现代通信系统中软交换技术

第1章：绪论交换的基本概念，通信网的三要素：终端设备传输系统交换系统数据通信和话音通信的区别：1，通信对象不同，数据通信实现的是计算机和计算机之间，以及人与计算机之间的通信，而话音通信实现的是人与人之间的通信。

2，传输可靠性不同，数据通信要求更高，话音相对较小3，通信的平均持续时间和通信建立响应不同，数据通信持续时间要短，建立连接的时间也短。

话音通信过程相反。

4，通信过程中信息业务量特性不同电路交换和分组交换的优缺点电路交换的主要优点：1，信息传输时延小，对一次连续而言，传输时延固定不变。

2，信息的传输效率比较高3，信息的编码方法和信息格式有通信双方协调，不受网络的限制缺点：1，电路的连续时间较长，当传输较短信息时，通信通道建立的时间可能大于通信时间，网络利用率低2，电路利用低3，通信双方在信息传输，编码格式，同步方式，通信协议等方面要完全兼容，限制了各种不同速率，不同代码格式，不同通信协议的用户终端的互通4，有呼损，可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通第2章：交换单元与交换网络1）连接的三种表示形式（函数表示形式，排列表示形式，图像表示形式）及它们间的相互转换2）T、S接线器及TST网络的工作原理3）Clos无阻塞网络基本结构和条件Clos网络结构：两边各有r个对称的m*n矩形交换单元，中间是m个r*r 的正方型交换单元。

每个交换单元都与下一级的各个交换单元有连接且仅有一条连接。

m,n,r是整数决定了交换单元的容量，称为网络参数记作C（m,n,r）三级clos网络无阻塞的条件：m>=2n-1.4）Banyan网的构成方法、自由选路的概念以及阻塞情况判断第3章：电路交换技术及接口电路电路交换呼叫接续过程：三个阶段：1，呼叫建立2，消息传输3，话终释放电路交换系统的基本功能：连接、信令、终端接口、控制功能。

模拟用户接口的七大功能：能对7个基本功能做简单解释。

1、馈电：所有连接在交换机上的电话分机用户，都由交换机向其馈电。

综合实验报告( 2010 -- 2011年度第二学期)名称：现代交换技术综合实验题目：现代交换技术实验院系：电信系班级：通信0803班学号： 9学生：雷玉芬指导教师：鲍慧、项洪印、丽娟、智雄设计周数： 2周成绩：日期：2011 年 6月MGCP IAD 接入实验一、实验的目的与要求了解MGCP IAD接入SoftX3000的数据的配置，并实现各用户之间的呼叫。

二、正文1.实验原理IAD是基于IP的VoIP（Voice over IP）/ FoIP（Fax over IP）的媒体接入网关。

可提供基于IP网络的高效、高质话音服务，为企业、小区、公司等提供小容量VoIP/FoIP解决方案。

IAD属于媒体接入层，是一种小容量的综合接入网关，提供语音和数据的综合接入能力。

在网络位置中更靠近最终用户，无专门的机房。

提供丰富的上行和下行接口，满足用户的不同需求，下图是IAD典型的组网图：MGCP（Media Gateway Control Protocol）协议是一个分布式IP网关系统的部协议，用于控制来自外部呼叫控制单元的IP语音（VoIP）网关。

从本质上说MGCP是一个主/从协议，网关需要执行媒体网关控制器发出的命令。

IAD采用MGCP协议与SoftX3000对接典型组网如图所示：MGCP IAD对接实验程序流程与配置解释实验配置流程图如下：硬件配置是对设备进行相关信令、话音、控制信息、业务数据等之前必须要做的工作，这好比我们要组装一台电脑，要把CPU、网卡、显示器等等一系列硬件通过一定的规则把电脑组装起来，但这样装起来的电脑是不能使用的，因为这样的电脑没有操作系统，没有加电，没有应用软件。

但是在使用电脑之前我们必须把这些硬件正确的装配起来。

硬件数据配置和本局数据配置是整个配置流程的最前端，只有完成了这两项配置工作，下面的协议配置、网关配置、业务数据配置等等才能生效。

硬件配置流程如下“数据配置是对呼叫源、段、计费方式等进行配置。

IMSIndependent Media ServicesIMS是英文Independent Media Services的缩写中文译名:独立媒体服务IMS是MEGASTAR公司的一个部门，创始人Blong.He。

专门从事独立媒体运作业务。

IMS1。

1.IMS技术概念IMS（IP Multimedia Subsystem）是IP多媒体系统,是一种全新的多媒体业务形式，它能够满足现在的终端客户更新颖、更多样化多媒体业务的需求。

目前，IMS被认为是下一代网络的核心技术，也是解决移动与固网融合，引入语音、数据、视频三重融合等差异化业务的重要方式。

但是，目前全球IMS网络多数处于初级阶段,应用方式也处于业界探讨当中。

1.2。

IMS的定位IMS在3GPPRelease 5版本中提出，是对IP多媒体业务进行控制的网络核心层逻辑功能实体的总称。

3GPP R5主要定义IMS的核心结构,网元功能、接口和流程等内容：R6版本增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和无线局域网（WLAN）接入特性等;R7版本加强了对固定、移动融合的标准化制订，要求IMS支持数字用户线（xDSL)、电缆调制解调器等固定接入方式.软交换技术从1998年就开始出现并且已经历了实验、商用等多个发展阶段，目前已比较成熟.全球范围早已有多家电信运营商开展了软交换试验，发展至今,软交换技术已经具备了替代电路交换机的能力，并具备一定的宽带多媒体业务能力。

在软交换技术已发展如此成熟的今天，IMS的出路在何方？又该如何发展和定位呢?首先需要对IMS和软交换进行较为全面的比较和分析。

如果从采用的基础技术上看，IMS和软交换有很大的相似性:都是基于IP分组网；都实现了控制与承载的分离；大部分的协议都是相似或者完全相同的；许多网关设备和终端设备甚至是可以通用的。

IMS和软交换最大的区别在于以下几个方面。

（1）在软交换控制与承载分离的基础上，IMS更进一步的实现了呼叫控制层和业务控制层的分离；(2)IMS起源于移动通信网络的应用，因此充分考虑了对移动性的支持，并增加了外置数据库—-归属用户服务器（HSS),用于用户鉴权和保护用户业务触发规则；（3）IMS全部采用会话初始协议（SIP）作为呼叫控制和业务控制的信令，而在软交换中,SIP只是可用于呼叫控制的多种协议的一种,更多的使用媒体网关协议（MGCP）和H.248协议。

第11卷第7期中国水运V ol .11N o.72011年7月Chi na W at er Trans port J ul y 2011收稿日期：2011-04-27作者简介：陈超峰，男，中船重工集团公司第七二二研究所助理工程师，从事舰船通信系统与设备的设计工作。

夏正祥，男，中船重工集团公司第七二二研究所高级工程师，从事舰船通信系统与设备的质量最终检验工作。

NGN 与软交换技术在未来舰船通信系统中的应用陈超峰，夏正祥（中船重工集团公司第七二二研究所，湖北武汉430205）摘要：软交换是新一代通信网络时代NG N 的关键技术。

它一方面实现了网间的互联互通，使得计算机网与语音交换网可管理、可维护，另一方面具有支持多种信令协议的接口，方便扩展新的业务，可以更完备地为舰船通信通信网提供服务。

文中介绍了舰船通信系统的特点；从软交换的概念谈起，详述了它的功能特点及其在舰船通信系统中的应用前景。

关键词：NGN ；软交换；舰船通信网中图分类号：U 675.7文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）07-0063-02一、舰船通信网的特点现代舰船通信系统是一个复杂的综合通信系统，主要表现在通信网络多种多样，既有语音传输网络，又有视频、数据传输网络；既有以太网，又有局部控制器网络；既有有线网络，又有无线网络，还有光传输网络等；这种复杂的网络通信结构承担着舰船系统的语音、数据、图像、多媒体、控制指令等的可靠传输。

现代这种复杂的舰船通信网络系统虽然满足系统话音、数据、图像等业务的承载能力，但同一系统中众多的不同类型的通信网络及复杂的通信协议增加了系统设计、布线、维护的难度。

随着当前舰船通信技术的飞速增长，舰船通信业务越来越复杂，传统的舰船通信网络已经不适合舰船通信技术的需要，现代舰船通信技术需要高带宽、设计简单、布线方便、维护容易的新一代通信网络。

二、N G NNGN 是下一代网络的简称，是网络界为了描述未来网络共同使用的一个新概念。

浅谈现代通信网交换技术摘要现代通信网交换技术作为通信网的核心技术，经历了漫长的演进与发展过程，已经适应通信技术的发展和不同通信业务需求。

但是，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；要实现通信技术的进步，就离不开现代通信交换技术快速发展。

现代交换技术是在交换通信网中实现数据传输必不可少环节，现代通信技术的发展，不仅受限于终端设备技术和传输技术的发展，也要依赖于现代交换技术的发展。

交换技术是决定了网络的性能以及能够向用户提供何种服务。

目前，通信技术不断的发展，人们要求网络能够提供更多种类的业务，而传统的交换技术已经满足不了用户对于各种新业务的要求，因此各种交换技术应运而生，以满足人们对不同的业务的要求。

在未来，多个方向的可扩展特性将成为新一代互联网的重要特征，交换技术则将会作为关键技术来承载这种可扩展特性。

在规模、功能、性能、安全和服务等多方面都有较好的可扩展特性会成为将来新一代互联网体系结构的一种显著特征，这样才能使互联网速度和应用快速发展。

但是现有的体系仍有不足，无法满足人们对网络日益增长的需求。

现代交换技术和通信网络技术的高速发展的今天，各种交换技术不断的被引入通信网中，现代交换原理日新月异，交换技术的更新将是下一代通信网络技术的关键性技术。

关键词：通信网络；交换技术AbstractModern communication network switching technology is the core technology of communication network, the evolution and the long process of development, have to adapt to the development of communication technology and the different needs of communication service. However, with the rapid development of network technology, people for broadband and business requirements are also growing rapidly; to achieve the progress of communication technology, we cannot do without modern communication technology rapid development. Modern switching technology is to exchange the communication network to realize the data transmission is essential link, the development of modern communication technology, development is not only limited to the terminal equipment technology and transmission technology, development also depend on the modern switching technology. Exchange technology determines the performance of the network and can provide the service to the user. At present, the development of communication technology, people demand the network to provide more kinds of service, but the traditional switching technology has been unable to meet the user requirements for a variety of new business, so various switching technology emerge as the times require, to meet the requirements of different business. In the future, be extended multi directionwill become an important feature of the new generation of Internet technology, the exchange will be as the key technology to carrying the scalable characteristics. Have a good scalability of the future will become a significant feature of the new generation Internet architecture in the scale, function, performance, security and service and other aspects, so as to make the Internet speed and application of rapid development. But the existing system is still inadequate, unable to meet the growing demand on network. Modern switching technology and network communication technology rapid development today, various switching technology have been used in communication networks change rapidly, modern switching principle, exchange technology updates will be the key technology of next generation communication network.Keywords: communication networks; exchange technique1.通信网交换技术的发展历史简单的电话通信技术出现不久，人们便认识到，在所有用户之问架设直达的线路对通信线路的资源是极大的浪费，必须依靠交换机实现用户之问的互连．交换即转接，是在交换通信网中实现数据传输必不可少的技术．从通信资源的分配角度看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源．交换技术的发展经过了电路交换(线路交换)、报文交换、分组交换(包交换)、快速分组交换、宽带IP网络技术等．现代的数据通信随着通信网络的迅速发展，传统通信业务提供的业务种类和业务量不断受到新兴业务的挑战．人们要求所有的通信网络服务商能够提供具有多感觉信息源、交互式和同步性等特点的多媒体业务．目前，在宽带数据通信网技术选择上出现了两种不同的技术，即ATM和IP技术，采用这两种技术构建宽带数据网络分别为ATM网络和IP网络。

第一章1. 通信网络三要素：交换设备、传输设备、用户终端设备。

2. 电路交换的特点：（1）信息传送的最小单位是时隙。

（2）面向连接的工作方式（物理连接）。

（3）同步时分复用（固定分配带宽）。

（4）信息传送无差错控制。

（5）信息具有透明性。

（6）基于呼叫损失制的流量控制。

3. 分组交换方式：虚电路方式、数据报方式。

4. 虚电路采用面向连接的工作方式。

5. 数据报采用无连接工作方式。

6. 面向连接工作方式的特点：（1）不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除。

（2）—旦建立连接，该通信的所有信息均沿着这个连接路径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接受信息顺序一致）。

（3）信息传送的时延比无连接工作方式的时延小。

—（4）一旦建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感。

7. 无连接工作方式的特点：（1）没有建立连接的过程，一边选录、一边传送信息。

（2）属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性。

（3）信息传送的时延比面向连接工作方式的时延大。

—（4）对网络故障不敏感。

8. 分组交换具有以下6个特点：（1）信息传送的最小单位是分组。

（2）面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式。

（3）统计时分复用（动态分配带宽）。

（4）信息传送有差错控制。

（5）信息传送不具有透明性。

（6）基于呼叫延迟制的流量控制。

9. 帧中继，其协议进一步简化，不仅没有三层协议功能，还只保留了二层数据链路层的核心功能交揍晏型練中堆ib *a tt1 蹲建051 甜议》(IS] IF\ .n勞离if离10. ATM交换的3个特点：（1）固定长度的信元和简化的信头。

（2）采用了异步时分复用方式。

（3）采用了面向连接的工作方式。

11.IP交换一一IP与ATM融合的技术，主要有叠加模型和集成模型两大类。

12. （了解）软交换的特点：（1）应用层和控制层与核心网络完全分开，以利于快速方便地引进新业务。

现代网络交换技术答案【篇一：现代交换技术答案】说交换设备是通信网的重要组成部分？转接交换设备是通信网络的核心，它的基本功能是对连接到交换节点的传输链路上的信号进行汇集、转接和分配，实现多点到多点之间的信息转移交互。

1.2电话交换网中两个用户终端进行通信时，交换机主要完成哪些操作？在电话交换网中，开始呼叫时交换机完成接续（寻址、定位、振铃等）工作，被叫摘机后交换机分配给本次呼叫一个通路，在通信中交换机主要完成通信传送的工作。

1.5 如何理解atm交换综合了电路交换和分组交换的优点.1）采用固定长度的atm信元异步转移复用方式。

2）atm采用面向连接并预约传输资源的方式工作。

3）在atm网络内部取消差错控制和流量控制，而将这些工作推到网络的边缘设备上进行。

4）atm信元头部功能降低。

1.7 光交换技术的特点是什么？1）提高节点吞吐量。

2）降低交换成本。

3）透明性。

2.2电路交换系统有哪些特点？1）电路交换是面向连接的交换技术。

2）电路交换采用静态复用、预分配带宽并独占通信资源的方式。

3）电路交换是一种实时交换，适用于对实时性要求高的通信业务。

2.4电路交换机由哪些基本功能模块组成，并说明各模块作用？由终端接口功能、连接功能信令功能和控制功能等模块组成，终端接口功能主要作用是适配外部线路传输信号的特性要求，将外部信号传送格式与适合交换机内部连接功能所要求的格式进行相互转换，并协同信令功能模块收发信息。

信令功能模块的作用是通过终端接口电路监视外部终端的工作状态和接收呼叫信令，并将接收的状态和信令消息转换成适合控制功能进行处理的消息格式。

连接功能的作用是在控制功能模块的管理下，为连接在交换机上的所有终端提供可任选的相互连接通路。

控制功能的作用是依照用户需求结合交换设备性能指标要求，快捷可靠的实施电路接续操作，并有效地管理交换设备正常运行。

2.6简述模拟用户接口电路的7项基本功能。

馈电b，保证通话时有馈电电流，过压保护o，为防止雷电等高压损坏交换机，振铃r，通知被叫用户有来话呼叫监视s，监视用户线环路的通断状态，用来识别用户话机的摘机挂机状态编译码器c，混合电路h，完成二四线转换测试t，检测故障2.10在电路交换系统中，处理机间通信方式有哪些？各有什么特点？1）利用pcm信道进行消息通信：不需要增加额外的硬件，软件编程开销也较小，但通信容量小，消息传送路径比较固定，多用于分级控制方式中预处理机和呼叫处理机之间的消息通信。

基于SIP协议的软交换技术介绍随着电信市场的日益发展和向下一代网络的逐步演进，软交换技术正扮演着关键角色，日益成为电路交换和分组交换网络进行融合的技术纽带。

因此，软交换技术在电信网中的应用越来越引起电信界的高度重视，这里着重介绍软交换技术的一些基本知识和基于SIP的软交换。

一．SIP介绍SIP是类似于HTTP的基于文本的协议，SIP(Session Initiation Protocol)是一个应用层的信令控制协议。

用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。

这些会话可以是Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。

会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。

1.1 SIP的功能SIP可以用来创建、维护和结束与一个或多个参与者的会话。

这些会话包括语音电话、视频电话、Internet多媒体会议、远程教学、Internet电话呼叫以及多媒体发布等等。

SIP也可以邀请成员加入已经存在的会话，可以在已存在的会话中加入或去除媒体类型。

SIP更支持名字映射和重定向服务，这样就可以支持用户的移动通信。

总的来说，SIP有五个方面功能：用户位置：判断通信终端的位置。

用户可达性：判定通信终端是否愿意参与会议。

用户能力：判定要将使用的媒体类型和媒体参数。

会话建立：在通信双方建立会议的所有参数。

会话管理：包括传输和终止会议、修改会议的参数、请求各种服务。

由于有些服务对安全性要求很高，SIP也提供了安全机制包括服务拒绝、验证机制（用户对用户和代理服务器对用户）、整合保护和加密。

1.2 SIP实体SIP系统主要由两个部分组成：用户代理UA(User Agent)和SIP服务器。

SIP 实体主要由以下几类：SIP终端：SIP系统中的最终用户，在RFC3261中将它们定义为一个应用。

根据它们在会话中扮演的不同角色，又分为用户代理客户机（UAC）和用户代理服务器（UAS）两种。

软交换技术在城市轨道交通公务电话系统中的应用摘要：我国电信技术的不断增强，驱使了软交换技术在电信系统中的应用。

而这一技术对我国城市轨道交通公务电话系统有着重要的影响和意义。

相比于传统的公务电话系统，软交换技术的应用，不仅带有传统电话交换机的功能，同时还具备整合电路交换、减少网络成本等用途。

所以，本文就软交换技术的优势以及公务电话系统中的应用需求和策略展开相关探讨。

关键词：软交换技术；城市轨道交通；公务电话系统引言：就我国目前的形势来看，软交换技术在城市轨道交通公务电话系统中的应用主要体现在轨道交通的运营、管理和维修等方面。

在应用的过程中，涵盖了除语音通话、传真等普通业务外，还涵盖了城市轨道交通电话系统与城市内的固定、移动电话进行网络连接，向用户提供各种呼叫方式。

然而在软交换技术的应用当中，由于环境等各方面因素的影响，非常容易造成软技术在城市轨道交通公务电话系统中的应用。

一、软交换技术的应用优势（一）减少成本投入软交换技术能够减少投入的成本[2]。

由于城市轨道交通公务电话系统在构建的过程中，需要对于基础设备的需求量大，同时还需要保证公务电话系统的安全性和系统网的建立，再加上城市轨道交通公务电话的系统每天的使用次数频繁，且语音通话的形式居多，导致在建设城市轨道交通公务电话系统的成本投入非常大。

然而相比于传统的公务电话系统，首先，软交换技术由于在分布式系统上采用不同的协议，提高了公务电话系统的安全性，减少了城市轨道交通对公务电话系统安全检查的资金投入。

其次，由于软交换技术更依赖于网络IP的使用，进而减少了城市轨道公务电话系统在使用过程中产生的语音通话费用，减少了公务电话系统中语音通话的资金投入。

最后，由于软交换技术对网络基础设备的需求量小，许多电话分支只需要一个主机，减小了城市轨道交通公务电话系统在基础设施建设上的资金投入。

（二）管理更加方便由于软交换技术的不断推广应用，让城市轨道交通公务电话系统的有效管理得到了很大的提升。

1交换的定义:交换就是在公共网络的各终端用户之间按所需目的地来互相传递话音、数据、图像、视频的消息2交换方式:电路交换方式第一层:物理层/公共交换电话网PSTN网络和移动网包括GSM网和CDMA网、分组交换第二层:数据链路层/分组交换网、帧中继第二层: 数据链路层/局域网、ATM第二层: 数据链路层/综合业务数据网B-ISDN网、IP交换技术第三层网络层/实施TCP/IP协议的web技术的内联网、软交换第三层网络层/NGN下一代网络、光交换技术第一层:物理层/高速全光网电路交换方式优点在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽并且实时性强时延小交换设备成本低。

缺点网络的带宽利用率不高一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态分配的电路都一直被占用。

分组交换1优点能够实现不用类型的数据终端设备之间的通信具有分组多路通信功能数据传输质量高、可靠性高。

比电路交换的电路利用率高比报文交换的传输时延较小但比电路交换时延大交互性好。

2工作方式:虚电路方式交换虚电路SVC、永久虚电路PVC、数据包方式虚电路特点面向连接的工作方式、分组按序传送、分组头简单、对故障敏感。

数据包特点无连接的工作方式、存在分组失序现象、分组头复杂、对网络故障的适应能力较强。

二者区别○1如果只传送少量的分组采用数据报方式传输效率高如果传输大量的数据分组采用虚电路方式传输效率高。

○2对于数据报方式在网络终点必须对分组重新排序对于虚电路方式在网络终点不需要对分组重新排序。

○3数据报方式单个数据分组传输时延大虚电路方式单个数据分组传输时延小。

○4数据报方式对网络的适应能力强3复用方式统计时分复用STDM 4分组的形成与格式图5通信协议: X.25交换网内部用专用电路连接到公用数据网上的分组式数据终端设备DTE与数据电路终接设备DCE之间的接口X.32利用电话线接入分组网按分组方式操作经公用电话交换网、综合业务数字网或公用电路交换网接入PSPDN的终端的DTE和DCE之间的接口协议X.75两个交换网之间帧中继快速分组交换1条件保证数字传输系统的优良的性能计算机终端系统的差错恢复能力。