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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1.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。
分层组网是建设低成本融合网络的核心理念2.基本要素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，接入能力，支持系统。
（1）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）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）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。
3. 体系结构软交换控制设备（Soft switch Control Device）这是网络中的核心控制设备（也就是我们通常所说的软交换）。
![网络软交换测试技术分析[论文]](https://img.taocdn.com/s1/m/bb77a3da84254b35eefd3480.png)
网络软交换测试技术分析【摘要】作为未来网络的核心设备,软交换拥有丰富的接口、复杂的协议、较高的性能等诸多优势,并受到运营商与设备制造商的广泛青睐。
将来的窄带电话交换网络将被软交换技术所替代。
通过网络软交换测试中的重要参数,能够分析及解决网络故障成因。
本文对于网络软交换的各种测试技术进行了探讨分析。
【关键词】网络软交换功能测试技术作为未来网络的核心设备之一,软交换拥有丰富的接口、复杂的协议、较高的性能等诸多优势特征,并受到运营商与设备制造商的广泛青睐。
通常软交换大都位于网络中心,通过sigtran接口实现与pstn的互通,通过h.248控制接口实现与中继媒体网关的互通,通过sip/h.323/mgcp/h.248接口实现与ip终端的互通,能过sip/sip-i/sip-t/bicc接口实现同其它软交换的互通等。
对于这些接口来说,如果某一接口存在问题,均会给系统性能带来严重影响和制约,情况严重者可能导致ngn/voip网络瘫痪问题。
所以说,运营商在进行ngn系统考察时,往往以软交换性能好坏作为衡量的重要指标。
所以说,对于复杂网络环境而言,如果对软交换设备的相关的接口功能性能及稳定性进行有效验证与测试,已经成为ngn/voip 测试领域中的研究重点所在。
作为未来网络的核心设备,软交换能够提供的测试技术包括多种,通常将其按照不同的类别进行划分: 根据组网方式的不同,可将其划分为单节点全包围测试技术、多网元互通测试技术和端到端系统测试技术三种;根据测试功能的不同,可将其划分为c4汇接局测试技术和c5本地端局测试技术两种;根据测试指标,可将其划分为峰值压力测试技术,最大同时会话能力测试技术,稳定性测试技术,长时间通话测试技术,过载保护测试技术和cdr准确性测试技术几种。
1 单节点全包围测试技术该测试技术通常用来验证某一设备是否存在性能瓶颈问题。
其根据测试仪表对该节点周围的全部接口实现仿真,从而实现对该设备周围的整个网络环境的模拟,防止其它设备影响到该测试环境,达到精确验证测试设备性能的目的。
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。
软交换技术在下一代网络LTE中的应用作者：彭义来源：《城市建设理论研究》2013年第27期【摘要】软交换技术在LTE网络中采用标准、开放和多协议支持，成为通信网络中的关键技术。
随着数据、语音、视频网络的分离，将下一代网络演变为开放、一体的新型通信网络。
软交换的特点，满足了业务的交换需求，有利于通过增加模块的方式来增加新的业务，便于提供个性化业务。
本文简单分析了软交换技术在下一代网络LTE中的应用，研究探讨了提高软交换技术应用的相关方法。
【关键词】软交换技术下一代网络 LTE 网络技术交换技术开放协议中图分类号：F224文献标识码： A一．引言传统的PSTN网络是建立在TDM之上的，网络提供给客户的各项功能都需要交换机的支持，业务处理和管理控制都是通过交换机来实现。
如果需要增加新业务，既要修订标准又要改造交换机，导致新增业务需要较长时间。
为实现新业务需求，需要在网络中建立公共业务平台，将业务提供和呼叫连接分开，由智能网(IN)完成业务提供，而由交换机完成呼叫连接。
采用此种模式很大程度上提高了业务处理能力，同时也缩短了业务提供时间。
业务分离，承载出现多样化，为确保承载连接和呼叫控制进一步分离，就需要导入软交换技术，通过软交换技术在媒体层、传送层、业务层和控制层的作用，将业务和控制分类，实现最终目的。
二. 软交换技术概述。
1.软交换的概念。
;软交换又称为呼叫AGENT、呼叫服务器或媒体网关控制。
其最基本的特点和最重要的贡献就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器或网元上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从7号信令到IP信令）等。
这种分离为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面，使业务提供者可以自由地将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。
这一分离同时意味着呼叫控制和媒体网关之间的开放和标准化，为网络走向开放和可编程创造了条件和基础。
基于IP软交换的关键技术与协议软交换技术结合了传统的语音网络的可靠性和新兴的IP技术的灵活性与有效性优点，能使现有公共交换电话网的能力发挥得淋漓尽致，并使公共交换电话网稳步地实现向IP数据网的转移。
基于IP软交换的技术特点软交换技术的产生主要基于以下三方面技术的发展：一是IP技术应用于通信领域，成功地研究出基于VoIP技术的IP电话。
二是将电信网络中的互联设备——网关功能分解为两部分：一部分只负责不同网络的媒体格式的适配转换，称之为媒体网关（MGW）；另一部分是网关的所有控制功能单独设置，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叫控制分离，提出了独立于交换网络的业务控制架构。
上述三方面技术为软交换技术的产生奠定了技术基础。
软交换技术的主要特点如下：·呼叫控制与承载分离。
软交换技术的基本思想是把呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，使得呼叫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情况下，为实现承载层网络融合提供了有利条件。
软交换实现的呼叫控制功能包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立/拆除会话）和信令互通（如从No.7到IP）等。
·业务控制与呼叫控制分离。
它使业务真正地从网络中独立出来，为缩短新业务开发周期提供了良好的条件。
业务控制与呼叫控制分离使软交换具备了灵活的业务提供方式，用户可以自行配置和定义自己的业务特征，不必关心承载业务的网络形式以及终端类型，真正实现“业务由用户编程实现”的设想。
·采用开放式业务接口（API）及标准协议。
软交换把网络资源、网络能力封装起来，通过标准开放的业务接口与业务应用层相连。
各功能实体（控制层设备和传输层设备）之间通过标准的协议进行连接与通信，使业务提供者自由地将传输业务与控制协议相结合，实现业务转移。
这样，下一代网络中的功能部件就可以独立发展、扩容和升级，也使各运营商可以根据自己的需要，全部或部分地利用软交换体系的产品，采用适合自己的网络解决方案。
软交换技术参考模型图1为ISC（国际软交换协会）推荐的软交换技术参考模型，这一参考模型涉及到传输平面、控制平面、应用平面、数据平面和管理平面等五个平面。
传输平面处于最底层，负责语音视频等具体承载数据的传送，包括交换功能、逻辑端口功能、适配功能和物理信令功能等，与传输平面相关的参考点有A、B、C。
其中：A为信令信道，采用IETF IPS7协议；Ｂ参考点处于逻辑端口功能和设备控制功能之间，采用MGCP、MeGaCo、IPDC、Q.931等协议；C参考点采用VSI、GSMP等协议。
传输平面与外部的接口1采用TDM话路或分组链路，包括带内信令。
控制平面处于第二层，提供控制功能，如信令处理、承载连接控制、设备控制、呼叫腿（Leg）控制、网守（Gatekeeper）和代理信令等功能。
其中：参考点D位于信令处理功能和数据库功能之间，采用TCAP信令；参考点Ｅ在信令处理功能和会话控制功能之间，采用TCAP信令，用于IN请求等传送，业务逻辑对呼叫的控制等消息传送；参考点F1、F2分别采用呼叫控制API和承载连接控制API，如TAPI、JTAPI等。
控制平面与外界的接口2采用H.323（H.225/H.245）、SIP、TCAP（TCAP/SCCP/M3UA/SCTP/IP）等协议和信令。
第三层应用平面提供业务和应用控制功能，包括会话控制、业务逻辑、翻译、路由及策略等功能。
其中：H参考点介于会话控制功能和业务逻辑功能之间，采用JAIN、Parlay等公共API；G参考点和I参考点采用TCAP、LDAP等协议；J参考点尚未定义。
应用平面与外界的接口3采用H.323（H.225）、SIP、JCAT等协议。
数据平面提供数据库功能，如计费服务，其具体功能、参考点和接口另文讨论。
管理平面提供管理功能，包括对网络操作/控制、网络鉴权、网络维护和网络实体等管理，管理接口采用SNMP v2、CMIP等协议。
基于软交换技术网络的体系结构基于软交换的网络体系结构分成媒体接入层、传输服务层、控制层和业务应用层，软交换的核心位于控制层。
·媒体接入层：设有各种网关，用于实现异构网络到核心传输网以及异构网络之间的互连互通。
媒体网关负责管理PSTN与分组数据网络之间的互通，以及不同媒体、信令的相互转换（协议分析、语音编解码、回声消除、数字检测和传真转发等）。
信令网关负责提供SS7信令网络（SS7链路）和分组数据网络之间的交换（包括协议ISUP、TCAP等的转换）。
无线网关负责移动通信网到分组数据网络的交换。
软交换通过提供基本的呼叫控制和信令处理功能，对网络中的传输和交换资源进行分配和管理，在这些网关之间建立呼叫或进行已定义的其他复杂处理，并生成本次处理的详细记录。
·传输服务层：提供各种信令和媒体流传输的通道。
基于软交换技术的混合网络的传输网可以是IP、ATM或其他任何类型的分组网络，但是更倾向使用IP分组网。
·控制层：提供呼叫控制、连接控制和协议处理能力，并为业务应用层提供访问底层各种网络资源的开放式接口。
IP网络用于传统数据业务时没有呼叫连接的概念，但是用于电信业务时，通信双方还是需要先建立某种联系（如确定对方端口地址）。
这种联系控制机制在IP网络中被称为会话控制，类似于电信中的呼叫控制。
控制层组成主要是软交换设备。
软交换通过与各种媒体网关的交互作用，实现不同网络之间的业务层融合。
·业务应用层：决定提供和生成哪些业务，并通知控制层做出相应的处理。
该层有多种业务生成服务器，提供各种业务控制逻辑，完成增值业务处理。
应用服务器提供执行、管理、生成业务的平台，负责处理与控制层中软交换的信令接口；驻留在应用服务器内的应用程序接口（API），为下面的业务和交换功能提供接入和生成的手段；应用服务器也可单独生成和提供各种各样增强的业务。
媒体服务器用于提供专用媒体资源（IVR、会议、传真）的平台，并负责处理与媒体网关的承载接口。
基于软交换技术的混合网络采用分层、开放的体系结构，使上层业务与底层的异构网络无关，体现了业务驱动的理念，为实现多网融合和灵活的业务提供创造了条件。
与软交换技术密切相关的协议软件交换技术的目标是建设一个能够提供话音、数据、多媒体等多种业务的，集通信、信息、电子商务、娱乐于一体，满足自由通信的分组融合网络。
为了实现这一目标，IETF、ITU-T、ISC、IPCC 制定并不断完善系列标准协议，如H.248/Megaco、SIP、BICC、SIGTRAN、H.323等。
1. 主要协议（1）SIP协议（Session Initiation Protocol，会话初始协议） IETF制定的多媒体通信系统框架协议之一，它是一个基于文本的应用层控制协议，独立于底层协议，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体通信，即多媒体业务域间采用SIP协议。
SIP是在SMTP（简单邮件传送协议）和HTTP（超文本传送协议）基础之上建立起来的。
SIP用来生成、修改和终结一个或多个参与者之间的会话。
这些会话包括因特网多媒体会议，因特网（或任何IP网络）电话呼叫和多媒体发布。
为了提供电话业务，SIP还需要不同标准和协议的配合，例如，实时传输协议（RTP）、能够确保语音质量的RSVP、能够提供目录服务的LDAP、能够鉴权用户的RADIUS，并实现与当前电话网络的信令互联等。
SIP协议借鉴了HTTP、SMTP等协议，还与RTCP、SDP、RTSP、DNS等协议配合，支持代理、重定向、登记定位用户等功能，支持用户移动。
（2）BICC协议（Bearer Independent Call Control protocol, BICC协议）解决了呼叫控制和承载控制分离的问题，使呼叫控制信令在各种网络上承载，包括MTP SS7网络、ATM网络、IP网络。
BICC协议由ISUP演变而来，是传统电信网络向综合多业务网络演进的重要支撑工具，即电话业务域和多媒体业务域间采用BICC协议。
BICC协议由CS1（能力集1）逐步向CS2、CS3发展。
CS1支持呼叫控制信令在MTP SS7、ATM上的承载，CS2增加了在IP网上的承载，CS3则关注MPLS、IP QoS等承载应用质量以及与SIP的互通问题。
（3）H.248/Megaco（Media Gataway Control Protocal） IETF、ITU-T制定的媒体网关控制协议，用于媒体网关控制器和媒体网关之间的通信。
H.248协议又称为MeGaCo/H.248。
H.248/Megaco协议是网关分离概念的产物。
网关分离的核心是业务和控制分离，控制和承载分离。
这样使业务、控制和承载可独立发展，运营商在充分利用新技术的同时，还可提供丰富多彩的业务，通过不断创新的业务提升网络价值。
H.248/Megaco是在MGCP协议（RFC2705定义）的基础上，结合其他媒体网关控制协议特点发展而成的一种协议，它提供控制媒体的建立、修改和释放机制，同时也可携带某些随路呼叫信令，支持传统网络终端的呼叫。
该协议在构建开放和多网融合的NGN中，发挥着重要作用。
（4）SIGTRAN IETF的一个工作组，其任务是建立一套在IP网络上传送PSTN/ISDN信令的协议，SIGTRAN协议包括SCTP、M2UA、M3UA，提供了和SS7 MTP同样的功能，SIGTRAN协议栈如图2所示。
·SCTP：流控制传送协议,用于在IP网络上可靠地传输PSTN信令,可替代TCP、UDP协议；SCTP在实时性和信息传输方面更可靠、更安全；TCP为单向流，且不提供多个IP连接，安全方面也受到限制；UDP 不可靠，不提供顺序控制和连接确认.·M2U A：MTP2用户适配，支持MTP3互通和链路状态维护，提供与MTP2同样的功能。
·M3UA： MTP3用户适配，支持MTP3用户部分互通，提供信令间编码和IP地址的转换。
·SUA：信令用户适配，支持SCCP用户互通，相当于TCAP Over IP。
·M2PA：MTP2用户对等适配层协议，支持MTP3互通，支持本地MTP3功能，支持M2PA SG（信令网关），可以作为STP。
（5）H.323 一套在分组网上提供实时音频、视频和数据通信的标准，提供VoIP和多媒体应用，是具有电信网可管理性的IP电话体系。
H.323是ITU-T制定的在各种网络上提供多媒体通信的系列协议H.32x的一部分。
总之，基于IP软交换的网络是一个融合网络，包括PSTN/ISDN、H.323、ATM/IP等各种网络。
SIP协议是NGN多媒体通信协议，用于软交换、SIP服务器和SIP终端之间的通信控制和信息交互，扩展的SIP-T可使SIP消息携带ISUP信令；在需要媒体转换的地方可设置媒体网关，H.248/Megaco为媒体网关控制器（MGC），用于控制媒体网关，完成媒体转换功能，它并不负责呼叫控制功能；H.323也是多媒体通信协议，它比SIP、H.248/Megaco的发展历史更长，是一项复杂的协议，升级和扩展性不是很好，SIP+H.248/Megaco可取代H.323，为了与H.323网络互通，NGN必须支持该项协议;SIGTRAN用于解决IP网络承载七号信令的问题，它允许七号信令穿过IP网络到达目的地；BICC可使ISUP协议在不同承载网络（ATM、IP、PSTN）上传送。
