务的一种有效手段。人们对光交换的探索始于20世纪70年代，80年代中期发展比较迅速，经过30余年的研究，在光器件研究技术的推动下，对光交换系统技术的研究有了很大发展。 关键词：光交换技术；空分光交换；时分光交换；波分光交换。 1引言 最近几年，光纤逐渐成为通信网传输的重要媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，光纤传输已广泛用于长途干线网和本地中继网。在一些欧美发达国家, 随着光纤传输从中继网向用户网推进, 每秒数百兆比视频通信业务可能会像现在的电话通信一样普及, 网络交换节点所需容量是现有电话网的1000~10000倍, 其交换节点容量至少是太比(Tbit/s)级的。以电子技术为基础的交换方式, 无论是B-ISDN的ATM 方式,还是适合数字程控交换，它们的交换容量都要受到电子器件工作速度的限制, 即使最新开发的电子ATM 交换系统最大容量也被限制在1600Gbit/t 左右, 最终难以实现高速宽带信号的交换。因此，先进的光交换技术以其高速，高宽带的特点而备受瞩目。 2光交换技术的基本概念 光交换技术是实现全光网络的关键即是之一，是用光纤来进行网络数据、信号传输的网络交换传输技术。它是指不经过任何光电转换将输入光信号直接交换到任意的输出端, 完成光节点处任意光纤端口之间的光信号交换及选路。 2.1 光交换技术的特点 在电信网中，光纤是目前的主要传输介质，越来越被广泛的应用在长途及干线传输中。光交换在交换过程中信号始终以光的形式存在，在进出交换机时不需要进行光信号的光/电转换
软交换网络的测试 田守辉 信息产业部数据通信产品质量监督检验中心 北京 100083 1 引言 随着全球信息化、新技术和新业务的发展及互联网的广泛使用，IP 数据业务急剧迅猛增长, 用户对语音、数据、图像和视频的多媒体业务产生了更多更高的要求，传统的PSTN 公共电话网络必须要过渡到以IP 数据和多媒体业务为中心的下一代网络，而软交换（SoftSwitch ）则是下一代网络（NGN ）中语音业务、数据业务和视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是电路交换电信网向分组网演进的重要设备。软交换的基本含义是把呼叫处理和控制功能从媒体网关设备中分离出来，实现业务/控制与传送/接入的分离；软交换提供了包交换网中与电路交换相同的功能，因此，软交换也称为呼叫代理或呼叫服务器。软交换与业务无关，它是在基于IP 的网络上提供电信业务的技术。在电路交换网中，呼叫控制、业务提供以及交换矩阵均集中在一个系统中；而软交换的主要设计思想是业务、控制与传送、接入分开，各实体间通过标准协议进行连接和通信，以便更灵活地提供业务。即软交换是基于软件的分布式交换/控制平台，它将呼叫控制功能从网关中分离出来，从而方便了在网上引入多种业务。也就是说软交换设备独立于底层承载协议，主要完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，并向用户提供现有电路交换机所能提供的业务以及多样化的第三方业务。 图1为国际软交换联盟（Internet Softswitch Consortium ）提出的软交换网络参考模型，一般来说共分为4个平面：传送平面、控制/信令平面、业务/应用平面和管理平面。图2是软交换的基本框架结构图。 2 软交换网络的测试模型 从图1和图2可以看出整个软交换系统或网络的测试首先应该针对相关的网络设备实体进行测试，然后对网络设备实体之间的接口和协议进行测试，再对整个软交换网络所能实现的各种业务、功能和性能进行测试。即可以参照图3所示的软交换测试方案参考模型来进行系统、全面和科学的网络测试。 业务提供功能呼叫控制功能 SSF功能 软交换SIP网关待定 网管服务器AAA服务器Radius SNMP 信令网关信令网关现有IN H.323IP 电话网SIP系统网管、计费功能地址解析/路由功能 互通功能NO.7网络 各种媒体网关H.248 终端MGCP 终端软 交 换 设 备业务创作APIs 应用服务器 H.248 H.323SIP SIP/BICC INAP/IP 图1 软交换的基本框架结构图
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