现代通信技术论文软件交换技术.pdf

word 文档 可自由复制编辑 现代交换技术论文 学 院：信息学院 专 业：通信工程 完成时间：2014 年 4 月 26 号 word 文档 可自由复制编辑 论文题目：软件交换技术 摘要 随着科技不断的发展，社会信息化程度逐渐加深。生活中人们对电信业务的需求也逐渐提高，简单的语音通信显然不能满足人们的需求，而是呈现出宽带化、多样化和个性化的新需求。因此今后的通信网将主要以传送数据和多媒体业务为主，而传统电路交换技术肯定是不能适应的。下一代网络(NGN，New Generation Network)是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。其是一种目标网络，是建立在业务与下层传送功能分离的基础上，业务独立于网络，有效地克服了传统电信网在提供新业务方面的弱点，迎合了面向业务未来发展网络的思想。随着通信技术的不断发展，NGN已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。而软交换技术作为下一代通信网络的核心技术，一经提出，便受到业界的广泛认同和重视。为此，本文就软交换技术及其应用的相关内容展开探讨 关键词：软交换技术 软交换技术的特点 发展及应用 word 文档 可自由复制编辑 目录 1 软交换技术的概念.4 2 软交换技术的功能.4 2.1业务提供功能。.4 2.2呼叫控制功能。.4 2.3媒体网关接入功能。.5 2.4互连互通功能。.5 3 软交换技术的主要应用.6 3.1分组中继（Packet Trunking）.6 3.2 虚拟中继（Virtual Trunting）.6 3.3 多媒体业务（Multi-media Services）.6 3.4 电信级拨号接入（Carrier Class Dial in）.6 3.5 本地语音接入（Packet Local Access）.7 3.6 下一代本地交换系统（Next Generation Local Switch）.7 3.7 3G 核心网（3G Core Network）.7 结论.8 参考文献.9 word 文档 可自由复制编辑 1 软交换技术的概念 软交换又称为呼叫代理、呼叫服务器或媒体网关控制器。软交换技术的基本概念是把呼叫控制功能从传输层(媒体网关)中分离出来。通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，如呼叫选路、信令互通、管理控制(建立会话、拆除会话)等。由于把呼叫控制和呼叫传输分离开来，为控制、交换和软件可编程功能建立了分离的平面，使业务提供者可以方便地将传输业务与控制协议结合起来，实现基本业务和补充业务的转移。软交换技术将使语音网与数据网完美融合，集语音、数据、视频等所有形式的信息为一体，形成综合性网络，促进各项增值业务的快速发展，成为下一代网络的技术核心。而综合业界的看法，从广义上讲，软交换概念是指以软交换设备为控制核心的下一代网络(NGN)；从狭义上讲，软交换特指位于NGN控制平面的软交换设备，其在 VoIP 体系中把呼叫控制功能从媒体网关中(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，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，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。2 软交换技术的功能 2.1业务提供功能。软交换技术负责完成向业务平台提供开放的标准接口，可以提供公共交换电话网(PSTN)与综合业务数字网(ISDN)交换机的全部业务。包括基本业务和补充业务，并可与现有智能网配合提供智能网所提供的业务。世界电信发达国家通过 ISDN 的实践，总结出发展综合业务数字网最重要的一条经验就是要开发 ISDN 的应用，并让用户了解这些应用。例如，法国电信为用户开放了 60 种 ISDN 的应用；美国在全国 ISDN 联网活动中向用户提供 185 种 ISDN的应用。ISDN 应用范围非常广泛，主要的应用领域有局域网、多点屏幕共享、视频、话音、数据综合、文件交换、远端通信、图像、多媒体文件的存取、基于计算机的主叫用户号码标识等。智能网是在现有电话网的基础上发展起来的，指带有智能的电话网或者综合业务数字网。它的网络智能配置于分布在全网中的若干个业务控制点中的计算机上，而由软件实现网络智能的控制，以提供更为灵活的智能控制功能。智能网在增加新业务时不用改造端局和交换机，由电信公司工作人员甚至用户自己修改软件就能达到随时提供新业务的目的。2.2呼叫控制功能。负责完成基本和增强的呼叫处理过程，完成基本呼叫的建立、维持和释放的控制功能，例如呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发和资源控制等。业务控制点存储用户数据和服务逻辑，是网络的关键部分。它的主要功能是接收业务交换点送来的信息，并查询数据库，经过验证后进行地址翻译，最后向相应的业务交换点发出呼叫处理指令。用户利用呼叫转移业务可以将已经建立(即通信进行中)的呼叫转移到第三方，这个用户可能是原呼叫中的主叫用户或者是被叫用户。呼叫保持业务允许用户中断所建立的呼叫(即已存在的通信)。随后，可以 word 文档 可自由复制编辑 根据该用户的要求重新建立这个通信。在中断通信以后，用户可选择对方用户的信道保留，或者不保留而让其他通信使用。网络系统处理呼叫的能力是服务质量的一个重要指标，因此控制层是整个网络架构的核心。2.3媒体网关接入功能。负责完成各种接入协议(信令)的适配处理过程，向业务平台提供开放的标准接口，可以连接各种媒体网关。例如 PSTN/ISDN网关、因特网协议(IP)中继媒体网关、异步传送模式(ATM)网关、用户媒体网关、数据媒体网关、无线媒体网关等。媒体网关可完成国际电信联盟(ITU-T)H.248协议功能，直接与 H.323 终端和会议起始协议(SIP)客户端的端头连接，提供许多相应业务。从网络角度看，通过软交换机结合媒体网关和信令网关跨接和互联电路交换网和分组化网后，尽管两个网仍然基本独立，但应用层已实现基本融合，可以统一提供管理并且加快扩展部署业务。等到数据业务逐渐成为网络的主要业务后再考虑将电路交换网上的业务逐渐转移到分组化网上来，最终形成一个统一的融合的网。这种网络演进思路允许不同的网按照各自的最佳方向独立演进，不受限于节点结构，是最适合中国这样的传统运营商的网络演进策略。当然，软交换还处于发展完善过程之中，会有这样或那样的问题，但作为发展方向已经获得业界的认同。2.4互连互通功能。负责完成与其他对等实体互连互通，这个功能具有支持各种协议的特点，可以同时支持H.323 以及 SIP 协议。H.323 协议是国际电信联盟制订的标准，该协议采用 ISDN 的设计思想，使用 Q.931 协议完成呼叫的建立、释放，具有电信网络可管理和可集中的特征，这个协议较成熟，使用也较广泛。SIP 协议是因特网工程任务组制订的标准，具有简单、可扩展以及适于现有因特网应用的特点。以上两种标准都可以完成呼叫建立与释放，补充业务及能力交换等功能。软交换不仅能支持这两种协议，而且在技术上支持多种信令协议(如 H.248，SCTP，ISUP+，以及 INAP+，RADIUS，SNMP等)，实现 PSTN 和 IP/ATM 网间的信令和不同网关的互操作。软交换支持多种协议和应用，利用开放式体系结构实现分布式通信与管理，具有良好的结构扩展性，设备占地面积小和机房空间利用效率高。采用软交换后可以卸载或旁路 IP拨号业务，减轻电路交换网的压力，代替传统电路交换网的汇接局和端局。其运营成本将大幅度降低，投资回报期明显缩短，对业务量变化的敏感性较低，因此抗风险能力比较强。如果语音网和数据网融合，那么无论是初始成本还是运营成本都会大幅度降低，而且具有更丰富的呼叫特性和应用以及可扩展性。软交换采用了开放的体系结构，即采用标准接口和开放式应用编程接口，特别是其上面应用层和媒体控制层已经与媒体层硬件分离并纳入开放的标准的计算环境。这种独立于硬件的平台可以有利于网络运营商灵活选择网络各层最佳的设备，实现不同设备兼容与互通互操作，极大地加速新业务和新应用的开发、生成和部署，增强网络运营者和业务提供者的竞争地位和竞争能 word 文档 可自由复制编辑 3 软交换技术的主要应用 3.1分组中继（Packet Trunking）针对用户数增加对汇接局容量需求激增以及传输带宽增加的情况，通过采用软交换技术构建分组中继叠加网络，利用媒体网关直接提供高速的分组数据接口大大减少传输网络中低速交叉连接设备的数量，对语音进行静音抑制和话音压缩，以及 AAL2/ATM的可变速率适配，降低了网络传输成本和带宽需求(可以节省近 60的传输资源)，从而满足对现有的汇接局的扩容要求。3.2 虚拟中继（Virtual Trunting）其实际上就是利用软交换网转接 PSTN 端局之间的语音业务，而软交换网本身不直接接入语音终端用户，此时软交换网的功能类似于 PSTN 中的汇接局或长途局的功能。提供虚拟中继业务，软交换网中必须配置 TG、SG 和软交换机设备，若仅提供与 PSTN 相同的语音转接业务，则不需要单独的应用服务器，此时呼叫控制和业务的实现均是由软交换机负责完成。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供虚拟中继业务。3.3 多媒体业务（Multi-media Services）多媒体业务用于提供特殊的资源供应用服务器上的增值业务使用。针对用户多媒体业务的需求，利用软交换技术，将各种应用服务器上的新业务，在软交换设备的集中控制下，通过各种网关设备将实时传送协议(RTP)媒体流重定向到广大终端用户。其中，软交换直接控制着各种新业务的发放与实施，保证了业务在全网开展的及时性。3.4 电信级拨号接入（Carrier Class Dial in）其 MG同时具备 VOIP 网关和关守 2 种功能，在软交换的控制下，使得全网媒体网关能统一管理，并能进行拨号上网用户数据旁路，利用 L2TP 支持多 ISP 方案。word 文档 可自由复制编辑 3.5 本地语音接入（Packet Local Access）在拥有庞大的、完善的本地 IP 网络，但无本地 PSTN 端局的情况下，可以在用户端设置 IAD 设备，利用已有的小区宽带 IP 网络连接至软交换 IP 网络，完成各个IAD 与软交换机、其它媒体网关设备的连接，即实现了本地电话机的接入，同时为了保证本地接入的电话能够与其它运营商的 PSTN 通信，还需完成软交换网与PSTN 的连接 3.6 下一代本地交换系统（Next Generation Local Switch）提供数据终端与 PSTN 网电信级互联互通。支持对个人用户(IPPHONEPC)、企业用户(IPPBX)及不同网络(H.323SIP)的接入 3.7 3G 核心网（3G Core Network）在 3G 网络中，原 MSC将裂变为 MSC-GW和 MSC-SERVER，MSC-GW完成媒体网关的功能，MSC-SERVER完成软交换机的功能，IP网络作为 3G 网络的统一语音、数据媒体流的承载网络，实现各种业务数据流的融合。word 文档 可自由复制编辑 结论 软交换将使现有电信网与 IP 网不断融合，实现电路交换与分组交换两种技术的优势互补，产生可以传递语音和数据等综合业务的下一代由业务驱动的网络。通过语音与数据的融合，实现业务增值。例如，在 IP 网络上提供数据业务的同时。能够提供语音业务以及其他更多更新的业务，这些业务包括 PSTN/ISDN以及传统智能网中提供的各种基本业务、补充业务和智能业务，以及具有 IP特色的各种已各和未知的增值业务。目前广泛使用的 IP电话就是软交换技术带给我们的实惠。软交换技术良好的应用前景可以为新运营商将进入语音市场提供一个良好的平台和较强的竞争力，而传统的电路交换网运营商也可通过它完成向 IP 网的过渡，共同建设一个以业务为核心的、可持续发展的、能展示未来发展前景可盈利的网络，同时保护运营商已有的网络投资，那样既能够降低网络建设和运营维护的成本，又能够增加业务收入和开发新业务的途径。word 文档 可自由复制编辑 参考文献 路峰.从与电路交换的比较看软交换技术 2007（01）.曹彦平.基于软交换 IP 中继媒体网关的实现 2005（08 余浩.软件交换与下一代网络 2002 王文鼎.软件交换与协议 2002